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1．2019年8月伦敦奥运会期间，采用LOM －E 玻璃，它可将太阳能转化为电能并储存起来．已知太阳能电池板的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA.现将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，下列说法正确的是( )A ．电池板的电动势为800 mVB ．电池板的内电阻为20 ΩC ．闭合电路的路端电压为800 mVD ．闭合电路的路端电压为400 mV解析：太阳能电池板的电动势等于开路电压，即E ＝800 mV ，A 正确；内阻r ＝EI m＝20 Ω，B 正确；将其与20 Ω的电阻器连成闭合电路，则路端电压为U ＝IR ＝ER ＋rR ＝400 mV ，D 正确． 答案：ABD2．(2019年高考上海卷)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的( )A ．总功率一定减小B ．效率一定增大C ．内部损耗功率一定减小D ．输出功率一定先增大后减小解析：滑片P 向右移动时外电路电阻R 外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P 总＝EI 可得P 总减小，故选项A 正确．根据η＝R 外R 外＋r ＝11＋r/R 外可知选项B 正确．由P 损＝I 2r 可知，选项C 正确．由P 输－R 外图象，因不知道R 外的初始值与r 的关系，所以无法判断P 输的变化情况，选项D 错误． 答案：ABC3．(2019年潍坊模拟)如图所示，直线A 是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B 、C 分别是电阻R 1、R 2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则( )A ．R 1接在电源上时，电源的效率高B ．R 2接在电源上时，电源的效率高C ．R 1接在电源上时，电源的输出功率大D ．电源的输出功率一样大解析：电源的效率η＝P 出P 总＝UI EI ＝UE ，当I 相同时，U B >U C ，故R 1接在电源上时，电源的效率高，A 项正确、B项错误；将电阻接在电源上，电阻的UI 图象与电源两端电压与电流关系图象的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中只可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由图象可知，R 2与电源的内阻相等，所以R 2接在电源上时，电源的输出功率大，故C 、D 错．答案：A4．(2019年南京模拟)如图所示的电路中，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝1.5 Ω，C ＝20 μF ，当开关S 断开时，电源所释放的总功率为2 W ；当开关S 闭合时，电源所释放的总功率为4 W ，求：(1)电源的电动势和内电阻； (2)闭合S 时，电源的输出功率；(3)S 断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？ 解析：(1)S 断开时P 总＝E2R 2＋R 3＋r ＝2 W ①S 闭合时P 总′＝E2R 1R 2R 1＋R 2＋R 3＋r ＝4 W ②解①、②两式得E ＝4 V ，r ＝0.5 Ω (2)S 闭合时外电路总电阻 R ＝R 1R 2R 1＋R 2＋R 3＝3.5 Ω P 出＝(E R ＋r)2×R＝3.5 W (3)S 断开时，U C ＝U 2＝ER 2＋R 3＋rR 2＝3 V ，Q 1＝CU C ＝6×10－5CS 闭合时，U C ′＝0，Q 2＝0答案：(1)4 V 0.5 Ω (2)3.5 W (3)6×10－5C 0[命题报告·教师用书独具]一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．(2019年佛山模拟)在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中，开关闭合前滑动变阻器的接法最合理且路端电压最大的是( )解析：A选项中滑动变阻器连入电路的电阻为零，D选项中连入电路的电阻总是全值电阻，不能改变电路的电流．C选项中闭合开关前，滑片靠近下接线柱，接入电路的电阻最小，电路中电流最大，不安全．答案：B2．如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，R0为定值电阻，R为变阻器，已知R0＞r.为使R0上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到( )A．R0B．R0＋rC．R0－r D．0解析：当变阻器电阻最小时，电路中的电流最大，R0上消耗的功率P＝I2R0最大，D正确．答案：D3．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为( )A．4R B．RC.R2D．无法计算解析：当两电阻串联接入电路中时I＝E2R＋r当两电阻并联接入电路中时I＝ER2＋r×12由以上两式可得：r＝R，故选项B正确．答案：B4．(2019年辽宁营口)如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是( )A．阴影部分的面积表示电源输出功率B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C．当满足α＝β时，电源效率最高D．当满足α＝β时，电源效率小于50%解析：根据闭合电路的欧姆定律和UI图象特点可知，阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率，即电源输出功率，A正确、B错误；当满足α＝β时，负载电阻等于电源内阻，电源的效率为50%，输出功率最大，C、D错误．答案：A5．如图所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是( )A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗解析：当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大，内阻分担电压增大，路端电压U减小，A灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I′＝I－I A增大，U1＝I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压U B＝U－U1减小，B灯变暗，C正确．答案：C6．(2019年南昌模拟)如图所示，两个相同的平行板电容器C1、C2用导线相连，开始都不带电．现将开关S 闭合给两个电容器充电，待充电平衡后，电容器C1两板间有一带电微粒恰好处于平衡状态．再将开关S断开，把电容器C2两板稍错开一些(两板间距离保持不变)，重新平衡后，下列判断正确的是( )A．电容器C1两板间电压减小B．电容器C2两板间电压增大C．带电微粒将加速上升D．电容器C1所带电荷量增大解析：充电完毕后电容器C1、C2并联，且两端电压相等，都等于电源电压，断开S后，电容器C2两板稍错开一些，即两板正对面积S减小，则电容减小，根据C＝εr S4πkd ＝QU，可知两板间电压U2增大，此时U2>U1，则电容器C2又开始给C1充电，直到两电容器电压再次相等，此时两者两端的电压比原来的电压都增大，故A错误、B 正确；电容器C1所带电荷量增大，故D正确；电容器C1两端的电压增大，根据E＝U/d可知，C1两板间电场强度增大，则带电微粒受到的静电力增大，将加速向上运动，故C正确．答案：BCD7．用电压表检查如图所示电路中的故障，测得U ad＝5.0 V，U cd＝0 V，U bc＝0 V，U ab＝5.0 V，则此故障可能是( )A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路解析：用电压表检查电路时，如电压表有示数，则表明电压表跨接的电路部分断路，由U ad＝U ab＝5.0 V，可以判断R断路．答案：B8．(2019年安徽宣城质检)如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是( )A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小解析：当R 1不变，增大R 2时，电路中总电流I 减小，R 0分压相应减小，MN 极板间的场强也减少，所以F 也变小．而当R 2不变，调节R 1时，MN 极板间的电压不变，F 应不变．选项B 正确．答案：B9．(2019年上海卢湾检测)某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知下列叙述不正确的是( )A ．反映P r 变化的图线是cB ．电源电动势为8 VC ．电源内阻为2 ΩD ．当电流为0.5 A 时，外电路的电阻为6 Ω解析：电源的总功率P E ＝IE ，功率与电流成正比，由P r ＝I 2r 知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，A 正确；当电流为2 A 时，电源的总功率与发热功率相等，可得出电源电动势为4 V ，内阻为2 Ω.当电流为0.5 A 时，根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6 Ω，B 错误，C 、D 正确．答案：B10．用标有“6 V,3 W”的灯泡L 1、“6 V,6 W”的灯泡L 2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势E ＝9 V ．图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时( )A ．电流表的示数为1 AB ．电压表的示数约为6 VC ．电路输出功率为6 WD ．电源内阻为2 Ω解析：两个灯泡串联，所以电流相等．L 1的额定电流为I 1＝P 1U 1＝0.5 A ，L 2的额定电流为I 2＝P 2U 2＝1 A ，所以只有L 1正常发光，电路中电流为0.5 A ，A 项错误；从图象中可以看出，电流为0.5 A 时，两灯的电压分别为6 V 和2 V ，因R L1>R L2，由串联分压原理知，L 1两端电压为6 V ，L 2两端电压为2 V ，电压表示数为2 V ，B 项错误；电路中输出功率为P ＝UI ＝(2＋6)×0.5 W＝4 W ，C 项错误；电源内阻r ＝E －UI＝2 Ω，D 项正确．答案：D二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)(2019年海南单科改编)图示电路可用来测量电阻的阻值．其中E 为电源，R 为已知电阻，R x 为待测电阻，可视为理想电压表，S 0为单刀单掷开关，S 1、S 2为单刀双掷开关．(1)当S 0闭合时，若S 1、S 2均向左闭合，电压表读数为U 1；若S 1、S 2均向右闭合，电压表读数为U 2.则R x 为多少？(2)若电源电动势E ＝1.5 V ，内阻可忽略；电压表量程为1 V ，R ＝100 Ω.此电路可测量的R x 的最大值为多少？解析：(1)由R x ＝U 1I x ，而I x ＝U 2R故R x ＝U 1U 2R(2)当R x 两端电压达到1 V 时，由E ＝1.5 V ，可得此时R 两端的电压U 2＝1.5 V －1 V ＝0.5 V. 此时电路中电流I ＝0.5100 A则R xmax ＝10.5×100 Ω＝200 Ω.答案：(1)R U 1U 2(2)200 Ω12．(15分)(2019年山西运城检测)如图所示电路，已知R 3＝4 Ω，闭合开关，电流表读数为0.75 A ，电压表读数为2 V ，经过一段时间，一个电阻被烧坏(断路)，使电流表读数变为0.8 A ，电压表读数变为3.2 V ，问：(1)哪个电阻发生断路故障？ (2)R 1的阻值是多少？(3)能否求出电源电动势E 和内阻r ？如果能，求出结果；如果不能，说明理由． 解析：(1)由电压表和电流表示数都增大可以确定R 2断路．(2)R 2断路后，电压表测量的是R 1两端的电压，根据R ＝U I ，R 1＝3.20.8 Ω＝4 Ω(3)R 2断路前，R 3两端的电压为 U 3＝I 1R 1－U 2＝0.75×4 V－2 V ＝1 V I 3＝U 3R 3＝14A ＝0.25 AR 2断路前后，根据闭合电路欧姆定律 E ＝0.75×4 V＋(0.25 A ＋0.75 A)×(R 4＋r)E＝3.2 V＋(0.8 A)×(R4＋r)解得E＝4 V，R4＋r＝1 Ω故只能求出电源电动势E，而不能求出内阻r. 答案：(1)R2(2)4 Ω(3)见解析。
高中物理学习材料（精心收集**整理制作）探测射线的方法1．下述关于放射线的探测说法正确的是()．A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似B．由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况C．盖革—米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离本领D．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质解析气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡室中是在射线经过时产生气泡来显示射线径迹的，故A选项正确；由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动量、能量等情况，故B选项正确；盖革—米勒计数器利用射线电离作用，产生电脉冲进而计数，所以C选项正确；由于对于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用来计数，不能区分射线的种类，所以D选项错误．答案ABC放射性同位素的应用2．图19－3、4－1甲所示是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙所示是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，则图乙中的检查是利用了()．图19－3、4－1A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以解析γ射线的穿透能力最强，能穿透钢板，所以金属探伤利用的是γ射线，选项C正确．答案 C核反应方程的书写3．完成下列核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子、中子和正电子的．(1)105B＋42He→137N＋()；(2)94Be＋()→126C＋10n；(3)2713Al＋()→2712Mg＋11H；(4)147N＋42He→178O＋()；(5)23892U→23490Th＋()；(6)2311Na＋()→2411Na＋11H；(7)2713Al＋42He→10n＋()；3015P→3014Si＋()；解析(1)105B＋42He→137N＋10n；(2)94Be＋42He→126C＋10n此核反应使查德威克首次发现了中子．(3)2713Al＋10n→2712Mg＋11H；(4)147N＋42He→178O＋11H此核反应使卢瑟福首次发现了质子．(5)23892U→23490Th＋42He；(6)2311Na＋21H→2411Na＋11H；(7)2713Al＋42He→10n＋3015P(磷30放射性同位素)，3015P→3014Si＋0＋1e(正电子)，此核反应使约里奥·居里夫妇首次发现了正电子．答案(1)10n(2)42He(3)10n(4)11H(5)42He(6)21H(7)3015P0＋1e。
[随堂检测]1．(多选)一单摆做阻尼振动，则在振动过程中( )A ．振幅越来越小，周期也越来越小B ．振幅越来越小，周期不变C ．在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变D ．在振动过程中，机械能不守恒解析：选BD.该题考查阻尼振动的能量和周期．因单摆做阻尼振动，所以振幅越来越小，机械能越来越小，而振动周期不变．2.如图所示，水平张紧的绳子上系着五个单摆，摆长从左至右依次为3l 2、l 、l 2、l 、2l ，若让D 摆先摆动起来，周期为T ，稳定时A 、B 、C 、E 各摆的情况是( )A ．B 摆振动的振幅最大B ．E 摆振动的振幅最大C ．C 摆振动周期小于TD ．A 摆振动周期大于T解析：选A.这是一个受迫振动的问题，由D 摆提供驱动力，提供A 、B 、C 、E 摆振动的能量，A 、B 、C 、E 摆做受迫振动，其振动的频率和周期等于D 摆的振动频率和周期，故C 选项错误．因为B 摆的摆长与D 摆相等，B 摆的固有周期等于驱动力的周期，满足发生共振的条件，B 摆发生共振，振幅最大，故A 选项正确．3．A 、B 两个弹簧振子，A 的固有频率为f ，B 的固有频率为4f .若它们均在频率为3f 的驱动力作用下做受迫振动，则( )A ．振子A 的振幅较大，振动频率为fB ．振子B 的振幅较大，振动频率为3fC ．振子A 的振幅较大，振动频率为3fD ．振子B 的振幅较大，振动频率为f解析：选B.A 、B 做受迫振动的频率均等于驱动力的频率，为3f .弹簧振子的固有频率和驱动力的频率越接近，振幅越大，故B 的振幅较大．4．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时(高山上有积雪)，不许高声叫喊，主要原因是()A．减轻对桥的压力，避免产生回声B．减小对桥、高山的冲力C．避免使桥发生共振和使积雪发生共振D．使桥受到的压力不均匀，使登山运动员耗散能量减小解析：选C.部队过桥时如果齐步走，会给桥梁施加周期性的外力，容易使桥梁的振动幅度增加，可能发生共振，造成桥梁倒塌．登山运动员登高山时(高山上有常年积雪，高山内部温度较高，有部分雪融化成了水，对覆雪起了润滑作用)高声叫喊，声波容易引起积雪共振从而发生雪崩，故应选C.5．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固＝60 HzB．60 Hz<f固<70 HzC．50 Hz<f固<60 HzD．以上三项都不对解析：选C.从如图所示的共振曲线，可判断出f 驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大．并从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢．比较各组数据知f驱在50 Hz～60 Hz范围内时，振幅变化最小，因此，50 Hz<f固<60 Hz，即C选项正确．[课时作业]一、单项选择题1．弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小，这是由于()A．振子开始振动时振幅太小B．在振动过程中要不断克服外界阻力做功，消耗能量C．动能和势能相互转化D．振子的质量太小解析：选B.由于有阻力，振子的机械能减小，振幅减小，损失的机械能转化为内能．2．如图所示是物体做受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示物体()A．在不同时刻的振幅B．在不同时刻的位移C．在不同驱动力下的振幅D．在不同驱动力下的位移解析：选C.共振曲线表示的是振动物体的振幅随驱动力频率的变化而变化的关系，所以纵坐标应当表示振动物体在不同驱动力下的振幅．3．下列振动，属于受迫振动的是()A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的振动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动解析：选B.受迫振动是指在周期性驱动力作用下的振动，故A、C、D都是自由振动，B是受迫振动．4．某简谐振子，自由振动时的振动图象如图甲中的曲线I所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图象如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的()A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．在c 点与b 点之间的点解析：选A.振子的固有周期与驱动力周期的关系是T 驱＝32T 固，所以受迫振动的状态一定不是图乙中的c 点与b 点之间的点，可能是a 点．5．在实验室可以做“声波碎杯”的实验．用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在两个大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法中正确的是( )A ．操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B ．操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C ．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D ．操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz解析：选D.驱动力的周期与固有周期相等，形成共振，共振时振幅最大，操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz ，就能使酒杯碎掉．6．某振动系统的固有频率为f 0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f .若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是( )A ．当f ＜f 0时，该振动系统的振幅随f 增大而减小B ．当f ＞f 0时，该振动系统的振幅随f 增大而增大C ．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f 0D ．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f解析：选D.受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，所以D 对，C 错；当驱动力频率等于固有频率时，受迫振动振幅最大，频率相差越大，振幅越小，所以A 、B 均错．7．如图为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法错误的是(g ＝9.8 m/s 2)( )A ．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则曲线I 表示月球上单摆的共振曲线B ．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l Ⅰ∶l Ⅱ＝25∶4C ．曲线Ⅱ若是在地面上完成的，则该摆摆长约为1 mD ．若摆长均为1 m ，则曲线I 是在地面上完成的解析：选D.受迫振动的频率与固有频率无关，但当驱动力的频率与物体固有频率相等时，受迫振动的振幅最大．所以，可以根据物体做受迫振动的共振曲线判断出物体的固有频率．单摆振动周期公式T ＝2πl g ，可以得到单摆固有频率f ＝1T ＝12πg l.曲线中振动最大处对应频率应与做受迫振动单摆的固有频率相等，从题图可以看出，两摆固有频率分别为f Ⅰ＝0.2 Hz ，f Ⅱ＝0.5 Hz.当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时，根据公式f ＝12πg l，可知g 越大，f 越大，所以g Ⅱ>g Ⅰ，可推知曲线I 表示月球上单摆的共振曲线，所以A 正确；若在地球上同一地点进行两次受迫振动，g 相同，摆长长的f 小，且有f Ⅰf Ⅱ＝0.20.5＝ l Ⅱl Ⅰ，所以l Ⅰ∶l Ⅱ＝25∶4，B 正确；若曲线Ⅱ为在地面上的受迫振动共振曲线，由f Ⅱ＝12π g l Ⅱ＝0.5 Hz ，g ＝9.8 m/s 2，可计算出l Ⅱ≈1 m ，所以C 正确，D 错误．二、多项选择题8．一台洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是()A．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大B．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小C．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率D．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率解析：选AD.切断洗衣机电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时波轮的运转频率与洗衣机的固有频率相同，发生了共振．此后波轮的转速减慢，则f驱<f固，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，所以正确选项是A、D.9.将测力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力，将单摆挂在测力传感器的探头上，测力探头与计算机连接，用此方法测得的单摆摆动过程中摆线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，g取10 m/s2.某同学由此图象提供的信息做出了下列判断，其中正确的是()A．摆球的周期T＝0.5 sB．单摆的摆长l＝1 mC．t＝0.5 s时摆球正经过最低点D．摆球运动过程中周期越来越小解析：选BC.由题图可知，单摆两次拉力极大值的时间差为1 s，所以单摆的振动周期为2 s，选项A错误；根据单摆的周期公式T＝2πlg可得摆长l＝1 m，选项B正确；t＝0.5 s时摆线的拉力最大，所以摆球正经过最低点，选项C正确；摆线拉力的极大值发生变化，说明摆球在最低点时的速度发生了变化，所以摆球做阻尼振动，振幅越来越小，由于周期与振幅无关，所以单摆的周期不变，选项D错误．10．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示．若用T0表示弹簧振子的固有周期，T 表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则()A．由图线可知T0＝4 sB．由图线可知T0＝8 sC．当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D．当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小解析：选AC.题图乙是弹簧振子未加驱动力时振动的图线，故由题图乙读出的周期为其振动的固有周期，即T0＝4 s．图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线，做受迫振动的物体，其振动的周期等于驱动力的周期，即T＝8 s．当固有周期与驱动力的周期相同时，其振幅最大；周期差别越大，其振动振幅越小．由以上分析可知，A、C正确．三、非选择题11．如图所示是一个单摆的共振曲线．(1)若单摆所处的环境重力加速度g取9.8 m/s2，试求此摆的摆长．(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？解析：(1)由题图知，单摆的固有频率f ＝0.3 Hz.由f ＝12π g l， 得l ＝g 4π2f 2＝9.84×3.142×0.32m ＝2.8 m. (2)由f ＝12πg l知，单摆移动到高山上，重力加速度g 减小，其固有频率减小，故“峰”向左移．答案：(1)2.8 m (2)向左移12．汽车的重量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，所有弹簧的等效劲度系数k ＝1.5×105 N/m ，汽车开动时，在振幅较小情况下，其上下自由振动的频率满足f ＝12πg L (L 为车厢在平衡位置时，弹簧的压缩长度)，若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2 Hz ，已知汽车的质量为600 kg ，每个人的质量为70 kg ，则这辆车乘坐几个人时，人感觉最难受？ 解析：人体固有频率为2 Hz ，当汽车的振动频率与其相等时，人体发生共振，人感觉最难受．即f ＝12π g L＝f 固， 所以L ＝g 4π2f 2固，g ＝9.8 m/s 2， 求得L ≈0.062 1 m ；由胡克定律有kL ＝(m 1＋nm 2)g ，得n ＝kL －m 1g m 2g ＝1.5×105×0.062 1－600×9.870×9.8人≈5人． 答案：5人。
第2节放射性元素的衰变[随堂检测]1．关于放射性元素的α衰变和β衰变，下列说法中正确的是( )A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1解析：选D．发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次β衰变，核电荷数增加1，原子序数增加1.2.23592U经过m次α衰变和n次β衰变，变成20782Pb，则( )A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18解析：选B．原子核经过一次α衰变，放出一个42He，其质子数减小2，质量数减小4，经过一次β衰变，放出一个电子，质子数增加1，质量数不变．由23592U变为20782Pb，质子数减小了10，质量数减少了28，故可列方程－2m＋n＝－10，－4m＝－28，解得m＝7，n＝4.3．放射性元素氡(222 86Rn)经α衰变成为钋(218 84Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222 86Rn的矿石，其原因是( )A．目前地壳中的222 86Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素222 86Rn的含量足够高C．当衰变产物218 84Po积累到一定量以后，218 84Po的增加会减慢222 86Rn的衰变进程D．222 86Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析：选A．由于222 86Rn的半衰期为，较短，故经过漫长的地质年代后，地壳中原有的222 86 Rn早已衰变完了，目前地壳中的222 86Rn主要来自其他放射性元素的衰变，选项A正确，B错误；放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定，与外界环境等因素无关，选项C、D错误．4. (2015·高考北京卷)实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图，则( )A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C ．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析：选D ．根据动量守恒定律，原子核发生β衰变后产生的新核与电子的动量大小相等，设为p .根据qvB ＝mv 2r ，得轨道半径r ＝mv qB ＝pqB，故电子的轨迹半径较大，即轨迹1是电子的， 轨迹2是新核的．根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向里．选项D 正确．[课时作业]一、单项选择题1．(2014·高考重庆卷)碘131的半衰期约为8天．若某药物含有质量为m 的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( )A ．m4B ．m8 C ．m 16D ．m32解析：选C ．经过32天即4个半衰期，碘131的含量变为m ′＝m 24＝m16，C 项正确．2．下列表示放射性元素碘131(13153I )β衰变的方程是( ) A ．13153I →12751Sb ＋42He B ．13153I →13154Xe ＋0－1e C ．13153I →13053I ＋10nD ．13153I →13052Te ＋11H解析：选B ．本题考查了核反应方程的两个守恒特点．A 选项不是β衰变过程，故A 错误；β衰变的特点是放出电子，而B 选项既满足质量数守恒又满足电荷数守恒，故B 正确；C 、D 中放出的是中子和质子，不符合β衰变的特点．3．78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( ) 天 B ．天 天D ．天解析：选D ．，还有18没有衰变，由半衰期计算公式m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12tτm 0可说明该放射性元素经过了3个半衰期，，故D 项正确．4．最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核AZ X 经过6次α衰变后的产物是253100，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )A ．124、259B ．124、265C ．112、265D ．112、277解析：选D ．由电荷数守恒得Z ＝100＋12＝112，由质量数守恒得A ＝253＋24＝277，故选D ．5．铀239(23992U)经过衰变可产生钚239(23994Pu)．关于铀239的衰变，下列说法正确的是( )A ．23994Pu 与239 92U 的核内具有相同的中子数和不同的核子数 B ．放射性物质23992U 发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子 C ．23992U 经过2次β衰变产生23994Pu D ．温度升高，23992U 的半衰期减小解析：选C ．23992U 的质量数A ′＝239，核电荷数Z ′＝92，则中子数n ′＝239－92＝147，23994Pu 的质量数A ＝239，核电荷数Z ＝94，则中子数n ＝A －Z ＝239－94＝145，故核子数相同，但中子数不同，故A 错误；β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时释放出来的，故B 错误；23992U ―→2 0－1e ＋23994Pu ，显然反应物的质量数为239，而生成物的质量数为239，故质量数守恒；而反应物的核电荷数为92，故核电荷数守恒，反应能够发生，故C 正确；半衰期与物体的温度、状态均无关，而是由核内部自身因素决定的，故D 错误．二、多项选择题6．天然放射性元素23290Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成20882Pb(铅)．下列论断中正确的是( )A ．衰变的过程共有6次α衰变和4次β衰变B ．铅核比钍核少8个质子C ．β衰变所放出的电子来自原子核外轨道D ．钍核比铅核多24个中子解析：选AB ．由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为：x ＝232－2084＝6，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数应满足：2x －y ＝90－82＝8，y ＝2x －8＝4.钍232核中的中子数为232－90＝142，铅208核中的中子数为208－82＝126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子．由于物质的衰变与元素的化学状态无关，所以β衰变所放出的电子来自原子核内10n →11H ＋0－1e ，所以选项A 、B 正确．7．关于天然放射性，下列说法正确的是( ) A ．所有元素都有可能发生衰变B ．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D ．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线解析：选BC ．自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A 错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；原子核发生衰变时，不能同时发生α和β衰变，γ射线伴随这两种衰变产生，故选项D错误．8．(2015·高考山东卷)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( ) A．该古木的年代距今约5 700年B．12C、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：选AC．古木样品中14C的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5 700年，选项A正确；同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项B错误；14C的衰变方程为14 6C→14 7N＋0－1e，所以此衰变过程放出β射线，选项C正确；放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项D错误．9.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生了衰变，得到两条如图所示的径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运动方向．不计放出光子的能量，则下列说法正确的是( )A．发生的是β衰变，b为β粒子的径迹B．发生的是α衰变，b为α粒子的径迹C．磁场方向垂直于纸面向外D．磁场方向垂直于纸面向里解析：选AD．放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故放出的是β粒子，放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电荷量成反比，而β粒子的电荷量比反冲核的电荷量小，则β粒子的半径比反冲核的半径大，故b为β粒子的运动轨迹，故选项A正确，由左手定则知磁场方向垂直纸面向里，选项D正确．三、非选择题10．(2014·高考江苏卷)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是222 86Rn→218 84Po ＋________．已知222 86Rn，则约经过________天，16 g的222 86Rn衰变后还剩1 g.解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变方程为222 86Rn→218 84Po＋42He.根据衰变公式m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，得1＝16×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t3.8，解得t ＝15.2天． 答案：42He(或α)11．恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K 时，可以发生“氦燃烧”．(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：42He ＋________→84Be ＋γ. (2)84Be 是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16s ．一定质量的84Be ，经7.8×10－16s 后所剩84Be 占开始时的多少？解析：(1)根据核反应方程的电荷数守恒，质量数守恒可知核反应方程应为42He ＋42He ―→84Be ＋γ.(2)m m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫123＝18.答案：(1)42He (2)18%)12．(1)原子核23290Th 具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核．下列原子核中，有三种是23290Th 衰变过程中可以产生的，它们是________．A ．20882Pb B ．21182Pb C ．21684PoD ．228 88RaE.22688Ra(2)一静止的23892U 核经α衰变成为23490Th 核，23490Th 核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)? 解析：(1)选ACD ．发生1次α衰变时核子的质量数减4，电荷数减2；发生1次β衰变时，质量数不变，，易得A 、C 、D 正确．(2)据题意知，此α衰变的衰变方程为：238 92U ―→234 90Th ＋42He ，根据动量守恒定律得m αv α＝m Th v Th ①式中，m α和m Th 分别为α粒子和Th 核的质量，v α和v Th 分别为α粒子和Th 核的速度，由题设条件知：12m αv 2α＋12m Th v 2Th ＝E k ②m αm Th ＝4234③ 式中E k ＝4.27 MeV ，是α粒子与Th 核的总动能． 由①②③式得12m Th v 2Th ＝m αm α＋m Th E k代入数据得，衰变后23490Th 核的动能 12m Th v 2Th ≈0.07 MeV.答案：(1)ACD (2)0.07 MeV。
2024届河北省唐山市高三下学期第一次模拟考试全真演练物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题现在市场上常见的电动车由4个蓄电池串联供电，续行里程在。
某品牌蓄电池标注“”，则采用这种电池的电动车在没电的情况下充电一次，最多约耗电（ ）A．5度B．1度C．0.25度D．0.1度第(2)题关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）A．图甲“用油膜法估测油酸分子大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹C．图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距为时，分子势能取最小值D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高第(3)题如图所示，足球场上画了一条以O为原点，以x轴为对称轴的抛物线，A、B为该抛物线上的两点。
体育老师要求学生在规定时间内不停顿地从抛物线的一端跑到另一端。
小张同学按要求完成该运动的过程中，可以肯定的是（ ）A．所受的合外力始终不为零B．x轴方向的分运动是匀速运动C．y轴方向的分运动是匀速运动D．通过A、B两点时的加速度相等第(4)题如图，跨过轻质滑轮a、b的一根轻质细绳，一端接在天花板上，另一端与小物块A相接，A放在长为L、倾角为的光滑斜面体上。
物块B用细线悬挂在滑轮a的下方，细线Ab段与斜面平行，动滑轮两侧细线均竖直。
A与B的质量分别为m、2m，重力加速度大小为g，不计动滑轮与绳之间的摩擦以及空气阻力，忽略A的大小。
现将A从斜面底端由静止释放，一段时间后，A沿斜面匀加速上滑到中点，此时B尚未落地，整个过程中斜面体始终静止在水平地面上。
下列说法正确的是（ ）A．该过程中，B的机械能不变B．该过程中，地面对斜面体的摩擦力大小为C．A到达斜面中点的速率为D．该过程中，细线的拉力大小为第(5)题如图所示，O点为正三角形ABC的垂心，M点为O点关于C点的对称点，N点为O点关于AC的对称点，在A、B、C三点分别放有 ）等量点电荷+Q、－Q、+Q.则（ A．M点的电场强度比O点的大B．M点的电势比O点的低C．同一正电荷在O点所受的电场力比在N点的小D．同一负电荷在M点的电势能比在N点的大第(6)题如图所示，ABC构成正三角形，AB和AC是等长绝缘细棒，带等量负电荷，棒上的电荷分布均匀。
2019-2020年高三下学期第三次模拟考试理综物理试题含答案本试题分选择题和非选择题两部分，共16页。
时间150分钟，满分300分。
第Ⅰ卷(选择题共126分)二、选择题：（本题共8小题，每小题6分，共48分。
14-18题只有一个选项正确，19-21题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分。
）14．下列说法正确的是：（）A．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系.B．亚里士多德认为力不是维持物体速度的原因，并指出惯性与速度有关C．欧姆指出导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比D．安培被命名为国际单位制中基本单位之一，并且首先发现了电流的磁效应15．中国第三颗绕月探测卫星——“嫦娥三号”计划于xx年发射，“嫦娥三号”卫星将实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。
假设为了探测月球，载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。
随后登陆舱脱离飞船，变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则下列有关说法正确的是（）A．月球的质量M=B．登陆舱在半径为r2轨道上的周期T2=T1C．登陆舱在半径为r1与为半径r2的轨道上的速度比为D．月球表面的重力加速度g月=16．如下图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且转动时不打滑，半径R B＝4R A、R C＝8R A.当自行车正常骑行时A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比a A∶a B∶a C等于（） A．1∶4∶8 B．4∶1∶8 C．4∶1∶32 D．1∶4∶3217．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220V，440W”的热水器、“220V，220W”的抽油烟机．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=sin50πtvB．电压表示数为VC．热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D．1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×l04J18.如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点。
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2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合模拟试卷物理部分满分110分二、选择题:本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分,有选错的得0分。
三、非选择题：第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~34题为选考题,考生根据要求作答。
（一)必考题:共47分。
22。
（6分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则"。
弹簧测力计挂于固定点，下端用细线挂一重物m。
弹簧测力计的一端用细线系于点，手持另一端向左拉,使结点静止在某位置.分别读出弹簧测力计和的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录点的位置和拉线的方向.（1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为，图中的示数为。
(2）下列不必要的实验要求是。
（请填写选项前对应的字母）A．应测量重物m所受的重力B．弹簧测力计应在使用前调零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验,每次都要使点静止在同一位置（3）分析实验时该同学怀疑弹簧测力计A因拉伸超出量程后读数不准而影响实验结果，他改变弹簧测力计B拉力的过程中,结点0的轨迹被描在白纸上,若两次记录O点轨迹如图中的两条虚线所示。
2024年江苏省高考全真演练物理模拟卷（基础必刷）学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图为一金属环肥皂膜的干涉条纹照片，拍摄这张照片时圆环最高点位于（ ）A．a附近B．b附近C．c附近D．d附近第(2)题赛艇运动分单人艇、双人艇、四人艇、八人艇。
研究者对各种艇赛的2000米成绩数据进行分析后推测：比赛成绩t（时间）与桨手数量n之间应存在一定的关系。
为方便探究t-n在简化条件下的关系式，现建立以下物理模型：①比赛全过程赛艇视为匀速运动，当速度为v时赛艇受到的阻力f满足；②每个桨手的体重G都相同，比赛中每个桨手划桨的功率P均恒定，且。
③艇重G 0与桨手数n的比值为常数，即；④认为赛艇沿前进方向的横截面积S与其浸入水中的体积V满足；根据以上物理模型，下列关系式正确的是（ ）A．B．C．D．第(3)题光子的能量可表示为（c、λ分别为真空中的光速和波长），则k的单位是（ ）A．J·s B．J/s C．J·m D．J/m第(4)题如图甲所示，半径为R的光滑圆轨道竖直固定，一小球（可视为质点）在轨道内做圆周运动，小球距离轨道最高点的竖直高度h与小球对轨道的压力F的关系如图乙所示。
不计空气阻力，重力加速度为g，为已知量，则小球的质量大小为（ ）A．B．C．D．第(5)题如图所示，三角形为棱镜的横截面，，一束光线从边的M点以入射角射入棱镜，从N点射出的光线恰好与平行。
已知入射点M与A点的距离为d，光在真空中的传播速度为c、则光在棱镜中传播的时间为（ ）A．B．C．D．第(6)题在跳高比赛中，运动员跳跃过程可视为斜抛运动，不计空气阻力。
下列反映跳跃过程中运动员水平方向位移的大小x、竖直方向位移的大小y、动能E k、重力瞬时功率大小P、时间t之间关系的图像，可能正确的是（ ）A．B．C．D．第(7)题比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
随堂训练1．(多选)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是( )A．适当加长摆线B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期[答案] AC2．在探究单摆周期与摆长关系的实验中，(1)关于安装仪器及测量时的一些实验操作，下列说法中正确的是( )A．用米尺测出摆线的长度，记为摆长lB．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长l，再将单摆悬挂在铁架台上C．使摆线偏离竖直方向某一角度α(接近5°)，然后由静止释放摆球D．测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期(2)实验测得的数据如下表所示：次数12345摆长l/cm80.0090.00100.00110.00120.0030次全振动时间t/s53.856.960.062.865. 7振动周期T/s 1.79 1.90 2.00 2.09 2.19振动周期的平方T2/s2 3.20 3.61 4.00 4.37 4.80请将测量数据标在下图中，并在图中作出T2随l变化的关系图象．(3)根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是______________．(4)根据图象，可求得当地的重力加速度为____________________________m/s2.(π＝3.14，结果保留3位有效数字)[答案] (1)C (2)如图所示(3)成正比 (4)9.863．将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.(1)现有如下测量工具：A.时钟；B.秒表；C.天平；D.毫米刻度尺．本实验所需的测量工具有________．(2)如果实验中所得到的T2－L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的________．(3)由图象可知，小筒的深度h ＝________m ；当地的重力加速度g ＝________m/s 2 (取π2＝g )．[解析] 由单摆的周期公式可知T 2＝，故选a .4π2(L ＋h )g [答案] (1)BD (2)a (3)0.3 9.864．某同学想在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小约为3 cm 、外形不规则的大理石代替小球．他设计的实验步骤是A ．将石块和细尼龙线系好，结点为M ，将尼龙线的上端固定于O 点；B ．用刻度尺测量OM 间尼龙线的长度L 作为摆长；C ．将石块拉开一个大约α＝5°的角度，然后由静止释放；D ．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t ，由T ＝得出周期；t 30E ．改变OM 间尼龙线的长度再做几次实验，记下每次相应的l 和T ；F ．求出多次实验中测得的l 和T 的平均值，作为计算时用的数据，代入公式g ＝2l ，求出重力加速度g .(2πT )(1)该同学以上实验步骤中有重大错误的是________．(2)该同学用OM 的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小？你认为用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难？[答案] (1)BDF (2)偏小，利用公式g ＝，由测摆长改为测两次摆长4π2ΔlT 21－T 2的差。
——————————教育资源共享步入知识海洋————————2019高三第十九次考试理综物理试题二、选择题1. 紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，c、d端才会有信号输出。
已知地球表面太阳光中紫外线波长主要在315nm-400nm之间，而明火中的紫外线波长主要在200nm-280nm之间，下列说法正确的是A. 要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应大于280nmB. 明火照射到搬时间要足够长，c、d端才有输出电压C. 仅有太阳光照射光电管时，c、d端输出的电压为零D. 火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，逸出的光电子最大初动能越大【答案】C【解析】A、根据题意要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应介于200nm-280nm之间，故A错；B、光电效应的发生具有瞬时性，故B错；C、仅有太阳光照射光电管时，由于波长大于明火的波长即频率小于明火的频率，所以不能发生光电效应，回路中没有电流，cd段也就没有电压，故C正确；D、火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，则频率越小，那么逸出的光电子最大初动能就越小，故D错误；故选C2. 如图所示为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入经典除尘区，放电极（位于中央）和集尘极分别接到高压直流电源的两极上，其间电场线如图。
带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动并沉积，达到除尘目的。
不考虑尘埃间的相互作用及其他作用，下列说法正确的是（）A. 电场线方向由放电极指向集尘极B. 图中a点电场强度小于b点电场强度C. 尘埃会沿图中虚线从c到d运动D. 尘埃在运动过程中动能增大【答案】D【解析】由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极。
故A错误。
集尘极带正电荷，是正极，a点更靠近放电极，所以图中a点电场强度高于b点电场强度。
第34课时专题带电粒子在复合场中的运动图8－4－91．如图8－4－9所示，空间存在一匀强磁场B(方向垂直纸面向里)和一电荷量为＋Q的点电荷的电场，一带电粒子－q(不计重力)以初速度v0从某处垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷＋Q的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹可能是()A．沿初速度v0方向的直线B．以点电荷＋Q为圆心，以r为半径，在纸面内的圆C．初阶段在纸面内向右偏的曲线D．初阶段在纸面内向左偏的曲线解析：当带电粒子所受库仑力和洛伦兹力的合力正好能提供其所需的向心力时，粒子便以点电荷＋Q为圆心，以r为半径，在纸面内做匀速圆周运动；因为点电荷＋Q周围的电场是非匀强电场，所以粒子不可能做直线运动．综上所述粒子的运动轨迹可能为B、C、D.答案：BCD图8－4－102．如图8－4－10所示，界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E，在PQ上方有一个带正电的小球A自O静止开始下落，穿过电场和磁场到达地面．设空气阻力不计，下列说法中正确的是()A．在复合场中，小球做匀变速曲线运动B．在复合场中，小球下落过程中的电势能减小C．小球从静止开始下落到水平地面时的动能等于其电势能和重力势能的减少量总和D．若其他条件不变，仅增大磁感应强度，小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变解析：小球受到磁场力，不可能做匀变速曲线运动．电场力做正功，电势能减小，由能量守恒知，C项正确．增大磁感应强度，会改变洛伦兹力，进而改变落地点，电场力做功会不同，D项错．答案：BC图8－4－113．如图8－4－11所示，竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场，场强大小E＝10 N/C，在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.5 T．一带电量q＝＋0.2 C、质量m＝0.4 kg的小球由长l＝0.4 m的细线悬挂于P点，小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点P正下方的坐标原点O时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过O点正下方的N点．(g＝10 m/s2)求：(1)小球运动到O点时的速度大小；(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小；(3)ON 间的距离．解析：(1)小球从A 运动O 的过程中，根据动能定理：12mv 2＝mgl －qEl ①则得小球在O 点速度为：v ＝ 2l ⎝ ⎛⎭⎪⎫g －qE m ＝2 m/s.② (2)小球运动到O 点绳子断裂前瞬间，对小球应用牛顿第二定律：F 向＝F T －mg －F 洛＝m v 2l ③F 洛＝Bvq ④ 由③、④得：F T ＝mg ＋Bvq ＋mv 2l ＝8.2 N ．⑤(3)绳断后，小球水平方向加速度a x ＝F 电m ＝Eq m ＝5 m/s 2⑥ 小球从O 点运动至N 点所用时间t ＝Δv a x＝0.8 s ⑦ ON 间距离h ＝12gt 2＝3.2 m ．⑧答案：(1)2 m/s (2)8.2 N (3)3.2 m图8－4－124．如图8－4－12所示，平行于直角坐标系y 轴的PQ 是用特殊材料制成的，只能让垂直打到PQ 界面上的电子通过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为E 的匀强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O 沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电量为e ，质量为m ，在△OAC 中，OA ＝a ，θ＝60°.求：(1)能通过PQ 界面的电子所具有的最大速度是多少；(2)在PQ 右侧x 轴上什么范围内能接收到电子．解析：(1)要使电子能通过PQ 界面，电子飞出磁场的速度方向必须水平向右，由Bev ＝m v 2r 可知，r 越大v 越大，从C 点水平飞出的电子，运动半径最大，对应的速度最大，即r ＝2a 时，电子的速度最大由Bev m ＝m a v m 22，得：v m ＝2Bea m .① (2)粒子在电场中做类平抛运动，据a ＝12eE m t 2②x ＝vt得：x max ＝2Ba 2aemE ③由此可知：PQ 界面的右侧x 轴上能接收电子的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫3a ，3a ＋2Ba 2ae mE本题属于复合场问题，考查带电粒子在有界磁场中的运动和带电粒子在匀强电场中的运动，需要同学们解题时能够正确地画出带电粒子在磁场和电场中的运动轨迹．答案：(1)2Bea m (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫3a ，3a ＋2Ba 2ae mE 5.图8－4－13(2009·重庆，25)如图8－4－13所示，离子源A 产生的初速度为零、带电荷量均为e 、质量不同的正离子被电压为U 0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM 上的小孔S 离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN 进入磁感应强度为B 的匀强磁场．已知HO ＝d ，HS ＝2d ，∠MNQ ＝90°.(忽略离子所受重力)(1)求偏转电场场强E 0的大小以及HM 与MN 的夹角φ；(2)求质量为4m 的离子在磁场中做圆周运动的半径；(3)若质量为4m 的离子垂直打在NQ 的中点S 1处，质量为16m 的离子打在S 2处，S 1和S 2之间的距离以及能打在NQ 上的正离子的质量范围．解析：(1)由⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧====-=210210212021at d t v d m a eE F m v eU得E 0＝U 0/d ，由tan φ＝v 1at ，得φ＝45°.(2)由⎩⎨⎧ v ＝v 21＋v 2⊥＝ v 21＋(at )2evB ＝m v 2R得R ＝2 mU 0eB 2.(3)将4m 和16m 代入R ，得R 1、R 2，由ΔS ＝R 22－(R 2－R 1)2－R 1，将R 1、R 2代入得ΔS ＝4(3－1) mU 0eB 2由R ′2＝(2R 1)2＋(R ′－R 1)2，得R ′＝52R 1由12R 1<R <52R 1，得m <m x <25m .答案：(1)45° (2)2 mU 0eB 2 (3)4(3－1) mU 0eB 2 m <m x <25m图8－4－141．如图8－4－14所示，实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线l 做直线运动，l 与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中错误的是( )A ．液滴一定做匀变速直线运动B ．液滴一定带正电C ．电场线方向一定斜向上D ．液滴一定做匀速直线运动 解析：在电磁场复合区域粒子一般不会做匀变速直线运动，因速度变化洛伦兹力变化，合外力一般变化．答案：A图8－4－152．如图8－4－15所示，光滑绝缘杆固定在水平位置上，使其两端分别带上等量同种正电荷Q 1、Q 2，杆上套着一带正电小球，整个装置处在一个匀强磁场中，磁感应强度方向垂直纸面向里，将靠近右端的小球从静止开始释放，在小球从右到左的运动过程中，下列说法中正确的是( )A ．小球受到的洛伦兹力大小变化，但方向不变B ．小球受到的洛伦兹力将不断增大C ．小球的加速度先减小后增大D ．小球的电势能一直减小解析：Q 1、Q 2连线上中点处电场强度为零，从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点，故小球所受电场力指向中点．小球从右向左运动过程中，小球的加速度先减小后增大，C 正确．速度先增大后减小，洛伦兹力大小变化，由左手定则知，洛伦兹力方向不变，故A 正确，B 错误．小球的电势能先减小后增大，D 错误． 答案：AC图8－4－163．如图8－4－16所示．有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的( )A ．速度B ．质量C ．电荷D ．比荷解析：设电场的场强为E ，由于粒子在区域Ⅰ里不发生偏转，则Eq＝B 1qv ，得v ＝E B 1；当粒子进入区域Ⅱ时，偏转半径又相同，所以R ＝mv B 2q ＝m E B 1B 2q ＝Em B 1B 2q ，故选项A 、D 正确． 答案：AD图8－4－174．(2009·辽宁、宁夏理综，16)医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b 以及一对磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图8－4－17所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV ，磁感应强度的大小为0.040 T ．则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为( )A ．1.3 m/s ，a 正、b 负B ．2.7 m/s ，a 正、b 负C ．1.3 m/s ，a 负、b 正D ．2.7 m/s ，a 负、b 正解析：根据左手定则，可知a 正b 负，所以C 、D 两项错；因为离子在场中所受合力为零，Bqv ＝U d q ，所以v ＝U Bd ＝1.3 m/s ，A 项对B项错．答案：A5．如图8－4－18所示，一个带正电荷的物块m ，由静止开始从斜面上A 点下滑，滑到水平面BC 上的D 点停下来．已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B 处时的机械能损失．先在ABC 所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m 从A 点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D ′点停下来．后又撤去电场，在ABC 所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m 从A 点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D ″点停下来．则以下说法中正确的是( )图8－4－18A．D′点一定在D点左侧B．D′点一定与D点重合C．D″点一定在D点右侧D．D″点一定与D点重合解析：仅在重力场中时，物块由A点至D点的过程中，由动能定理得mgh－μmg cos αs1－μmgs2＝0，即h－μcos αs1－μs2＝0，由题意知A点距水平面的高度h、物块与斜面及水平面间的动摩擦因数μ、斜面倾角α、斜面长度s1为定值，所以s2与重力的大小无关，而在ABC 所在空间加竖直向下的匀强电场后，相当于把重力增大了，s2不变，D′点一定与D点重合，B项正确；在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场后，洛伦兹力垂直于接触面向上，正压力变小，摩擦力变小，重力做的功不变，所以D″点一定在D点右侧，C项正确．答案：BC图8－4－196．如图8－4－19所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关K闭合．两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度v匀速穿过两板．以下说法正确的是()A．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将一定向下偏转D．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出解析：本题考查电路、电容器、带电粒子在复合场中的运动等知识．开关闭合，滑片未滑动时，带电粒子所受洛伦兹力等于电场力．当滑片向上滑动时，带电粒子受到的电场力减小，由于不知道带电粒子的电性，所以电场力方向可能向上也可能向下，带电粒子刚进入磁场时洛伦兹力大小不变，与电场力的方向相反，所以带电粒子可能向上运动，也可能向下运动，A、B项正确，C项错误；开关断开，带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，D项错误．答案：AB图8－4－207．在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图8－4－20所示，关于场的分布情况可能的是()A．该处电场方向和磁场方向重合B．电场竖直向上，磁场垂直纸面向里C．电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与v垂直D．电场水平向右，磁场垂直纸面向里解析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析．A选项中若电场、磁场方向与速度方向垂直，则洛伦兹力与电场力垂直，如果与重力的合力为0就会做直线运动．B 选项中电场力、洛伦兹力都向上，若与重力合力为0，也会做直线运动．C选项中电场力斜向里侧上方，洛伦兹力向外侧下方，若与重力的合力为0，就会做直线运动．D选项三个力的合力不可能为0，因此选项A、B、C正确．答案：ABC8.图8－4－21如图8－4－21所示，有位于竖直平面上的半径为R 的圆形光滑绝缘轨道，其上半部分处于竖直向下、场强为E 的匀强电场中，下半部分处于垂直水平面向里的匀强磁场中；质量为m ，带正电，电荷量为q 的小球，从轨道的水平直径的M 端由静止释放，若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零，求：(1)磁感应强度B 的大小；(2)小球对轨道最低点的最大压力；(3)若要小球在圆形轨道内做完整的圆周运动，求小球从轨道的水平直径的M 端下滑的最小速度．解析：(1)设小球向右通过最低点时的速率为v ，由题意得：mgR ＝12mv 2，qBv －mg ＝m v 2R ，B ＝3mg q 2gR. (2)小球向左通过最低点时对轨道的压力最大．F N －mg －qBv ＝m v 2R .F N ＝6mg .(3)要小球完成圆周运动的条件是在最高点满足：mg ＋qE ＝m v 21R从M 点到最高点由动能定理得：－mgR －qER ＝12mv 21－12mv 20由以上可得v 0＝ 3R (mg ＋qE )m.答案：(1)3mg q 2gR (2)6mg (3) 3R (mg ＋qE )m图8－4－229．在坐标系xOy 中，有三个靠在一起的等大的圆形区域，分别存在着方向如图8－4－22所示的匀强磁场，磁感应强度大小都为B ＝0.10 T ，磁场区域半径r ＝233 m ，三个圆心A 、B 、C 构成一个等边三角形，B 、C 点都在x 轴上，且y 轴与圆形圆域C 相切，圆形区域A 内磁场垂直纸面向里，圆形区域B 、C 内磁场垂直纸面向外．在直角坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限内分布着场强E ＝1.0×105 N/C 的竖直方向的匀强电场，现有质量m ＝3.2×10－26 kg ，带电荷量q ＝－1.6×10－19 C 的某种负离子，从圆形磁场区域A 的左侧边缘以水平速度v ＝106 m/s 沿正对圆心A 的方向垂直磁场射入，求：(1)该离子通过磁场区域所用的时间．(2)离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧移为多大？(侧移指垂直初速度方向上移动的距离)(3)若在匀强电场区域内竖直放置一挡板MN ，欲使离子打到挡板MN 上时偏离最初入射方向的侧移为零，则挡板MN 应放在何处？匀强电场的方向如何？解析：(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在A 、C 两区域的运动轨迹是对称的，如图所示，设离子做圆周运动的半径为R ，圆周运动的周期为T ，由牛顿第二定律得：qvB ＝m v 2R又T ＝2πR v ，解得：R ＝mv qB ，T ＝2πm qB将已知量代入得：R ＝2 m设θ为离子在区域A 中的运动轨迹所对应圆心角的一半，由几何关系可知离子在区域A 中运动轨迹的圆心恰好在B 点，则：tan θ＝r R ＝33，θ＝30°则离子通过磁场区域所用的时间为：t ＝T 3＝4.19×10－6 s.(2)由对称性可知：离子从原点O 处水平射出磁场区域，由图可知侧移为d ＝2r sin 2θ＝2 m.(3)欲使离子打到挡板MN 上时偏离最初入射方向的侧移为零，则离子在电场中运动时受到的电场力方向应向上，所以匀强电场的方向向下离子在电场中做类平抛运动，加速度大小为：a ＝Eq /m ＝5.0×1011 m/s 2，沿y 方向的位移为：y ＝12at 2＝d沿x方向的位移为：x＝vt，解得：x＝2 2 m所以MN应放在距y轴2 2 m的位置．答案：(1)4.19×10－6 s(2)2 m(3)距y轴2 2 m处方向向下10.图8－4－23如图8－4－23所示，竖直平面坐标系xOy的第一象限，有垂直xOy 面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平匀强电场，大小也为E；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道，轨道最高点与坐标原点O相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于N.一质量为m 的带电小球从y轴上(y>0)的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点O，且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限，并在电场中运动(已知重力加速度为g)．(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；(2)P点距坐标原点O至少多高；(3)若该小球以满足(2)中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过N点开始计时，经时间t＝2 Rg小球距坐标原点O的距离s为多远？解析：(1)小球进入第一象限正交的电场和磁场后，在垂直磁场的平面内做圆周运动，说明重力与电场力平衡，qE＝mg①得q ＝mg E ②小球带正电．(2)小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，设匀速圆周运动的速度为v 、轨道半径为r .有：qvB ＝m v 2r ③小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动，有：mg ＝m v 2R ④由③④得：r ＝m Rg qB ⑤PO 的最小距离为：y ＝2r ＝2m Rg qB .⑥(3)小球由O 运动到N 的过程中机械能守恒：mg ·2R ＋12mv 2＝12mv 2N ⑦由④⑦得：v N ＝4Rg ＋v 2＝5Rg ⑧根据运动的独立性可知，小球从N 点进入电场区域后，在x 轴方向以速度v N 做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，则沿x 轴方向有：x ＝v N t ⑨沿电场方向有：z ＝12at 2⑩a ＝qE m ＝g ⑪t 时刻小球距O 点：s ＝ x 2＋z 2＋(2R )2＝27R . 答案：(1)正电 mg E (2)2m Rg qB (3)27R。
