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1.我国首颗自主研发建造的电磁监测试验卫星将于2017年下半年择机发射。其设计轨道是高度为500公里的极地圆轨道,该卫星与地球同步卫星相比( )
正确答案
解析
(A)地球同步卫星的轨道高度是36000千米,电磁监测试验卫星的设计轨道是高度为500公里,它的高度比同步卫星的高度要低,距离地心较近,A选项错误;
(B)半径小的周期小,则B错误;
(C)半径越小,所获得的向心力越大,向心加速度也大,所以C正确;
(D)半径小的周期小,线速度越大,故D错误;
故本题选:C。
考查方向
解题思路
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能根据题意结合向心力的几种不同的表达形式,选择恰当的向心力的表达式。
易错点
不能够正确地判断它与同步卫星的高低,对圆周运动的公式掌握不清。
2.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
(A)选项中的反应式为聚变反应,A错误;
(B)通过反应前后的质量数和核电荷数的比较,X是,故B正确;
(C)去关电效应的公式,光子的能量与入射光的频率有关,与光照强度无关,所以C正确;
(D)氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时要释放一定频率的光子,而不是氢原子核从较高能级跃迁到较低能级产生的,故D错误;
故本题选:B。
考查方向
解题思路
本题考查的知识点较多,比如质量亏损、半衰期、衰变等知识点,难度不大,注意积累.
易错点
对物理学一些概念掌握不清,对于核裂变和核聚变热掌握不好。
3.如图所示,是一个点电荷的电场中的四条电场线,(A)(B)(C)D是电场中的四点,(B)(C)D在一条直线上,AB=BC=CD,已知A点电势φA=20V,C点电势φC=10V,则(B)D两点的电势( )
正确答案
解析
由图看出,AB段电场线比BC段、CD段电场线密,则AB段场强最大,根据公式U=Ed可知,AB间电势差UAB大于BC间电势差UBC和CD间电势差UCD。
ABφA=20V,φC=10V,UAB大于UBC,φB<15V,A正确、B错误;
CDφA=20V,φC=10V,UAB大于UBC,UAC=10V,UBC<5V,可以看出UCD<5V,φD=φC-UCD大于5V,所以CD错误;
故本题选:A。
考查方向
解题思路
本题根据电场线的疏密表示电场的强弱.由图看出,AB段电场线比BC段电场线密,AB段场强较大,根据公式U=Ed定性分析(A)B间与(B)C间电势差的大小,再求解中间点B的电势φB.
易错点
不会运用场强与电势差的公式定性分析电势差的大小。
4.在两个等高的支架上,静放光滑、实心、质量分布均匀的圆柱体材料,其横截面如图所示,则( )
正确答案
解析
据受力情况,画出相应的受力分析,可以计算出FA的大小,FA=。
(A)放同一圆柱体,适当减小两支架间距,夹角变小,FA=变小,A错误;
(B)放同一圆柱体,适当增大两支架间距,夹角变大,FA=变大,故B错误;
(C)两支架位置固定,圆柱体质量相同,放半径大的圆柱体,夹角变小,FA=变小,所以C错误;
(D)两支架位置固定,圆柱体质量相同,放半径大的圆柱体,夹角变小,FA=变小,而不是牛顿,故D正确;
故本题选:D。
考查方向
解题思路
分析圆柱体的受力情况,作出受力示意图,根据平衡条件和几何知识结合求解.
易错点
不会正确运用几何知识相关角度,结合平衡条件进行研究。
5.如图所示的理想变压器的原副线圈匝数比为5:1,其中R1=40Ω,R2=8Ω,L1、L2是相同的灯泡“36V,18W”。在(A)b端输入正弦交流电e,闭合S1,断开S2,灯泡L1正常发光。则( )
正确答案
解析
闭合S1,断开S2,灯泡“36V,18W”可以求出电流I=0.5A,所以副线圈干路总电流为0.5A,利用电流与匝数的关系,原线圈电流为0.1A,副线圈两端总电压为36V+0.5A×8Ω=40V。
(A)交流e的电压为R1两端电压和原线圈两端电压之和,e=40V×5+40Ω×0.1A=204V,A错误;
(B)通过R1的电流为0.1A,故最大值为0.1A,故B错误;
(C)再闭合S2,此时电路电阻发生变化,灯泡L1和L2两端电压发生改变,所以都不会正常发光,所以C错误;
(D)闭合S2,副线圈总电阻变小,分压变小,交流电压表V的示数变小,故D正确;
故本题选:D。
考查方向
解题思路
根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,逐项分析即可得出结论.认识交变电流有效值和最大值.
易错点
对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题没有彻底理解。
6.斜面放置在水平地面上,一物块以一定的初速度沿斜面向上运动,A是斜面上一点,物块过A点后通过的路程为x时速度为v,v2与x的关系图线如图所示,图中b1、b2、x0和重力加速度g已知。根据图线可以求得( )
正确答案
解析
对向上运动列方程:,
对向上运动列方程:,
对应两个方程,m可以约去故不能求出,倾角和动摩擦因数可以求出,以此也可以求出对应的加速度,进而求出从A点至回到A点的时间t。
故本题选:BC。
考查方向
解题思路
本题根据题意列出上滑过程和下滑过程的动能定理的方程,对应图像找出已知量,分析那些量可以求出。
易错点
不能正确利用动能定理分析物体的运动过程。
8.如图所示,水平圆盘上(A)B两物块用弹簧相连,弹簧处于压缩状态,(A)B连线过圆盘圆心。圆盘以角速度ω0绕过圆盘圆心的竖直轴OO′轴转动,(A)B相对圆盘静止。已知两物块与圆盘的最大静摩擦力为各自所受重力的k倍。则( )
正确答案
解析
对(A)B分别列圆周运动的向心力方程:
A: ①, B:②。
A(B)对比①,可以发现①中的f可能为0,②中的f不可能为0,A正确,B错误;
(C)由第二个式子我们可以发现,B物体所受到的摩擦力应该始终指向圆心方向不会发生改变,所以C正确;
(D)第一个式子中会出现转速变小所需摩擦力增大的情况,所以A可能相对圆盘滑动,由第二个式子可以发现,当转速减小时B物体受到的摩擦力变小不会发生运动,故D正确;
故本题选:AD。
考查方向
解题思路
(A)B随圆盘一起转动,静摩擦力和弹力提供向心力,而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定.当圆盘转速变化时,提供的静摩擦力随之而变化.当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动来进行解答
易错点
没有正确分析木块的受力,明确木块做圆周运动时,静摩擦力和弹力提供向心力;没有把握住临界条件:静摩擦力达到最大。
7.如图所示,在电阻不计的边长为L的正方形金属框abcd的cd边上接两个相同的电阻,平行金属板e和f通过导线与金属框相连,金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场,同一时刻各点的磁感应强度B大小相等,B随时间t均匀增加,已知,磁场区域面积是金属框面积的二分之一,金属板长为L,板间距离为L。质量为m,电荷量为q的粒子从两板中间沿中线方向以某一初速度射入,刚好从f板右边缘射出。不计粒子重力,忽略边缘效应。则( )
正确答案
解析
(A)利用楞次定律可以判定感应电流方向为逆时针,A正确;
(B)感应电流方向为逆时针,故电阻R下端电势高,下极板电势高,粒子从f板右边缘射出,可判定粒子带负电,故B错误;
(C)利用法拉第电磁感应定律可以求出电动势,,所以两极板间的电压为,,,v0=,所以C正确;
(D)利用动能定理求解,,故D错误;
故本题选:AC。
考查方向
解题思路
本题根据磁场的磁感应强度随时间均匀增大时,穿过回路的磁通量均匀增大,将产生感应电动势和感应电流,根据楞次定律判断感应电流的方向.由法拉第电磁感应定律求出感应电动势,利用带电粒子的偏转进行解答
易错点
不会利用法拉第电磁感应定律,不能够利用法拉第电磁感应定律判断感应电流的方向。
24.如图所示,abc为截面为等腰直角三角形的棱镜,一束白光垂直入射到ac面上,无色光射出ab面。保持光线入射点O的位置不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线),则 (填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)。
正确答案
解析
A.若入射光逆时针旋转,入射角继续增大,则光在ab面上仍会发生全反射,不会射出ab面,故A正确;
BC.若入射光顺时针旋转,ac面上折射光线也顺时针旋转,则在ab面上的入射角减小,则会有光从ab面射出,由于红光的折射率最小,紫光折的折射率最大,由sinC=知,红光的临界角最大,紫光的临界角最小,所以红光最先不发生全反射而从ab面射出,故C正确,B错误.
D.使入射光在纸面内顺时针逐渐偏转,ac面上折射光线也顺时针旋转,这样会使的传播距离变短,色光从ac面传播到ab面的时间变短,故D错误.
E.使入射光在纸面内逆时针逐渐偏转,ac面上折射光线也逆时针旋转,这样会使的传播距离变长,某种色光从ac面传播到ab面的时间变长,故E正确
故答案为:ACE.
考查方向
解题思路
本题中逆时针旋转入射光时,在ab面上入射角仍然大于临界角,发生全反射,顺时针旋转入射光时,部分光线折射出来,折射率最小的光线首先射出。
易错点
不能正确分析光折射率和临界角。
用如图所示的气垫导轨装置探究动能定理。滑块和沙桶组成系统为研究对象,滑块和沙桶通过一根不可伸长的轻细线跨过定滑轮相连,通过改变沙桶中沙子质量来改变系统所受合外力,已知滑块上遮光板宽度为d,测得桶和沙的总质量为m1,滑块(含遮光板)的质量为m2,从导轨标尺读得光电门A和B间距为L。每次让系统由静止开始运动,遮光板通过光电门A和B的时间分别为Δt1、Δt2。
9.实验要求导轨水平。调整气垫导轨底座螺母,不挂沙桶时轻推滑块,使滑块上遮光板通过两光电门的时间______。
10.实验______(选填“需要”或“不需要")满足m1<<m2。
11.从A到B的过程中,系统所受合外力做功的计算式是 ,系统动能改变量的计算式是 ,分析计算结果得到二者的关系。(用所测物理量和已知物理量表示)
正确答案
相等
解析
探究动能定理的实验中,以滑块和沙桶组成系统为研究对象,仅受沙桶重力的作用下动能改变,所以要消除摩擦力的影响。调整气垫导轨底座螺母,不挂沙桶时轻推滑块,使滑块上遮光板通过两光电门的时间相等,物体做匀速运动,摩擦力和重力的一个分力相抵消。
故本题为:相等。
考查方向
解题思路
根据实验原理可明确实验中应注意的问题,并掌握如何调节气垫导致使之水平
易错点
没有掌握消除摩擦力的方法。
正确答案
不需要
解析
本实验的原理公式为:,根据公式可以发现不需要满足m1<<m2。
故本题选:不需要。
考查方向
解题思路
根据实验原理列出相应的公式,分析m1,m2大小关系是否影响结论来进行分析解答
易错点
不能正确的列出实验原理公式,进行分析。
正确答案
,。
解析
从A到B的过程中,系统所受合外力为沙桶的重力做功,根据做功公式W=FS=。系统动能改变量,其中m=m1+m2,,带入方程即可。
故答案为:,。
考查方向
解题思路
从A到B的过程中,系统所受合外力为沙桶的重力做功,系统动能改变量为沙桶和小吃总动能的变化量。
易错点
不能正确分析动能定理的对象,不会计算小车的速度。
测量电阻Rx(约1000Ω)的阻值。要求实验中电表示数大于其量程的一半。
器材有:电源E(电动势约9.0 V,内阻约10Ω),电压表V(量程6 V,内阻约2000 Ω),滑动变阻器R(最大阻值100Ω),定值电阻R0(阻值1000 Ω),开关S和S1,导线若干。
供选择的器材有:电流表A1(量程0.6A,内阻约1 Ω),电流表A2(量程15 mA,内阻约4 Ω)。
某同学设计的实验电路如图,请完成实验:
12.电流表选_______;
13.断开S,连接好电路,将滑片P置于______(选填“a”或“b”)端;
14.断开S1,闭合S,调节滑片P到适当位置,读出电压表示数U1和电流表示数I1;再闭合S1,调节滑片P向______(选填“a”或“b”)端滑动,使电压表示数仍为U1,读出此时电流表示数I2;
15.电阻Rx计算式是Rx=______。
正确答案
A2
解析
根据要求实验中电表示数大于其量程的一半,采用估测法,当电压表满偏时R0电流为I=,两个电阻并联电流为12mA,加上电压表的约为3mA,干路总电流为15mA,所以选用A2。
故答案为:A2。
考查方向
解题思路
利用实验中电表示数大于其量程的一半的要求出发,估测电路中电流选用合适电表。
易错点
不能正确估测电路中的电流大小。
正确答案
a
解析
本实验采用的是分压接法,当滑片置于a端时,待测电阻两端电压最小,此时电路最安全。
故答案为:a。
考查方向
解题思路
本题应该从电路安全角度出发,开关闭合前,分压电路两端电压最小,有利于电路的保护。
易错点
不能正确分析分压电路的电压变化。
正确答案
b
解析
闭合S1以后,分压电路的总电阻变小,所获得的电压也将变小,为了获得原来相同的电压,需要将滑片向B端移动。
故答案为:b。
考查方向
解题思路
本题应该从电阻的变化以及电阻分压来进行综合考虑。
易错点
不能正确分析电阻的变化,不会分析电阻变化所引起的分压变化。
正确答案
解析
两次实验电压表示数都是U1,第一次电流表所测的是电压表和电阻R0的总电流I1,第二次所测的是电压表和电阻R0以及R的总电流I2,两次电流表的差值为通过R的电流,根据欧姆定律可以计算出Rx的阻值。
故答案为:。
考查方向
解题思路
本题从电路结构的分析出发,分析两次电流表所测电流的不同即可解决问题。
易错点
不能正确分析电学实验中电流表变化的原因。
某科技公司设计的一款“飞行汽车”概念机,由四台垂直推进器和四个旋翼组成,可以竖直起飞后在空中变形普通飞机飞行,着陆后变形汽车行驶。设计人员进行了一次垂直起降展示:将概念机放在水平试验场,通过遥控输入指令,使垂直推进器提供竖直向上的恒定推力F=3mg,经过时间t后撤销该指令,再过一段时间改变指令,使垂直推进器以恒定功率P工作提供竖直向上的推力,让概念机落回地面时刚好减速为零,关闭指令,完成展示。概念机质量为m,重力加速度为g,不考虑空气阻力。求:
16.撤销提供竖直向上的恒定推力指令后,概念机上升到最大高度经过的时间t1;
17.在下降过程中,垂直推进器工作的时间t2。
正确答案
2t
解析
概念机从静止竖直起飞,上升到最大高度时速度为零,根据动量定理有
解得
考查方向
解题思路
本题应该从动量定理来进行综合考虑。
易错点
不能正确分析动量定理中的力及对应的时间。
正确答案
b
解析
设概念机从静止竖直起飞加速上升过程的加速度为a,上升的高度为h1,上升的最大高度为H,则
概念机从最大高度到地面的过程中,由动能定理得
解得
考查方向
解题思路
本题应该从牛顿第二定律求出加速度,算错物体上升的高度,下降过程中利用动能定理来进行综合考虑。
易错点
不能正确分析物体受力求出加速度,不会利用动能定理求解问题。
如图所示,光滑绝缘水平面内有足够大的直角坐标系xOy,第二象限内有水平向左、垂直于y轴的电场强度E=2.5×10-2N/C的匀强电场,第一象限(包含y轴)内有竖直向下的匀强磁场B1,第四象限有竖直方向的匀强磁场B2(图中未画出)。在整个x轴上有粒子吸收膜,若粒子速度垂直于膜,可以穿过该膜,且电荷量不变,速度大小不变;若粒子速度不垂直于膜,将被膜吸收。不计膜的厚度。
一质量为m=5.0×10-9kg,电荷量为q=2.0×10-4C的带负电的粒子,从A点(-20,0)以初速度v0=2.0×102m/s沿y轴正方向开始运动,通过y轴上B点(图中未画出),之后将反复通过膜,而没有被膜吸收。不计粒子重力。求:
18.B点距坐标原点O的距离yB;
19.匀强磁场B1大小;
20.匀强磁场B2的方向及对应大小的范围。
21.关于扩散现象,下列说法正确的是 (填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)。
正确答案
40 m
解析
设带电粒子在电场中的加速度为a,运动时间为t1,则
解得 a=1.0×103m/s2,t1=0.2 s,yB=40 m。
考查方向
解题思路
本题中带电粒子在磁场中做类平抛运动,竖直方向为匀速运动,水平方向受到向右的电场力作用做匀加速直线运动。
易错点
不能正确分析物体的运动性质。
正确答案
B1=1.25×10-4 T
解析
设带电粒子在B点速度为vB,沿x轴正方向分速度为vx,vB与y轴正方向夹角为θ,则
解得 vx=2.0×102m/s,×102m/s,
粒子通B点后在匀强磁场B1中做匀速圆周运动,且反复通过吸收膜,而没有被膜吸收,则粒子速度垂直于膜即垂直于x轴。设粒子做匀速圆周运动的圆心为O1,轨道半径为r1,则
解得 r1=m。 B1=1.25×10-4 T
考查方向
解题思路
本题中从物体离开第二象限的速度进行考虑,先求出物体的合速度和夹角,进入第一象限后物体将做匀速圆周运动,需要找出圆周运动所对应的圆心和半径,利用几何知识确定半径的大小,进而求出磁感应强度大小。
易错点
不能正确分析物体运动的形式,不会处理一些简单的几何关系。
正确答案
b
解析
粒子第一次垂直于x轴即垂直于膜穿过膜后,将在第四象限做匀速圆周运动。匀强磁场B2的方向有两种情况:
情况一:如果匀强磁场B2的方向竖直向上,粒子向x轴正方向偏转,在第四象限做半个圆周运动后垂直于膜穿过膜进入第一象限,在第一象限做半个圆周运动后垂直于膜穿过膜又进入第四象限,如此反复通过吸收膜,而没有被膜吸收。这种情况,匀强磁场B2大小B21只要不为零即可,即
B21>0
情况二:如果匀强磁场B2的方向竖直向下,粒子向x轴负方向偏转:
若粒子从负y轴上离开第四象限,速度方向与y轴正方向夹角,如果大于和等于90°,粒子不再回到y轴,如果小于90°,粒子将运动到负x轴上,且不垂直于x轴,被膜吸收。
若粒子从正x轴离开第四象限,粒子速度一定垂直于x轴,进入第一象限,然后在第一象限做半个圆周运动后垂直于膜穿过膜进入第四象限,并且穿过点在上次穿过点的右边,所以会反复通过膜,而没有被膜吸收。这种情况,粒子在第四象限做圆周运动轨道半径最大为r2m,匀强磁场B2大小最小为B2m,则
设这种情况匀强磁场B2大小B22,则
B22≥B2m
解得 ×10-3 T≈1.5×10-4 T
即 B22≥1.5×10-4 T。
考查方向
解题思路
本题应该对第四象限的磁感应强度方向进行分类考虑,如果匀强磁场B2的方向竖直向上肯定会垂直于X方向进入第二象限。如果匀强磁场B2的方向竖直向下,则其穿出的区域必须在X轴正方向,以此列出对应的几何关系方程,求出磁感应强度的大小。
易错点
不能正确分析物体的运动形式,不能够正确的画出物体的运动轨迹。
【物理选修3—3】
正确答案
解析
(A)温度越高,分子热运动越剧烈,扩散进行得越快,故A选项正确;
(B)扩散现象是两种不同物质的分子相互彼此进入对方的一种现象,没有新的物质生成,不是化学反应,故B错误;
(C)扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象,可以在固体、液体、气体中产生,扩散速度与温度和物质的种类有关,故C正确;
(D)扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,故D正确;
E、液体中的扩散现象是不同液体分子间彼此进入对方的现象,不是液体对流形成的,故E错误;
故本题选:ACD。
考查方向
解题思路
本题中扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移,直到均匀分布的现象,速率与物质的浓度梯度成正比.扩散是由于分子热运动而产生的质量迁移现象,主要是由于密度差引起的.扩散现象等大量事实表明,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
易错点
对物理学中的一些概念例如扩散等知识不熟悉。
如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为L=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm。现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为h1=10.0cm时,将开关K关闭。已知大气压强P0=75.0cmHg。
22.求放出部分水银后A侧空气柱的长度;
23.再向B侧注入水银,使(A)B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度。
正确答案
12cm
解析
以cmHg为压强单位。设A侧空气柱长度L=10.0cm时压强为P,当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时,空气柱的长度为L1,压强为P1,则
PL=P1L1
P=P0+h
P1=P0-h1
解得 L1=12cm
考查方向
解题思路
本题中在同一段水银柱中,同一高度压强相等;先计算出A侧气体的初状态气压和末状态气压,然后根据玻意耳定律列式求解。
易错点
不能正确分析气体的变化过程。
正确答案
13.2cm
解析
当(A)B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为L2,压强为P2,则
PL=P2L2
P2=P0
解得 L2=10.4cm
设注入水银在管内的长度为△h,则
△h=2(L1-L2)+h1
解得 △h=13.2cm
考查方向
解题思路
本题中两侧水银面等高后,根据玻意耳定律求解气体的体积;比较两个状态,结合几何关系得到第二次注入的水银柱的长度。
易错点
不能正确分析水银高度的变化,不能够正确的分清气体的初末状态。
如图所示,绳上有一列正弦横波沿x轴正方向传播,(A)b是绳子上的两点,它们在x轴方向上的距离为l,当a点运动到最低点时,b点恰好经过平衡位置向上运动,波从a点传播到b点经过的时间为t。
25.在(A)b之间画出这列横波一种可能波形;
26.求这列横波的波速和周期。
正确答案
如下图
解析
如图((A)b之间有n+个波)。
考查方向
解题思路
本题中由题意,正弦横波沿x轴传播,a在负的最大位移处,b在平衡位置向上,运用波形的平移法分析得知,波沿x轴正方向传播,AB两点间的距离是λ,考虑到周期性,(A)b之间有n+个波,从而画出波形图.。
易错点
不能够找出ab之间的波形关系,不能够利用平移法判断波动方向。
正确答案
(n=1,2,3,……)
解析
设这列横波的波长为λ,波速为v,周期为T,则
(n=1,2,3,……)
解得 (n=1,2,3,……)
考查方向
解题思路
本题难点在于根据题意得到ab间的间距与波长的关系,要考虑波的周期性,得到波长的通项,然后根据公式v=λf求解波速。
易错点
不能正确利用波长,频率和波速的关系进行求解。