
?浙江省普通高校2022-2023學年高三上學期12月招生選考科目考試仿真訓練物理試題
學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
一、單選題
1、下列表示能量單位的是( )
A. B.Wb/s C.N/m D.V·A
2、用比值法定義的物理概念在物理學中占有相當大的比例,比值定義法,就是在定義一個物理量的時候采取比值的形式定義,被定義的物理量往往是反映物質的最本質的屬性,它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變,下列選項中所列各物理量的關系式,全部用到了比值定義法的有( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
3、如圖所示,豎直平面內固定一傾斜的光滑絕緣桿,輕質絕緣彈簧上端固定,下端系帶正電的小球A,球A套在桿上,桿下端固定帶正電的小球B.現(xiàn)將球A從彈簧原長位置由靜止釋放,運動距離到達最低點,此時未與球B相碰.在球A向下運動過程中,關于兩球的電勢能、加速度a、球A和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能E、球A的速度v隨運動距離x的變化圖像,正確的是( )
A. B. C. D.
4、如圖所示,兩端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源,定值電阻的阻值為,原、副線圈的匝數(shù)之比為n,電流表、電壓表均為理想電表。當移動滑動變阻器的滑片P時,電流表和電壓表的示數(shù)變化分別為和。下列說法正確的是( )
A.若P向下滑動,則電流表的示數(shù)增大 B.若P向下滑動,則電源輸出功率增大
C.若P向上滑動,則電壓表的示數(shù)增大 D.無論滑片P如何移動
5、霍爾元件廣泛應用于生產生活中,有的電動自行車上控制速度的轉動把手就應用了霍爾元件,這種轉動把手稱為“霍爾轉把”?!盎魻栟D把”內部有永久磁鐵和霍爾器件等,截面如圖。開啟電動自行車的電源時,在霍爾器件的上下面之間就有一個恒定電流I,如圖。將“霍爾轉把”旋轉,永久磁鐵也跟著轉動,施加在霍爾器件上的磁場就發(fā)生變化,霍爾器件就能輸出變化的電勢差U。這個電勢差是控制車速的,電勢差與車速的關系如圖。以下敘述正確的是( )
A.若霍爾元件的自由電荷是自由電子,則C端的電勢高于D端的電勢
B.若改變霍爾器件上下面之間的恒定電流I的方向,將影響車速控制
C.其他條件不變,僅增大恒定電流I,可使電動自行車更容易獲得最大速度
D.按第一張圖順時針均勻轉動把手,車速減小
6、某三棱鏡的橫截面為等腰三角形,,邊長為,空氣中一束包含兩種單色光的細光束沿平行于方向照射到邊的中點O,經三棱鏡折射后分成a、b兩束單色光(部分光路圖如圖所示)。其中,b單色光從O點入射后的折射光平行于。已知光在真空中傳播速度為c。(不考慮面的反射)下列結論正確的是( )
A.在該三棱鏡中,單色光a的傳播速度比b大
B.單色光b在該三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C滿足
C.若用單色光分別通過同一單縫衍射裝置,單色光a的中央亮紋間距比b的大
D.僅改變入射光在邊上入射點的位置,b光在該三棱鏡中的傳播時間始終為
7、高速磁懸浮列車在水平長直軌道上的模擬運行圖如圖所示,列車由質量均為m的5節(jié)車廂組成,其中1號車廂為動力車廂。列車由靜止開始以額定功率P運行,經過一段時間達到最大速度,列車向右運動過程中,1號車廂會受到前方空氣的阻力,假設車廂碰到空氣前空氣的速度為0,碰到空氣后空氣的速度立刻與列車速度相同,已知空氣密度為ρ。1號車廂的迎風面積(垂直運動方向上的投影面積)為S,不計其他阻力,忽略2號、3號、4號、5號車廂受到的空氣阻力。當列車以額定功率運行到速度為最大速度的一半時,2號車廂對3號車廂的作用力大小為( )
A. B. C. D.
8、如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場,兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,分別用相同材料,不同粗細的導線繞制(Ⅰ為細導線)。兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落,再進入磁場,最后落到地面,運動過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內且下邊緣平行于磁場上邊界。設線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為、,在磁場中運動時產生的熱量分別為、不計空氣阻力,已知線框電阻與導線長度成正比,與導線橫截面積成反比,則( )
A., B., C., D.,
9、一只兩用活塞氣筒的原理如圖所示(打氣時如圖甲,抽氣時如圖乙),其筒內體積為,現(xiàn)將它與另一只容積為V的容器相連接,氣筒和容器內的空氣壓強為,已知氣筒和容器導熱性能良好,當分別作為打氣筒和抽氣筒時,活塞工作n次后,在上述兩種情況下,容器內的氣體壓強分別為( )
A., B.,
C. , D.,
10、絕緣光滑水平面上有三點,以O點為坐標原點,向右方向為正方向建立直線坐標軸x軸,A點坐標為,B點坐標為2m,如圖甲所示。兩點間的電勢變化如圖乙,左側圖線為四分之一圓弧,右側圖線為一條傾斜線段。現(xiàn)把一質量為m,電荷量為q的負點電荷,由A點靜止釋放,則關于負點電荷的下列說法中正確的是(忽略負點電荷形成的電場)( )
A.負點電荷在段的加速度大于在段的加速度
B.負點電荷在段的運動時間小于在段的運動時間
C.負點電荷由A點運動到O點過程中,隨著電勢的升高電勢能變化越來越快
D.當負點電荷分別處于和時,電場力的功率相等
11、地球和木星繞太陽運行的軌道可以看作是圓形的,它們各自的衛(wèi)星軌道也可看作是圓形的.已知木星的公轉軌道半徑約是地球公轉軌道半徑的5倍,木星半徑約為地球半徑的11倍,木星質量大于地球質量.某同學根據地球和木星的不同衛(wèi)星做圓周運動的半徑r與周期T,作出如圖所示圖象(已知萬有引力常量為G,地球的半徑為R).下列說法正確的是( )
A.地球密度為 B.木星密度為
C.木星與地球的密度之比為 D.木星與地球的密度之比為
12、如圖甲所示,均勻介質中,波源位于O點的簡諧橫波在水平面內傳播,波源起振方向垂直水平面向上,其中實線表示波峰,虛線表示與波峰相鄰的波谷。時刻,波峰恰好第一次傳到了A點。A處質點的振動圖像如圖乙所示,z軸正方向豎直向上。下列判斷正確的是( )
A.時,兩處質點位于波谷
B.時,兩處質點位于波峰
C.時,D處質點位移方向豎直向上
D.時,H處質點振動速度方向豎直向上
13、以下說法中不正確的是( )
A.圖甲是α粒子散射實驗示意圖,當顯微鏡在中的A位置時熒光屏上接收到的α粒子數(shù)最多
B.圖乙是氫原子的能級示意圖,氫原子從能級躍遷到能級時吸收了一定頻率的光子能量
C.圖丙是光電效應實驗示意圖,當光照射鋅板時驗電器的指針發(fā)生了偏轉,則此時驗電器的金屬桿帶的是正電荷
D.圖丁是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣,該實驗現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性
二、多選題
14、下列說法正確的有( )
A.液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)
B.液晶具有流動性,其光學性質具有各向異性的特點
C.在體積不變的容器中的氣體溫度降低,氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大
D.由阿伏伽德羅常數(shù)、氣體的摩爾質量和氣體的密度,可估算出理想氣體分子間平均距離
15、云室能顯示射線的徑跡,把云室放在磁場中,從帶電粒子運動軌跡的彎曲方向和半徑大小就能判斷粒子的屬性,放射性元素A的原子核靜止放在磁感應強度的勻強磁場中發(fā)生衰變,放射出粒子并變成新原子核B,放射出的粒子與新核運動軌跡如圖所示,測得兩圓的半徑之比,且,已知α粒子質量,β粒子質量,普朗克常量取,下列說法正確的是( )
A.新原子核B的核電荷數(shù)為84
B.放射性元素A原子核發(fā)生的是β衰變
C.衰變放射出的粒子的速度大小為
D.如果A原子核衰變時釋放出一種頻率為的光子,那么這種光子能使逸出功為4.54eV的金屬鎢發(fā)生光電效應
三、填空題
16、某同學欲探究圓錐擺的相關規(guī)律,他找來一根不可伸長的細線并測出其長度L,把細線一端固定于O點,在O點處連一拉力傳感器(圖中未畫出),拉力傳感器可以感應細線上的拉力,傳感器與計算機連接,在計算機上顯示出細線的拉力F,線的另一端連有一質量為m的小球(可看做質點),讓小球在水平面內作勻速圓周運動.
①該同學探究發(fā)現(xiàn)圖中細線與豎直方向夾角θ和細線拉力F的關系是:細線拉力隨θ角增大而______(填“增大”、“減小”或“不變”)
②該同學用細線拉力F、線長L和小球質量m得出了小球運動的角速度______.
③該同學想進一步探究θ與小球角速度ω的關系,他以為橫軸,以為縱軸建立直角坐標系,描點作圖得到一條直線,設直線的斜率為k,則當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為______(用題目已知量示).
四、實驗題
17、圖甲所示是大型機械廠里用來稱重的電子吊秤,其中實現(xiàn)稱重的關鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是:掛鉤上掛上重物,傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變,拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號(電壓或電流),從而完成將所稱物體重量變換為電信號的過程。
(1)簡述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的原因_______________________________。
(2)小明找到一根拉力敏感電阻絲,其阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示,再按圖丙所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E約15V,內阻約2Ω;靈敏毫安表量程為10mA,內阻約5Ω;R是電阻箱,最大阻值是9999Ω;接在兩接線柱上,通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起,接通電路完成下列操作.
a.滑環(huán)下不吊重物時,調節(jié)電阻箱,當電流表為某一合適示數(shù)I時,讀出電阻箱的讀數(shù);
b.滑環(huán)下吊上待測重物,測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ;
c.調節(jié)電阻箱,使_______,讀出此時電阻箱的讀數(shù);
d.算得圖乙直線的斜率k和截距b;
則待測重物的重力G的表達式為_____(用以上測得的物理量表示),測得(),分別為1052Ω和1030Ω,結合乙圖信息,可得待測重物的重力_____N(結果保留三位有效數(shù)字)。
(3)針對小明的設計方案,為了提高測量重量的精度,你認為下列措施可行的是____________。
A.將毫安表換成量程不同,內阻更小的毫安表
B.將毫安表換成量程為10μA的微安表
C.將電阻箱換成精度更高的電阻箱
D.適當增大接線柱之間的距離
五、計算題
18、如圖所示,質量的足夠長的木板A靜止在水平地面上,質量的小物塊B靜止在A的右端?,F(xiàn)在A的右端施加一水平向右的恒力,作用了9s后撤去力F。已知間的動摩擦因數(shù)與地面間的動摩擦因數(shù),求:
(1)在力F作用下,的加速度大小;
(2)第1次達到的相同速度的大??;
(3)B停止運動時的位置離A右端的距離。
19、如圖:兩個物塊B和C通過輕質彈簧連接著,靜置在傾角30°的光滑斜面上,C緊靠著擋板通過平行于斜面的輕質細繩跨過光滑定滑輪與物塊A連接,用手托住A靜止在圓心角為60°、半徑的光滑圓弧軌道的頂端a處,此時繩子恰好拉直且無張力;圓弧軌道最低端b與粗糙水平軌道相切,與一個半徑r的光滑圓管狀軌道平滑連接。由靜止釋放A,當A滑至b時,C恰好離開擋板P,此時繩子斷裂。已知A與間的動摩擦因數(shù),,重力加速度取,彈簧的形變始終在彈性限度內,細繩不可伸長。
(1)求彈簧的勁度系數(shù)k;
(2)求物塊A滑至b處,繩子斷后瞬間,A物體的速度和對圓軌道的壓力大??;
(3)若間的距離,為了讓物塊A能進入圓軌道最高點時對軌道的壓力大于,則圓管的半徑應滿足什么條件。
20、如圖所示,兩條足夠長的光滑金屬導軌,互相平行,它們所在的平面跟水平面成θ角,兩導軌間的距離為L兩導軌的頂端M和P用阻值為R電阻相連,在導軌上垂直于導軌放一質量為m,電阻為r的導體棒,導體棒始終與導軌連接良好,其余電阻不計,水平虛線c下方的導軌處在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場的方向垂直導軌平面向上,為磁場區(qū)域的上邊界,現(xiàn)將導體棒從圖示位置由靜止釋放,導體棒下滑過程中始終與導軌垂直,經過時間,導體棒的速度增加至,重力加速度為g,求:
(1)導體棒速度為時加速度的大?。?br />
(2)在時間內,流過導體棒某一橫截面的電荷量q;
(3)導體棒速度達到穩(wěn)定后沿導軌繼續(xù)下滑,在這個過程中,電阻R上會產生焦耳熱,此現(xiàn)象可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究。經典物理學認為,在金屬導體中,定向移動的自由電子頻繁地與金屬離子發(fā)生碰撞,使金屬離子的熱振動加劇,因而導體的溫度升高,在考慮大量自由電子的統(tǒng)計結果時,電子與金屬離子的頻繁碰撞結果可視為導體對電子有連續(xù)的阻力,若電阻R是一段粗細均勻的金屬導體,自由電子在導體中沿電流的反方向做直線運動,基于以上模型,試推導出導體棒速度達到穩(wěn)定后沿導軌繼續(xù)下滑x距離的過程中,電阻R上產生的熱量。
21、歐洲大型強子對撞機是現(xiàn)在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一種將質子加速對撞的高能物理設備,其原理可簡化如下:兩束橫截面積極小長度為質子束以初速度同時從左、右兩側入口射入加速電場,經過相同的一段距離后射入垂直紙面的圓形勻強磁場區(qū)域并被偏轉,最后兩質子束發(fā)生相碰.已知質子質量為m,電量為e;加速極板間電壓均為,且滿足.兩磁場磁感應強度相同,半徑均為R,圓心在質子束的入射方向上,其連線與質子入射方向垂直且距離為;整個裝置處于真空中,忽略粒子間的相互作用及相對論效應.
(1)試求質子束經過加速電場加速后(未進入磁場)的速度v和長度l;
(2)試求出磁場磁感應強度B和粒子束可能發(fā)生碰撞的時間;
(3)若某次實驗時將磁場O的圓心往上移了,其余條件均不變,則質子束能否相碰?若不能,請說明理由;若能,請說明相碰的條件及可能發(fā)生碰撞的時間.
參考答案
1、答案:A
解析:AC.根據以及可知,功的單位,A正確C錯誤;
B.根據,可知1V=1Wb/s,不是能量的單位,B錯誤;
D.根據公式可知1W=1V·A,不是能量的單位,D錯誤.
2、答案:B
解析:A.該選項中
不是比值定義法,其余兩個是比值定義法,選項A錯誤;
B.該選項中三個物理量都是比值定義法,選項B正確;
C.該選項中
不是比值定義法,其余兩個是比值定義法,選項C錯誤;
D.該選項中
不是比值定義法,其余兩個是比值定義法,選項D錯誤;
故選B。
3、答案:A
解析:小球A向下運動的過程中,電場力做負功,且電場力變大,電勢能增大得越快,所以圖像的斜率變大,A正確;設A、B小球帶電荷量分別為,釋放A時二者間距為r,彈簧的勁度系數(shù)為k,則在小球A運動到最低點的過程中,在加速階段有,減速階段有,得,則加速階段的加速度隨著運動距離x的增大而減小,且加速度減小得越來越快,同理,在減速階段加速度隨運動距離x的增大而增大,且加速度增加得越來越慢,B、D錯誤;小球A向下運動過程中,由于克服電場力做功,小球A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能逐漸減小,越靠近B球,電場力越大,機械能減小得越快,所以圖像斜率的絕對值變大,C錯誤.
4、答案:D
解析:D.設電壓表和電流表的示數(shù)分別為,根據理想變壓器變壓規(guī)律可得
①
根據①式可知
故D正確;
C.設滑動變阻器接入電路的阻值為R,根據理想變壓器變流規(guī)律可得
②
聯(lián)立①②可得
③
若P向上滑動,則R減小,根據③式可知U減小,故C錯誤;
AB.若P向下滑動,則R增大,根據③式可知U增大,而不變,再根據①式可知I減小,根據可知電源輸出功率減小,故AB錯誤。
故選D。
5、答案:C
解析:A.若霍爾元件的自由電荷是自由電子,根據左手定則,電子受到洛倫茲力向C端相連接的面移動,因此C端電勢低于D端的電勢,A錯誤
B.當霍爾元件上下面之間的恒定電流I的方向改變,從霍爾元件輸出的控制車速的電勢差正負號相反,但由題中第三張圖可知,不會影響車速控制,B錯誤
C.設自由電子定向移動的速率為v,霍爾元件前后面間的距離為h,左右表面間距離為d,達到穩(wěn)定后,自由電荷受力平衡,由
可得
電流的微觀表達式
則
可知僅增大電流I時前后表面電勢差增大,對應的車速更大,電動自行車的加速性能更好,更容易獲得最大速度,C正確
D.當按題中第一張圖順時針均勻轉動把手時霍爾器件周圍場強增大,那么霍爾器件輸出的控制車速的電勢差U增大,因此車速變快,但并不是增加的越來越快,D錯誤
故選C。
6、答案:D
解析:A.根據折射定律
可知b光的折射率小于a光的折射率,根據
可知在該三棱鏡中,單色光a的傳播速度比b小,故A錯誤;
B.由幾何關系知復合光的入射角為,b光的折射角為,則b光的折射率為
則單色光b在該三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C滿足
故B錯誤;
C.由A選項可知,a光折射率大于b光折射率,則a光頻率大于b光頻率,根據
可知a光的波長小于b光波長,可知若用單色光分別通過同一單縫衍射裝置,單色光a的相鄰亮紋間距比b的小,故C錯誤;
D.如圖所示
改變入射光在邊上入射點的位置,由于入射角始終為θ,所以折射光b始終平行于,根據B選項可知,b光在邊會發(fā)生全反射,因為,可得
因為
所以
所以
在平行四邊形中
在等腰中
所以從邊上任意位置射入的光線,b光的路徑等于的長度,則
又
解得
故D正確。
故選D。
7、答案:A
解析:設動車的速度為v,動車對空氣的作用力為F,根據動量定律可得
解得
當牽引力等于阻力時,速度達到最大,則
解得
當速度達到最大速度一半時,此時速度為
此時受到的牽引力
解得
此時受到的阻力
對整體根據牛頓第二定律
對3、4、5號車廂,根據牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得
故選A。
8、答案:D
解析:由于從同一高度下落,到達磁場邊界時具有相同的速度v,切割磁感線產生感應電流同時受到磁場的安培力
又
(ρ為材料的電阻率,L為線圈的邊長)
所以安培力
此時加速度為
且
(為材料的密度)
所以加速度是定值,線圈Ⅰ和Ⅱ同步運動,落地速度相等;
由能量守恒可得
(H是磁場區(qū)域的高度),I為細導線,質量m小,產生的熱量小,所以;故選D。
9、答案:D
解析:打氣時,活塞每推動一次,把體積為、壓強為的氣體推入容器內,若活塞工作n次,就是把壓強為、體積為的氣體推入容器內、容器內原來有壓強為、體積為V的氣體,現(xiàn)在全部充入容器中,根據玻意耳定律得
所以
抽氣時,活塞每拉動一次,把容器中的氣體的體積從V膨脹為,而容器中的氣體壓強就要減小,活塞推動時,將抽氣筒中的氣體排出,而再次拉動活塞時,將容器中剩余的氣體從V又膨脹到,容器內的壓強繼續(xù)減小,根據玻意耳定律得:第一次抽氣
則
第二次抽氣
則
則第n次抽氣后
故選D。
10、答案:B
解析:A.在電勢隨兩點間距離的變化圖線中,圖線的斜率的絕對值表示電場強度的大小,設C點的坐標值為,則C點圓弧切線斜率大小等于直線斜率的絕對值,即此時電場強度大小相等,由牛頓第二定律可知,此時加速度大小相等,故A錯誤;
B.由于沿場強方向電勢降低,所以段場強沿OA方向,段場強沿方向,負點電荷在段做加速度減小的加速運動,在段做勻減速運動,由于B點電勢等于A點電勢,所以負點電荷在B點速度為零,則段的平均速度大于段的平均速度,所以段的運動時間小于段的運動時間,故B正確;
C.相等距離上電勢能變化越快,說明該處電場力越大,即場強越大,由A到O點場強逐漸減小,所以電勢能變化應越來越慢,故C錯誤;
D.當負點電荷分別處于和時,電荷所受電場力相等,但處的速度大于處的速度,所以電場力的功率不相等,故D錯誤。
故選B。
11、答案:A
解析:由萬有引力提供向心力有:,解得,由圖可以知道:,所以天體的質量為:;木星質量大于地球質量,地球質量為,木星質量為,地球密度為,木星密度為,木星與地球的密度之比為,故A正確,BCD錯誤。
故選A.
12、答案:B
解析:A.由題知圖甲中實線表示波峰,虛線表示相鄰的波谷,則有,圖乙為質點P的振動圖像,則,根據波速計算公式有,最近的波谷傳到兩處質點所需要的時間,故A錯誤;
B.由圖甲可知,最近的波谷傳到點時,波形移動的距離為,則需要的時間為,故B正確;
C.在恰好是兩倍周期,根據波的傳播圖形,D處質點位移方向豎直向下,故C錯誤;
D.同C選項可得,H處質點振動速度方向豎直向下,則D錯誤。
故選B。
13、答案:B
解析:A.圖甲是α粒子散射實驗示意圖,當顯微鏡在中的A位置時熒光屏上接收到的α粒子數(shù)最多,所以A正確,不符合題意;
B.圖乙是氫原子的能級示意圖,氫原子從能級躍遷到能級時釋放了一定頻率的光子能量,所以B錯誤,符合題意;
C.圖丙是光電效應實驗示意圖,當光照射鋅板時驗電器的指針發(fā)生了偏轉,則此時驗電器的金屬桿帶的是正電荷,所以C正確,不符合題意;
D.圖丁是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣,該實驗現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性,所以D正確,不符合題意;
故選B。
14、答案:ABD
解析:A.液體表面層分子較為稀疏,分子間表現(xiàn)為引力。液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)。故A正確;
B.液晶像液體一樣可以流動,又具有某些晶體結構特征的一類物質。所以液晶的光學性質與某些晶體相似,具有各向異性。故B正確;
C.在體積不變的容器中的氣體溫度降低,分子平均動能減小,氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力減小。故C錯誤;
D.由阿伏伽德羅常數(shù)、氣體的摩爾質量和氣體的密度,得分子間平均距離
由此公式可估算出理想氣體分子間平均距離。故D正確;
故選ABD。
15、答案:ACD
解析:A.由動量守恒
粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力
又,由以上關系得該放射性元素的電荷量,即衰變前原子核的電荷數(shù)為84,故A正確;
B.衰變過程中動量守恒,因初動量為零,故衰變后兩粒子動量大小相等,方向相反,粒子軌跡為外切圓,說明兩粒子所受的洛倫茲力方向相反,均帶正電,故發(fā)生的是α衰變,故B錯誤;
C.因
得
故C正確;
D.A原子核衰變時釋放出一種頻率為的光子,依據
因此能使金屬鎢發(fā)生光電效應,故D正確。
故選ACD。
16、答案:①增大
②
③
解析:①對小球,受力分析可知,小球受到重力和繩子的拉力,如圖:
據牛頓第二定律:豎直方向:;水平方向:得:
所以細線拉力隨θ角增大而增大.
②又由:
可得
③由上述式子得:,即
該同學以為橫軸,以為縱軸建立直角坐標系,描點作圖得到一條直線,設直線的斜率為k,則斜率:
所以當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為:.
17、答案:(1)電阻絲受拉力時,長度增加而橫截面積減小,根據電阻定律知其阻值增大
(2)電流表的示數(shù)仍為I;;132N
(3)CD
解析:(1)電阻絲受拉力時,長度增加而橫截面積減小,根據電阻定律知其阻值增大;
(2)根據等效替代法測電阻,調節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I;由其阻值隨拉力變化的圖像可得:
由平衡條件得:
由等效替代法測電阻得:
聯(lián)立解得:
可得待測重物的重力
(3)為了提高測量重量的精度,將電阻箱換成精度更高的電阻箱,適當增大接線柱之間的距離,根據閉合電路歐姆定理得電流
只有幾毫安,所以不能將毫安表換成量程為10μA的微安表,或不能將毫安表換成其他量程,故選CD。
18、答案:(1),
(2)10m/s
(3)7.5m
解析:(1)假設相對靜止一起加速運動,對于整體
代入數(shù)據解得
而B的最大加速度的大小為
因,則假設不成立,可知相對滑動,B相對A向左滑動。
對于A,由牛頓第二定律得
代入數(shù)據解得
對于B,其加速度大小
(2)恒力F作用了時間,撤去F到第1次達到相同速度的過程,B仍向右做勻加速直線運動,其相對A向左滑動,加速度不變,A向右做勻減速直線運動,設此過程A的加速度大小為,時間為,撤去F時A的速度大小為。由牛頓第二定律得
代入數(shù)據解得
則
所以
代入數(shù)據解得
,
(3)第1次達到相同速度后均向右做勻減速直線運動直到停止,因,故兩者相對滑動,B相對A向右滑動,A先于B停止運動,B的加速度大小仍等于,設此過程A的加速度大小為。由牛頓第二定律得
代入數(shù)據解得
全過程A的位移大小為
代入數(shù)據解得
全過程B的位移大小為
代入數(shù)據解得
則B停止運動時的位置離A右端的距離
19、答案:(1)1N/m
(2)6m/s,64.8N
(3),
解析:(1)初始時,繩子無張力,彈簧壓縮,設壓縮量為,根據平衡條件有
C恰好離開擋板P,設伸長量為,有
因當A滑至b時,C恰好離開擋板P,則根據幾何關系有
聯(lián)立可得
故彈簧的勁度系數(shù)為1N/m。
(2)物塊A在a處和b處時,彈簧的形變量相等,彈性勢能相等,根據系統(tǒng)的機械能守恒定律有
將A在b處的速度沿著繩和垂直繩的方向分解,則B的速度即為沿繩方向的速度,有
聯(lián)立代入數(shù)據可得
在b處,對A有
解得
故A物體的速度和對圓軌道的壓力大小為6m/s和64.8N。
(3)第一種情況為物體A對圓管下軌道施加壓力,設圓管下軌道對物體A的支持力為,根據牛頓第三定律可知支持力和壓力相等,根據牛頓第二定律有
根據動能定理有
當取時,可得
當?shù)扔跁r,此時下軌道的對A的支持力達到最大,即物體A對圓管下軌道的壓力達到最大,可得
則第一種情況范圍為
第二種情況物體A對圓管上軌道施加壓力,設圓管上軌道對物體A的支持力為,根據牛頓第三定律可知支持力和壓力相等,根據牛頓第二定律有
根據動能定理有
解得
所以第二種情況范圍為
故圓管的半徑應滿足或。
20、答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)當導體棒運動的速度為時,電動勢為
電路中的電流為
導體棒所受的安培力為
根據牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得
(2)導體棒從靜止到速度增加至的過程中,由動量定理有
又
聯(lián)立解得
(3)導體棒速度達到穩(wěn)定時有
金屬導體R兩端的電勢差為
金屬導體R中的電場可以視為勻強電場,有
達到穩(wěn)定速度后,電路中的電流大小不變,自由電子做勻速運動,金屬導體R對每個電子的阻力f與電場力平衡
根據電流微觀表達式
其中n為單位體積中的自由電子數(shù),阻力對所有電子做功的多少等于金屬導體R產生的熱量,則有
又
聯(lián)立可得
21、答案:(1)
(2)
(3)若,即當時,兩束粒子不會相遇;若.即當時,兩束粒子可能相碰撞的最長時間:
解析:(1)質子加速的過程中,電場力做功,得:
將代入得:
由于是相同的粒子,又在相同的電場中加速,所以可知,所有粒子在電場中加速的時間是相等的,在加速 之前,進入電場的時間差:
出電場的時間差也是,所以,出電場后,該質子束的長度:
(2)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,在偏轉后粒子若發(fā)生碰撞,則只有在粒子偏轉90°時,才可能發(fā)生碰撞,所以碰撞的位置在的連線上.
洛倫茲力提供向心力,即:
所以:
由于洛倫茲力只改變磁場的方向,不改變粒子的速度,所以粒子經過磁場后的速度的大小不變,由于所有粒子的速度大小相等,所以應先后到達同一點,所以碰撞的時間:
(3)某次實驗時將磁場O的圓心往上移了,其余條件均不變,則質子束經過電場加速后的速度不變,而運動的軌跡不再對稱.對于上邊的粒子,不是對著圓心入射,而是從F點入射,如圖:
E點是原來C點的位置,連接,作FK平行而且等于,再連接,由于,則四邊形是菱形,即,所以粒子仍然從D點射出,但方向不是沿的方向,K為粒子束的圓心.
由于磁場向上移了,故:
得:,
而對于下邊的粒子,沒有任何的改變,故兩束粒子若相遇,則一定在D點相遇.
下方的粒子到達后先到達D點的粒子需要的時間:
而上方的粒子到達E點后,最后到達D點的粒子需要的時間:
若.即當時,兩束粒子不會相遇;
若.即當時,兩束粒子可能相碰撞的最長時間:
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