高考创新题(二)
第I卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题;每小题4分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.一个氢原子中的电子从半径的轨道直接跃迁到半径为的轨道,若已知,则在此过程中( )
A.原子可能发出一系列频率的光子
B.原子只能向外辐射某一频率的光子
C.原子可能要吸收一系列频率的光子
D.原子只能吸收某一频率的光子
2.在下列四个方程中,各代表某种粒子
以下判断中错误的是( )
A.是中子 B.是质子
C.是α粒子 D.是电子
3.下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.物体的内能增加,一定吸收热量
C.一定质量的理想气体吸热时内能可以不变
D.物体的温度为0℃时,物体的分子平均动能为零
4.如图6—1所示,在竖直绝缘的平台上,一带正电的小球以水平速度抛出,落在地面上的A点,若加一垂直纸面向里的匀强磁场,则小球的落点( )
A.仍在A点 B.在A点左侧 C.在A点右侧 D.无法确定
5.一频率为540Hz的汽笛以15rad/s的角速度沿一半径为0.60m的圆周作匀速圆周运动,一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止,如图6—2所示,下列判断正确的是( )
A.观察者接收到汽笛在A点发出声音的频率大于540Hz
B.观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率小于540Hz
C.观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率等于540Hz
D.观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率小于540Hz
6.输送功率为P,输送电压为U,输电线电阻为R,用户得到的电压为U′,则( )
A.输电线损失功率为
B.输电线损失功率为
C.用户得到的功率为
D.用户得到的功率为
7.如图6—3所示,在一空间电场中有一条竖直电场线上有C、D两点,将某带电微粒,从C点由静止释放,微粒沿竖直电场线下落,到达D点时,速度为零,下列说法正确的是( )
A.沿竖直电场线由C到D,电场强度是逐渐减小的
B.沿竖直电场线由C到D,电场强度是逐渐增大的
C.C点电势,可能比D点电势高,也可能比D点低
D.微粒从C运动到D的过程中,先是电势能的增加量等于重力势能的减小量
8.如图6—4所示,一束光从空气中射向折射率的某种玻璃的表面,i表示入射角,则下列说法中正确的是( )
A.当i>45°时会发生全反射现象
B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°
C.欲使折射角r=30°,应以i=45°的角度入射
D.当入射角时,反射光线跟折射光线恰好垂直
9.如图6—5所示,一列沿x轴正方向传播的横波,波速为100m/s,某时刻波形如图所示,则下列说法正确的应是 ( )
A.此时刻质点a的速度和加速度都沿+r方向
B.1s内质点a通过的路程为1m
C.从此时刻起质点b比点c先达到正的最大位移处
D.从此时刻起,再经0.8s,位于x=100m处的质点处在正的最大位移处
10.在电压恒定的电源上,直接接上一盏白炽灯,功率为100W。若用长导线把此白炽灯接到远离电源处时,白炽灯的功率为64W(设灯丝电阻不变),则导线上损失的电功率( )
A.36W B.16W C.3W D.4W
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本大题共3小题,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求做图。
11.(6分)能引起人的眼睛视觉的最小能量为,已知可见光的平均波长约为0.6μm,普朗克常量
(1)进入人眼的光子数至少为____________个。
(2)人的眼睛相当于一个怎样的光学系统____________。
A.焦距不变的凸透镜 B.焦距可变的凹透镜
C.焦距可变的凸透镜 D.焦距不变的凹透镜
12.(7分)在平直公路上以速度v行驶的自行车,在骑车人停止蹬车后,又前进了距离s才停下,为了测出自行车以速度v行驶时驶车人的功率,还需要测出的物理量是____________。写出骑车人功率的表达式____________。
13.(7分)如图6—6所示是家用电饭锅的电路原理图。它有两种工作状态:一是锅内水烧干以前的加热状态;另一种是水烧干后的保温状态。为定值电阻,为电热丝,S为温控开关。A、B两点接市电。
(1)当S闭合后,电饭锅处于____________状态。
(2)在正常工作时,,加热时的功率是1000W,则保温状态的功率应为____________W。(不考虑温度对电阻的影响)
三、本题共7小题,90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(12分)人从一定高度落下易骨折,一般成人每个胫骨的极限抗压强度为,胫骨最小横截面积为,50kg的人从一定高度直膝双足落地,落地重心又下降1cm,求人大约从多高处跳下时会导致骨折 (保留两位有效数字)
15.(12分)如图6—7所示,在真空中半径的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T、方向如图的匀强磁场。一批带正电的粒子以初速度从磁场边界上直径ab的一端a向着各个方向射入磁场,且初速度方向与磁场方向都垂直,该粒子的荷质比,不计粒子重力。求:
(1)粒子在磁场中运动的最长时间;
(2)若射入磁场的速度改为,其他条件不变,试用斜线画出该粒子。
16.(12分)如图6—8所示,一等腰直角棱镜,放在真空中,AB=AC=d。在棱镜侧面AB左方有一单色点光源S,从S发出的光线SD以60°的入射角从AB侧面中点射入,当它从AC侧面射出时,出射光线偏离入射光线的偏向角为30°,若测得此光线传播的光从光源到棱镜侧面AB的时间跟在棱镜中传播时间相等,那么点光源S到棱镜AB侧面的垂直距离是多少
17.(12分)氢原子的核外电子质量为m,电量为e,在离核最近的轨道亡运动,轨道半径为r,试求:
(1)电子运动的动能;
(2)电子绕核转等效的环形电流强度。
18.(14分)如图6—9所示,在光滑的水平地面上停着一辆小车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁。现有一质量为m的小物体C以速度沿水平方向向右运动,滑过小车的平台A后,恰能落在小车底面的前端B处,并粘合一起,已知小车的质量为M、平台A离车底面的高度OA=h,求小物体C与小车的整个相互作用过程中,系统损失的机械能。
19.(14分)如图6—10所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有入口A,在A的正下方h处有出口B。一质量为m的小球从入口A沿切线方向水平射入圆筒内,要使球从B处飞出,小球进人入口A的速度应满足什么条件 在运动过程中,球对筒的压力多大
20.(14分)如图6—11所示,一质量m=0.10kg,电阻R=0。10Ω的矩形金属框abcd由静止开始释放,沿竖直向下的方向进入匀强磁场,磁场方向如图所示,磁感应强度B=0.5T,已知金属框宽L=0.20m,足够长。当金属框下降了h=0.50m(即进入磁场的高度时)已产生了Q=0.45J的热量,这时金属框的cd边仍在磁场外。
1)求此时金属框中感应电流的大小和方向;
2)从此时开始,在金属框上施加一个竖直方向的外力,使它开始作匀加速运动,在的时间里,经过s=0.75m的距离,求此外力随时间的变化关系,并说明外力的方向。设在此过程中cd边始终在磁场外。
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C C ABC ABC CD BCD ABCD B
详解:
1.B 从外轨道向内轨道跃迁时,要放出一定频率的光子
2.B 是正电子而非质子,是错误的
3.C 理想气体的等温过程,改变内能有两种方法
4.C 由受力分析,有向右和向上方向的分量。由运动合成与分解可得出结论。
5.ABC 根据多普勒效应
6.ABC 输送电压,电流
7.CD 因为微粒在C点速度为零,在D点速度又为零,说明微粒从C到D的运动先加速后减速,则CD之间必然存在速度最大值点,设此点为M点,由C到M应为mg>qE,在M点应为mg=qE;在M到D应为mg 8.BCD 提示,发生全反射的条件是光从玻璃进入空气临界角,角C=45°
9.ABCD由图象可知:λ=20cm,,1s内全振动次数:,s=0.2m×5=1m
10.B设电源电压U 接有输电线路后,,,灯与电线串联,
二、填空题
11.(1)由光子能量,个
(2)C
12.测出人与车的总质量m,由动能定理,
13.(1)处于加热状态
(2)10 由可知,U不变,R变小,P变大,故S闭合后,短路,仅有作用,是处于加热状态,这时功率 (1)
当S 断开,都接通,处于保温状态其功率
(2),由(1)(2)两式得:
P′=10W
14.A)考点透视:运动学及牛顿第二定律的应用,也可用动能定理计算
B)标准答案:
解:设人大约从h高度跳下会导致骨折,物体运动如图,自由落下h,速度变化:0→v→0,根据动能定理:mgh+mgL-2FL=0 (1)
其中F=ps (2)
联立(1)(2)求得h=1.9m
C)误区警示:为了提高做题准确性,按程序,步骤做题,这是一个很典型的加速→减速过程。初末速均为0。对于重力来说,全程都做正功,胫骨的力应是2F。
15.A)考点透视:带电粒在磁场中的运动,利用几何知识求解,周期与v无关,时间t与转过的圆心角有关
B)标准答案:
解:粒子在磁场中运动的圆弧所对应的圆心角最大时,粒子在磁场中运动的时间最长,以此求出最长时间。根据粒子由a端向着各个方向射入磁场,画出它们的轨迹示意图,确定粒子在磁场中可能出现的区域。
(1)粒子以速度射入磁场,在洛仑兹力作用下作匀速圆周运动,则有
解得,其最长时间;
,由三角形可知sinα=0.6,∴α=37°,
(2)当粒子在磁场中可能出现的区域如图乙中画斜线部分
16.A)考点透视:光的折射定律由题意画图
B)标准答案:
解:如下图所示,由折射定律,光线在AB面上折射时有:
sin60°=nsinα ①
在AC面上出射时,n sinβ=sinγ ②
由几何关系 α+β=90° ③
δ=(60°-α)+(γ-β)=30° ④
由①②③④得α=β=45°,γ=60°
所以
单色光在棱镜中通过几何路程
单色光在棱镜中光速
设点光源到棱镜AB侧面的垂直距离为L,依题意,所
C)思维发散:几何光学的题目,求解的思路是:依题意画图,根据物理规律和几何方法求解,而画图和几何方法求解是关键的步骤
17.A)考点透视:电流的概念、匀速圆周运动
B)标准答案:
(1)
解:由,
提示:由,,得
C)思维发散:这是几个知识点综合的题目,涉及到圆周运动,库仑定律,电流的定义等。
18.A)考点透视:考查相互作用的物体,其总动量关系和功能关系
B)标准答案:
解:小物体C与小车构成系统,它们在相互作用过程中,系统水平方向的动量守恒,有
①
系统内物体在相互作用过程机械能损失为
②
由①②得
C)误区警示:力学中的两个守恒定律有广泛应用,但其守恒条件是不同的,我们常常可以看到,经历一个物理过程,有时两个定律都守恒,而有时只能是其中之一守恒,二者的条件不同,注意二者的区分
19.A)考点透视:运动合成与分解,三维空间运动问题的处理,并注意解的多值性。
B)标准答案:
解:小球在竖直方向做自由落体运动,所以小球在桶内运动时间:,故应满足(n=1,2,3……)
所以
由牛顿第二定律得:(n=1,2,3……)
C)思维发散:当遇到三维空间的问题,应把它分解为平面上,转化为平面一维情况,利用运动合成与分解的方法求解。题目中的时间t就是利用自由落体运动限制的,水平方向的回旋圆周运动应用匀速圆周运动规律求解。
20.A)考点透视:电磁感应现象及动力学问题,要求掌握最基本的方法、功能关系求解简便
B)标准答案:
1)1A a→b→c→d
2)F=0.15(5t-1)N,当0≤t<0.2s时,F竖直向上,当t>0.2s时,F竖直向下
(1)设金属框下降h=0.50m时获得的速度为v,根据能量守恒,有,v=1.0m/s,此时金属框中的感应电流
由楞次定律可判断出感应电流的方向为a→b→c→d→a
(2),假设所施加的外力方向竖直向下,对金属框进行受力分析,有,当0≤t<0.2s时,外力竖直向上,当t>0.2s时,外力竖直向下高考创新题(四)
第I卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题;每小题4分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.对于以下核反应方程,下面说法中正确的是( )
① ②
③ ④
A.①是发现中子的核反应方程 B.②是链式反应方程
C.③是核裂变方程,其中x=10 D.④是α衰变方程,其中y是质子
2.下面说法正确的是( )
A.β射线粒子和电子是两种本质不同的粒子
B.红外线的波长比x射线的波长长
C.α粒子不同于氦原子核
D.γ射线的贯穿本领比α粒子的弱
3.一定质量的理想气体封闭在气缸内,当用活塞压缩气体时,一定增大的物理量为( )
A.气体分子的平均动能 B.气体分子的势能 C.气体的内能 D.气体密度
4.如图8—1所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为γ,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( )
A.增大偏转电压U B.减小加速电压
C.增大极板间距离 D.将发射电子改成发射负离子
5.A、B为两束平行的单色光,当它们从空气中透过界面OO′射入水中时分别发生如图8—2所示的折射现象已知α<β,则( )
A.单色光A的光子能量较大 B.单色光A的在水中波长较短
C.单色光B在水中波长较短 D.单色光B在水中的传播速度较大
6.一物体放在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图8—3所示,在物体相对于斜面静止的条件下,下列说法正确的是 ( )
A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小
B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大
C.当a一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小
D.当a一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小
7.在轨道上绕地球运行的军事卫星,打开喷气发动机向后喷气,然后再关闭发动机,过一段时间它将稳定在新的轨道上运行。设卫星的轨道为圆周,因喷出气体质量减少对机械能的影响不计,该军事卫星在新轨道与在原轨道上相比( )
A.距地面高度减小 B.动能减小 C.运行周期减小 D.机械能不变
8.如图8—4所示,电路中所有元件完好,光照到光电管上,灵敏电流计中无电流通过,其原因可能是 ( )
A.光照时间太短 B.光线太弱 C.光的频率太低 D.电源极性接反
9.离子发动机飞船,其原理是用电压U加速一价惰性气体离子,将它高速喷出后,飞船得到加速,在氦、氖、氩、氪、氙中选用了氙,理由是用同样电压加速,它喷出时 ( )
A.速度大 B.动量大 C.动能大 D.质量大
10.如图8—5所示,当直导线中的电流不断增加时,A、B两轻线圈的运动情况是( )
A.A向右、B向左 B.A、B均向左 C.A、B均向右 D.A向左、B向右
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本大题共3小题,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求做图。
11.(6分)某同学按如图8—6所示的电路进行实验,实验时该同学将变阻器的滑片P移到不同位置时测得各表的示数如下表所示。将电压表内阻看作无穷大,电流表内阻看作0。
序号 示数/A 示数/A 示数/V 示数/V
1 0.60 0.30 2.40 1.20
1 0.44 0.32 2.56 0.48
(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内电阻,为定值电阻,在这5个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是___________(不要求具体计算)
(2)由于电路发生了故障,发现两电压表示数相同了(但不为0),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是___________。
12.(7分)如图8—7所示为接在频率为50Hz的低压交流电源的打点计时器在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中每隔5个点间隔所取的计数点,但第3个计数点未标出,由图中给出数据计算物体加速度a,第3个计数点与第2个计数点的距离是___________厘米。(保留2位有效数字)
13.(7分)用如图8—8所示装置进行以下实验
①先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数μ,查出当地重力加速度g:
②用细线将A、B连接,使A、B间弹簧压缩,滑块B紧靠桌边;③剪断细线,B做平抛运动,测出水平位移,A在桌面滑行距离,为验证动量守恒,写出还须测量的物理量及表示它的字母___________,如果动量守恒须满足的关系式是___________。
三、本题共7小题,90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(11分)建筑工地常用气锤打桩,设锤的质量为m=50kg,锤从高2.5m处自由落下,打在质量为m=30kg的桩上,锤和桩不分离,结果桩打下0.1m深,求打桩过程受到的平均阻力。
15.(12分)如图8—9所示,小车A的质量M=2kg,置于光滑水平面上,初速度为,带正电荷q=0.2C的可视为质点的物体B,质量m=0.1kg,轻放在小车A的右端,在A、B所在的空间存在着匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.5T,物体与小车之间有摩擦力作用,设小车足够长,小车表面是绝缘的,求:
(1)B物体的最大速度 (2)小车A的最小速度
(3)在此过程中系统增加的内能 ()
16.(13分)如图8—10所示,某平行玻璃砖的厚度为L,现测得该玻璃砖的折射率,若光线从上表面射入的入射角θ=60°,求光线从下表面射出时相对于入射光线的测移d
17.(13分)为确定爱因斯坦质能联系方程的正确性,设计了如下实验:用动能为的质子去轰击静止的锂核,生成两个α粒子,测得这两个α粒子的动能之和为E=19.9MeV。
(1)写出该核反应方程;
(2)计算核反应过程中释放出的能量△E;
(3)通过计算说明的正确性。
(计算中质子、α粒子和锂核的质量分别取:)
18.(14分)如图8—1l所示,一劲度系数为A=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B,物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上,现要加一竖直向上的力F在上面物体A上,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,设整个过程弹簧都处于弹性限度内(取)
求:
(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值;
(2)此过程中外力F所做的功
19.(13分)如图8—12所示,光滑的斜面倾角为a,高为h,小球从顶点A处以平行于AC的初速度开始沿斜面运动,最后到达斜面底端上的B点。求:小球到达B点时速度大小以及从A到B运动的时间t。
20.(14分)如图8—13所示,有一个U型导线框MNQP,水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线与线框平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨导线框的导体棒ab的质量是100g,电阻为1Ω,接在线框中的电阻R=4Ω,其部分电阻不计,若导体棒ab在外力作用下以速度v=10m/s向左做匀速运动(不考虑摩擦)。求:
(1)通过电阻R的电流方向如何
(2)电压表的示数是多少
(3)若某时刻撤去外力,则从撤去外力到导体棒ab停止运动,电路中能产生的热量是多少
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 AC B D AB C B B BCD B D
详解:
1.AC 根据核反应方程和重要的物理实验分析
2.B 对α、β、γ射线和红外线等的特点进行考查
3.D 注意题目没有明确过程,它可能是等温过程,故选择D
4.AB 偏转位移
其中:
即增大U以及减小均可增大偏转位移
5.C 由图可知:两种单色光A、B对玻璃的折射率为
6.B 由题意可知:物块受到的支持力和摩擦力;当a增大时,f增大
7.B 根据反冲现象,打开发动机向后喷气速度增加,在新的轨道上,动能减小,机械能增大,周期变长
8.BCD 这是光电管的原理图,电路中有无电流与光电管(光电效应)有关,频率高的光子才能打出电子束,还与电路中的电源极性有关,光线太弱,打出的光电子数较少。
9.B 由又∵动量,同样的电压加速,动能相同。但获得的动量由m决定
10.D 电流增加,周围磁场加强。由楞次定律可知A、B应远离直导线。它们之间的相对运动总是阻碍通过A、B磁通的变化。
二、填空题
11.(1) E (2)短路或开路
12.
13.桌面离地高度h,
三、计算题
14.A)考点透视:考查力学中的打击及运动问题可利用动量守恒和动能定理求解
B)标准解法:
解:气锤打桩过程分三段,如图
(1)
碰撞过程,根据动量守恒定律(打击过程时间短内力大) (2)
又依据动能定理 (3)
由①②③得:
C)误区警示:审题请注意“锤和桩不分离”求解该题目很多时候会把“打击碰撞程”遗忘。原因是不分析物理过程,就急于列关系式,分析过程中出现“思维跳跃”,即丢掉了短时间发生的物理过程
15.A)考点透视:求解本题目,应熟悉板块模型及磁场力特点,结合功能关系分析问题
B)标准解法:
解:
(1)若AB能相对静止,则有:
显然AB没有达到相对静止就分离了,设B的最大速度是,则有:
(2)
(3)
C)误区警示:板块模型是一类典型题,注意该题的特殊性,有洛仑兹力,它与速度有关。达到一定速度物块会离开小车,此处容易出错
16.A)考点透视:光的折射现象
B)标准答案:
解:设光从空气进入玻璃时的折射角为r,则
,即 r=30°
所以光线的侧移距离
C)思维发散:根据折射规律,利用画图,展现物理现象,便于解题
17.A)考点透视:考查爱因斯坦的质能方程和依据核反应方程求质量亏损
B)标准答案:
解:
(1)
(2)△m=(1.0073+7.0160-2×4.0015)u=0.0203u
△E=0.0203×931.5MeV=18.9MeV
(3)反应前后系统总功能的增加为
这与核反应释放的核能在误差允许范围内近似相等,说明是正确的
C)思维发散:题目设制的有新意,即考查了爱因斯坦的质能方程,还从实验验证的角度上认识了这个重要关系
18.A)考点透视:考查匀变速直线运动和弹力的特点
B)标准答案:解:
(1)设物体A上升前,弹簧的压缩量为,物体B刚要离开地面时弹簧的伸长量为,物体A上升的加速度为a,物体A原来静止受力平衡有
①
当施加向上的力,使物体A刚做匀加速运动时,拉力最小,设为,对物体A有 ②
当物体B刚要离开地面时,所需的拉力最大,设为,对物体A,有 ③
对物体B有 ④
由位移公式,对物体A有 ⑤
由①④两式得: ⑥
由⑤⑥解得:解②③得:
(2)由功能关系
C)思维发散:匀变速直线运动是高中学习典型的直线运动,所受外力是恒力。而本题合力为F与弹力合成的结果,弹力是变力,故F是变力,这是该题的重要特点
19.A)考点透视:平抛运动的新情景展示,解决问题的方法
B)标准答案:仍然是运动的合成与分解。
解:根据机械能守恒定律:,所以,沿斜面做类平抛运动
C)思维发散:物体运动在一个斜面上,把力进行分解,其本质与平抛运动规律相同,该题求也可应用运动合成与分解的方法:即平行于斜面的分运动,显然,能量方法解题要简便些。
20.A)考点透视:这是一个有关导体棒→切割运动→电磁感应现象→电路问题
B)标准答案:解:
(1)根据右手定则可知,通过电阻R的电流方向是N→R→Q
(2)因E=BLV,所以E=0.2×0.5×10V=1V
I=E/(R+r) 所以
U=IR=0.2×4V=0.8V
(3)根据能的转化和守恒定律,撤去外力后,导体棒的动能全部转化为热量,即
C)思维发散:在电学中除了以电学规律解题以外,能量、功确是一种重要的解决分析问题的好方法高考创新题(一)
第I卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题;每小题4分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.根据物理实验提出假设,并用假设解释一些客观现象,进而建立新理论。玻尔关于氢原子结构的理论便是这种研究方法的成功典范,请问玻尔理论是从下列哪些现象推出的( )
A.α粒子散射实验现象
B.慢中子轰击铀核产生的裂变现象
C.天然放射现象中的α衰变现象
D.氢原子光谱的特征谱线现象
2.货车在水平道路上行驶,货物随车厢底板上下振动而不脱离底板,设货物的振动为简谐振动,以向上的位移为正,其振动图象如图5—1所示,在图象上取a、b、c、d四点,则下列说法正确的是( )
A.a点对应的时刻货车对车厢底板的压力最小
B.b点对应的时刻货车对车厢底板的压力最大
C.c点对应的时刻货车对车厢底板的压力最大
D.d点对应的时刻货车对车厢底板的压力等于货物重力
3.如图5—2所示,一种光导纤维内芯折射率,外层折射率为,一束光信号与界面成α角由内芯射向外层,要在界面上发生全反射,必须满足什么条件( )
A.,α大于某一值 B.,α大于某一值
C.,α小于某一值 D.,α小于某一值
4.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来(如图5—3,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地球北极),在地球磁场的作用下,它将( )
A.向东偏转 B.向南偏转 C.向西偏转 D.向北偏转
5.科学家曾在“和平号”空间站上做了许多科学实验和测量,在下列测量中能够完成的是( )
A.用弹簧秤测拉力 B.用弹簧秤测重力
C.用天平测质量 D.用摆钟测时间
6.电子的质量为,一对正、负电子以一定的速度相碰湮灭后放出一对光子,c为光速,h为普朗克常量,以下说法中正确的是( )
A.这对光子的总能量等于 B.这对光子的总能量大于
C.光子的波长 D.光子的波长大于
7.我们经常可以看到,凡路边施工处总挂着红色的电灯,这除了红色光容易引起人的视觉注意以外,还有一个重要的原因,这一原因是红色光( )
A.比其它色光更容易发生衍射
B.比其它可见光的光子能量大
C.比其它可见光更容易发生干涉
D.比其它可见光更容易发生光电效应
8.如图5—4所示,细绳的一端悬于O点,另一端系一小球,在O点正下方A处有一钉子,细绳在碰到钉子前、后的瞬间相比(不计空气阻力)( )
A.小球的线速度变大 B.小球的角速度不变
C.小球的向心加速度减小 D.绳子的拉力变大
9.如图5—5所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电小球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增大时,小球将( )
A.沿顺时针方向运动 B.沿逆时针方向运动
C.在原位置附近往复运动 D.仍然保持静止状态
10.有一边长为L的正方形导线框,质量为m,由高度H处自由下落,如图5—6所示,其下边ab进入匀强磁场区域后,线圈开始减速运动,直到其上边cd刚好穿出磁场时,速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半,此匀强磁场的宽度也是L,线框在穿越匀强磁场过程中产生的电热是( )
A.2mgL B.2mgL+mgH
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本大题共3小题,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求做图。
11.(6分)有一半圆形玻璃砖,玻璃折射率为,AB为其直径,O为圆心,一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线通过O点,如图5—7所示,则光束中的光线射出砖时最大的折射角为____________,并画出图中三条光线在玻璃砖内和射出玻璃砖后的光路。
12.(7分)某同学在做“用电压表和电流表测电池的电动势和内电阻”的实验中,根据测出的数据作出了电池A和电池B的U-I图象如图5—8所示,从图上可以看出电池A的电动势____________电池B的电动势,电池A的内电阻____________电池B的内电阻。(填大于、等于或小于)
若某一电阻器分别接到电池A和电池B上后,该电阻器消耗的功率相等,则此电阻器的阻值为____________欧。
13.(7分)如图5—9所示的器材是:木质轨道(其倾斜部分与水平部分能平滑连接,水平部分足够长)、小铁块、两枚图钉、一条细线、一个量角器,用上述器材测定小铁块与木质轨道间的动摩擦因数μ,实验步骤是:
(1)将小铁块从____________;
(2)用量角器测量____________;
(3)用图钉把细线____________;
(4)动摩擦因数表示为μ=____________。
三、本题共7小题,90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(13分)跳起摸高是中学生进行的一项体育活动。某同学身高1.80m,质量65kg,站立举臂手指摸到的高度是2.25m,此同学用力蹬地竖直跳离地面历经0.3s,设他蹬地的力大小恒定为1300N,求该同学(g取)
(1)刚跳离地面时的速度;
(2)跳起可摸到的高度。
15.(13分)如图5—10所示,矩形线圈共有N匝,ab边长为,bc边长,置于均匀变化的磁场中。正对放置的平行金属板长为L,间距为d。今有一束带电量为q、质量为m的粒子从两板间的中点以初速度进入两板,要使这束带电粒子恰能从上板的右端射出,则:
(1)线圈中磁场如何变化
(2)两板间电场需对带电粒子做多少功
16.(12分)太阳能是一个巨大的能源。据估计,人类每年消费的能量仅相当于太阳在20分钟内投射到地球上的能量。太阳的能量来源于太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变一个氦核的热核反应。
(1)写出这个核反应方程;
(2)写出这一核反应释放出能量的表达式;
(3)太阳光——电能直接转换的基本原理是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换为电能,如图5—11是测定光电流的电路简图,光电管加正向电压:
①在图上标出电源的正负接线柱;
②入射光照射在_______________极上(填A或B)
③若电流表读数是10μA,则每秒钟从光电管阴极发射出来的光电子至少是多少个
17.(13分)如图5—12所示,一个小球被绳子牵引在光滑水平的平板上以速度v做匀速圆周运动,其运动的半径为R=30cm,v=1.Om/s,现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大半径的新轨道上做匀速圆周运动,求:
(1)实现这一过渡所经历的时间;
(2)在新轨道上做匀速圆周运动,小球的旋转角速度。
18.(12分)如图5—13所示用某种透明材料制成一块等腰直角棱镜,其顶点为A、B、C,使光线从AB面入射,调整到入射角θ取某个特殊值,恰能使它射入棱镜后在AC面上满足全反射临界条件。试求此材料的折射率n的大小。
19.(12分)如图5—14所示,放在水平地面上的长木板B,长为1m,质量为2kg,B与地面之间的动摩擦因数为0.2。一质量为3kg的小铅块A,放在B的左端,A、B之间的动摩擦因数为0.4,当A以3m/s的初速度向右运动之后,求最终A对地的位移和A对B的位移。
20.(15分)如图5—15所示,光滑平行金属导轨MN,PQ相距L=2m,导轨左端接有“0.8V、0.8W”的小灯泡,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于轨道平面。今使一导体棒与导轨良好接触,并向右滑动产生感应电动势向小灯泡供电,小灯泡正常发光,已知导轨与导体棒每米长度均为r=0.5Ω,其余导线电阻不计。求:
(1)导体棒的最小速度;
(2)写出导体棒速度v与它到左端MP的距离x的关系式。
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D ACD C A A B A D B C
详解:
1.D 玻尔根据氢原子光谱的特征谱线,引入了量子理论,相当功地解释了氢光谱,正确选项D
2.ACD 由简谐振动的特点,可知,a=-kx/m,当图象中处于正方向最大位移处质点具有方向向下的最大加速度,此时货物对车厢底板受压力最小;而处于负方向最大位移处的质点具有方向向上的最大加速度,此时货物对车厢底板的压力最大
3.C 当光束从光密介质射向光疏介质的界面,且入射角大于临界角时,光束将发生全反射现象,亦即,且α小于某一值(注意,题中的α不是入射角,而是入射角的余角)
4.A 本题考查的知识点是带电粒子在磁场中所受洛仑兹力的方向。地球外部的磁感线方向由地理南极指向地理北极,用左手定则可判断出带正电的宇宙射线受到的洛仑兹力方向指向东面,故选项A正确
5.A 轨道上运行的空间站内处于完全失重状态,根据一些仪器的测量原理,某些仪器失去测量功能
6.B 由爱因斯坦的质能方程,由于电子还具有一定的动能,故总能量大于,即,即光子的波长
7.A 红光频率小,波长相对较长、光子能量较低
8.D 绳过A点瞬间,v大小不变,L变短,由,可知判断正确答案为D
9.B 由电磁感应现象,变化的磁场产生电场,电场线环形,负电荷在电场力作用逆着电场线运动
10.C 线圈在穿越磁场过程中,由动能定理
而,
二、填空题
11.最大折射角,平行光束垂直于AB射入时,光束的方向不变,由图可知,离圆心O越远的光线在玻璃砖面上的入射角I越大,由可知,折射角r也越大,
12.解:由闭合电路的欧姆定律可得路端电压与电流的关系为:,图象与纵轴的截距为E,,斜率的绝对值
根据欧姆定律
13.解:
(1)将小木块从斜板上A点由静止释放,运动至水平板上B点静止;
(2)用图钉把细线拉紧固定在A,B两点间;
(3)用量角器测量细线与水平板间的夹角θ;
(4)动摩擦因数表示为μ=tanθ
三、计算题
14.A)考点透视:本题利用运动学和动力学知识求解
B)解:设该同学刚跳离地面时的速度为v,跳离地面后,上长的最大高度为h,则
(1)该同学在跳离地面的过程中,由牛顿第二定律及运动学公式,有N-mg=ma v=at 代入数据得c=3m/s
(2)该同学自跳离地面到上升至最高点,做竖直上抛运动:
该同学跳起可摸到的高度H=L+h=2.25m+0.45m=2.70m
C)思维发散:本题有两个过程,起跳过程和上升过程,这两个过程受力也不同,运动过程和受力分析是解决物理问题的两个重要方法
15.A)考点透视:法拉第电磁感应定律、匀变速直线运动规律,电场力做功
B)标准答案:
解:
(1)设线圈磁通量的变化率为,则线圈abcd产生的感应电动势,带电粒子在极板间的加速度,通过平行金属板的时间根据题意有,
所以,因磁场的变化率为,而,得
(2)电场力对带电粒子所做的功W,,所以
,即
C)误区警示:产生感应电动势可以从和ε=BLV来计算,M、N之间是由电磁感应现象,产生的感应电动势产生的电场,这些分析在解题中都应搞清楚
16.A)考点透视:热核反应方程式,光电效应,电路分析
B)标准答案:
解:
(1)
(2)
(3)①电源为左正右负,电流表上正下负
②B极
③电流表读数为,则每秒钟通过电流表电量
从阴极发射的电子数(个)
C)误区警示:正是由于光电管中发生光电效应现象,才使得电路中有电流,当光照射到B上有电子跑出在极间电压的作用下,向A点聚集形成电流,上述过程要有明确的认识
17.A)考点透视:考查圆周运动、对隐含条件的挖掘
B)标准答案:
解:
(1)注意“迅速放长20cm”这句话,小球将沿切线AB方向到运动至B,在直角三角形OAB中,R=0.3m,R′=0.5m,则,故过渡时间t为
(2)由下图可知,小球刚运动到B点的瞬间速度v=1m/s,沿AB方向,在此瞬间细绳沿OB方向突然张紧,沿OB方向的分速度突然消失,球将以切向分速度作匀速圆周运动,由图中相似三角形可得
C)思维发散:深刻理解“迅速放长20cm”,即沿当时切线方向匀速运动,拉紧后沿AB方向的速度消失,……这些情形都应分析到,由此就能很快求得结果。
18.A)考点透视:考查折射定律,全反射现象、临界角、折射率等知识点,应用几何知识求解
B)标准答案:
解:依题意画光路图,设光从AB面进入棱镜的入射角为θ时,对应的折射角为,折射光线DE射到AB界面时入射角为,此时光线恰沿垂直AC面射出。
设折射率为n,在△ADE中,,得
据题意,则,所以 (1)
据折射率定义式得 (2)
由①②二式解得
19.A)考点透视:考查运动学和动力学解题的方法,隔离物体进行受力分析,画出每个物体运动的位移情况
B)标准答案:
解:根据牛顿第二定律
对于A:
对于B:
以B为参考系:有
C)思维发散:这是一个典型的动力学求解问题,方法是,搞清楚每个物体的受力情况和运动情形
D)误区警区:解题出现问题主要有:不能画出运动情况分析图。选B为参考系,只能求解运动学问题。应明确动力学问题应以地为参考系
20.A)考点透视:考查应用E=BLv,求感应电动势,直流电路应用。
B)标准答案:
解:
(1)正常发光电源,灯电阻,杆从最左边运动,外阻最小,需要电动势最小,故速度也最小
由得:
(2)设杆移动水平距离为x,则由
得
C)思维发散:小煤泡“0.8V 0.8W”正常发光是一个重要的限定条件,由于导轨电阻考虑,故初始的速度即为最小速度,因此在向右运动时,为达到灯泡正常发光,导体棒的速度是一个随x变化的变量。高考创新题(三)
第I卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题;每小题4分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.一个原子核进行一次α衰变后成为原子核,然后又进行一次β衰变,成为原子:
它们的质量数a、c、f及电荷数b、d、g之间应有的关系是( )
A.a=f+4 B.c=f C.d=g-1 D.b=g+1
2.用同一回旋加速器分别对质子()和氘核()加速后( )
A.质子获得的动能大于氘核获得的动能
B.质子获得的动能等于氘核获得的动能
C.质子获得的动能小于氘核获得的动能
D.无法判断
3.长木板A放在光滑水平面上,质量为m的物块初速度滑上A的水平上表面,它们的v-t图象如图7—1所示,则从图中所给的数据及物块质量m可以求出 ( )
A.A板获得的动能 B.系统损失的机械能
C.木板的最小长度 D.A、B之间的动摩擦因数
4.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.Om,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正向最大时,b点的位移恰为零,且向下运动,经过1.00s后,a点的位移为零,且向下运动而b点的位移恰到负向最大,则这列简谐横波的波速可能等于( )
A.4.67m/s B.6m/s C.10m/s D.14m/s
5.如图7—2所示,A,B为两个等量异号电荷的金属球,将两个不带电的金属棒C、D
放在两球之间,则下列说法正确的是( )
A.C棒的电势一定高于D棒的电势
B.若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间,将有从y流向x的电子流
C.若将B球接地,B球所带的负电荷全部进入大地
D.若将B球接地,B球所带的负电荷还将保留一部分
6.如图7—3所示,为一正在工作的理想变压器,原线圈匝数匝,副线圈匝数匝,C、D两点接在最大值为的正弦交变电源上,电路中装有额定电流2A的熔丝B,为使熔丝不超过额定电流,以下判断中正确的是( )
A.副线圈的负载功率不能超过440W
B.副线圈的电流最大值不能超过
C.副线圈的电流有效值不能超过10A
D.副线圈的负载总电阻不能超过4.4Ω
7.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天瓶口的软木塞不易拔出,其主要原因是( )
A.软木塞受潮膨胀 B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.白天气温升高,大气压强变大 D.瓶气体因温度降低而压强减小
8.下列说法正确的是( )
A.一切波都可以产生衍射
B.光导纤维传递信号是利用光的全反射原理
C.太阳光下的肥皂泡表面呈现出彩色条纹,这是光的衍射现象
D.激光防伪商标,看起来是彩色的,也是光的干涉
9.如图7—4所示,一带电粒子垂直射入一自左向右逐渐增强的磁场中,由于周围气体的阻尼作用,其运动径迹的为一段圆弧线,则从图中可以判断(不计重力)( )
A.粒子从A点射入,速率逐渐减小 B.粒子从A点射入,速率逐渐增大
C.粒子带负电,从B点射入磁场 D.粒子带正电,从A点射入磁场
10.如图7—5所示,小球在竖直向下的力F作用下,将竖直轻弹簧压缩,若将力F撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度为零时( )
①小球的动能先增大后减小
②小球在离开弹簧时动能最大
③小球动能最大时弹性势能为零
④小球动能减为零时,重力势能最大
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本大题共3小题,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求做图。
11.(6分)如图7—6所示,A、B、C为匀强电场中的三点,构成边长为a的等边三角形,场强为E,方向平行于ABC平面,已知电子从A运动到B时,动能增加;质子从A运动到C时动能减少,则该匀强电场的场强E为____________,方向___________。
12.(7分)(1)有下列物理实验:
A.利用单摆测重力加速度 B.验证欧姆定律
C.水波的干涉现象 D.研究光电效应规律
E.α粒子散射实验。(1)在环绕地球运行的太空实验室中,可以进行的有____________。(填写字母)
(2)为测竖直向上抛石块所做的功,除石块外,尚需测量仪器___________和___________(只允许用两种),所需测量的物理量为___________和___________,上抛石块所做的功为W=___________。
13.(7分)用三棱镜作测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插上两枚大头针,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线,使的像被挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针,使挡住的像,挡住和的像。在纸上标出大头针位置和三棱镜如图7—7所示。
(1)在本题的图上作出所需的光路;
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是___________,在图上标出它们;
(3)计算折射率的公式是n=___________。
三、本题共7小题,90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(11分)一竖直发射的火箭在火药燃烧2s内具有3g的向上的加速度,不计空气阻力,g取,求当它从地面发射后:
(1)它具有的最大速度为多大
(2)它能上升的最大高度。
15.(12分)如图7—8所示,光滑的水平轨道与电阻R相连,置于方向竖直向下的匀强磁场中,轨道间距离为2L,长为3L的导体棒AC垂直导轨放置,在水平向右的外力作用下,AC棒向右运动,匀速运动时的速度为v,若磁场的磁感应强度为B,AC棒的电阻为R,其余电阻不计。求:
(1)D、C两点的电势差和AC两点电势差;
(2)此时作用在AC棒上的外力多大
16.(12分)半径为R的玻璃半圆柱体,横截面积如图7—9所示,圆心为O,两条平行单色红光,沿截面积射向圆柱面,方向与底面垂直,光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线2的入射点为B,∠AOB=60°,已知该玻璃对红光折射率。求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O的距离d
17.(13分)处于静止状态的某原子核X,发生α衰变后变成质量为M的原子核Y,被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,测得其圆周运动的半径为r,设α粒子质量为m,质子的电量为e,试求:
(1)衰变后α粒子的速率和动能
(2)衰变后Y核的速率和动能;
(3)衰变前X核的质量
18.(13分)如图7—10所示,倾角为30°的直角三角形底边长为2L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m带正电的点电荷q从斜面顶端A沿斜边滑下,(整个运动过程中始终不脱离斜面)已测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,试求该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大
19.(14分)由于地球自转,因而在发射卫星时,利用地球自转,可以尽量减少发射人造卫星时火箭所提供的能量,而且最理想的发射场地应该是地球赤道附近。现假设某火箭的发射场地就在赤道上,为了尽量节省发射卫星时需的能量,那么
(1)发射运行在赤道面上的卫星应该由___________向___________转(横线上分别填东、西、南、北四个方向中的一个);
(2)如果某卫星的质量是。由于地球的自转使卫星具有了一定的初动能,与地球没有自转相比较,火箭发射卫星时所节省了能量,求此能量的大小;
(3)如果使卫星在地球赤道面的附近做匀速圆周运动,则火箭使卫星运行的速度相对于地面应达到多少
20.(15分)如图7—11所示,S为一个电子源,它可以在纸面的360°范围内发射速率相同的质量为m,电量为e的电子,MN是一块足够大的挡板,与S的距离OS=L,挡板在靠近电子源一侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,问:
(1)若使电子源发射的电子有可能到达挡板,则发射速度最小为多大
(2)如果电子源S发射电子的速度为(1)中的2倍,则挡板上被电子击中的区域范围有多大
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 ABCD A ABCD AC ABD ABC D ABD AD B
详解:
1.ABCD 根据核反应方程、质量数、电荷数相等
2.A 由质子和氘核经同样的电场,而有,可知,加速一次,氘核的半径较大,即质子被加速的次数较多
3.ABCD 这是一个典型的板块模型,物块和板的初态已知,经t时间达到同速。系统损失的机械能,又,L即板长
4.AC 提示:由题意画图,找出t与周期T的关系和位移与波长的关系。
其中(k=0,1,2,3,……)
(n=0,1,2,3,……)由求出波速的可能值
5.ABD 导体在静电场平衡的题目,从这类问题的结论和电场线可以进行判断。沿着电场线的方向电势是降落的,由于有电场线到B上,故B会带负电荷
6.ABC 变压器,有效值与最大值的关系:
7.D 瓶内气体经历一个等容过程,当温度降低、压强减小,外界大气压不变造成不易拔出
8.ABD 光学部分。该题对光的特性、干涉、衍射、全反射及应用进行考查,注意这些现象所要求的条件
9.AD 一段圆弧、轨道半径不变,由于受阻尼作用v减小,由可知,B也应减小
10.B 小球放在弹簧上平衡F撤出,小球向上有加速度,由此进行分析
二、填空题
11.场强E的方向平行AC,由C指向A,
解:在本题中,首先要确定一等势面,当电子从A运动到B时,电场力做正功,得且;当质子从A运动到C时,电场力做负功,得综合分析,,可见AC的中点D的电势与B点的电势相等,B、D必处在同一等势面上,而在匀强电场中,等势面为一平面,质量m,时间t;电场线必与BD连线垂直,如图所示。
12.(1)B C D E (2)天平,秒表s,质量m,时间t
13.(1)光路图如图
(2)入射角i、折射角r
三、计算题
14.A)考点透视:考查动力学及运动学解决问题的方法
B)标准答案:
解:
(1)先对火箭的运动、受力进行分析火箭先加速上升,又减速上升一段
(2)
C)思维发散:这是一个运动学问题,先对运动情景认真分析,先以加速上升,又以g减速上升。
15.A)考点透视:本题目考查电磁感应,闭合电路欧姆定律、安培力等知识点
B)标准答案:
解:
(1)AC棒匀速向右运动、垂直切割磁感线,产生感应电动势,在闭合回路中的有效切割长度CD=2L,
E=B·2Lv
闭合电路中的电流
(CD相当于电源,电阻R为外电路)
(2)AC棒作匀速运动,则作用在AC棒上的外力与DC中电流所受的安培力相等
(注意AD段有感应电动势而无感应电流)
C)误区警示:在直流电路中注意外电路的路端电压,导体棒相当于电源,其内阻不能忽视
16.A)考点透视:考查光的折射现象,折射率,结合数学知识求解
B)标准答案:
解:
(1) 由题意画图,2光线经两次折射后,折射角α=60°,由图可知
(2)由于蓝光的折射率大于红光的折射率,因此光线2经半圆柱体后偏折更大,此时,d将比上面结果要小
C)思维发散:几何光学重要是要把图画出来,从中找出几何关系
17.A)考点透视:这是大核反应、磁场、动量守恒定律的综合应用的好题目。综合题,重要的是分析物理过程,把一个复杂的物理过程分解为简单问题的结合。
B)标准答案:
解:
(1)因为
α粒子的带电量为q=2e
所以
(2)由动量守恒:
所以
(3)由质能方程
而
所以
衰变前X核的质量
C)思维发散:特别要注意,现代物理现象与经典物理学的综合应用,最近几年的高考题对这方面有所重视
18.A)考点透视:这是一个电学、力学综合题,考查动能定理、电场力做功等,应注意几何关系
B)标准答案:
(1)由图可知,,△BOD为等边三角形,可见B、C、D在同一个以O为圆心的圆周上,即点电荷Q的等势面上,故电荷q从O到C,电场力不做功,从D→C由动能定理,h=Bdsin60°Bcsin30°。。
(2)设点电荷Q在D、C产生磁场场强为正,又设q在D点受力分析,产生加速度a,由牛顿第二定律F=mgsin30°-qEcos30°=ma,q在C点:得:
C)思维发散:在解决电场问题时,除了动力学的牛顿运动学定律,还可应用动能定律求解,注意电场力做功特点
19.A)考点透视:万有引力部分的考查,并涉及到实际问题的讨论
B)解:
(1)西东
(2)在发射之初,由于地球的自转,使得卫星具有一初速度,其大小为
节省的能量
(3)卫星在地球附近绕地球做圆周运动时
由牛顿第二定律得:
即
所以卫星相对于地面的速度应达到
C)误区警示:卫星问题,有几个问题应搞清楚:区分发射速度,运行速度及近地面运行速度问题
近地绕行时,一定要运用这个关系。该题目考虑到了地球自转
20.A)考点透视:磁场带电粒子的运动,临界条件的把握等
B)标准答案:
解:
(1)设电子发射的最小速率为v,如图所示,要使电子有可能到达挡板,电子轨道半径至少为,由得
(2)如果电子源S发出电子的速率v′=2v,由可知,其轨道半径应为L,当以速率v′发射的电子在与SO成150°方向射出时,电子从电子源S沿半圆弧经C到达挡板上最左位置A点,由几何关系知;当发射速度v′恰沿SO方向时,电子沿圆弧经D点掠过挡板上最右位置B点,由图知OB=L,因此挡板上被电子击中的区域范围为
C)误区警示:带电粒在磁场中运动的轨迹应画出。注意S电子源向360°的范围内发射,有多解情况