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- 2021-05-24 发布
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2016-2017学年贵州省遵义市绥阳县郑场中学高三(上)入学物理试卷
一、选择题(本题共8题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确.)
1.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方.有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是( )
A.总是顺时针 B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
2.理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端.已知三个灯泡均正常发光.该变压器原、副线圈的匝数之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
3.将一物体以某一初速度竖直上抛.物体在运动过程中收到一大小不变的空气阻力作用,它从抛出点到最高点的运动时间为t1,再从最高点回到抛出点的运动时间为t2,如果没有空气阻力作用,它从抛出点到最高点所用的时间为t0.则( )
A.t1>t0,t2<t1 B.t1<t0,t2>t1 C.t1>t0,t2>t1 D.t1<t0,t2<t1
4.如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d,在下极板上叠放一厚度为l的金属板,其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P开始运动,重力加速度为g.粒子运动加速度为( )
A. g B. g C. g D. g
5.如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO′段水平,长度为L;绳子上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L.则钩码的质量为( )
A. M B. M C. M D. M
6.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,物体或静止
B.牛顿认为,力是物体运动状态改变的原因,而不是物体运动的原因
C.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
D.奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转
7.如图,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流,a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、l和3l.关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是( )
A.a处的磁感应强度大小比c处的大
B.b、c两处的磁感应强度大小相等
C.a、c两处的磁感应强度方向相同
D.b处的磁感应强度为零
8.如图(a),直线MN表示某电场中一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的v﹣t图线如图(b)所示,设a、b两点的电势分别为φa、φb,场强大小分别为Ea、Eb,粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb,不计重力,则有( )
A.φa>φb B.Ea>Eb C.Ea<Eb D.Wa>Wb
二、非选择题
9.现受一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示.
(1)由如图读得圆柱体的直径为 mm,长度为 cm.
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为D、L,测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ= .
10.用伏安法测量一电池的内阻.已知该待测电池的电动势E约为9V,内阻约数十欧,允许输出的最大电流为50mA,可选用的实验器材有:
电压表V1(量程5V);
电压表V2(量程10V);
电流表A1(量程50mA);
电压表A2(量程100mA);
滑动变阻器R(最大电阻300Ω);
定值电阻R1(阻值为200Ω,额定功率为W);
定值电阻R2(阻值为220Ω,额定功率为1W);
开关S;导线若干.
测量数据如坐标纸上U﹣I图线所示.
(1)在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图,并标明所选器材的符号.
(2)在设计的电路中,选择定值电阻的根据是 .
(3)由U﹣I图线求得待测电池的内阻为 Ω.
(4)在你设计的电路中,产生系统误差的主要原因是 .
11.短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段.一次比赛中,某运动用11.00s跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离.
12.如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成45°夹角.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从y轴上P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场方向变为垂直纸面向里,大小不变,不计重力.
(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间;
(2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值.
[物理-选修3-3]
13.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其P﹣T图象如图所示.下列判断正确的是( )
A.过程ab中气体一定吸热
B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D.a,b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小
E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
14.一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为P,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为TS.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了.若此后外界温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g.
[物理-选修3-4]
15.图(a)为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点,下列说法正确的是( )
A.波速为0.5m/s
B.波的传播方向向右
C.0~2s时间内,P运动的路程为8cm
D.0~2s时间内,P向y轴正方向运动
E.当t=7s时,P恰好回到平衡位置
16.一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示,玻璃的折射率n=.
(i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?
(ii)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置.
[物理-选修3-5]
17.关于天然放射性,下列说法正确的是( )
A.所有元素都可能发生衰变
B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关
C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D.α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强
E.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线
18.如图,质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方,先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放,当A球下落t=0.3s时,刚好与B球在地面上方的P点相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零.已知mB=3mA,重力加速度大小g=10m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.
(1)B球第一次到达地面时的速度;
(2)碰撞前B球的速度大小;
(3)P点距离地面的高度.
2016-2017学年贵州省遵义市绥阳县郑场中学高三(上)入学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共8题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确.)
1.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方.有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是( )
A.总是顺时针 B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
【考点】楞次定律.
【分析】由楞次定律可以判断出感应电流的方向.
【解答】解:由图示可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向上,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量变大,在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向,故C正确.
故选:C.
2.理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端.已知三个灯泡均正常发光.该变压器原、副线圈的匝数之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
【考点】变压器的构造和原理;串联电路和并联电路.
【分析】设每只灯的额定电流为I,因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为2I,由电流关系求出匝数比;由匝数比求电压关系.
【解答】解:设每只灯的额定电流为I,额定电压为U,因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为2I,原副线圈电流之比为1:2,所以原、副线圈的匝数之比为2:1.
故选:B.
3.将一物体以某一初速度竖直上抛.物体在运动过程中收到一大小不变的空气阻力作用,它从抛出点到最高点的运动时间为t1,再从最高点回到抛出点的运动时间为t2,如果没有空气阻力作用,它从抛出点到最高点所用的时间为t0.则( )
A.t1>t0,t2<t1 B.t1<t0,t2>t1 C.t1>t0,t2>t1 D.t1<t0,t2<t1
【考点】牛顿第二定律;竖直上抛运动.
【分析】题中描述的两种情况物体均做匀变速运动,弄清两种情况下物体加速度、上升高度等区别,然后利用匀变速运动规律求解即可.
【解答】解:不计阻力时,物体做竖直上抛运动,根据其运动的公式可得:,
当有阻力时,设阻力大小为f,上升时有:
mg+f=ma,
上升时间
有阻力上升位移与下降位移大小相等,下降时有
mg﹣f=ma1,,
根据,可知t1<t2故ACD错误,B正确.
故选:B.
4.如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d,在下极板上叠放一厚度为l的金属板,其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P开始运动,重力加速度为g.粒子运动加速度为( )
A. g B. g C. g D. g
【考点】带电粒子在混合场中的运动.
【分析】金属板内部场强为零,有厚度为l的金属板,相当于平行板电容器的间距减小了l;粒子受重力和电场力,根据平衡条件和牛顿第二定律列式求解加速度.
【解答】解:粒子受重力和电场力,开始时平衡,有:
mg=q ①
当把金属板从电容器中快速抽出后,根据牛顿第二定律,有:
mg﹣q=ma ②
联立①②解得:
a=g
故选:A.
5.如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO′段水平,长度为L;绳子上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L.则钩码的质量为( )
A. M B. M C. M D. M
【考点】共点力平衡的条件及其应用.
【分析】由几何关系求出环两边绳子的夹角,然后根据平行四边形定则求钩码的质量.
【解答】解:重新平衡后,绳子形状如下图:
由几何关系知:绳子与竖直方向夹角为30°,则环两边绳子的夹角为60°,则根据平行四边形定则,环两边绳子拉力的合力为Mg,
根据平衡条件,则钩码的质量为M.
故选:D.
6.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,物体或静止
B.牛顿认为,力是物体运动状态改变的原因,而不是物体运动的原因
C.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
D.奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转
【考点】物理学史.
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
【解答】解: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,故A正确;
B、牛顿认为,力是物体运动状态改变的原因,而不是物体运动的原因,故B正确;
C、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,故C错误;
D、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,故D正确.
故选:ABD.
7.如图,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流,a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、l和3l.关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是( )
A.a处的磁感应强度大小比c处的大
B.b、c两处的磁感应强度大小相等
C.a、c两处的磁感应强度方向相同
D.b处的磁感应强度为零
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.
【分析】根据安培定则判断两根直导线在三个点产生的磁场方向,由磁场的叠加原理分析即可.
【解答】解:A、B、C、根据安培定则判断知:左侧导线在a点产生的磁场方向向里,在c点产生的磁场方向向外,右侧导线在a点产生的磁场方向向里,在b点产生的磁场方向向里,根据磁感线的疏密表示磁场的强弱,可知离直导线越远,磁场越弱,可知:a处磁感线比c处密,则a处的磁感应强度大小比c处的大.由磁场的叠加可知:a、c两处的磁感应强度方向相反.故A正确,BC错误;
D、由于左右侧导线在b处产生的磁感应强度方向相反,大小相等,所以b处的磁感应强度为零,故D正确.
故选:AD.
8.如图(a),直线MN表示某电场中一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的v﹣t图线如图(b)所示,设a、b两点的电势分别为φa、φb,场强大小分别为Ea、Eb,粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb,不计重力,则有( )
A.φa>φb B.Ea>Eb C.Ea<Eb D.Wa>Wb
【考点】电势;电场强度.
【分析】从速度时间图线得到负电荷做匀加速运动,加速度变小,根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况,和电场强度的变化情况;
电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.
【解答】解:负电子从a运动到b,由速度时间图线得到负电荷做加速运动,故电场力向右;
AD:负电荷受到的电场力与场强方向相反,故场强向左,沿场强方向,电势变小,故B点电势较大,即Φa<Φb,故电势能Wa>Wb,故D正确,A错误;
BC:因为图线的斜率变小,故加速度变小,因此电场力变小,所以电场强度变小,即Ea>Eb,故B正确,C错误;.
故选:BD.
二、非选择题
9.现受一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示.
(1)由如图读得圆柱体的直径为 1.840 mm,长度为 4.240 cm.
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为D、L,测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ= .
【考点】测定金属的电阻率.
【分析】(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数.
(2)根据欧姆定律与电阻定律可以求出电阻率的表达式.
【解答】解:(1)由图示螺旋测微器可知,其示数为:1.5mm+34.0×0.01mm=1.840mm;
由图示游标卡尺可知,其示数为:42mm+8×0.05mm=42.40mm=4.240cm;
(2)电阻:R=,由电阻定律可知:R=ρ=ρ,电阻率为:ρ=;
故答案为:(1)1.840,4.240;(2).
10.用伏安法测量一电池的内阻.已知该待测电池的电动势E约为9V,内阻约数十欧,允许输出的最大电流为50mA,可选用的实验器材有:
电压表V1(量程5V);
电压表V2(量程10V);
电流表A1(量程50mA);
电压表A2(量程100mA);
滑动变阻器R(最大电阻300Ω);
定值电阻R1(阻值为200Ω,额定功率为W);
定值电阻R2(阻值为220Ω,额定功率为1W);
开关S;导线若干.
测量数据如坐标纸上U﹣I图线所示.
(1)在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图,并标明所选器材的符号.
(2)在设计的电路中,选择定值电阻的根据是 定值电阻在电路中消耗的功率会超过W,R2的功率满足实验要求 .
(3)由U﹣I图线求得待测电池的内阻为 50 Ω.
(4)在你设计的电路中,产生系统误差的主要原因是 电压表分流 .
【考点】测定电源的电动势和内阻.
【分析】(1)根据伏安法测电源电动势与内阻的原理作出实验电路图;
(2)根据题意选择定值电阻;
(3)由图象求出电源内阻;
(4)根据实验电路分析实验误差.
【解答】解:(1)应用伏安法测电源电动势与内阻,电压表测路端电压,电流表测电路电流,电路图如图所示:
(2)定值电阻R1在电路中的最大功率:P1=I2R1=(0.05)2×200=0.5W>W,
定值电阻R2在电路中的最大功率:P2=I2R2=(0.05)2×220=0.55W<1W,
为保护电路安全,则定值电阻应选择R2.
(3)由图示图象可知,电源内阻r===50Ω;
(4)由实验电路图可知,相对于电源电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,
电流表所测电流小于电路电流,电压表分流是造成系统误差的原因.
故答案为:(1)电路原理图如图所示;
(2)定值电阻在电路中消耗的功率会超过W,R2的功率满足实验要求;
(3)50;(4)电压表分流.
11.短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段.一次比赛中,某运动用11.00s跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】设他做匀加速直线运动的时间为t1,位移大小为小x1,加速度大小为a,做匀速直线运动的速度为v,根据运动学基本公式,抓住位移位移列式即可求解.
【解答】解:根据题意,在第1s和第2s内运动员都做匀加速直线运动,设运动员在匀加速阶段的加速度为a,在第1s和第2s内通过的位移分别为s1和s2,
由运动学规律得
t0=1s
联立解得 a=5m/s2
设运动员做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v,跑完全程的时间为t,全程的距离为s,依题决及运动学规律,得
t=t1+t2
v=at1
设加速阶段通过的距离为s′,
则
求得s′=10m
答:该运动员的加速度为5m/s2及在加速阶段通过的距离为10m.
12.如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成45°夹角.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从y轴上P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场方向变为垂直纸面向里,大小不变,不计重力.
(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间;
(2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值.
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
【分析】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律与粒子的周期公式求出粒子的运动时间.
(2)分析清楚粒子在电场中的运动过程,应用牛顿第二定律、运动学公式求出电场强度.
【解答】解:(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,设运动半径为R,运动周期为T,
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,
粒子做圆周运动的周期:,
由题意可知,粒子第一次到达x轴时,运动转过的角度为,
所需时间t1为:,解得:;
(2)粒子进入电场后,先做匀减速运动,直到速度减小为0,
然后沿原路返回做匀加速运动,到达x轴时速度大小仍为v0,
设粒子在电场中运动的总时间为t2,加速度大小为a,电场强度大小为E,
由牛顿第二定律得:qE=ma,,解得:,
根据题意,要使粒子能够回到P点,必须满足t2≥T0,
解得,电场强度最大值:.
答:(1)粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间为;
(2)若要使粒子能够回到P点,电场强度的最大值为.
[物理-选修3-3]
13.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其P﹣T图象如图所示.下列判断正确的是( )
A.过程ab中气体一定吸热
B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D.a,b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小
E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
【考点】理想气体的状态方程.
【分析】由图示图象判断气体的状态变化过程,应用气态方程判断气体体积如何变化,然后应用热力学第一定律答题.
【解答】解:A、由图示可知,ab过程,气体压强与热力学温度成正比,则气体发生等容变化,气体体积不变,外界对气体不做功,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,故A正确;
B、由图示图象可知,bc过程气体发生等温变化,气体内能不变,压强减小,由玻意耳定律可知,体积增大,气体对外做功,由热力学第一定律△U=Q+W可知,气体吸热,故B错误;
C、由图象可知,ca过程气体压强不变,温度降低,由盖吕萨克定律可知,其体积减小,外界对气体做功,W>0,气体温度降低,内能减少,△U<0,由热力学第一定律可知,气体要放出热量,过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量,故C错误;
D、由图象可知,a状态温度最低,分子平均动能最小,故D正确;
E、由图象可知,bc过程气体发生等温变化,气体内能不变,压强减小,由玻意耳定律可知,体积增大,b、c状态气体的分子数密度不同,b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,故E正确;
故选:ADE.
14.一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为P,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为TS.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了.若此后外界温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g.
【考点】理想气体的状态方程.
【分析】气体先发生等温变化,然后再发生等压变化,由玻意耳定律与盖吕萨克定律求出气体的体积.
【解答】解:以封闭气体为研究对象
初态:压强为p 体积:hS
末态:压强p′体积:
根据玻意耳定律有:
解得:
质量为m的沙子产生的压强
即
得
外界的温度变为T后,设活塞下表面相对于气缸底部的高度为h′,根据盖﹣吕萨克定律,得:
得
重新平衡后气体的体积为:
答:重新达到平衡后气体的体积为
[物理-选修3-4]
15.图(a)为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点,下列说法正确的是( )
A.波速为0.5m/s
B.波的传播方向向右
C.0~2s时间内,P运动的路程为8cm
D.0~2s时间内,P向y轴正方向运动
E.当t=7s时,P恰好回到平衡位置
【考点】横波的图象;波长、频率和波速的关系.
【分析】先根据质点的振动图象,判断波的传播方向,再根据波长和周期求波速;据波形成的条件和特点分析各质点的振动情况.
【解答】解:A、由图(a)可知该简谐横波波长为2m,由图(b)知周期为4s,则波速为v===0.5m/s,故A正确;
B、根据图(b)的振动图象可知,在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下,所以该波向左传播,故B错误;
C、由于t=2s时,质点P在波谷,且2s=0.5T,所以质点P的路程为2A=8cm,故C正确;
D、由于该波向左传播,由图(a)可知t=2s时,质点P已经在波谷,所以可知0~2s时间内,P向y轴负方向运动
,故D错误;
E、当t=7s时,△t=5s=1,P恰好回平衡位置,故E正确.
故选:ACE.
16.一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示,玻璃的折射率n=.
(i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?
(ii)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置.
【考点】光的折射定律.
【分析】由全反射定律求出临界角,然后由几何知识求出入射光束在AB上的最大宽度.
【解答】解:(i)根据全反射定律:sinC=,
得:C=45°,
即临界角为45°,如下图:
由几何知识得:d=,
则入射光束在AB上的最大宽度为2d=R;
(ii)设光线在距离O点R的C点射入后,在上表面的入射角为α,由几何关系和已知条件得:α=60°>C
光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最有由G点射出,如图:
由反射定律和几何关系得:
OG=OC=R,
射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出.
答:(i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为R;
(ii)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射,此光线从玻璃砖射出点的位置在O点左侧或者右侧R处.
[物理-选修3-5]
17.关于天然放射性,下列说法正确的是( )
A.所有元素都可能发生衰变
B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关
C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D.α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强
E.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度;X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性.
【分析】自然界中有些原子核是不稳定的,可以自发地发生衰变,衰变的快慢用半衰期表示,与元素的物理、化学状态无关.
【解答】解:A、有些原子核不稳定,可以自发地衰变,但不是所有元素都可能发生衰变,故A错误;
B、放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,故B正确;
C、放射性元素的放射性与核外电子无关,故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性,故C正确;
D、α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强,电离能力最弱,故D正确;
E、一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线,故E错误.
故选:BCD.
18.如图,质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方,先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放,当A球下落t=0.3s时,刚好与B球在地面上方的P点相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零.已知mB=3mA,重力加速度大小g=10m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.
(1)B球第一次到达地面时的速度;
(2)碰撞前B球的速度大小;
(3)P点距离地面的高度.
【考点】动量守恒定律;功能关系.
【分析】(1)B球释放后做自由落体运动,根据自由落体运动位移速度公式即可求解B球第一次到达地面时的速度;
(2)A球释放后做自由落体运动,根据速度时间公式求出碰撞前A球的速度,两球碰撞过程系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出碰撞前B的速度.
(3)由匀变速直线运动的速度位移公式可以求出B上升的位移,即可以求出h的高度.
【解答】解:(1)B球释放后做自由落体运动,根据自由落体运动位移速度公式得:
vB===4m/s;
(2)A球下落过程做自由落体运动,有:vA=gt=10×0.3=3m/s,
两球碰撞过程系统动量守恒,规定向下的方向为正方向,由动量守恒定律得:
mAvA+mBvB′=mBv2″,
由能量守恒定律得: mAvA2+mBvB′2=mBvB″2,
解得:vB′=1m/s,vB″=2m/s;
(3)小球B与地面碰撞后动能没有损失,
B离开地面上抛的速度:v0=vB=4m/s,
P点的高度:hP==0.75m;
答:(1)B球第一次到达地面时的速度为4m/s;
(2)碰撞前B球的速度大小为1m/s;
(3)P点距离地面的高度为0.75m.
2016年10月28日