03填空题&多选题-天津市十年(2012-2021)高考物理真题分题型分难易度汇编
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这是一份03填空题&多选题-天津市十年(2012-2021)高考物理真题分题型分难易度汇编,共45页。试卷主要包含了多选题基础题,多选题提升题,填空题基础题,填空题提升题,填空题压轴题等内容,欢迎下载使用。
03 填空题&多选题(基础/提升/压轴)
一、多选题基础题
(多选)1.(2021•天津)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关,车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振,空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动,上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢,气体与外界有充分的热交换;剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换。若气缸内气体视为理想气体,在气体压缩的过程中( )
A.上下乘客时,气体的内能不变
B.上下乘客时,气体从外界吸热
C.剧烈颠簸时,外界对气体做功
D.剧烈颠簸时,气体的温度不变
(多选)2.(2021•天津)一冲九霄,问鼎苍穹。2021年4月29日,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空,标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的是( )
A.增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力
B.增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力
C.当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速
D.火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用
(多选)3.(2020•天津)手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中( )
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
(多选)4.(2020•天津)如图所示,在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场,速度方向与y轴正方向的夹角θ=45°.粒子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x轴。已知OM=a,粒子电荷量为q,质量为m,重力不计。则( )
A.粒子带负电荷
B.粒子速度大小为
C.粒子在磁场中运动的轨道半径为a
D.N与O点相距(+1)a
(多选)5.(2019•天津)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是( )
A.核聚变比核裂变更为安全、清洁
B.任何两个原子核都可以发生聚变
C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加
D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加
(多选)6.(2019•天津)一列简谐横波沿x轴传播,已知x轴上x1=1m和x2=7m处质点的振动图象分别如图1、图2所示,则此列波的传播速率可能是( )
A.7m/s B.2m/s C.1.2m/s D.1m/s
(多选)7.(2019•天津)单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.时刻线框平面与中性面垂直
B.线框的感应电动势有效值为
C.线框转一周外力所做的功为
D.从t=0到t=过程中线框的平均感应电动势为
(多选)8.(2017•天津)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是( )
A.电子一定从A向B运动
B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB
D.B点电势可能高于A点电势
(多选)9.(2016•天津)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为y=5sin(t),它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12m处,波形图如图所示,则( )
A.此后再经6s该波传播到x=24m处
B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向
C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D.此后M点第一次到达y=﹣3m处所需时间是2s
(多选)10.(2016•天津)我国高铁技术处于世界领先水平,它是由动车和拖车组合而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该列车组( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3:2
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2
(多选)11.(2015•天津)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则( )
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大
B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小
C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大
D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小
(多选)12.(2015•天津)P1、P2为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系,它们左端点横坐标相同,则( )
A.P1的平均密度比P2的大
B.P1的第一宇宙速度比P2的小
C.s1的向心加速度比s2的大
D.s1的公转周期比s2的大
(多选)13.(2014•天津)下列说法正确的是( )
A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施
C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转
D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同
(多选)14.(2014•天津)如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a,b所示,则( )
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V
(多选)15.(2013•天津)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动。取无限远处的电势为零,则( )
A.q由A向O的运动是匀加速直线运动
B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C.q运动到O点时的动能最大
D.q运动到O点时电势能为零
(多选)16.(2013•天津)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。O点为圆心,OO′为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO′夹角θ较小时,光屏NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角。当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则。
A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B.A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C.α<θ<β时,光屏上只有1个光斑
D.β<θ<时,光屏上只有1个光斑
(多选)17.(2012•天津)沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=s时( )
A.质点M对平衡位置的位移一定为负值
B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
(多选)18.(2012•天津)如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,则( )
A.0~t1时间内F的功率逐渐增大
B.t2时刻物块A的加速度最大
C.t2时刻后物块A做反向运动
D.t3时刻物块A的动能最大
二、多选题提升题
(多选)19.(2021•天津)两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等。虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是( )
A.两点电荷可能是异种点电荷
B.A点的电场强度比B点的大
C.A点的电势高于B点的电势
D.电子运动到P点时动能最小
(多选)20.(2020•天津)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,初速度为v0,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内( )
A.做匀加速直线运动
B.加速度逐渐减小
C.牵引力的功率P=Fvm
D.牵引力做功W=mvm2﹣mv02
(多选)21.(2018•天津)2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动,且不考虑地球自转的影响,根据以上数据可以计算出卫星的( )
A.密度 B.向心力的大小
C.离地高度 D.线速度的大小
(多选)22.(2018•天津)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( )
A.若F一定,θ大时FN大 B.若F一定,θ小时FN大
C.若θ一定,F大时FN大 D.若θ一定,F小时FN大
(多选)23.(2018•天津)一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为﹣0.1m,t=1s时位移为0.1m,则( )
A.若振幅为0.1m,振子的周期可能为s
B.若振幅为0.1m,振子的周期可能为s
C.若振幅为0.2m,振子的周期可能为4s
D.若振幅为0.2m,振子的周期可能为6s
(多选)24.(2017•天津)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω,则( )
A.t=0时,线圈平面平行于磁感线
B.t=1s时,线圈中的电流改变方向
C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大
D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2J
(多选)25.(2017•天津)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点右移
(多选)26.(2016•天津)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是( )
A.赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B.查德威克用α离子轰击获得反冲核,发现了中子
C.贝克勒尔发现天然放射性现象,说明原子核有复杂结构
D.卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型
(多选)27.(2015•天津)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B.三种粒子打到屏上时的速度一样大
C.三种粒子运动到屏上所用时间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
(多选)28.(2014•天津)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光( )
A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长
B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小
C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小
D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大
(多选)29.(2013•天津)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如图所示。下列描述该波的图象可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
(多选)30.(2012•天津)半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O点为圆心.在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光( )
A.在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大
C.若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能
D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大
三、填空题基础题
31.(2014•天津)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h= ,圆盘转动的角速度大小ω= .
32.(2012•天津)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为 kg•m/s,若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为 N(取g=10m/s2)。
四、填空题提升题
33.(2019•天津)第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量h定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的数值为6.63×10﹣34,根据能量子定义,h的单位是 ,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为 。
34.(2019•天津)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度 。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图1所示,其中实验操作正确的是 。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图2所示,则玻璃的折射率n= 。(用图中线段的字母表示)
35.(2018•天津)质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是 m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N,则子弹射入木块的深度为 m。
36.(2017•天津)我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体.假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响.则组合体运动的线速度大小为 ,向心加速度大小为 .
37.(2012•天津)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为 (填步骤的字母代号);
A.合上开关S2
B.分别将R1和R2的阻值调至最大
C.记下R2的最终读数
D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的最终读数为r
E.合上开关S1
F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数
②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”);
③若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS= 。
五、填空题压轴题
38.(2012•天津)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图1所示。这样做的目的是 (填字母代号)。
A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最底端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图2所示,则该摆球的直径为 mm,单摆摆长为 m。
③如图振动图象真实地描述了对摆长为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图象,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 (填字母代号)。
【参考答案】
(多选)1.(2021•天津)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关,车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振,空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动,上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢,气体与外界有充分的热交换;剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换。若气缸内气体视为理想气体,在气体压缩的过程中( )
A.上下乘客时,气体的内能不变
B.上下乘客时,气体从外界吸热
C.剧烈颠簸时,外界对气体做功
D.剧烈颠簸时,气体的温度不变
【解析】解:AB、上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢,气体与外界有充分的热交换,则气体温度不变、内能不变;在气体压缩的过程中,外界对气体做正功,气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,气体对外放出热量,故A正确、B错误;
CD、剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换,在气体压缩的过程中,外界对气体做正功,气体的内能增加,温度升高,故C正确、D错误。
故选:AC。
(多选)2.(2021•天津)一冲九霄,问鼎苍穹。2021年4月29日,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空,标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的是( )
A.增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力
B.增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力
C.当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速
D.火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用
【解析】解:A:v=at,F=ma=,增加单位时间的喷射量可以增加火箭对气体的力大小,力的作用是相互的,气体对火箭的反作用力也会变大,故A正确;
B:v=at,F=ma=,增加喷射燃气的速度可增加火箭对气体的作用力,力的作用是相互的,气体对火箭的反作用力也会变大,故B正确;
C:火箭喷出燃气的速度相对于地面速度为零,但是燃气的速度相对于火箭的速度不为零,气体和火箭依然存在相互作用力,火箭依然会加速,故C错误;
D:火箭获得的推力是火箭和气体之间的相互作用力,故D错误;
故选:AB。
(多选)3.(2020•天津)手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中( )
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
【解析】解:A、由于送电线圈中通入正弦式交变电流,根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化,故A正确;
B、周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电,产生的磁场也是周期性变化的,故B错误;
C、无线充电利用的是电磁感应原理,所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递,故C正确;
D、无线充电器的优点之一是不用传统的充电线连接到需要充电的终端设备上的充电器,但充电过程中仍有电能量损失,故D错误。
故选:AC。
(多选)4.(2020•天津)如图所示,在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场,速度方向与y轴正方向的夹角θ=45°.粒子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x轴。已知OM=a,粒子电荷量为q,质量为m,重力不计。则( )
A.粒子带负电荷
B.粒子速度大小为
C.粒子在磁场中运动的轨道半径为a
D.N与O点相距(+1)a
【解析】解:A、粒子进入磁场后沿顺时针方向做圆周运动,由左手定则可知,粒子带负电,故A正确;
C、粒子运动轨迹如图所示,由几何知识可知,粒子做圆周运动的轨道半径:r==a,故C错误;
B、粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB=m
解得:v=,故B错误;
D、N点与O点的距离:d=r+rsinθ=(+1)a,故D正确。
故选:AD。
(多选)5.(2019•天津)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是( )
A.核聚变比核裂变更为安全、清洁
B.任何两个原子核都可以发生聚变
C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加
D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加
【解析】解:A、与裂变相比轻核聚变辐射极少,废物容易处理,更为安全、清洁,故A正确;
B、自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘与氚的聚变,不是任意的原子核就能发生核聚变,故B错误;
C、两个轻核结合成质量较大的核,平均质量减小,则总质量较聚变前减小,出现质量亏损,结合时放出能量,故C错误;
D、两个轻核结合成质量较大的核,放出能量,总的结合增加,则核子的比结合能增加,故D正确。
故选:AD。
(多选)6.(2019•天津)一列简谐横波沿x轴传播,已知x轴上x1=1m和x2=7m处质点的振动图象分别如图1、图2所示,则此列波的传播速率可能是( )
A.7m/s B.2m/s C.1.2m/s D.1m/s
【解析】解:由图可知波的周期为4s,先假设x1=1处质点和x2=7m质点的距离小于一个波长,在0时刻,由图可知当x1=1处质点在平衡位置向下振动,x2=7m处的质点在波峰,则
当波沿x轴的正方向传播时:,考虑到波形的重复性,可知两质点的距离与波长的关系为
可得波长通式为
根据可得波速的通式为
代入n为整数可得v=6m/s,1.2m/s,……;
当波沿x轴负方向传播时:,考虑到波形的重复性,可知两质点距离与波长的关系为
可得波长的通式为
根据可得波速的通式为
代入n为整数可得v=2m/s,,……
故BC正确,AD错误。
故选:BC。
(多选)7.(2019•天津)单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.时刻线框平面与中性面垂直
B.线框的感应电动势有效值为
C.线框转一周外力所做的功为
D.从t=0到t=过程中线框的平均感应电动势为
【解析】解:A.由图可知在时刻,线框的磁通量最大,所以线框平面处在中性面,故A错误;
B.由图可得磁通量的最大值为Φm,周期为T,所以圆频率为,可知线框感应电动势的最大值为,由于此线框在磁场绕轴转动时产生的电流为正弦交流电,故其电动势的有效值为,故B正确;
C.由于线框匀速转动,根据能量守恒定律可知外力做的功等于线框产生的焦耳热,则有,故C正确;
D.从t=0到的过程中,磁通量减小了△Φ=Φm﹣0=Φm,根据可得平均电动势为,故D错误。
故选:BC。
(多选)8.(2017•天津)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是( )
A.电子一定从A向B运动
B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB
D.B点电势可能高于A点电势
【解析】解:A、由于不知道电子速度变化,由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动,故A错误;
B、若aA>aB,则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端;又由运动轨迹可知,电场力方向指向凹的一侧即左侧,所以,在MN上电场方向向右,那么Q靠近M端且为正电荷,故B正确;
D、由B可知,电场线方向由M指向N,那么A点电势高于B点,故D错误;
C、由B可知,电子所受电场力方向指向左侧,那么,若电子从A向B运动,则电场力做负功,电势能增加;若电子从B向A运动,则电场力做正功,电势能减小,所以,一定有EpA<EpB求解过程与Q所带电荷无关,只与电场线方向相关,故C正确;
故选:BC。
(多选)9.(2016•天津)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为y=5sin(t),它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12m处,波形图如图所示,则( )
A.此后再经6s该波传播到x=24m处
B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向
C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D.此后M点第一次到达y=﹣3m处所需时间是2s
【解析】解:A、波的周期T==4s,波长λ=8m,波速v==2m/s,
则再经过6s,波传播的距离为x=vt=12m,故该波传到x=24m处,故A正确;
B、M点在此时振动方向向下,则第3秒末,即经过了0.75T,该点的振动方向沿y轴正向,故B正确;
C、因波传到x=12m处时,质点向y轴正向振动,故波源开始振动时的运动方向沿y轴正向,故C错误;
D、M点第一次到达y=﹣3cm位置时,振动的时间为t=s,故D错误;
故选:AB。
(多选)10.(2016•天津)我国高铁技术处于世界领先水平,它是由动车和拖车组合而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该列车组( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3:2
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2
【解析】解:设每节动车的功率为P,牵引力为F,每一节车厢的质量是m,阻力为kmg,
A、启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的,同时乘客还受到向上的支持力,所以乘客受到车厢作用力的方向斜向上,故A错误;
B、做加速运动时,有两节动力车厢,对整个的车进行受力分析得:
2F﹣8kmg=8ma
对6、7、8车厢进行受力分析得:
F1﹣3kmg=3ma
对7、8车厢进行受力分析得:
F2﹣2kmg=2ma
联立可得:.故B正确;
C、设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s,则:
可得:s=
可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比。故C错误;
D、当只有两节动力车时,最大速率为v,则:
2P=8kmg•v
改为4节动车带4节拖车的动车组时:
4P=8kmg•v′
所以:v′=2v,故D正确。
故选:BD。
(多选)11.(2015•天津)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则( )
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大
B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小
C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大
D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小
【解析】解:AB、在原、副线圈匝数比一定的情况下,变压器的输出电压由输入电压决定。因此,当Q位置不变时,输出电压不变,此时P向上滑动,负载电阻值增大,则输出电流减小,电流表的读数I变小,故A错误,B正确;
CD、P位置不变,将Q向上滑动,则输出电压变大,输出电流变大,则电流表的读数I变大,故C正确,D错误;
故选:BC。
(多选)12.(2015•天津)P1、P2为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系,它们左端点横坐标相同,则( )
A.P1的平均密度比P2的大
B.P1的第一宇宙速度比P2的小
C.s1的向心加速度比s2的大
D.s1的公转周期比s2的大
【解析】解:A、根据牛顿第二定律,行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为:a=,
两曲线左端点横坐标相同,所以P1、P2的半径相等,结合a与r2的反比关系函数图象得出P1的质量大于P2的质量,根据ρ=,所以P1的平均密度比P2的大,故A正确;
B、第一宇宙速度v=,所以P1的“第一宇宙速度”比P2的大,故B错误;
C、s1、s2的轨道半径相等,根据a=,所以s1的向心加速度比s2的大,故C正确;
D、根据万有引力提供向心力得出周期表达式T=2π,所以s1的公转周期比s2的小,故D错误;
故选:AC。
(多选)13.(2014•天津)下列说法正确的是( )
A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施
C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转
D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同
【解析】解:(1)A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型,故A错误;
B、紫外线可以使荧光物质发出荧光,利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施,故B正确;
C、天然放射现象中产生的γ射线不能在电场或磁场中发生偏转,故C错误;
D、当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,间距变小,观察者接收的频率增大,如果二者远离,间距变大,观察者接收的频率减小。故D正确。
故选:BD。
(多选)14.(2014•天津)如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a,b所示,则( )
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V
【解析】解:A、在t=0时刻,线圈一定处在中性面上;故A正确;
B、由图可知,a的周期为4×10﹣2s;b的周期为6×10﹣2s,则由n=可知,转速与周期成反比,故转速之比为:;故B错误;
C、曲线a的交变电流的频率f==25Hz;故C正确;
D、由Em=NBSω可知===,所以Emb=Ema=10V,曲线b表示的交变电动势有效值为U==5V;故D错误;
故选:AC。
(多选)15.(2013•天津)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动。取无限远处的电势为零,则( )
A.q由A向O的运动是匀加速直线运动
B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C.q运动到O点时的动能最大
D.q运动到O点时电势能为零
【解析】解:A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向。
故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故A错误。
B、电场力方向与AO方向一致,电场力做正功,电势能逐渐减小;故B正确。
C、从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到N过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,速度最大,故C正确。
D、取无限远处的电势为零,从无穷远到O点,电场力做正功,电势能减小,则q运动到O点时电势能为负值。故D错误。
故选:BC。
(多选)16.(2013•天津)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。O点为圆心,OO′为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO′夹角θ较小时,光屏NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角。当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则。
A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B.A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C.α<θ<β时,光屏上只有1个光斑
D.β<θ<时,光屏上只有1个光斑
【解析】解:A、根据题干描述“当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失”,说明A光先发生了全反射,A光的临界角小于B光的临界角,而发生全反射的临界角C满足:sinC=,可知,玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,故A正确;
B、玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,由n=知,A光在玻璃砖中传播速度比B光的小。故B错误。
C、当α<θ<β 时,B光尚未发生全反射现象,故光屏上应该看到2个亮斑,其中包含NP侧的反射光斑(A、B重合)以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故C错误。
D、当β<θ<π时,A、B两光均发生了全反射,故仅能看到NP侧的反射光斑(A、B重合)。故D正确。
故选:AD。
(多选)17.(2012•天津)沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=s时( )
A.质点M对平衡位置的位移一定为负值
B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
【解析】解:由图读出波长为λ=4m,则该波的周期为T=,t=s=.t=0时刻质点M向上运动,则在t=s时刻,质点M正从波峰向平衡位置运动,所以其速度增大,加速度减小。位移为正,质点M的速度沿y轴负方向,加速度沿y轴负方向,所以加速度方向与速度方向相同,速度方向与位移方向相反,质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反,故CD正确,AB错误;
故选:CD。
(多选)18.(2012•天津)如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,则( )
A.0~t1时间内F的功率逐渐增大
B.t2时刻物块A的加速度最大
C.t2时刻后物块A做反向运动
D.t3时刻物块A的动能最大
【解析】解:A、由图象可知,0~t1时间内拉力F小于最大静摩擦力,物体静止,拉力功率为零,故A错误;
B、由图象可知,在t2时刻物块A受到的拉力最大,物块A受到的合力最大,由牛顿第二定律可得,
此时物块A的加速度最大,故B正确;
C、由图象可知在t2~t3时间内物体受到的合力与物块的速度方向相同,物块一直做加速运动,故C错误;
D、由图象可知在t1~t3时间内,物块A受到的合力一直做正功,物体动能一直增加,在t3时刻以后,
合力做负功。物块动能减小,因此在t3时刻物块动能最大,故D正确;
故选:BD。
(多选)19.(2021•天津)两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等。虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是( )
A.两点电荷可能是异种点电荷
B.A点的电场强度比B点的大
C.A点的电势高于B点的电势
D.电子运动到P点时动能最小
【解析】解:A、根据等势面的分布可知,两点电荷带同种电荷,故A错误;
B、等差等势面的疏密程度表示场强的强弱,A点的等差等势面疏,B点的等差等势面密,故A点的电场强度小,故B错误;
C、分析电子运动的轨迹可知,电场力指向轨迹的内侧,则电场力受到排斥力作用,故点电荷为负电荷,离点电荷越远,电势越高,故A点的电势高,故C正确;
D、电子从M点运动到P点的过程中,电场力做负功,动能减小,电子从P点运动到N点的过程中,电场力做正功,动能增大,故P点动能最小,故D正确。
故选:CD。
(多选)20.(2020•天津)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,初速度为v0,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内( )
A.做匀加速直线运动
B.加速度逐渐减小
C.牵引力的功率P=Fvm
D.牵引力做功W=mvm2﹣mv02
【解析】解:AB、根据牛顿第二定律得:F牵﹣F=ma,而F牵v=P,动车的速度在增大,则牵引力在减小,故加速度在减小,故A错误,B正确;
C、当加速度为零时,速度达到最大值为vm,此时牵引力的大小等于阻力F,故功率P=Fvm,故C正确;
D、根据动能定理得:牵引力做功W﹣克服阻力做的功Wf=mvm2﹣mv02,故D错误;
故选:BC。
(多选)21.(2018•天津)2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动,且不考虑地球自转的影响,根据以上数据可以计算出卫星的( )
A.密度 B.向心力的大小
C.离地高度 D.线速度的大小
【解析】解:A、设观测可以得到卫星绕地球运动的周期为T,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g;
地球表面的重力由万有引力提供,所以:mg=
等号的两侧都有卫星得质量m,所以不能求出卫星的质量,就不能求出卫星的密度。故A错误;
B、题目中没有告诉卫星的质量,不能求出卫星受到的向心力。故B错误;
C、根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:=m(R+h)
解得:h== 可以求出卫星的高度。故C正确;
D、由牛顿第二定律得:=
解得:v==,可知可以求出卫星的线速度。故D正确
故选:CD。
(多选)22.(2018•天津)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( )
A.若F一定,θ大时FN大 B.若F一定,θ小时FN大
C.若θ一定,F大时FN大 D.若θ一定,F小时FN大
【解析】解:选木楔为研究对象,木楔受到的力有:水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力,由于木楔处于平衡状态,所以两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的,即FN=F1=F2,力F的分解如图:
则:
所以:FN=
由公式可知,当F一定,θ小时FN大;当θ一定,F大时FN大。故AD错误,BC正确
故选:BC。
(多选)23.(2018•天津)一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为﹣0.1m,t=1s时位移为0.1m,则( )
A.若振幅为0.1m,振子的周期可能为s
B.若振幅为0.1m,振子的周期可能为s
C.若振幅为0.2m,振子的周期可能为4s
D.若振幅为0.2m,振子的周期可能为6s
【解析】解:A、B、t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m,t=1s时刻x=0.1m,如果振幅为0.1m,则:(n+)T=t
解得:T==
当n=0时,T=2s;
当n=1时,T=s;
当n=2时,T=s
故A正确,B错误;
C、D、t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m,t=1s时刻x=0.1m,如果振幅为0.2m,结合位移时间关系图象,有:
t=+nT ①
或者t=T+nT ②
或者t=+nT ③
对于①式,当n=0时,T=2s;
对于①式,当n=1时,T=s;
对于②式,当n=0时,T=s;
对于②式,当n=1时,T=s
对于③式,当n=0时,T=6s;
对于③式,当n=1时,T=s
故C错误,D正确;
故选:AD。
(多选)24.(2017•天津)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω,则( )
A.t=0时,线圈平面平行于磁感线
B.t=1s时,线圈中的电流改变方向
C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大
D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2J
【解析】解:A、根据图象可知,在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零,所以线圈平面平行于磁感线,故A正确;
B、Φ﹣t图象的斜率为,即表示磁通量的变化率,在0.5s~1.5s之间,“斜率方向“不变,表示的感应电动势方向不变,则电流强度方向不变,故B错误;
C、根据法拉第电磁感应定律可得E=N,所以在t=1.5 s时,斜率为零,则感应电动势为零,故C错误;
D、感应电动势的最大值为Em=NBSω=NΦmω=100× V=4π V,有效值E==2 V,根据焦耳定律可得一个周期产生的热为Q===8π2J,故D正确。
故选:AD。
(多选)25.(2017•天津)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点右移
【解析】解:因衣架钩是光滑的(活节),所以两段绳的拉力T相等,两段绳的合力竖直向上,大小等于衣服的重力,如图所示,两段绳与竖直方向夹角θ相等。
设绳子的长度为X,杆M、N的间距为L,则有Xsinθ=L,绳子一端在上下移动的时候,绳子的长度不变,两杆之间的距离不变,则θ角度不变。
AC、两个绳子的合力向上,大小等于衣服的重力,由于夹角θ不变,所以绳子的拉力不变,A正确,C错误;
B、当杆向右移动后,根据Xsinθ=L,即L变大,绳长不变,所以夹角θ变大,两段绳的拉力的夹角变大,而其合力不变,则拉力T变大,故B正确;
D、绳长和两杆距离不变的情况下,θ不变,所以挂的衣服质量变化,不会影响悬挂点的移动,D错误。
故选:AB。
(多选)26.(2016•天津)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是( )
A.赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B.查德威克用α离子轰击获得反冲核,发现了中子
C.贝克勒尔发现天然放射性现象,说明原子核有复杂结构
D.卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型
【解析】解:A、根据物理学史可知,赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论;故A正确;
B、查德威克用α粒子轰击铍核,产生中子和碳12原子核,故B错误;
C、贝克勒尔发现天然放射性现象,说明原子核有复杂结构;故C正确;
D、卢瑟福通过对α射线散射的研究提出了原子的核式结构模型;故D错误;
故选:AC。
(多选)27.(2015•天津)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B.三种粒子打到屏上时的速度一样大
C.三种粒子运动到屏上所用时间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
【解析】解:AD、粒子在加速电场中加速,由动能定理可知:qU1=mv02﹣0
解得:v0=
粒子在加速电场中的运动时间:t1==2L1;
粒子在偏转电场中做类平抛运动,运动时间:t2=;
在偏转电场中竖直分位移:y=a2t22=•;
联立得 y=,y与q、m无关,所以三种粒子在偏转电场中轨迹重合,离开偏转电场后粒子做匀速直线运动,因此三种粒子一定打到屏上的同一位置;
加速电场对粒子做功为 W1=qU1,q和U1相等,所以加速电场E1对三种粒子做功相等。偏转电场E2对粒子做功:W2=qE2y,q、E2、y相等,则知偏转电场E2对三种粒子做功相等。故A正确,D正确。
C、离开偏转电场后粒子的运动时间:t3=;
粒子运动到屏上所用时间 t=t1+t2+t3=(2L1+L2+L3);
因为不等,所以t不等,故C错误。
B、对整个过程,根据动能定理得 W=,由于W相等,m不等,所以v不等,即三种粒子打到屏上时速度不等,故B错误。
故选:AD。
(多选)28.(2014•天津)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光( )
A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长
B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小
C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小
D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大
【解析】解:由图可知,a光的偏折角大于b光的偏折角,故说明a光的折射率大于b光的折射率;故说明a光的频率大于b光的频率,a光的波长小于b光,在介质中a光的波速小于b光;
A、垂直穿过同一块玻璃时,不会发生折射,则经过的距离相同;因a光的波速小;故a光所用的时间长;故A正确;
B、由sinC=可知,a光的临界角要小于b光的临界角;故B正确;
C、由x=λ可知,a光的干涉条纹小于b光的干涉条纹;故C错误;
D、由EK=hγ﹣W0;由于b光的频率小,故b光光子能量小,则b光照射时逸出的光电子最大初动能要小;故D错误。
故选:AB。
(多选)29.(2013•天津)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如图所示。下列描述该波的图象可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】解:由振动图象可知,在t=0时刻,a位于波峰,b经过平衡位置向下运动。
若波从a传到b,如图a、b两点之间的波形图“余数”如紫线所示,则有(n+)λ=9m,n=0,1,2,…,得λ=m
若波从b传到a,如图a、b两点之间的波形图“余数”如蓝线所示,则有(n+)λ=9m,n=0,1,2,…,得λ=m
代入自然数可知,λ=4m、12m,得AC正确。
故选:AC。
(多选)30.(2012•天津)半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O点为圆心.在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光( )
A.在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大
C.若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能
D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大
【解析】解:A、b光发生了全反射,a光未发生全反射,知b光的临界角小,根据sinC=知,b光的折射率大,根据v=知,b光的传播速度小,a光的传播速度大。故A正确。
B、根据折射定律可知,b光的折射率大,则b光的折射角小。故B错误。
C、b光的折射率大,则b光的频率大,若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能。故C正确。
D、b光的折射率大,频率大,则b光的波长小,根据知,a光的条纹间距大。故D正确。
故选:ACD。
二.填空题(共8小题)
31.(2014•天津)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h= ,圆盘转动的角速度大小ω= (n=1、2、3…) .
【解析】解:小球做平抛运动,小球在水平方向上做匀速直线运动,则运动的时间t=,
竖直方向做自由落体运动,则h=
根据ωt=2nπ得:(n=1、2、3…)
故答案为:;(n=1、2、3…).
32.(2012•天津)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为 2 kg•m/s,若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为 12 N(取g=10m/s2)。
【解析】解:(1)取竖直向上方向为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化为:△p=mv2﹣(﹣mv1)=0.2×(6+4)kg•m/s=2kg•m/s,方向竖直向上。
(2)代入动量定理的公式,得(F﹣mg)t=△P,代入数据求得:F=12N
故故答案为:2,12。
33.(2019•天津)第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量h定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的数值为6.63×10﹣34,根据能量子定义,h的单位是 J•s ,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为 kg•m2/s 。
【解析】解:根据能量子公式E=hγ,知E的单位是J,γ的单位是Hz,即s﹣1,可知h的单位是J•s。
1J•s=1N•m•s=1(kg•m/s2)m•s=1kg•m2/s。
故答案为:J•s,kg•m2/s。
34.(2019•天津)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度 AD 。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图1所示,其中实验操作正确的是 D 。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图2所示,则玻璃的折射率n= 。(用图中线段的字母表示)
【解析】解:①A、为了作图误差更小,应选用两光学表面间距大的玻璃砖,故A正确;
B、根据折射定律可知,如果两个光学面不平行,不影响入射角与折射角的值,所以对折射率的测定结果不产生影响,故B错误;
C、为了准确测量光路图,应选用较细的大头针来完成实验,选用粗的大头针完成实验时,容易出现观察误差,使光线实际并不平行,故C错误;
D、插在玻璃砖同侧的大头针之间的距离适当大些时,相同的距离误差情况下引起的角度误差会减小,故D正确;
故选:AD;
②因玻璃的折射率较大,故在玻璃中的折射角一定小于入射角;实验作出的入射角一定大于折射角;并且光线从玻璃中出来后,应与入射光平行,因此只有D图正确ABC均错误;
故选:D;
③折射率n=,
其中:sini=,sinγ=,
故n=;
故答案为:①AD;②D;③
35.(2018•天津)质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是 20 m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N,则子弹射入木块的深度为 0.2 m。
【解析】解:木块的质量M=0.45kg,子弹的质量为m=0.05kg,初速度为v0=200m/s,
二者组成的系统水平方向动量守恒,设子弹初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得:
mv0=(m+M)v
解得木块最终速度的大小v==m/s=20m/s;
设子弹射入木块的深度为d,根据能量守恒定律可得:
fd=,
解得:d=0.2m。
故答案为:20;0.2。
36.(2017•天津)我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体.假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响.则组合体运动的线速度大小为 R ,向心加速度大小为 g()2 .
【解析】解:在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,有:
mg=G
得:GM=R2g,
根据万有引力提供向心力有:
G=,
得:v===R;
根据万有引力定律和牛顿第二定律可得,卫星所在处的加速度,G=ma,
得a===g()2;
故答案为:R;g()2.
37.(2012•天津)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为 BEFADC (填步骤的字母代号);
A.合上开关S2
B.分别将R1和R2的阻值调至最大
C.记下R2的最终读数
D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的最终读数为r
E.合上开关S1
F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数
②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比 相等 (填“偏大”、“偏小”或“相等”);
③若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS= 。
【解析】解:①先把各电阻调到最大值,再把标准电流表单独较准与电表串联得到最大电流值,再用半偏法测其内阻,由此得顺序为BEFADC。
②调节RR2,电流达到半偏时,两并联支路电阻相等。
③扩大量程要并联电阻分流,并联的电阻为:=
故答案为:①BEFADC ②相等 ③
38.(2012•天津)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图1所示。这样做的目的是 AC (填字母代号)。
A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最底端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图2所示,则该摆球的直径为 12.1 mm,单摆摆长为 0.99295 m。
③如图振动图象真实地描述了对摆长为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图象,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 A (填字母代号)。
【解析】解:(1)在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,是为了防止动过程中摆长发生变化,如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时,方便调节摆长,故AC正确,
故选AC
(2)游标卡尺示数为:d=12mm+1×0.1mm=12.1mm;
单摆摆长为L=l﹣=0.9990m﹣0.00605m=0.99295m
(3)当摆角小于等于5°时,我们认为小球做单摆运动,所以振幅约为:1×0.087m=8.7cm,当小球摆到最低点开始计时,误差较小,测量周期时要让小球做30﹣50次全振动,求平均值,所以A合乎实验要求且误差最小
故选A
故答案为:①AC ②12.1 0.99295 ③A
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