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20.有两颗行星A.B,在这两颗行星表面附近各有一颗卫星,若这两颗卫星运动的周期相等,则下列说法正确是
正确答案
解析
A、这两颗卫星运动的周期相等,根据,所以两颗卫星的角速度大小相等.故A正确;
B、根据,故线速度与行星的半径成正比,线速度大小不一定相等.故B错误.
C、根据题目的数据无法判断两卫星的质量,故C错误.
D、根据密度的定义,由于周期相同,故两行星的密度一定相等,故D正确.
故选:AD.
考查方向
人造卫星问题.
解题思路
星球表面的重力加速度与它们的半径成正比.线速度与行星的半径的关系.密度的定义计算行星的密度只与周期有关系.
易错点
本题要掌握卫星绕行星表面做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,可以计算出中心天体即行星的质量,再根据密度的定义式可计算出行星的密度.
知识点
21.如图所示,t=0时,质量为1kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。下表是每隔2s测出的物体瞬时速度,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是
正确答案
解析
A、根据图表中的数据,可以求出物体下滑的加速度为:a1=4m/s2和在水平面上的加速度为:a2=-2m/s2.根据运动学公式:8+a1t1-a2t2=12,t1+t2=2,解出:,知经过到达B点,到达B点时的速度为:,故AB错误.
C、从6s开始,速度减为零还需的时间为:t′=4s,则t=10s时物体恰好停在C点,故C正确.
D、根据速度位移公式有:v2-v02=2ax,代入数据求出AB段的长度为,BC段的长度为,可知BC间的距离大于AB间的距离,故D正确.
故选:CD.
考查方向
匀变速直线运动规律的综合运用.
解题思路
根据图表中的数据,由运动学公式可以求出物体下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2.如果第4s还在斜面上的话,速度应为16m/s,从而判断出第4s已过B点.通过运动学公式求出vB,即可求出AB、BC的距离.
易错点
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、速度位移公式,并能灵活运用,分析出第4s时在水平面上是解决本题的关键.
知识点
19.如图(甲)所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原.副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a.b接上一个正弦交变电源.电压随时间变化规律如图(乙)所示,输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机,电动机线圈电阻r=2Ω,接通电源后,灯泡正常发光,风扇正常工作,则
正确答案
解析
A、理想变压器原副线圈电压值与匝数成之比,故有:
电阻两端的电压为:UR=U2-U灯=10V,故A正确;
B、电风扇与灯泡并联,故风扇两端的电压为12V,而电风扇为非纯电阻元器件,故电流为:
,故B错误;
C、原线圈中交流电的频率为:,变压器只改变电压,不会改变频率,故C错误;
D、风扇突然卡主住,流过风扇的电流增大,故干路电流增大,电阻分的电压增大,灯泡两端的电压减小,故灯泡变暗,故D正确;
故选:AD
考查方向
变压器的构造和原理.
解题思路
理想变压器的电压之比等于匝数之比,再利用串并联关系及非纯电阻的电流即可判断。
易错点
理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象,根据串并联电路关系及非纯电阻电路的特点即可求得
知识点
18.空气分子处于强电场中会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板和缝被针分别与高压电源的正.负极连接,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。闭合电源开关,升腾的烟雾会偏离缝被针而偏向铝板被吸附;断开电源开关,蚊香的烟雾又会袅袅上升。假设偏转的烟雾微粒带电量不变,不计重力和阻力影响,关于这个现象,下列说法中正确的有
正确答案
解析
A、烟尘向铝板运动时,在电场力作用下做加速运动,所以离铝板越近速度越大,故A错误,B正确;
C、根据针尖端的电场线密集,同一微粒离铝板越近则加速度越小,故C错误.
D、负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电.因此,带电尘粒在电场力的作用下,向铝板运动,被吸附到铝板上,故D错误。
故选:B
考查方向
静电现象的解释.
解题思路
从静电除尘的原理出发即可解题.当接通静电高压时,存在强电场,它使空气电离而产生阴离子和阳离子.负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电.因此,带电尘粒在电场力的作用下,向管壁移动,并附在管壁上,这样,消除了烟尘中的尘粒.
易错点
本题涉及静电除尘的原理,关键是电子容易被吸附到烟尘颗粒上,故烟尘颗粒会吸附带带正电的铝板上.
知识点
17.如图A.B.C.D.E.F.G.H分别为圆的直径与圆的交点,且直径AB.CD.EF.GH把圆周等分成八份.现在A.B两点分别放等量异种点电荷.对于圆周上的各点,其中电场强度相同且电势相等的两点是
正确答案
解析
A、C、D两点为等量异种电荷中垂线上两点,电势相等,由于两点到O点的距离相等,电场强度大小和方向均相同.故A正确.
B、E、H两点电势相等,但是电场强度的方向不同.故B错误.
C、G、H两点电势不等.故C错误.
D、E、G两点电势不等,电场强度的方向不同.故D错误.
故选A.
考查方向
匀强电场中电势差和电场强度的关系.
解题思路
通过等量异种电荷周围的电场线分布以及电场的叠加进行判断.
易错点
本题关键根据等量异种电荷的电场线图,确定各点的场强方向和大小,还可以画出等势面,同时要注意,沿着电场线,电势降低.
知识点
14.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是
正确答案
解析
由导体棒受力分析可知,F=BIL=mgtanθ;
A、棒中电流I变大,θ角变大,故A正确;
B、两悬线等长变短,θ角不变,故B错误;
C、金属棒质量变大,θ角变小,故C错误;
D、磁感应强度变大,θ角变大,故D错误;
考查方向
通电直导线在磁场中受到的力——安培力; 闭合电路的欧姆定律
解题思路
对通电导线受力分析,求出夹角的关系表达式,然后根据表达式分析.
易错点
关键对金属棒进行受力分析、应用平衡条件,得出安培力与角度的表达式.
知识点
16.如图所示,水平虚线MN的上方有一垂直纸面向里的匀强磁场,矩形导线框abcd从MN下方某处以V0的速度竖直上抛,向上运动高度H后垂直进入匀强磁场,此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行。不计空气阻力,在导线框从抛出到速度减为零的过程中,以下四个图像中可能正确反映导线框的速度与时间的关系的是
正确答案
解析
线框进入磁场前做竖直上抛运动,是匀减速直线运动,其v-t图象是向下倾斜的直线;进入磁场后,产生感应电流,除重力外,还要受到向下的安培力,根据牛顿第二定律有:mg+FA=ma,其中FA=BIL,,
解得:,故进入磁场后做加速度减小的减速运动,故图线逐渐水平,故C正确,ABD错误;
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势; 通电直导线在磁场中受到的力——安培力; 牛顿第二定律
解题思路
线框进入磁场前做竖直上抛运动,是匀减速直线运动;进入磁场后,产生感应电流,除重力外,还要受到向下的安培力,根据牛顿第二定律列式求解出加速度的变化情况后,再分析v-t图象.
易错点
v-t图线的斜率表示加速度,关键对导体框进行受力分析,依据牛顿第二定律找出a的表达式分析.
知识点
15.如图所示,欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停止,可采用的方法是
正确答案
解析
A、木块匀速滑下,合力为零,由mgsinθ=μmgcosθ得: sinθ=μcosθ,与质量无关,在木块A上再叠放一个重物后,整体匀速下滑,不可能停下,故A错误;
B、对木块A施加一个垂直于斜面的力F,重力沿斜面向下的分力mgsinθ不变,而滑动摩擦力f=μ(F+mgcosθ)增大,合力方向沿斜面向上,木块做减速运动,可以使木块停下,故B正确;
C、对木块A施加一个竖直向下的力,由于(F+mg)sinθ=μ(F+mg)cosθ,木块的合力仍为零,仍做匀速运动,不可能停下,故C错误;
D、木块匀速滑下,合力为零,根据平衡条件得 mgsinθ=μmgcosθ;若增大斜面的倾角θ,重力沿斜面向下的分力mgsinθ增大,滑动摩擦力f=μmgcosθ减小,木块的合力方向将沿斜面向下,木块做加速运动,故D错误;
考查方向
共点力平衡的条件及其应用; 力的合成与分解的运用
解题思路
木块匀速滑下,合力为零,根据平衡条件得到动摩擦因数与斜面倾角θ的关系.要使木块A停下,必须使之减速,合力方向与速度方向应相反,分别分析木块的受力情况,确定合力的方向,判断其运动性质.
易错点
关键根据物体做减速运动的条件,分析木块的合力方向,当合力方向与速度反向时,木块能做减速运动,才可以停下来.
知识点
如图所示,在坐标系oxy的第一象限内有E=1.0×103V/m.方向沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限有B=1T.方向垂直纸面向里长为10m.宽为1m紧贴x.y轴的匀强磁场。现有质荷比的带正电粒子从y轴上的A点以速度V0=2.0×103m/s沿x轴正向射出,进入磁场时速度方向与x轴方向成450角,粒子的重力忽略不计。求:
27.A点到坐标原点O的距离;
28.粒子从A出发到最终离开磁场的时间。
正确答案
y=2m
解析
带电粒子电场区做类平抛运动,进入磁场时沿-y方向速度为Vy
①
② ③
A点到坐标原点O的距离
y=2m ④
考查方向
带电粒子在复合场中的运动.
解题思路
带电粒子电场区做类平抛运动,根据类平抛运动规律计算竖直方向上的位移的大小即可.
易错点
熟悉类平抛运动的处理方式,把类平抛运动分解成相互垂直方向的匀速直线运动和初速度为0的匀加速直线运动,通过分运动的处理得到合运动的性质.
正确答案
粒子从A出发到最终离开磁场的时间
t=t1+t2=3.57×10-3s
解析
带电粒子第一次在电场中运动时间:
⑤
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动
⑥
⑦
⑧
⑨
所以粒子不会从下边界和右边界射出,且从磁场的上边界第一次射出后再不回磁场了 ⑩
带电粒子在磁场中运动时间:
⑪
粒子从A出发到最终离开磁场的时间
t=t1+t2=3.57×10-3s ⑫
考查方向
带电粒子在复合场中的运动.
解题思路
计算粒子的合速度的大小,根据洛伦兹力作为向心力计算在磁场中运动的周期的大小和圆心角,从而计算时间的大小,与在电场中运动的时间的和即为总时间.
易错点
熟悉类平抛运动的处理方式,把类平抛运动分解成相互垂直方向的匀速直线运动和初速度为0的匀加速直线运动,通过分运动的处理得到合运动的性质.画出轨迹,运用几何知识求出磁场中运动的半径,即可求出时间.
如图(甲)所示是一根细而实心均匀导电材料,现要测这段导电材料的电阻率ρ。
22.用刻度尺和螺旋测微器测量材料的长度L和直径d,测量直径时螺旋测微器示数如图(乙)所示,则d=_______mm。
23.用电流表A1(量程100mA 内阻约5Ω).电流表A2(量程50mA 内阻10Ω).电源E(电动势2.0V 内阻不计).开关.滑动变阻器R(1A 10Ω)和导线若干来测量材料的电阻Rx。①在虚线框内画出实验电路图。②写出计算电阻率公式ρ=____________(用测出的物理量表示)。
正确答案
(1)1.700(2分);
解析
由图示螺旋测微器可知,金属丝直径:D=1.5mm+20.0×0.01mm=1.700mm;
考查方向
螺旋测微器的使用
解题思路
螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.
易错点
掌握螺旋测微器的读数方法.
教师点评
本题考查了螺旋测微器读数、求金属丝的电阻率;在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与闭合电路欧姆定律,伏安法测电阻等知识点交汇命题.
正确答案
(2) ①实验电路如图所示(2分);②(2分)
解析
①由于没有电压表,且两电流表量程不同,因此小量程电流表与滑动变阻器并联,再与大量程电流表串联,因滑动变阻器阻值为10Ω,则可用分压式,也可用限流式,实验电路图如图所示:
②金属丝电阻:
解得,金属丝的电阻率:;
考查方向
测定金属的电阻率
解题思路
①实验需要电源、导线,然后根据题目条件确定哪个电流表与滑动变阻器并联.根据实验原理及所选实验器材设计实验电路.
②根据实验数据应用电阻定律可以求出金属丝的电阻率.
易错点
关键理解实验原理,根据安全性原则、精确性原则与方便实验操作性原则选择实验器材设计电路.
教师点评
本题考查了测金属丝的电阻率,器材的选择与电路设计的问题;在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与闭合电路欧姆定律,伏安法测电阻等知识点交汇命题.
选考题
[物理-选修3-5] (15分)
35.(6分)下列说法正确的是________(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分。每错选1个扣3分,最低得0分)。
36. (9分)水平放置的光滑金属杆上套有物体,A的正下方用长为1m的轻绳悬挂质量m=0.99kg物体B,A、B均处于静止状态,现有质量mB=10g 的子弹以速度v0=1000m/s,沿水平方向射入并留在中。求:
①子弹射入后瞬间的共同速度?
②若子弹射入物体后一起向右摆动且上升的最大高度恰好与等高,则物体的质量多大?
正确答案
解析
A、汤姆逊发现了电子,说明原子还可以再分,故A正确;
B、核外电子从半径较大轨道跃迁到半径较小轨道时,辐射光子,放出能量,故B正确;
C、一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线,故C错误;
D、放射性元素的半衰期是由原子核内部本身决定的,不随温度的变化而变化,故D错误;
E、中子与质子结合成氘核的过程中具有质量亏损,故放出能量,故E正确;
考查方向
原子核衰变及半衰期、衰变速度; 氢原子的能级公式和跃迁;原子核的结合能
解题思路
电子的发现,说明原子可再分;从半径较大轨道跃迁到半径较小轨道时,辐射光子;一次衰变过程中可同时放出α、γ射线或β、γ射线;半衰期与外界因素无关;根据爱因斯坦的质能方程E=mc2,一定有质量亏损.
易错点
在物理学中,半衰期并不能指少数原子,它的定义为:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间;放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的,与外界的物理和化学状态无关.
教师点评
本题考查了原子核衰变及半衰期、衰变速度; 氢原子的能级公式和跃迁;原子核的结合能,在近几年的各省高考题出现的频率较高.
正确答案
①v=10m/s;(3分)
②mA=0.25kg(6分)
解析
①子弹击中B的过程,系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mBv0=(mB+m)v,代入数据解得:v=10m/s;
②B和子弹一起上摆的过程中,ABC组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律得:
(mB+m)v=(mA+mB+m)v′,上摆过程中,根据能量守恒定律得:
解得:mA=0.25kg
考查方向
动量守恒定律;动能定理
解题思路
①子弹射入物块过程系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出子弹射入B后瞬间的共同速度.
②B和子弹一起上摆的过程中,ABC组成的系统动量守恒,ABC系统机械能守恒,据此列式求解.
易错点
正确分析物体的受力情况,理解动量守恒定律的适用条件.
教师点评
本题考查了动量守恒定律;动能定理 ,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功能关系等知识点交汇命题.
选考题
[物理-选修3-3] (15分)
31.(6分)下列说法正确的是______(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分。每错选1个扣3分,最低得0分)。
32. (9分)如图所示是小明自制的简易温度计。在空玻璃瓶内插入一根两端开口.内横截面积为0.4cm2的玻璃管,玻璃瓶与玻璃管接口处用蜡密封,整个装置水平放置。玻璃管内有一段长度可忽略不计的水银柱,当大气压为1.0×105Pa.气温为7℃时,水银柱刚好位于瓶口位置,此时封闭气体体积为480cm3,瓶口外玻璃管有效长度为48cm。求
①此温度计能测量的最高气温;
②当气温从7℃缓慢上升到最高气温过程中,密封气体吸收的热量为3J,则在这一过程中密封气体的内能变化了多少。
正确答案
解析
A、分子力做功等于分子势能的减小量;若分子力的合力是斥力,分子间距离增大时,分子势能减小;若分子力的合力是引力,分子间距离增大时,分子势能增大,故A错误;
B、单晶体的物理性质是各向异性,而非晶体的物理性质是各向同性,故B正确;
C、温度是分子的平均动能的标志,物体温度升高,物体内分子运动的平均动能增大,所以平均速率增加,故C正确;
D、并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生, 一切与热现象有关的宏观自然过程是不可逆的,即宏观自然过程具有方向性,故D错误;
E、布朗运动是在显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动,温度越高,悬浮在液体中的微粒越小,布朗运动越明显,故E正确;
考查方向
热力学第二定律;分子间的相互作用力;晶体和非晶体
解题思路
分子力做功等于分子势能的减小量;多晶体的物理性质是各向同性的;物体温度升高,物体内分子运动的平均动能增加;一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行;布朗运动是在显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动.
易错点
理解布朗运动的实质和意义;液体分子不停地做无规则的运动,不断地随机撞击悬浮微粒。当悬浮的微粒足够小的时候,由于受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间,微粒在另一个方向受到的撞击作用超强的时候,致使微粒又向其它方向运动,这样,就引起了微粒的无规则的运动就是布朗运动.
教师点评
本题考查了热力学定律的理解和应用,要知道墒增加原理,明确布朗运动的实质和意义,在近几年的各省高考题出现的频率较高.
正确答案
①18.2℃ ( 5分)
②1.08J (4分)
解析
①当水银柱到达管口时,达到能测量的最高气温T2,则
初状态:T1=(273+7)K=280K V1=480cm3
末状态:V2=(480+48×0.4)cm3=499.2 cm3
由盖吕萨克定律
代入数据得T2=291.2K=18.2℃
②水银移动到最右端过程中,外界对气体做功
W=-P0SL=-1.92J
由热力学第一定律得气体内能变化为
△E=Q+W=3J+(-1.92J)=1.08J
考查方向
气体实验定律;热力学第一定律
解题思路
①气体发生等压变化,根据盖吕萨克定律直接求解.
②根据热力学第一定律列式求解.
易错点
关键分析清楚气体状态变化过程,根据气体实验定律列方程.
教师点评
本题考查了气体实验定律,热力学第一定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与共点力的平衡条件交汇命题.
如图(甲)所示,一倾角为370的传送带以恒定速率运行。现将一质量m=2 kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图(乙)所示,取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2,sin 370=0.6,cos370=0.8.求:
29. 物体与传送带间的动摩擦因数;
30. 0~10 s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q.
正确答案
μ=
解析
由速度图象可知,物体在传送带上加速运动的加速度
2分
由牛顿第二定律 μmgcosθ-mgsinθ=ma 2分
μ= 1分
考查方向
牛顿第二定理的应用
解题思路
根据斜率求出加速度,由牛顿第二定律求解物体与传送带间的动摩擦因数.
易错点
本题一要读懂速度图象,根据图象分析物体的运动情况,求出位移和加速度,二要根据牛顿第二定律和功能关系求解相关的量,对于热量,要根据相对位移求解.
正确答案
Q=252 J
解析
由速度图象可知,物体在0~10s内的位移
2分
物体上升的高度h=Ssinθ 1分
增加的重力势能 △Ep=mgh=264J 2分
增加的动能 △Ek= 2分
机械能变化量 △E=△Ep+ △Ek =276J 2分
0-10s内只有前6s内发生相对滑动.
在0-6s内传送带运动的距离为:s带=v带t=4×6m=24m,
物体的位移为:s物=6m
则物体与传送带的相对位移大小为:△s=s带-s物=24-6=18m
产生的热量为:Q=μmgcosθ•△s=0.875×2×10×0.8×18=252 J.
考查方向
功能关系 能量守恒定律.
解题思路
速度图象的“面积”大小等于位移,物体在0-2s内的位移为负值,在2-10s内的位移为正值.0-10s内物体机械能增量等于动能增加量与重力势能增加量之和.在前6s内物体与传送带发生相对滑动,求出相对位移△s,产生的热量为Q=μmgcosθ•△s.
易错点
本题一要读懂速度图象,根据图象分析物体的运动情况,求出位移和加速度,二要根据牛顿第二定律和功能关系求解相关的量,对于热量,要根据相对位移求解.
如图(甲)所示是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置,用这装置打出一些纸带。
24.选用一条打点较清晰的纸带,测得第1.2点间的距离为6mm,出现这现象的原因是________________________________________。
26.根据实验得到的数据作出下落距离S与下落时间t2的关系如图(丙)所示,则由实验测得当地的重力加速度g=________m/s2,g值与实际相差较远的原因是__________________________。
25.另选取一条符合实验要求的纸带,在第一个点上标O,在离O点较远的位置开始选取三个连续点A.B.C,如图(乙)所示。已知打点计时器每隔0.02s打一次点,根据图上所得的数据,打B点时重锤的速度为_________m/s(保留三位有效数字),应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律。
正确答案
(1)先释放纸带,后接通电源(2分);
解析
如果是自由落体运动,前两点间的距离约为2mm;现在1、2两点间达到了6mm,说明在打第一点时纸带已经下落了一段时间,即是先释放的纸带,后接通的电源.
考查方向
打点计时器系列实验中纸带的处理;验证机械能守恒定律
解题思路
明确实验原理,知道自由落体规律.
易错点
根据实验原理,会对实验现象,实验数据进行分析.
教师点评
本题考查了验证机械能守恒定律的实验,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理,功能关系等知识点交汇命题.
正确答案
(3)9.2(2分),振针阻力.空气阻力.摩擦阻力等阻力作用(2分),
解析
由可知,图象的斜率表示,则有:
本实验中误差主要来自于振针阻力、空气阻力以及摩擦阻力等,从而使求出重力加速度偏小;
考查方向
验证机械能守恒定律
解题思路
根据自由落体规律可明确对应的公式,根据图象的性质可求出重加速度,根据实验原理找出误差原因.
易错点
关键理解实验原理,得出g的表达式分析.
教师点评
本题考查了验证机械能守恒定律的实验,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理,功能关系等知识点交汇命题.
正确答案
(2)2.94(2分),B(1分);
解析
B点的速度等于AC段的平均速度,故有:
为了验证机械能守恒,应明确下落高度和速度,故应选取O点和B点进行验证.
考查方向
打点计时器系列实验中纸带的处理;验证机械能守恒定律
解题思路
在涉及到纸带实验中,若纸带是匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.
易错点
注意有效数字的保留方法.
教师点评
本题考查了验证机械能守恒定律的实验,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理,功能关系等知识点交汇命题.
选考题
[物理-选修3-4] (15分)
33. (6分)如图所示,一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气斜射入某介质后的情况,则下列说法正确的是________(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分。每错选1个扣3分,最低得0分)。
34. (9分)有两列简谐横波a.b在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为V=2.5m/s.在t=0时,两列波的波峰正好在x=2.5m处重合,如图所示.求:
①两列波的周期分别为多少?
②当t1=0.4s时,横波b的传播使质点P的位移为多少?
③t=0时,两列波的波峰重合处的所有位置。
正确答案
解析
A、由图看出,a光的偏折程度小于b光的偏折程度,则a光的折射率小于b光的折射率,由公式,可知在同样介质中a光传播的速度比b光的大,故A正确;
B、a光的折射率小于b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,由光子能量公式知,a光的光子能量比b光的小,故B错误;
C、因为a光的折射率小,由公可知,a光的临界角大,故C错误;
D、a光的频率小,由c=λf知,波长大,故D正确;
E、a光的波长大,根据双缝干涉条纹的间距公式可知,a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大,故E正确;
考查方向
光的折射定律
解题思路
根据光线的偏折程度比较折射率的大小,从而比较出频率和波长的大小,由公式,分析光在介质中传播速度的大小.通过比较临界角的大小,根据波长的大小,由双缝干涉条纹的间距公式比较条纹间距的大小.
易错点
由光路图从光线的偏折程度得出a、b光折射率的大小是解题的关键.
教师点评
本题考查了光的折射定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高常与全反射知识点交汇命题.
正确答案
①λa=2.5m,λb=4.0m 2分
2分
②-0.02m。2分
③x=(2.5±20K)m,k=0,1,2,3,… 3分
解析
①从图中可以看出两列波的波长分别为λa=2.5m,λb=4.0m 所以它们的周期分别为
,
②当t1=0.4s时,质点振动了的周期,由图知振幅为0.02m,故质点的位移为-0.02m。
③两列波的最小公倍数为:S=20m ,t=0时,两列波的波峰重合处的所有位置为:x=(2.5±20K)m,k=0,1,2,3,…
考查方向
波长、频率和波速的关系;横波的图象
解题思路
根据波的波长和波速求出波的周期,运用数学知识,求出两列波的波峰重合位置坐标.
易错点
关键有波的图象读出波长,由波长、频率和波速的关系求出波的周期.
教师点评
本题考查了波长、频率和波速的关系,横波的图象,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与振动图象知识点交汇命题.