2021届浙江省超级全能生选考物理模拟试卷(B卷)(3月份)含答案
展开 物理模拟试卷〔B卷〕
一、选择题I〔此题共13小题,每题3分,共39分.每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选多项选择、错选均不得分〕
1.以下说法中正确的选项是〔 〕
A.力、速度、电流都有方向,它们都是矢量
B.功、加速度、磁通量都有正负,它们都是矢量
C.长度、质量时间都是力学的根本物理量
D.库〔仑〕、安〔培〕、特〔斯拉〕都是电学的根本单位
2.以下表达与物理学史实不相符的是〔 〕
A.伽利略最早提出瞬时速度、加速度等概念
D.法拉第最早提出电场、磁场的概念
3.2021年国际泳联游泳冠军系列赛北京站在1月24日开幕,孙杨在男子200m自由泳比赛中以1分45秒55的成绩夺冠。那么以下判断错误的选项是〔 〕
A. 200m是路程,1分45秒55是时间间隔
B. 研究孙杨图示起跳技术动作时,孙杨不可被视为质点
C. 孙杨整个运动过程中的平均速度约为1.9 m/s
D. 孙杨整个运动过程中的重心位置是不断变化的
4.电梯是高层住宅、写字楼与宾馆的运载工具,某人乘坐电梯向下运行的v﹣t图象如下列图。那么〔 〕
A. 在0~t1时段,人受到的支持力大于自身的重力
B. 仅在t1~t2时段,人对电梯的压力等于电梯对人的支持力
C. 在t2~t3时段,人处于失重状态
D. 在0~t3时段,人对电梯的压力大小始终等于电梯对人的支持力大小
5.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 核力是一种存在于原子核内的强相互吸引力,是短程力,与电荷无关
B. 结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定
C. 核反响方程 属于裂变反响,需要满足超高温条件
D. 钍 经α、β衰变生成氡 ,其中经过了3次α衰变和2次β衰变
6.如图是跳远运发动在起跳、腾空和落地过程的情景。假设运发动的成绩为8.00m。腾空时重心离沙坑的最大高度为1.25m。为简化情景。把运发动视为质点,空中轨迹视为抛物线,那么〔 〕
A. 运发动在空中运动的时间为0.5 s
B. 运发动在空中最高点时的速度大小为4m/s
C. 运发动落入沙坑时的速度大小为 m/s
7.我国方案于2021年择机发射火星探测器,以实现火星环绕和着陆巡视。如下列图,假定火星探测器在距火星外表高度为h的轨道上做圆周运动的周期为T,火星半径为R,引力常量为G,根据以上数据,不可能估算出的物理量是〔 〕
A. 火星的质量与外表重力加速度
B. 火星的密度与第一宇宙速度
C. 火星探测器的动能与所受引力
D. 火星探测器的线速度与加速度
8.无线充电技术是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上而能传输电能的技术。如图甲是 无线充电的实景图,图乙是充电原理示意图,充电板a、b端接交流电源后其内部的励磁线圈产生交变磁场,激发 内的感应线圈c、d中产生感应电流,当充电板内的励磁线圈中通入图丙所示的交变电流时。感应线圈中的电流随时间的变化图象可能是〔 〕
A.
B.
C.
D.
9.如图是研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置图。金属板a、b带有等量异种电荷,a板与静电计金属外壳相连接,b板与静电计金属球相连接。一带负电的油滴固定在电容器的中点P位置。现将电容器的a板水平向左移动一小段距离,那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 静电计指针的偏角变小 B. P点的电势将降低
C. 油滴的电势能将减少 D. 静电计可用电压表替代
10.如图甲所示的理想变压器。原、副线圈匝数比为10:3,原线圈接入图乙所示的正弦交流电。副线圈与理想二极管〔正向电阻为零,反向电阻为无穷大〕、电阻阻值为R=33Ω的定值电阻组成闭合电路,电流表、电压表均为理想交流电表。那么以下判断正确的选项是〔 〕
11.磁流体发电是一项新兴技术,如图是磁流体发电机的示意图。平行金属板P、Q间距为d、面积为S,两金属板和电阻R连接。一束等离子体以恒定速度v0垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中,电路稳定时电阻R两端会产生恒定电势差U.假定等离子体在两板间均匀分布,忽略边缘效应,那么等离子体的电导率δ〔电阻率的倒数〕的计算式是〔 〕
A. B.
C. D.
12.质量为M、带电荷量为+Q的小球a通过绝缘轻质弹簧悬挂在天花板上,三个质量相等且电荷量相同的带电小球b、c、d位于空中同一水平面上同一圆周等分点上,小球a与bcd圆周的直径恰好构成边长为L的正三角形,整个系统处于平衡状态,静电力常量为k,弹簧劲度系数为k0 , 重力加速度为g,那么〔 〕
A. 小球b的电荷量q=﹣ B. 小球c的质量m=
C. 小球b、c、d在圆心处的合场强大小E= D. 轻质弹簧的伸长量x= +
13.胶囊型元件水平放置,由某透明材料制成。两端是半径为r的半球,中间是长度为4r的圆柱体,中轴线是O1O2O3O4 , 一激光束从左侧平行中轴线水平射入,经折射、反射再折射后又从左侧水平射出。出射光线与入射光线的间距为1.6r,那么该元件的折射率为〔 〕
A. B. C. D.
二、选择题I〔此题共3小题,每题2分,共6分.每题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分,选对但不选全的得1分,有选错的得0分〕
14.甲、乙两束单色光通过相同的单缝衍射实验装置得到如下列图的图样,那么这两束单色光〔 〕
C.在相同的玻璃中传播,甲光的速度小于乙光的速度
D.在水面发生全反射时,甲光的临界角大于乙光的临界角
15.如图甲是氢原子的能级图,一群处于n=4的激发态的氢原子自发跃迁。辐射的频率最大的两种光a、b照射同一光电管时都能发生光电效应,得到的光电流I与电压U的关系曲线如图乙所示。那么〔 〕
A. 氢原子最多能自发辐射出5种频率不同的光
B. a是原子从n=3跃迁到n=1时辐射的光,b是原子从n=4跃迁到n=1时辐射的光
C. a光产生的光电子的德布罗意波长大于b光的光电子的德布罗意波长
D. a光产生的光电子的最大初动能大于b光的光电子的最大初动能
16.一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上,以绳中点为坐标原点,以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向有节奏地抖动,形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。P的波速为v=2m/s,t=0时刻的波形如下列图,那么以下判断正确的选项是〔 〕
B.两列波的频率均为2Hz,叠加区域有稳定干预图样
C.叠加稳定时两波源间〔不含波源〕有10个质点的振幅为30cm
D.在t=6 s时两波源间〔不含波源〕有5个质点的位移为﹣10cm
三、非选择题〔此题共6小题,共55分〕
17.小明同学利用电磁打点计时器与带滑轮的长木板依次完成:实验a:“探究小车速度随时间变化的规律〞,实验b:“探究加速度与力、质量的关系〞,实验c:“探究恒定拉力做功与物体速度变化的关系〞。
〔1〕上述3个实验共同需要的器材是________。
〔2〕上述3个实验共同必要的操作是 。
〔3〕实验b中得到一条纸带如图甲所示,计数点1、2、3、4、5之间距离已标注在纸带上,打点计时器的打点频率为50Hz.那么打计数点4时小车的速度大小v=________m/s。小车运动的加速度大小a=________m/s2〔结果均保存两位有效数字〕。
〔4〕实验c中小车得到的速度平方与运动位移的关系图象如图乙所示,假设图线斜率为k,小车质量为M,重力加速度为g,那么牵引细线的重物质量m=________。
18.小贾同学利用粗细均匀的金属丝替代滑动变阻器,用伏安法测定一平板电池的电动势和内阻。
〔1〕他先用图甲的多用电表探究,以下操作及判断正确的选项是 。
A.把选择开关置于“a〞位置,可以粗测该电池的电动势
B.把选择开关置于“b〞位置,可以粗测该电池的电动势
C.把选择开关置于“c〞位置,可以粗测该电池的内阻
〔2〕他设计了图乙所示电路,那么实验中电压表应选用________,保护电阻R0应选用________。〔均
填器材符号〕
A.电压表V1〔量程0~3V,内阻3kΩ〕
B.电压表V2〔量程0~3V,内阻15kΩ〕
C.定值电阻R1〔阻值5Ω,额定功率20W〕
D.定值电阻R2〔阳值50Ω,额定功率10W〕
〔3〕小贾根据原理图测出了六组数据,并描绘在图丙所示的U﹣I坐标系中,那么该电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.〔均保存两位小数〕
19.冰上滑行是北方小朋友的最爱。如图甲所示,小朋友质量m1=20kg,端坐在质量m2=10kg的雪橇上,原静止于水平冰面上,雪橇与小朋友在大人的恒定拉力F作用下一起滑动,细绳与竖直方向的夹角α=53°,运动一段时间后撒去拉力,某时刻开始计时,速度与时间图象如图乙所示。sin53°=0.8.cos53°=0.6.求:
〔1〕小朋友在6s内的平均速度大小;
〔2〕小朋友在加速过程所受摩擦力Ff的大小;
〔3〕大人对雪橇的恒定斜向上拉力F的大小。
20.如图为遥控玩具小车比赛轨道的示意图,第一局部由斜面轨道AB、圆弧轨道BCD与斜面轨道DE拼接而成,圆弧BCD的圆心恰在O点,第二局部由水平轨道EF、圆形轨道FGF与特殊材料水平轨道FH组成。直线轨道与圆弧轨道平滑相切。圆轨道F处前后略有错开,小车可从一侧滑上再从另一侧滑出,轨道AB与DE的倾角均为θ=37°,长度均为L=2m,轨道FGF的半径r=1m,玩具车在AB与DE轨道上受到的阻力为压力的0.25,在FH轨道上受到的阻力为压力的1.5倍。其余轨道摩擦阻力及空气阻力均不计。玩具车输出功率恒为P=10W,电动机工作时间可调控,玩具车质量m=1kg,可视为质点。sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
〔1〕玩具车以多大初速度从A点弹出,恰好能沿轨道自行上滑到C点;
〔2〕玩具车以恒定功率P=10W从A点由静止启动,电动机至少工作多长时间才能完成完整的圆周运动;
〔3〕轨道“受力因子k〞是车对轨道的压力与车重力的比值,要求满足在圆周内k≤9且玩具车能无动力完成完整比赛,求玩具车的停止点H与F点的可能距离。
21.利用电磁场可以控制带电粒子的速度大小与方向,在图示坐标系的第Ⅱ象限,存在一个圆心为坐标原点的 圆环状的均匀辐向电场,圆环在y轴上的截面长度为R,电场中各点电势为φ=﹣ ,式中k为正的常量,r为该点到圆心O的距离。在y轴右侧,圆心为〔R,0〕、半径为R的虚线圆内分布着方向垂直于圆面的匀强磁场,在x=2.5R处有一竖直放置的足够长的探测屏,今在圆弧的P〔﹣2R,0〕点放置一个离子源,能不断释放质量为m、电荷量为+q的带电离子,当磁场的磁感应强度大小为B0时,这些经电场加速的离子刚好能从磁场区域最高点射出,忽略离子初速度,不计离子重力及相互作用力,不考虑空气阻力。
〔1〕求离子在磁场中的速率v;
〔2〕假设磁场的磁感应强度大小可调,求离子打在屏上的纵坐标y与磁感应强度大小B、原磁感应强度大小B0的关系式;
〔3〕假设将离子源沿环形电场外边界缓慢移动,使所有离子均沿竖直方向射出磁场,求磁场区域的最小面积,画出磁场形状并标明磁感应强度的大小与方向。
22.如下列图,水平放置的U形导轨宽度为d,左端连接阻值为R的电阻与电容为C的电容器,干路中串联一理想电流表,导轨平面有方向竖直向下、磁感应强度大小满足B=λx〔y方向不变〕的磁场,式中λ为常量,质量为m、长度为d的金属棒与导轨接触良好,初始位置在x=0处,导轨足够长,磁场区域足够大,电容器原来不带电且耐压足够高,电流表量程足够大,忽略导轨及金属棒的电阻,不计摩擦阻力与其他阻力,现让金属棒在水平拉力作用下向右运动。
〔1〕仅闭合开关S1 , 金属棒做初速度为0、加速度为a的匀加速直线运动,求棒位移为x0时电流表示数的计算式;
〔2〕仅闭合开关S2 , 假设电流表的示数恒为I,求运动过程中金属棒所受拉力的最小值,及此时电容器所储存的电场能;
〔3〕仅闭合开关S2 , 当金属棒位移为x1时速度到达v,此时撤去拉力,且x>x1区域的磁感应强度变为B'= λx1 , 求金属棒的最终速度。
答案解析局部
一、选择题I〔此题共13小题,每题3分,共39分.每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选多项选择、错选均不得分〕
1.【解析】【解答】解:A、力、速度都是矢量,电流既有大小又有方向,但电流是标量,因为它运算时不遵守平行四边形定那么,遵守代数和定那么,A不符合题意;
B、功、加速度都是矢量,磁通量有正负,但是标量,B不符合题意;
C、长度、质量、时间都是力学的根本物理量,C符合题意;
D、库〔仑〕是电量的单位,不是根本单位,安〔培〕是电学的根本单位,特〔斯拉〕是磁感应强度的单位,不是根本单位,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】电流属于标量;功属于标量;库仑和特斯拉都不是根本单位。
2.【解析】【解答】解:A、伽利略最早提出瞬时速度、加速度等概念,符合物理学史实,A相符,不符合题意;
B、卡文迪许最早通过实验测定引力常量的数值,B不相符,符合题意;
C、密立根最早通过实验测定元电荷的数值,符合物理学史实,C相符,不符合题意;
D、法拉第最早提出电场、磁场的概念,符合物理学史实,D相符,不符合题意。
故答案为:B
【分析】卡文迪许最早测量出引力常量的大小。
3.【解析】【解答】解:A、200m是孙杨运动的轨迹长度,为路程,1分45秒55是整个过程所需时间,为时间间隔,A正确,不符合题意;
B、质点是理想化的物理模型,物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时,物体才可以看做质点,所以研究孙杨的起跳技术动作时,孙杨的形状不能忽略,即孙杨不能看做质点,B正确,不符合题意;
C、赛道长度为50m,比赛过程中位移为0,故平均速度为0,C错误,符合题意;
D、由于孙杨在运动过程中,状态时刻在变化,故重心在不断变化,D正确,不符合题意;
故答案为:C
【分析】由于200m过程孙杨的位移是0所以平均速度也等于0.
4.【解析】【解答】解:A、由图可知,在0~t1时段内,该同学向下加速,加速度向下,故处于失重状态,人受到的支持力小于自身的重力,A不符合题意;
BD、人对电梯的压力等于电梯对人的支持力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,B不符合题意,D符合题意;
C、由图可知,在t2~t3时段电梯向下做减速运动,加速度的方向向上,那么人处于超重状态,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用加速度的方向可以判别超重和失重,进而比较重力和支持力或压力的大小;利用牛顿第三定律可以判别压力等于支持力的大小。
5.【解析】【解答】 解:A、核力是相邻核子之间的作用力,核力是强相互作用,是短程力,核力不是库仑力,与核子所带电荷无关,A符合题意;
B、比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,B不符合题意;
C、核反响方程 属于裂变反响,核裂变不需要满足超高温条件,C不符合题意;
D、钍 衰变成氡 ,可知质量数少12,电荷数少4,因为经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,可知经过3次α衰变,2次β衰变,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】比结合能反映原子核的稳定情况;裂变反响不需要超高温条件;利用质量数和电荷数守恒可以判别衰变的次数。
6.【解析】【解答】解:A、运发动做斜上抛运动,从最高点开始做平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,落地时间:t= =0.5s,那么运发动在空中的时间为t′=2t=1s,A不符合题意;
B、运发动在空中最高点的速度即为运发动起跳时水平方向的分速度,根据分运动与合运动的等时性,运发动在空中最高点时的速度大小:v水= =8m/s,B不符合题意;
C、落入沙坑时竖直方向的速度:v竖= =5m/s,故落地速度v= = m/s,C不符合题意;
D、落入沙坑时速度方向与水平面所成的夹角为α,那么tanα= =0.625,D符合题意。
故答案为:D
【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出运动的时间;利用水平方向的位移公式可以求出水平方向的速度大小;利用速度的合成可以求出落地速度的大小及落地速度的方向。
7.【解析】【解答】解:A、根据万有引力充当向心力知:G =m〔 〕2r,其中r=R+h,所以可以求解火星的质量,然后根据星体外表的重力等于万有引力,即mg=m 知g,所以A项可以估算,A不符合题意;
B、火星质量和半径,根据密度公式即可求解火星密度,第一宇宙速度v= ,g和R都,所以可以求解第一宇宙速度,所以B项可以估算,B不符合题意;
C、火星探测器的动能Ek= ,所受引力F=G ,由于火星探测器的质量未知,所以无法求解火星探测器的动能和所受引力,所以C项不可以估算,C符合题意;
D、火星探测器的线速度v= ,加速度a=〔 〕2r,其中r=R+h,所以D项可以估算,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】利用引力提供向心力及形成重力可以判别火星探测器的动能和引力大小不能测量。
8.【解析】【解答】解:分析图丙可知,励磁线圈中电流成余弦规律变化,电流周围产生磁场,那么iab∝B,
根据楞次定律可知,在感应线圈中产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知,icd∝ ∝ ,故感应电流icd成正弦规律变化,
分析图丙中前 个周期,a到b的电流减小,根据安培定那么可知,产生竖直向上减小的磁场,根据楞次定律可知,感应线圈中产生竖直向上的感应磁场,根据安培定那么可知,感应电流由d到c,故icd为负值,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】利用法拉第电磁感应定律结合楞次定律可以判别感应电流的大小和方向。
9.【解析】【解答】 解:A、电容器与电源断开,故电量Q不变;假设现将电容器的a板水平向左移动一小段距离,根据C= 可知,电容C减小,那么根据C= 可知,电压U增大;故静电计指针偏角θ增大,A不符合题意;
BC、根据两板间的电场强度E= = = ;因将电容器的a板水平向左移动一小段距离,因此电场强度E不变,再根据设P与a极板距离为L,那么P点的电势φP=EL,那么电荷在P点的电势将升高,而电势能EP=qEL,那么负电荷在P点的电势能EP减小,B不符合题意,C符合题意;
D、所使用的静电计是测出电势,而不是电势差,且静电计是通过电容器带电量的多少来表达电势差的大小,从而读数电势的上下,而电压表是通电线圈在磁场中受到磁场力作用而转动,电流值越大,转动角度越大,故不可用电压表来替换,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】利用电容的定义式结合电容的决定式可以判别电压、电势和电势能的变化;静电计不能使用电压表代替。
10.【解析】【解答】解:A、根据图乙知,原线圈输入的交流电的周期:T=0.02s,频率:f= =50Hz,变压器不改变交流电的频率,所以变压器副线圈中交流电的频率为50Hz,A不符合题意;
BC、原线圈输入电压的最大值为311V,有效值为: V=220V,根据电压与匝数成正比,得副线圈两端的电压: =66V,二极管具有单向导电性,根据电流热效应计算电阻R两端的电压, ,解得:UR=33 V,那么电压表的示数为33 V,根据欧姆定律可知, = A,根据变流比可知, ≈0.42A,B符合题意,C不符合题意;
D、定值电阻热功率:P=IRUR=66W,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】利用周期可以判别频率的大小;利用焦耳定律可以求出电压表和电流表的读数;利用热功率的表达式可以求出功率的大小。
11.【解析】【解答】解:由左手定那么知,正离子向P板运动,即P板带正电。
发电机稳定时,离子所受电场力等于洛伦兹力,设电动势为E,即: q=qv0B
解得:E=Bv0d
根据欧姆定律可知,
R1为板间等离子体的电阻,且R1=ρ ,
联立得到电导率δ的表达式为:δ= ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】利用左手定那么可以判别极板的电性;利用平衡条件可以求出电场强度的大小结合欧姆定律和电阻定律可以求出电导率的表达式。
12.【解析】【解答】解:A、小球a与bcd圆周的直径恰好构成边长为L的正三角形,那么圆的直径为为L,根据几何关系可得bc之间的距离与ba之间的距离均为r= L,対b水平方向根据平衡条件可得:2 = ,解得q= ,电性为负,A不符合题意;
B、以c为研究对象,竖直方向根据平衡条件可得:mg= ,解得小球c的质量m= ,B符合题意;
C、根据对称性可知小球b、c、d在圆心处的合场强大小E=0,C不符合题意;
D、以整体为研究对象,竖直方向根据平衡条件可得:k0x=3mg+Mg,解得:轻质弹簧的伸长量x= + ,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】利用平衡条件可以求出电荷量的大小及小球的质量大小;利用对称性可以判别场强的大小;利用平衡条件结合胡克定律可以求出弹簧伸长量的大小。
13.【解析】【解答】解:根据对称性,画出光路图如下列图。
根据几何关系可得:sinα=
那么 α=53°
CO2
设∠CAO4=γ,那么sinγ=
sinβ=sin〔γ﹣37°〕=sinγ•cos37°﹣cosγsin37°= ×0.8﹣ ×0.6=
故折射率为 n= = = ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用几何关系可以求出折射角和反射角的大小,进而求出折射率的大小。
二、选择题I〔此题共3小题,每题2分,共6分.每题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分,选对但不选全的得1分,有选错的得0分〕
14.【解析】【解答】解:A、单缝衍射中,波长越长的,衍射条纹间距越宽,因此乙图对应光的波长较长,甲图对应光的波长较短,根据c=λ•γ,甲图对应的光子的波长短、频率高、能量大,A符合题意;
B、根据P= ,甲图对应的光子的波长短、动量大,B不符合题意;
C、甲图对应的光子的波长短、频率高,在相同的玻璃中传播,甲图对应光的折射率n大;再根据v= ,甲图对应光的速度小,C符合题意;
D、甲图对应光的折射率n大,根据C=arcsin ,在水面发生全反射时,甲光的临界角小于乙光的临界角,D不符合题意;
故答案为:AC
【分析】利用条纹间距可以比较波长的大小;利用波长的大小可以比较动量的大小;利用波长可以比较频率和折射率的大小进而比较传播的速度大小;利用折射率可以比较临界角的大小。
15.【解析】【解答】解:A、一群处于n=4的激发态的氢原子自发跃迁,根据 知最多有6种频率不同的光,A不符合题意;
B、根据图象可知b的遏止电压大于a的遏止电压,根据光电效应方程Ek=hv﹣W0=eUc , 可知b的光电子能量大于a的光电子能量,根据能级图分析可知从n=3跃迁到n=1时辐射的光电子能量小于原子从n=4跃迁到n=1时辐射的光电子能量,所以a是原子从n=3跃迁到n=1时辐射的光,b是原子从n=4跃迁到n=1时辐射的光,B符合题意;
C、根据Ek=hv﹣W0=eUc和 ,入射光的波长越小,对应的截止电压U截越大。所以乙光的波长大于丙光的波长,故光产生的光电子的德布罗意波长大于b光的光电子的德布罗意波长,C符合题意;
D、根据Ek=hv﹣W0=eUc结合图象可知,a光产生的光电子的能量小于b光产生的光电子的能量,A光产生的光电子的最大初动能小于b光的光电子的最大初动能,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】利用排列组合可以判别光子的种数;利用遏止电压可以比较吸收光子的能量大小;利用光子的能量大小可以比较光的频率进而比较波长的大小;利用频率的大小可以比较光电子最大初动能的大小。
16.【解析】【解答】解:A、由平移法可知:图示时刻x=﹣6m处质点的起振方向向下,x=8m处质点的起振方向向上,所以两波源的起振方向相反,A符合题意;
B、两列波的波速均为v=2m/s,绳端P形成的波波长为4m,绳端Q形成的波波长也为4m,由波速公式v=λf知,两列波的频率均为0.5Hz,频率相同,叠加区域有稳定干预图样,B不符合题意;
C、叠加稳定时两波源间与两波源路程差等于半个波长偶数倍的各点振动加强,振幅为30cm,设某点是振动加强点,到两个波源的距离分别为x1和x2 , 那么有:x1+x2=20m
x1﹣x2= =4n
解得:x1=〔2n+10〕m,由于x1<20m,故n值可取0、±1、±2、±3、±4〔不含波源〕时有9处振动加强点,C不符合题意;
D、在t=6 s时两波形成的波形图如下列图,根据图象可知,a、b、c、e、f这5个点的位移为﹣10cm,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】利用质点的起振方向可以判别波源的起振方向;利用波速和波长可以比较频率的大小;利用波的叠加可以判别质点振幅的大小及位移的大小。
三、非选择题〔此题共6小题,共55分〕
17.【解析】【解答】解:〔1〕实验a不需要天平,三个实验都不需要用到秒表,而刻度尺是测量纸带长度的必须的工具,低压交流电源是电磁打点计时器必须用到的,BD符合题意,AC不符合题意。
故答案为:BD。〔2〕A、实验a不需要平衡摩擦力,A不符合题意;
B、使用打点计时器时,小车初始位置都需要靠近打点计时器,三个实验都需要这个操作,B符合题意;
C、为了保证小车受到的力为合力,必须使得牵引小车的细线都需要平行长木板,三个实验都需要这个操作,C符合题意;
D、实验a不需要牵引细线的重物质量远小于小车质量,D不符合题意。
故答案为:BC。〔3〕相邻两计数点之间还有四个计时点,故相邻两个计数点之间的时间间隔为:T=5×0.02s=0.1s;
中间时刻的速度等于该时间段的平均速度,所以打计数点4时小车的速度大小为:v= = ≈0.52 m/s;
由公式x2﹣x1=aT2 , 及逐差法求加速度为:a= = m/s2=≈0.86 m/s2。〔4〕由牛顿第二定律有:mg=Ma,得:a=
根据速度﹣位移公式有:v2﹣v02=2ax,得:v2= x+v02 , 其中k= ,解得:m=
故答案为:〔1〕BD;〔2〕BC;〔3〕0.52,0.86;〔4〕 。
【分析】〔1〕实验需要刻度尺处理纸带信息;打点计时器工作需要交流电源;
〔2〕匀变速直线运动规律实验不需要平衡摩擦力也不需要满足质量要求;
〔3〕利用平均速度公式可以求出速度的大小;利用逐差法可以求出加速度的大小;
〔4〕利用牛顿第二定律结合速度位移公式可以求出质量的大小。
18.【解析】【解答】解:〔1〕A、平板电池是直流电源,选择开关“a〞位置是交流电压挡,不能粗测该电池的电动势,A不符合题意;
B、选择开关“b〞位置是直流电压挡,可以粗测该电池的电动势,B符合题意;
C、开关“c〞位置是欧姆挡,欧姆表有内置电源,不能用欧姆表测电池的内阻,C不符合题意。
故答案为:B。〔2〕由图乙所示电路图可知,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,
电压表内阻越大电压表分流越小,实验误差越小,因此电压表应选择V2;
如果保护电阻选择R2 , 电路电流太小,电压表应选择R1。〔3〕根据坐标系内描出的点作出电源U﹣I图象如下列图,
由图乙所示电路图可知,电源电动势:E=U+I〔r+R0〕
那么:U=E﹣I〔r+R0〕,
由〔2〕可知:R0=R1=5Ω,
由图示图线可知:I=0.3A时U=3.3V,I=0.6A时U=1.7V,
代入U=E﹣I〔r+R0〕得:3.3=E﹣0.3×〔r+5〕,
1.7=E﹣0.6×〔r+R0〕,
解得:E≈4.90V,r≈0.33Ω;
故答案为:〔1〕B;〔2〕V2;R1;〔3〕4.90;0.33。
【分析】〔1〕利用直流电压挡可以粗测电源电动势的大小;
〔2〕利用电压表内阻越大分流越小所以可以判别电压表的选择;由于电流太小所以保护电阻使用小规格;
〔3〕利用坐标点进行连线;利用图像坐标结合闭合电路的欧姆定律可以求出电动势和内阻的大小。
19.【解析】【分析】〔1〕利用面积结合运动的时间可以求出平均速度的大小;
〔2〕利用图像斜率结合牛顿第二定律可以求出摩擦力的大小;
〔3〕利用牛顿第二定律可以求出拉力的大小。
20.【解析】【分析】〔1〕利用动能定理可以求出速度的大小;
〔2〕利用牛顿第二定律结合动能定理可以求出工作的时间;
〔3〕利用机械能守恒定律结合牛顿第二定律可以求出FH之间距离的范围。
21.【解析】【分析】〔1〕利用电势差结合动能定理可以求出速率的大小;
〔2〕利用几何关系结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的关系式;
〔3〕利用离子的运动轨迹结合几何关系可以求出磁场区域的最小面积大小。
22.【解析】【分析】〔1〕利用速度位移公式结合欧姆定律可以求出电流的计算式;
〔2〕利用电容的定义式结合牛顿第二定律及功能关系可以求出拉力的最小值和电场能的大小;
〔3〕利用电容的定义式结合动量定理可以求出最终的速度大小。
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