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2019年浙江高考(选考)物理试卷和答案

2020-07-09 来源:九壹网
2019年4月省普通高校招生选考科目考试

物理试卷

一、单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)

1. 下列物理量属于基本量且单位属于国际单位制中基本单位的是( )

A.功/焦耳

B.质量/千克

C.电荷量/库仑

D.力/牛顿

2. 下列器件中是电容器的是( )

A B C D

3. 下列式子属于比值定义物理量的是( )

A. B. C. D.

4. 下列述与事实相符的是( )

A.牛顿测定了引力常量

B.法拉第发现了电流周围存在磁场 C.安培发现了静电荷间的相互作用规律 D.伽利略指出了力不是维持物体运动的原因

5. 在磁场中的同一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场的方向垂直,则下列描述导线

受到的安培力F的大小与通过导线的电流I关系图像正确的是

A B C D 6. 如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说确的是

A. 小明与船之间存在摩擦力 B. 杆的弯曲是由于受到杆对小明的力 C. 杆对岸的力大于岸对杆的力

D. 小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

7. 某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止)。则此卫星的

A.线速度大于第一宇宙速度 B.周期小于同步卫星的周期

C.角速度大于月球绕地球运行的角速度 D.向心加速度大于地面的重力加速度

8. 电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,

流过的电流为I1;电动机阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。则 A. I1I2 . B.

U1R1 U2R2C.

U1R1U1R1 D. U2R2U2R29. 甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图像如图所示,

则在0~t1时间 A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同 C.甲经过的路程比乙小 D.甲、乙均做加速运动

10. 当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀

死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.010m/s。

7已知加速电场的场强为1.310N/C,质子的质量为1.6710527kg,电荷量为

1.61019C,则下列说确的是

A.加速过程中质子电势能增加 B.质子所受到的电场力约为21015N

C.质子加速需要的时间约为810s D.加速器加速的直线长度约为4m

11. 如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的

书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则 A.杆对A环的支持力变大 B.B环对杆的摩擦力变小 C.杆对A环的力不变

D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大

612. 如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球。A、B两球分别连接

在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮。若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,木水铁) A.A球将向上运动,B、C球将向下运动 B.A、B球将向上运动,C球不动

C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动 D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动

813. 用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.010kg、电荷量为2.010C的

2小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成拉小球使细线水平且拉直,37o,如图所示。 现向左..静止释放,则(sin370.6)

oA.该匀强电场的场强为3.7510N/C B.平衡时细线的拉力为0.17N

C.经过0.5s,小球的速度大小为6.25m/s

D.小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7m/s

二、不定项选择题(本题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但选不全的得1分,有选错的得0分) 14. 【加试题】波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝,在光屏上观察到干涉条纹,其中

波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间距。则(下列表述中,脚标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所对应的物理量)。则( ) A.这两束光的光子的动量p1>p2

B.这两束光从玻璃射向真空时,其临界角C1>C2

C.这两束光都能使某种金属发生光电效应,则遏止电压Uc1>Uc2

7D.这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n=2能级时产生,则相应激发态的电离能ΔE1>ΔE2

15. 【加试题】静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的

质量数为A,电子数为Z,核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα,α粒子在磁场中运动的半径为R。则( ) A.衰变方程可表示为

B.核Y的结合能为(mX-mY-mα)c2 C.核Y在磁场中运动的半径为

D.核Y的动能为

16. 【加试题】图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P、Q为介质中的两个质点,图

2为质点P的振动图像,则( )

第16题图1 第16题图2

A.t=0.2s时,质点Q沿y轴负方向运动 B.0~0.3s,质点Q运动的路程为0.3m

C.t=0.5s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度

D.t=0.7s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 三、

非选择题(本题共7小题,共55分)

17. (5分)采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实

验。

(1)实验时需要下列哪个器材______

A、弹簧秤 B、重锤线 C、打点计时器

(2)做实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨 迹。下列的一些操作要求,正确的是______(多选) A、每次运动由同一位置静止释放小球 B、每次必须严格地等距离下降记录小球位置 C、小球运动时不应与木板上的白纸接触 D、记录的点应适当多一些

(3)若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动,记录下如 图2所示的频闪照片。在测得、

后,需要验证的关系是______。已知频闪周期为T,用下列计算式求得的水平速度,误差较小的是______。

A、 B、 C、

D、

18. (5分)小明想要测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率,设计了如图1

所示的电路。

(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是____的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示连线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);

(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图2所示,则电流为______A,此时小灯泡的功率为______W;

(3)做完实验后,小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流,

但在草稿纸上记录下了下列数据,你认为最有可能的是_____ A、0.08A B、0.12A C、0.20A

19. (9分)小明以初速度v0=10m/s竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的小皮球,最后在抛出

点接住。假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍。求小皮球 (1)上升的最大高度;

(2)从抛出到接住的过程中重力和空气阻力做的功; (3)上升和下降的时间。

20. (12分)某砂场为提高运输效率,研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系,

建立如图所示的物理模型。竖直平面有一倾角

的直轨道AB,其下方右侧放置一

水平传送带,直轨道末端B与传送带间距可近似为零,但允许砂粒通过。转轮半径

,转轴间距

的高度

的传送带以恒定的线速度逆时针转动,转轮最低点离地面

。现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放,假设小物块从直轨

道B端运动到传送带上C点时,速度大小不变,方向变为水平向右。已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为(1)若

。(

,求小物块到达B端时速度的大小;

(2)若小物块落到传送带左侧地面,求h需要满足的条件;

(3)改变小物块释放的高度h,小物块从传送带的D点水平向右抛出,求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件。

21. (4分)【加试题】在“探究电磁感应的产生条件”实验中,实

物连线后如图1所示。感应线圈组的外线圈的绕线方向如图

2粗线所示。

(1)接通电源,闭合开关,G表指针会有大的偏转,几秒后G表指针停在中间不动。将滑

动变阻器的触头迅速向右滑动时,G表指针 (“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”);迅速抽出铁芯时,G表指针 (“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”)。 (2)断开开关和电源,将铁芯重新插入线圈中,把直流输出改为交流输出,其他均不变。

接通电源,闭合开关,G表指针 (“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”)。 (3)仅用一根导线,如何判断G表部线圈是否断了?

22. 如图所示,倾角θ=37°、间距l=0.1m的足够长金属导轨底端接有阻值R=0.1Ω的电阻,

质量m=0.1Kg的金属棒ab垂直导轨放置,与导轨间的动摩擦因数μ=0.45。建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x。在0.2m≤x≤0.8m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场。从t=0时刻起,棒ab在沿x轴正方向的外力F的作用下,从x=0处由静止开始沿斜面向上运动,其速度v与位移x满足v=kx(可导出a=kv),k=5s-1。当棒ab运动至x1=0.2m处时,电阻R消耗的电功率P=0.12W,运动至x2=0.8m处时撤去外力F,此后棒ab将继续运动,最终返回至x=0处。棒ab始终保持与导轨垂直,不计其他电阻,求:(提示:可以用F-x图像下的“面积”代表力F做的功,sin37°=0.6) (1) 磁感应强度B的大小;

(2) 外力F随位移x变化的关系式;

(3) 在棒ab整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q。

23. (10分)【加试题】有一种质谱仪由静电分析器和磁分析器组成,其简化原理如图所示。

左侧静电分析器中有方向指向圆心O、与O点等距离各点的场强大小相同的径向电场,右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右

边界平行,两者间距近似为零。离子源发出两种速度均为v0、电荷量均为q、质量分别为m和0.5m的正离子束,从M点垂直该点电场方向进入静电分析器。在静电分析器中,质量为m的离子沿半径为r0的四分之一的圆弧轨道做匀速圆周运动,从N点水平射出,而质量为0.5m的离子恰好从ON连线的中点P与水平方向成θ角射出,从静电分析器射出的这两束离子垂直磁场方向射入磁分析器中,最后打在放置于磁分析器左边界的探测板上,其中质量为m的离子打在O点正下方的Q点。已知P两点间的电势差

NP

0,

0,N、

,,不计重力和离子间相互作用。

(1)求静电分析器中半径为r0处的电场强度E0和磁分析器中的磁感应强度B的大小; (2)求质量为0.5m的离子到达探测板上的位置与O点的距离l(用r0表示); (3)若磁感应强度在(

)到(

)之间波动,要在探测板上完全分辨出质

量为m和0.5m的两束离子,求的最大值。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】

解:单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。

A、功的单位焦耳是导出单位,故A错误;

B、质量的单位千克是国际单位制中基本单位,故B正确; C、电荷量的单位库仑是导出单位,故C错误; D、力的单位牛顿是导出单位,故D错误; 故选:B。

国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。

国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生自己记住的。 2.【答案】B

【解析】

解:图中A为滑动变阻器;B为电容器;C为电阻箱,D为电阻; 故B正确ACD错误。 故选:B。

本题考查对电学元件的认识,根据电容器及电源等的形状可以解答。

本题中元件均为常见元件,要求学生能够加以区分,知道常见元件的基本形状即可求解。 3.【答案】C

【解析】

解:A、公式t=是匀速直线运动时间与位移的公式式,与位移成正比,不符合

比值定义法的共性。故A错误; B、公式a=

是牛顿第二定律的表达式,不属于比值定义法,故B错误;

是电容的定义式,故C

C、电容是由电容器本身决定的,与Q、U无关,公式C=正确;

D、I与U成正比,与R成反比,不符合比值定义法的共性。故D错误。 故选:C。

所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的比值来定义一个新的物理量的方法。比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的属性,与定义所用的物理量无关,根据这个特点进行分析。

解决本题的关键理解比值定义法的共性:被定义的物理量往往是反映物质的属性。 4.【答案】D

【解析】

解:A、牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测定了万有引力常量。故A错误; B、奥斯特发现了电流的磁效应,即电流周围存在磁场。故B错误; C、库仑发现了静电荷间的相互作用规律。故C错误; D、伽利略出了力不是维持物体运动的原因。故D正确 故选:D。

根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可。

本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试容之一。 5.【答案】A

【解析】

解:在匀强磁场中,当电流方向与磁场垂直时所受安培力为:F=BIL,由于磁场强度B和导线长度L不变,因此F与I的关系图象为过原点的直线,故A正确、BCD错误。 故选:A。

导线的方向与磁场方向垂直,根据安培力公式F=BIL写出表达式即可正确求解。 本题比较简单,考查了安培力公式F=BIL的理解和应用,考查角度新颖,扩展学生思维。 6.【答案】A

【解析】

解:A、船离开河岸,必定在水平方向受到有关力的作用,该作用力是小明对船的摩擦力。故A正确;

B、依据弹力产生的原理,撑杆给人的力是因为撑杆发生了弹性形变,根据牛顿第三定律,杆发生弹性形变是由于杆受到小明对杆的作用力,故B错误; C、杆对岸的力与岸对杆的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,一对相互作用的力大小总是相等的,故C错误;

D、小明对杆的力和岸对杆的力都作用在杆上,不是一对相互作用力。故D错误 故选:A。

根据弹力、摩擦力产生的原理,结合牛顿第三定律分析,即可求解。

该题考查弹力、摩擦力产生原因,以及牛顿第三定律的相互作用力大小关系,熟练掌握基础知识即可正确解答。 7.【答案】C

【解析】

解:A、根据万有引力提供向心力得:v=,7.9km/s是近地圆轨道的运行速

度,静止轨道卫星的轨道半径比地球半径大得多,所以静止轨道卫星运行速度小于7.9km/s,故A错误

B、地球的静止轨道卫星处于赤道的上方,地同步卫星其周期等于地球自转的周期,故B错误 C、由G

=mω2r可知轨道半径小的角速度大,则同步卫星的角速度大于月球

的角速度。故C正确 D、由G故选:C。

地球的静止轨道卫星处于赤道的上方,周期等于地球自转的周期,根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度与轨道半径的关系,从而比较出线速度与第一宇宙速度的大小,向心加速度与重力加速度的大小。

解决本题的关键知道同步卫星的特点,以及掌握万有引力提供向心力这一理论,并能熟练运用。 8.【答案】D

【解析】

=ma可知a=,则距离大的加速度小,故D错误

解:A、小灯珠与电动机串联,所以:I1=I2,故A错误;

BCD、对小灯珠,由欧姆定律可得:U1=I1R1,电动机正常工作时由于线圈的切割磁感线产生反电动势,所以:U2>I2R2,所以:确;

.故BC错误,D正

故选:D。

电动机正常工作时是非纯电阻电路,结合欧姆定律分析电流大小,

本题关键是明确电动机正常工作时为非纯电阻电路,由于线圈的切割磁感线产生反电动势。分析电动机两端电压时也可以根据能量守恒定律分析比较。 9.【答案】B

【解析】

【分析】

位移-时间图象的斜率等于速度,纵坐标的变化量等于物体的位移,两图象的交点表示两物体相遇。由此分析。

本题考查对位移图象的物理意义的理解,关键抓住纵坐标表示物体的位置,纵坐标的变化量等于物体的位移,斜率等于速度,就能分析两物的运动情况。 【解答】

AD、0~t1时间,甲的斜率不变,则速度不变,做匀速运动。乙图线的斜率先小于甲后大于甲,即乙的速度先小于甲后大于甲,乙做加速运动,故AD错误。 B、0~t1时间,甲、乙的起点和终点都相同,则位移相同,故B正确。

C、甲、乙都做单向运动,通过的路程等于位移,则甲、乙通过的路程相同,故C错误。 故选:B。 10.【答案】D

【解析】

解:A、根据能量守恒定律得,动能增加,电势能减小,故A错误;

B、质子所受到的电场力约为F=Eq=1.3×105×1.6×10-19=2.08×10-14N,故B错误; C、根据牛顿第二定律得加速的加速度为:

,故C错误;

D、加速器加速的直线长度约为:故选:D。

根据能量守恒定律分析电势能变化;根据电场力公式F=Eq求解电场力;根据匀变速直线运动规律:速度时间公式,位移时间公式求解加速时间和位移。

本题考查带电粒子在电场中的加速,关键是熟练掌握牛顿第二定律,匀变速直线运动规律以及动能定理,然后灵活应用。 11.【答案】B

【解析】

,故D正确;

解:A、设重物的质量为M,以两个轻环和小球组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力FN,力图如图1所示。 根据平衡条件得:2FN=Mg,得到FN=

Mg,可见,水平横梁对铁环的支

持力FN不变,故A错误;

B、以左侧环为研究对象,力图如图2所示。

竖直方向:FN=Fsinα ① 水平方向:Fcosα=Ff ②

由①②得:Ff=FNcotα,α增大时,Ff变小,故B正确;

C、杆对A环的支持力不变,摩擦力减小,则杆对A环的力变小,故C错误; D、与B环相连的细绳对书本的拉力设为T,根据竖直方向的平衡条件可得2Tcosθ=2m,由于绳子与竖直方向的夹角θ减小,则cosθ变大,绳子拉力变小,故D错误。

故选:B。

以两个轻环和小球组成的系统为研究对象,分析受力情况,判断横梁对铁环的支持力FN的变化情况。隔离任一小环研究,分析受力情况,判断摩擦力f的变化情况;再根据平衡条件分析与B环相连的细绳对书本的拉力的变化。

本题是力平衡中动态平衡问题,要灵活选择研究对象,正确分析受力情况,再运用平衡条件列式进行分析。 12.【答案】D

【解析】

解:由于ρ木<ρ水<ρ铁,根据浮力F浮=ρgV排可得,A的重力大于A受到的浮力,A下面的弹簧处于压缩状态,B和C的重力小于浮力,B下面的弹簧和C下面的绳子处于拉伸状态;

剪断吊篮绳子的瞬间,系统处于完全失重,由于弹簧的弹力不会突变,所以A球将向上运动,B球将向下运动,而绳子的拉力会发生突变,所以C球不动,故ABC错误、D正确。 故选:D。

根据浮力F浮=ρgV排分析浮力和重力的关系确定弹簧所处的状态,剪断吊篮绳子的瞬间,由于弹簧的弹力不会突变,绳子的拉力会发生突变,由此分析运动情况。

本题主要是考查牛顿第二定律弹力突变问题,能够分析原来的受力情况以及弹簧的性质是关键。 13.【答案】C

【解析】

解:A、小球的受力如图,根据合成法知电场力为:qE=mgtan37°,解得电场强度

E=误; BT=

平=

=

N/C=3.75×106N/C,故A错

衡时细线的拉力为

N=0.125N,故B错误;

C、现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,小球向最低点做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=t=

=12.5m/s2,达到最低点的时间t,则L=

,解得

s>0.5s,所以经过t1=0.5s,小球的速度大小为v=at1=6.25m/s,故C正确;

D、小球第一次通过O点正下方时,速度大小为v0,根据速度位移关系可得v02=2a故选:C。

小球受重力、拉力和电场力处于平衡,根据共点力平衡,运用合成法求出电场力的大小,从而求出电场强度的大小;根据几何关系求解绳子拉力,再求出运动过程中的加速度,根据运动学公式进行求解。

解决本题的关键进行正确的受力分析,然后根据共点力平衡求出未知力。以及掌握电场强度的定义式、带电粒子在复合场中的运动的解题方法。 14.【答案】BD

【解析】

,解得v0=5

m/s,故D错误。

解:由于在其他条件相同的情况下波长为λ1的光的干涉条纹间距大于波长为λ2的干涉条纹间距,由A、由光子的动量:P=B、由:

,可得:λ1>λ2。 ,则:P1<P2.故A错误;

可知,两种光子的频率关系为:γ1<γ2,即2的频率较大,根据介质的

折射率与频率的关系可知它们的折射率:n1<n2

由临界角与折射率的关系:

则这两束光从玻璃射向真空时,其临界角C1>C2,故B正确;

C、这两束光都能使某种金属发生光电效应,由光电效应方程:Ekm=hγ-W,其中W为金属的逸出功,可知频率越大的光对应的光电子的最大初动能越大; 又由:Ekm=e•U遏止

则频率越大,遏止电压越大,所以遏止电压:U2>U1.故C错误;

D、根据玻尔理论,当发生跃迁时辐射出的光子的能量:E=Em-En;都是跃迁到n=2能级,则m相同,n越大,则放射出的光子的能量值越大,由于γ1<γ2,所以能级m1<m2,即2的能级更大。

结合氢原子电离时需要的能量为能级对应能量值的负值可知,相应激发态的电离能△E1>△E2.故D正确。 故选:BD。

根据干涉条纹的宽度的特点判断波长的大小关系;由:与光子的频率关系;由p=

判断光子的能量

判断光子的动量;由光的频率与折射率的关系判断折

射率,然后判断临界角;根据光电效应方程与动能定理分析遏止电压;根据玻尔理论分析跃迁和电离能。

该题涉及的知识点较多,解决本题的关键是 知道干涉条纹的宽度公式,知道波长和频率的关系,知道能级间跃迁所满足的规律,即Em-En=hv。 15.【答案】AC

【解析】

解:A、根据电荷数守恒和质量数守恒,核衰变反应方程为:A正确;

→He+Y.故

B、该过程中亏损的质量为:△m=(mx-my-mα),所以释放的核能为(mx-my-mα)c2,

由于原子核也有一定的结合能,则核Y的结合能一定大于(mx-my-mα)c2.故B错误;

C、在衰变过程中遵守动量守恒,根据动量守恒定律得:0=PY-Pα,则PY=Pα 根据半径公式r=联立可得:RY=

,又mv=P(动量),则得:r=.故C正确;

,得原子核Y与α粒子的动能之比为:

D、由动能与动量的关系:Ek=

=

=

由题,原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能,则有释放的核能为:E=Ekα+EkY=(mx-my-mα)c2, 联立可得:故选:AC。

α粒子的符号是He,先根据电荷数守恒和质量数守恒书写出核衰变反应方程,衰变过程遵守动量守恒和能量守恒。由磁场中圆周运动半径公式r=式T=

和周期公

.故D正确。

,分析半径和周期关系。根据能量守恒和动量守恒求解核衰变反应中

释放出的核能。

核反应遵守的基本规律有动量守恒和能量守恒,书写核反应方程式要遵循电荷数守恒和质量数守恒。结合磁场的知识即可分析。 16.【答案】CD

【解析】

解:A、t=0时刻的质点P向上振动,则波沿-x方向传播,根据图乙可知该波的周期T=0.4s,t=0.2s时,质点Q刚好振动半个周期,此时Q沿y轴正方向运动,故A错误;

B、0~0.3s,质点Q运动以Q通过的路程s≠于0.3m,故B错误;

=T,由于Q不是处于最大位移或平衡位置处,所m=0.3m,由于开始Q向下振动,所以通过的路程大

C、t=0.5s=1T时,质点P位于波峰处,质点Q不是处于最大位移,根据a=-知质点Q的加速度小于质点P的加速度,故C正确;

D、t=0.7s=1T时,质点P位于波谷处,质点Q不是处于最大位移,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,故D正确。 故选:CD。

根据振动图象确定传播方向,根据图2得到的周期,再根据给出的时间确定P和Q的位置,由此分析。

本题主要是考查了波的图象;解答本题关键是要能够根据图象直接读出振幅、波长和各个位置处的质点振动方向。 17.【答案】B ACD x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1 D

【解析】

解:(1)做“研究平抛物体的运动”实验时,需要木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、米尺、重垂线。米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标。重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面,使其与小球运动平面平行。时间可以通过竖直方向做自由落体运动去求解,故不需要弹簧秤与打点计时器,故AC错误,B正确。 (2)A、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度。故A正确。

B、记录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,故B错误; C、做平抛运动的物体在同一竖直面运动,固定白纸的木板必须调节成竖直,小球运动时不应与木板上的白纸相接触,以免有阻力的影响,故C正确。

D、要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故D正确。 故选:ACD。

(3)因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,

竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,所以x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1,

用下列计算式求得的水平速度,误差较小的是所测的长度越来误差越小,则为v=

,故ABC错误,D正确;

故答案为:(1)B;(2)ACD;(3)x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1,D。 从“研究平抛运动”实验的原理出发即可求解;

保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线;

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,比较竖直方向上下落相同位移的时间关系,从而比较出水平位移的关系。 本题主要考查了“研究平抛运动”实验原理,知道在试验中不需要秒表。

解决平抛实验问题时,要特别注意实验的注意事项。在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理,要注重学生对探究原理的理解。本题考查平抛物体的运动规律。要求同学们能够从图中读出有用信息,再根据平抛运动的基本公式解题,难度适中。

18.【答案】1点至4点 0.30A 0.75 C

【解析】

解:(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,说明滑动变阻器接成了限流接法,由图示电路图可知,其原因是1点至4点的导线没有连接好。

(2)电流表量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.30A,灯泡额定功率:P=UI=2.5×0.30=0.75W;

(3)灯泡电阻随温度升高而增大,电压越小灯泡额定功率越小,灯丝温度越低,灯泡电阻越小,由此可知1.00V电压对应的电流应为0.20A,故C正确; 故答案为:(1)1点至4点;(2)0.30A;0.75;(3)C。

(1)滑动变阻器采用分压接法时电压与电流可以从零开始变化,滑动变阻器采用限流接法时,电压与电流不能从零开始变化,分析图示电路图答题。

(2)根据电流表量程与图示表盘确定其分度值,然后根据指针位置读出其示数;应用电功率公式求出电功率。

(3)灯泡电阻随温度升高而增大,据此分析答题。

滑动变阻器采用分压接法时电压与电流可以从零开始变化,滑动变阻器采用限流接法时,电压与电流不能从零开始变化;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后根据指针位置读出其示数。 19.【答案】左偏 右偏 不停振动

【解析】

解:(1)在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,知磁通量增加时,电流计指针向右偏转,闭合开关后,原线圈迅速插入副线圈,磁通量增加,则电流计指针向右偏转。

原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流增大,则磁通量增大,所以电流计的指针向右偏转;

断开电键时,磁通量减小,则灵敏电流计指针向左偏转。

(2)若把直流输出改为交流输出,其他均不变,接通电源,闭合开关,线圈A中也是交流电,那么检流计G表指针不停的来回振动,

(3)仅用一根导线,将检注计G短接前后,摇动表一次,比较指针偏转,有明显变化,则线圈断了,说明虽有切割磁感应线,但没有感应电流,则没有安培阻力,指针变化明显;反之,则出现感应电流,进而安培阻力,使其变化不明显,则线圈未断。

故答案为:(1)左偏;右偏;(2)不停振动;(3)短接G表前后各摇动G表一次,比较指针偏转,有明显变化,则线圈断了,反之则未断。

根据磁通量的变化,通过楞次定律判断感应电流的方向,从而确定电流计指针的偏转方向;

检流计指针偏转体现出电源的大小与方向;

依据闭合电路中,磁通量变化产生感应电流,从而出现安培阻力,即可求解。 本题难度不大,是一道基础题,知道感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素即可正确解题,同时理解第3问的解题思路。 20.【答案】解:(1)上升过程由牛顿第二定律得:mg+f=ma1

解得:a1=11m/s2

上升的最大高度:h==m

(2)从抛出到接住的过程中重力做功WG=0 空气阻力做功Wf=-f•2h=-J (3)上升过程的时间t1==s 下降过程由牛顿第二定律得:mg-f=ma2 解得:a2=9m/s2 由位移公式得:h=

解得:t2=s

答:(1)上升的最大高度是m;

(2)从抛出到接住的过程中重力和空气阻力所做的功分别为0、-J (3)上升和下降的时间分别为s、【解析】

s。

(1)上升过程由牛顿第二定律结合运动学公式可求得最大高度;

(2)从抛出到接住的过程中重力做功为0,根据功的定义可求得阻力的功; (3)由速度公式可求得上升的时间,由牛顿第二定律结合位移公式可求得下降过程的时间。

本题考查了牛顿第二定律、运动学公式、功的公式,要注意上升过程和下降过程阻力都做负功。

21.【答案】解:(1)物块由静止释放到B的过程中,由牛顿第二定律得:

mgsinθ-μmgcosθ=ma 由速度位移的关系式得: vB2=2a

联立解得:vB=4m/s

(2)左侧离开,设到D点速度为零时高为h1,由动能定理得: 0=mgh1-μmgcosθ解得:h1=3.0m

若小物块落到传送带左侧地面,h需要满足的条件是h≤3.0m (3)右侧抛出,设到D点的速度为v,由动能定理得: mv2=mgh一μmgcosθ

-μmgL -μmgL

由平抛运动的规律得:H+2R=gt2,x=vt 解得:x=2

为使能在D点水平抛出,则有:

mg≤

解得:h=3.6m

答:(1)若h=2.4m,小物块到达B端时速度的大小是4m/s; (2)若小物块落到传送带左侧地面,h需要满足的条件是h≤3.0m;

(3)改变小物块释放的高度h,小物块从传送带的D点水平向右抛出,小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式是x=2h需要满足的条件是h=3.6m。 【解析】

(1)物块由静止释放到B的过程中,做匀加速运动,根据牛顿第二定律和运动学公式可求得物块到达B端时速度;

(2)先由动能定理求出物块恰好到D点速度为零时高度,若小物块落到传送带左侧地面,则下滑高度应小于次时的高度;

(3)物块从传送带的D点水平向右抛出,由动能定理和平抛运动的规律可求得物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式,为使能在D点水平抛出,则mg≤

,由此可求得h需要满足的条件。

本题考查了动能定理、牛顿第二定律、运动学公式、平抛运动的规律,明确物块的运动过程,根据运动过程的特点选择合适的规律求解。

22.【答案】解:(1)当棒ab运动至x1=0.2m处时,速度v=kx1=5×0.2=1m/s

电阻R消耗的电功率P= 又E =Blv 联立得B=

=

T=

T

(2)无磁场区间0≤x<0.2m,a=5v=25x 根据牛顿第二定律得F -μmgcosθ-mgsinθ=ma 解得F =0.96+2.5x 有磁场区间,0.2m≤x≤0.8m

棒ab所受的安培力大小FA=BIl=Bl=

=0.6x

根据牛顿第二定律得F-μmgcosθ-mgsinθ-FA=ma

解得F =0.96+2.5x+0.6x=0.96+3.1x

(3)上升过程中,棒ab克服安培力做功(FA-x图象中梯形面积)WA1= (x1+x2)(x2-x1) 解得WA1=0.18J

撤去外力后,棒上升的最大距离为s,再次进入磁场时速度为v′,由动能定理得: 上升过程有-(mgsinθ+μmgcosθ)s=0-下降过程有(mgsinθ-μmgcosθ)s=解得v′=2m/s 因mgsinθ-μmgcosθ-=0,故棒ab再次进入磁场后作匀速运动,

(x2-x1) -0

下降过程中克服安培力做功WA2=解得WA2=0.144J

故电阻R产生的焦耳热Q=WA1+WA2=0.324J。 答:(1)磁感应强度B的大小是

T;

(2)外力F随位移x变化的关系式:无磁场区间0≤x<0.2m,为F =0.96+2.5x;有磁场区间,0.2m≤x≤0.8m,为F=0.96+2.5x+0.6x=0.96+3.1x;

(3)在棒ab整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q是0.324J。 【解析】

解决本题的关键有二:一要熟练推导出安培力和速度的关系式FA=

.二要知

道电阻R产生的焦耳热Q等于克服安培力做的功。知道FA-x图象中“面积”表示功。

(1)已知棒ab运动至x1=0.2m处时,电阻R消耗的电功率P=0.12W,电路只有R有电阻,可根据P=

,E=Blv,以及v=kx求B;

(2)要分无磁场区和有磁场区两段分析。无磁场区在0≤x<0.2m,根据a=kv,以及牛顿第二定律求F与x的关系。有磁场区,推导出安培力与速度的关系,再由牛顿第二定律求F与x的关系;

(3)分上升过程和下降过程分别研究。先求克服安培力做功,即可求得电阻R产生的焦耳热Q。

23.【答案】解:(1)在静电分析器中,电场力提供向心力,

由牛顿第二定律得:qE0=m, 解得:E0=

离子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力, 由牛顿第二定律得:qv0B=m, 解得:B=

(2)对离子,由动能定理得:qUNP=解得:v=

v0,

离子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力, 由牛顿第二定律得:qvB=0.5m, 解得:r=r0, 距离:l=2rcosθ-0.5r0, 解得:l=1.5r0;

(3)恰好能分辨的条件:解得:

=

-4≈0.12;

,磁分析器中的磁感应强度B的大

=,

答:(1)静电分析器中半径为r0处的电场强度E0为小为

(2)质量为0.5m的离子到达探测板上的位置与O点的距离l为1.5r0;

(3)若磁感应强度在(B-△B)到(B+△B)之间波动,要在探测板上完全分辨出质量为m和0.5m的两東离子,【解析】

的最大值为:0.12。

(1)离子在静电分析器中做圆周运动,电场力提供向心力,离子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,应用牛顿第二定律可以求出电场强度与磁感应强度。

(2)由动能定理求出离子的速度,应用牛顿第二定律求出离子做圆周运动的轨道

半径,然后求出离子到达探测板上的位置与O点的距离。

(3)磁感应强度变化时粒子做圆周运动的轨道半径发生变化,根据分辨条件求出

的最大值。

本题考查了带电离子在磁场中的运动,根据题意分析清楚粒子运动过程、分析清楚向心力的来源是解题的前提与关键,应用牛顿第二定律与动能定理可以解题。

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