高考物理复习测试题(创新设计与新情景问题)+电磁感应中能量+光学、原子物理+实验+图象专题 31页

高考物理复习测试题(创新设计与新 情景问题)+电磁感应中能量+光学、原子物理+实验+图象专题 高三物理第二轮复习测试题 创新设计与新情景问题(附参考答案) 1．（5 分）科学家们使两个带正电的重离子被加速后沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞，试图所示,用此 模拟宇宙大爆炸的情境.为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使 这两个重离子在碰撞 前的瞬间具有（ ） A．相同的速率 B．相同的质量 C．相同的动能 D．相同大小的动量 2．（5 分）把一个曲率半径很大的凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入如图，这 时可以看到亮暗相间的同心圆，这个同心圆叫做牛顿环，如图。则（ ） A．牛顿环是由透镜的上、下表面的反射光发生干涉而 形成的 B．牛顿环是由透镜下表面的反射光和平面玻璃上表面 的 反 射 光 发 生 干涉而形成的 C．透镜表面弯曲越厉害，牛顿环的直径就越大 D．透镜表面弯曲越厉害，牛顿环的直径就越小。 3．（5 分）照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安接一漏电保护器，如图所示，当漏电保护器 的 ef 两端未接有电压时，脱扣开头 K 能始终保持接通，当 ef 两端有一电压时，脱扣开关 K 立即断开，下列说 法错误的是（ ） A．站在地面上的人触及 b 线时（单线接触电），脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用 B．当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用 C．当相线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用 D．当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到 b 线和 d 线时（双线触电）脱扣开关会自动断开，即有 触电保护作用 4．（5 分）在新世纪来临之际,我国天文工作者通过计算确定了我国新世纪第一道曙光的到达地—浙江温岭的 石塘镇(天文上规定:太阳发出的光线与地球相切于 A 点的时刻,就是 A 点的日出时刻,如图所示,)但由于地球大 气层的存在,光线会发生折射,因此,地球上真实看到的日出的时刻与天文上规定的日出时刻有所不同.已知地球 平均半径为 6371km,日地距离约为 1.5×108km,假设 A 点为石塘镇,地球大气层厚度约为 20km,若认为大气层是 均匀的,且折射率为 1.00028,则由于大气层的存在,石塘镇看到的真实日出的时刻比天文上规定的第一道曙光要 ( )到达 A.提前 5s B.提前 50s C.推迟 5s D.推迟 50s 5．（6 分）在“长度的测量”实验中，调整卡尺两测脚间距离，主 尺 和 游 标 的 位 置如图所示.此时卡尺两测脚间狭缝宽度为_____ ______ mm；若要 狭 缝 宽 度 调 到 0.20 mm，应使游标上第_______ ___条刻度线与主尺上表示___ _______ mm 的 刻度线重合. 6．（4 分）在光滑水平面上的 O 点系一长为 I 的绝缘细线，线 的另一端系一 质量为 m、带电量为 q 的小球.当沿细线方向加上场强为 E 的匀 强电场后，小 球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度 v0，使小球在 水平面上开始 运 动 .若 v0 很 小 ， 则 小 球 第 一 次 回 到 平 衡 位 置 所 需 时 间 为 . 7．（8 分）给你一个长木板、一个木块和一只弹簧秤，设计一个测定木块与木板间动摩擦因数的实验，要求 实验方法合理，最大限度减小误差。 （1）画出实验简图 （2）实验要测量的物理量为 、 。动摩擦因数表达式为 。 8．（8 分）如图所示的电路，Rx 为电阻 500Ω的负载， R1、R2 为两个用于调节负载电压的滑线变阻器，已知 AB 间电压为 12V，Rx 的工作电压为 8V，两个滑线变阻器的最大阻 值分别为 20 Ω和 200Ω，则： 的作用是粗调，选择 Ω的滑线变 阻 器 ， 的作用是微调，选择 Ω的滑线变阻器 9．（8 分）利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键， 测 量 一 个 电 池组的电动势和内电阻。画出实验电路图，并用笔画线作导线将所 给 器 材 连 接 成实验电路。用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式。 10．（10 分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研 究这一现象， 用实验得到如下数据（I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压）： I（A） 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U（V） 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （1）在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围 0—10Ω）、电源、 小灯泡、电键、导线若干. （2）在右图中画出小煤泡的 U—I 曲线. （3）如果第 15 题实验中测得电池的电动势是 1.5V，内阻是 2.0Ω.问：将本题中的灯泡接在该电池两端，小 灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中） 1765432890 1765432890 1765432890 1765432890 1765432890 1765432890 × ×× × ×× 11．（8 分）图中 R 为已知电阻，Rx 为待测电阻，K1 为单刀单掷开关，K2 为单刀双掷开关，V 为电压表（内阻 极大），E 为电源（电阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动势 E 及电阻 Rx 写出操作步骤： 由 R 及测得的量，可测 俄 E＝_________, xR =__________ 12．（8 分）下图为一测量灯泡 发 光 强 度 的 装 置，AB 是一个有刻度的底座， 两 端 可 装 两 个 灯泡。中间带一标记线的光度 计 可 在 底 座 上 移动，通过观察可以确定两边 灯 泡 在 光 度 计 上的照度是否相同。已知照度 与 灯 泡 的 发 光 强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比。现有一个发光强度 I0 的灯泡 a 和一个待测灯泡 b。分别置 于底座两端（如图） (1) 怎样测定待测灯泡的发光强度？ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ (2) 简单叙述一个可以减小实验误差的方法。 ___________________________________________________________________________。 13．（10 分）2002 年诺贝尔物理学奖中的一项，是奖励戴维斯和小柴昌俊在“探测宇宙中的中微子”方面取 得的成就.中微子μ是超新星爆发等巨型天体在引力坍缩过程中，由质子和电子合并成中子的过程中产生出来 的.1987 年在大麦哲伦星云中的一颗编号为 SN1987A 的超新星发生爆发时，位于日本神冈町地下 1km 深处一 个直径 10m 的巨大水池（其中盛有 5 万吨水，放置了 1.3 万个光电倍增管探测器）共捕获了 24 个来自超新星 的中微子.已知编号为 SN1987A 超新星和地球之间的距离为 17 万光年（取 1 光年=9.46×1015m）.设中子的质 量为 mn，电子的质量为 mp，中微子μ的质量可忽略.（1）写出 12 个质子和 1 个电子合并成中子的核反应方 程；（2）设 1 个质子和 1 个电子合并成 1 个中子过程中所吸收（或释放）的核能为△E，写出计算△E 大小的 表达式；（3）假设编号为 SN1987A 的超新星发生爆发时向周围空间均习地发射中微子，且其中到达日本神冈 町地下巨大水池的中微子中有 50%被捕获，试估算编号为 SN1987A 的超新星爆发时所释放出的中微子的总数量. （保留 1 位有效数字） 14．（10 分）如图甲所示， ABCD为一液体槽， AB 、CD 面为铜板， BC 、 AD 面及底面为绝缘板，槽中 盛满导电液体(设该液体导电时不发生电解)．现用质量不计的细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上 端固定在 O 点，下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触，过O 点的竖直线刚好在 AD 边的 垂直平分面上．在铜板 AB 、 CD 面上接上图示电源，电源内阻可忽略，电动势 E ＝８Ｖ，将电源负极和细 铜丝的上端点分别连接到记忆示波器的地和Y 输入端（记忆示波器的输入电阻可视为无穷大）．现将摆球拉离 A B C D O Y S E 地 记 忆 示 波 器 图甲 /U V 6.0 4.0 2.0 0 0.5 1.0 1.5 /t s 图乙 平衡位置使其在垂直于 AB 、CD 面上振动，闭合开关 S ，就可通过记忆示波器观察摆球的振动情况．图乙 为某段时间内记忆示波器显示的摆球与 CD 板之间的电压波形，根据这一波形 （１）求单摆的摆长（取约π2 等于 10,取 g =10m/s2）； （２）设 AD 边长为 4cm，则摆球摆动过程中偏离CD 板的最大距离为多大? 答案： 1．D 2．B D 3．BCD 4．B 5．0.65 4 4 6． qE ml 7．(1)如图 (2)弹簧秤称木块重 F1，拉木板时弹簧秤读数 F2 μ= F2/ F1 8． R1 ， 20，R2，200 9． 用电阻箱代替了电流表。由于电压可测，由电压、电阻就可以算出电流。电路图如右。实验方法有两种： ⑴改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对 应 的 路 端 电 压 值 R1、U1、R2、U2，根据闭合电路欧姆定 律 列 出 两 种 情 况 下 的 方 程 ， rR UUErR UUE 2 2 2 1 1 1 ,  。解这个方 程组可得 E 和 r： V 1765432890 1765432890 1765432890 1765432890 1765432890 1765432890 × ×× × ××     2112 2121 2112 2121 , RURU RRUUrRURU UURRE    。 10．（1）见下图 （2）见右图 （3）作出 U= Ir 图线，可得小灯泡工作电流为 0.35 安，工作电压为 0.80 伏，因此小灯 泡实际功率为 0.28 瓦 11．解析： 电压表内阻极大，所以可用电压表直接测量电源电动势，因为实验中涉及的未知的物理量有电动势、内阻及 电阻 Rx，所以至少要测量三组数据。 （1）①K1 断开，K2 接到 a 端，记下电压表的读数 U1；②K2 仍接到 a 端，闭合 K1，记下电压表的读数 U2；③ K1 仍闭合，K2 接到 b 端，记下电压表的读数 U3. （2）U1 RUU U 32 3  12．（1）接通电源，移动光度计，使灯泡 a 和一个待测灯泡 b 照度相等，测量出它们与光度计各自距离 r1、 r2 则有 I/r22=I0/r12, I= I0 r22/r12 (2)减小误差方法就是多次测量求平均值。 13．（1）   neH 1 0 0 1 1 1 或 neH 1 0 0 1 1 1   （2） 22 )( cmmmmcE nep  （3） 5×1042 个 14．25cm 3cm 高三物理第二轮复习测试题 电磁感应中能量专题(附参考答案) 一．选择题(4×10;每题至少有一个正确答案,不选或错选得 0 分;漏选得 2 分) 1．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图 12—3—20 所示，抛物线的方程是 y＝x2，下半部处在一 个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 y＝a 的直线（图中的虚线所示）．一个小金属块从抛物线上 y＝b （b＞a）处以速度 v 沿抛物线下滑．假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是 ( ) A．mgb B． 2 1 mv2 C．mg（b－a） D．mg（b－a）＋ 2 1 mv2 2．如图所示，相距为 d 的两水平虚线 1L 和 2L 分别是水平向里 的匀强磁场的边界，磁场 的磁感应强度为 B，正方形线框 abcd 边长为 L(La2，设 A 的行驶时间 tA、未速度 VA，B 的行驶时间 tB,未速度 vB,则： （ ） A、tA>tB, VA>VB B、tAtB, VA=VB D、tAR，E1>E2，则（ ） A、r1>r2 B、r1P2 D、P1uc 时，带电微粒能够沿一个方向运动，一直到从 B 孔射出， 求 uc 的大小？ （2）加速电压 u 多大时？带电微粒不会从 B 孔射出？ 18．（18 分）图 1 所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端拴一小物块 A，上端固定在 C 点且与一能测量 绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为 m0 的子弹 B 沿水平方向以速度 v0 射入 A 内（未穿透），接着两者 一起绕 C 点在竖直面内做圆周运动，在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力 F 随时间t 的变化 关系如图 2 所示。已知子弹射入的时间极短，且图 2 中 t＝0 为 A、B 开始以相同速度运动的时刻，根据力学 规律和题中（包括图）提供的信息，对反映悬挂系统本身性质的物理量（例如 A 的质量）及 A、B 一起运动过 程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？ 19．（18 分）示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示被检测的电压波形．它的工作原理等效成 下列情况：如图甲所示，真空室中阴极 K 逸出电子（初速不计），经过电压为 U1 的加速电场后，由小孔 S 沿 水平金属极板 A、B 间的中心线射入两板间．金属极板 A、B 长均为 l，相距为 d，在两板间加上如图乙所示的 正弦交变电压，周期为 T．前半个周期内 B 板的电势高于 A 板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均 匀．在每个电子通过两板间的短时间内，电场视作恒定的．在两极板右侧与极板右端相距 D 处有一个与两极 板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交．荧光屏足够大，能从两极板间穿出的所有电子都 能打在荧光屏上．当 t＝0 时，某一个电子恰好到达荧光屏坐标原点 O，这时，使荧光屏以恒定速度 v 沿水平 x 轴向负方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内（时间可忽略不计）荧光屏又跳回初始位置，然 后做同样的匀速运动．已知电子的质量为 m，带电荷量为－e，不计电子的重力．求： （1）电子刚进入金属极板 A、B 间时的初速度． （2）要使所有的电子都能打在荧光屏上，图乙中电压的最大值 U0 应满足什么条件？ （3）若已知 U0 且满足（2）中的条件，要使荧光屏上能显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到 初始位置？计算这个波形的峰值和长度，并在图丙中画出这个波形． 参考答案: 1．C 2．B 3．BC 4．A 5．AC 6．BCD 7．A 8．AD 9．BD 10．BD 11．超过弹簧的弹性限度；66.7N/m；200N/m；A 12．A 13．（1）见下图 （2）见右图 （3）作出 U= Ir 图线，可得小灯泡工作电 流为 0.35 安，工作电 压为 0.80 伏，因此小灯 泡实际功率为 0.28 瓦 14．C 15．解：（1）从甲图可知，小球第二次过最高点时，速度大小为 5m/s，而 由乙图可知，此时轨道与球间弹力为零， RmvqvBmg /2 代 入数据，得 B=0.1T O y x 丙 u O T U0 －U0 乙 t （2）从图乙可知，小球第一次过最低点时，轨道与球面之间的弹力为 F=5.0×10－2N，根据牛顿第二定律， RmvBqvmgF /2 00  代入数据，得 v0=8m/s。 16．（1）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动，加速运动）。 （2）感应电动势 vBL ① 感应电流 RI  ② 安培力 R LvBIBLFM 22  ③ 由图线可知金属杆受拉力、安增力和阻力作用，匀速时合力为零。 fR LvBF  22 ④ )(22 fF LB Rv  ⑤ 由图线可以得到直线的斜率 k=2， 12  kL RB （T） ⑥ （3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力 f，f=2（N） ⑦ 若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数 4.0 ⑧ 17．①uc= 2 22 0 md8 Tqu ②uc= 4 223  2 22 0 md Tqu 18．由图 2 可直接看出，A、B 一起做周期性运动，运动的周期 T＝2t0 ① 令 m 表示 A 的质量，l 表示绳长. 1v 表示 B 陷入 A 内时即 0t 时 A、B 的速度（即圆周运动最低点的速度）， 2v 表示运动到最高点时的速度，F1 表示运动到最低点时绳的拉力，F2 表示运动到最高点时绳的拉力，根据动 量守恒定律，得 1000 )( vmmvm  ② 在最低点和最高点处运用牛顿定律可得 t vmmgmmF 2 1 001 )()(  ③ t vmmgmmF 2 2 002 )()(  ④ 根据机械能守恒定律可得 2 20 2 100 )(2 1)(2 1)(2 vmmvmmgmml  ⑤ 由图 2 可知 02 F ⑥ mFF 1 ⑦ 由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是 06 mg Fm m  ⑧ g F vml m 2 2 0 2 0 5 36 ⑨ A、B 一起运动过程中的守恒量是机械能 E，若以最低点为势能的零点，则 2 10 )(2 1 vmmE  ⑩ 由②⑧⑩式解得 g F vmE m 2 0 2 03 ⑾ 19．（1）电子加速，由动能定理： 2 01 2 1 mveU  ，解得 m eUv 1 0 2 （2）要使所有的电子都能打在荧光屏上，最大侧移必须满足 22 10 2 daty  而 md eUa 0 ， 0v lt  即 22 10 2 0 2 0 d v l md eUy  解得 2 1 2 0 20 l UdU  （3）要使荧光屏上能显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔时间 T 回到初始位置． 对于确定的 U0，电子在两极板间的最大侧移为 2 0 2 0 2 1 v l md eUy  电子可以看作从偏转电场的中点飞出，由相似三角形（如图所示）可得 2 2 L DL y ym   解得波形的峰值 1 0 4 )2( dU LUDLym  波形的长度 x＝vT 波形如图所示． y ym D 2 L← → O y xvT ym －ym