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2009年高考试题点评与拓展


2009 年高考试题点评与拓展
考题 1
1.放射性元素衰变时放出三种射线,按穿透能力由强到弱的排列顺序是( (A)α 射线,β 射线,γ 射线 (B)γ 射线,β 射线,α 射线 (C)γ 射线,α 射线,β 射线 (D)β 射线,α 射线,γ 射线 )

出题背景
本题考查了有关天然放射性现象中 α、β、γ 射线的基本性质,该知识点是高中物理的基本内容,也是高中物 理中原子、原子核部分的重要内容,属于要求知道的知识。

解题思路
放射性元素通常都会自发地衰变,具有放出射线的性质,这种现象称为天然放射性。放射性元素在衰变过程 中会放出 α、β、γ 三种射线,经实验和测试,发现这三种射线的组成及产生的作用是不同的:α 射线是高速运动 的、带正电的氦原子核,它的贯穿本领很小,而电离本领很强;β 射线是核内放出的高速运动的电子流,它的贯 穿本领很强,而电离本领比较弱;γ 射线是以光速运动的光子,其贯穿本领最强,但电离本领最弱。本题的正确 选项是(B) 。

考题拓展
2.下列现象中,与原子核内部变化有关的是( (A)α 粒子散射现象 (B)天然放射现象 (C)光电效应现象 (D)原子发光现象 ) 。

3.下列说法中正确的是( ) 。 15 1 12 4 (A) 7N+ 1H→ 6C+ 2He 是 α 衰变方程 3 (B)11H+21H→ 2He+γ 是核裂变反应方程 234 (C)23892U→ 90Th+42He 是核裂变反应方程 30 (D)42He+2713Al→ 15P+10n 是原子核的人工转变方程 4.在 α 衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。 中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测到。1953 年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的 实验系统,利用中微子与水中 11H 的核反应,间接地证实了中微子的存在。 1 (1)中微子与水中的 11H 发生核反应,产生中子(10n)和正电子(01e) ,即:中微子+11H→ 0n+01e。由此可以 判定,中微子的质量数和电荷数分别是_________。 (A)0 和 0 (B)0 和 1 (C)1 和 0 (D)1 和 1 (2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子( γ) ,即:01e +0-1e→2γ。 已知正电子和电子的质量都为 9.1×10-31kg,则反应中产生的每个光子的能量约为_______J。正电子与电子相遇不 可能只转变为一个光子,原因是_____________________。 (3)试通过分析比较具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。 5.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为: 12 1 12 13 1 15 1H+ 6C→ 7N+Q1 1H+ 7N→ 6C+X+Q2

方程式中 Q1、Q2 表示释放的能量,相关的原子核质量见下表: 原子核 质量/u
1 1H 3 2He 4 2He 12 6C 13 7N 15 7N

1.0078

3.0160

4.0026

12.0000

13.0057

15.0001

则下列说法中正确的是( (A)X 是 32He,Q2>Q1 (C)X 是 32He,Q2<Q1

) 。 (B)X 是 42He,Q2>Q1 (D)X 是 42He,Q2<Q1

6.2006 年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器, 通过钙 48 轰击锎 249 发生核反应, 成功合成了第 118 号元素, 这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素。实验表明,该元素的原子核先放出 3 个相同的粒子 x, 再连续经过 3 次 α 衰变后,变成质量为 282 的第 112 号元素的原子核,则上述过程中的粒子 x 是( ) 。 (A)质子 (B)中子 (C)电子 (D)α 粒子 7.据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳” )已完成了首 次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法中正确的是( ) 。 4 2 3 1 (A) “人造太阳”的核反应方程是 1H+ 1H→ 2He+ 0n (B ) “人造太阳”的核反应方程是 23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n (C ) “人造太阳”释放的能量大小的计算公式是 ΔE=Δmc2 (D) “人造太阳”释放的能量大小的计算公式是 E= 1 mc2 2

考题 2
8.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和, 其大小与气体的状态有关, 分子热运动的平均动能与分子 间势能分别取决于气体的( ) (A)温度和体积 (B)体积和压强 (C)温度和压强 (D)压强和温度

出题背景
该题从气体动理论的角度考查对气体基本性质的了解,属于基础知识。

解题思路
气体具有的内能来自两个方面,其一是由于气体分子在做无规则的热运动,只要温度高于绝对零度,气体分 子就会不停地做无规则的热运动,这种运动提供了分子的平均动能,简称分子动能,它与温度有关;另一方面, 气体分子之间存在分子力,并且随着分子间距离的变化,分子力也将发生变化,这种变化表现为分子势能的变化, 因此,气体分子间的势能与气体的体积有关。本题的正确选项是(A) 。

考题拓展
9.(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确 的是( ) 。 (A)气体分子间的作用力增大 (B)气体分子的平均速率增大 (C)气体分子的平均动能减小 (D)气体组成的系统的熵增加 (2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了 0.6J 的功,则此过程中的 气泡_________(选填“吸收”或“放出” )的热量是________J。气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界 做了 0.1J 的功,同时吸收了 0.3J 的热量,则此过程中,气泡内的气体内能增加了_________J。 (3)已知气泡内气体的密度为 1.29kg/m3,平均摩尔质量为 0.29kg/mol。阿伏加德罗常数 NA=6.02×1023mol-1, 取气体分子的平均直径为 2×10-10m。若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。 (结果保留一位有效数字)

10.对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是( (A)当分子热运动变剧烈时,压强必变大 (B)当分子热运动变剧烈时,压强可以不变 (C)当分子间的平均距离变大时,压强必变小 (D)当分子间的平均距离变大时,压强必变大 11.下列说法中正确的是( ) 。 (A)物体放出热量,温度一定降低 (B)物体内能增加,温度一定升高 (C)热量能自发地从低温物体传给高温物体 (D)温度越高,物体分子热运动的平均动能一定越大

) 。

考题 3
12.两带电量分别为 q 和-q 的点电荷放在 x 轴上, 相距为 L, 能正确反映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的是 图( )

出题背景
该题考查的是有关电场强度的基础知识,用图形考查电场的空间分布情况。该题的考查形式与通常考查电场 强度的形式有所不同,以往的考查一般是以计算为主,只要把电荷的电荷量及相互间的距离代入电场强度公式, 即可求得电场强度的大小,本题注重考查场强与相互间距离的函数关系,突出了对能力的考核。

解题思路
放在 x 轴上的正、负电荷之间的电场方向由 q 指向-q,在中点处,正、负电荷在该点产生的电场方向相同, 大小叠加后为一固定值 E0= kq kq 8kq + = 2 。在其他位置,设某点离正电荷的距离为 x,则该点到负电 L L L ( )2 ( )2 2 2

kq kq 荷的距离为 L-x,该点的电场强度大小 E= 2 + ,由此式可知,叠加后的电场强度均大于 E0,而且 x (L-x)2 L 越接近正、负电荷,叠加后的电场强度的值越大,且是以 为轴对称的。选项(B)中虽然曲线的形状与选项(A) 2 的相同,但选项(B)表示在号处正、负电荷在该点处的场强为零,显然这不符合事实。本题的正确选项为(A) 。

考题拓展
13.两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷) ,分别固定在相距为 r 的两点时,它们 r 间库仑力的大小为 F,现将两小球相互接触后再将其分别固定在距离为 的两点,则此时两球间库仑力的大小为 2 ( ) 。 3 (B) F 4 4 (C) F 3 (D)12F 1 (A) F 12

14.空间某一静电场的电势 φ 在 x 轴上的分布如图所示,x 轴 度在 x 方向上的分量分别是 EBx、ECx,则下列说法中正确的是 (A)EBx 的大小大于 ECx 的大小 (B)EBx 的方向沿 x 轴正方向 (C)电荷在 O 点受到的电场力在 x 轴方向上的分量最大 (D)负电荷沿 x 轴从 B 点移到 C 点的过程中,电场力先做正

上两点 B、C 的电场强 ( ) 。

功,后做负功

考题 4
1 15.做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的 4 倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 ,则 2 单摆振动的( ) (A)频率、振幅都不变 (C)频率不变、振幅改变 (B)频率、振幅都改变 (D)频率改变、振幅不变

出题背景
该题考查有关简谐振动的基础知识,要求了解做简谐振动的物体的动能与势能的相互转化情况。

解题思路
做简谐振动的单摆的频率(或周期)只决定于单摆的摆长,与摆球的质量无关,因此,当单摆的摆长不变而 摆球的质量改变时,新的单摆与原来的单摆相比,频率不变。由题意知,新的单摆摆球经过平衡位置时速度减小 1 为原来的 ,摆球质量增加为原来的 4 倍,虽然新的单摆在最低点处(即平衡位置处)的动能值与原来的相同, 2 但单摆将该动能转化为势能时的摆角必然减小,即势能由原来的 mgh 变为 4mgh?, (h、h?分别表示原来的单摆和 新的单摆摆球离平衡位置的竖直高度) ,显然 h?<h,由此可知,与 h?相对应的振幅必定小于与 h 对应的振幅。所 以选项(C)正确。

考题拓展
16.如图(a)所示为一列简谐横波在 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。如图(b)所示为质点 Q 的振动图像,则( ) 。

(A)t=0.15s 时,质点 Q 的加速度达到正向最大 (B)t=0.15s 时,质点 P 的运动方向沿 y 轴负方向 (C)从 t=0.10s 到 t=0.25s,该波沿 x 轴正方向传播了 6m (D)从 t=0.10s 到 t=0.25s,质点 P 通过的路程为 30cm π 17.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为 x=Asin t,则该质点( 4 (A)第 1s 末与第 3s 末的位移相同

) 。

(C)3s 末至 5s 末的位移方向都相同 (B)第 1s 末与第 3s 末的速度相同 (D)3s 末至 5s 末的速度方向都相同 18.在 t=0 时刻,质点 A 开始做简谐运动,其振动图像如图所示。质点 A 振动的周期 是_______s;t=8s 时,质点 A 的运动沿 y 轴的________方向(选填“正”或“负” ) ; 质点 B 在波动的传播方向上与 A 相距 16 m,已知波的传播速度为 2m/s,则在 t=9s 时, 质点 B 离平衡位置的位移是_________cm。 19.同一音叉发出的声波同时在水和空气中传 播,某时刻的波形曲线如图所示,则下列说法中 (A)声波在水中波长较大,b 是水中声波的波 (B)声波在空气中波长较大,b 是空气中声波 (C)水中质点振动频率较高,a 是水中声波的 (D)空气中质点振动频率较高,a 是空气中声

正确的是( ) 。 形曲线 的波形曲线 波形曲线 波的波形曲线

20.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图(a)所示,途中 P、Q 两质点的横坐标分别为 x=1.5m 和 x=4.5m。 P 点的振动图像如图(b)所示。

则在图中的四幅图中,可能是 Q 点的振动图像的是(

) 。

考题 5
21.小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为 H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面。在上升至离地高度 h 处,小球的动能是势能的两倍,在下落至离高度 h 处,小球的势能是动能的两倍,则 h 等于( ) H (A) 9 2H (B) 9 3H (C) 9 4H (D) 9

出题背景
该题考查的是竖直上抛运动中动能与势能的转换关系,属基础知识内容。在解题时,要求能仔细区分运动过 程中的各种位置与能量的关系。

解题思路
由题意可知,小球在上升至离地 h 高度处的总能量为 E=Ek+Ep=3mgh,小球上升到最高处的能量为 mgH= 3mgh 3mgh-f· (H-h) ;小球又回落至离地 h 高度处的能量为 E?=Ek?+Ep?= ,在离地 h 高度处前后的能量差是 2 3mgh 4H 阻力 f 所做的功,为 E-E?=2f· (H-h)= 。由上述几个关系式,可求得 h= 。选项(D)正确。 2 9

考题拓展
22.在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,则图描绘下落速度的水 平分量大小 vx、竖直分量大小 vy 与时间 t 的图像,可能正确的是( ) 。

23.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间 t0 滑至斜面底端。已知在运动过程中物体所受的摩擦力恒 定。若用 F、v、s 和 E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则图所示的图像中可能正确的 是( ) 。

考题 6
24.光电效应的实验结论是:对于某种金属( ) (A)无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 (B)无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应 (C)超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小 (D)超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大

出题背景
本题考查的是有关光电效应原理的知识,是基础题。

解题思路
在光电效应实验中,能否产生光电流的根本条件是,入射光的频率要大于金属的极限频率。当发生光电效应 时,金属中的电子被光子打出金属表面而形成光电子,由于光电子的运动,从而形成电流。光电效应反映了光具 有粒子性的特性,每个光子的能量决定于光的频率,频率越高,光子具有的能量就越大。 在光电效应实验中,具有较高频率的光子入射到金属表面时,将金属中的电子打出物质表面,这时,光子的 一部分能量使电子克服金属内部对该电子的束缚,多余的能量使该电子获得打出金属表面后的运动初速度。光子 能否打出电子只与频率有关,而与光强无关,即使光强很微弱,只要入射光的频率大于该金属的极限频率,就有 光电效应发生。而光强是由光束中光子的数量决定的,光子越多,光强就越大,光强与光子的频率无关,即使光 强很强,但入射的光子频率小于该金属的极限频率时,仍无光电效应发生。所以选项(A) 、 (D)正确。

考题拓展

25.光电管是应用光电效应的原理制成的光电元件。如图所示, 电管时,灵敏电流计 G 中无电流通过,这可能是由于( ) 。 (A)照射时间太短 (B)光的强度太小 (C)光的波长太短 (D)光的频率太低 26.如图所示, 弧光灯发出的光经一狭缝后, 在 的条纹, 与锌板相连的验电器的铝箔有张角, 则 ①弧光灯发出的光具有波动性 ②锌板上带电 ③光通过狭缝时发生了衍射现象 ④微观粒子具有波动性 (A) ①②③ (B) ③④ (C) ①③ (D)

当一束单色光照射光

锌板上形成明暗相间 该实验能证明( ) 。

②④

考题 7
27.位于 A、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内 中实线表示等势线,则( ) (A)a 点和 b 点的电场强度相同 (B)正电荷从 c 点移到 d 点,电场力做正功 (C)负电荷从 a 点移到 c 点,电场力做正功 (D ) 正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点, 电势能先减小后增 电势分布如图所示, 图



出题背景
该题利用等势线的概念考查了电场中电场强度与电势的关系,对学生的能力有一定要求。学生一般习惯于计 算电场中各点的电场强度或电势的大小,而会忽略对电场结构的了解。本题加强了电场是由电荷激发的思想,而 且从等势线的疏密可以大致知道激发场源的电荷所带电荷量的多少。

解题思路
电场线与等势线互相垂直,由题意知 A、B 处都为负电荷,所以电场线垂直于等势线且分别指向 A、B。a 点、 b 点在同一等势线上,它们的电势相等,但电场强度的大小与各点周围等势线的疏密有关,而且电场强度的方向 都与该点处的等势线垂直,所以选项(A)错误;根据电场线的性质,电场线是指向电势降落的方向,所以各等 势线的电势从外到里逐渐减小,由此可知,将正电荷从 c 点移到 d 点时,电场力做负功,选项(B)错误,同理 可知选项(C)正确;在将正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点的过程中,电势先是减小,然后再逐渐增大,所以电 势能先减小后增大,选项(D)正确。本题的正确选项是(C) 、 (D) 。

考题拓展
28.某静电场的电场线分布如图所示,图中 P、Q 两点 别为 EP 和 EQ,电势分别为 φP 和 φQ,则( ) 。 (A)EP>EQ,φP>φQ (B)EP>EQ,φP<φQ (C)EP<EQ,φP>φQ (D)EP<EQ,φP<φQ 的电场强度的大小分

29.如图所示, 带等量异号电荷的两平行金属板在真空 板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度 上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度 vN (A)粒子所受电场力的方向一定从 M 点指向 N 点

中水平放置,M、N 为 vM 经过 M 点在电场线 折回 N 点。则( ) 。

(B)粒子在 M 点的速度一定比在 N 点的大 (C)粒子在 M 点的电势能一定比在 N 点的大 (D)电场中 M 点的电势一定高于 N 点的电势 30.空间有一均匀强电场, 在电场中建立如图 -xyz,M、N、P 为电场中的三个点,M 点的 a 点的坐标为(a,0,0) ,P 点的坐标为(a, , 2 行于直线 MN,M 点的电势为 0,N 点的电势 为( ) 。 (A) 2 V 2 (B) 3 V 2 (C) 1 4 所示的直角坐标系 O 坐标为(0,a,0) ,N a ) 。已知电场方向平 2 为 1V,则 P 点的电势 3 (D) V 4

V

31.图中的虚线为静电场中的等势面 1、2、3、4,相邻的等势面之 等势面 3 的电势为 0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经 分别为 26eV 和 5eV。当这一点电荷运动到某一位置、其电势能变为 ( ) 。 (A)8eV (B)15eV (C)20eV (D)34eV

间的电势差相等,其中 过 a、b 两点时的动能 -8eV 时,它的动能为

32.如图所示,一电场的电场线分布关于 y 轴(沿竖直方 是 y 轴上的三个点,且 OM=MN。P 点在 y 轴右侧,MP (A)M 点的电势比 P 点的电势高 (B)将负电荷由 O 点移动到 P 点,电场力做正功 (C)M、N 两点间的电势差大于 O、M 两点间的电势差 (D)在 O 点由静止释放一带正电的粒子,该粒子将沿 y

向)对称, O 、 M 、 N 垂直 ON。则( ) 。

轴做直线运动

考题 8
33.牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据,运用严密的逻辑推理,建立了万有引力定律。在创建万有引力定律 的过程中,牛顿( ) (A)接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 (B)根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实,得出物体受地球的引力与其质量成正比,即 F∝m 的结论 (C)根据 F∝m 和牛顿第三定律,分析了地月间的引力关系,进而得出 F∝m1m2 (D)根据大量实验数据得出了比例系数 G 的大小

出题背景
该题结合物理学史,考查学生对“牛顿创建万有引力定律”史实的了解,同时考查学生对物理学的基本思想 方法及科学的逻辑推理过程的掌握情况。在“二期课改”新教材上对牛顿创建万有引力定律的过程、方法以及严 密的逻辑推理的科学思想都作了详细的阐述,其目的是希望学生不仅要学到万有引力定律的知识,更要了解牛顿 在 20 年的漫长研究过程中体现出的科学精神与人文素养, 体现新教材希望达到的教学目标。 该题对培养学生的科 学思想和科学方法有很好的促进作用,有利于培养学生的探索精神。

解题思路
万有引力定律的核心是: 两个物体之间的引力与它们的质量的乘积成正比, 与它们之间的距离的平方成反比。 并且根据史实可知,选项(A) 、 (C)正确。选项(B)也与史实相符,所以选项(B)正确。引力常量 G 是由卡 文迪许测得的,所以选项(D)错误。本题的正确选项是(A) 、 (B) 、 (C) 。

考题拓展
34.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找 出共同之处, 又要抓住不同之处。 某同学对机械波和电磁波进行类比, 总结出了下列内容, 其中不正确的是 ( ) 。 (A)机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用 (B)机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 (C)机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播 (D)机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波 35.英国《新科学家(New Scientist) 》杂志评选出了 2008 年度世界 8 项科学之最,在 XTEJ1650-500 双星系统中 M c2 发现的最小黑洞位列其中。若某黑洞的半径 R 为 45km,质量 M 和半径 R 的关系满足 = (其中 c 为光速, R 2G G 为引力常量) ,则该黑洞表面重力加速度的数量级为( ) 。 8 2 10 2 12 2 (A)10 m/s (B)10 m/s (C)10 m/s (D)1014m/s2

36.据报道, “嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为 200km 和 100 km,运动速 率分别为 v1 和 v2。那么 v1 和 v2 的比值为(月球半径取 1700km) ( ) 。 19 (A) 18 (B) 19 18 (C) 18 19 18 (D) 19

37.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法中正确的 是( ) 。 (A)法拉第发现了行星运动的规律 (B)卡文迪许通过实验测出了引力常量 (C)牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 (D)伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献 38.地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的 5.2 倍,则木 星与地球绕太阳运行的线速度大小之比约为( ) 。 (A)0.19 (B)0.44 (C)2.3 (D)5.2 39.如图所示是伽利略理想斜面实验中的一幅图, 动,槽底水平部分长 5m,若小球由 A 点静止开始 斜面与 A 等高的 B 点,且已知小球在水平部分运动 点 A 离水平底部的高度为____m,小球从 A 到 B 运 一小球在光滑槽内运 运动,经 4s 到达另一 时间为 1s, 则小球下落 动的总路程是____m。

40.人们对光的本性的认识经历了漫长而曲折的过程,很多物理学家为此付出了艰辛的努力。图中的四个人物, 在对光的认识方面分别做出了不同的贡献。请按照历史发展的顺序将他们依次排列,其中正确的一组是( ) 。 (A)④①②③ (B)③④②① (C)③④①② (D)④③①②

考题 9

41.如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔成 A、B 两部 A、B 升高相同温度达到稳定后,体积变化量为 ΔVA、ΔVB,压强变化量为 ΔpA、 化量为 ΔFA、ΔFB,则( ) (A)水银柱向上移动了一段距离 (B)ΔVA<ΔVB (C)ΔpA>ΔpB (D)ΔFA=ΔFB

分,初始温度相同。使 ΔpB ,对液面压力的变

出题背景
该题考查的是理想气体在等温情况下气体的压强与体积关系的基本性质。该题中两段管子的粗细不同,又是 竖直放置,因此造成水银柱上下两端存在压强差,初看有点复杂,但只要依据理想气体在等温条件下体积与压强 的关系,依次考虑升高相同温度达到稳定后各段气体的压强、体积的变化关系即可解答。

解题思路
首先假设水银柱不动,则 A.B 两部分气体发生等容变化,设初始时温度为 T,水银柱长为 h,升高温度后温 pA pA? T? pB pB? T? 度为 T?。对气体 A: = ,pA?= pA;对气体 B: = ,pB?= pB;初始时满足:pA=pB+ρgh。ΔpA T T? T T T? T =pA?-pA=( T? T? -1)pA,ΔpB=pB?-pB=( -1)pB,因为 pA>pB,所以 ΔpA>ΔpB,水银柱要上升,选项(A) T T

正确。水银柱上升后,因上细下粗,故水银柱长度变长。若水银柱不变长,则 ΔpA=ΔpB,变长,则 ΔpA>ΔpB, ΔFA>ΔFB,选项(C)正确,选项(D)错误。又因为气体的总体积不变,所以 ΔVA>ΔVB,选项(B)错误。本 题的正确选项是(A) 、 (C) 。

考题拓展
42.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能) ( (A)内能增大,放出热量 (B)内能减小,吸收热量 (C)内能增大,对外界做功 (D)内能减小,外界对其做功 43.如图所示,导热的汽缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质 自由滑动且不漏气,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时,活 底部钻一个小洞,让细沙慢慢漏出,汽缸外部温度恒定不变, (A)缸内的气体压强减小,内能增大 (B)缸内的气体压强增大,内能不变 (C)缸内的气体压强增大,内能减小 (D)外界对缸内气体做功,缸内气体内能不变 44.如图所示为一带活塞的汽缸,缸内盛有气体,不考虑分子 环境,汽缸壁是导热的。现将活塞向外缓慢移动一段距离,在 ____热,对外做功,内能________。 ) 。

量的理想气体,活塞可 塞恰好静止。现将沙桶 则( ) 。

间作用力,缸外为恒温 此过程中缸内气体

45.如图所示,两端开口的弯折玻璃管竖直放置,左管有一段高 一段高为 h2 的水银柱,中间一段水银柱将管内空气分为两段,三 间管内水银柱的高度 h 为( ) 。 (A)h1-h2 h1-h2 (B) 2 h1+h2 (C) 2 ( D ) h1

为 h1 的水银柱, 右管有 段水银柱均静止,则中

+h2

考题 10
46.如图为双缝干涉的实验示意图,若要使干涉条纹的 更_____(填长、短)的单色光,或是使双缝与光屏间 减小) 。 间距变大可改用波长 的距离____(填增大、

出题背景
该题考查的是光的干涉实验,所给的图是一种典型的双缝干涉装置图。该题不要求学生做详细的计算,只要 能从原理上定性分析即可得到正确结果。

解题思路
由题意可知,屏上干涉条纹的间距与波长及光屏到双缝的距离有关。在保持实验装置中光屏与双缝间的距离 不变的情况下,屏上干涉条纹的间距只与光的波长有关,光的波长越长,在屏上得到的条纹间距也越大,反之则 越小,因此第一空应填“长” ;如果保持光的波长不变,那么由几何关系可知,在衍射角不变的情况下,减小光屏 到双缝的距离,屏上的干涉条纹的间距也减小,反之则增大,所以第二空填“增大” 。

考题拓展
47.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用。下列说法中正确的是( ) 。 (A)用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 (B)用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 (C)在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 (D)光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 48.下列关于电磁波的说法中正确的是( ) 。 (A)电磁波必须依赖介质传播 (B)电磁波可以发生衍射现象 (C)电磁波不会发生偏振现象 (D)电磁波无法携带信息传播 49.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光( (A)在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大 (B)以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大 (C)从该玻璃中射入空气发生全反射时,红光临界角较大 (D)用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大 ) 。

50.为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列有关电子显微镜的说 法中正确的是( ) 。 (A)它是利用了电子物质波的波长比可见光的短,因此不容易发生明显衍射 (B)它是利用了电子物质波的波长比可见光的长,因此不容易发生明显衍射 (C)它是利用了电子物质波的波长比可见光的短,因此更容易发生明显衍射 (D)它是利用了电子物质波的波长比可见光的长,因此更客易发生明显衍射

考题 11
51.如图为某报警装置示意图, 该报警装置在 有一个联动开关,门、窗未关上时,开关不闭 闭合,报警器就会报警。该报警装置中用了两 线框甲内应选用_____门电路,虚线框乙内应 一扇门、两扇窗上各装 合,只要有一个开关未 个串联的逻辑电路,虚 选 用 ________ 门 电 路

(填与、非、或) 。

出题背景
该题与“二期课改”的新教材相联系,考查学生对逻辑电路知识的掌握程度及结合实际问题设计简单逻辑电 路的能力,要求学生熟悉各种门电路的真值表,然后结合输入到门电路的电平高低作出正确选择。该题有新意、 有一定难度。

解题思路
门窗是否关上直接简化成开关 S1 到 S2 是否闭合,因此该题提供了由实际问题转化为物理模型的实例。由题 意可知,只要有一个开关开启时,报警器就会报警。分两种情况讨论:首先,设 S1 开启,由 S1 输入到乙处为高 电平,用“1”表示,那么无论另一输入端的信号是“0”还是“1” ,乙处门电路的输出均应该是高电平“1” ,即 报警器一定会报警,查逻辑电路的真值表,发现或门电路的真值表满足此要求,因此乙处虚线框内应该是或门电 路;其次,当 S1 闭合时,由 S1 输到乙处或门电路的输入信号为低电平“0” ,则甲处电路的输出信号一定要保证 是“1”才满足题目要求,否则报警器不会报警。这样当 S2 和 S3 至少有一个开启时,要求甲处电路的输出信号为 高电平“1” ,查真值表可知或门电路符合要求,于是甲处虚线框内的电路只能是或门电路,只有当 S2 和 S3 都闭 合时,甲处输出信号为低电平“0” ,乙处输出也为“0” ,报警器不会报警。本题的正确答案为:或;或。

考题拓展
52.如图所示,a、b、c 表示或门、与门、非门电路的输入信号或输出信号,如果 a、b 为输入信号,c 为输出信 号,则该电路是________电路;如果 b 为输入信号,a 为输出______信号,则该电路是_______电路。

输入 53.右表是某简单逻辑电路的真值表, 根据这个真值表可以判断此逻辑电路使用的门 电路和表中的 X 的取值分别为( ) 。 (A)或门,X=l (B)与门,X=1 (C)非门,X=0 (D)或门,X=0 54.如图所示为用与门电路构成的简易报警器的示意电 路。当报警器发出警报声时,电键 S1、S2 处于的状态为 (A)S1 断开,S2 闭合 (B)S1 闭合,S2 断开 (C)S1、S2 都断开 (D)S1、S2 都闭合 A 0 0 1 1 0 1 0 1

输出 B 0 X 1 1

( ) 。

考题 12
55.弹性绳沿 x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握 时使其开始沿 y 轴做振幅为 8cm 的简谐振动,在 t= 图所示的波形, 则该波的波速为______cm/s, t=_____ 质点 N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平衡位置。 住绳的左端,当 t = 0 0.25s 时,绳上形成如 时,位于 x2=45cm 的

出题背景
该题主要考查波动的基础知识,涉及波的形成过程以及随时间的变化关系。

解题思路
波是由波源处质点的振动引起的。所谓波,其实是在同一时间观察不同质点振动中偏离平衡位置的位移,把 这些位移的端点用一条光滑的曲线描画出来所形成的空间曲线。波在传播过程中,后面质点的振动落后于前面质 点的振动一段时间,了解了这一本质,就不难求出本题的解。在 t=0.25s 时,由绳上形成如图所示的波形可知, 1 振源处的质点位于 y 轴的-8cm 处,而图上只显示出 x 轴下方的四分之一波形,这表明质点的振动只经历了 周 4 1 期,用手握住绳的左端应该是先向 y 轴的负方向运动,所用时间为 t=0.25s,由此可知该波的周期为 T=1s,在 4 周期时间内波向前移动了 5cm,所以波长为 20cm,由 λf=v,得波速 v=20cm/s;波随后传播到 x2 点时,恰好是 两个波长的距离,因此再需用时 2T,但必须注意此时 N 处质点的运动是向 y 轴的负方向运动,所以必须再经过 1 1 半个周期后 N 点的质点才沿 y 轴的正向通过平衡位置,故所需时间为 T+2T+ T=2.75s。本题的正确答案为: 4 2 20;2.75。

考题拓展
56.一列简谐横波在 x 轴上传播, 某时刻的波形如 个质元,此时 a 正向上运动。由图可知该波沿 x 轴 时刻 b 点正向_______运动。 57.如图所示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横 形图,虚线为 t=0.6s 时的波形图,波的周期 T>0.6s, (A)波的周期为 2.4s (B)在 t=0.9s 时,P 点沿 y 轴正方向运动 (C)经过 0.4s,P 点经过的路程为 4m (D)在 t=0.5s 时,Q 点到达波峰位置 图所示,a、b、c 为三 ________方向传播,此

波, 实线为 t=0 时的波 则( ) 。

考题 13
58.如图, 金属棒 ab 置于水平放置的 U 形光滑导 有界匀强磁场 B,磁场方向垂直导轨平面向下, 域 cdef 内有一半径很小的金属圆环 L,圆环与导 金属棒 ab 在水平恒力 F 作用下从磁场左边界 ef 动后,圆环 L 有________(填收缩、扩张)趋势, 流________(填变大、变小、不变) 。 轨上,在 ef 右侧存在 在 ef 左侧的无磁场区 轨在同一平面内。当 处由静止开始向右运 圆环内产生的感应电

出题背景
本题主要考查有关电磁感应的知识,这是高中物理的重要内容之一。本题有一定的综合性,需要学生具有分 析问题的能力。

解题思路
当金属棒 ab 在恒力 F 的作用下切割磁感线时, 在 ab 棒中产生感应电动势, ab 棒中存在由 b 到 a 的感应电流, 所以有一安培力作用在金属棒 ab 上,方向与 F 相反,安培力阻碍了金属棒的运动,因此金属棒在恒力 F 和安培力 的共同作用下做变速运动,虽然加速度逐渐减小,但金属棒的速度仍然在增加,相应的金属棒中的感应电流也逐 渐增大。当逐渐增大的感应电流流过 acdb 回路时,将在该回路中产生变化的磁通量,且由回路的下方向上穿过回 路并逐渐增大。由于穿过回路内的 L 金属环内的磁通量不断变化,于是使 L 金属环内感应出感应电动势,该感应 电动势对应的感应电流产生的磁通量要阻碍穿过 L 金属环的磁通量的变化,所以 L 金属环中的感应电流的方向为 顺时针方向,该感应电流在磁场的作用下使 L 金属环有收缩的趋势。随着金属棒加速度逐渐减小,金属棒中的感 应电流的变化率也在减小,这样穿过 acdb 回路和 L 金属环内的磁通量的变化率都在减小,因此 L 金属环中的感 应电流也在减小。本题的正确答案为:收缩;变小。

考题拓展
59.如图所示为固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨,其间距为 d,其右端接有阻值为 R 的电阻, 整个装置处在磁感应强度竖直向上、大小为 B 的匀强磁场中。一质量为 m(质量分布均匀)的导体杆 ab 垂直于 导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为 μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力 F 作 用下从静止开始沿导轨运动距离 L 时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直) 。设杆接入电路 的电阻为 r,导轨电阻不计.重力加速度大小为 g。则此过程中( ) 。 (F-μmg)R (A)杆的速度最大值为 B2d2 BdL (B)流过电阻 R 的电荷量为 R +r (C)恒力 F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 (D)恒力 F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 60.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R, 棒与两导轨始终保持垂直并良好接触,摩擦及棒与导轨的电阻均不 磁场中, 磁场方向与导轨平面垂直。 棒在竖直向上的恒力 F 作用下加 F 做的与安培力做的功的代数和等于( ) 。 (A)棒的机械能增加量 (B)棒的动能增加量 (C)棒的重力势能增加量 (D)电阻 R 上放出的热量 61.如图所示, 单匝矩形闭合导线框 abcd 全部处于磁感应强度 中,线框面积为 S、电阻为 R。线框绕与 cd 边重合的竖直固定 转动,则线框中感应电流的有效值 I=________;线框从中性 中通过导线横截面的电荷量 q=________。 62.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动 脉的血流速度。电磁血 流计由一对电极 a 和 b 以及磁极 N 和 S 构成,磁极间的磁场 是均匀的。使用时,两 电极 a、b 均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流 速度方向两两垂直,如 图所示。由于血液中的正、负离子随血液一起在磁场中运动, 电极 a、b 之间会有微 小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电 场,血液中的离子所受 的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点的距 离为 3.0mm,血管壁的 厚度可忽略,两触点间的电势差为 160μV,磁感应强度的大小为 0.040T。则血流速度的近似值和电极 a、b 的正 负为( ) 。 (A)1.3 m/s,a 正、b 负 (B)2.7m/s,a 正、b 负 (C)1.3m/s,a 负、b 正 (D)2.7m/s,a 负、b 正 质量不能忽略的金属 计,整个装置放在匀强 速上升一段时间内,力

为 B 的水平匀强磁场 转轴以角速度 ω 匀速 面开始转过 π 的过程 2

63.如图所示, 一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路, 强度为 B 的匀强磁场,匀强磁场的方向垂直于半圆形闭 圆形闭合回路以速度 v 向右匀速进入磁场,直径 CD 始 到达磁场边界开始到 C 点进入磁场为止,下列结论中正 (A)闭合回路中感应电流的方向沿逆时针方向 (B)CD 段直线始终不受安培力 (C)感应电动势的最大值 E=Bav 1 (D)感应电动势的平均值 E = πBav 4 64.如图所示为一种早期发电机原理示电流表意 圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两 对称。在磁极绕转轴匀速转动的过程中,磁极中心 沿圆弧 xOy 运动(O 是线圈中心) ,则( ) 。 (A)从 x 到 O,电流由 E 经电流表 G 流向 F,先 (B)从 x 到 O,电流由 F 经电流表 G 流向 E,先 (C)从 O 到 y,电流由 F 经电流表 G 流向 E,先 (D)从 O 到 y,电流由 E 经电流表 G 流向 F,先 65.如图所示,一段导线 abcd 位于磁感应强度大小为 B 磁场方向(垂直纸面向里)垂直。线段 ab、bc、cd 的长度 bcd=135° 。流经导线的电流为 I,方向如图中箭头所示。 的磁场的作用力的合力( ) 。 (A)方向沿纸面向上,大小为( (B)方向沿纸面向上,大小为( (C)方向沿纸面向下,大小为( (D)方向沿纸面向下,大小为( 2 2 2 2 +1)ILB -1)ILB +1)I/B -1)ILB

虚线 MN 右侧有磁感应 合回路所在的平面。半 终与 MN 垂直。 从D点 确的是( ) 。

图,该发电机由固定的 磁极相对于线圈平面 在线圈平面上的投影 增大再减小 减小再增大 减小再增大 增大再减小 的匀强磁场中,且与 均为 L,且∠abc=∠ 则导线段 abcd 所受到

考题 14
66.图示电路中,R1=12Ω,R2=6Ω,滑动变阻器 R3 上标 想电压表的量程有 0~3V 和 0~15V 两档,理想电流表的 3A 两档。闭合电键 S,将滑片 P 从最左端向右移动到某位 示数分别为 2.5V 和 0.3A;继续向右移动滑片 P 到另一位 偏的 1/3,电流表指针指在满偏的 1/4,则此时电流表示数 动势为________V。 有“20Ω 2A”字样,理 量程有 0~0.6A 和 0~ 置时,电压表、电流表 置,电压表指针指在满 为_____A, 该电源的电

出题背景
该题考查的是有关串并联电路的知识,并要求根据题意能正确判断电路中所用电流表和电压表的量程。该题 有一定难度,思维量较大。

解题思路
电路中 R1 与 R2 为并联连接,电阻比为 2∶1,所以 R2 支路中的电流是 R1 支路中电流的两倍。当滑片 P 从左 向右滑动到某位置时,电流表示数为 0.3A,则流过 R2 的电流为 0.6A,电路中的总电流为 0.9A,可列出如下方程: E=0.9r+2.5+0.3R1=0.9r+6.1;随着滑片 P 的右移,电路中的总电阻不断增加,所以流过 R1 支路的电流在不断 减小,可见电流表的量程取 0-0.6A 就足够了,而电压表测到的电压值随 R3 的增大而增大,因此电压表的量程应 1 1 该取 0-15V 档。当滑片 P 移到另一位置时,电压表指针指在满偏的 ,电流表指针指在满偏的 ,可知此时电 3 4 流表示数为 0.15A,电压表示数为 5V,电路中的总电流为 0.45A,同样可列出方程:E=0.45r+5+0.15R1=0.45r

+6.8。联立上述两个方程,解得 E=7.5V。本题的正确答案为:0.15;7.5。

考题拓展
67.为探究小灯泡 L 的伏安特性,连好如图所示的电路后闭合电键, 的滑片 P, 使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大, 直到小灯泡正常发光。 得到的多组示数描绘出的小灯泡的 U-I 图像应是图中的( ) 。 通过移动滑动变阻器 则由电流表和电压表

68.某实物投影机有 10 个相同的强光灯 L1~L10(24V/200W)和 10 个相同的指示灯 X1~X10(220V/2W) ,将其 连接在 220V 交流电源上,电路如图所示,若工作一段时间后,L2 灯丝烧断,则( ) 。

(A)X1 的功率减小,L1 的功率增大 (B)X1 的功率增大,L1 的功率增大 (C)X2 的功率增大,其他指示灯的功率减小 (D)X2 的功率减小,其他指示灯的功率增大 69.青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电, 光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控 光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化。作为简化模 射光较强(如白天)时光敏电阻的阻值为零,照射光较 阻的阻值接近无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助 灯在白天自动关闭,在黑夜自动打开。电磁开关的内部 2 两接线柱之间是励磁线圈,3、4 两接线柱分别与弹簧 线圈中的电流大于 50mA 时,电磁铁吸合铁片,弹簧片 当电流小于 50mA 时,3、4 接通。励磁线圈中允许通过 (1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图。 为路灯提供电能,并用 制。 型,可以近似认为,照 弱(如黑夜)时光敏电 电磁开关,可以实现路 结构如图所示, 其中 1、 片和触点连接。当励磁 和触点分离, 3、 4 断开; 的最大电流为 100mA。

光敏电阻 R1, 符号

; 灯泡 L, 额定功率 40W, 额定电压 36V, 符号

; 保护电阻 R2, 符号



电磁开关,符号

;蓄电池 E,电压 36V,内阻很小;电键 S 及导线若干。

(2)回答下列问题: ①如果励磁线圈的电阻为 200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为______V,保护电阻 R2 的阻值范围为____Ω。 ②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱 3、4 之间从断开变为接通。为 此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明。 答:______________________________________________________________。 ③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子。

答:______________________________________________________________。 70.某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线。

有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材: 器材(代号) 电流表(AL) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 规格 量程 0~50mA,内阻约为 50Ω 量程 0~200mA,内阻约为 10Ω 量程 0~3V,内阻约为 10kΩ 量程 0~15V,内阻约为 25kΩ

滑动变阻器(R1) 阻值范围 0~15Ω,允许通过的最大电流 1A 滑动变阻器(R2) 阻值范围 0~1kΩ,允许通过的最大电流 100mA 直流电源(E) 电键(S) 导线若干 (1)为了提高实验结果的准确程度,电流表应选用_____;电压表应选用______,滑动变阻器应选用______。 (均 选填器材代号) (2)为达到上述目的,请在图的虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。 输出电压 6V,内阻不计

(3) 若发现实验测得的伏安特性曲线与图中的曲线基本吻合, 请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线的 异同点? 相同点:__________________________________________________________; 不同点:__________________________________________________________。

考题 15
71.(1) 用多用表的欧姆档测量阻值约为几十 kΩ 的电阻 Rx, 以下给出的是可能的操作步骤, 其中 S 为选择开关, P 为欧姆档调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。

a.将两表笔短接,调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔 b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出 Rx 的阻值后,断开两表笔 c.旋转 S 使其尖端对准欧姆档×1k d.旋转 S 使其尖端对准欧姆档×100 e.旋转 S 使其尖端对准交流 500V 档,并拔出两表笔 _______________________________________。 根据右图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为______Ω。 (2) (多选题)下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是( ) (A)测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关 S 拨至倍率较小的档位,重新调零后测量 (B)测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果 (C)测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开 (D)测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

出题背景
该题考查的是多用表的使用方法。具体要考查的是学生对实验仪器的熟悉程度及实验观察能力。

解题思路
(1)使用多用表测电阻时,首先应根据电阻的大致阻值选择适当的倍率,本题应选×1k 档,然后是调零, 之后才能用来测试电阻。本题的答案为:c、a、b、e;30kΩ。 (2)用多用表欧姆档测电阻时,应该让指针尽量处于表盘的中央位置处,这样读出的示数比较正确。因为多 用表欧姆档上的示数不是等间隔成比例表示的,指针偏向较大时,读数的误差很大,因此应该选倍率较小的档位 测量,选项(A)正确;因为电阻没有极性,所以红、黑表笔交换时不会影响测量结果,选项(B)错误;测量时, 应该把电阻从电路中断开,选项(C)正确;只有在换档位时才需要调零,而不是测量不同电阻时都必须重新调 零,选项(D)错误。本题的正确选项是(A) 、 (C) 。

考题拓展
72.有一根圆台状均质合金棒如图所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率 ρ、长度 L 和两底面直径 d 和 D 有关。他进行了如下实验:

(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径 d、D 和长度 L。图中游标卡尺(游标尺上有 20 个等分刻度)的示数 L =____cm。 (2)测量该合金棒电阻的实物电路如图所示(相关器材的参数已在图中标出) 。该合金棒的电阻约为几欧姆。图 中有一处连接不当的导线是_____。 (用标注在导线旁的数字表示)

(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻 R=6.72Ω。根据电阻定律计算得电阻率为 ρ、长为 L、直径分别为 d 和 D 的圆柱状合金棒的电阻分别为 Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω。该同学发现,在误差允许范围内,电阻 R 满足 R2 =Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻 R=____。 (用 ρ、L、d、D 表示) 73.如图所示为简单欧姆表原理示意图, 其中电流表的满偏电 =100Ω,滑动变电阻 R 的最大阻值为 10kΩ,电池的电动势 E 图中与接线柱 A 相接的表笔颜色应是____色,按正确使用方 时,指针指在刻度盘的正中央,则 Rx=______kΩ。 若该欧姆表使用一段时间后, 电池电动势变小, 内阻变大, 确使用方法再测上述 Rx,其测量结果与预结果相比较______ 或“不变” ) 。 流 Ig=300μA,内阻 Rg =1.5V,内阻 r=0.5Ω, 法测量电阻 Rx 的阻值 但此表仍可调零。按正 (选填 “变大” 、 “变小”

考题 16
74.如图为伏打电池示意图,由于化学反应,在 A、B 两电极 个带电接触层 a、b。 (1) (多选题)沿电流方向绕电路一周,非静电力做功的区域 (A)R (B)b (C)r (D)a (2)在如图所示回路的各区域内,电势升高的总和等于电源 附近产生了很薄的两 是( )

的___________。

出题背景
该题考查的是化学电源的内部结构及相关知识,是学生需要掌握的基础知识。

解题思路
从化学电源的内部结构可知,A、B 两电极附近很薄的两个带电接触层 a、b 起阻碍电荷通过的作用,因此必 须要有非静电力的作用才能使电荷继续流动,所以非静电力做功的区域是 a 和 b,选项(B)和(D)正确;非静 电力是把负电荷从正极移动到负极,把正电荷从负极移动到正极,使正、负两端产生电势差,非静电力做功的效 果是电势升高,且升高的电势为电源的电动势。 本题的正确答案为: (1) (B) 、 (D) (2)电动势

考题拓展
75.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用如 电池的路端电压 U 与总电流 I 的关系。 图中 R0 为已知的定值电 压表。 图所示电路探究硅光 阻,电压表视为理想电

(1)请根据原理图,用笔画线代替导线将图实物图中的实验器材连接成实验电路。

(2)若电压表 V2 的示数为 U0,则 I=________________。 (3)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器 R,通过测量得到该电池的 U-I 曲线如图中的 a。 由此可知该电池的内阻______(选填“是”或“不是” )常数,短路电流为______mA,电动势为______V。

(4)实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得该电池的 U-I 曲线如图中的 b。 当滑动变阻器 R 的电阻为某值时, 若实验一中的路端电压为 1.5V, 则实验二中外电路消耗的电功率为________mW (计算结果保留两位有效数字) 。

考题 17
76.如图为“用 DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持 _______不 力作为________,用 DIS 测小车的加速度。 (2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中 据可画出 a-F 关系图线(如图所示) 。 ① 分 析 此 图 线 的 OA 段 可 得 出 的 实 验 结 论 是 ________________________。 ②(单选题)此图线的 AB 段明显偏离直线,造成此误差的 (A)小车与轨道之间存在摩擦 (B)导轨保持了水平状态 (C)所挂钩码的总质量太大 (D)所用小车的质量太大

变, 用钩码所受的重 根据测得的多组数

主要原因是(



出题背景
该题属于“二期课改”中的改革内容,即将信息技术引入到了中学物理实验中,提升了实验的精确度和探究 性。该题重在考查学生对实验原理的了解,同时考查学生的实验观察能力。

解题思路
(1)该实验中采用控制变量法,首先应保持小车的总质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的力,释放 后可测得小车的加速度。 (2)①OA 段呈直线形式,表明在保持小车质量不变的条件下,小车受到不同外力时测得的加速度不同,但 两者成正比关系。②AB 段明显偏离直线的原因可作如下分析。小车与轨道之间的摩擦始终存在,在实验开始时 可以通过调节轨道的倾斜程度来克服摩擦力的影响,所以选项(A)和(B)不是造成此误差的主要原因。在选项 (C)和(D)中,比较有可能的是选项(C) ,因为本实验是把所挂钩码受到的重力当作小车受到的外力,而钩码 的重力实际上是使小车和钩码这个物体系产生了加速度。实验中小车的总质量其实应包括钩码的质量,当钩码的 质量远小于小车的质量时;改变钩码个数,仍可假设小车总质量不变。但现在所挂钩码的总质量太大,就意味着 小车总质量增大了,这样相应的 AB 段图线的斜率变小,图线就弯曲了。而一般来说小车的质量设计在合理的范 围内,是与 DIS 产品配套的。所以本题的正确选项是(C) 。

考题拓展
77.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示。

(1)在平衡小车与桌面之间的摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图所示。打点计时器打点的时间间隔为 0.02s。 从比较清晰的点起,每 5 个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。计算得该小车的加速度 a=____m/s2。 (结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后,将 5 个相同的砝码都放在小车上,挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘 中,测量小车的加速度。小车的加速度 a 与砝码盘中砝码的总重力 F 的实验数据如下表: 砝码盘中砝码的总重力 F(N) 加速度 a(m·s )
-2

0.196 0.69

0.392 1.18

0.588 1.66

0.784 2.18

0.980 2.70

请根据上表中的实验数据在图中作出 a-F 的关系图像。 (3)根据提供的实验数据作出的 a-F 图线不通过原点,请说明主要原因。

78.将一个拉力传感器连接到计算机上, 我们就可以测量 示,某一个小球固定在一条不可伸长的轻绳一端,绳的另 当小球在竖直平面内来回摆动时, 用拉力传感器测得绳子 变化的曲线如图所示。取重力加速度 g=10m/s2,求绳子

快速变化的力。如图所 一端固定在悬点 O 上, 对悬点的拉力随时间 的最大偏角 θ。

79.用伏安法测一节干电池的电动势 E 和内电阻 r,所给的器材有:电压传感器、 电流传感器、滑动变阻器 R、电键 S 和导线若干。 (1)在图所示的虚线框中画出实验电路图,并在图所示的实物图上连线。

(2) 如图所示的 U-I 图上是由实验测得的 7 组数据标出的点, 请你完成图线, 并由图线求得 E=____V, r=____Ω。

(3)若只选用两组数据,用欧姆定律算出 E、r,有可能误差较大。若选用第_____和第___组数据误差最大。 80.关于“用 DIS 探究牛顿第二定律”的实验。

( 1 )图是本实验的装置图,图中①是位移传感器的 _____ 部分,②是位移传感器的 _____ 部分。本实验通过 __________来改变对小车的拉力,通过_________来改变小车的质量。 ( 2 ) 图 为 小 车 质 量 不 变 时 实 验 所 得 的 a-F 图 像 , 从 图 像 上 可 以 看 到 直 线 不 过 原 点 , 其 原 因 是 ______________________________________,由图可知小车的质量为______kg。

考题 18
81.利用图(a)实验可粗略测量人吹 开口的细玻璃管水平放置,管内塞有 从玻璃管的一端 A 吹气,棉球从另一 管内部截面积 S,距地面高度 h,棉球 止位置与管口 B 的距离 x,落地点 C l。然后多次改变 x,测出对应的 l,画 (b)所示,并由此得出相应的斜率 k。 (1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测 从 B 端飞出的速度 v0=________。 (2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒 的摩擦, 重力加速度 g, 大气压强 p0 均为已知, 利用图 (b) 得,管内气体压强 p=________。 (3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到 ________(填偏大、偏小) 。 气产生的压强。两端 潮湿小棉球,实验者 端 B 飞出,测得玻璃 质量 m,开始时的静 与管口 B 的水平距离 出 l2-x 关系图线, 如图 得的物理量可得, 棉球 定值, 不计棉球与管壁 中拟合直线的斜率 k 可 的 p 与实际压强相比

出题背景
该题属于平抛运动,又结合了热学的基础知识,综合程度较高,考查的是学生分析问题的能力和读图的能力。

解题思路
(1)棉球的运动是平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,由此可求得从 B 端 飞出的速度 v0=l g 2h

(2)水平管中的棉球受到前方吹气产生的气压 p 和后方的大气压 p0 作用而运动,可列出方程(p-p0)Sx= 1 mgl2 kmg mv02,代入 v0 的值,可得 p=p0+ ,由图可知 l2=kx,代入上式,得 p=p0+ 2 4Shx 4Sh (3)偏小。

考题拓展
82.已知地面附近高度每升高 12m,大气压降低 1mmHg。为了观测大 气压这一微小变化,某 实验小组的同学巧妙地设计了如图所示的一个实验:在一个密闭的玻 璃瓶的塞子上插入一 根两端开口且足够长的细玻璃管,瓶内有一定量的水和空气。 (不计水 面升降引起的瓶内空 3 3 气体积的变化,水银的密度为 13.6×10 kg/m ) (1)由于内外压强差,细玻璃管内水面 a 上升到一定的高度。将玻璃 瓶放置在地面上,记录 下此时管内水面以的位置,再将玻璃瓶放到离地 1.2m 的讲台上时,玻 璃管内水面将上升 ______mm。 (2)同时小组成员想用此装置来测实验室空气的压强。先将此装置放 在温度为 27℃、 大气压 p0 为 750 mmHg 的底楼场地上,测得水柱的高度 h0=204mm。然后将 装置缓慢地平移到二 楼的实验室桌面上,待稳定后发现水柱升高了 Δh=40.8mm,已知实验室比楼下场地的温度高 1℃,为了求得实验 室空气的压强,决定应用______气体实验定律,则下列求出的实验室空气的压强正确的是( ) 。 (A)765mmHg (B)767.55mmHg (C)764.55mmHg (D)749.55mmHg

考题 19
83.光强传感器对接收到的光信号会产 长的光衰减程度不同, 可以用 φ 表示衰减 度与输入强度之比, φ=I 出/I 入, 右图表示 当用此传感器分别接收 A、B 两束光时, 好相同,已知 A 光的波长 λA=625nm,B =665nm 两种单色光组成, 且这两种单色 =2∶3,由图可知 φA=________;A 光 IA∶IB=________。 生衰减,且对于不同波 程度,其定义为输出强 ?与波长 λ 之间的关系。 传感器的输出强度正 光由 λB1=605nm 和 λB2 光的强度之比 IB1∶IB2 强度与 B 光强度之比

出题背景
该题涉及“光强传感器” ,要求学生 通过阅读试题提供的 图像及相关信息,理解进而运用获取的信息来处理与解决题目中给出的物理问题。该题一方面考查了学生的读图 能力,另一方面也让学生了解光强、传感器等知识,与实际问题联系较紧。该题的内容较新型,属于信息题。

解题思路
由图可读出当 A 光的波长为 λA=625nm 时,φA 恰好等于 0.35;回答第二空时,由题意知,当用此传感器分 别接收 A、B 两束光时,传感器的输出强度正好相同,也就是说,题目要求比较的是两束入射光的强度之比,分 别以 IA、IB1、IB2 表示入射光 A 的强度和入射光 B 的两束光的强度,根据图所给出的信息,可列出下列关系式: 0.35IA=IB1 出+IB2 出=0.6IB1+0.05IB2。 由此可求得 IB2= 7 14 7 14 35 I ,I = I ,所以 IB=IB1+IB2= IA+ IA= IA,即 IA∶IB=27∶35。 9 A B1 27 A 9 27 27

考题拓展
84.光传感元件可用来测量光屏上的光强分布。如图所示分别用单缝板和双缝板做了两组实验,并采集到了图中 的(a) 、 (b)两组图像,则(a)图所示为____现象; (b)图反映了________现象的光强分布。

85.如图所示,某实验小组的同学利用拉力传感器 和速度传感器探究“动 能定理” , 他们将拉力传感器固定在小车上, 用不可 伸长的细线将其通过 一个定滑轮与钩码相连,用速度传感器记录小车通 过 A、B 两点时的速度 大小。小车中可以放置砝码。 (1)实验主要步骤如下: ①测量_________和拉力传感器的总质量 M1;把细 线的一端固定在拉力 传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连 接所需电路; ②将小车停在 C 点,_______________________, 小车在细线拉动下运 动,记录细线中的拉力及小车通过 A、B 两点时的速度; ③在小车中增加砝码,或__________________________,重复②的操作。 (2)下表是他们测得的几组数据,其中 M 是 M1 与小车中砝码质量之和,|v22-v12|是两个速度传感器记录速度的 平方差,可以据此计算出动能变化量 ΔE,F 是拉力传感器受到的拉力,W 是小车在 A、B 两点间移动时 F 所做的 功。则表格中的 ΔE3=______J,W3=_______J。 (结果保留三位有效数字) (3)根据表格中的数据,请在图中的方格纸上作出 ΔE-W 图线。 次数 1 2 3 4 5 M/kg 0.500 0.500 0.500 1.000 1.000 |v22-v12|(m/s)2 0.760 1.65 2.40 2.40 2.84 ΔE/J 0.190 0.413 Δ E3 1.20 1.42 F/N 0.400 0.840 1.220 2.420 2.860 W/J 0.200 0.420 W3 1.21 1.43

考题 20
86.质量为 5×103 kg 的汽车在 t=0 时刻速度 v0=10m/s,随后以 P=6?104 W 的额定功率沿平直公路继续前进, 经 72s 达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为 2.5?103N。求: (1)汽车的最大速度 vm; (2)汽车在 72s 内经过的路程 s。

出题背景
该题所考查的功率的概念和动能定理的知识,是学生应该掌握的基础内容。这类试题属于常规题,试题难度 不大。

解题思路
(1)汽车达到最大速度时,牵引力等于阻力,此时 6×104 P P=fvm,vm= = m/s=24m/s, f 2.5×103 (2)由动能定理得 1 1 Pt-fs= mvm2- mv02, 2 2 s= 2Pt-mvm2+mv02 =1252m 2f

考题拓展
87.如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离 地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离 s = 100m,子弹射出的水平速度 v=200m/s,子弹从枪口射出的瞬 间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度 g 为 10m/s2,问: (1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶? (2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离 h 为多少? 88.2009 年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军, 这引 起了人们对冰壶运动的关注。 冰壶在水平冰面上的一次滑行可 简化为如下过程:如图所示,运动员将静止于 O 点的冰壶(视 为质点)沿直线 OO?推到 A 点放手,此后冰壶沿 AO?滑行,最 后停于 C 点。已知冰面与冰壶间的动摩擦因数为 μ,冰壶质量为 m,AC=L,CO?=r,重力加速度为 g。 (1)求冰壶在 A 点的速率; (2)求冰壶从 O 点到 A 点的运动过程中受到的冲量大小; (3)若将 BO'段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为 0.8μ,则原来只能滑到 C 点的冰壶能停于 O?点,求 A 点与 B 点之间的距离。

考题 21
89.如图,粗细均匀的弯曲玻璃管 A、B 两端开口,管内有一段水银柱, 39cm,中管内水银面与管口 A 之间气体柱长为 40cm。先将口 B 封闭, 银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高 (1)稳定后右管内的气体压强 p; (2)左管 A 端插入水银槽的深度 h。 (大气压强 p0=76cmHg) 右管内气体柱长为 再将左管竖直插入水 2cm,求:

出题背景
这是一道常见的试题,着重考查学生灵活运用气体实验定律解决问题的能力。

解题思路
(1)插入水银槽后右管内气体: Δh p0l0=p(l0- ) , 2 39 p=76× cmHg=78cmHg。 38 (2)插入水银槽后左管压强: p′=p+ρgΔh=80cmHg, 左管内外水银面高度差 h1= p′-p0 =4cm, ρg

中、左管内气体 p0l=p′l′,l′=38cm, Δh 左管插入水银槽深度 h=l+ -l′+h1=7cm 2

考题拓展
90.下列说法中正确的是( ) 。 (A)气体对器壁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 (B)气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量 (C)气体分子热运动的平均动能减小,气体的压强一定减小 (D)单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大 91.某压力锅结构如图所示,盖好密封锅盖,将 当锅内气体压强达到一定值时, 气体就把限压阀 (1)若压力锅内的气体体积为 V,该状态下气 锅内气体分子数约为 n=____。 (阿伏加德罗常 (2)已知大气压强 p 随海拔高度 H 的变化而变 p0(1-αH) ,其中常数 α>0,p0 为海平面处的 说明在不同海拔高度使用压力锅, 限压阀被顶起 着海拔高度的增加而 ________ (选填“升高” 、 限压阀套在出气孔上, 顶起。 体的摩尔体积为 V0, 则 数为 NA) 化,满足出关系式 p= 大气压强。根据上式, 时锅内气体的温度随 “降低”或“不变” ) 。

92.如图(a)所示,水平放置的汽缸内封闭有体积为 0.6m3 的理想气体,已知此时汽缸内的气体温度为 300K, 气体压强与外界大气压强相等为 p0=1.0×105Pa,封闭气体的光滑活塞端面面积为 10-4m2。缓慢加热汽缸内的气 体,并在活塞上施加适当的外力,气体经历了如图(b)所示的状态变化,求:

(1)当温度上升到 450K 的状态 B 时,缸内气体的压强 pB; (2)当气体处于状态 B 时,加在活塞上的外力 F 的大小和方向; (3)当温度上升到 600K 的状态 C 时,缸内气体的体积 VC。

考题 22
93.如图(a) ,质量 m=1kg 的物体沿倾角 θ=37° 的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水 平方向向右,其大小与风速 v 成正比,比例系数用 k 表示,物体加速度 a 与风速 v 的关系如图(b)所示。求: (1)物体与斜面间的动摩擦因数 μ; (2)比例系数 k。

出题背景
本题考查的是有关牛顿运动定律的知识。 通常情况下 物体上,而本题中作用力由风力提供,风速与物体下滑的 的直线关系,要求学生从图上读取相应的数据。 出题, 力一般直接作用在 加速度有如(b)图所示

解题思路
(1)对初始时刻: v=0,a0=4m/s2 mgsinθ-μmgcosθ=ma0, gsinθ-a0 μ= =0.25。 gcosθ (2)对末时刻: v=5m/s,a=0 mgsinθ-μN-kvcosθ=0, N=mgcosθ+kvsinθ, mg(sinθ-μcosθ)-kv(μsinθ+cosθ)=0 mg(sinθ-μcosθ) k= =0.84kg/s v(μsinθ+cosθ)

考题拓展
94.如图(a)所示,在水平地 面上固定一倾角为 θ 的 光滑绝缘斜面, 斜面处于电场强 度大小为 E、方向沿斜 面向下的匀强电场中。 一劲度系 数为 k 的绝缘轻质弹簧 的一端固定在斜面底端, 整根弹 簧处于自然状态。一质 量为 m,、带电荷量为 q(q>0) 的滑块从距离弹簧上 端 s0 处由静止释放,滑块在运 动过程中电荷量保持 不变。设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为 g。 (1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间 t1; (2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为 vm,求滑块从静止释放到速度大小为 vm 过程中弹簧 的弹力所做的功 W; (3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在图(b)中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间的关系 曲线 v-t 图。图中横坐标轴上的 t1、t2 及 t3 分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次 速度减为零的时刻,纵坐标轴上的 v1 为滑块在 t1 时刻的速度大小,vm 是题中所指的物理量。 (本小题不要求写出 计算过程) 95.质量为 m 的物体静止在光滑水平面上, 从 t=0 时刻开始 的大小 F 与时间 t 的关系如图所示,力的方向保持不变,则 5F02t0 (A)3t0 时刻的瞬时功率为 m 受到水平力的作用。力 ( ) 。

15F02t0 (B)3t0 时刻的瞬时功率为 m (C)在 t=0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为 23F02t0 4m 25F02t0 6m 上,一物块静止在木板 当物块相对木板滑动 和物块相对于水平地

(D)在 t=0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为

96.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面 上,木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板, 了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板 面的运动情况为( ) 。 (A)物块先向左运动,再向右运动 (B)物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 (C)木板向右运动,速度逐渐减小,直到做匀速运动 (D)木板和物块的速度都逐渐减小,直到为零 97.如图所示,两质量相等的物块 A、B 通过一轻质弹簧连接,B 足够长且放置 在水平地面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处 在弹性限度内。在物块 A 上施加一个水平恒力,A、B 从静止开始运动到第一 次速度相等的过程中,下列说法中正确的是( ) 。 (A)当 A、B 加速度相等时,系统的机械能最大 (B)当 A、B 加速度相等时,A、B 的速度差最大 (C)当 A、B 的速度相等时,A 的速度达到最大 (D)当 A、B 的速度相等时,弹簧的弹性势能最大

98.航模兴趣小组的同学设计出一架遥控飞行器,其质量 m=2kg,动力系统提供的恒定升力 F=28N。试飞时, 飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g 取 10m/s2。 (1)第一次试飞,飞行器飞行 t1=8s 时到达高度 H=64m。求飞行器所受阻力 f 的大小; (2)第二次试飞,飞行器飞行 t2=6s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度 h; (3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间 t3。 99.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育运动项目,比赛场地俯视情况如图所示。比赛时,运动员从起滑架处推 着冰壶出发,在投掷线 AB 处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆垒的圆心 O。为使冰 壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设未用毛刷擦冰 面时冰壶与冰面间的动摩擦因数为 μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至 μ2=0.004。在某次比赛中,运 动员使冰壶 C 在投掷线中点处以 2m/s 的速度沿虚线滑出。为使冰壶 C 能够沿虚线恰好到达圆心 O 点,运动员用 毛刷擦冰面的长度应为多少?(g 取 10 m/s2)

试题 23
100.如图,质量均为 m 的两个小球 A、B 固定在弯成 端,OA 和 OB 的长度均为 l,可绕过 O 点且与纸面垂直 空气阻力不计。设 A 球带正电,B 球带负电,电量均为 强电场中。开始时,杆 OB 与竖直方向的夹角 θ0=60° , =90° 的位置时,系统处于平衡状态,求: (1)匀强电场的场强大小 E; 120° 角的绝缘轻杆两 的水平轴无摩擦转动, q ,处在竖直向下的匀 由静止释放,摆动到 θ

(2)系统由初位置运动到平衡位置,重力做的功 Wg 和静电力做的功 We; (3)B 球在摆动到平衡位置时速度的大小 v。

出题背景
本题涉及力矩和力矩平衡的概念,是高中物理中重要的内容。题目中产生力矩的力由电场力和重力提供。

解题思路
(1)力矩平衡时: (mg-qE)lsin90° =(mg+qE)lsin(120° -90° ) , 1 mg 即 mg-qE= (mg+qE) ,E= , 2 3q (2)重力做功: Wg=mgl(cos30° -cos60° )-mglcos60° =( 静电力做功: We=qEl(cos30° -cos60° )+qElcos60° = (3)小球动能改变量 ΔEk=Wg+We=( 小球的速度 v= 2 3 -1)mgl, 3 Δ Ek = m 2 3 ( -1)gl。 3 3 mgl, 6 3 -1)mgl, 2

考题拓展
101.如图所示, 在第一象限有一匀强电场, 场强大小为 E, 轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为 m、 的粒子以平行于 x 轴的速度从 y 轴上的 P 点处射入电场, 磁场,并从坐标原点 O 离开磁场。粒子在磁场中的运动轨 知 OP=l,OQ=2 3 l。不计重力。求: (1)M 点与坐标原点 O 间的距离; (2)粒子从 P 点运动到 M 点所用的时间。 方向与 y 轴平行;在 x 电荷量为- q ( q > 0 ) 在 x 轴上的 Q 点处进入 迹与 y 轴交于 M 点。 已

102.如图所示,质量为 m、带电荷量为+q 的微粒在 O 点 以初速度 v0 与水平方 向成 θ 角射出,微粒在运动中所受阻力大小恒定为 f。 ( 1 )如果在某方向加一个电场强度大小一定的匀强电场 后, 能保证微粒仍沿 v0 方向做直线运动,试求所加匀强电场电场强度的最小值; (2)若加上大小一定、方向水平向左的匀强电场,仍能保证微粒沿 v0 方向做直线运动,并经过一段时间后又返 回 O 点,求微粒回到 O 点时的速率。 103.如图所示, 粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 O 点处 的小物体以初速度 v1 从 M 点沿斜面上滑, 到达 N 点时 到 M 点,此时速度为 v2(v2<v1) 。若小物体电荷量保 ( ) v12+v22 (A)小物体上升的最大高度为 4g (B)从 N 点到 M 点的过程中,小物体的电势能逐渐减小 有一正点电荷,带负电 速度为零,然后下滑回 持不变,OM=ON,则

(C)从 M 点到 N 点的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功 (D)从 N 点到 M 点的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 104.如图所示,轻弹簧一端连于固定点 O,可在竖直平面 内自由转动,另一端连 -2 接一带电小球 P,其质量 m=2×10 kg,电荷量 q=0.2C。 将弹簧拉至水平后,以 初速度 v0=20m/s 竖直向下射出小球 P,小球 P 到达 O 点的 正下方 O1 点时速度方 向恰好水平,其大小 v=15m/s。若 O、O1 相距 R=1.5m,小 球 P 在 O1 点与另一由 -1 细绳悬挂的、不带电的、质量 M=1.6×10 kg 的静止绝缘小 球 N 相碰。碰后瞬间, 小球 P 脱离弹簧, 小球 N 脱离细绳, 并同时在空间加上竖直 向上的匀强电场 E 和垂 直于纸面的磁感应强度 B=1T 的弱磁场。 此后, 小球 P 在竖 直平面内做半径 r= 0.5m 的圆周运动。小球 P、N 均可视为质点,小球 P 的电荷 量保持不变,不计空气 2 阻力,取 g=10m/s 。那么: (1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少? (2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球 P、N 碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。

考题 24
105.如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为 l,左侧接一 阻值为 R 的电阻。区域 cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽 度为 s。一质量为 m,电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上,与导轨垂直且接触良 好,受到 F=0.5v+0.4(N) (v 为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左 边界由静止开始运动, 测得电阻两端电压随时间均匀增大。 (已知 l=1m, m=1kg, R=0.3Ω,r=0.2Ω,s=1m) (1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动; (2)求磁感应强度 B 的大小; B2l2 (3)若撤去外力后棒的速度 v 随位移 x 的变化规律满足 v=v0- x,且棒在运动到 ef 处时恰好静止, m(R+r) 则外力 F 作用的时间为多少? (4)若在棒未出磁场区域时撤去外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。

出题背景
本题考查了金属棒在磁场中切割磁感线时产生感应电动势的概念,这些概念是高中物理的重点内容。同时试 题结合金属棒在磁场中的运动,考查了运动学、动力学的有关知识,特别是通过“测得电阻两端电压随时间均匀 增大”等条件的暗示,提醒学生金属棒在磁场中运动的加速度是一恒定值,这一结论需要学生自己判断得出,考 查的是学生分析问题的能力。试题的这种构思对学生有很好的启示作用,也为学生灵活主动地学习,多角度地思 考问题提供了范例。

解题思路
(1)金属棒做匀加速运动,R 两端电压 U∝I∝E∝v,U 随时间均匀增大,即 v 随时间均匀增大,加速度为恒量 B2l2v B2l2 (2)F- =ma,以 F=0.5v+0.4 代入得(0.5- )v+0.4=a。 R+r R +r a 与 v 无关,所以 a=0.4m/s2。 B2l2 (0.5- )=0,得 B=0.5T。 R+r 1 B2l2 (3)x1= at2,v0= x =at,x1+x2=s, 2 m(R+r) 2 m(R+r) 1 所以 at2+ at=s,得 0.2t2+0.8t-1=0,t=1s。 2 B2l2

(4)可能图线如下:

考题拓展
106.如图所示,一导体圆环位于纸面内,O 为圆心。环内 的扇形区域内分别有匀强磁场, 两磁场磁感应强度的大小相 纸面垂直。导体杆 OM 可绕 O 转动,M 端通过滑动触点与 心和圆环间连有电阻 R。杆 OM 以匀角速度 ω 逆时针转动, 置。规定从 a 到 b 流经电阻 R 的电流方向为正,圆环和导体 则杆从 t=0 开始转动一周的过程中,通过电阻 R 的电流随 图中的( ) 。 两个圆心角都为 90° 等、方向相反且均与 圆环良好接触。在圆 t=0 时恰好在图示位 杆的电阻忽略不计, 转角 ωt 变化的图像是

107.1932 年, 劳伦斯和利文斯设计出了回旋加 速器。回旋加速器的工 作原理如图所示,置于高真空中的 D 形金属盒 半径为 R,两盒间的狭 缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。 磁感应强度为 B 的匀 强磁场与盒面垂直。A 处粒子源产生的粒子, 质量为 m、电荷量为+ q,在加速器中被加速,加速电压为 U。加速过 程中不考虑相对论效 应和重力作用。 (1) 求粒子第 2 次和第 1 次经过两 D 形盒间狭 缝后轨道半径之比; (2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 t; (3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最 大值分别为 Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能 Ekm。 108.如图所示,两平行的光滑金属导轨安 上, 导轨间距为 l、 足够长且电阻忽略不计, 条形匀强磁场的宽度为 d, 磁感应强度的大 面垂直。长度为 2d 的绝缘杆将一导体棒和 接在一起组成“ ”形装置,总质量为 m, 装在一光滑绝缘斜面 导轨平面的倾角为 α, 小为 B、方向与导轨平 正方形的单匝线框连 置于导轨上。导体棒中 生,图中未标出) 。线 场区域上边界重合。将 场区域下边界处返回,

通以大小恒为 I 的电流(由外接恒流源产 框的边长为 d(d<l) ,电阻为 R,下边与磁 装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁

导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为 g。求: (1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热 Q; (2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间 t1; (3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离 xm。 109.如图(a)所示,水平面上两 平行固定放置,间距为 L,一端通 电阻连接;导轨上放一质量为 m 导轨间的电阻忽略不计; 匀强磁场 导轨平行的恒定拉力 F 作用在金 匀速运动。当改变拉力的大小时, 度 v 也会变化,v 与 F 的关系如图 =10m/s2) (1)金属杆在匀速运动之前做什么运动? (2)由 v-F 图线的截距可求得什么物理量?其值为多大? (3)若 m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,则磁感应强度 B 为多大? 根足够长的金属导轨 过导线与阻值为 R 的 的金属杆,金属杆与 方向竖直向下。用与 属杆上,杆最终将做 相对应的匀速运动速 (b) 。 (重力加速度 g

110.如图(a)所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距 d=0.5m,电阻不计,左端通过导线与阻 值 R=2Ω 的电阻连接,右端通过导线与阻值 RL=4Ω 的小灯泡 L 连接。在 CDFE 矩形区域内有竖直向上的匀强磁 场,CE 长 l=2m。有一阻值 r=2Ω 的金属棒 PQ 放置在靠近磁场边界 CD 处。CDFE 区域内磁场的磁感应强度 B 随时间的变化情况如图(b)所示。在 t=0 至 t=4s 内,金属棒 PQ 保持静止,在 t=4s 时使金属棒 PQ 以某一速 度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从 t=0 开始到金属棒运动到磁场边界 EF 处的整个过程中,小灯泡的亮度 没有发生变化,求:

(1)通过小灯泡的电流; (2)金属棒 PQ 在磁场区域中运动的速度大小。

22 -1. (1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为口,则有 qE+ mgsin0 一撇,如一虿 n 砰。解得 z.=√裹 i 雩喜三西。 (2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为 z。 ,则有 mgsin0 十 qE 一 kxo;从静止释放到速度达到最大 的过程中,由动能定理得(mgsin0+qE) . (so+甄)+W= 1m 磁一。 。联立以上两式可得 w 一号 m 谣一(mgsin0 十 qE) . (南+堡鲤≦壁望) 。 (3)女口图 09 - d-8 所示。

22 -5. 22—6。 23 -1. (1)带电粒子在电场中做类平抛运动,在 y 轴 负方向做初速度为零的匀加速运动,设加速度为盘;在 z 轴正方向做匀速直线运动,设初速 度为锄。 。粒子从 P 点运动到 Q 点所用时间为£, ,进入磁场时速度方向与 z 轴的夹角为 0,则 “一坚,£,一 ,?一詈,tan0=等。联立以上各式解得扫一 300,因 M、O.Q 点在同一圆周上, v。 /Moo= 90。 ,所以 MQ 为直径,由几何关系得:MO= tan60。-()Q=2√虿 z×佰===6£。 (2)设 粒子在磁场中运动的速度为口,从 Q 点到 M 点运动的时间为≠。 ,则有甜一 毒品,f。一警,带电粒子自 P 点到 M 点所用时间为≠,£一£.+屯,得≠一 (譬兀+1)√豢箩。

23 -4. (】 . )设弹簧的弹力做功为 w,有 mgR+W=2-2?丢 m.vo,代人数据, 得 W 一-2.05 J。 (2)由题给条件知,小球 N 碰后做平抛运动,小球 P 所受电场力和重 力平衡,P 带正电荷。设 P、N 碰后的速度大小分别为础,和 V,并令水平向右为正方向,有 埘铆一±优口,斗 MV,u,一 Bqr。若 P、N 碰后速度同向时,计算可得 V<甜, ,这种碰撞不能实 , , ‘ _一即 z 口+Bqr。P、N 速度相同时,N 经过的时间为 现。P、N 碰后瞬时必为反向运动,有 V—M tN,P 经过的时间为 tP。设此时 N 的速度 Vi 的方向与水平方 曰 0 向的夹角为口,有 cos0 一普一署,gt_ry—Vl sin0=u.sin0。代人数 据得£N 一譬 s。对小球 P,其圆周运动的周期为 T,有丁一 萼孑。经计算得如<ToP 经过时间£,时,对应的圆心角为口, 有£r 一 2rT。当 B 的方向垂直纸面朝外时,P、N 的速度相同, B~ 由图 09 - d-10(口)可知“,一兀+臼,联立相关方程得 z, ,一警 s。 比较得,≠N≠£, 、 ,在此情况下,P、N 的速度在同一时刻不可能 相同。当 B 的方囱垂直纸面朝里时,P、N 的速度相同,同样, 09-d-lO(b)az-0tP2 = 兀 比较得,£Ⅳ≠ 由图 09 一 d-10(6)可知 az 一 7c 一臼,同上得‘^一 158。 鸽闲 秒 \ @{㈤五年高考试题透视 物理 簿 4?I tPv·在此情况下,P、N 的速度在同一时刻也不可能相同。 24 -1.C 24 -2. (1)设粒子第 1 次经过狭缝后的半径为 r”速度为功,则 qu 一号 m 口;,qvi B=m 亟。解得 n 一吉√‘等尹。同 ,1 理,粒子第 2 次经过狭缝后的半径 r。一去√‘雩尹。则 r: .ri==厄:1。 (2)设粒子到出口处

被加速了粗圈,则 2nqU 一号 m.y2 ,qvB -m 丢,丁一夸孑,z 一行丁。解得 t 一≤薷兰。 (3)加速 电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即/一舞象。当磁场的磁感应强度为 B。时,加速电场的频率应为 f。一筹募,粒子的动能 Ek 一丢埘扩。当 Bm≤.厂 m 时,粒子的最 大动能由 B。决定,q.u。Bm =m 案,解得 Ekm 一£雾笋兰;当 Bm≥, : 。时,粒子的最大动能由 fm 决定,u。=2rr 厶 R,解得 E。=27c2 T/2j2m R2。


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