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试卷答案

海南省海口市海南中学2018-2019高三物理第十次月考试卷考试试卷

22023-03-09试卷答案117
海南省海口市海南中学2018-2019学年高三物理第十次月考试卷一、单选题1.(2019·海口月考)关于高中物理实验中

海南省海口市海南中学2018-2019学年高三物理第十次月考试卷
一、单选题
1.(2019·海口月考)关于高中物理实验中用到的思想方法,下列说法不正确的是(  )
A.图甲为著名的伽利略斜面实验,应用了理想实验的方法
B.图乙为研究加速度a和外力F、质量m的关系实验,主要应用了控制变量的方法
C.图丙为探究合力与分力的关系实验,主要应用了极限的思想方法
D.图丁为卡文迪许通过扭秤测量引力常量的实验,应用了放大的思想方法
2.(2018·江苏)采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的 ,输电电压应变为(  )
A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV
3.(2019·海口月考)如图所示,把球夹在竖直墙壁 AC 和木板 BC 之间,不计摩擦.设球对墙壁的压力大小为 F1,对木板的压力大小为 F2,现将木板 BC 绕着 C 点缓慢转动,使木板与竖直墙壁的夹角由30°增大到60°过程中:(  )
A.F1 减小、F2 增加 B.F1增加、F2 减小
C.F1、F2都增大 D.F1、F2都减小
4.()中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫。在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是(  )
A.20m/s2 B.40m/s2 C.60m/s2 D.80m/s2
5.(2019·海口月考)氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于 n=4 的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光,若用这些光照射逸出功为 4.54eV 的钨时,下列说法中正确的是:(  )
A.氢原子能辐射 4 种不同频率的光子
B.氢原子辐射的光子有四种不能使钨发生光电效应
C.氢原子辐射一个光子后,氢原子的核外电子的速率增大
D.钨能吸收从 n=4 向 n=2 能级跃迁的光子而发生光电效应
6.(2019·海口月考)如图所示,虚线 a、b、c 代表电场中三条电场线,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q 是这条轨迹上的两点.下列判断中正确的是:(  )
A.P 点的电势比 Q 点的电势高
B.P 点的场强比 Q 点的场强小
C.带电粒子通过 Q 点时动能比 P 点时大
D.带电粒子通过 Q 点时电势能比 P 点时大
二、多选题
7.(2019·海口月考)下列说法中,符合物理学史实的是:(  )
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就静止
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,力不是维持物体运动的原因
C.奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转
D.麦克斯韦发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场
8.(2016·江苏)如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有()
A.TA>TB B.EkA>EkB
C.SA=SB D.
9.(2019·海口月考)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下列说法正确的是:(  )
A.若匀加速过程时间为t,则速度由 v1 变为 v2 的时间小于
B.重物的最大速度为
C.重物做匀加速直线运动的时间为
D.钢绳的最大拉力为
10.()如图所示,在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域,边界线MN平行于PQ线,磁场方向垂直平面向下,磁感应强度大小为B,边长为L(L<d)的正方形金属线框,电阻为R,质量为m,在水平向右的恒力F作用下,从距离MN为d/2处由静止开始运动,线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等,运动过程中线框右边始终与MN平行,则下列说法正确的是(  )
A.线框进入磁场过程中做加速运动
B.线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为
C.线框在进入磁场的过程中速度的最小值为
D.线框右边从MN到PQ运动的过程中,线框中产生的焦耳热为Fd
11.(2019·吉林模拟)下列说法正确的是(  )
A.热量有可能由低温物体传递到高温物体
B.布朗运动不是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C.两分子组成的系统,其分子势能Ep随两分子间距离r增大而增大
D.如果气体温度升高,分子平均动能会增加,但并不是所有分子的速率都增大
E.阳光暴晒下的自行车车胎极易爆裂的原因是车胎内气体温度升高,气体分子间斥力急剧增大
12.(2019·海口月考)下列说法正确的是(  )
A.机械波传播过程中即使遇见尺寸比机械波波长大一些的障碍物也能发生衍射
B.照相机镜头的偏振滤光片使水下影像清晰是因为增强了透射光
C.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象
D.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流发射后又被仪器接收,测出发射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”利用多普勒效应原理
E.在波的传播方向上,某个质点的振动速度就是波的传播速度
三、填空题
13.(2019高二下·上饶期中)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为    cm,高度为   mm。
四、实验题
14.(2019·海口月考)在练习使用多用电表的实验中
(1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图1所示.以下是接下来的测量过程:
a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔
c.将选择开关旋到“×1 ”挡
d.将选择开关旋到“×100 ”挡
e.将选择开关旋到“×1k ”挡
f.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔
以上实验步骤中的正确顺序是   (填写步骤前的字母).
(2)重新测量后,指针位于如图2所示位置,被测电阻的测量值为   Ω.
(3)如图3所示为欧姆表表头,已知电流计的量程为 ,电池电动势为E=1.5V,则该欧姆表的内阻是    kΩ,表盘上300μA刻度线对应的电阻值是   kΩ.
(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry,采用如图4所示的电路.电源电压U恒定,电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出.
①用多用电表测电路中的电流,则与a点相连的是多用电表的   (选填“红”或“黑”)表笔.
②闭合电键,多次改变电阻箱阻值R,记录相应的R和多用电表读数I,得到 的关系如图5所示.不计此时多用电表的内阻.则Ry=   Ω ,电源电压U=   V.
五、解答题
15.(2019·厦门模拟)如图所示,半径R=0.3m的四分之一光滑圆弧轨道B,静止于光滑的水平地面。现将物体A在轨道顶端(与圆心O等高)由静止释放,已知A、B两物体的质量之比为 ,圆弧轨道的最低点到地面的高度为 =0.2m,物体A可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)当物体A恰好脱离圆弧轨道时,A、B两物体的速度大小之比 ;
(2)当物体A落地时,其落地点与B的右侧之间的水平间距S。
16.(2019高三上·漠河月考)如图所示,在
xOy 坐标平面的第一象限内有一沿
y 轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电量为+q 的粒子(重力不计)从坐标原点 O 射入磁场,其入射方向与x的正方向成 45°角。当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的 P 点处时速度大小为 v0,方向与 x 轴正方向相同。求:
(1)粒子从 O 点射入磁场时的速度 v;
(2)匀强电场的场强 E0 和匀强磁场的磁感应强度 B0。
(3)粒子从 O 点运动到 P 点所用的时间。
17.(2019·海口月考)某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面 1m,如图所示,因上部混入少量空气,使其示数不准,当气温为 27℃,实际气压为 76cmHg 时,该气压计示数为 70cmHg.
①在相同气温下,若用该气压计测量气压,测得示数为 71cmHg,则实际气压应为多少
②若在气温为-3℃时,用该气压计测得气压示数仍为 70cmHg,则实际气压应为多少
18.(2019·海口月考)如图,某三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC,BC长度为d,O为BC中点。在ABC所在平面内,光线PO垂直BC边入射,恰好在AB边界发生全反射。
(1)求该三棱镜的折射率;
(2)保持光线PO入射点O不变,入射方向逐渐向CO方向偏转,求AB边有光线射出的区域宽度。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】控制变量法;极限法;理想模型法;放大法
【解析】【解答】伽利略斜面实验间接推出力不是维持物体运动的原因,A说法正确;图中是采用控制变量法研究加速度a和外力F、质量m的关系实验,B说法正确;探究合力与分力的关系实验采用的是等效思想,C说法错误;卡文迪许通过扭秤实验测万有引力常量,采用是的放大思想方法,D说法正确.
故答案为:C
【分析】物理学中用到的试验方法有很多,质点和点电荷是同一种思想方法,加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量,重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想,结合选项分析即可。
2.【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】当输电功率P=UI,U为输电电压,I为输电线路中的电流,输电线路损失的功率为P损=I2R,R为输电线路的电阻,即P损= 。当输电功率一定时,输电线路损失的功率为原来的 ,则输电电压为原来的2倍,即440V,
故答案为:C。
【分析】由题意可知为使电线上的损耗功率减为原来的,则电流需减半,输送功率一定,再由输电功率P=UI可求得输电电压。
3.【答案】D
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】以小球研究对象,受力如图,设木板与水平方向的夹角为 ,根据平衡条件得 , ,将木板 缓慢绕 点转动,使木板与竖直墙壁的夹角由 增大到 过程中,则 由 减小到 ,所以 减小, 增大,可知 、 均减小,根据牛顿第三定律可得球对墙壁的压力大小 减小,球对木板的压力大小 减小,D符合题意,A、B、C不符合题意.
故答案为:D
【分析】对物体进行受力分析,在重力和两个支持力的作用下,物体处于平衡状态,合力为零,结合支持力方向的变化分析其他力的变化。
4.【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】第一段的平均速度 ;第二段的平均速度 ,中间时刻的速度等于平均速度,则 ,
故答案为:B.
【分析】利用平均速度公式结合加速度的定义式可以求出加速度的大小。
5.【答案】C
【知识点】氢原子光谱
【解析】【解答】AB、一群处于 能级的氢原子向基态跃迁时,辐射光子种类数目为 种,对应的能量为 , , , , , ,其中有3种大于 ,则有3种不同频率的光能使金属发生光电效应,A、B不符合题意;
C、氢原子辐射一个光子后,则轨道半径减小,由库仑引力提供向心力,则有 ,可知氢原子的核外电子的速率增大,C符合题意;
D、用 能级跃迁到 能级辐射出光的能量为 ,而金属逸出功为 ,所以当光照射此金属时,不能发生光电效应现象,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】当电子由低能级跃迁到高能级时,电子需要吸收能量,当电子由高能级跃迁到低能级时,电子需要释放能量,结合公式求解产生或吸收光子的频率。
6.【答案】D
【知识点】电场强度和电场线;电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A、若带电质点从P点运动到Q点,由图可知带电质点所受电场力沿电场线向右,由于质点带正电,故电场线向右,故P点的电势低于Q点的电势,A不符合题意;
B、由于电场线越密,场强越大,由图可知P点的场强大于Q点的场强,B不符合题意;
C、带电质点在从P向Q运动的过程中电场力做负功,根据动能定理可知质点在P点时的动能大于在Q点的动能,C不符合题意;
D、带电质点在从P向Q运动的过程中电场力做负功,则带电质点的电势能增大,带电质点在P点时的电势能小于Q点时电势能,D符合题意.
故答案为:D
【分析】粒子的运动轨迹为曲线,受到的电场力指向圆弧的内部,结合受力方向求解电荷的电性;电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小,相应的动能就会增加,电场力做负功,电势能增加,电荷的动能减小。
7.【答案】A,B,C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A、亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体静止,A符合题意;
B、伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,力不是维持物体运动的原因,B符合题意;
C、奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转,电流可以在其周围产生磁场,C符合题意;
D、奥斯特发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场,D不符合题意。
故答案为:ABC
【分析】该题目考查的是物理学中,著名物理学家的成就,平时注意积累、记忆即可。
8.【答案】A,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据 知,轨道半径越大,周期越大,所以TA>TB,故A正确;由 知, ,所以vB>vA,又因为质量相等,所以EkB>EkA,故B错误;根据开普勒的行星运动的面积定律知同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等,所以C错误;由开普勒行星运动的周期定律知,D正确。
【分析】由开普勒定律第三定律可确定周期与半径的关系,据开普勒第二定律可确定扫过的面积相等,则可知半径大的速度小.
9.【答案】B,C
【知识点】对单物体(质点)的应用;功率及其计算
【解析】【解答】A、速度由 变为 的做加速度减小的加速运动,设速度由 变为 的时间为 ,根据题意可得 ,解得 ,A不符合题意;
B、重物以最大速度为 匀速上升时,钢绳拉力 ,所以重物的最大速度为 ,B符合题意;
C、重物做匀加速运动的加速度 ,根据速度公式可得重物做匀加速直线运动的时间为 ,C符合题意;
D、匀加速提升重物时钢绳拉力最大,且等于匀加速结束时的拉力,由 可得 ,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】结合当前的加速度,对货物进行受力分析,求出最大速度,结合运动学公式求解时间;当起重机的牵引力等于货物重力的时候,货物的加速度为零,此时的货物的速度最大,利用公式P=Fv求解即可。
10.【答案】B,D
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A、线框右边到MN时速度与到PQ时速度大小相等,线框完全进入磁场过程不受安培力作用,线框完全进入磁场后做加速运动,由此可知,线框进入磁场过程做减速运动,故A不符合题意;
B、线框进入磁场前过程,由动能定理得: ,解得: ,线框受到的安培力: ,故B符合题意;
C、线框完全进入磁场时速度最小,从线框完全进入磁场到右边到达PQ过程,对线框,由动能定理得: 解得: ,故C不符合题意;
D、线框右边到达MN、PQ时速度相等,线框动能不变,该过程线框产生的焦耳热:Q=Fd,故D符合题意;
故答案为:BD
【分析】利用速度相同可以判别线圈进入磁场时做减速运动;利用动能定理结合安培力公式可以求出安培力的大小;利用动能定理可以求出线圈完全进入磁场的速度大小;利用功能关系可以求出焦耳热的大小。
11.【答案】A,B,D
【知识点】布朗运动;固体和液体;热力学第二定律
【解析】【解答】A.根据热力学第二定律可知,热量有可能由低温传递到高温物体,但要引起其他的变化,A符合题意;
B.布朗运动不是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动,是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的表现,B符合题意;
C.两分子组成的系统,其势能E。当r>r0时,随两分子间距离r增大而增大;当rD.如果气体温度升高,分子的平均动能会增加,但并不是所有分子的速率都增大,D符合题意;
E.阳光暴晒下的自行车车胎极易爆裂的原因是车胎内气体温度升高,气体的压强变大,与分子间斥力无关,E不符合题意;
故答案为:ABD.
【分析】布朗运动是小颗粒的无规则运动,反映的是液体的无规则运动;气体的温度越高,气体分子的平均动能越大,故运动越剧烈;物体的内能等于动能和势能之和。
12.【答案】A,C,D
【知识点】多普勒效应;光的干涉;光的衍射
【解析】【解答】A、只有当障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或比机械波的波长小,才会发生明显的衍射现象;当障碍物的尺寸与机械波的波长大得多时,也能发生衍射现象,只是不明显,A符合题意;
B、照相机镜头的偏振滤光片减弱反射光的影响,会使水下影像更清晰,利用的是光的偏振原理,B不符合题意;
C、围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,是声波叠加产生加强与减弱的干涉的结果,C符合题意;
D、向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流发射后又被仪器接收,测出发射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用多普勒效应原理,D符合题意;
E、对于机械波,某个质点的振动速度与波的传播速度不同,两者相互垂直是横波,两者相互平行是纵波,E不符合题意。
故答案为:ACD
【分析】多普勒效应指的是当人与声源相互靠近时,人听到的声音频率变高,而远离声源时,人听到的声音频率变低。
13.【答案】1.220cm;6.861mm
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】游标卡尺读数为 螺旋测微器的读数为:
【分析】本题考查长度的测量,即螺旋测微器和游标卡尺的读数问题,意在考查考生的实际操作能力和实验基本功。解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读。
14.【答案】(1)adfb
(2)2200
(3)3;2
(4)红;100;4
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】(1)由图可知,把选择开关旋到“×10”挡位时,指针偏转角度过小,则可知欧姆档档位选择过低,则应该选择“×100”挡;按照欧姆表的使用规则,可知以上实验步骤中的正确顺序是: adfb;(2)如图所示,则被测电阻的测量值为22×100Ω=2200Ω.(3)该欧姆表的内阻是 ,由 ,解得 ,即表盘上30μA刻度线对应的电阻值是2kΩ.(4)①用多用电表测电路中的电流,按照“红进黑出”的原则,与a点相连的是多用电表的红表笔.
②根据图所示电路图,由闭合电路欧姆定律可得: ,故由图可得: ,所以,Ry=100Ω,U=4V;
【分析】(1)使用前,可以用螺丝刀旋转S做机械调零;多用电表使用前应先进行机械调零,每次更换倍率都要进行欧姆调零,两根笔短接,电阻应该为零,不为零时进行欧姆调零;
(2)读数时利用表盘的示数乘以倍率即可;
(3)利用电源电动势除以电流即为内阻;结合欧姆定律求解300μA时外接电阻的阻值;
(4)多用电表规定的是电流“红进黑出”;
(5)利用闭合电路欧姆定律对整个电路列方程,对方程进行适当的变形,结合图像求解电动势和内阻即可。
15.【答案】(1)解:AB两物体水平方向动量守恒,满足:
解得
(2)解:系统机械能守恒,满足
联立解得:
【知识点】动能定理的综合应用;动量守恒定律
【解析】【分析】(1)两个物体组成系统动量守恒,利用动量守恒定律列方程分析求解即可;
(2)两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒,利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。
16.【答案】(1)解:若粒子第一次在电场中到达最高点 ,则其运动轨迹如图所示,粒子在 点时的速度大小为 , 段为圆周, 段为抛物线,根据对称性可知,粒子在 点时的速度大小也为 ,方向与 轴正方向成 角,可得:
解得:
(2)解:在粒子从 运动到 的过程中,由动能定理得:
解得:
又在匀强电场由 到 的过程中,水平方向的位移为:
竖直方向的位移为:
可得: ,
由 ,故粒子在 段圆周运动的半径: 及
解得:
(3)解:在 点时,
设粒子从由 到 所用时间为 ,在竖直方向上有:
粒子从 点运动到 所用的时间为:
则粒子从 点运动到 点所用的时间为: 总
【知识点】带电粒子在电场中的偏转;带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】(1)粒子在水平方向沿匀速直线运动,在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动,竖直方向的偏移量,利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可;
(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,结合向心力公式求解磁感应强度。
(3)分别求出粒子在电场和磁场中的运动时间相加即可。
17.【答案】解:①根据平衡知识得上部混有少量的空气压强为:
上部混有少量的空气体积:
若在气温为27℃时,用该气压计测得的气压读数为71cmHg
空气体积:
气体温度不变,根据玻意而定律得:

根据气体状态方程 得:
代入数据解得:
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】(1)气体做等温变化,结合气体初状态和末状态的压强和体积,利用波意尔定律列方程求解末状态的压强即可。
(2)结合气体初末状态的温度、压强和体积,利用理想气体物态方程求解末状态气体的压强即可。
18.【答案】(1)解:光线PO恰好在AB边界发生全反射,临界角C=45°,
设三棱镜的折射率为n,根据折射定律有: ;
解得折射率
(2)解:光线PO垂直BC边入射的光线,进入棱镜后在AB边上的E点发生全反射。光线PO入射方向逐渐转向CO方向时,光线从棱镜的出射点对应由E点逐渐向B点移动。当光线几乎沿CO方向入射时,光线折射后沿OD方向,由折射定律有
解得
由几何关系得:OE=OB=
光线出射区域的宽度
解得区域宽度DE=
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】(1)通过几何关系求出光的入射角和折射角,利用折射定律求解介质的折射率;
(2)结合介质的折射率,利用折射定律绘制光路图,再利用几何关系求解宽度即可。
海南省海口市海南中学2018-2019学年高三物理第十次月考试卷
一、单选题
1.(2019·海口月考)关于高中物理实验中用到的思想方法,下列说法不正确的是(  )
A.图甲为著名的伽利略斜面实验,应用了理想实验的方法
B.图乙为研究加速度a和外力F、质量m的关系实验,主要应用了控制变量的方法
C.图丙为探究合力与分力的关系实验,主要应用了极限的思想方法
D.图丁为卡文迪许通过扭秤测量引力常量的实验,应用了放大的思想方法
【答案】C
【知识点】控制变量法;极限法;理想模型法;放大法
【解析】【解答】伽利略斜面实验间接推出力不是维持物体运动的原因,A说法正确;图中是采用控制变量法研究加速度a和外力F、质量m的关系实验,B说法正确;探究合力与分力的关系实验采用的是等效思想,C说法错误;卡文迪许通过扭秤实验测万有引力常量,采用是的放大思想方法,D说法正确.
故答案为:C
【分析】物理学中用到的试验方法有很多,质点和点电荷是同一种思想方法,加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量,重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想,结合选项分析即可。
2.(2018·江苏)采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的 ,输电电压应变为(  )
A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV
【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】当输电功率P=UI,U为输电电压,I为输电线路中的电流,输电线路损失的功率为P损=I2R,R为输电线路的电阻,即P损= 。当输电功率一定时,输电线路损失的功率为原来的 ,则输电电压为原来的2倍,即440V,
故答案为:C。
【分析】由题意可知为使电线上的损耗功率减为原来的,则电流需减半,输送功率一定,再由输电功率P=UI可求得输电电压。
3.(2019·海口月考)如图所示,把球夹在竖直墙壁 AC 和木板 BC 之间,不计摩擦.设球对墙壁的压力大小为 F1,对木板的压力大小为 F2,现将木板 BC 绕着 C 点缓慢转动,使木板与竖直墙壁的夹角由30°增大到60°过程中:(  )
A.F1 减小、F2 增加 B.F1增加、F2 减小
C.F1、F2都增大 D.F1、F2都减小
【答案】D
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】以小球研究对象,受力如图,设木板与水平方向的夹角为 ,根据平衡条件得 , ,将木板 缓慢绕 点转动,使木板与竖直墙壁的夹角由 增大到 过程中,则 由 减小到 ,所以 减小, 增大,可知 、 均减小,根据牛顿第三定律可得球对墙壁的压力大小 减小,球对木板的压力大小 减小,D符合题意,A、B、C不符合题意.
故答案为:D
【分析】对物体进行受力分析,在重力和两个支持力的作用下,物体处于平衡状态,合力为零,结合支持力方向的变化分析其他力的变化。
4.()中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫。在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是(  )
A.20m/s2 B.40m/s2 C.60m/s2 D.80m/s2
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】第一段的平均速度 ;第二段的平均速度 ,中间时刻的速度等于平均速度,则 ,
故答案为:B.
【分析】利用平均速度公式结合加速度的定义式可以求出加速度的大小。
5.(2019·海口月考)氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于 n=4 的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光,若用这些光照射逸出功为 4.54eV 的钨时,下列说法中正确的是:(  )
A.氢原子能辐射 4 种不同频率的光子
B.氢原子辐射的光子有四种不能使钨发生光电效应
C.氢原子辐射一个光子后,氢原子的核外电子的速率增大
D.钨能吸收从 n=4 向 n=2 能级跃迁的光子而发生光电效应
【答案】C
【知识点】氢原子光谱
【解析】【解答】AB、一群处于 能级的氢原子向基态跃迁时,辐射光子种类数目为 种,对应的能量为 , , , , , ,其中有3种大于 ,则有3种不同频率的光能使金属发生光电效应,A、B不符合题意;
C、氢原子辐射一个光子后,则轨道半径减小,由库仑引力提供向心力,则有 ,可知氢原子的核外电子的速率增大,C符合题意;
D、用 能级跃迁到 能级辐射出光的能量为 ,而金属逸出功为 ,所以当光照射此金属时,不能发生光电效应现象,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】当电子由低能级跃迁到高能级时,电子需要吸收能量,当电子由高能级跃迁到低能级时,电子需要释放能量,结合公式求解产生或吸收光子的频率。
6.(2019·海口月考)如图所示,虚线 a、b、c 代表电场中三条电场线,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q 是这条轨迹上的两点.下列判断中正确的是:(  )
A.P 点的电势比 Q 点的电势高
B.P 点的场强比 Q 点的场强小
C.带电粒子通过 Q 点时动能比 P 点时大
D.带电粒子通过 Q 点时电势能比 P 点时大
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线;电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A、若带电质点从P点运动到Q点,由图可知带电质点所受电场力沿电场线向右,由于质点带正电,故电场线向右,故P点的电势低于Q点的电势,A不符合题意;
B、由于电场线越密,场强越大,由图可知P点的场强大于Q点的场强,B不符合题意;
C、带电质点在从P向Q运动的过程中电场力做负功,根据动能定理可知质点在P点时的动能大于在Q点的动能,C不符合题意;
D、带电质点在从P向Q运动的过程中电场力做负功,则带电质点的电势能增大,带电质点在P点时的电势能小于Q点时电势能,D符合题意.
故答案为:D
【分析】粒子的运动轨迹为曲线,受到的电场力指向圆弧的内部,结合受力方向求解电荷的电性;电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小,相应的动能就会增加,电场力做负功,电势能增加,电荷的动能减小。
二、多选题
7.(2019·海口月考)下列说法中,符合物理学史实的是:(  )
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就静止
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,力不是维持物体运动的原因
C.奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转
D.麦克斯韦发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场
【答案】A,B,C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A、亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体静止,A符合题意;
B、伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,力不是维持物体运动的原因,B符合题意;
C、奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转,电流可以在其周围产生磁场,C符合题意;
D、奥斯特发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场,D不符合题意。
故答案为:ABC
【分析】该题目考查的是物理学中,著名物理学家的成就,平时注意积累、记忆即可。
8.(2016·江苏)如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有()
A.TA>TB B.EkA>EkB
C.SA=SB D.
【答案】A,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据 知,轨道半径越大,周期越大,所以TA>TB,故A正确;由 知, ,所以vB>vA,又因为质量相等,所以EkB>EkA,故B错误;根据开普勒的行星运动的面积定律知同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等,所以C错误;由开普勒行星运动的周期定律知,D正确。
【分析】由开普勒定律第三定律可确定周期与半径的关系,据开普勒第二定律可确定扫过的面积相等,则可知半径大的速度小.
9.(2019·海口月考)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下列说法正确的是:(  )
A.若匀加速过程时间为t,则速度由 v1 变为 v2 的时间小于
B.重物的最大速度为
C.重物做匀加速直线运动的时间为
D.钢绳的最大拉力为
【答案】B,C
【知识点】对单物体(质点)的应用;功率及其计算
【解析】【解答】A、速度由 变为 的做加速度减小的加速运动,设速度由 变为 的时间为 ,根据题意可得 ,解得 ,A不符合题意;
B、重物以最大速度为 匀速上升时,钢绳拉力 ,所以重物的最大速度为 ,B符合题意;
C、重物做匀加速运动的加速度 ,根据速度公式可得重物做匀加速直线运动的时间为 ,C符合题意;
D、匀加速提升重物时钢绳拉力最大,且等于匀加速结束时的拉力,由 可得 ,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】结合当前的加速度,对货物进行受力分析,求出最大速度,结合运动学公式求解时间;当起重机的牵引力等于货物重力的时候,货物的加速度为零,此时的货物的速度最大,利用公式P=Fv求解即可。
10.()如图所示,在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域,边界线MN平行于PQ线,磁场方向垂直平面向下,磁感应强度大小为B,边长为L(L<d)的正方形金属线框,电阻为R,质量为m,在水平向右的恒力F作用下,从距离MN为d/2处由静止开始运动,线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等,运动过程中线框右边始终与MN平行,则下列说法正确的是(  )
A.线框进入磁场过程中做加速运动
B.线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为
C.线框在进入磁场的过程中速度的最小值为
D.线框右边从MN到PQ运动的过程中,线框中产生的焦耳热为Fd
【答案】B,D
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A、线框右边到MN时速度与到PQ时速度大小相等,线框完全进入磁场过程不受安培力作用,线框完全进入磁场后做加速运动,由此可知,线框进入磁场过程做减速运动,故A不符合题意;
B、线框进入磁场前过程,由动能定理得: ,解得: ,线框受到的安培力: ,故B符合题意;
C、线框完全进入磁场时速度最小,从线框完全进入磁场到右边到达PQ过程,对线框,由动能定理得: 解得: ,故C不符合题意;
D、线框右边到达MN、PQ时速度相等,线框动能不变,该过程线框产生的焦耳热:Q=Fd,故D符合题意;
故答案为:BD
【分析】利用速度相同可以判别线圈进入磁场时做减速运动;利用动能定理结合安培力公式可以求出安培力的大小;利用动能定理可以求出线圈完全进入磁场的速度大小;利用功能关系可以求出焦耳热的大小。
11.(2019·吉林模拟)下列说法正确的是(  )
A.热量有可能由低温物体传递到高温物体
B.布朗运动不是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C.两分子组成的系统,其分子势能Ep随两分子间距离r增大而增大
D.如果气体温度升高,分子平均动能会增加,但并不是所有分子的速率都增大
E.阳光暴晒下的自行车车胎极易爆裂的原因是车胎内气体温度升高,气体分子间斥力急剧增大
【答案】A,B,D
【知识点】布朗运动;固体和液体;热力学第二定律
【解析】【解答】A.根据热力学第二定律可知,热量有可能由低温传递到高温物体,但要引起其他的变化,A符合题意;
B.布朗运动不是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动,是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的表现,B符合题意;
C.两分子组成的系统,其势能E。当r>r0时,随两分子间距离r增大而增大;当rD.如果气体温度升高,分子的平均动能会增加,但并不是所有分子的速率都增大,D符合题意;
E.阳光暴晒下的自行车车胎极易爆裂的原因是车胎内气体温度升高,气体的压强变大,与分子间斥力无关,E不符合题意;
故答案为:ABD.
【分析】布朗运动是小颗粒的无规则运动,反映的是液体的无规则运动;气体的温度越高,气体分子的平均动能越大,故运动越剧烈;物体的内能等于动能和势能之和。
12.(2019·海口月考)下列说法正确的是(  )
A.机械波传播过程中即使遇见尺寸比机械波波长大一些的障碍物也能发生衍射
B.照相机镜头的偏振滤光片使水下影像清晰是因为增强了透射光
C.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象
D.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流发射后又被仪器接收,测出发射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”利用多普勒效应原理
E.在波的传播方向上,某个质点的振动速度就是波的传播速度
【答案】A,C,D
【知识点】多普勒效应;光的干涉;光的衍射
【解析】【解答】A、只有当障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或比机械波的波长小,才会发生明显的衍射现象;当障碍物的尺寸与机械波的波长大得多时,也能发生衍射现象,只是不明显,A符合题意;
B、照相机镜头的偏振滤光片减弱反射光的影响,会使水下影像更清晰,利用的是光的偏振原理,B不符合题意;
C、围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,是声波叠加产生加强与减弱的干涉的结果,C符合题意;
D、向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流发射后又被仪器接收,测出发射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用多普勒效应原理,D符合题意;
E、对于机械波,某个质点的振动速度与波的传播速度不同,两者相互垂直是横波,两者相互平行是纵波,E不符合题意。
故答案为:ACD
【分析】多普勒效应指的是当人与声源相互靠近时,人听到的声音频率变高,而远离声源时,人听到的声音频率变低。
三、填空题
13.(2019高二下·上饶期中)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为    cm,高度为   mm。
【答案】1.220cm;6.861mm
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】游标卡尺读数为 螺旋测微器的读数为:
【分析】本题考查长度的测量,即螺旋测微器和游标卡尺的读数问题,意在考查考生的实际操作能力和实验基本功。解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读。
四、实验题
14.(2019·海口月考)在练习使用多用电表的实验中
(1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图1所示.以下是接下来的测量过程:
a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔
c.将选择开关旋到“×1 ”挡
d.将选择开关旋到“×100 ”挡
e.将选择开关旋到“×1k ”挡
f.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔
以上实验步骤中的正确顺序是   (填写步骤前的字母).
(2)重新测量后,指针位于如图2所示位置,被测电阻的测量值为   Ω.
(3)如图3所示为欧姆表表头,已知电流计的量程为 ,电池电动势为E=1.5V,则该欧姆表的内阻是    kΩ,表盘上300μA刻度线对应的电阻值是   kΩ.
(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry,采用如图4所示的电路.电源电压U恒定,电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出.
①用多用电表测电路中的电流,则与a点相连的是多用电表的   (选填“红”或“黑”)表笔.
②闭合电键,多次改变电阻箱阻值R,记录相应的R和多用电表读数I,得到 的关系如图5所示.不计此时多用电表的内阻.则Ry=   Ω ,电源电压U=   V.
【答案】(1)adfb
(2)2200
(3)3;2
(4)红;100;4
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】(1)由图可知,把选择开关旋到“×10”挡位时,指针偏转角度过小,则可知欧姆档档位选择过低,则应该选择“×100”挡;按照欧姆表的使用规则,可知以上实验步骤中的正确顺序是: adfb;(2)如图所示,则被测电阻的测量值为22×100Ω=2200Ω.(3)该欧姆表的内阻是 ,由 ,解得 ,即表盘上30μA刻度线对应的电阻值是2kΩ.(4)①用多用电表测电路中的电流,按照“红进黑出”的原则,与a点相连的是多用电表的红表笔.
②根据图所示电路图,由闭合电路欧姆定律可得: ,故由图可得: ,所以,Ry=100Ω,U=4V;
【分析】(1)使用前,可以用螺丝刀旋转S做机械调零;多用电表使用前应先进行机械调零,每次更换倍率都要进行欧姆调零,两根笔短接,电阻应该为零,不为零时进行欧姆调零;
(2)读数时利用表盘的示数乘以倍率即可;
(3)利用电源电动势除以电流即为内阻;结合欧姆定律求解300μA时外接电阻的阻值;
(4)多用电表规定的是电流“红进黑出”;
(5)利用闭合电路欧姆定律对整个电路列方程,对方程进行适当的变形,结合图像求解电动势和内阻即可。
五、解答题
15.(2019·厦门模拟)如图所示,半径R=0.3m的四分之一光滑圆弧轨道B,静止于光滑的水平地面。现将物体A在轨道顶端(与圆心O等高)由静止释放,已知A、B两物体的质量之比为 ,圆弧轨道的最低点到地面的高度为 =0.2m,物体A可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)当物体A恰好脱离圆弧轨道时,A、B两物体的速度大小之比 ;
(2)当物体A落地时,其落地点与B的右侧之间的水平间距S。
【答案】(1)解:AB两物体水平方向动量守恒,满足:
解得
(2)解:系统机械能守恒,满足
联立解得:
【知识点】动能定理的综合应用;动量守恒定律
【解析】【分析】(1)两个物体组成系统动量守恒,利用动量守恒定律列方程分析求解即可;
(2)两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒,利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。
16.(2019高三上·漠河月考)如图所示,在
xOy 坐标平面的第一象限内有一沿
y 轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电量为+q 的粒子(重力不计)从坐标原点 O 射入磁场,其入射方向与x的正方向成 45°角。当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的 P 点处时速度大小为 v0,方向与 x 轴正方向相同。求:
(1)粒子从 O 点射入磁场时的速度 v;
(2)匀强电场的场强 E0 和匀强磁场的磁感应强度 B0。
(3)粒子从 O 点运动到 P 点所用的时间。
【答案】(1)解:若粒子第一次在电场中到达最高点 ,则其运动轨迹如图所示,粒子在 点时的速度大小为 , 段为圆周, 段为抛物线,根据对称性可知,粒子在 点时的速度大小也为 ,方向与 轴正方向成 角,可得:
解得:
(2)解:在粒子从 运动到 的过程中,由动能定理得:
解得:
又在匀强电场由 到 的过程中,水平方向的位移为:
竖直方向的位移为:
可得: ,
由 ,故粒子在 段圆周运动的半径: 及
解得:
(3)解:在 点时,
设粒子从由 到 所用时间为 ,在竖直方向上有:
粒子从 点运动到 所用的时间为:
则粒子从 点运动到 点所用的时间为: 总
【知识点】带电粒子在电场中的偏转;带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】(1)粒子在水平方向沿匀速直线运动,在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动,竖直方向的偏移量,利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可;
(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,结合向心力公式求解磁感应强度。
(3)分别求出粒子在电场和磁场中的运动时间相加即可。
17.(2019·海口月考)某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面 1m,如图所示,因上部混入少量空气,使其示数不准,当气温为 27℃,实际气压为 76cmHg 时,该气压计示数为 70cmHg.
①在相同气温下,若用该气压计测量气压,测得示数为 71cmHg,则实际气压应为多少
②若在气温为-3℃时,用该气压计测得气压示数仍为 70cmHg,则实际气压应为多少
【答案】解:①根据平衡知识得上部混有少量的空气压强为:
上部混有少量的空气体积:
若在气温为27℃时,用该气压计测得的气压读数为71cmHg
空气体积:
气体温度不变,根据玻意而定律得:

根据气体状态方程 得:
代入数据解得:
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】(1)气体做等温变化,结合气体初状态和末状态的压强和体积,利用波意尔定律列方程求解末状态的压强即可。
(2)结合气体初末状态的温度、压强和体积,利用理想气体物态方程求解末状态气体的压强即可。
18.(2019·海口月考)如图,某三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC,BC长度为d,O为BC中点。在ABC所在平面内,光线PO垂直BC边入射,恰好在AB边界发生全反射。
(1)求该三棱镜的折射率;
(2)保持光线PO入射点O不变,入射方向逐渐向CO方向偏转,求AB边有光线射出的区域宽度。
【答案】(1)解:光线PO恰好在AB边界发生全反射,临界角C=45°,
设三棱镜的折射率为n,根据折射定律有: ;
解得折射率
(2)解:光线PO垂直BC边入射的光线,进入棱镜后在AB边上的E点发生全反射。光线PO入射方向逐渐转向CO方向时,光线从棱镜的出射点对应由E点逐渐向B点移动。当光线几乎沿CO方向入射时,光线折射后沿OD方向,由折射定律有
解得
由几何关系得:OE=OB=
光线出射区域的宽度
解得区域宽度DE=
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】(1)通过几何关系求出光的入射角和折射角,利用折射定律求解介质的折射率;
(2)结合介质的折射率,利用折射定律绘制光路图,再利用几何关系求解宽度即可。