1、2015-2016学年吉林省四平实验中学高二(下)期末物理试卷一、选修33选择题(共14小题,每小题4分,满分56分.第110小题,只有一项符合题目要求;第1114小题,至少有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,错选或不选得0分)1关于密闭容器中气体的压强,下列说法正确的是()A是由气体受到的重力而产生的B是由大量气体分子频繁的撞击器壁产生的C压强的大小只取决于气体分子数量的多少D容器运动的速度越大,气体的压强也越大2如图是一定质量的理想气体的pV图,气体从ABCDA完成一次循环,AB(图中实线)和CD为等温过程,温度分别为T1和T2下列说法中正确的是()AT2T1B从C
2、D过程放出的热量等于外界对气体做的功C若气体沿直线由AB,则气体的温度先降低后升高D从微观角度讲BC过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的3有关“温度”的概念,下列说法中正确的是()A温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B温度是分子平均动能的标志C一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高D温度较高的物体,每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大4如图,玻璃管内封闭了一段气体,气柱长度为l,管内外水银面高度差为h若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则()Ah、l均变大Bh、l均变小Ch变大l变小Dh变小l变大52013年6月11日“神舟十号”顺利升空,标志着我国火箭载人太空飞
3、行有了历史性的跨越,高空实验火箭起飞前,仪器舱内气体的压强p0=1atm,温度t0=27,在火箭竖直向上飞行的过程中,加速度的大小等于重力加速度g,仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p0,已知仪器舱是密封的,那么,这段过程中舱内温度是()A16.2B32.4C360KD180K6扩散现象说明了()A气体没有固定的形状和体积B分子间相互排斥C分子在不停地运动着D不同分子间可相互转换7某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水,用相同的热源同时加热,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,丙杯为隔沙加热,加热一段时间后,测得烧杯外物质的温度分别为水温100、油温300、沙温600,且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾
4、状态,则三杯水的温度高低顺序为()A甲乙丙B甲乙丙C甲乙=丙D甲=乙=丙8在热力学第一定律的表达式U=W+Q中关于U、W、Q各个物理量的正、负,下列说法中正确的是()A外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时U为正B物体对外界做功时W为正,吸热时Q为正,内能增加时U为正C物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时U为正D外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时U为负9下列说法中正确的是()A第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律B教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动,这种运动是布朗运动C地面附近有一正在上升的空气团(视为理想气体),它与外界的热
5、交换忽略不计已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中气团体积增大,温度降低D热量只能从高温物体向低温物体传递,不可能由低温物体传给高温物体10用如下哪些组数据,可求出阿伏加德罗常数()A水的密度和水的摩尔质量B水的摩尔质量、水的密度和水分子的体积C水分子的质量和体积D水的摩尔质量和水分子的体积11下列说法中正确的是()A往一杯水里放几粒盐,盐粒沉在水底,逐渐溶解,过一段时间,上面的水也变咸了,这是食盐分子做布朗运动的结果B把一块铅和一个金块表面磨光后紧压在一起,在常温下放置几年,结果金和铅相互渗入,这是两种金属分子做布朗运动的结果C扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动,同时也
6、说明了分子间是有空隙的D压缩气体比压缩固体和液体容易得多,这是因为气体分子间的距离远大于液体和固体分子间距离12用下述方法改变物体的内能,属于做功的方式是()A搓搓手会感到水暖和些B汽油机气缸内被压缩的气体C车刀切下的炽热的铁屑D物体在阳光下被晒热13如图所示电路与一绝热密闭气缸相连,Rx为电热丝,气缸内有一定质量的理想气体,闭合电键后,气缸里的气体()A内能增大B平均动能减小C无规则热运动增强D单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少14下列数值等于阿伏加德罗常数的是()A1m2的任何物质所含的分子数B1kg的任何物质所含的分子数C标准状态下1mol气体所含的分子数D任何状态下1mol任何物质
7、所含的分子数二、计算题(共4小题,满分44分)15为保证环境和生态平衡,在各种生产活动中都应严禁污染水源在某一水库中,一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶,速度为8m/s导致油箱突然破裂,柴油迅速流入水中,从漏油开始到船员堵住漏油共用t=1.5min测量时,漏出的油已在水面上形成宽约为B=100m的长方形厚油层,已知快艇匀速运动,漏出油的体积V=1.44103m3(已知油分子的直径约为1010m)则:(1)该厚油层的平均厚度D为多少?(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍?16某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一面积为0.1m2的水盆盛6kg的水,经太阳垂直照射15
8、min,温度升高5,若地表植物每秒接收太阳能的能力与水相等,试计算:已知水的比热容是4.2103J/(kg)(1)每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为多少焦?(2)若绿色植物在光合作用下每吸收1kJ的太阳能,可放出0.05L的氧气,则每公顷绿地每秒钟可放出多少氧气?(1公顷=104m2)17如图所示,一端开口的钢制圆筒,在开口端上面放一活塞,活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计,现将其开口端向下,竖直缓慢地放入7的水中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,这时筒内气柱长为14cm,当水温升高到27时,钢筒露出水面的高度为多少?(筒的厚度不计)18(适合于一期课改教材的考生)汽车行驶时轮胎的胎压太
9、高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油上升已知某型号轮胎能在4090正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么在t=20时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎容积不变)三、选修34选择题(共14小题,满分0分.第1928小题,只有一项符合题目要求;第2831小题,至少有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,错选或不选得0分)19下列关于波的叙述中正确的是()A光的偏振现象表明光是一种横波B超声波可以在真空中传播C白光经光密三棱镜折射发生色散时,红光的偏折角最大D天空中出现的彩虹是因为光的衍射形成色散
10、现象20关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法,其中正确的是()A回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程C动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程21某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m,发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像,这棵树的高度约为()A5.5mB5.0mC4.5mD4.0m22一束光在空气与水的交界面处要发生全反射,条件是
11、()A光由空气射入水中,入射角足够大B光由空气射入水中,入射角足够小C光由水中射入空气,入射角足够大D光由水中射入空气,入射角足够小23许多科学家在物理学发展史上作出了重要的贡献,下列表述正确的是()A根据麦克斯韦理论,变化的磁场周围一定产生变化的电场B安培根据分子电流假说很好地解释了电磁感应现象C洛伦兹指出,运动电荷在磁场中受到的作用力一定垂直于磁场方向和速度方向D法拉第通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转,得出通电导线的周围存在磁场的结论24一束太阳光斜射入三棱镜中,该光线通过棱镜后的光路如图所示,将光线到达屏上的区域分为、区,则温度最高的区域为()ABCD无法确定25关于薄膜干涉,下列
12、说法正确的是()A干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两个表面反射,形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗条纹是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C干涉条纹是等间距的平行线时,说明膜的厚度处处相等D观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧观察26下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f0,则()驱动力频率f/Hz304050607080受迫振动振幅A/cm10.216.827.227.216.08.3Af0=60HzB60Hzf070HzC50Hzf060HzDf0=70Hz27有一个在y方向上做简谐运动的物体,其振动曲线如图所示,关
13、于此图的下列判断正确的是()A图可作为该物体的速度vt图象B图可作为该物体的回复力Ft图象C图可作为该物体的回复力Ft图象D图可作为该物体的加速度at图象28光导纤维的结构如图,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播以下关于光导纤维的说法正确的是()A内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用29如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m
14、处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则()At=0.10s时,质点Q的速度方向向上B该波沿x轴正方向的传播C该波的传播速度为40m/sD从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30 cm30如图所示,两束单色光a、b从水面下射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是 ()A用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C在水中a光的速度比b光的速度小D在水中a光的临界角大于b光的临界角31如图为一列简谐横波某一时刻的波形图,其中a、b两质点的位移大小相等,则以下判断正确的是(
15、)A再经过一个周期,a、b位移大小仍相等B再经过半个周期,a、b位移大小仍相等C再经过半个周期,a、b速度大小相等D某一时刻a、b有可能同时经过平衡位置32将一细线上端挂在测力传感器的探头上,细线下端挂一可视为质点的小球,组成一个单摆装置,如图a用测力探头和计算机组成的装置测定小球摆动过程中摆线受到的拉力F,计算机屏幕上得到如图b所示的Ft图象,(计算时可认为g=2)下列说法正确的是()A小球的摆动周期为0.8sBt=0.4s时,小球运动到最低点C细线长为100cmD00.8s,小球的动能先减小后增大四、计算题(共4小题,满分0分)33如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,AB边竖直,一单色光束从
16、玻璃砖的某一点水平射入,入射角=60,玻璃砖对该单色光的折射率n=已知光在真空中的速度为c,求光束经玻璃砖折射后第一次到AB边所需要的时间34在湖中,甲、乙两人分别乘坐在相距24m的两只小船上,有一列水波从小湖面传开,每只船每分钟上下浮动20次,当甲所在小船位于波峰时,乙所在小船位于波谷,这时两船之间还有一波峰,则水波的速度为多少?35如图所示,质量为m=0.5kg的物体放在质量为M=4.5kg的平台上,随平台上、下做简谐运动设在简谐运动过程中,二者始终保持相对静止已知弹簧的劲度系数为k=400N/m,振幅为A=0.1m试求:(1)二者一起运动到最低点时,物体对平台的压力大小;(2)二者一起运
17、动最高点时,物体对平台的压力大小(取g=10m/s2)36某种光学元件由两种不同透明物质和透明物质制成,其横截面如图所示,O为AB中点,BAC=30,半圆形透明物质的折射率为n1=,透明物质的折射率为n2一束光线在纸面内沿O点方向射入元件,光线与AB面垂线间的夹角为,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出求:该透明物质的折射率n2;光线在透明物质中的传播速度大小;光线与AB面垂线间的夹角的正弦值五、选修35选择题(共14小题,满分0分。第3746小题,只有一项符合题目要求;第4649小题,至少有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,错选或不选得0分)
18、37关于光电效应的规律,下列说法中正确的是()A只有入射光的波长大于该金属的极限波长,光电效应才能产生B光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C发生光电效应的反应时间一般都大于107sD发生光电效应时,单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比38关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理,下列说法正确的是()A镉棒能释放中子,依靠释放的多少控制反应速度B用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量C利用镉棒对中子吸收能力强的特点,依靠插入的多少控制中子数量D镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用,利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度39放射性元素的衰变方程为:,下列表述正确的是()A该衰变叫做衰变
19、BX粒子是构成原子核的核子C加压或加温可以改变衰变的快慢D发生衰变时原子核要吸收能量40太阳的连续光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线产生这些暗线是由于()A太阳表面大气层中缺少相应的元素B太阳内部缺少相应的元素C太阳表面大气层中存在着相应的元素D太阳内部存在着相应的元素41下列哪一种医学治疗、检查手段运用了放射性同位素放出的射线()AB超B化疗医治肿瘤CX光透视DCT断层扫描42阴极射线管中加高电压的作用是()A使管内的气体电离B使阴极发出阴极射线C使管内障碍物的电势升高D使管内产生前电场,电场力做功使电子加速43光子能量为E的一束光,照射容器中的氢气,被能级量子数n=3的氢原子吸
20、收后,该氢原子可能发出按频率逐渐升高排列的1、2、3、4、5、6六种频率的光子,由此可知入射光的能量E等于()Ah1Bh(61)Ch6Dh (1+2+3+4+5+6)44图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波已知金属钾的逸出功为2.22eV在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有()A二种B三种C四种D五种45铀核裂变时,对于产生链式反应的重要因素,下列说法正确的是()A铀块的质量是重要的因素与体积无关B为了使铀235裂变的链式反应容易发生,最好直接用裂变时产生的中子C若铀235的体积超过它的临界体积,
21、裂变的链式反应就能够发生D裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关46红、绿、蓝、紫四种单色光中,能量最大的是()A红光能量子B蓝光能量子C紫光能量子D绿光能量子47有两个小球a、b在水平桌面上发生碰撞,在满足下列条件时能够发生一维碰撞的是()A小球a静止,另一个小球b经过a球时刚好能擦到a球的边缘B小球a静止,另一个小球b沿着a、b两球球心连线去碰a球C相碰时,相互作用力的方向沿着球心连线D相碰时,相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上48如图所示,某种单色光射到光电管的阴极上时,电流表有示数,则()A入射的单色光的频率必大于阴极材料的极限频率B增大单色光的强度,电流表示数将增
22、大C滑片P向左移,可增大电流表示数D滑片P向左移,电流表示数将减小,甚至为零49下列说法正确的是()A所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B根据巴耳末公式可知,只要n取不同的值,氢原子光谱的谱线可以有无数条C巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分D氢原子光谱是线状谱的一个例证50如下四个图描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是()ABCD六、计算题(共6小题,满分0分。其中51、52、55、56小题为公主岭三中学生答题;53、54、55、56小题为其它学校学生答题)51如图所示匀强磁场B=0.1T,所用矩形线圈
23、的匝数N=100,边长1ad=0.2m,1bc=0.5m,以角速度=100rad/s绕OO轴匀速转动当线圈平面通过中性面时开始计时,试求:(1)线圈中瞬时感应电动势的大小;(2)由t=0至t=过程中的平均感应电动势值;(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈在t=时刻的电动势大小52高速公路给人们带来了方便,但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大,雾天往往出现十几辆车追尾持续相撞的事故某辆轿车在某高速公路上的正常行驶速度大小v0为120km/h,刹车时轿车产生的最大加速度a为10m/s2,如果某天有雾,能见度d(观察者能看见的最远的静止目标的距离)约为60m,设司机的反应时间t为0.5s,
24、为了安全行驶,轿车行驶的最大速度为多少?53如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C现让A球以v0=2m/s的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度vc=1m/s求:(1)A、B两球碰撞后瞬间的共同速度;(2)两次碰撞过程中损失的总动能54质量为M的气球上有一质量为 m的猴子,气球和猴子静止在离地高为h的空中从气球上放下一架不计质量的软梯,为使猴子沿软梯安全滑至地面,则软梯至少应为多长?55某金属受到频率为1=7.01014Hz的紫光照射时,释放出来的光电子最大初动能是0.69eV,当受到频率为2=11.8
25、1014Hz的紫外线照射时,释放出来的光电子最大初动能是2.69eV,求:(1)普朗克常量;(2)该金属的逸出功和极限频率56如图所示,在光滑水平面上,质量为m的小球B连接着一个轻质弹簧,弹簧与小球 均处于静止状态质量为2m的小球A以大小为v0的水平速度向右运动,接触弹簧后逐渐压缩弹簧并使B运动,经过一段时间,A与弹簧分离(1)当弹簧压缩至最短时,弹簧的弹性势能Ep为多大?(2)若开始时,在B球的右侧某位置固定一块挡板,在A与弹簧未分离前使B球与挡板发生碰撞,并在碰撞后立即将挡板撤走设B球与挡板碰撞时间极短,碰后B球的速度大小不变,但方向与原来相反欲使此后弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能能达到
26、第(1)问中Ep的3倍,必须使两球在速度达到多大时与挡板发生碰撞?2015-2016学年吉林省四平实验中学高二(下)期末物理试卷参考答案与试题解析一、选修33选择题(共14小题,每小题4分,满分56分.第110小题,只有一项符合题目要求;第1114小题,至少有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,错选或不选得0分)1关于密闭容器中气体的压强,下列说法正确的是()A是由气体受到的重力而产生的B是由大量气体分子频繁的撞击器壁产生的C压强的大小只取决于气体分子数量的多少D容器运动的速度越大,气体的压强也越大【考点】气体压强的微观意义【分析】大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续
27、地碰撞产生了气体的压强单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定【解答】解:A、B、气体的压强是由于大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的,与气体重力无关,故A错误,B正确;C、根据压强的微观意义可知,压强的大小取决于气体分子数量的多少以及气体温度的高低,故C错误;D、气体的压强是由于大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的,与容器的速度无关,故D错误;故选:B【点评】该题考查对气体压强的微观意义的
28、理解,解答本题关键明确气体压强的微观意义,知道影响气体压强的两个微观因素,牢记这两点即可不难2如图是一定质量的理想气体的pV图,气体从ABCDA完成一次循环,AB(图中实线)和CD为等温过程,温度分别为T1和T2下列说法中正确的是()AT2T1B从CD过程放出的热量等于外界对气体做的功C若气体沿直线由AB,则气体的温度先降低后升高D从微观角度讲BC过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的【考点】理想气体的状态方程【分析】由B到C等容降压,由理想气体状态方程知温度降低,从CD过程是等温压缩,外界对气体做功,而内能不变,BC过程压强降低是由于温度降低,平均动能减小引起的,体积不变【解答】解:A
29、、由B到C等容降压,由理想气体状态方程知温度降低,所以T2T1,故A错误B、从CD过程是等温压缩,外界对气体做功,而内能不变,所以放出的热量等于外界对气体做的功,故B正确C、若气体沿直线由AB,则气体的温度先升高后降低,故C错误D、从微观角度讲BC过程压强降低是由于温度降低,平均动能减小引起的,体积不变,分子密度不变,故D错误故选:B【点评】注意此类题目经常把理想气体状态方程与热力学第一定律相结合,并要理解热力学第一定律中各个符号的物理意义3有关“温度”的概念,下列说法中正确的是()A温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B温度是分子平均动能的标志C一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高D温度
30、较高的物体,每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大【考点】温度是分子平均动能的标志【分析】正确理解温度是分子平均动能的标志的含义,同时要了解内能的含义以及内能与哪些因素有关是解答本题的关键【解答】解:A、D、温度是分子无规则热运动激烈程度的反映,温度升高,分子热运动加剧,分子的平均动能增大,但这是一个统计规律,由于分子运动是杂乱无章的,不是每个分子的动能都增大,故A错误,D错误;B、温度是分子平均动能的标志故B正确;C、物体的内能增大,可能是分子势能增大导致的,分子的平均动能不一定增大,温度不一定升高,故C错误;故选:B【点评】温度是热学中的一个重要概念,一定要从宏观和微观两个角度加以
31、理解,关键要知道温度是分子平均动能的标志4如图,玻璃管内封闭了一段气体,气柱长度为l,管内外水银面高度差为h若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则()Ah、l均变大Bh、l均变小Ch变大l变小Dh变小l变大【考点】气体的等温变化【分析】在本实验中,玻璃管内水银柱的高度h受外界大气压和玻璃管内封闭了一段气体压强的影响玻璃管封闭了一段气体,这一部分空气也会产生一定的压强,而且压强的大小会随着体积的变化而改变,据此来分析其变化的情况即可【解答】解:在实验中,水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压如果将玻璃管向上提,则管内水银柱上方空气的体积增大,因为温度保持不变,所以压强减小
32、,而此时外界的大气压不变,根据上述等量关系,管内水银柱的压强须增大才能重新平衡,故管内水银柱的高度增大故选A【点评】在本题的分析中,一定要抓住关键,就是大气压的大小和玻璃管内封闭了一段气体决定了水银柱高度h的大小52013年6月11日“神舟十号”顺利升空,标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越,高空实验火箭起飞前,仪器舱内气体的压强p0=1atm,温度t0=27,在火箭竖直向上飞行的过程中,加速度的大小等于重力加速度g,仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p0,已知仪器舱是密封的,那么,这段过程中舱内温度是()A16.2B32.4C360KD180K【考点】理想气体的状态方程【分析】以水银
33、柱为研究对象,根据牛顿第二定律列出等式,根据理想气体状态方程列式求解,根据牛顿第二定律求得受力情况,然后根据状态方程求得答案【解答】解:以a=g的加速度匀加速上升时,对气压计内的水银柱,根据牛顿第二定律有:得以气体为研究对象其中所以根据理想气体状态方程,气体等容变化有:解得:故选:C【点评】本题关键是根据题意得到各个状态对应的压强,体积,温度中已知量,然后根据理想气体状态方程列式求解未知量,先根据牛顿第二定律求得受力分析求末态压强6扩散现象说明了()A气体没有固定的形状和体积B分子间相互排斥C分子在不停地运动着D不同分子间可相互转换【考点】扩散【分析】从扩散现象的本质出发,反映出分子的无规则运
34、动进行判断,从而即可求解【解答】解:A、气体没有固定的形状和体积是因为气体分子间距离很大,分子间作用力很小,气体分子可以自由向各个方向运动,故A错误;B、分子间相互排斥,就不会彼此进入了,分子间有空隙,积存在引力又存在斥力;故B错误;C、扩散现象是指分子间彼此进入对方的现象,可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间,直接反映了分子的无规则热运动,故C正确;D、转换是一种化学反应或是原子核反应,这只是彼此进入对方,故D错误故选:C【点评】考查对扩散现象的理解,注意会确定是否扩散运动,同时理解分子无规则的运动的含义7某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水,用相同的热源同时加热,甲杯为隔水加热,乙杯为隔
35、油加热,丙杯为隔沙加热,加热一段时间后,测得烧杯外物质的温度分别为水温100、油温300、沙温600,且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态,则三杯水的温度高低顺序为()A甲乙丙B甲乙丙C甲乙=丙D甲=乙=丙【考点】物态变化中的能量交换【分析】液体沸腾有两个必要条件:(1)达到沸点,(2)继续吸热;当两个条件同时具备时即可沸腾,沸腾后液体温度不变【解答】解:本题考查了沸腾的知识点,意在考查考生的理解能力甲杯外水温为100,所以甲杯中的水温也为100,乙、丙两烧杯外的物质温度虽然分别达到了300和600,但由于两烧杯中的水呈沸腾状态,所以两烧杯中的水温也同为100,故ABC错误,D正确故选:D【点
36、评】知道液体的沸腾条件和液体沸腾后温度不变是解决此类问题的关键8在热力学第一定律的表达式U=W+Q中关于U、W、Q各个物理量的正、负,下列说法中正确的是()A外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时U为正B物体对外界做功时W为正,吸热时Q为正,内能增加时U为正C物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时U为正D外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时U为负【考点】热力学第一定律【分析】根据对热力学第一定律:U=W+Q的掌握分析答题【解答】解:在热力学第一定律:U=W+Q中,外界对物体做功时W为正的,物体对外界做功时W为负;物体吸热时Q为正,放热时Q维护负的;内能增加时U为
37、正的,内能减少时U为负的;故选:C【点评】本题考查了对热力学第一定律的理解,掌握基础知识即可正确解题,平时要注意基础知识的学习与掌握9下列说法中正确的是()A第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律B教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动,这种运动是布朗运动C地面附近有一正在上升的空气团(视为理想气体),它与外界的热交换忽略不计已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中气团体积增大,温度降低D热量只能从高温物体向低温物体传递,不可能由低温物体传给高温物体【考点】热力学第一定律;热力学第二定律【分析】第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第二定律,布朗运动是悬
38、浮在液体中颗粒的无规则运动,改变内能的方式有做功和热传递,热量也能由低温物体传给高温物体【解答】解:A、第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第二定律,A错误;B、布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动,教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动,这种运动不是布朗运动,B错误;C、该气团在此上升过程中内部压强大于大气压,气团体积增大对外做功,而没有热传递,所以内能减小,温度降低,C正确;D、热量也能由低温物体传给高温物体,比如电冰箱,D错误;故选:C【点评】本题考查了热力学第一定律的应用,知道改变内能的方式有做功和热传递,布朗运动的实质和永动机的知识10用如下哪些组数据,可求出阿
39、伏加德罗常数()A水的密度和水的摩尔质量B水的摩尔质量、水的密度和水分子的体积C水分子的质量和体积D水的摩尔质量和水分子的体积【考点】阿伏加德罗常数【分析】明确阿伏伽德罗常数的含义以及有关阿伏伽德罗常数的运算,是解答本题的关键【解答】解:A、知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积,不能计算出阿伏伽德罗常数,故A错误;B、知道水的摩尔质量和水的密度可以求出水的摩尔体积,结合水分子的体积,能求出阿伏伽德罗常数,故B正确;C、知道水分子的质量和体积,不能求出水的摩尔体积,所以不能求解阿伏加德罗常数,故C错误;D、知道水的摩尔质量和水分子的体积,求不出水的摩尔体积,故不能求出阿伏伽德罗常数,故D
40、错误故选:B【点评】解决本题的关键要理解阿伏加德罗常数,知道它与其他量如摩尔质量、摩尔体积的关系11下列说法中正确的是()A往一杯水里放几粒盐,盐粒沉在水底,逐渐溶解,过一段时间,上面的水也变咸了,这是食盐分子做布朗运动的结果B把一块铅和一个金块表面磨光后紧压在一起,在常温下放置几年,结果金和铅相互渗入,这是两种金属分子做布朗运动的结果C扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动,同时也说明了分子间是有空隙的D压缩气体比压缩固体和液体容易得多,这是因为气体分子间的距离远大于液体和固体分子间距离【考点】分子间的相互作用力;布朗运动【分析】扩散现象是一种物质进入另一种物质的现象布朗运动是指悬浮在液
41、体中的固体颗粒的运动;扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动,同时也说明了分子间是有空隙的【解答】解:A、往一杯水里放几粒盐,过一段时间,上面的水也变咸了,这是食盐分子做扩散运动的结果故A错误;B、把接触面磨平,使铅块和金的距离接近,由于分子不停地做无规则的热运动,金分子和铅分子进入对方,这是扩散现象,故B错误;C、扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动,同时也说明了分子间是有空隙的故C正确;D、压缩气体比压缩固体和液体容易得多,这是因为气体分子间的间隙比较大,而液体与固体分子间的间隙很小故D错误故选:C【点评】此题考查了扩散现象、布朗运动及分子间的作用力以及分子间能够发生作用力的距离
42、的知识点12用下述方法改变物体的内能,属于做功的方式是()A搓搓手会感到水暖和些B汽油机气缸内被压缩的气体C车刀切下的炽热的铁屑D物体在阳光下被晒热【考点】改变内能的两种方式【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移,根据以上知识可解答此题【解答】A、搓手是机械能转化为手的内能,是通过做功方式改变物体内能的,故A选项正确;B、汽油机气缸内被压缩的气体内能增加,是通过做功方式改变物体内能的,故B选项正确;C、车刀切下的炽热的铁屑属于做功方式改变物体内能的,故C选项正确;D、物体在阳光下被晒热是通过热传递改变物体内能的,故D选项错误故选:ABC【点评】本题考查了
43、改变物体内能的方式,从转化和转移的角度理解改变内能的实质是解题的关键13如图所示电路与一绝热密闭气缸相连,Rx为电热丝,气缸内有一定质量的理想气体,闭合电键后,气缸里的气体()A内能增大B平均动能减小C无规则热运动增强D单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少【考点】物体的内能;气体压强的微观意义【分析】理想气体的内能仅与温度有关,对于一定量的理想气体,温度越高,分子平均动能越大,气体内能越大,气体分子撞击器壁时对器壁的冲击力越大【解答】解:由图示可知,闭合开关后,电流流过电阻丝Rx时做功,把电能转化为气体的内能;A、电阻丝对气体做功,气体温度升高,内能增加,故A正确;B、气体温度升高,分子平均
44、动能增大,故B错误;C、气体温度升高,分子的无规则热运动增强,故C正确;D、由于气体分子数不变,气体体积不变,单位时间内撞击器壁单位面积的分子数不变,故D错误;故选AC【点评】本题考查了理想气体的内能、分子动理论的应用,难度不大,是一道基础题14下列数值等于阿伏加德罗常数的是()A1m2的任何物质所含的分子数B1kg的任何物质所含的分子数C标准状态下1mol气体所含的分子数D任何状态下1mol任何物质所含的分子数【考点】阿伏加德罗常数【分析】阿伏加德罗常数NA=6.021023mol1;1mol任何物质所含的分子数均为个6.021023个【解答】解:1mol任何物质内所含的分子数都是6.021
45、023个,即阿伏加德罗常数NA=6.021023mol1;故选:D【点评】该题考查对阿伏伽德罗常数的理解,解答本题关键是明确阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁,基础问题二、计算题(共4小题,满分44分)15为保证环境和生态平衡,在各种生产活动中都应严禁污染水源在某一水库中,一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶,速度为8m/s导致油箱突然破裂,柴油迅速流入水中,从漏油开始到船员堵住漏油共用t=1.5min测量时,漏出的油已在水面上形成宽约为B=100m的长方形厚油层,已知快艇匀速运动,漏出油的体积V=1.44103m3(已知油分子的直径约为1010m)则:(1)该厚油层的平均厚度
46、D为多少?(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍?【考点】阿伏加德罗常数【分析】(1)根据体积一定,由体积与面积的关系即可求解厚度;(2)然后根据厚度除以分子直径即可【解答】解:(1)油层长度L=vt=890m=720m 所以油层厚度 D= (2)n= (倍) 答:(1)该厚油层的平均厚度D为2108m;(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的200倍【点评】该题考查对分子的大小的理解,属于对分子动理论的基础知识的考查,将该油层看做是等厚度的油层是解答的关键16某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一面积为0.1m2的水盆盛6kg的水,经太阳垂直照射15min,温度升高5,
47、若地表植物每秒接收太阳能的能力与水相等,试计算:已知水的比热容是4.2103J/(kg)(1)每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为多少焦?(2)若绿色植物在光合作用下每吸收1kJ的太阳能,可放出0.05L的氧气,则每公顷绿地每秒钟可放出多少氧气?(1公顷=104m2)【考点】能量守恒定律【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cmt求水吸收的热量;知道这些热量是在0.1m2的水面,经太阳垂直照射15min吸收的,求出每平方米的水每秒接收的太阳能,即每平方米绿色植物每秒接收的太阳能;(2)求出104m2绿地每秒吸收太阳能,再根据每吸收103J的太阳能可以放出0.
48、05L的氧气计算104m2绿地每秒可以放出氧气的体积【解答】解:(1)水吸收的热量为:Q吸=cmt=4.2103J/(kg)6kg5=1.26105J;设每平方米绿色植物每秒吸收的太阳能为Q1,有:Q1=1400J;(2)1公顷绿地每秒吸收太阳能为:Q总=104Q1=1041400J=1.4107J,1公顷绿地每秒钟放出的氧气体积为:v=0.05L=700L答:(1)每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为1400J;(2)每公顷绿地每秒钟可放出700升氧气【点评】本题是一道综合应用题,与实际生活相联系,使学生觉得学了物理有用!计算时注意用好题目所给条件17如图所示,一端开口的钢制圆筒,在开口端上
49、面放一活塞,活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计,现将其开口端向下,竖直缓慢地放入7的水中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,这时筒内气柱长为14cm,当水温升高到27时,钢筒露出水面的高度为多少?(筒的厚度不计)【考点】理想气体的状态方程【分析】当水的温度上升时,圆筒的受力情况没有变化,圆筒受到的重力总是与水对它的浮力相等,也就是圆筒中排开水的体积不变由于筒的厚度不计,圆筒排开水的体积也就是圆筒内在水面以下部分的气体的体积不变,活塞离水面的深度不变,那就意味着圆筒内封闭的气体的压强不变,这是一个等压过程;【解答】解:当水温升高时,筒内的气体是一个等压过程,设筒底露出水面的高度为h,当T1=2
50、73+7=280K时,当时,由等压过程的关系有:代入数据:解得:h=1cm答:钢筒露出水面的高度为1cm【点评】本题考查气体实验定律的应用,关键是正确分析封闭气体发生什么变化,确定初末状态参量,选择合适的规律列方程求解18(适合于一期课改教材的考生)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油上升已知某型号轮胎能在4090正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么在t=20时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎容积不变)【考点】气体的实验定律;气体的等容变化和等压变化【分析】根据题意,该变化为等容变化,
51、在t=20时给该轮胎充气,充气后的胎压在40不低于1.6atm,在90不超过3.5atm根据查理定律进行求解【解答】解:由于轮胎容积不变,轮胎内气体做等容变化设在T0=293K充气后的最小胎压为Pmin,最大胎压为Pmax依题意,当T1=233K时胎压为P1=1.6atm根据查理定律,即解得:Pmin=2.01atm当T2=363K是胎压为P2=3.5atm根据查理定律,即解得:Pmax=2.83atm故答案为:2.01atm2.83atm之间【点评】解决本题的关键掌握查理定律三、选修34选择题(共14小题,满分0分.第1928小题,只有一项符合题目要求;第2831小题,至少有两个选项符合题目
52、要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,错选或不选得0分)19下列关于波的叙述中正确的是()A光的偏振现象表明光是一种横波B超声波可以在真空中传播C白光经光密三棱镜折射发生色散时,红光的偏折角最大D天空中出现的彩虹是因为光的衍射形成色散现象【考点】光的偏振;光通过棱镜时的偏折和色散【分析】光的偏振现象表明光是一种横波;超声波是属于机械波,不能在真空中传播;白光经三棱镜折射发生色散,折射率越大的,偏折角越大;出现的彩虹是因为光的折射现象【解答】解:A、光的偏振现象说明光是一种横波,故A正确;B、超声波是属于机械波,不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播,故B错误;C、白光经光密三棱镜折射发
53、生色散时,红光的折射率较小,因此红光的偏折角最小,故C错误;D、天空中出现的彩虹是因为各色光的折射率不同,则是光的折射形成色散现象,故D错误;故选A【点评】考查光的偏振的作用,掌握机械波与电磁波的区别,理解光的折射现象,知道折射率的不同,导致偏折程度也不同20关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法,其中正确的是()A回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程C动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程【考点】简谐运动的振幅、周期和频率【分析】简谐运动完成一次全振动的时间是周期
54、,回复力F=kx,加速度a=,结合对称性和周期性分析【解答】解:A、回复力F=kx,一个周期内两次经过同一位置,故全振动过程是回复力第2次恢复原来的大小和方向所经历的过程,故A错误;B、一个周期内速度相同的位置有两处,故全振动过程是速度第二次恢复原来的大小和方向所经历的过程,故B错误;C、每次经过同一位置动能和势能相同,关于平衡位置对称的点的动能和势能也相同,故一个周期内动能和势能相同的时刻有4个时刻,故C错误;D、根据a=,加速度相同说明位移相同,经过同一位置速度有两个不同的方向,故全振动过程是速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程,故D正确;故选:D【点评】本题综合考查了简
55、谐运动的速度、回复力、加速度、动能、势能、位移等概念,要结合简谐运动的对称性和周期性分析,基础题21某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m,发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像,这棵树的高度约为()A5.5mB5.0mC4.5mD4.0m【考点】平面镜成像【分析】正确作出光路图,利用光路可逆,通过几何关系计算出树的高度这是解决光路图题目的一般思路【解答】解:设树高为H,树到镜的距离为L,如图所示,是恰好看到树时的反射光路图,由图中的三角形可得即人离树越远,视野
56、越开阔,看到树的全部所需镜面越小,同理有,以上两式解得:L=29.6m、H=4.5m所以选项ABD是错误的选项C是正确的故选C【点评】平面镜的反射成像,通常要正确的转化为三角形求解22一束光在空气与水的交界面处要发生全反射,条件是()A光由空气射入水中,入射角足够大B光由空气射入水中,入射角足够小C光由水中射入空气,入射角足够大D光由水中射入空气,入射角足够小【考点】全反射【分析】水的折射率大于空气的,所以一定是从水射向空气的光,入射角大于等于临界角时,能发生全反射,从而即可求解【解答】解:发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于等于临界角,水的折射率大于空气,所以C正确,AB
57、D错误故选:C【点评】本题较简单,只要知道发生全反射的两个条件:光密介质到光疏介质,入射角大于临界角23许多科学家在物理学发展史上作出了重要的贡献,下列表述正确的是()A根据麦克斯韦理论,变化的磁场周围一定产生变化的电场B安培根据分子电流假说很好地解释了电磁感应现象C洛伦兹指出,运动电荷在磁场中受到的作用力一定垂直于磁场方向和速度方向D法拉第通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转,得出通电导线的周围存在磁场的结论【考点】物理学史【分析】根据麦克斯韦理论分析变化的磁场周围能否产生变化的电场安培根据分子电流假说很好地磁化现象洛伦兹指出,运动电荷在磁场中受到的作用力一定垂直于磁场方向和速度方向奥斯特
58、通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转,得出通电导线的周围存在磁场的结论【解答】解:A、根据麦克斯韦理论得知,变化的磁场周围能产生电场,但不一定产生变化的电场,只有非均匀变化的磁场周围一定才产生变化的电场故A错误B、安培根据分子电流假说很好地软铁磁化现象,不能解释电磁感应现象故B错误C、洛伦兹根据实验指出,运动电荷在磁场中受到的作用力一定垂直于磁场方向和速度方向故C正确D、奥斯特通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转,得出通电导线的周围存在磁场的结论,发现了电流的磁效应故D错误故选C【点评】本题考查对电磁学物理学史的了解情况对科学家重要的发现、著名学说、经曲实验等等要加强记忆,这也是考试内容之
59、一24一束太阳光斜射入三棱镜中,该光线通过棱镜后的光路如图所示,将光线到达屏上的区域分为、区,则温度最高的区域为()ABCD无法确定【考点】光的折射定律【分析】太阳光由七种颜色的单色光复合而成,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫三棱镜将太阳光经过折射后,人们就可以在光屏上看到七种颜色的光,在红光的外侧有红外线,其热效应显著,红外线照射的区域温度最高【解答】解:太阳光是复色光,七种颜色的光的波长不同,红光的波长最长,折射率最小,紫光的波长最短,折射率最大,所以红光通过三棱镜偏折最小,紫光偏折最大,屏上从上到下,分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫而在红光的外侧区域有红外线,其热效应显著,所以温度最高的
60、区域为故A正确BCD错误故选:A【点评】本题的关键要掌握红外线热辐射能力强特点,明确红光的折射率最小,偏折角最小,紫光的折射率最大,偏折角最大25关于薄膜干涉,下列说法正确的是()A干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两个表面反射,形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗条纹是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C干涉条纹是等间距的平行线时,说明膜的厚度处处相等D观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧观察【考点】光的干涉【分析】薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉,另一种称做等厚干涉等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜前、后表面而形成的干涉条纹薄膜厚度相同的地
61、方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉【解答】解:A、由于重力的作用,肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜,干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加,故A正确;B、干涉条纹中的暗条纹是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列反射光的波谷与波峰叠加的结果,故B错误;C、观察干涉条纹时,应在入射光的同一侧,且薄膜的干涉是等厚干涉,同一条纹厚度相同,故条纹是水平的,故C正确;D、薄膜干涉条纹时,应在入射光的同一侧观察,故D错误;故选:AC【点评】解答本题应掌握薄膜干涉的原理,干涉取决于两层肥皂膜的厚度而形成反射光的光程差26下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化
62、的关系,若该振动系统的固有频率为f0,则()驱动力频率f/Hz304050607080受迫振动振幅A/cm10.216.827.227.216.08.3Af0=60HzB60Hzf070HzC50Hzf060HzDf0=70Hz【考点】产生共振的条件及其应用【分析】做受迫振动的物体,在它的固有频率等于或接近于策动力的频率时,振幅显著增大;如果固有频率和策动力的频率相差较大时,那么受迫振动的振幅就小【解答】解:固有频率等于驱动力的频率时,振幅最大,固有频率越接近驱动力频率,振幅越大;表格中当驱动力频率为50Hz和60Hz时,振幅最大,说明固有频率在50Hz60Hz之间;故选:C【点评】共振不仅在
63、物理学上运用频率非常高,而且,共振现象也可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一,知道共振的发生条件是关键27有一个在y方向上做简谐运动的物体,其振动曲线如图所示,关于此图的下列判断正确的是()A图可作为该物体的速度vt图象B图可作为该物体的回复力Ft图象C图可作为该物体的回复力Ft图象D图可作为该物体的加速度at图象【考点】简谐运动的振幅、周期和频率【分析】题图yt图象表示振动曲线,分析速度、回复力、加速度与位移的关系,即可判断选项中各图可能表示什么图【解答】解:A、在简谐运动中,速度与位移是互余的关系,即位移为零,速度最大;位移最大,速度为零,则知速度与位移图象也互余,图不能作为该物
64、体的速度时间图象故A错误BC、由简谐运动特征F=kx可知,回复力的图象与位移图象的相位相反,则知图可作为该物体的回复力时间图象故B错误,C正确D、由a=可知,加速度的图象与位移图象的相位相反,则知图不能作为该物体的at图象故D错误故选:C【点评】本题关键要掌握简谐运动中各个量与位移的关系,可定性作出判断,选择图象28光导纤维的结构如图,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播以下关于光导纤维的说法正确的是()A内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D内芯的
65、折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用【考点】光导纤维及其应用【分析】光导纤维内芯和外套材料不同,所以具有不同的折射率要想使光的损失最小,光在光导纤维里传播时一定要发生全反射【解答】解:发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质,所以内芯的折射率大且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射故选:A【点评】光的全反射必须从光密介质进入光疏介质,同时入射角大于临界角29如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则()At=0.10s时,质点Q的速度方向向上B该波沿x轴正方向的传播C该波的传播速
66、度为40m/sD从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30 cm【考点】波长、频率和波速的关系;横波的图象【分析】由乙图读出,Q点在t=0.10s时的振动方向,由甲图判断出波的传播方向分别由两图读出波长和周期,求出波速根据时间与周期的关系求出路程【解答】解:A、由乙图读出,Q点在t=0.10s时的速度方向向下故A错误B、Q点在t=0.10s时的速度方向向下,则该波沿x轴负方向的传播故B错误C、由甲图读出波长为=8m,由乙图读出周期为T=0.2s,则波速为v=40m/s故C正确D、从t=0.10s到t=0.25s,经过时间为t=0.15s=,质点P通过的路程不等于3A=30cm故D
67、错误故选C【点评】此题要抓住两种图象的联系,由振动图象读出振动方向,由波动图象判断波的传播方向30如图所示,两束单色光a、b从水面下射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是 ()A用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C在水中a光的速度比b光的速度小D在水中a光的临界角大于b光的临界角【考点】光的折射定律;光通过棱镜时的偏折和色散【分析】通过光路图,判断出水对两束光的折射率大小,从而知道两束光的频率大小,根据折射率和频率大小去判断出在水中的速度大小,以及临界角和发生光的干涉的
68、条纹间距与波长的关系干涉条纹的间距x=,由公式可得,条纹间距与波长、屏间距成正比,与双缝间距d成反比【解答】解:由图可知,单色光a偏折程度小于b的偏折程度,所以a光的折射率小于b光的折射率因此可假设a为红光,b为紫光;A、用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,则红光的波长比紫光长,所以红光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,故A正确;B、用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度是不均匀,中央宽两边窄,故B错误;C、在水中a光的折射率小于b光的折射率,所以a光的速度大于b光的速度,故C错误;D、单色光a偏折程度小于b的偏折程度,所以a光的折射率小于b光的折射率,由公式sinC=可
69、得,在水中a光的临界角大于b光的临界角,故D正确;故选:AD【点评】解决本题的关键是通过光路图比较出折射率,而得知频率,然后根据光学知识进行求解31如图为一列简谐横波某一时刻的波形图,其中a、b两质点的位移大小相等,则以下判断正确的是()A再经过一个周期,a、b位移大小仍相等B再经过半个周期,a、b位移大小仍相等C再经过半个周期,a、b速度大小相等D某一时刻a、b有可能同时经过平衡位置【考点】横波的图象;波长、频率和波速的关系【分析】简谐波中,每个质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动;对于简谐运动,每经过半个周期,质点的位移总相反,速度也相反【解答】解:A、简谐波中,每个质点都在各自的平衡位置
70、附近做简谐运动;图示时刻,a、b两质点的位移大小相等,再经过一个周期,a、b位移大小仍相等,故A正确;B、简谐波中,每个质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动;图示时刻,a、b两质点的位移大小相等,再经过半个周期,a、b位移都反向,大小仍相等,故B正确;C、简谐波中,每个质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动;图示时刻,a、b两质点的位移大小相等,速度相反;再经过半个周期,a、b的速度都等大、反向,故C正确;D、点a、b的平衡位置间的距离不是半波长的整数倍,故不可能同时到达平衡位置,故D错误;故选:ABC【点评】本题关键明确机械波传播的是波形,质点在平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移32将一细线
71、上端挂在测力传感器的探头上,细线下端挂一可视为质点的小球,组成一个单摆装置,如图a用测力探头和计算机组成的装置测定小球摆动过程中摆线受到的拉力F,计算机屏幕上得到如图b所示的Ft图象,(计算时可认为g=2)下列说法正确的是()A小球的摆动周期为0.8sBt=0.4s时,小球运动到最低点C细线长为100cmD00.8s,小球的动能先减小后增大【考点】单摆周期公式【分析】单摆在摆动的过程中,在最低点速度最大,向心力最大,所受的拉力最大,结合单摆的周期性,通过Ft图线得出小球摆动的周期,根据单摆的周期公式求出细线的摆长【解答】解:A、因为小球经过最低点时,受到的拉力最大,在一个周期内,经过最低点两次
72、,通过图象可知,小球摆动的周期为1.6s故A错误B、t=0.4s时,小球所受的拉力最小,知小球摆动到最大位移处故B错误C、根据T=得,L=故C错误D、00.8s内,小球的拉力先减小后增大,知小球从平衡位置向最大位移处运动再回到平衡位置,知小球的动能先减小后增大故D正确故选:D【点评】解决本题的关键知道单摆运动的周期性,知道摆球运动到最低点时速度最大,细线的拉力最大四、计算题(共4小题,满分0分)33如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,AB边竖直,一单色光束从玻璃砖的某一点水平射入,入射角=60,玻璃砖对该单色光的折射率n=已知光在真空中的速度为c,求光束经玻璃砖折射后第一次到AB边所需要的时间【
73、考点】光的折射定律【分析】根据折射定律求出光线在圆弧面上的折射角,根据几何关系求出光在玻璃砖中传播的距离,以及求出光在介质中的传播速度,根据t=求出光束经玻璃砖折射后第一次到AB边所需要的时间【解答】解:由光的折射定律得,解得2=30由几何关系知,光在玻璃砖中的传播距离光在玻璃中的传播速度解得t=答:光束经玻璃砖折射后第一次到AB边所需要的时间为t=【点评】解决本题的关键掌握折射定律,以及光在介质中的速度与折射率的关系34在湖中,甲、乙两人分别乘坐在相距24m的两只小船上,有一列水波从小湖面传开,每只船每分钟上下浮动20次,当甲所在小船位于波峰时,乙所在小船位于波谷,这时两船之间还有一波峰,则
74、水波的速度为多少?【考点】波长、频率和波速的关系【分析】甲船位于波峰时乙船恰位于波谷,两船之间还有一个波峰,两船之间的距离等于一个半波长,即可求出波长,由每只船每分钟上下浮动20次,求出每秒振动的次数即为频率,再由波速公式v=f求波速【解答】解:由题知,每只船每分钟上下浮动20次,则每秒振动次,则波的频率为Hz甲船位于波峰时乙船恰位于波谷,两船之间还有一个波峰,则可知两船之间的距离等于1.5个波长,即有:=16m,则波速为:v=f=m/s答:水波的速度为m/s【点评】本题考查由波动图求解波长的能力对于波往往根据空间距离研究波长,根据时间研究周期,即可根据三者间的关系求解波速35如图所示,质量为
75、m=0.5kg的物体放在质量为M=4.5kg的平台上,随平台上、下做简谐运动设在简谐运动过程中,二者始终保持相对静止已知弹簧的劲度系数为k=400N/m,振幅为A=0.1m试求:(1)二者一起运动到最低点时,物体对平台的压力大小;(2)二者一起运动最高点时,物体对平台的压力大小(取g=10m/s2)【考点】简谐运动的回复力和能量【分析】(1)先对整体分析求解加速度,然后对m分析求解平台对物体的支持力大小;(2)同样先对整体分析求解加速度,然后对m分析求解平台对物体的支持力大小;【解答】解:(1)振幅为A=0.1m,当到最低点时,对整体,有:kA=(M+m)a;对m,有:Nmg=ma;联立解得:
76、N=mg+=9N根据牛顿第三定律,物体对平台的压力也为9N;(2)二者一起运动最高点时,对整体,有:kA=(M+m)a;对m,有:mgN=ma;联立解得:N=mg=1N根据牛顿第三定律,物体对平台的压力也为1N;答:(1)二者一起运动到最低点时,物体对平台的压力大小为9N;(2)二者一起运动最高点时,物体对平台的压力大小为1N【点评】本题关键是明确整体做简谐运动,然后结合平衡条件、牛顿第二定律和简谐运动的对称性列式分析,不难36某种光学元件由两种不同透明物质和透明物质制成,其横截面如图所示,O为AB中点,BAC=30,半圆形透明物质的折射率为n1=,透明物质的折射率为n2一束光线在纸面内沿O点
77、方向射入元件,光线与AB面垂线间的夹角为,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出求:该透明物质的折射率n2;光线在透明物质中的传播速度大小;光线与AB面垂线间的夹角的正弦值【考点】光的折射定律【分析】光线射向AC面恰好发生全反射,反射光线垂直于BC面从棱镜射出,作出光路图根据几何知识得出光线在AC面上入射角,即为临界角C,根据临界角公式sinC=求解透明物质的折射率n2;根据公式n=求解光线在透明物质中的传播速度大小;由相对折射率定义:光由透明物质射入透明物质时,相对折射率n21=,求解光线与AB面垂线间的夹角的正弦值【解答】解:由题意可知,光线射向AC面恰好发生全反射
78、,反射光线垂直于BC面从棱镜射出,光路图如下图设该透明物质的临界角为C,由几何关系可知:C=2=1=60由sinC=得:n2=由n=得: 光线在透明物质中的传播速度大小 v=m/s=2.60108m/s由几何关系得:=30由相对折射率定义得:光由透明物质射入透明物质时,相对折射率:n21=由题得:n21=联立解得:sin=n21sin=sin30=答:该透明物质的折射率n2为 光线在透明物质中的传播速度大小为2.60108m/s;光线与AB面垂线间的夹角的正弦值为【点评】本题是几何光学问题,关键掌握光的折射定律以及临界角与折射率的大小sinC=关系,还要知道相对折射率等于绝对折射率的关系五、选
79、修35选择题(共14小题,满分0分。第3746小题,只有一项符合题目要求;第4649小题,至少有两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全得2分,错选或不选得0分)37关于光电效应的规律,下列说法中正确的是()A只有入射光的波长大于该金属的极限波长,光电效应才能产生B光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C发生光电效应的反应时间一般都大于107sD发生光电效应时,单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比【考点】光电效应【分析】本题应根据光电效应的实验规律进行分析:光电效应具有瞬时性,时间不超过109s;发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率;根据光电效应方程EKm=hW
80、0,可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关光电流强度与入射光的强度成正比【解答】解:A、发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,即入射光的波长小于极限波长,才能发生光电效应故A错误B、根据光电效应方程EKm=hW0,可光电子的最大初动能与频率不成正比,与光的强度无关故B错误C、光电子的发射时间不超过109s,具有瞬时性故C错误D、入射光的强度超强,单位时间内射到金属上的光子数就越多,发射出光电子数,则形成的光电流越大,所以光电流强度与入射光的强度成正比故D正确故选:D【点评】光电效应是考试的重点,也是热点,要运用光子说理解并掌握光电效应的规律38关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的
81、原理,下列说法正确的是()A镉棒能释放中子,依靠释放的多少控制反应速度B用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量C利用镉棒对中子吸收能力强的特点,依靠插入的多少控制中子数量D镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用,利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度【考点】受控聚变反应;重核的裂变【分析】明确核电站中镉棒的作用是用来吸收中子,从而起到控制核反应速度的作用;核电站中石墨的作用是将快中子转变为慢中子【解答】解:A、镉棒的作用是吸收中子而不是释放中子,故A错误;B、镉棒的作用是吸收中子,而不是转变为慢中子,故B错误;C、利用镉棒对中子吸收能力强的特点,依靠插入的多少控制中子数量,故C正确;D、镉棒对铀核裂
82、变有一种阻碍作用,利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度,故D正确;故选:CD【点评】本题考查核电站的基本原理,要注意明确核电站内部结构,明确各原料的基本作用39放射性元素的衰变方程为:,下列表述正确的是()A该衰变叫做衰变BX粒子是构成原子核的核子C加压或加温可以改变衰变的快慢D发生衰变时原子核要吸收能量【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒判断X的电荷数和质量数,从而确定X是何种微粒,可知该衰变是何种衰变【解答】解:A、根据电荷数守恒、质量数守恒知,X的电荷数为1,质量数为0,则X为电子,该衰变为衰变故A正确B、电子不是原子核的组成部分故B错误C、衰变的快慢
83、与温度压强无关,由原子核内部因素决定故C错误D、衰变时原子核会放出热量故D错误故选A【点评】解决本题的关键知道在衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒40太阳的连续光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线产生这些暗线是由于()A太阳表面大气层中缺少相应的元素B太阳内部缺少相应的元素C太阳表面大气层中存在着相应的元素D太阳内部存在着相应的元素【考点】氢原子光谱【分析】太阳光谱是吸收光谱,其中的暗线,说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素【解答】解:太阳光谱是太阳内部发出的光在经过太阳大气的时候,被太阳大气层中的某些元素吸收而产生的,是一种吸收光谱所以太阳光的光谱中有许多暗线,它们对应着太阳大气层
84、中的某些元素的特征谱线,故C正确,ABD错误故选:C【点评】本题是考查光谱与光谱分析,要求学生理解与掌握,属于基础题41下列哪一种医学治疗、检查手段运用了放射性同位素放出的射线()AB超B化疗医治肿瘤CX光透视DCT断层扫描【考点】X射线、射线、射线、射线及其特性【分析】放射性同位素放出的射线包括:射线、射线和射线;射线对人体细胞伤害大【解答】解:A、B超采用的是超声波故A错误;B、化疗医治肿瘤采用射线对杀死肿瘤细胞伤害,射线是放射性元素放射出的故B正确;C、X光不是放射性元素放射出的,是原子的内层电子受到激发产生的故C错误;D、CT断层扫描使用的是x射线,不是放射性元素放射出的,是原子的内层
85、电子受到激发产生的故D错误故选:B【点评】本题考查了天然放射现象及射线的性质,结合生活实际中的应用,难度不大42阴极射线管中加高电压的作用是()A使管内的气体电离B使阴极发出阴极射线C使管内障碍物的电势升高D使管内产生前电场,电场力做功使电子加速【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】阴极射线管射的是高速电子流,运动的电荷在电场中被加速,电子受到电场力的方向与电场强度方向相反汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子,从而即可求解【解答】解:阴极射线管射的是高速电子流,运动的电荷在电场中被加速,因电子带负电,则电场力与电场强度方向相反,因此阴极射线管中加高电压的作用是使管内产生前电场,电场力做功使
86、电子加速,故A错误;B错误;C错误;D正确,故选:D【点评】考查阴极射线管的工作原理,掌握负电荷的电场力方向与电场强度方向相反,被电场加速形成电子流43光子能量为E的一束光,照射容器中的氢气,被能级量子数n=3的氢原子吸收后,该氢原子可能发出按频率逐渐升高排列的1、2、3、4、5、6六种频率的光子,由此可知入射光的能量E等于()Ah1Bh(61)Ch6Dh (1+2+3+4+5+6)【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】光子能量为E的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n=3的能级),氢原子吸收光子后,能发出频率为1、2、3、4、5、6的六种光谱线,知氢原子跃迁到第4能级,通过能级间跃迁吸收或放
87、出光子能量等于两能级间的能级差确定吸收的光子能量【解答】解:根据题意知,光子吸收的能量等于n=3和n=4之间的能级差,氢原子吸收光子后,能发出频率为1、2、3、4、5、6的六种光谱线,且123456,因为v1最小,知频率为v1的光子能量等于等于n=3和n=4之间的能级差,即E=hv1故A正确,B、C、D错误故选A【点评】解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律,即EmEn=hv44图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波已知金属钾的逸出功为2.22eV在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有()A二种B三
88、种C四种D五种【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功,根据该条件确定出n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时辐射光子能量大于逸出功的种数【解答】解:处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为=6种,n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV,n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV,均小于2.22eV,不能使金属钾发生光电效应,其它四种光子能量都大于2.22eV故C正确,A、B、D错误故选C【点评】解决本题的关键知道能极差与光子能量的关系,以及掌握发生光电效应的条件45铀核裂变时,对于产生链式反应的重要因素,下列说法正确的
89、是()A铀块的质量是重要的因素与体积无关B为了使铀235裂变的链式反应容易发生,最好直接用裂变时产生的中子C若铀235的体积超过它的临界体积,裂变的链式反应就能够发生D裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关【考点】重核的裂变【分析】知道裂变的条件和产生链式反应的条件即可解答本题【解答】解:A、铀235发生裂变的条件是有慢速中子轰击,而直接用裂变时产生的快中子,故B错误;C、产生链式反应的条件是中子再生率大于1,因此超过它的临界体积,裂变的链式反应就能够发生,故AD错误,C正确故选:C【点评】本题考查了重核裂变和产生链式反应的条件,难度不大,属于基础题46红、绿、蓝、紫四种单色光中,能量最大的是(
90、)A红光能量子B蓝光能量子C紫光能量子D绿光能量子【考点】电磁波谱【分析】光子的能量与频率有关,而频率却与光的波长有关结合各种色光的波长大小得出频率大小,从而得出光子能量的大小【解答】解:红、绿、蓝、紫种单色光中,紫光的波长最小,频率最大,根据E=hv知,紫光的光子能量最大,故C正确,ABD错误故选:C【点评】解决本题的关键知道各种色光的波长大小关系、频率的大小关系,知道光子能量与频率的关系,基础题47有两个小球a、b在水平桌面上发生碰撞,在满足下列条件时能够发生一维碰撞的是()A小球a静止,另一个小球b经过a球时刚好能擦到a球的边缘B小球a静止,另一个小球b沿着a、b两球球心连线去碰a球C相
91、碰时,相互作用力的方向沿着球心连线D相碰时,相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上【考点】动量守恒定律【分析】发生一维碰撞的情况是指碰撞前后系统内各物体的速度方向都在同一条直线上,由此结合牛顿第二定律分析即可分析即可【解答】解:A、C、若小球a静止,另一个小球b经过a球时刚好能擦到a球的边缘,根据弹力的特点可知,此时两个小球之间的作用力的方向沿球心连线,与速度的方向不在同一条直线上;根据牛顿第二定律可知,两个小球受力后,产生的加速度的方向与初速度的方向不在同一条直线上,则碰撞后速度的方向与初速度的方向不在同一条直线上,不是一维的碰撞故A错误,C错误;B、D、若小球a静止,另一
92、个小球b沿着a、b两球球心连线去碰a球,相碰时,相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上,则两个小球受力后,产生的加速度的方向与初速度的方向在同一条直线上,则碰撞后速度的方向与初速度的方向一定在同一条直线上,是一维的碰撞故B正确,D正确故选:BD【点评】该题考查能够发生一维碰撞的条件,牢记一维碰撞的情况是指碰撞前后系统内各物体的速度方向都在同一条直线上即可正确解答48如图所示,某种单色光射到光电管的阴极上时,电流表有示数,则()A入射的单色光的频率必大于阴极材料的极限频率B增大单色光的强度,电流表示数将增大C滑片P向左移,可增大电流表示数D滑片P向左移,电流表示数将减小,甚至为
93、零【考点】光电效应【分析】发生光电效应的条件:0,发生光电效应后,增加光的强度能使光电流增大,【解答】解:A、用一定频率单色照射光电管时,电流表指针会发生偏转,知0,所以A正确B、发生光电效应后,增加光的强度能使光电流增大,B正确;C、增滑片P向左移,光电管两端的电压增大,左边的极板为负极,右边极板为正极,到达极板的光电子数增大,电流表示数增大,C正确D错误;故选ABC【点评】解决本题的关键是掌握光电效应的条件0以及光电流方向的确定49下列说法正确的是()A所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B根据巴耳末公式可知,只要n取不同的值,氢原子光谱的谱线可以有无数条C巴耳末系是氢原子光谱中的可见
94、光部分D氢原子光谱是线状谱的一个例证【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】对巴尔末公式的理解应该正确,其实就是氢原子能级间跳跃时释放出的谱线,因为氢原子能级是不连续的,所以跃迁时释放的谱线也是不连续的,当然属于线状光谱【解答】解:A、巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长,不能描述氢原子发出的各种波长,也不能描述其他原子的发光,故A错误;B、氢原子的谱系有好几个,巴耳末系仅是可见光区中的一个,仅四条谱线,故B错误;C、巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的,但它适用于整个巴耳末线系,故C正确D、氢原子光谱是线状谱的一个例证,故D正确;故选:CD【点评】氢原子跃迁时有高能级向
95、低能级跃迁辐射出光子,利用巴尔末公式可以直接计算从各个能级向基态跃迁时释放的光子所对应的波长50如下四个图描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是()ABCD【考点】动量定理【分析】根据动量定理:合外力的冲量等于物体动量的变化量即可解题【解答】解:根据动量定理得:mgt=P,mg是定值,方向向下,故C正确;是个定值,重力的方向向下,D答案也正确故选CD【点评】本题考查了动量定理的直接应用,难度不大,属于基础题六、计算题(共6小题,满分0分。其中51、52、55、56小题为公主岭三中学生答题;53、54、55、56
96、小题为其它学校学生答题)51如图所示匀强磁场B=0.1T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长1ad=0.2m,1bc=0.5m,以角速度=100rad/s绕OO轴匀速转动当线圈平面通过中性面时开始计时,试求:(1)线圈中瞬时感应电动势的大小;(2)由t=0至t=过程中的平均感应电动势值;(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈在t=时刻的电动势大小【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系【分析】(1)产生的感应电动势的最大值为Em=NBS,从中性面开始计时,故产生的感应电动势的瞬时值为e=Emsint(2)根据求得平均感应电动势(3)线圈从线圈平面平行磁感线时开始计时,感应电动势的瞬时值
97、表达式,代入时间即可【解答】解:(1)由题意可知:S=0.20.5 m2=0.1 m2感应电动势的瞬时值为:e=NBSsint=1000.10.1100sin (100t) V=314sin (100t) V,所以有:e=314sin (100t) V(2)用E=N计算t=0至t=过程中的平均感应电动势为:E=N=NBS,代入数值得:E=200 V(3)由Em=NBS可知:Em=314 V线圈从线圈平面平行磁感线时开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为:e=Emcost,代入数值得:e=314cos (100t) V当t=时,e=314cos()V=157V答:(1)线圈中瞬时感应电动势的大小为
98、e=314sin (100t) V(2)由t=0至t=过程中的平均感应电动势值为200V;(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,线圈在t=时刻的电动势大小V【点评】本题考查电动势的计算,要注意求解瞬时值、平均值及最大值和有效值的计算方法,关键是抓住线圈从哪个面开始转动计时即可52高速公路给人们带来了方便,但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大,雾天往往出现十几辆车追尾持续相撞的事故某辆轿车在某高速公路上的正常行驶速度大小v0为120km/h,刹车时轿车产生的最大加速度a为10m/s2,如果某天有雾,能见度d(观察者能看见的最远的静止目标的距离)约为60m,设司机的反应时间t为0.5s,为了安全
99、行驶,轿车行驶的最大速度为多少?【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系【分析】设轿车行驶的最大速度为v,司机在反应时间内做匀速运动的位移为x1,在刹车匀减速阶段的位移为x2,根据d=x1+x2列式即可求解【解答】解:设轿车行驶的最大速度为v,司机在反应时间内做匀速运动的位移为x1,在刹车匀减速阶段的位移为x2,则:反应时间内的位移为:x1=vt,匀减速运动的位移为:2ax2=0v2,所以为安全行驶,当两者位移之和正好等于能见度时,速度取最大速度,即:d=x1+x2,联立式解得:v=30 m/s 答:轿车行驶的最大速度为30m/s【点评】本题主要考查了匀速运动及匀减速直线运动的基本公式的应用,
100、解题的关系是抓住时间之间的关系,难度不大53如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C现让A球以v0=2m/s的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度vc=1m/s求:(1)A、B两球碰撞后瞬间的共同速度;(2)两次碰撞过程中损失的总动能【考点】动量守恒定律【分析】A、B相碰,满足动量守恒,两球与C碰撞同样满足动量守恒根据能量守恒列出等式求解问题【解答】解:(1)A、B碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=2mv1,代入数据解得:v1=1 m/s;(2)两球与C碰撞过程系统
101、动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:2mv1=mvC+2mv2,代入数据解得,v2=0.5 m/s,两次碰撞过程,由能量守恒定律得:Ek=mv022mv22mvC2,代入数据解得:Ek=1.25 J;答:(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为1 m/s;(2)两次碰撞过程中一共损失了1.25J的动能【点评】本题考查了求速度、系统损失的动能,分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题54质量为M的气球上有一质量为 m的猴子,气球和猴子静止在离地高为h的空中从气球上放下一架不计质量的软梯,为使猴子沿软梯安全滑至地面,则软梯至少应为多长?【考点】动量守恒定律
102、【分析】以猴子和气球的系统为研究对象,系统所受的合外力为零,动量守恒,根据动量守恒定律求出绳梯的长度【解答】解:设下降过程中,气球上升高度为H,由题意知猴子下落高度为h,取猴子和气球为系统,系统所受合外力为零,所以在竖直方向动量守恒,由动量守恒定律得:MH=mh,解得所以软梯长度至少为L=h+H=答:为使猴子沿软梯安全滑至地面,则软梯至少应为【点评】本题为动量守恒定律的应用,属于人船模型的类别,关键要找出猴子和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系55某金属受到频率为1=7.01014Hz的紫光照射时,释放出来的光电子最大初动能是0.69eV,当受到频率为2=11.81014Hz的紫外线照射
103、时,释放出来的光电子最大初动能是2.69eV,求:(1)普朗克常量;(2)该金属的逸出功和极限频率【考点】爱因斯坦光电效应方程【分析】根据光电效应方程,联立方程求出普朗克常量和金属的逸出功,结合逸出功和极限频率的关系求出极限频率的大小【解答】解:根据光电效应方程知,Ekm1=h1W0,Ekm2=h2W0,代入数据,联立方程组,解得h=6.671034Js,逸出功W0=3.571019J根据W0=h0得,极限频率Hz=5.351014Hz答:(1)普朗克常量为6.671034Js(2)该金属的逸出功为3.571019J,极限频率为5.351014Hz【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程,知道逸
104、出功和极限频率的关系,注意计算时要将“eV”转化为“J”56如图所示,在光滑水平面上,质量为m的小球B连接着一个轻质弹簧,弹簧与小球 均处于静止状态质量为2m的小球A以大小为v0的水平速度向右运动,接触弹簧后逐渐压缩弹簧并使B运动,经过一段时间,A与弹簧分离(1)当弹簧压缩至最短时,弹簧的弹性势能Ep为多大?(2)若开始时,在B球的右侧某位置固定一块挡板,在A与弹簧未分离前使B球与挡板发生碰撞,并在碰撞后立即将挡板撤走设B球与挡板碰撞时间极短,碰后B球的速度大小不变,但方向与原来相反欲使此后弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能能达到第(1)问中Ep的3倍,必须使两球在速度达到多大时与挡板发生碰撞?
105、【考点】动量守恒定律;机械能守恒定律【分析】(1)当弹簧压缩至最短时,两球的速度相等,根据系统的动量守恒和机械能守恒列式,即可求出此时弹簧的弹性势能EP(2)设B球与挡板碰撞时,A球速度为v1、B球速度为v2(均向右),根据动量守恒列式,B球与挡板刚碰后,A球速度为v1、B球速度为v2(向左),此后弹簧压缩至最短时有共同速度,再由系统的动量守恒和机械能守恒列式,即可得解【解答】解:(1)弹簧压缩至最短时,A、B速度均为v,选取向右为正方向,对于两球组成的系统,根据动量守恒定律,有: 2mv0=(2m+m)v解得:v=v0此过程中,只有弹簧的弹力做功,机械能守恒,根据系统的机械能守恒定律,有:=
106、Ep+(2m+m)v2解得:Ep=(2)弹簧被压缩至最短时弹簧的弹性势能能达到第(1)问中Ep的3倍,即: Ep=3=mv设B球与挡板碰撞时,A球速度为v1,B球速度为v2,(均向右),B与挡板碰后弹簧被压缩到最短时共同速度为v,则根据碰后系统的机械能守恒得:Ep=(2m+m)v2由以上两式得,v=0,所以此时小球A、B的总动量也为0,说明B球与挡板碰前瞬间两球动量等大,则有: 2mv1=mv2,根据B与挡板碰后,AB的总动量守恒得: 2mv0=2mv1+mv2,联立解得:v1=v0,v2=v0,答:(1)当弹簧压缩至最短时,弹簧的弹性势能Ep为(2)必须使A球速度为v0,B球速度为v0时与挡板发生碰撞【点评】本题是含有弹簧的问题,关键要分析物体的运动过程,抓住系统的动量守恒和机械能守恒进行分析,综合性较强