题目列表(包括答案和解析)
B.(选修模块3―4)(12分)
(1)以下说法中正确的是
A.单摆的摆球振动到平衡位置时,所受的合外力为零
B.在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长越短
C.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
E.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系
(2)如图把玻璃砖放在木板上,下面垫一张白纸,在纸上描出玻璃砖的两个边a和a/。然后在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B,AB的延长线与直线a的交点为O。眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使B把A挡住。如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C,使它把A、B都挡住,插第四个大头针D,使它把前三个都挡住,那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。在白纸上描出光线的径迹,要计算玻璃砖的折射率需要测量的物理量是图中的 ;为了减小实验误差,入射角应 。 (填“大些”或“小些”)
(3)如图所示,一列简谐横波在t=0时刻的波的图象,A、B、C是介质中的三个质点。已知波是向x正方向传播的,波速为v=20m/s。请回答下列问题:
①判断质点B此时的振动方向;
②求出质点A在0~1.65s内通过的路程及t=1.65s时刻相对于平衡位置的位移。
下列各过程中所指出的力,做功不为零的有:
A.肩负重物的人沿水平路面行走时,肩对重物的支持力 |
B.站在匀速下降的电梯中不动,电梯对人的支持力 |
C.举重运动员举起杠铃在空中停留时,运动员对杠铃作用力 |
D.起重机吊着重物水平匀速移动时,起重机对重物的拉力 |
下列各过程中所指出的力,做功不为零的有:
A.肩负重物的人沿水平路面行走时,肩对重物的支持力
B.站在匀速下降的电梯中不动,电梯对人的支持力
C.举重运动员举起杠铃在空中停留时,运动员对杠铃作用力
D.起重机吊着重物水平匀速移动时,起重机对重物的拉力
1.D 解析:该反应是轻核的聚变,A错;轻核的聚变要放出能量B错;该反应中没有α和β射线产生,但可能有γ产生,C错;反应前样子总质量,反应后核子总质量,质量亏损为,D正确。
2.C 解析:以活塞为研究对象,水平方向活塞受三个力如图所示,气体初、末状态压强均等于大气压强,此时=0;过程①缸内气体压强先增大后减小,则向左先增大后减小,对活塞做负功, A是对的;过程②缸内气体压强不变且等于,,B是对的;过程③缸内气体压强先减小后增大,向右先增大后减小,对活塞做正功,C错;由热力学第一定律得,所以,理想气体的温度变化相同时内能变化相同,则为负时Q大,D正确。选C。
3.BD
4.AB
5.A 解析:由图(c)可知,子弹穿过木块A的时间为,子弹对木块A的冲量实际上等于子弹在穿过A的过程中对A、B的总冲量,即,由于A、B相同,质量相等,因此在时间A对B的冲量等于子弹对A的冲量的一半,即,A正确D错;子弹在穿过B时,相对B的平均速度小于穿过A时相对A的平均速度,因此,,,,BC错。
6.BC 解析:时刻B板电势比A板高,电子在时间内向B板加速,加速结束;在时间内电子减速,由于对称,在时刻速度恰好为零,接下来,电子重复上述运动,所以电子一直向B板运动,直到从小孔P突出,A错;无论电子在什么时刻突出P孔,时刻电子都具有最大动能,B正确;电子突出小孔P的时刻不确定,但突出时的动能不大于,C正确D错。
7.C 解析:运动员在到达P点前做平抛运动,y方向做匀速运动,x方向做自由落体运动,AD两项错;当运动员滑上斜面后,x、y方向都做匀加速运动,但加速度小于重力加速度,B对C错。
8.AC 解析:如图甲,则振动周期,则,A正确;如图乙,振动周期则为,若为,则时刻和时刻振动位移分别为A和-A,弹簧的长度不可能相同的。若为,则振动位移为-A,,振动位移为A,B错;当振动周期为时,时刻和时刻振子的位移相等,加速度相等;当振动周期为时,时刻和时刻振子的位移为零,加速度为零;C正确;由上述可知,两种情况位移虽相同,但速度方向相反,动量大小相等,D错。
9.D 解析:有三个力对金属棒做功,其中重力做功不改变金属棒的机械能,拉力做功金属棒的机械能增加,安培力做功金属棒的机械能减小,减小的机械能转化为电能,因此感应电流的功率等于安培力的功率,两金属棒速度相等,动能不变,若则系统重力势能不变,机械能不变,拉力做的功全部转化为电能,即,AB错;若,则系统重力势能增大,机械能增大,拉力做的功一部分转化为系统机械能,一部分转化为电能,则一定大于,C错D对。
10.BCD 解析:对,,功率随电流I的减小而减小,A错B正确;对,,当时,有最大值,C正确;若,则随的增大单调减小,D正确。
11.0.900 12
12.答案:①乙;②电压表的示数,电阻箱的阻值;若选择图甲,;若选择图乙,则;③若选择图甲,则为CE;若选择图乙,则为E。
解析:①由于电源电动势V较小,,电流表的标度单位只能是mA或μA,因此约5或5000,5不合题意,5000比电流表内阻并不满足,电压表内阻又未知,因此选择图乙,闭合开关S2时,保持不变,反复调节,使电流表指针半偏且电压表示数不变,则电路总电流不变,使电压表同时监测电路电流,减小实验误差,故选择图乙;②若选择图甲,则,则;选择图乙时,开关S2闭合前,通过电阻的电流就是通过电流表的电流;③此实验电源内阻对实验没有影响,A错;两种电路都有电压表作监测电表,因此因此电源电动势大小及电阻箱阻值的大小均对实验没有影响,BD错;若选择图甲,则电压表内阻对电流表两端电压的计算有较大影响,而对图乙,电压表只起监测作用,因此选图甲时应该选择C项;电阻箱阻值的精确度对实验直接造成影响,两种选择均要选E项。
评分说明:①只能选择图乙;②③若选择图甲,只要后续回答正确均给分。
13.解析:⑴以10个小球整体为研究对象,由力的平衡条件可得 …(2分)
得………………………………………………(2分)
⑵以1号球为研究对象,根据机械能守恒定律可得 …………(2分)
解得……………………………………………(2分)
⑶撤去水平外力F后,以10个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得
(2分) 得 (1分)
以1号球为研究对象,由动能定理得 ………………(2分)
得………………………………………………(2分)
14.解析:⑴由万有引力定律得 ①
②
①/②得
③
④
⑵上升最高的尘埃做竖直上抛运动,因此由 得
⑶尘埃上升时机械能守恒,有
则卫星撞击月球时的速度约为
15.解析:⑴设电子在分离器中偏转的轨道半径为,在中,
①
②
因此电子在Q和M中运动的周期相同,且 ③
正、负电子从O第一次到D的时间为相等,因此要让正、负电子在D中相遇,有 ④
由②③④解得 ⑤
由电子偏转方向可判断,Q、M中磁感应强度的方向相反
⑵由②⑤得 ⑥
当时,环的半径最大,且 ⑦
16.解析:A、B间发生弹性碰撞,设每次碰撞A、B的速度分别为,碰后的速度分别为,由动量守恒定律和能量守恒定律得
①
②
联立①②解得 (舍去),即每次碰撞两球都交换速度。
⑴设第一次碰撞前小球A的速度为,由动能定理得
③
则第一次碰撞后 ,小球A又开始做初速度为零的匀加速运动,小球B则以速度做匀速运动,设从A、B间的第一次碰撞到第二次碰撞前小球A运动的距离为,则 ④
⑤
联立③④⑤解得
⑵第二次碰后,设第三次碰撞前A运动的距离为,则
⑥
⑦
联立解得
第三次碰后,小球B的动能,因此当小球B出电场时的动能为时,A、B间发生了四次碰撞。
⑶第四次碰撞后,小球A的速度,若第四次碰撞发生后小球A即离开电场,则A的动能,若小球A在将要发生第五次碰撞时才离开电场,则
⑧
⑨
解得 ,故有
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