上海市2026年高考物理二轮复习专题练习---综合题基础通关训练
目录
一、动量及其守恒定律 1
二、分子动理论 2
三、交变电流 3
四、磁场 5
五、光的干涉 7
六、电磁波 7
七、机械能及其守恒定律 11
八、万有引力与宇宙航行 11
九、气体、固体和液体 12
十、电磁感应 14
一、动量及其守恒定律
如图,一光滑圆轨道竖直固定放置,a为轨道最低点, b、d是与轨道圆心O等高的点,c为轨道最高点,e为弧的中点。一小滑块以一定的水平初速度从a点出发,仅在重力和轨道对其弹力作用下沿圆轨道顺时针运动。
1.若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块位于( )
A.ac之间 B.e点 C.eb之间 D.b点 E.bc之间
2.若质量为m的滑块从a点以水平速度出发,恰能运动到b点,且用时为t,则此过程中轨道对物块的弹力的冲量大小为( )( 重力加速度为g )
A. B. C. D.
3.已知物块质量,以初速度可以完整运动一周。下图是物块的速度与物块和圆心连线转过的夹角的关系图像。
(1)求轨道半径R;
(2)求时,物块克服重力做功的瞬时功率P。
2025年被联合国宣布为国际量子科学与技术年,以致敬量子力学为科学技术领域带来巨大发展和深渊影响。
4.太阳内部发生的核聚变反应称为P-P循环,其核反应方程为,则X是( )
A. B. C. D.
5.(多选)部分金属的截止频率如下表所示。复色光频率为~,用此光照射下面金属可发生光电效应的是( )
几种金属的截止频率
金属 锌 钙 钠 钾 铷
频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15
A.锌 B.钙 C. 钠 D.钾 E. 铷
6.氢原子的核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,,则电子动量大小是______。(元电荷为e,静电力常数为k)
7.一氢原子在从量子数为的激发态,跃迁到量子数为2的激发态的过程中( ),(里伯德常量为R,真空中的光速为c);
A.吸收一频率为的光子 B.发射一频率为的光子
C.吸收一频率为的光子 D.发射一频率为的光子
二、分子动理论
物质性质
实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一,也是物理学研究的重要方法。
8.通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为( )
A. B. C. D.
9.验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示,用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。实验过程中,随着水温的缓慢下降,记录多组气体温度和体积的数据。
(1)不考虑漏气因素,符合理论预期的图线是____________
A. B.
C. D.
(2)下列有助于减小实验误差的操作是____________
A.实验前测量并记录环境温度 B.实验前测量并记录大气压强
C.待温度读数完全稳定后才记录数据 D.测量过程中保持水面高于活塞下端
三、交变电流
自行车发电照明系统
某自行车所装车灯发电机如图(a)所示,其结构见图(b)。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动,从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与标有“12V,6W”的灯泡相连。当车轮匀速转动时,发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变,摩擦轮与轮胎间不打滑。
10.在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中
(1)通过的电流方向(在图中用箭头标出);_____
(2)中的电流_____
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
11.若发电机线圈电阻为2Ω,车轮以某一转速n转动时,恰能正常发光。将更换为标有“24V,6W”的灯泡,当车轮转速仍为n时
(1)两端的电压_____
A.大于12V B.等于12V C.小于12V
(2)消耗的功率_____
A.大于6W B.等于6W C.小于6W
12.利用理想变压器将发电机输出电压变压后对标有“24V,6W”的灯泡供电,使灯泡正常发光,变压器原、副线圈的匝数比,该变压器原线圈两端的电压为______V。
13.在水平路面骑行时,假设骑车人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电机阻力。已知空气阻力与车速成正比,忽略发电机内阻。
(1)在自行车匀加速行驶过程中,发电机输出电压u随时间t变化的关系可能为_____
A.B.C.D.
(2)无风时自行车以某一速度匀速行驶,克服空气阻力的功率,车灯的功率为。为使车灯的功率增大到,骑车人的功率P应为_____
四、磁场
氢的同位素
氢元素是宇宙中最简单的元素,有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同位素,使其应用于核研究中。
14.原子核之间由于相互作用会产生新核,这一过程具有多种形式。
(1)质量较小的原子核结合成质量较大原子核的过程称为______
A.链式反应 B.衰变 C.核聚变 D.核裂变
(2)核的质量为,核的质量为,它们通过核反应形成一个质量为的氦原子核,此过程释放的能量为______。(真空中光速为c)
15.某回旋加速器的示意图如图所示。磁感应强度大小为B的匀强磁场仅分布于两个相同且正对的半圆形中空金属盒,内,且与金属盒表面垂直。交变电源通过Ⅰ,Ⅱ分别与,相连,仅在,缝隙间的狭窄区域产生交变电场。初动能为零的带电粒子自缝隙中靠近的圆心O处经缝隙间的电场加速后,以垂直磁场的速度进入。
(1)粒子在,运动过程中,洛伦兹力对粒子做功为W,冲量为I,则______;
A., B., C., D.,
(2)核和核自图中O处同时释放,Ⅰ,Ⅱ间电势差绝对值始终为U,电场方向做周期性变化,核在每次经过缝隙间时均被加速(假设粒子通过缝隙的时间和粒子间相互作用可忽略)。核完成3次加速时的动能与此时核的动能之比为______。
A. B. C. D. E.
16.如图,静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间所加电压为U。由于两电极间距d很小,可近似认为两电极半径均为,且电极间的电场强度大小处处相等,方向沿径向垂直于电极。
(1)电极间电场强度大小为______;
(2)由核、核和核组成的粒子流从狭缝进入选择器,若不计粒子间相互作用,部分粒子在电场力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。
①出射的粒子具有相同的______;
A.速度 B.动能 C.动量 D.比荷
②对上述①中的选择做出解释。(论证)_____
五、光的干涉
神秘的光
光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入,引发了具有深远意义的物理学革命。
17.在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中,双缝间距为d,双缝到光强分布传感器距离为L。
(1)实验时测得N条暗条纹间距为D,则激光器发出的光波波长为______。
A. B. C. D.
(2)在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片,测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比______
A.增加 B.不变 C.减小
(3)移去偏振片,将双缝换成单缝,能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______(多选)
A.减小缝宽 B.使单缝靠近传感器
C.增大缝宽 D.使单缝远离传感器
18.某紫外激光波长为,其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验,所用光电材料的截止频率为,则逸出光电子的最大初动能为______。(普朗克常量为h,真空中光速为c)
六、电磁波
特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产于1919年,由前苏联物理学家利夫·特尔门(Lev Termen)教授发明,艺名雷奥·特雷门(Leon Theremin)。同年由一位女演奏家作出公开演奏,甚至连爱因斯坦都曾参观,是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。
19.人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器,与自感线圈L构成振荡电路。
(1)当人手靠近天线时,电容变大______(选填“变大”、“不变”、“变小”)。
(2)(多选)在电容器电荷量为零的瞬间,( )达到最大值。
A.电场能 B.电流 C.磁场能 D.电压
20.特雷门琴的扬声器结构如图所示,图a为正面切面图,磁铁外圈为S极,中心横柱为N极,横柱上套着线圈,其侧面图如图b所示。
(1)此时线圈的受力方向为( )
A.左 B.右 C.径向向外 D.径向向内
(2)若单匝线圈周长为,磁场强度,,,,则I的有效值为______A;单匝线圈收到的安培力的最大值为______?
(3)已知当温度为25℃时,声速,求琴的的波长为______?
21.有一平行板电容器,按如下图接入电路中。
(1)减小两平行板间距d时,电容会变大______(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(2)已知电源电压为U,电容器电容为C,闭合开关,稳定时,电容器的电荷量为______
22.有一质量为m,电荷量为q的正电荷从电容器左侧中央以速度水平射入,恰好从下极板最右边射出,板间距为d,两极板电压为U,求两极板的长度L(电荷的重力不计)。
23.已知人手靠近竖直天线时,音调变高,靠近水平天线时,声音变小;那么若想声波由图像①变成图像②,则人手( )
A.靠近竖直天线,远离水平天线 B.靠近竖直天线,靠近水平天线
C.远离竖直天线,远离水平天线 D.远离竖直天线,靠近水平天线
光
人类对光的认识经历了非常曲折的过程,从最初的微粒说、波动说,到电磁波理论的建立,到最后的光子说,人类最终认识到不能用一种性质去描述光的所有行为,只能认为光具有波粒二象性。
24.如图为富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体,这是利用了光的______现象。(选填:“A:干涉”、“B:衍射”)
25.给如图所示的莱顿瓶甲充电,当两金属球之间的电压达到一定值时,金属球A、B间开始放电,出现电火花。该实验能够证明______的存在。移动莱顿瓶乙的矩形线框中可移动的带有氖管的金属棒到__________________时,氖管发光最亮。
26.不同的电磁波有不同的应用。图中病人正进行伽玛刀手术,该手术是使用钴-60产生的射线进行一次性大剂量地聚焦照射,使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。
(1)射线本质上是______(A.光子 B.中子 C.电子)
(2)下列哪些情况下不能释放出射线( )
A.原子核发生衰变 B.原子弹爆炸
C.用紫外线照射锌板 D.氢原子从基态跃迁到激发态
27.用光子能量为的光照射图示光电管极板K时发生光电效应,产生光电流。若K的电势高于A的电势,且电势差为0.9V,此时光电流刚好截止。此金属的逸出功是______那么,当A的电势高于K的电势,且电势差也为0.9V时,光电子到达A极时的最大动能是______
28.康普顿在研究石墨对X射线的散射时,提出光子不仅具有能量,而且具有动量,光子动量。假设射线中的单个光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞。碰撞后光子的方向与入射方向夹角为,电子的速度方向与入射方向夹角为,其简化原理图如图所示。光子和电子组成的系统碰撞前后动量守恒,动量守恒定律遵循矢量运算的法则。已知入射光波长,普朗克常量为h。则碰撞后光子的波长______。
29.科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船,设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n,光子平均波长为,太阳帆面积为S,反射率100%,设太阳光垂直射到太阳帆上,飞船总质量为m。
(1)求飞船加速度______;
(2)若太阳帆是黑色的,飞船的加速度______。
七、机械能及其守恒定律
汽车智能化
我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故风险后,通过自主决策和自主控制及时采取措施,提高了安全性。
30.车载雷达系统可以发出激光和超声波信号,其中( )
A.仅激光是横波 B.激光与超声波都是横波
C.仅超声波是横波 D.激光与超声波都不是横波
31.一辆质量的汽车,以的速度在平直路面上匀速行驶,此过程中发动机功率,汽车受到的阻力大小为______N。当车载雷达探测到前方有障碍物时,主动刹车系统立即撤去发动机驱动力,同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间,系统提供的制动功率,此时汽车的制动力大小为______N,加速度大小为______。(不计传动装置和热损耗造成的能量损失)
八、万有引力与宇宙航行
引力场中的运动
包括太阳、地球在内的所有物体都会在其周围产生引力场。在不同尺度的空间,引力场中的物体运动具有不同的表象。牛顿揭示了苹果下落和行星运动共同的物理机制。意味着天上的物理和地上的物理是一样的,物理规律的普适性反映了一种简单的美。
32.如图,小球a通过轻质细线Ⅰ,Ⅱ悬挂,处于静止状态。线Ⅰ长,Ⅰ上端固定于离地的O点,与竖直方向之间夹角;线Ⅱ保持水平。O点正下方有一与a质量相等的小球b,静置于离地高度的支架上。(取,,)
(1)在线Ⅰ,Ⅱ的张力大小,和小球a所受重力大小G中,最大的是______。
(2)烧断线Ⅱ,a运动到最低点时与b发生弹性碰撞。求:
①与b球碰撞前瞬间a球的速度大小;(计算)______
②碰撞后瞬间b球的速度大小;(计算)______
③b球的水平射程s。(计算)______
33.图示虚线为某彗星绕日运行的椭圆形轨道,a、c为椭圆轨道长轴端点,b、d为椭圆轨道短轴端点。彗星沿图中箭头方向运行。
(1)该彗星某时刻位于a点,经过四分之一周期该彗星位于轨道的______
A.ab之间 B.b点 C.bc之间 D.c点
(2)已知太阳质量为M,引力常量为G。当慧日间距为时,彗星速度大小为。求慧日间距为时的彗星速度大小。(计算)______
九、气体、固体和液体
再生制动与气囊减震相辅相成,共同提升车辆性能。再生制动通过能量回收提升能源利用效率,制动系统优先使用再生制动,不足部分由机械制动补充。气囊减震提升了乘坐舒适性和安全性。
34.一电动汽车采用笼式感应电机,再生制动时电动机转为发电机模式,如图(a)所示的笼式电机在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定轴转动,磁场方向与各导体条垂直。当电机转到如图(b)所示位置时,感应电动势最大的导体条为
A.和 B.和 C.和 D.和
35.一质量的电动汽车沿斜坡的斜坡匀减速下坡。从减速至用时。若这5s内系统完全使用再生制动,且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为,求这5s内该车的位移大小x和再生制动提供的制动力大小。重力加速度,,
36.气囊减震技术中的气囊可简化为图示水平固定的气缸,质量为M,横截面积为S的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。开始时气缸内气体压强为,体积为,活塞静止于平衡位置O。外界大气压强恒为,以O为原点、水平向右为正方向,建立轴。
(1)若缸内气体经历等温过程,求活塞由平衡位置O右侧、位移为x时内外气体对活塞的压力的合力大小F。(计算)
(2)若缸内气体经历等温过程,活塞由平衡位置O沿x轴正方向移动微小位移并由静止释放,证明活塞近似做简谐振动(论证)。与振子质量为m、弹簧进度系数为k的弹簧振子频率公式类比,可知该活塞做简谐振动的频率振动频率 = 。
【提示: 当】
(3)若气缸和活塞导热性均不佳,活塞移动微小位移并由静止释放,在短时间内活塞的运动仍可视为简谐运动。其频率为。
①与等温情况下活塞近似做简谐运动的频率 相比, 。
A. B. C.
②对上述①的选择作出解释。(简单)
十、电磁感应
电磁作用
电能生磁,磁能生电,电与磁紧密联系而又相互作用,在生活及科学研究领域都有重要的应用。
37.图是磁电式电表内部结构示意图,该电表利用的物理原理是______
写出一条能提高该电表的灵敏度措施是:______
38.威耳逊云室是能显示带电粒子径迹的实验装置,是研究微观粒子的重要器材。在真空云室中的矩形区域内存在着匀强磁场,在A点有一静止的原子核发生了某种衰变,生成的新核和释放出的粒子在磁场中的径迹如图中的曲线a、b所示,下列说法正确的是( )
A.核发生的是衰变 B.曲线a是新核的径迹
C.匀强磁场方向垂直纸面向里 D.曲线a、b的半径比与新核和粒子的质量有关
39.“回旋加速器”就是一种典型的粒子加速器,下图为一回旋加速器的简图,和是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能后,再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是( )
A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能会变大
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行的时间会变短
C.若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子
D.质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为
40.用一段横截面半径为r、电阻率为、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为的圆环,圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,下列说法正确的是( )
A.下落过程圆环中磁通量不变
B.此时圆环受到竖直向上的安培力作用
C.此时圆环的加速度大小为
D.如果径向磁场足够深,则圆环的最大速度为
41.水平放置的金属细圆环P的半径为l,其内部充满方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。电阻为r,长度恰为l的细导体棒a一端搭接在细圆环上,可绕圆心处的金属细圆柱O在水平面内转动。两平行竖直金属导轨的间距为d,其中M导轨与小圆柱O相连,N导轨与圆环P相连,两导轨上方通过电键K连接能提供恒定电流大小为I,方向水平向右的恒流源S。质量为m,电阻为R的均匀导体棒b水平搁置在固定支架上并与两导轨紧密接触,棒b处在方向垂直于导轨平面向内的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。除了导体棒a和导体棒b外其余电阻不计,一切摩擦不计。
(1)若电键K断开,外力使导体棒a以某一角速度匀速转动时导体棒b对支架的作用力恰好为0。求此时导体棒a的旋转方向(俯视图)和的大小。
(2)若电键K闭合,导体棒a作为“电动机”在水平面内旋转。
①“电动机”空载时导体棒a所受安培力为零,其匀速转动的角速度记为,求的大小。
②“电动机”效率为50%时,导体棒a的角速度。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
《上海市2026年高考物理二轮复习专题练习---综合题基础通关训练》参考答案
1.E 2.D 3.(1);(2)
【解析】1.物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知物块沿圆弧从a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在段。
故选E。
2.根据动量定理,在水平方向支持力的冲量为
设支持力在竖直方向上的冲量为,根据动量定理有
故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为
故选D。
3.(1)由图像可知,物块的初速度为,最高点位置的速度为。由动能定理得
解得
(2)由图像可知时,物块的速度为,则物块克服重力做功的瞬时功率
4.B 5.CDE 6. 7.D
【解析】4.根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0,电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有A+0=4,Z+2=4
解得A=4,Z=2
的质量数为4,电荷数为2,故选B。
5.复色光的频率~,当光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷,故选CDE。
6.电子绕氢原子核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力
整理得
电子动量大小是
7.氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为,光子的能量
根据巴耳末-里德伯公式
又因为,可得
其中n是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
氢原子从n=4跃迁到n=2,n=4,k=2,根据可得
且是从高能级向低能级跃迁,放出光子,D正确。故选D。
8.C 9. A D
【解析】8.通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为或,故选C。
9.(1)[1]实验过程中压强不变,根据
可得
可知,在压强不变的情况下,气体体积与热力学温度成正比,与摄氏温度成一次函数关系。
故选A。
(2)[2]A.环境温度不影响实验数据,实验前测量并记录环境温度并不能减小实验误差,故A错误;
B.本实验压强不变,实验前测量并记录大气压强不能减小实验误差,故B错误;
C.水温的缓慢下降,则温度的读数会一直缓慢变化,只有水温度和室温相同时,才会完全稳定,故C错误;
D.测量过程中保持水面高于活塞下端,则活塞的中气体的温度和水的温度基本一致,可以减少误差,故D正确。
故选D。
10. A 11. A C 12.12 13. C
【解析】10.(1)[1]根据题意,由楞次定律可知,通过的电流方向如图所示
(2)[2]由图可知,开始阶段,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小,转动后,磁通量减小,磁通量的变化率增大,当转过时,穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大,可知,转动过程中中的电流逐渐增大。
故选A。
11.(1)[1]根据题意,由公式可得,的电阻为
恰能正常发光,则感应电动势的有效值为
的电阻为
车轮转速仍为n时,感应电动势的有效值不变,则两端的电压
故选A。
(2)[2]消耗的功率
故选C。
12.根据变压器电压与匝数关系有
解得
13.(1)[1]在自行车匀加速行驶过程中,发电机的转速越来越大,则周期越来越小,感应电动势的最大值越来越大,综上所述,只有C符合题意。
故选C。
(2)[2]根据题意,由可得
又有
所以
又有
可得
则
14. C 15. D E 16. B 电场力作为向心力,q、E、r相同,则由上式可知也相同,即动能相同
【解析】14.[1]质量较小的原子核结合成质量较大原子核的反应称为核聚变,C正确。
故选C。
[2]根据质能方程可知,此过程释放的能量为
15.[1]由于粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力不做功,即,洛伦兹力的冲量,D正确。
故选D。
[2]由题意可知,核与核的电荷量之比为,,核与核的质量之比为,根据带电粒子在磁场中运动的周期
可知,核与核的周期之比为,核完成3次加速后,实际在磁场中转了2个半圈,时间为一个完整周期,则此时核在磁场中转了圈,只加速了1次。根据动能定理可知,对核有
对核有
解得动能之比为,E正确。
故选E。
16.[1]由题意可知,电极间可视为匀强电场,因此电场强度大小为
[2][3]由题意可知,电场力提供向心力,则
其中场强、半径相同,三种原子核电荷量相同,则三种原子的相同,即动能相同,B正确。
故选B。
17. B B AD 18.
【解析】17.[1]条暗条纹间距为,说明条纹间距
又
解得
故选B。
[2]加偏振片不会改变光的波长,因此条纹间距不变,B正确。
故选B。
[3]移去偏振片,将双缝换成单缝,则会发生单缝衍射现象,根据单缝衍射规律,减小缝的宽度、增加单缝到光屏的距离可以增大中央亮纹宽度。
故选AD。
18.[1]单个光子频率为
根据普朗克量子化思想,单个光子能量
[2]所用光电材料的截止频率为,则逸出功为
根据爱因斯坦光电效应方程可知,逸出光电子最大初动能为
19. 变大 BC 20. B 21. 变大 22. 23.B
【解析】19.(1)根据平行板电容器电容的决定式,当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数ε(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,从而电容变大。
(2)在LC振荡电路中,根据i t图像(LC振荡电路中电流随时间变化的图像),当电荷量为零时,电流达到最大值。磁场能与电流成正相关,故磁场能也达到最大。而电荷量为零时,电压U=CQ ,电压也为零,电场能也为零。故选BC。
20.(1)观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故选B。
(2)[1]对于正弦式交变电流,电流的有效值与峰值 的关系为
则I的有效值为
[2]单匝线圈收到的安培力的最大值为
(3)根据波速、频率和波长的关系,则有
21.(1)根据平行板电容器电容的决定式,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
(2)闭合开关,稳定时,根据电容的定义式可知电容器的电荷量为
22.根据牛顿第二定律得
整理得
粒子恰好从下极板最右边射出,垂直于板的方向上,根据位移公式
解得
两极板的长度
23.人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小。声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线。故选B。
24.B 25. 电磁波 两矩形线框面积相同 26. A CD 27. 2.2eV 1.8eV 28. 29.
【解析】24.如图为富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体,这是利用了光的衍射现象。
25.[1]给莱顿瓶甲充电,当两金属球之间的电压达到一定值时,金属球A、B间开始放电,出现电火花,电路中产生变化的电流,变化的电流又产生变化的磁场。该实验能够证明电磁波的存在。
[2]在实验中,两莱顿瓶是相同的,它们的电容相同,滑动接收框上的金属滑杆,使两个矩形线框的面积相同,它们的电感也相同。这时,两个电路的振荡频率相同,电磁波会使接收电路中产生最强的电流,氖管最亮。
26.(1)[1]射线本质上是光子。
(2)[2]原子核发生衰变和原子弹爆炸能释放出射线,用紫外线照射锌板可以产生光电子,氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收光子。故AB不符合题意;CD符合题意。
故选CD。
27.[1]根据
解得
[2]根据
又
联立,解得
28.设碰撞后电子的动量为p,在水平方向上,由动量守恒定律可得
在竖直方向上,有
联立,解得
29.(1)[1]光子垂直射到太阳帆上再反射,动量变化量为
设光对太阳帆的压力为F,单位时间打到太阳帆上的光子数为N,则
取光子初速度方向为正方向,对飞船由动量定理,有
又
联立,解得
对飞船,由牛顿第二定律,可得
(2)[2]若太阳帆是黑色的,光子垂直打在太阳帆上不反弹,光子动量变化量为
太阳帆上受到的光压力为
对飞船,由牛顿第二定律,可得
30.A 31. 600
【解析】30.车载雷达系统发出的激光是横波,超声波信号是纵波。
故选A。
31.[1]根据题意可知,汽车匀速行驶,则牵引力等于阻力,则有
其中
,
解得
[2]根据题意,由可得,汽车的制动力大小为
[3]由牛顿第二定律可得,加速度大小为
32. 33. C
【解析】32.(1)[1]以小球a为对象,根据受力平衡可得
可知在线Ⅰ,Ⅱ的张力大小,和小球a所受重力大小G中,最大的是。
(2)①[2]由动能定理可得
可得
②[3]由动量守恒定律和能量守恒可得
联立解得
③[4]由平抛运动的规律有
,
联立解得
33.(1)[1]根据开普勒第二定律可知,某彗星绕日运行的椭圆形轨道上近日点a点速度最大,远日点c点速度最小,根据对称性可知,从a点到c点所用时间为二分之一周期,且从a点到b点所用时间小于从b点到c点所用时间,则该彗星某时刻位于a点,经过四分之一周期该彗星位于轨道的bc之间。
故选C。
(2)[2]引力势能的表达式为
彗星在运动过程中满足机械能守恒,则有
解得
34.A 35.(1);(2) 36.(1);(2);(3)①C;②见解析
【解析】34.由图可知,磁场方向竖直向下,图中各点的线速度都沿切线方向,而此时a1和a2点速度方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大。
故选A。
35.(1)小车的位移
(2)小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律
解得
36.(1)根据玻意耳定律
对活塞分析可知
解得
(2)设x方向为正方向,则此时活塞所受合力
当x很微小时,则
即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
(3)若若气缸和活塞导热性均不佳,则当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即,根据
则k值偏大,则
故选C。
37. 见解析 见解析 38.C 39.BD 40.ABD 41.(1);导体棒a顺时针切割磁感线;
(2)①;②
【解析】37.[1] 磁电式电表利用的物理原理是通电线圈在磁场中受到安培力作用而转动;
[2]线圈匝数越多,受到的安培力越大,越容易转动,所以增加线圈匝数可以提高仪表的灵敏度;
38.原子核衰变过程动量守恒,由图可知,由
可得
可知轨迹半径与粒子和新核的质量无关,与电荷量应有关,半径越大,电荷量越小,所以b是新核,a是释放出的粒子,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,所以a是电子,故核发生的是衰变。
故选C;
39.A.根据
得
则最大动能
与加速电压无关,故A错误;
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中加速次数会减小,导致运行时间变短,故B正确;
C.若只将交变电压的周期变为2T,而质子在磁场中运动的周期不变,则两周期不同,所以不能始终处于加速状态,故C错误;
D.根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,可得半径公式
联立
可知质子第n次被加速前后的轨道半径之比为
故D正确。
故选BD。
40.A.下落过程中,磁铁内部通过圆环的磁感线向上增加,故A错误;
B.圆环下落时切割磁感线,根据右手定则可知,圆环中有顺时针的电流,根据左手定则可知,圆环受到向上的安培力,阻碍圆环下落,故B正确;
C.圆环切割磁感线,产生的感应电动势
圆环的电阻为
电流为
圆环质量为
由牛顿第二定律可得加速度
故C错误;
D.当圆环受力平衡时,速度最大,有
可得最大速度为
故D正确。
故选BD;
41.(1)导体棒平衡,有
电流为
A切割产生的电动势为
联立可得
根据左手定则和右手定则可知,导体棒a顺时针切割磁感线;
(2)①空载时导体棒a所受安培力为零,则导体棒a的电流为零则导体棒a与导体棒b两端电压相等,导体棒b的电流即恒流源电流I,既
所以
②设导体棒a切割的电动势为E,其电流为i导体棒a与导体棒b两端电压相等,即
由于导体棒a上的速度随着到圆心距离均匀增大
且有
联立可得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页