二、选择题
14、下列说法中正确的是( )
A.铀核裂变的某种核反应方程是
B.已知质子、中子、粒子的质量分别为、、,那么2个质子和2个中子结合成一个粒子,释放的能量是
C.卢瑟福通过粒子散射实验验证了在原子核内部存在质子
D.一群处于能级态的氢原子,自发向低能级跃迁的过程中能辐射12中不同频率的电磁波
15.如图所示,两小球从高度相同的A、B两点同时以相同的速率水平抛出,经过时间t在空中相遇,若仅将从B点抛出的小球速度变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )
A. B. C. D.
16.如图所示,理想变压器原线圈匝数匝,副线圈匝数匝,交流电源的电压,电阻,电表均为理想交流电表,则下列说法中正确的是( )
A.交流电的频率为
B.电压表的示数为
C.电流表的示数为
D.变压器的输入功率为22W
17.如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行的周期为,图中P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P
经M、Q到N的运动过程中( )
A.从Q到N所用的时间等于
B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大
C.从P到Q阶段,动量的大小逐渐变小
D.从P到M阶段,万有引力对它做正功
18.在高能物理研究中,回旋加速器起着重要作用,其工作原理如图所示:和是两个中空、半径固定的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差,两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中;中央O处的粒子源产生的粒子,在两盒之间被电场加速,粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
A.粒子在磁场中运动的周期越来越大
B.粒子运动半个圆周之后,电场的方向不必改变
C.磁感应强度越大,粒子离开加速器时的动能就越大
D.两盒间电势差越大,粒子离开加速器时的动能就越大
19.类比是一种常用的研究方法,对于直线运动,教科书中讲解了由图像来求位移的方法。借鉴此方法,下列图像中阴影部分的“面积”与箭头下方物理量对应关系,正确的是( )
20.如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,一个质子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,经过A、B、C三点,已知。该质子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.A点电势低于B点电势
B.A点的电场强度大于B点的电场强度
C.A、B两点电势差等于B、C两点电势差
D.质子经过A点的速率小于经过B点的速率
21.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别是和的两物块相连,它们静止在光滑水平地面上。现给物块一个瞬时冲量,使它获得水平向右的速度,从此时刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.时刻弹簧长度最短
B.在时间内,弹簧处于压缩状态
C.在时间内,弹簧对冲量的大小为
D.、的动量满足:
三、非选择题
(一)必考题
22.利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。
(1)为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响,需要平衡阻力。关于该操作环节,下列四种装置图中正确的是
(2)甲组同学正确平衡了阻力,选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M,取砝码和盘所受的总重力值作为绳子的拉力值,按正确操作得到图示的一条纸带。在纸带上选取三个连续计时点A、B、C,测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为、、,打点计时器的工作周期为T,已知当地重力加速度为g,从O到B的运动过程中,拉力对小车做功W= ,小车动能变化量 。
23.某同学想测定某节于电池的电动势和内阻。
(1)他先用多用电表粗测了干电池的电动势。图甲是测量时选择开关与表头指针所处的位置,则该电池的电动势为 V,实验结束后,应将选择开关拨到图中的 挡位(选填A、B、C或D)。
(2)他再用乙图所示电路较精确测定该干电池的电动势和内阻,有待测电池、电流表(量程,内阻约)、电压表(量程,内阻约)、滑动变阻器(阻值)、开关各一个、导线若干。为了防止实验测量时数据过密(即要求电压变化范围相对大一些)另外还配有一个阻值为的定值电阻。
①请按照图乙设计的电路图用笔画线将图丙实物电路图补充完整。
②该同学按照要求连接好电路并进行实验,根据实验数据绘出了图丁所示的图象,则电源的电动势,电源内阻 。(结果保留到小数点后一位)
③在上述实验过程中存在系统误差。在下图所绘图象中,虚线代表没有误差情况下,电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图象,实线是根据测量数据绘出的图象,则下图中能正确表示二者关系的是 。
24.如图甲所示,水平面上足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L,导轨电阻忽略不计,其间连接有阻值为R的固定电阻。开始时,导轨上静止着一个电阻为r的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨的外力沿水平方向向右拉金属杆ab,使之由静止开始运动,图中电压采集器可将其两端的电
压即时采集并输人电脑,获得的电压随时间变化的关系图象如图乙所示,图中、为已知量。
(1)写出电压u随时间t变化的关系式,并求出时通过金属杆的感应电流的大小和
方向;
(2)分析在时间内金属杆ab的运动情况,并求出此时间内金属杆ab位移的大小。
25.右图为特种兵过山谷的简化示意图,山谷的左侧为竖直陡崖,右侧是坡面为的斜坡。将一根不可神长的细绳两端固定在相距d为20m的A、B两等高点。绳上挂一小滑轮P,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面。如图所示,战士甲(图中未画出)水平拉住清轮,质量为50kg的战土乙吊在滑轮上,脚离地处于静止状态,此时AP竖直,,然后战士甲将滑轮由静止释放,战士乙即可滑到对面某处。不计滑轮大小、摩擦及空气阻力,也不计绳与滑轮的质量,重力加速度g取,。
(1)求战士甲释放滑轮前对滑轮的水平拉力F;
(2)当战士乙运动到曲线的最低点附近时,可看做半径的圆的一部分,求战士乙在最低点时绳的拉力;
(3)以A、B的中点O为坐标原点,水平线AB为x轴,竖直向上为y轴正方向,建立正交坐标系,求战士乙运动到右侧坡面的坐标。
33.【物理—选修3-3】
(1)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B外界对物体做功,物体内能一定增加
C.温度越高,布朗运动越明显
D.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小
E.当分子间作用力表现为斥力时分子势能随分子间距离的减小而增大
(2)如图,密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上,杯整质量为m,杯身与热水的总质量为M,杯子的横截面积为S。初始时杯内气体的温度为,压强与大气压强相等。因杯子不保温,杯内气体温度将逐步降低,不计摩擦,不考虑杯内水的汽化和液化。
(Ⅰ)求温度降为时杯内气体的压强;
(Ⅱ)杯身保持静止,温度为时提起杯盖所需的力至少多大?
(Ⅲ)温度为多少时,用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起?
34.【物理—选修3-4】
(1)某横波在介质中沿x轴传播,图甲是时的波形图,图乙是介质中处质点的振动图象,则下说法正确的是
A.波沿x轴正向传播,波速为
B.时,处质点的振动方向为y轴负向
C.处质点和处质点振动步调总相同
D.在的时间内,波动图象上任意质点通过的路程都是
E.在到到的时间内,处质点的运动速度先增大后减小
(2)如图所示,AOB是由某种透明物质制成的柱体的横截面(O为圆心),其折射率为。今有一束平行光以的入射角射向柱体的OA平面,这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出,假设凡射到OB面的光线全部被吸收,且不考虑OA面的反射,求:
(Ⅰ)光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角;
(Ⅱ)圆柱AB面上有光线射出的部分占AB表面的儿分之几?
参考答案:
14、B 15、A 16、D 17、C 18、C 19、ABD 20、BD 21、AD
22、(1)C (2)
23、(1) C
(2)如图所示:
A
24、(1)由图乙可知,,,故
此时通过金属杆的电流为:,
由右手定则判断出,通过金属杆的电流方向:由b指向a;
(2)金属杆切割磁感线产生的电动势为:
由电路分析得到:
联立可以得到:
则可知v与t成正比,即金属杆沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,
加速度
金属杆在时间内的位移为:
联立方程可以得到:。
25、(1)受力分析如图,根据共点力平衡条件得到:
联立解得:
(2),,所以
是正三角形,在AB水平线下方处,以为零势能面,
根据机械能守恒定律:
由牛顿第二定律和圆周运动规律得到:
联立解得:
(2)由题意可得战士的运动轨迹为椭圆,,半短轴,半长轴
椭圆方程为:
设右侧坡面的轨迹方程为:
将代入得到:
则右侧坡面的轨迹方程为:
联立解得:
解得:,后者不合题意舍去。
33、【物理—选修3-3】
(1)ACE
(2)(Ⅰ)降温过程 中,气体体积不变,根据查理定律:
因此,温度降为时杯内气体的压强:
(Ⅱ)对杯盖受力分析如图所示,当杯盖与杯身间的弹力恰好为零时,拉力最小
根据平衡条件:
因此,最小拉力为:
(Ⅲ)设提起杯子时气体压强为,温度为,杯身的受力分析如所示:
平衡时:
得到:
根据查理定律:
此时温度为:
(先对杯子整体分析得到拉力,再对杯盖分析得到同样得分)
34、【物理—选修3-4】
(1)BDE
(2)(Ⅰ)由公式
得到临界角为:
(Ⅱ)从O点射入的光线,折射角为r,根据折射定律有:
解得到:
设从某位置P入射的光线,折射到AB弧面上Q点时,入射角恰等于临界角C
中
所以有射出光线的区域对应的圆心角为:
有射出光线的部分占AB面的比例为