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2021届北京市大兴区高三下学期物理一模试卷含答案
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这是一份2021届北京市大兴区高三下学期物理一模试卷含答案,共15页。试卷主要包含了单项选择题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
高三下学期物理一模试卷
一、单项选择题
1.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 是a衰变方程 B. 是b衰变方程
C. 是核聚变反响方程 D. 是核裂变反响方程
2.a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时,其折射光束如下列图。那么关于a、b两束光,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 介质对a光的折射率小于b光 B. a光在介质中的速度小于b光
C. a光在真空中的波长小于b光 D. 光从介质射向空气时,a光的临界角小于b光
3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.3s时刻第一次出现图中虚线所示的波形,那么〔 〕
C. 这列波的波长为12m D. 这列波的传播速度为60m/s
4.如下列图,注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中把柱塞向下缓慢按压使气柱体积变小〔保持空气柱质量和温度不变〕,假设玻璃管中封闭的气体可视为理想气体,对于这个过程以下分析正确的选项是〔 〕
A. 对管壁单位面积的平均作用力增大 B. 分子间平均距离增大
C. 分子平均动能增大 D. 气体从外界吸收热量,内能增大
5.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号〞轨道高度约为705km,之前已运行的“高分四号〞轨道高度约为36000km,它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号〞相比,以下物理量中“高分五号〞较小的是〔 〕
A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 向心加速度
6.1831年8月29日,法拉第经历近十年的研究终于在一次实验中发现了电磁感应现象:把两个线圈绕在同一个铁环上〔如图〕,一个线圈接到电源上,另一个线圈接入“电流表〞,在给一个线圈通电或断电的瞬间,另一个线圈中也出现了电流。之后他设计出几十个关于电磁感应现象的实验,并把它们总结成五类情况,请结合你学习电磁感应知识判断以下哪个选项不属于这五类现象〔 〕
A. 恒定的电流 B. 变化的磁场 C. 运动的磁铁 D. 在磁场中运动的导体
7.如下列图,理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上,交变电压瞬时值随时间变化的规律为 ,副线圈所在电路中接有电灯L、电阻R、理想交流电压表和理想交流电流表。理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,电灯额定功率为44W,电阻阻值为22Ω,电灯以额定功率正常工作。那么〔 〕
A. 电压表示数为62.5V B. 电流表示数为2A
C. 通过保险丝的电流为15A D. 电阻消耗功率为88W
8.雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落,雨滴运动的速度v随时间t的变化关系如下列图,经过时间t1 , 速度到达v1 , 经过时间t2〔t2=2t1〕,速度到达vm , 此后雨滴以速度vm做匀速直线运动。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 在0~t1时间内,雨滴运动的加速度逐渐增大
B. 在0~t1时间内,雨滴受到的阻力逐渐增大
C. 在0~t1与t1~t2两段时间内重力对雨滴做的功相等
D. 在0~t1与t1~t2两段时间内雨滴所受重力的冲量不相等
9.如下列图为伽利略斜面实验的频闪照片。小球沿左侧斜面从静止状态开始向下运动,将冲上右侧的斜面。减小右侧斜面的倾角,如图中1、2所示,球到达同一高度时就会运动的更远。右侧斜面放平,球的运动如图中3所示。假设小球释放高度固定,在斜面上可视为匀变速直线运动,以下分析中正确的选项是〔 〕
A. 小球在右侧斜面1和2向上运动时所受合外力方向相同
B. 小球在斜面1上运动的加速度小于在斜面2上运动的加速度
C. 在斜面1合外力对小球做的功等于在斜面2上合外力对小球做的功
D. 因为在水平面上小球只受到向前的冲力,所以小球在平面3上运动的更远
10.在匀强磁场中有一带正电的粒子甲做匀速圆周运动,当它运动到M点时,突然向与原运动相反的方向放出一个不带电的粒子乙,形成一个新的粒子丙。如下列图,用实线表示粒子甲运动的轨迹,虚线表示粒子丙运动的轨迹。假设不计粒子所受重力及空气阻力的影响,那么粒子甲和粒子丙运动的轨迹可能是〔 〕
A. B. C. D.
11.如图〔a〕→〔b〕→〔c〕→〔d〕→〔e〕过程是交流发电机发电的示意图。线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 图〔a〕中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大
B. 从图〔b〕开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是
C. 当线圈转到图〔c〕位置时,感应电流最小,且感应电流方向改变
D. 当线圈转到图〔d〕位置时,感应电动势最大,ab边感应电流方向为a→b
12.如下列图ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷Q1固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q2从无穷远处〔电势为0〕移到C点,此过程中,电场力做功为-W。再将Q2从C点沿CB移到B点。以下说法正确的选项是〔 〕
A. +q从无穷远处移到C点的过程中,电势能减少了W
B. +q在移到B点后的电势能为W
C. Q2在C点的电势为
D. +q从C点移到B点的过程中,所受电场力做负功
13.如下列图,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体R〔R视为质点〕。现将玻璃管轴线与竖直方向y轴重合,在小圆柱体R上升刚好到达匀速时的起点位置记为坐标原点O,同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动〔不影响小柱体竖直方向的运动〕。小圆柱体R依次经过平行横轴的三条水平线上的A、B、C位置,在OA、AB、BC 三个过程中沿y轴方向的高度均相等,那么小柱体在OA、AB、BC三个过程中,那么下面结论中正确的选项是〔 〕
A. 水平位移的大小之比为1:4:9 B. 动能增量之比为1:2:3
C. 机械能的变化量1:1:1 D. 合外力的冲量大小之比1:1:1
14.根据生活经验可知,处于自然状态的水都是往低处流的,当水不再流动时,水面应该处于同一高度。在著名的牛顿“水桶实验〞中发现:将一桶水绕竖直固定中心转轴OO′以恒定的角速度转动,稳定时水面呈凹状,水桶截面图如下列图。这一现象可解释为,以桶为参考系,其中的水除受重力外,还受到一个与转轴垂直的“力〞,其方向背离转轴,大小与到轴的垂直距离成正比。水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能〞,在重力和该力的共同作用下,水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的总势能。根据以上信息可知,以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 该“力〞对水面上小水滴做功与路径有关
B. 小水滴沿水面向上移动时,该“势能〞不变
C. 小水滴沿水面向上移动时,重力势能的增加量等于该“势能〞的减少量
D. 小水滴沿水面向上移动时,受到重力和该“力〞的合力大小不变
二、实验题
15.张老师在“探究楞次定律〞的实验中,如图甲、乙、丙所示是实验中连接的三个回路。其中图甲是将一节旧电池和电流计通过开关连接,通过试触操作,其实验目的是________;完成图甲实验操作后,把电流计与螺线管B连接,将图丙中的螺线管A插入图乙中的螺线管B中,闭合电键K的瞬间,图乙中电流计的指针向右偏转,保持电键闭合状态,再观察图乙中电流计指针________〔填“向左偏〞“向右偏〞“不偏〞〕;然后将图丙中滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,观察图乙中电流计指针________〔填“向左偏〞“向右偏〞“不偏〞〕。
16.
〔1〕如以下列图所示:某同学对实验装置进行调节并观察实验现象:
①图甲、图乙是光的条纹形状示意图,其中干预图样是________.
〔2〕下述现象中能够观察到的是__________.
A.将滤光片由蓝色的换成红色的,干预条纹间距变宽
B.将单缝向双缝移动一小段距离后,干预条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干预条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干预现象消失
17.某同学欲用图甲所示装置探究“加速度与力、质量的关系〞。实验中砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。
〔1〕实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是_______。
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
〔2〕图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,打点计时器的工作频率为50Hz。该同学方案利用v—t图像计算小车的加速度。首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE的测量情况如图丙所示,由图可知CE长为________cm,依据此数据计算打点计时器打下D点时小车的速度为________m/s,同理可计算出A、B、C、E、F各点小车的速度,描绘出小车的v—t图像,由图线可得出小车的加速度大小。
〔3〕利用控制变量法屡次测量,总结得出:当物体质量相同时,加速度跟物体所受合外力成正比;当________。
〔4〕综合上述实验结论,如何得出牛顿第二定律?〔简述得出过程〕________。
三、解答题
18.汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B,两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如下列图,碰撞后B车向前滑动了4.5m,B车的质量为1.5×103kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.1,在碰撞后车轮均没有滚动,可近似认为做匀变速直线运动,重力加速度大小g=10m/s2 , 求:
〔1〕碰撞后B车运动过程中加速度的大小和方向;
〔2〕碰撞后的瞬间B车速度的大小;
〔3〕经查阅车辆的碰撞时间约为0.03s,请以此数据可求出碰撞过程中B车所受的平均作用力。
19.图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图。整个轨道在同一竖直平面内,外表粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为4.0m,圆弧轨道BC的半径为1.8m,圆心O恰在水面处。一质量为60kg的游客〔视为质点〕可从轨道AB上任意位置滑下,不计空气阻力,重力加速度大小g=10m/s2。
〔1〕假设游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点, ,求游客滑到B点时的速度大小及运动过程AB段轨道摩擦力对游客所做的功Wf;
〔2〕假设游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,后受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,以水面为重力势能零点,证明:游客到达P点时的重力势能是其动能的2倍。
20.物理学中将带电粒子的电荷量与其质量之比称为比荷,根据某带电粒子在电场和磁场中受力及运动情况,可以得出它的比荷。如图是阴极射线管,左端正负极接高压电源可从阴极K水平向右发射带电粒子束〔也叫阴极射线〕,当图中金属板D1、D2之间未加电场时,粒子束不偏转,最终运动到屏上P1点。按图示方向在D1、D2之间施加电场E之后,粒子束发生偏转并运动到屏上P2点。
〔1〕判断该粒子束的电性,简要说明理由。
〔2〕为了抵消阴极射线的偏转,使它沿水平方向直接运动到P1 , 需要在两块金属板D1、D2之间的区域再施加一个大小适宜、方向垂直于纸面的磁场。假设金属板D1、D2间距离d,两板间的电压U,磁场的磁感应强度B。
①请判断磁场的方向并求出阴极射线速度v的表达式。
②去掉D1、D2间的电场,阴极射线经N点〔图中未画出〕离开磁场打到在屏上P3点。假设P3到N点水平距离为D,竖直距离为h,金属板D1、D2的板长为L,请推导出阴极射线中粒子的比荷 的表达式。
21.经典理论认为,氢原子核外电子在库仑力作用下绕固定不动的原子核做圆周运动。电子电荷量的大小为e,质量为m,静电力常量为k,取无穷远为电势能零点,系统的电势能可表示为 ,其中r为电子与氢原子核之间的距离。
〔1〕设电子在半径为r1的圆轨道上运动:
①推导电子动能表达式;
②假设将电子的运动等效成环形电流,推导等效电流的表达式;
〔2〕在玻尔的氢原子理论中,他认为电子的轨道是量子化的,这些轨道满足如下的量子化条件 ,其中n=1,2,3……称为轨道量子数,rn为相应的轨道半径,vn为电子在该轨道上做圆周运动的速度大小,h为普朗克常量。求:
①氢原子中电子的轨道量子数为n时,推导轨道的半径及电子在该轨道上运动时氢原子能量的表达式。
②假设氢原子甲的核外电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n=3的氢原子乙吸收并使其电离,不考虑跃迁或电离前后原子核所受到的反冲,推导氢原子乙电离出的电子动能表达式。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A. 该反响是在人为条件下发生的,是人工核反响,A不符合题意;
B. 该反响时在人为条件下发生的,是人工核反响,B不符合题意;
C. 是重要的轻核聚变反响方程,C符合题意;
D. 是自然存在的,有氦原子生成,是a衰变方程,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】对于核聚变,是两个氢原子在高能条件下发生融合,变成一个氦原子和一个中子,同时释放出巨大的能量;而核裂变是铀原子核裂变,变成两个质量比较小的原子核,同时释放出三个中子和能量。
2.【解析】【解答】A.根据折射率的定义
得知入射角相等,a光的折射角较大,那么a光的折射率较小,A符合题意;
B.由公式 分析可知,a光在介质中的速度较大,B不符合题意;
C.光的折射率越大,其频率越大,波长越短,因此a光在真空中的波长更长,C不符合题意;
D.根据临界角公式 ,分析可知,a光的折射率小,临界角大,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】相同的介质对于不同颜色的光来说有不同的折射率,光的频率越大,介质的折射率就越大,结合折射定律分析求解即可。
3.【解析】【解答】简谐横波沿x轴方向传播,质点P只沿y轴方向振动,A不符合题意.因为t=0.3s时刻第一次出现图中虚线所示的波形,那么由图,得到 ,那么周期T=1.2s,B符合题意.由图可知,这列波的波长为24m,C不符合题意;这列波的传播速度为 ,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】通过图像读出波的波长,结合破移动的距离和对应的时间求解波速,进而求出波的周期,再结合选项逐一分析即可。
4.【解析】【解答】该过程为等温变化,根据 可知压缩后气体压强增大。
A.对管壁单位面积的平均作用力增大即是压强增大,A符合题意;
B.分子间平均距离增大即体积变大,不符合分析,B不符合题意;
C.分子平均动能增大意味着温度升高,但该过程为等温变化,C不符合题意;
D.该过程外界对气体做功,但内能不变,根据热力学第一定律可知,释放热量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分子的平均动能只与温度有关系,温度高,分子的平均动能越大,分子运动的越剧烈;压强的微观解释是大量分子对容器壁的碰撞的平均值;压强越大,碰撞次数越多。
5.【解析】【解答】设卫星的质量为m,轨道半径为r,地球的质量为M,卫星绕地球匀速做圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,那么得:
得: , , ,
可知,卫星的轨道半径越大,周期越大,而角速度、线速度和向心加速度越小,“高分五号〞的轨道半径比“高分四号〞的小,所以“高分五号〞较小的是周期,较大的是角速度、线速度和向心加速度,A不符合题意,BCD符合题意。
故答案为:A
【分析】低轨道卫星轨道半径比较小,线速度、加速度、向心加速度都比较大,相应的运动周期比较短。
6.【解析】【解答】因为电磁感应现象是一个瞬间现象,只有在磁通量改变的时候才会出现,因此恒定的电流产生恒定的磁场,无法发生电磁感应现象,因此A符合题意,BCD不符合题意,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】产生感应电流的条件是,对于闭合回路中的某一局部,磁通量发生改变,磁通量变化越快,产生的感应电动势就越大。
7.【解析】【解答】A.交变电压瞬时值随时间变化的规律为
那么原线圈电压的有效值为
根据
解得
即电压表示数为 ,A不符合题意;
B.灯泡与电阻并联,所以灯泡等压与电阻、副线圈电压相等。对于灯泡,由于灯泡正常工作,因此有
对于电阻,根据欧姆定律可得
又因为
代入数据得
即电流表示数为3A,B不符合题意;
C.根据
可得
因此通过保险丝的电流为 ,C不符合题意;
D.根据公式
代入数据解得
即电阻消耗功率为88W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】通过交流电压的表达式读出电压的最大值和角速度,计算出电压的有效值和频率,利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压即可,再利用欧姆定律求解电流,进而求解功率即可。
8.【解析】【解答】A.在 图象中,斜率代表物体加速度。在 时间内,斜率越来越小,即加速度逐渐减小,A不符合题意;
B.雨滴下落过程中受到重力和空气阻力,根据图象可知,雨滴的加速度之间减小,根据牛顿第二定律可得
因此可以得出雨滴受到的阻力逐渐增大,B符合题意;
C.在 图象中,面积代表物体的位移。由图可看出 时间内的位移小于 时间内的位移,根据
可知 时间内重力做的功小于 时间内重力做的功,C不符合题意;
D.设 时间内重力冲量为 , 时间内重力冲量为 ,那么有
又因为
因此
由此可得
即在 与 两段时间内雨滴所受重力的冲量相等,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】v-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为速度,图像与时间轴所围成的面积是位移,图像的斜率是加速度,结合牛顿第二定律分析求解即可。
9.【解析】【解答】A.设斜面与平面所成角度为θ,由几何关系可得
由于斜面1倾斜角不等于斜面2,因此斜面1和2向上运动时所受合外力方向不相同,A不符合题意;
B.由几何关系和牛顿第二定律可得
化简可得
由于斜面1倾斜角大于斜面2,因此斜面1上运动的加速度大于在斜面2上运动的加速度,B不符合题意;
C.设在最低点的速度为 ,根据动能定理得
由此可得
即在斜面1合外力对小球做的功等于在斜面2上合外力对小球做的功,C符合题意;
D.因为水平面上小球不会有重力势能与动能转换的过程,因此运动的更远,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】对物体进行受力分析,合外力做功对应故物体动能的变化量,合外力对物体做正功,物体的动能增加,除重力以外的其他力做功对应物体机械能的变化量,除重力以外的其他力对物体做正功,机械能增加。
10.【解析】【解答】根据 ,可得轨道半径 ,再由动量守恒可知,放出粒子乙后,新粒子丙的动量大于粒子甲的,故轨道半径变大,所以B符合题意;A、C、D不符合题意。
故答案为:B
【分析】物体受到的力缺乏以提供向心力时,物体就会远离圆心做离心运动,反之,如果物体受到的力比所需要的向心力大时,物体就会靠近圆心做向心运动。
11.【解析】【解答】A.图〔a〕中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大,但磁通量变化率最小为零,A不符合题意;
B.从图〔b〕开始计时,线圈产生的感应电动势最大,形成的感应电流最大,线圈中电流随时间变化的关系是
B不符合题意;
C.当线圈转到图〔c〕位置时,线圈位于中性面位置,此时感应电流最小,且感应电流方向改变,C符合题意;
D.当线圈转到图〔d〕位置时,感应电动势最大,根据楞次定律可知ab边感应电流方向为 ,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,导体棒的两端就会形成电势差,结合公式E=Blv求解即可,当导体棒的速度与磁场垂直时,产生的电动势最大,当速度与磁场平行时。电动势为零。
12.【解析】【解答】A.电荷运动过程中,电场力做的功等于电势能减少量,故+q从无穷远处移到C点的过程中,电势能增加了W,A不符合题意;
B.ABC为等边三角形,所以
因此点电荷Q2从C点到B点后的电势能不变,所以+q在移到B点后的电势能为W,B符合题意;
C.点电荷Q2从无穷远处〔电势为0〕移到C点,此过程中,电场力做功为-W
C不符合题意;
D.+q从C点移到B点的过程中,电势能不变,电场力不做功,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】结合点电荷的电场线模型,电场线密集的区域电场强度大,沿电场线方向电势减小,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加。
13.【解析】【解答】A.小圆柱体R在OA、AB、BC三个过程中沿y轴方向的高度均相等,那么每个过程的时间相等,x轴方向上,R做初速度为零的匀加速直线运动,那么每个过程对应的水平位移的大小之比为
A不符合题意;
B.竖直方向上,三个过程中重力势能变化量相等,水平方向上速度为
动能为
那么三个过程中,动能变化量之比为 ,B不符合题意;
C.三个过程中重力势能变化量相等,动能变化量之比为 ,无法得出机械能的变化量之比,C不符合题意;
D.根据动量定理可知,合外力的冲量等于动量的变化,R的合外力不变,三个过程的时间相等,那么冲量相等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】对物体进行受力分析,合外力做功对应故物体动能的变化量,合外力对物体做正功,物体的动能增加,除重力以外的其他力做功对应物体机械能的变化量,除重力以外的其他力对物体做正功,机械能增加。
14.【解析】【解答】A.由于该“力〞做功与重力做功类似,所以该“力〞对水面上小水滴做功与路径无关,A不符合题意;
B.由于该“力〞与转轴垂直,所以小水滴沿水面向上移动时该力的方向与位移方向夹角小于90°,该力做正功,该势能减小,B不符合题意;
C.由能量守恒可知,小水滴具有的重力势能和该“力〞对应的势能之和不变,小水滴沿水面向上移动时,重力势能增加,该“势能〞减小,所以小水滴沿水面向上移动时,重力势能的增加量等于该“势能〞的减少量,C符合题意;
D.以桶为参考系,小水滴处于平衡状态,小水滴受重力,与转轴垂直且背离转轴的力,水面的支持力,由于水面的支持力方向与水面垂直,所以水面上的小水滴受到重力和该“力〞的合力一定与水滴所在水面垂直,小水滴沿水面向上移动时,加速度向上,处于超重状态,偏向下的合力减小,即重力和该“力〞的合力应该减小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】重力势能的大小与零势能面的选取有关,但是零势能面的选取是任意的,重力做正功,重力势能减小,反之增大。
二、实验题
15.【解析】【解答】试触目的是判别电流表指针的偏转方向与电流方向关系;根据楞次定律,电键保持闭合状态,磁通量不变,感应电流为零,所以电流计指针不偏;图丙中滑动变阻器的滑片P向右滑动,电阻变大,A中电流变小,穿过线圈磁通量减小,产生感应电流,根据楞次定律,感应电流方向与闭合电键K的瞬间电流方向相反,所以图乙中电流计指针向左偏。
【分析】闭合电路中的磁通量发生改变,回路中就会产生感应电流,利用楞次定律判断电流的流向。
16.【解析】【解答】①干预图样的条纹间距是相等的,而衍射的条纹间距是不相等的,故甲图是干预图样;②由双缝干预的条纹间距公式△x= ,红光的波长大于蓝光,故红光的干预条纹间距较大,A符合题意;单缝向双缝移动一小段距离后,干预条纹间距不变,B不符合题意;换一个两缝之间距离较大的双缝,即增大d,那么干预条纹间距变窄,C符合题意;去掉滤光片后,干预现象不会消失,将变为彩色干预图案,D不符合题意.
【分析】〔1〕对于单缝衍射条纹,应该是等距的条纹,结合图像求解即可;
〔2〕结合单缝衍射的条纹间隔公式△x= 分析求解即可。
17.【解析】【解答】(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,那么应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,可以将长木板的一段垫高,撤去砂和砂桶,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动,AC不符合题意,B符合题意。故答案为:B。(2)刻度尺上的示数为
中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,故 (3)利用控制变量法屡次测量,总结得出:当物体质量相同时,加速度跟物体所受合外力成正比;当物体所受合外力F不变时,加速度跟质量M成反比;(4)由实验结论可得出
或
可写为
规定
那么
公式简化为
【分析】〔1〕当小车拖着纸带做匀速直线运动时,重力的分力与摩擦力相平衡,打出的纸带上的点是均匀的;
〔2〕利用刻度尺测量物体的长度,读数需要估读到分度数后一位;D点的速度等于物体在CE段中运动的平均速度,即利用CE的长度除以对应的时间即可;
〔3〕当外力一定时,物体的质量越大,加速度越小;
〔4〕结合合外力、质量和加速度的关系求解即可。
三、解答题
18.【解析】【分析】〔1〕对物体进行受力分析,水平竖直正交分解,在水平方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度;
〔2〕结合汽车的加速度,利用匀变速运动公式求解末速度即可;
〔3〕结合汽车的初末速度和对应的时间,利用动量定理求解作用力。
19.【解析】【分析】〔1〕物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,利用竖直方向的距离求出运动时间,根据水平方向的位移求解初速度,结合物体的初速度,利用动能定理求解摩擦力做功;
〔2〕对处在P点的物体进行受力分析,利用向心力公式求解此时的速度,进而求解物体的动能和重力势能。
20.【解析】【分析】〔1〕对于该速度选择器,当流过的带电粒子受到的电场力洛伦兹力等大反向时,粒子才可以穿过,列方程求解即可;
〔2〕带电粒子在磁场中受到洛伦兹力,在洛伦兹力的作用下粒子做圆周运动,根据磁场方向、电性和运动方向确定粒子的运动轨迹,利用几何关系求解轨道半径,再结合向心力公式求解粒子的荷质比。
21.【解析】【分析】〔1〕库仑力提供向心力,结合向心力公式求解粒子的动能;
结合粒子运动的周期和电荷量,利用电流的定义式求解电流强度即可;
〔2〕结合第一问求解的粒子的动能表达式,结合粒子势能的表达式相加即为能量表达式;
离子发生电离时,能量守恒,列方程求解动能即可。
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