《创新设计》2017届高考物理二轮复习(江苏专用)课件+Word版训练专题六 选做部分 第3讲
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创新设计(全国通用)2017版高考物理二轮复习专题突破6 物理实验第2讲电学实验编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(创新设计(全国通用)2017版高考物理二轮复习专题突破6 物理实验第2讲电学实验)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2讲电学实验1.(2016·全国卷Ⅲ,22)某同学用图1中所给器材进行与安培力有关的实验。
两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
图1(1)在图中画出连线,完成实验电路。
要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A.适当增加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其中正确的是________(填入正确选项前的标号)。
解析(1)实物连线如图所示。
(2)根据公式F=BIL可得,适当增加导轨间的距离或者增大电流,可增大金属棒受到的安培力,根据动能定理得,Fs-μmgs=错误!mv2,则金属棒离开导轨时的动能变大,即离开导轨时的速度变大,A、C正确;若换用一根更长的金属棒,但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变,安培力F不变,棒的质量变大,速度v=错误!变小,B错误。
答案(1)见解析图(2)AC2.(2016·全国卷Ⅱ,23)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2。
第1讲恒定电流与交变电流1.(2016·江苏单科,8)如图1所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出,闭合开关S,下列说法正确的有()图1A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A解析外电路的总电阻R=20×2020+20Ω=10 Ω,总电流I=ER+r=1 A,则路端电压U=IR=10 V,A对;电源的总功率P总=EI=12 W,B错;a、b间电压大小为U ab=0.5×15 V-0.5×5 V= 5 V,C项对;a、b间用导线连接后,外电路的总电阻为R′=2×5×155+15Ω=7.5 Ω,电路中的总电流I=ER′+r=1.26 A,D项错误。
答案AC2.(2016·江苏单科,4)一自耦变压器如图2所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。
通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈,在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2,在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中()图2A .U 2>U 1,U 2降低B .U 2>U 1,U 2升高C .U 2<U 1,U 2降低D .U 2<U 1,U 2升高解析 由U 1U 2=n 1n 2,n 1>n 2知U 2<U 1;滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点过程,n 2减小,则U 2降低,C 项正确。
答案 C3.(2015·江苏单科,1)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V 交变电流改变为110 V 。
已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为( )A .200B .400C .1 600D .3 200解析 根据变压器的变压规律U 1U 2=n 1n 2得,n 2=U 2U 1n 1=110220×800=400,选项B 正确。
指导一“8大技法”破解选择题——小题巧做拿满分选择题是当前高考必备的题型之一,主要考查对物理概念、物理现象、物理过程和物理规律的认识、判断、辨析、理解和应用等,具有信息量大、知识覆盖面广、干扰性强、命题灵活性强、层次丰富、能考查学生的多种能力等特点。
要想迅速、准确地解答物理选择题,不但要熟练掌握和应用物理的基本概念和规律,还要掌握下列解答物理选择题的基本方法和特殊技巧。
技法1直接判断法【技法阐释】通过观察题目中所给出的条件,根据所学知识和规律推出结果,直接判断,确定正确的选项。
直接判断法适用于推理过程较简单的题目,这类题目主要考查学生对物理知识的记忆和理解程度,如考查物理学史的试题等。
【典例1】在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。
在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的说法是() A.英国物理学家牛顿用实验的方法测出了引力常量GB.第谷接受了哥白尼日心说的观点,并根据开普勒对行星运动观察记录的数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律C.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快D.胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比解析牛顿提出了万有引力定律及引力常量的概念,但没能测出G的数值,G 的数值是由卡文迪许通过实验方法得出的,故A错误;开普勒接受了哥白尼日心说的观点,并根据第谷对行星运动观察记录的数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律,故B错误;亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体比轻物体下落得快,故C错误;胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比,故D正确。
答案 D【点评】 物理学史是考试内容之一,熟记牛顿、伽利略、卡文迪许、库仑、法拉第等物理学家的成就,直接作出判断。
技法2 筛选排除法【技法阐释】 筛选排除法就是通过对物理知识的理解,对物理过程的分析或计算,将明显错误或不合理的选项一一排除的方法。
第1讲电场和磁场的基本性质1.(2016·江苏单科,3)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图1所示。
容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是()图1A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同解析由电场线的疏密表示场强大小可知,A点的电场强度比B点的小,A项错误;沿电场线的方向电势逐渐降低,B项错误;容器的内表面为一等势面,内表面处各点场强的方向与等势面垂直,C项对;容器内表面为等势面,在等势面上移动电荷,电场力不做功,D项错误。
答案 C2.(2015·江苏单科,2)静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是()A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉解析用塑料梳子梳头发时相互摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项A 属于静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属小球在靠近带电小球一端时会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项B属于静电现象;小线圈接近通电线圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项C不属于静电现象;从干燥的地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流,人有被电击的感觉,选项D属于静电现象。
答案 C3.(多选)(2015·江苏单科,8)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图2所示。
c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则()图2A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.c点的电场强度比d点的大D.c点的电势比d点的低解析由题图知,a点处的电场线比b点处的电场线密集,c点处电场线比d点处电场线密集,所以A、C正确;过a点画等势线,与b点所在电场线的交点与b点位置比较知b点的电势高于a点的电势,故B错误;同理分析可得d点电势高于c点电势,故D正确。
第3讲 动量守恒定律 原子结构和原子核1.(2016·江苏单科,12C)(1)贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。
下列属于放射性衰变的是________。
A.14 6C →14 7N + 0-1eB.235 92U +10n →139 53I +9539Y +210nC.21H +31H →42He +10nD.42He +2713Al →3015P +10n(2)已知光速为c ,普朗克常数为h ,则频率为ν的光子的动量为________,用该频率的光垂直照射平面镜,光被镜面全部垂直反射回去,则光子在反射前后动量改变量的大小为________。
(3)几种金属的逸出功W 0见下表:已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7~7.6×10-7 m ,普朗克常数h =6.63×10-34 J·s 。
解析 (1)A 属于β衰变,B 属于裂变,C 是聚变,D 是原子核的人工转变,故选A 项。
(2)光子的动量p =mc =hνc 2c =hνc选光被镜面反射回去的方向为正方向,则p =-hνcp ′=hνc ,动量的变化量Δp =p ′-p =2hνc 。
(3)光子的能量E =hc λ取λ=4.0×10-7 m ,则E ≈5.0×10-19 J根据E >W 0判断,钠、钾、铷能发生光电效应。
答案 (1)A (2)hνc 2hνc (3)钠、钾、铷2.(2015·江苏单科,12C)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有________。
A .光电效应现象揭示了光的粒子性B .热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C .黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D .动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,235 92U 是核电站常用的核燃料。
简答题42分模拟小卷(一)简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(12题)两部分,共计42分。
【必做题】10.(8分)(2016·苏锡常镇三模)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为3 V,内阻约为3 kΩC.定值电阻R0未知D.滑动变阻器R,最大阻值R mE.导线和开关(1)根据如图1甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。
甲图1(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值R m,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=________(用U10、U20、R m表示)。
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图2所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=________,总内阻r=________(用k、a、R0表示)。
图2解析 (1)电路图见答案图所示。
(2)根据部分电路欧姆定律R 0=U 0I ,因I =U 10R m,U 0=U 20-U 10,联立解得R 0=U 20-U 10U 10R m 。
(3)根据闭合电路欧姆定律有E =U 2+U 2-U 1R 0r ,变形得U 1=(R 0r +1)U 2-R 0r E ,由题意可知k =R 0r +1,a =R 0R 0+r E ,解得E =ka k -1,r =R 0k -1。
答案 (1)如图(2)U 20-U 10U 10R m (3)ka k -1 R 0k -111.(10分)“用DIS 研究加速度与力的关系”的实验装置如图3甲所示,通过改变悬挂的重物,多次测量,可得小车运动的加速度a 和所受拉力F 的关系图象。
他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a -F 图线,如图乙所示。
第3讲动量守恒定律原子结构和原子核
1.(2016·南京市二模)(1)下列说法正确的是()
A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B.半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间
C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D.铀核(23892U)衰变为铅核(20682Pb)的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变(2)如图1所示氢原子能级图,如果有大量处在n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,则能辐射出________种不同频率的光,其中波长最长的光子能量是________ J。
图1
(3)如图2所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1 kg的相同小球A、B、C,现让A球以v0=2 m/s 的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘在一起,两球继续向右运动并与C球碰撞,C球的最终速度v C=1 m/s。
问:
图2
①A、B两球与C球相碰前的共同速度多大?
②两次碰撞过程中一共损失了多少动能?
解析(3)①A、B相碰,满足动量守恒,则有m v0=2m v1得两球跟C球相碰前的速度v1=1 m/s
②两球与C球碰撞同样满足动量守恒
2m v1=m v C+2m v2
两球相碰后的速度v2=0.5 m/s
两次碰撞损失的动能
ΔE=1
2m v
2
-
1
2×2m v
2
2
-
1
2m v
2
C
=1.25 J
答案(1)BC(2)3 3.49×10-19
(3)①0.5 m/s②1.25 J
2.(2016·十三大市模考重组改编)(1)下列说法中正确的是()
A.γ射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的
B.在稳定的重原子核中,质子数比中子数多
C.核反应过程中如果核子的平均质量减小,则要吸收核能
D.诊断甲状腺疾病时,注入放射性同位素碘131作为示踪原子
(2)用频率均为ν但强度不同的甲、乙两种光做光电效应实验,发现光电流与电压的关系如图3所示,由图可知,________(填“甲”或“乙”)光的强度大。
已知普朗克常量为h,被照射金属的逸出功为W0,则光电子的最大初动能为________。
图3
(3)如图4所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q均可视为质点,质量均为m,Q与轻质弹簧相连并处于静止状态,P以初速度v向Q运动并与弹簧发生作用。
求整个过程中弹簧的最大弹性势能。
图4
解析(1)γ射线是原子核受激发后向低能级跃迁时放出的,A项错误;在稳定的重原子核中,中子数比质子数多,B项错误;核反应中核子的平均质量减小,说明有质量亏损,则要释放核能,C项错误。
(2)正向电压时,饱和电流越大,光的强度越大,故甲的光强大;根据光电效应方程有最大初动能E k=hν-W0。
(3)由动量守恒得m v=2m v共
由能量守恒定律得
1
2m v 2=E
pmax
+
1
2·2m·v
2
共
,E pmax=
1
4m v
2。
答案(1)D(2)甲hν-W0(3)1
4m v
2
3.(2016·宿迁市高三摸底)(1)关于下列四幅图的说法正确的是()
图5
A.甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹,射线1为α射线
B.乙图中,用紫外光灯照射与验电器相连的锌板,发现原来闭合的验电器指针张开,此时锌板和验电器均带正电
C.丙图为α粒子散射实验示意图,卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型
D.丁图为核反应堆示意图,它是利用了铀核聚变反应所释放的能量
(2)在水平放置的气垫导轨上,质量为0.4 kg、速度为0.5 m/s 的滑块甲与质量为0.6 kg。
速度为0.1 m/s的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0.2 m/s,此时滑块甲的速度大小为________ m/s,方向与它原来速度方向________。
(3)一静止的铀核23292U(原子质量为232.037 2 u)放出一个带电粒子(原子质量为
4.002 6 u)后衰变成钍核22890Th(原子质量为228.028 7 u)。
①该过程的衰变方程为____________________________________________;
②求该衰变过程中放出的核能(1 u相当于931 MeV,结果保留2位有效数字)。
解析(1)由三种射线的特征和左手定则知甲图中的射线1为β射线,选项A错误;紫外线照射锌板后,有光电子逸出,则锌板和验电器均带正电,选项B正确;卢瑟福根据α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,选项C正确;核反应堆利用的是铀核裂变反应释放的能量,选项D错误。
(2)选滑块甲开始运动的方向为正方向,碰撞后滑块乙的方向反向,由动量守恒定律m 甲v 甲-m 乙v 乙=m 甲v 甲′+m 乙v 乙′,解得v 甲=0.05 m/s 。
方向与它原来的方
向相同。
(3)①232 92U →42He +228 90Th
②Δm =232.037 2 u-4.002 6 u-228.028 7 u =0.005 9 u
ΔE =Δmc 2=0.005 9×931 MeV =5.5 MeV 。
答案 (1)BC (2)0.05 相同 (3)①232 92U →42He +228 90Th
②5.5 MeV
4.(1)许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱的研究是探索原子结构的一条重要途径。
关于氢原子光谱、氢原子能级和氢原子核外电子的运动,下列说法中正确的是( )
A .氢原子巴尔末线系谱线是包含从红外到紫外的线状谱
B .氢原子光谱的不连续性,表明氢原子的能级是不连续的
C .氢原子处于不同能级时,电子在各处的概率是相同的
D .氢光谱管内气体导电发光是热辐射现象
(2)我国科学家因中微子项目研究获2016基础物理学突破奖。
中微子是一种静止质量很小的不带电粒子,科学家在1953年找到了中微子存在的直接证据:把含
氢物质置于预计有很强反中微子流(反中微子用ν
-表示)的反应堆内,将会发生如下反应ν-+11H →10n +01
e ,实验找到了与此反应相符的中子和正电子。
若反中微子能量是E 0,则反中微子的质量m ν
-=________,该物质波的频率ν=________(普朗克常量为h ,真空中光速为c )。
(3)在ν-+11H →10n +01
e 反应过程中, ①若质子是静止的,测得正电子动量为p 1,中子动量为p 2,p 1、p 2方向相同,求反中微子的动量p 。
②若质子质量为m 1,中子质量为m 2,电子质量为m 3,m 2>m 1。
要实现上述反应,反中微子能量至少是多少?(真空中光速为c )
解析 (1)氢原子巴尔末线系谱线是包含从可见光到紫外的线状谱,选项A 错误;氢原子光谱的不连续性,表明氢原子的能级是不连续的,选项B 正确;氢原子处于不同能级时,电子在各处的概率是不同的,选项C 错误;氢光谱管内气体
导电发光是高压放电现象,选项D错误。
(2)由质能方程得,E0=mν-c2,解得mν-=E0
c2。
反中微子的能量E0=hν,则ν=
E0
h。
(3)①由动量守恒定律p=p1+p2
②由能量守恒,反中微子能量最小时E+m1c2=(m2+m3)c2
最小能量E=(m2+m3-m1)c2
答案(1)B(2)E0
c2
E0
h
(3)①p=p1+p2②(m2+m3-m1)c2。