故選B。13.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。下列現(xiàn)象中屬于利用多普勒效應(yīng)的是( ?。?/span>A. 交通警察利用測(cè)速儀向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波,根據(jù)反射波的頻率變化判斷車速B. 醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波,根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化,判斷血流的速度是否正常C. 發(fā)生雷電時(shí),人們利用看見閃電與聽見雷聲的時(shí)間間隔來估算自己與雷電發(fā)生處之間的距離D. 天文學(xué)上通過對(duì)比某些元素在遙遠(yuǎn)天體上的發(fā)光頻率與其靜止在地球上的發(fā)光頻率,判斷天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度【答案】C【解析】【詳解】A.交通警察利用測(cè)速儀向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波,根據(jù)反射波的頻率變化判斷車速利用了聲波多普勒效應(yīng)的原理,故A正確,不符合題意;B.醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波,根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化,判斷血流的速度是否正常也屬于聲波多普勒效應(yīng)的應(yīng)用,故B正確,不符合題意;C.發(fā)生雷電時(shí),人們利用看見閃電與聽見雷聲的時(shí)間間隔來估算自己與雷電發(fā)生處之間的距離是通過光速遠(yuǎn)大于聲速,用這個(gè)時(shí)間間隔乘以聲速來估算的,故它不屬于多普勒效應(yīng)的應(yīng)用,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.天文學(xué)上通過對(duì)比某些元素在遙遠(yuǎn)天體上的發(fā)光頻率與其靜止在地球上的發(fā)光頻率,判斷天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度是屬于光波的多普勒效應(yīng)的原理應(yīng)用,故D正確,不符合題意。故選C。多普勒效應(yīng)是由于振源與觀察者之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng),使觀察者接受到的頻率不同于振源頻率的現(xiàn)象,據(jù)此判斷即可。本題考查的是多普勒效應(yīng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,能夠很好地體現(xiàn)物理就在身邊,物理與生活中的一些現(xiàn)象息息相關(guān)的新課改理念,是一道非常好的試題。14.環(huán)境監(jiān)測(cè)中通常需要監(jiān)測(cè)煙塵濃度。如圖所示為光電式煙塵濃度計(jì)的工作原理圖。光源1發(fā)出的光線經(jīng)聚光透鏡2后,再經(jīng)半透半反鏡3分成兩束強(qiáng)度相等的光線。其中一路光線經(jīng)反射鏡4后穿過被測(cè)煙塵,有部分光線被煙塵吸收或散射(光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,使光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象)后,經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換電路6轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U1.另一路光線直接到達(dá)光電轉(zhuǎn)換電路76、7完全相同)后,產(chǎn)生作為被測(cè)煙塵濃度的參比電壓信號(hào)U2.運(yùn)算電路通過U1U2的比值計(jì)算出被測(cè)煙塵的濃度。根據(jù)上述信息應(yīng)用所學(xué)知識(shí)可以判斷(  )A. 沒有煙塵時(shí),U1U2的比值應(yīng)該為零B. 散射過程中動(dòng)量守恒定律不成立C. 如果用全反射棱鏡作為反射鏡4,其折射率至少為2D. 煙塵濃度越高時(shí),U1U2的差值越大【答案】D【解析】【詳解】A.沒有煙塵時(shí),光的傳播方向沒有發(fā)生改變,U1U2的大小相等,其比值應(yīng)該為1,不是零,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)康普頓效應(yīng)原理,散射過程是光子與微粒碰撞作用的結(jié)果,所以動(dòng)量守恒定律仍然成立,故B錯(cuò)誤;C.如果用全反射棱鏡作為反射鏡4,其反射光線與入射光線的夾角是90°,故需要其臨界角小于45°,再根據(jù)故其折射率至少為,故C錯(cuò)誤;D.煙塵濃度越高時(shí),光線被煙塵吸收或散射得就會(huì)越多,光線射到6的亮度就會(huì)越少,所以U1U2的差值越大,故D正確。故選D。第Ⅱ卷(非選擇題共58分)15.一位同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。他安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,斜槽與水平槽之間平滑連接,且槽的末端水平。在水平地面上依次鋪上白紙、復(fù)寫紙,記下鉛垂線所指的位置O。選擇兩個(gè)半徑相同的小球開始實(shí)驗(yàn),主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:a.不放球2,使球1從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下,落到記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡。多次重復(fù)上述操作。b.把球2放在水平槽末端位置,讓球1仍從原位置由靜止開始滾下,與球2碰撞后,兩球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。多次重復(fù)上述操作。c.在記錄紙上確定M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置,并用刻度尺分別測(cè)量MP、NO點(diǎn)的距離,即線段OM、OPON的長(zhǎng)度。(1)下列說法正確的是________。A.球1的質(zhì)量大于球2的質(zhì)量B.實(shí)驗(yàn)過程中記錄紙可以隨時(shí)移動(dòng)C.在同一組實(shí)驗(yàn)中,每次球1必須從同一位置由靜止釋放D.在同一組實(shí)驗(yàn)中,球2的落點(diǎn)并不重合,說明操作中出現(xiàn)了錯(cuò)誤(2)已知球1的質(zhì)量為m1,球2的質(zhì)量為m2,落點(diǎn)的平均位置M、P、N幾乎在同一條直線上。如果m1·OM+m2·ON近似等于______________,則可以認(rèn)為驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。(3)實(shí)驗(yàn)過程中要求槽末端水平,請(qǐng)你說明原因___________________________。【答案】    (1). AC    (2). m1?OP    (3). 如果槽末端保持水平,小球離開槽末端后做平拋運(yùn)動(dòng),在空中的飛行時(shí)間相等,可以用水平位移替代小球在碰撞前后的速度.【解析】【詳解】(1)[1]A.在實(shí)驗(yàn)中,需要球1的質(zhì)量大于球2的質(zhì)量,這樣球1與球2相碰后球1才不會(huì)反彈而直接向右運(yùn)動(dòng),故A正確;B.實(shí)驗(yàn)過程中記錄紙不可以隨時(shí)移動(dòng),復(fù)寫紙可以移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.在同一組實(shí)驗(yàn)中,每次球1必須從同一位置由靜止釋放,這樣才能保證每次球1滑到底端時(shí)速度相等,故C正確;D.在同一組實(shí)驗(yàn)中,球2的落點(diǎn)并不重合,這是操作中出現(xiàn)的誤差,而不是錯(cuò)誤,故D錯(cuò)誤。故選AC(2)[2].動(dòng)量守恒定律是指碰前的動(dòng)量等于碰后的動(dòng)量,而小球平拋時(shí)的初速度應(yīng)該等于水平位移除下落的時(shí)間,由于下落的高度它們都是相等的,故時(shí)間相等,設(shè)時(shí)間為t;則碰前動(dòng)量碰后動(dòng)量即滿足等式m1?OP=m1?OM+m2?ON即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒;(3)[3].實(shí)驗(yàn)過程中要求槽末端水平,原因是小球離開槽末端后做平拋運(yùn)動(dòng),在空中的飛行時(shí)間相等,可以用水平位移替代小球在碰撞前后的速度。16.同學(xué)們想測(cè)量由兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。(1)第一小組的同學(xué)用電壓表、電阻箱、開關(guān)、若干導(dǎo)線和待測(cè)電池組連成電路,如圖甲所示。電路中用到的器材均完好無損。①檢查電路時(shí),他們發(fā)現(xiàn)在開關(guān)閉合前電壓表示數(shù)不為零,這是由于導(dǎo)線_____(填寫表示導(dǎo)線的字母)連接錯(cuò)誤造成的。改正錯(cuò)誤連接后再次閉合開關(guān),他們發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),但改變電阻箱連入電路的阻值時(shí),電壓表示數(shù)保持不變,原因可能是(寫出一條即可)_____。②排除故障后,他順利完成實(shí)驗(yàn),并根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)畫出圖乙所示的圖線,其中U為電壓表示數(shù),R為電阻箱連入電路的阻值。由圖知:電池組的電動(dòng)勢(shì)E=_____,內(nèi)阻r=_____。(2)第二小組的同學(xué)用一塊檢查完好的靈敏電流計(jì)(滿偏電流Ig已知,內(nèi)阻Rg未知)、電阻箱、開關(guān)、若干導(dǎo)線和待測(cè)電池組連成電路,如圖丙所示。閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R1時(shí)靈敏電流計(jì)指針達(dá)到滿偏,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R2時(shí)靈敏電流計(jì)指針達(dá)到半偏。請(qǐng)你通過推導(dǎo)說明,在這種測(cè)量方法中由于靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻Rg未知是否會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量造成系統(tǒng)誤差_________________________。【答案】    (1). c    (2). 導(dǎo)線a或?qū)Ь€d與其他元件連接時(shí)接觸不好導(dǎo)致斷路    (3).     (4).     (5). 測(cè)量電動(dòng)勢(shì)E時(shí)不存在系統(tǒng)誤差,測(cè)量?jī)?nèi)阻r時(shí)存在系統(tǒng)誤差【解析】【詳解】(1)[1][2].由于電壓表與電源直接相連,造成了閉合開關(guān)前電壓表的示數(shù)不為0,故是導(dǎo)線c接在了開關(guān)與電源的正極之間,應(yīng)該接在開關(guān)與電阻箱之間;若閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),但改變電阻箱連入電路的阻值時(shí),電壓表示數(shù)保持不變,說明電壓表測(cè)量的一直是電源電壓,也就說明與電壓表并聯(lián)的那部分出現(xiàn)了斷路,即導(dǎo)線a或?qū)Ь€d與其他元件連接時(shí)接觸不好導(dǎo)致斷路;[3][4].根據(jù)閉合電路的歐姆定律則由圖像可知圖像的斜率 解得(2)[5].是否會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量造成系統(tǒng)誤差就看通過計(jì)算得出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻中有沒有電流計(jì)的內(nèi)阻,如果有,它的存在就會(huì)有誤差,如果沒有,則它再存在也不會(huì)影響這個(gè)值的大??;根據(jù)閉合電路歐姆定律可知E=IgRg+r+R1同理E=IgRg+r+R2聯(lián)立解得E=IgR2-R1r=R2-2R-Rg由此可知利用這種方法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)E時(shí)不存在系統(tǒng)誤差,測(cè)量?jī)?nèi)阻r時(shí)存在系統(tǒng)誤差。17.均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd,每邊長(zhǎng)為L,總電阻為R。將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處,如圖所示。線框由靜止開始自由下落,并能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。在此過程中線框平面保持在豎直平面內(nèi),且bc邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界面平行。重力加速度為g。在線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,求:(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E;(2)bc兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc(3)閉合線框的質(zhì)量m。【答案】(1)(2);(3)【解析】【詳解】1)線框自由落體線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),根據(jù)機(jī)械能守恒線框速度根據(jù)法拉第電場(chǎng)感應(yīng)定律,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2)線框形成閉合回路,此過程中線框中電流b點(diǎn)和c點(diǎn)間的電勢(shì)差相當(dāng)于電源端電壓3)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng),重力和安培力平衡解得線框質(zhì)量 18.我們可以從宏觀與微觀兩個(gè)角度來研究熱現(xiàn)象。一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C,其中A→B過程為等壓變化,B→C過程為等容變化。已知VA=0.3m3,TA=300KTB=400K,TC=300K(1)請(qǐng)你求出氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積VB;(2)氣體分別處于狀態(tài)A和狀態(tài)B時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布情況如圖所示,其中對(duì)應(yīng)狀態(tài)B的是曲線_____(選填“①”或“②”)。(3)請(qǐng)你說明B→C過程中,氣體壓強(qiáng)變化的微觀原因。(4)設(shè)A→B過程氣體吸收熱量為Q1,B→C過程氣體放出熱量為Q2,請(qǐng)你比較Q1、Q2的大小并說明依據(jù)。【答案】(1)(2)②;(3)見解析;(4) ,依據(jù)見解析【解析】【詳解】1過程為等壓變化,由蓋-呂薩克定律有代入數(shù)據(jù),解得2)因?yàn)?/span>B的溫度高,氣體分子的平均動(dòng)能較大,即速率大的分子數(shù)點(diǎn)分子總數(shù)的比例偏多,故②是其對(duì)應(yīng)的曲線3)氣體的壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能、氣體分子的密集程度有關(guān),過程為等容變化,氣體體積不變,氣體分子的密集程度不變,氣體的溫度降低,氣體分子的平均動(dòng)能變小,因此氣體的壓強(qiáng)變小4)一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)過程:氣體溫度升高,內(nèi)能增大氣體體積增大,氣體對(duì)外做功,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體吸收熱量過程:氣體溫度降低,內(nèi)能減少氣體體積不變,既沒有氣體對(duì)外做功,也沒有外界對(duì)氣體做功,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體放出熱量由題知,,因此19.如圖甲所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接質(zhì)量為m的小物塊。以小物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,以豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸Ox?,F(xiàn)將小物塊向上托起,使彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)將小物塊由靜止釋放,小物塊在豎直方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng),且彈簧始終在彈性限度內(nèi)。(1)以小物塊經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)過程為例,通過推導(dǎo)說明小物塊的運(yùn)動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);(2)求小物塊由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,重力勢(shì)能的變化量ΔEP1、彈簧彈性勢(shì)能的變化量ΔEP2;(3)在圖乙中畫出由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,小物塊的加速度ax變化的圖象,并利用此圖象求出小物塊向下運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度。【答案】(1)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);(2);;(3) ;【解析】【詳解】(1)設(shè)小物塊位于平衡位置時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為,則有可得小物塊運(yùn)動(dòng)到平衡位置下方處,受力如圖所示此時(shí)彈簧彈力大小為小物塊所受合力為即小物塊所受合力與其偏離平衡位置的位移大小成正比,方向相反,說明小物塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);(2)根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性的特點(diǎn),小物塊由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,下降的高度為,重力勢(shì)能的變化量為根據(jù)機(jī)械能守恒定律得其中解得彈簧彈性勢(shì)能的變化量為(3)由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中,小物塊的加速度變化的圖象如圖所示當(dāng)時(shí)小物塊的速度最大,設(shè)合外力做功為,根據(jù)圖中圖線()與橫軸所圍面積得根據(jù)可得小物塊向下運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為20.在研究原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí),需要用能量很高的粒子去轟擊原子核。粒子加速器可以用人工方法使帶電粒子獲得很大速度和能量。圖甲是回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖,D1D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓型金屬盒,兩盒之間留有間距為d的窄縫,它們之間有一定的電勢(shì)差。兩個(gè)金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為BD1盒的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子。粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速,之后進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過若干次加速后,將粒子從金屬盒邊緣引出。設(shè)粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓大小為U,不考慮粒子離開A處時(shí)的速度、粒子重力、粒子間的相互作用及相對(duì)論效應(yīng)。(1)求粒子被引出時(shí)的動(dòng)能Ek;(2)求粒子被電場(chǎng)加速的次數(shù)n(3)隨著粒子在電場(chǎng)中的不斷加速,粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速率一次比一次增大,然而粒子每次在金屬盒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間卻相同,粒子在交變電場(chǎng)中加速的總時(shí)間也可以忽略。已知10MeV以上的回旋加速器中磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級(jí)為1T,金屬盒的直徑在1m以上,窄縫之間距離約為0.1cm。請(qǐng)你結(jié)合上述參數(shù),通過推導(dǎo)和估算加以分析。【答案】(1);(2)(3)見解析【解析】【詳解】(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力充當(dāng)向心力,被引出時(shí)的速度為,根據(jù)牛頓第二定律有解得粒子被引出時(shí)的動(dòng)能(2)粒子在電場(chǎng)中被加速次,根據(jù)動(dòng)能定理有解得(3)粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以看成兩部分時(shí)間之和:在金屬盒內(nèi)旋轉(zhuǎn)圈的時(shí)間和通過金屬盒間隙次所需的時(shí)間,粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力充當(dāng)向心力,則有運(yùn)動(dòng)周期由此可知粒子運(yùn)動(dòng)周期與粒子速度無關(guān),每次在金屬盒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比由此可知粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間可以忽略。 

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