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1. 下列说法正确的是( )
正确答案
解析
主要利用红外线的穿透能力,A错;卢瑟福的α粒子的散射实验,原子的核式结构模型的建立,B错;衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的氦核,C错;目前核电站利用的是核裂变释放的核能,D正确。
考查方向
解题思路
根据物理学重要的实验结论、实验现象做题
易错点
有关物理学重要的实验、实验结论、实验现象需要平日的积累
2. 、、三个物体在同一条直线上运动,其位移与时间的关系图象中,图线是一条的抛物线。有关这三个物体在0~5内的运动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A.位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,则知a、b两物体都做匀速直线运动。由图看出斜率看出,a、b两图线的斜率大小、正负相反,说明两物体的速度大小相等、方向相反,所以速度不同。故AD错误。
B.图线c是一条x=0.4t2的抛物线,结合可知,c做初速度为0,加速度为0.8m/s2的匀加速直线运动,故B正确。
C.图象的斜率大小等于速度大小,根据图象可知,t=5s时,c物体速度最大,故C错误。
考查方向
解题思路
位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图象的斜率大小等于速度大小,斜率的正负表示速度方向。图线c是一条x=0.4t2的抛物线,结合判断c的运动性质。
易错点
本题是为位移--时间图象的应用,要明确斜率的含义,并能根据图象的信息解出物体运动的速度大小和方向。
3.如图所示,在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为,转轴垂直于磁场方向,线圈电阻为。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过时的感应电流为1。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcosθ,则Im===2A,故电流的有效值为A;B错。感应电动势的最大值为Em=Imr=2×2=4V,电功率为P=I2r=()2r=()2×2W=4W,A错;C、从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,故电流瞬时值为:i=Imcosθ=2cost ,故电动势的瞬时表达式为:e=iR=2cost×2=4cost,故C错误;D、任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=BSsint
根据公式Em=NBSω=NΦm,可得:Φm====;因此任意时刻穿过线圈的磁通量Φ=sint,D对。
考查方向
解题思路
绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电,由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcosθ,由已知可求Im=,根据正弦式交变电流有效值和峰值关系可求电流有效值;根据P=I2R可求电功率;根据Em=Imr可求感应电动势的最大值;任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=BSsint,根据Em=NBSω可求Φm=BS=。
易错点
本题考察的是瞬时值、最大值、有效值、平均值的计算,关键记住用有效值求解电功,用平均值求解电量。
4.“天宫一号”目标飞行器在离地面343的圆形轨道上运行,其轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
由于轨道高度降低根据得,v= 可知,天宫一号的运行速度将增加,故动能增加,故B错误;
根据可知,半径越小,周期越短,所以A对;
越靠近地球万有引力越大,因此加速度越大,但小于地球表面的重力加速度,CD错。
考查方向
解题思路
第一宇宙速度是近地围绕地球做圆周运动的线速度,它是发射卫星的最小速度也是围绕地球做圆周运动的最大速度,卫星由于阻力作用速度减小而做近心运动,在轨道下降的过程中重力做正功,故卫星的速度增加。
易错点
本题的关键抓住环绕天体绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力,同时知道卫星的变轨原理
5.某电场的电场线分布如图所示,、、是以电场线上一点为圆心的同一圆周上的三点,连线与直线垂直。以下说法正确的是( )
正确答案
解析
A、根据电场线与等势线垂直特点,在O点所在电场线上找到Q点的等势点,该等势点在O点的上方,根据沿电场线电势降低可知,O点的电势比Q点的电势高,故A错误;B、根据电场分布可知,MO间的平均电场强度比ON之间的平均电场强度大,故由公式U=Ed可知,MO间的电势差大于ON间的电势差,故B正确;M点的电势比Q点的电势高,负电荷从高电势移动到低电势电场力做负功,电荷的电势能增加,故C错误。在Q点释放一个正电荷,正电荷所受电场力将沿与该点电场线的切线方向相同,斜向上,故D错误。
考查方向
解题思路
根据电场线方向判断电势高低;灵活应用公式U=Ed判断两点之间电势差的高低;根据电势高低或电场力做功情况判断电势能的高低;正确判断电荷在电场中移动时电场力做功的正负。
易错点
电场线、电场强度、电势、电势差、电势能等物理量之间的关系以及大小比较,是电场中的重点和难点,在平时训练中要加强这方面的练习,以加深对概念的理解
6.、两种单色光组成的光束从介质斜射入空气时,其折射光束如图所示。用、两束光( )
正确答案
解析
由图可知,b光疏介质空气的折射角大于a光疏介质的折射角,说明介质对a的折射率要大,设a为紫光,b为红光;根据常识,紫光的波长要短,所以A对;紫光更容易发生全发射,所以B错;根据干涉公式,b红光条纹宽度要大,所以C错。如果红光b能够发生光电效应,则频率更高的a一定可以发生光电效应,所以答案为AD。
考查方向
解题思路
根据光线的偏折程度比较出a、b两光折射率的大小,根据v=比较出光在介质中传播的速度大小,根据公式sinC=,分析临界角的大小.通过频率大小得出波长的大小,根据△x=λ得出条纹间距的大小.根据折射率的大小得出频率的大小,根据光电效应方程比较逸出功的大小。
易错点
解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出光的折射率大小,以及知道折射率、频率、波长、临界角等物理量相互之间的联系
7.如图所示,实线是沿轴负方向传播的一列简谐横波在时刻的波形图,虚线是这列波在时刻的波形图,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
根据波动图像可知,波长为12m,B正确。机械波向左移动的距离为4m,而0.2s相当于,因此A错。根据同测法可知,0.2s这一时刻,=4处的质点速度沿y轴正方向,D正确。当n=0,T=0.6s,所以一个周期内,质点的路程为振幅4倍,即40cm,因此C正确。
考查方向
解题思路
由图读出波长λ,由v=求出周期T,由时间t=0.2s与T的关系,根据波形的平移,判断波的传播方向,即可质点的速度方向。由时间与周期的关系,求解质点时间内经过的路程,确定出质点P在某时刻的位置,分析速度方向与加速度方向的关系。
易错点
本题关键是时间t=0.2s与T的关系,利用波形的平移法判断波的传播方向.根据时间与周期的关系,分析质点的运动状态。
8.如图所示,楔形木块固定在水平面上,粗糙斜面与水平面的夹角为,光滑斜面与水平面的夹角为,顶角处安装一定滑轮。质量分别为、(>)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )
正确答案
解析
由于绳子拉力等大,所以绳子拉力的合力应该沿着绳子夹角的对角线,并不是竖直向下,A错。
根据动能定理,重力做功,拉力做功,摩擦力做功等于M的动能的增加,所以B说法正确。
机械能的变化应该等于除重力之外其它力做功,M除了绳子拉力,还有摩擦力做功,所以C错。
从整体来看,机械能的损失是因为M的滑动摩擦力做功,所以D正确。
考查方向
解题思路
机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功,功与能量转化相联系,是能量转化的量度。重力对做功决定了重力势能的变化,合外力做功决定了动能的变化。除了重力以外的其他力做功影响机械能的变化。
易错点
本题关键理解透机械能守恒的条件和功能关系,重力做功对应重力势能变化、弹力做功对应弹性势能变化、合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化。
9.如图所示,在光滑的水平面上,质量为m的小球A以速率v0向右运动时与静止的等质量的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起。则碰后两球的速率v= ;碰撞过程中损失的机械能= 。
正确答案
,
解析
碰撞过程中,动量守恒,即,所以,碰撞过程中损失能量:
考查方向
解题思路
首先判断动量守恒定律的条件,然后根据能量守恒列式求解。
易错点
判断动量守恒定律的守恒条件
某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图所示,图中A为小车,质量为,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上,P的质量为,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计的示数F,不计轻绳与滑轮,滑轮与轮轴的摩擦,滑轮的质量。
10.下列说法正确的是( )
11.下图是实验过程中得到的一条纸带,O、A、B、C、D为选取的计数点,相邻的两个计数点之间有四个点没有画出,各计数点到O点的距离分别为: 8.00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm,若打点计时器的打点频率为50 Hz,则由该纸带可知小车的加速度大小为________(结果保留三位有效数字)。
12.实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象可能是下图中的图线
正确答案
解析
由于该实验的连接方式,重物和小车不具有共同的加速度,小车是在绳的拉力下加速运动,此拉力可由测力计示数获得,不需要用重物的重力来代替,故不要求重物质量远小于小车质量,故A错误;
该实验首先必须要平衡摩擦力,把长木板带有定滑轮的一端适当垫高,故B错误;
为提高打点的个数,打点计时器的使用都要求先接通电源后释放小车,故C正确;
由于重物向下加速度运动,由牛顿第二定律:m2g﹣2F=m2a,解得:F=,故D错误。
考查方向
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解题思路
了解打点计时器的原理和具体使用,尤其是在具体实验中的操作细节要明确。
易错点
对于基本实验仪器,要会正确使用,了解其工作原理,为将来具体实验打好基础
正确答案
2.01
解析
根据,则带入则a=2.01m/s2
考查方向
解题思路
(根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2求解加速度。
易错点
对于基本实验仪器,要会正确使用,了解其工作原理,为将来具体实验打好基础
正确答案
B
解析
若没有平衡摩擦力,则当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,所以可能是图中的图线B。
考查方向
解题思路
如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况。
易错点
对于基本实验仪器,要会正确使用,了解其工作原理,为将来具体实验打好基础
一位同学想测量一个有清晰刻度,但没有示数、量程、内电阻未知的电流表,为了测量电流表的量程和内电阻,可以使用的实验器材如下:
A.电源(电动势约4V,内电阻忽略不计)
B.待测电流表 (量程和内电阻未知)
C.标准电流表(量程0.6A,内电阻未知)
D.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω)
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ)
G.开关S和导线若干
该同学的实验操作过程为:
①将实验仪器按图所示电路连接。
②将电阻箱的阻值调至最大,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,闭合开关S;接着调节电阻箱,直至电流表满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数;
③移动滑片P至滑动变阻器的另一位置,再次调节电阻箱直至电流表满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数;
④重复步骤③3~5次;
⑤该同学记录了各组标准电流表的示数和电阻箱的阻值的数据,并作出图线;
13.第①步将实验仪器按图所示电路连接,滑动变阻器应选________(选填仪器前的字母序号);
14.根据图线可以求得电流表的量程为 A,内电阻为________Ω。将电流表与一个阻值为________Ω的电阻串联就可以组成量程为3的电压表。
正确答案
E
解析
分压式一般采用阻值较小的滑动变阻器,即E
考查方向
测量未知导体的电阻
解题思路
首先要明白实验的目的是什么,根据实验目的确定实验原理。通过图像法来处理实验数据,是物理实验常常要用的方法
易错点
在实验方案的设计上以及合适仪器的选择上都是要有所依据选择的
正确答案
0.3, 0.5, 9.5
解析
根据题意所以根据待定系数法可知带入可知量程为0.3A,内阻为0.5欧。根据改装电压表的原理所以串联一个9.5欧的电阻即可。
考查方向
测量未知导体的电阻
解题思路
首先要明白实验的目的是什么,根据实验目的确定实验原理。通过图像法来处理实验数据,是物理实验常常要用的方法
易错点
在实验方案的设计上以及合适仪器的选择上都是要有所依据选择的
如图所示,竖直放置固定的光滑半圆形轨道与光滑水平面AB相切于B点,半圆形轨道的最高点为C。轻弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端有一质量m=0.1kg的小球(小球与弹簧不拴接)。用力将小球向左推,小球将弹簧压缩一定量时,用轻绳固定住,此时弹簧的弹性势能Ep=5 J,烧断细绳,弹簧将小球弹出。取。
15.求小球运动至B点时速度的大小;
16.若轨道半径,小球通过最高点C后落到水平面上的水平距离x;
17.欲使小球能通过最高点C,则半圆形轨道的最大半径。
正确答案
10m/s
解析
根据能量守恒得EP = ①
由①式得=10m/s ②
考查方向
解题思路
小球从弹簧释放到运动到最高点的过程,可分两个过程:弹簧释放过程、小球离开弹簧到运动到最高点的过程。弹簧释放过程,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,即可求出小球获得的初速度。B到C的过程,小球的机械能守恒。在C点,由重力和轨道的弹力的合力提供向心力,根据机械能守恒和牛顿第二定律结合求解
正确答案
4.8m
解析
考查方向
解题思路
小球从弹簧释放到运动到最高点的过程,可分两个过程:弹簧释放过程、小球离开弹簧到运动到最高点的过程。弹簧释放过程,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,即可求出小球获得的初速度。B到C的过程,小球的机械能守恒。在C点,由重力和轨道的弹力的合力提供向心力,根据机械能守恒和牛顿第二定律结合求解。
易错点
本题是机械能守恒、牛顿第二定律和平抛运动的综合,要掌握力学基本规律.
正确答案
2m
解析
根据牛顿第二定律得 mg= ⑦
根据能量守恒得 = +mg2Rm ⑧
由 ⑦⑧联立得 Rm=2m ⑨
考查方向
解题思路
小球从弹簧释放到运动到最高点的过程,可分两个过程:弹簧释放过程、小球离开弹簧到运动到最高点的过程。弹簧释放过程,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,即可求出小球获得的初速度。B到C的过程,小球的机械能守恒。在C点,由重力和轨道的弹力的合力提供向心力,根据机械能守恒和牛顿第二定律结合求解。
易错点
本题是机械能守恒、牛顿第二定律和平抛运动的综合,要掌握力学基本规律.
在生产线框的流水线上,为了检测出个别不合格的未闭合线框,让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域(磁场方向垂直于传送带平面向下),观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。其物理情景简化如下:如图所示,通过绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝纯电阻铜线框,传送带与水平方向夹角为,以恒定速度v0斜向上运动。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直,MN与PQ间的距离为d,磁场的磁感应强度为B。线框质量为m,电阻为R,边长为L(),线框与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为。闭合线框在进入磁场前相对传送带静止,线框刚进入磁场的瞬间,和传送带发生相对滑动,线框运动过程中上边始终平行于MN,当闭合线框的上边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长,且线框在传送带上始终保持上边平行于磁场边界。
21.闭合线框的上边刚进入磁场时所受安培力F安的大小;
22.从闭合线框上边刚进入磁场至刚要出磁场所用的时间t;
23.从闭合线框上边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中,电动机多消耗的电能E。
正确答案
解析
根据安培力公式得
根据闭合电路欧姆定律得
根据法拉第电磁感应定律得
联立解得
考查方向
解题思路
由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出感应电流,然后由安培力公式求出安培力。
易错点
本题是电磁感应与力学相结合的一道综合题,分析清楚运动过程是正确解题的前提与关键,分析清楚运动过程。
正确答案
解析
线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程:
根据动量定理:
根据安培力公式得
根据闭合电路欧姆定律得:
根据法拉第电磁感应定律得:
根据运动学公式得:
得
考查方向
解题思路
利用冲量定理求出时间
易错点
本题是电磁感应与力学相结合的一道综合题,分析清楚运动过程是正确解题的前提与关键,分析清楚运动过程。
正确答案
解析
线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程
根据动能定理得
根据功能关系得
根据功能关系得
从线框上边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中:
根据能量守恒得:
得
考查方向
解题思路
通过能量守恒定律列式求解。
易错点
本题是电磁感应与力学相结合的一道综合题,分析清楚运动过程是正确解题的前提与关键,分析清楚运动过程。
在图甲中,加速电场A、B板水平放置,半径R=0.2m的圆形偏转磁场与加速电场的A板相切于N 点,有一群比荷为的带电粒子从电场中的M点处由静止释放,经过电场加速后,从N点垂直于A板进入圆形偏转磁场,加速电场的电压U随时间t的变化如图乙所示,每个带电粒子通过加速电场的时间极短,可认为加速电压不变。时刻进入电场的粒子恰好水平向左离开磁场,(不计粒子的重力)。
18.求粒子的电性;
19.磁感应强度B的大小;
20.何时释放的粒子在磁场中运动的时间最短?最短时间t是多少(取3)。
正确答案
负电荷
解析
根据左手定则得,粒子带负电。
考查方向
解题思路
带电粒子先加速,然后在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系确立等式关系。
易错点
带电粒子的轨迹需要规范作图
正确答案
负电荷;0.1T;
解析
当时,U=100V
根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
由几何关系得
由②③④⑤式解得
考查方向
解题思路
带电粒子先加速,然后在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系确立等式关系。
易错点
带电粒子的轨迹需要规范作图
正确答案
解析
速度越大,粒子在磁场中运动的半径越大,时间越短,当(k=0、1、2、3…)时进入电场的粒子在磁场中运动的时间最短 。
根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
由几何关系得
根据周期公式得
根据时间计算式得
解得
考查方向
解题思路
带电粒子先加速,然后在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系确立等式关系。
易错点
带电粒子的轨迹需要规范作图