?2022-2023學(xué)年河南省開(kāi)封市五校高二(下)期末聯(lián)考物理試卷
一、單選題(本大題共8小題,共32.0分)
1. 兩端開(kāi)口的潔凈玻璃管豎直插入液體中,管中液面如圖所示,則(????)

A. 該液體對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)的
B. 玻璃管豎直插入任何液體中,管中液面都會(huì)下降
C. 減小管的直徑,管中液面會(huì)上升
D. 液體和玻璃間的相互作用比液體分子間的相互作用強(qiáng)
2. 如圖是一張風(fēng)景照片,湖水清澈見(jiàn)底,近處湖面水下的景物都看得很清楚,而遠(yuǎn)處則只看到對(duì)岸山峰和天空彩虹的倒影,水面下的景物則根本看不到.下列說(shuō)法中正確的是(????)

A. 水下的石頭看起來(lái)的深度比實(shí)際深一些
B. 彩虹的成因是光的衍射
C. 遠(yuǎn)處對(duì)岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰,是由于光的干涉所引起的
D. 遠(yuǎn)處水面下景物看不到,是由于光線發(fā)生了全反射
3. 如圖所示,圖甲為氫原子的能級(jí)圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí),發(fā)出頻率不同的大量光子,其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時(shí),電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示,下列說(shuō)法正確的是(????)

A. 光電子的最大初動(dòng)能為12.75eV
B. 光電管陰極K金屬材料的逸出功為7eV
C. 這些氫原子躍遷時(shí)共發(fā)出6種頻率的光
D. 若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片能使光電流為零,則可判斷圖乙中電源右側(cè)為正極
4. 理想環(huán)形變壓器示意圖如圖甲所示,原線圈兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,Um=220 2V,副線圈接一“12V??22W”的電燈,恰好正常發(fā)光,圖中電表均為理想交流電表.下列說(shuō)法正確的是(????)

A. 原、副線圈的匝數(shù)比為55:3
B. 原、副線圈的磁通量變化率之比為55:3
C. t=5×10?3s時(shí),電壓表示數(shù)為零
D. 電流表的讀數(shù)為0.01A
5. 用中子轟擊靜止的鋰核,核反應(yīng)方程為?01n+36Li→24He+X+γ.已知光子的頻率為ν,鋰核的比結(jié)合能為E1,氦核的比結(jié)合能為E2,X核的比結(jié)合能為E3,普朗克常量為h,真空中光速為c,下列說(shuō)法中正確的是(????)
A. X核為?12H核
B. γ光子的動(dòng)量p=hcν
C. 釋放的核能ΔE=4E2+3E3?6E1+hν
D. 質(zhì)量虧損Δm=4E2+3E3?6E1c2
6. 用氣壓式開(kāi)瓶器開(kāi)紅酒瓶,如圖所示,通過(guò)針頭向瓶?jī)?nèi)打幾次氣,然后便能輕松拔出瓶塞,則(????)

A. 打氣后瓶塞末拔出前,氣體壓強(qiáng)減小
B. 打氣后瓶塞末拔出前,氣體分子的數(shù)密度增大
C. 快速拔出瓶塞的過(guò)程中,氣體吸熱,內(nèi)能增大
D. 快速拔出瓶塞的過(guò)程中,氣體放熱,內(nèi)能減小
7. 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=1?s時(shí)波形如圖甲所示,圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像.下列說(shuō)法正確的是

A. 該波的波速大小為2?m/s
B. 該波能使固有頻率為16Hz的物體發(fā)生共振
C. 該波的振幅為38?cm
D. 在60?s內(nèi),該波上的任意振動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程均為3.8?m
8. 如圖所示,小球穿過(guò)粗糙的豎直桿,輕質(zhì)彈性繩的左端與小球相連,右端固定在墻上N點(diǎn),彈性繩跨過(guò)M處的光滑小滑輪,O為豎直桿上的一點(diǎn),O、M、N在同一水平線上,彈性繩的自然長(zhǎng)度和MN間距離相同.小球從O點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)最低點(diǎn)P后又繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),Q為OP中點(diǎn).繩中彈力始終遵從胡克定律,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則小球(????)

A. 從O運(yùn)動(dòng)至P的過(guò)程中,受到摩擦力變大
B. 第一次運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)上方某點(diǎn)時(shí),速度最大
C. 從P點(diǎn)返回的過(guò)程中,速度最大的位置在Q點(diǎn)下方
D. 最終可以停在Q點(diǎn)上方的某一位置
二、多選題(本大題共4小題,共20.0分)
9. 用雙縫測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,光屏上某點(diǎn)P到雙縫S1、S2的路程差為7.5×10?7m(如圖乙所示),如果用頻率為6.0×1014Hz的綠光照射雙縫,已知真空中的光速為3×108m/s,下列說(shuō)法正確的是(????)

A. 該綠光的波長(zhǎng)是5×10?7nm
B. P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋
C. 僅將綠光換成紅光,則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距變小
D. 僅將單縫靠近雙縫,則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距不變
10. 轎車的懸掛系統(tǒng)是由車身與輪胎間的彈簧及避震器組成的支持系統(tǒng).某型號(hào)轎車的“車身一懸掛系統(tǒng)”的固有周期是0.5s,這輛汽車勻速通過(guò)某路口的條狀減速帶,如圖,已知相鄰兩條減速帶間的距離為1.0m,該車經(jīng)過(guò)該減速帶過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(????)

A. 當(dāng)轎車以30km/h的速度通過(guò)減速帶時(shí),車身上下振動(dòng)的頻率為2Hz
B. 轎車通過(guò)減速帶的速度大小不同,車身上下振動(dòng)的幅度大小可能相同
C. 當(dāng)轎車以7.2km/h的速度通過(guò)減速帶時(shí),車身上下顛箤得最劇烈
D. 轎車通過(guò)減速帶的速度越大,車身上下顛箤得越劇烈
11. 如圖所示,光滑水平面上有半徑相同、質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小球,小球A以速度v向左運(yùn)動(dòng),與靜止不動(dòng)右端粘有一輕彈簧的小球B發(fā)生碰撞,碰撞后小球A與彈簧不粘連,在小球A與彈簧接觸以后的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(????)

A. 輕彈簧被壓縮過(guò)程中兩球總動(dòng)量大小為34mv
B. 輕彈簧被壓縮到最短時(shí)兩球總動(dòng)能為14mv2
C. 彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小球A的動(dòng)量大小為18mv
D. 彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小球B的動(dòng)能為12mv2
12. 如圖所示,水平放置的金屬導(dǎo)軌由bade和bcM兩部分組成,bcM是以O(shè)點(diǎn)為圓心、L為半徑的半圓導(dǎo)軌,c為半圓中點(diǎn),扇形bOc內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬桿OP的P端與圓弧bcM接觸良好,O點(diǎn)與e點(diǎn)有導(dǎo)線相連,金屬桿OP繞O點(diǎn)以角速度ω在b、M之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)體棒OP在b、M點(diǎn)換向時(shí)間可忽略).已知導(dǎo)軌左側(cè)接有阻值為R的定值電阻,其余部分電阻均不計(jì).下列說(shuō)法正確的是(????)

A. 金屬桿OP在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)電勢(shì)
B. 金屬桿OP在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為BL2ω2
C. 金屬桿OP在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),回路中電流的大小為BL2ωR
D. 回路中電流的有效值為 2BL2ω4R
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共14.0分)
13. 在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)在“油膜法”估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中,體現(xiàn)的物理思想方法是______。(用序號(hào)字母填寫)
A.理想模型法????B.控制變量法????C.等效替代法
(2)實(shí)驗(yàn)中所用的油酸酒精溶液為1000mL溶液中有純油酸2mL,用量筒測(cè)得1mL上述溶液為100滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi),讓油膜在水面上盡可能散開(kāi),油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖甲所示,圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為2cm,油膜所占方格數(shù)約為80個(gè),可以估算出油膜的面積是______m2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),由此估算出油酸分子的直徑是______m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(3)在一次實(shí)驗(yàn)中由于痱子粉撒得過(guò)多,得到了如圖乙所示的油膜,如果按此油膜來(lái)計(jì)算分子直徑,你認(rèn)為測(cè)量結(jié)果相對(duì)真實(shí)值會(huì)______(填“偏大”“偏小”或“無(wú)系統(tǒng)誤差”)。

14. 某同學(xué)用圖(a)所示裝置測(cè)定重力加速度.小球上安裝有擋光部件,光電門安裝在小球平衡位置正下方.
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光部件的擋光寬度d,其讀數(shù)如圖(b),則d=_______________mm;

(2)讓單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)并開(kāi)啟傳感器的計(jì)數(shù)模式,當(dāng)計(jì)數(shù)器記錄小球全振動(dòng)的次數(shù)為N時(shí),單擺運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則該單擺的周期T=_______________;
(3)擺線長(zhǎng)度大約80cm,該同學(xué)只有一把量程為30cm的刻度尺,于是他在細(xì)線上標(biāo)記一點(diǎn)A,使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長(zhǎng)度為30cm,如圖(c).保持A點(diǎn)以下的細(xì)線長(zhǎng)度不變,通過(guò)改變OA間細(xì)線長(zhǎng)度l以改變擺長(zhǎng),并測(cè)出單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的周期T.測(cè)量多組數(shù)據(jù)后繪制T2?l圖像,求得圖像斜率為k,可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=_______________(用題中所用字母表示).

四、簡(jiǎn)答題(本大題共1小題,共8.0分)
15. 如圖所示,MNP是截面為扇形的透明介質(zhì)的橫截面圖,頂角α=75°.今有一束單色光線在橫截面內(nèi)從MN的中點(diǎn)S沿垂直MN的方向射入透明介質(zhì),一部分光線經(jīng)NP面反射后恰好末從MP面射出,只考慮兩次反射作用.求:

(1)全反射中的臨界角;
(2)透明介質(zhì)的折射率.

五、計(jì)算題(本大題共3小題,共26.0分)
16. 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,最后變化到狀態(tài)A,其狀態(tài)變化過(guò)程的V?T圖像如圖所示。已知B→C過(guò)程中氣體做功的絕對(duì)值是C→A過(guò)程中氣體做功絕對(duì)值的2倍,氣體在狀態(tài)B時(shí)壓強(qiáng)為4.5×105Pa,求:
(1)理想氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng);
(2)理想氣體在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng);
(3)整個(gè)過(guò)程中理想氣體與外界交換的熱量。

17. 如圖甲所示,在光滑水平面上有A、B、C三小球,A、B兩球分別用水平輕桿通過(guò)光鉸鏈鏈與C球連接,兩球間夾有勁度系數(shù)足夠大、長(zhǎng)度可忽略的壓縮輕彈簧,彈簧與球不相連.固定住C球,釋放彈簧,球與彈簧分離瞬間桿中彈力大小F=10N.已知A、B兩球的質(zhì)量均為m1=0.2kg,C球的質(zhì)量m2=0.4kg,桿長(zhǎng)L=1.0m,彈簧在彈性限度內(nèi).

(1)求彈簧釋放的彈性勢(shì)能Ep;
(2)若C球不固定,求釋放彈簧后C球的最大速度v.

18. 如圖所示,在xOy平面內(nèi),有兩個(gè)半圓形同心圓弧,與坐標(biāo)軸分別交于a、b、c點(diǎn)和a′、b′、c′點(diǎn),其中圓弧a′b′c′的半徑為R.兩個(gè)半圓弧之間的區(qū)域內(nèi)分布著輻射狀的電場(chǎng),電場(chǎng)方向由原點(diǎn)O向外輻射,其間的電勢(shì)差為U.圓弧a′b′c′上方圓周外區(qū)域,存在著上邊界為y=2R的垂直紙面向里的足夠大勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓弧abc內(nèi)無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng).O點(diǎn)處有一粒子源,在xOy平面內(nèi)向x軸上方各個(gè)方向,射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,帶電粒子射出時(shí)的速度大小均為 2qUm,被輻射狀的電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng).不計(jì)粒子的重力以及粒子之間的相互作用,不考慮粒子從磁場(chǎng)返回圓形區(qū)域邊界后的運(yùn)動(dòng).求:
(1)粒子被電場(chǎng)加速后的速度v;
(2)要使粒子能夠垂直于磁場(chǎng)上邊界射出磁場(chǎng),求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值B0;
(3)當(dāng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第(2)問(wèn)中B0的 32倍時(shí),求能從磁場(chǎng)上邊界射出粒子的邊界寬度L.

答案和解析

1.【答案】A?
【解析】A根據(jù)圖像可知,液體與玻璃的附著層沿固體表面收縮,則該液體對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)的,A正確;玻璃管與其他液體有可能浸潤(rùn),B錯(cuò)誤;不浸潤(rùn)液體中,減小管的直徑,管中液面會(huì)進(jìn)一步下降,C錯(cuò)誤;在不浸潤(rùn)現(xiàn)象中,液體和玻璃間的相互作用比液體分子間的相互作用弱,D錯(cuò)誤.

2.【答案】D?
【解析】水下石頭反射的光線由水中進(jìn)入空氣時(shí),在水面上發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去,就會(huì)覺(jué)得石頭位置變淺了,所以水下的石頭看起來(lái)的深度比實(shí)際淺一些,故A錯(cuò)誤;彩虹的成因是光的折射,故B錯(cuò)誤;遠(yuǎn)處對(duì)岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰,是由于光在水面上發(fā)生反射所引起的,故C錯(cuò)誤;遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面上,入射角很大,當(dāng)入射角大于等于全反射臨界角時(shí)能發(fā)生全反射,光線不能射出水面,因而看不見(jiàn),故D正確.

3.【答案】C?
【解析】由圖甲可知光子的能量為?E=?0.85eV??13.6eV=12.75eV?,由圖丙可知遏止電壓為?7V?,所以光電子的初動(dòng)能為?Ek=eU=7eV?,所以金屬材料的逸出功為?W=E?Ek=5.75eV?,故A、B錯(cuò)誤;這些氫原子躍遷時(shí)共發(fā)出?C42=6?種頻率的光,故C正確;光電子由陰極?K?向?qū)γ娴臉O板運(yùn)動(dòng),形成的電流在圖乙中從右向左流動(dòng),要阻止該電流,需要施加反向電壓,即電源左側(cè)應(yīng)該為正極,故D錯(cuò)誤;

4.【答案】A?
【解析】A? 原線圈兩端電壓的有效值?U=Um 2=220V?,線圈的匝數(shù)比?n1n2=U1U2=553?,A正確;根據(jù)?U=nΔΦΔt?,原、副線圈的磁通量變化率之比為?ΔΦ原Δt:ΔΦ副Δt=1:1?,B錯(cuò)誤;電壓表測(cè)的為副線圈兩端電壓的有效值,即始終為?12V?,C錯(cuò)誤;通過(guò)副線圈的電流?I2=PU=116A?,電流表的讀數(shù)為?I1=n2n1I2=0.1A?,D錯(cuò)誤.

5.【答案】D?
【解析】?根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知?X?核為??13H?核,故A錯(cuò)誤;光子的頻率為?ν?,可知?γ?光子的動(dòng)量?p=hλ=hνc?,故B錯(cuò)誤;由比結(jié)合能的概念可知,該核反應(yīng)釋放的核能為?ΔE=4E2+3E3?6E1?,故C錯(cuò)誤;質(zhì)量虧損為?Δm=4E2+3E3?6E1c2?,故D正確

6.【答案】B?
【解析】?打氣后瓶塞末拔出前,氣體壓強(qiáng)增大,故A錯(cuò)誤;打氣后瓶塞末拔出前,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增加,故B正確;快速拔出瓶塞的過(guò)程中,氣體體積變大,對(duì)外做功,由于是快速拔出瓶塞,可認(rèn)為該過(guò)程沒(méi)有發(fā)生熱傳遞,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體內(nèi)能減少,故CD錯(cuò)誤.

7.【答案】B?
【解析】
【分析】
本題既要能理解振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象各自的物理意義,又要抓住它們之間內(nèi)在聯(lián)系,能熟練求出波速和看出振幅。并且會(huì)求振動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程。
【解答】
A、由圖乙可得質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期T=6s,由圖甲可得該波的波長(zhǎng)λ=6m,故該波的波速v=λT=1m/s,故A錯(cuò)誤;
B、該波的頻率f=1T=16Hz,所以該波能使固有頻率為16Hz的物體發(fā)生共振,故B項(xiàng)正確;
C、由圖乙可得該波的振幅為19cm,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、由于60s是周期的10倍,則在60s內(nèi),該波上的任意振動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程s=10×4A=7.6m,故D錯(cuò)誤。??
8.【答案】C?
【解析】
【分析】由彈簧垂直與OP方向的彈力的分力大小變化情況結(jié)合滑動(dòng)摩擦力公式得解;對(duì)OP及OQ階段,對(duì)小球應(yīng)用動(dòng)能定理求解速度最大時(shí)的位置;從P點(diǎn)返回的過(guò)程中,由小球的受力情況判斷速度最大的位置。
本題主要考查對(duì)胡克定律及對(duì)彈簧系統(tǒng)動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用,有一定難度。
【解答】A.設(shè)彈性繩與豎直方向的夾角為?θ?,彈性繩的彈力為?kl?(?l?為彈性繩與滑輪所在M點(diǎn)及桿上O點(diǎn)構(gòu)成的直角三角形的斜邊長(zhǎng)),當(dāng)小球從O點(diǎn)沿著桿下降的過(guò)程中,對(duì)小球做受力分析可得受力分析如下圖所示
??
彈性繩的彈力在水平方向的分力大小為
Fx=klsinθ
由幾何關(guān)系可知
lsinθ?始終等于?dOM?的長(zhǎng)度,因此可知彈性繩的彈力在水平方向的分力大小始終不變,而
Fx=N?,?f=μN(yùn)
可知小球在豎直桿上滑動(dòng)的過(guò)程中摩擦力始終不變,故A錯(cuò)誤;
B.對(duì)小球在O點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中豎直方向上受力分析可得
F合=mg?f?klcosθ
其中?lcosθ?始終等于小球從O點(diǎn)下落的距離設(shè)為?x?,則有
F合1=mg?f?kx
重力和摩擦力為恒力,以上等式關(guān)系可類比彈簧振子在最大位移處豎直向下做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)合力的變化,而Q為OP的中點(diǎn),則可知小球第一次運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)時(shí)速度最大,故B錯(cuò)誤;
C.從P點(diǎn)返回的過(guò)程中,摩擦力向下,豎直方向有
F合2=mg+f?kx
類比小球第一次下降的過(guò)程,若合力不變,則小球仍然在上升至Q點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大,但實(shí)際上在小球第一次從最低點(diǎn)P上升的過(guò)程中,豎直向下的力增大了,則小球需要克服阻礙其運(yùn)動(dòng)的力而做的功增加了,因此從能量的角度考慮,小球從P點(diǎn)返回的過(guò)程中,速度最大的位置一定在Q點(diǎn)的下方,故C正確;
D.由以上分析可知,小球每次下降后再上升的過(guò)程中其平衡位置都在下降,由此可知,當(dāng)小球最終停止時(shí)一定停在Q點(diǎn)下方的某一位置處,故D錯(cuò)誤。
??
9.【答案】BD?
【解析】?綠光的波長(zhǎng)為?λ=cf=5×10?7m?,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于?Δx=7.5×10?7m=32λ?,故?P?點(diǎn)是振動(dòng)的減弱點(diǎn),?P?點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋,選項(xiàng)B正確;根據(jù)?Δx=Ldλ?,在其他條件不變的情況下,光的波長(zhǎng)增大,相鄰兩亮條紋的中心間距變大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在其他條件不變的情況下,單縫靠近雙縫,相鄰兩亮條紋的中心間距不變,選項(xiàng)D正確.

10.【答案】BC?
【解析】當(dāng)轎車以?30km/h?的速度通過(guò)減速帶時(shí),車身上下振動(dòng)的周期為?T=Lv=325s?,則車身上下振動(dòng)的頻率為?f=1T=813Hz?,故A錯(cuò)誤;車身上下振動(dòng)的頻率與車身系統(tǒng)的固有頻率越接近,車身上下振動(dòng)的幅度越大,所以當(dāng)轎車通過(guò)減速帶的速度大小不同時(shí),車身上下振動(dòng)的幅度大小可能相同,B正確、D錯(cuò)誤;當(dāng)轎車以?7.2km/h?的速度通過(guò)減速帶時(shí),車身上下振動(dòng)的頻率為?f=1T=vL=2Hz?,車身系統(tǒng)的固有頻率為
f0=1T0=2Hz?,此時(shí)?f=f0?所以車身發(fā)生共振,顛簸得最劇烈,C正確.


11.【答案】BD?
【解析】?A?和?B?組成的系統(tǒng)所受的外力之和為零,動(dòng)量守恒,初始總動(dòng)量為?mv?,則輕彈簧被壓縮過(guò)程中兩球系統(tǒng)總動(dòng)量仍然為?mv?,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;輕彈簧被壓縮到最短時(shí)?A?和?B?的速度相等,由動(dòng)量守恒有?mv=2mv共?,可得?v共=v2?,則此時(shí)兩球總動(dòng)能為?Ek=12×2mv共2=14mv2?,選項(xiàng)B正確;?A?和?B?在相對(duì)靠近壓縮彈簧和相對(duì)遠(yuǎn)離彈簧恢復(fù)原狀的過(guò)程中,?A?和?B?及輕彈簧組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒,則彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),有?mv=mvA+mvB,12mv2=12mvA2+12mvB2?,可得?vA=0,vB=v?,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),?vB=v?,小球?B?的動(dòng)能為?12mv2?,選項(xiàng)D正確.

12.【答案】BD?
【解析】金屬桿?OP?在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由右手定則可知,?P?點(diǎn)電勢(shì)高于?O?點(diǎn)電勢(shì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬桿?OP?位于磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)?E=BLv=BL0+Lω2=12BL2ω?,B項(xiàng)正確;金屬桿?OP?位于磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),回路中電流的瞬時(shí)值?I1=ER=BL2ω2R?,C項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬桿?OP?運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期?T?時(shí),只有一半時(shí)間在切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)有效值的定義有?I12R?T2+0=I效2RT?,解得回路中電流?I效= 2BL2ω4R?,D項(xiàng)正確.

13.【答案】(1)A?;(2)0.032;6.25×10?10;(3)偏大。?
【解析】
【分析】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知在此實(shí)驗(yàn)中把分子看成球體、油酸分子形成單層分子膜、油酸分子是緊挨在一起的;根據(jù)方格的面積和數(shù)量得出油膜的面積;
先根據(jù)公式求解油酸的體積,結(jié)合公式V=dS計(jì)算出分子的直徑;
根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析出痱子粉過(guò)厚對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
本題主要考查了油膜法估計(jì)分子的大小實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作,結(jié)合公式V=dS完成計(jì)算即可。
【解答】
(1)在“油膜法”估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中,體現(xiàn)的物理思想方法是理想模型法;
(2)正方形方格的邊長(zhǎng)為2cm,油膜所占方格數(shù)約為80個(gè),則S=(2×10?2)2×80m2=0.032m2;
每滴油酸酒精溶液中含有的純油酸的體積約為V=1100×21000mL=2×10?5mL=2×10?11m3,油酸分子直徑約為:d=VS=2×10?110.032m=6.25×10?10m
(3)所撒的痱子粉過(guò)厚,油酸分子無(wú)法充分展開(kāi),最終的面積會(huì)偏小,測(cè)量結(jié)果偏大。??
14.【答案】(1)2.332(2.331~2.333)(2)?tN? ?(3)?4π2k?
【解析】(1)由圖?b?可知?d=2mm+33.2×0.01mm=2.332mm2)由題意可知?t=NT?,解得?T=tN?;3)設(shè)?A?點(diǎn)以下的細(xì)線長(zhǎng)度為?l0?,根據(jù)單擺周期公式得?T=2π l+l0g?,化簡(jiǎn)得?T2=4π2gl+4π2gl0,T2?l?圖像的斜率為?k?,則?k=4π2g?,解得?g=4π2k?.

15.【答案】(1)臨界角?C=45°(2)??n= 2?
【解析】(1)從?S?點(diǎn)垂直射入的光路如圖所示

因?S?點(diǎn)為?MN?的中點(diǎn),所以人射角?θ=30°
設(shè)臨界角為?C,2θ+90°+C+α+90°=360°
解得全反射中的臨界角?C=45°
(2)光在?NP?面恰好發(fā)生全反射,則?sinC=1n
解得透明介質(zhì)的折射率?n= 2


16.【答案】解:(1)由圖可知,氣體A→B為等容變化過(guò)程,由查理定律得
pBTB=?pATA????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
解得?pA=1.5?×10??5Pa??
(2)由圖可知,氣體B→C為等溫變化過(guò)程,由玻意耳定律得
pBVB?=pCVC? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
解得?pC=1.5?×105?Pa? ?
(3)C→A過(guò)程中外界對(duì)氣體做功
W=pC(VC?VA)=1.5×105Pa×(3?1)×10?3J=300J
B→C過(guò)程中外界對(duì)氣體做功
W′=?2W=?600J
由熱力學(xué)第一定律
ΔU=W′+W+Q=0
可得氣體吸熱,Q=300J。
?
【解析】(1、2)根據(jù)圖示圖象判斷氣體狀態(tài)變化過(guò)程,求出氣體狀態(tài)參量,應(yīng)用查理定律和玻意耳定求出狀態(tài)A、C的壓強(qiáng)。
(3)根據(jù)氣體狀態(tài)變化過(guò)程結(jié)合題意求出整個(gè)過(guò)程外界對(duì)氣體做的功;根據(jù)熱力學(xué)第一定律求出氣體與外界交換的熱量。
本題考查了氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用,根據(jù)題意與圖示圖線分析清楚氣體狀態(tài)變化過(guò)程、求出氣體狀態(tài)參量是解題的前提,應(yīng)用氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律可以解題。

17.【答案】(1)解得?Ep=10J(2)解得?v=5m/s?
【解析】解:(1)由對(duì)稱性可知球與彈簧分離時(shí)球的速度相等,設(shè)為?v0
對(duì)?A?球,由牛頓第二定律有?F=m1v02L
由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得?Ep=2×12m1v02
解得?Ep=10J
(2)三個(gè)球在一條直線上時(shí),?C?球速度與桿垂直,加速度等于0,速度最大,?A、B?球速度分別為?v1、v2?由對(duì)稱性可知?v1=v2
由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律可知?m1v1+m1v2=m2v
由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得?12m1v12+12m1v22+12m2v2=Ep
解得?v=5m/s


18.【答案】解:(1)設(shè)粒子被電場(chǎng)加速后速度為v,由動(dòng)能定理得qU=12mv2?12mv02,
解得v=2 qUm;
(2)垂直磁場(chǎng)上邊界射出的粒子的圓心O′必在磁場(chǎng)上邊界上,設(shè)該粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,滿足磁感應(yīng)強(qiáng)度有最大值,即r有最小值,又因?yàn)镺O′= R2+r2,
當(dāng)r有最小值時(shí),OO′取最小值,OO′最小值為O點(diǎn)到磁場(chǎng)上邊界的距離2R,故rmin= 3R
帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)qvB0=mv2rmin?,
由以上各式可得B0=1R 4mU3q;

(3)當(dāng)B= 32B0時(shí),帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑r=2R;
由幾何知識(shí)可知:當(dāng)粒子從c′點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng),粒于從磁場(chǎng)上邊界射出點(diǎn),為粒子能夠到達(dá)上邊界的最右端;
粒子能夠到達(dá)上邊界的最右端距y軸的距離為x1=R+r=3R,
當(dāng)粒子與磁場(chǎng)上邊界相切時(shí),切點(diǎn)為粒子能夠到達(dá)上邊界的最左端,如圖:

由幾何關(guān)系可知,粒子能夠到達(dá)上邊界的最左端距y軸的距離為x2= R2+r2= 5R;
可知粒子能從磁場(chǎng)上邊界射出粒子的邊界寬度L=x1+x2=(3+ 5)R。?
【解析】本題考查了粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),粒子在電場(chǎng)中加速,在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程、作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用動(dòng)能定理、牛頓第二定律即可解題,解題時(shí)注意幾何知識(shí)的應(yīng)用。
(1)由動(dòng)能定理,求進(jìn)入磁場(chǎng)速度;
(2)從a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子不能從磁場(chǎng)上邊射出磁場(chǎng)應(yīng)滿足:r0

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