内容正文:
益阳一中2023-2024学年下学期期末考试
高二物理
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于静电场中的电场线,以下说法中正确的是( )
A. 电场线都是闭合曲线
B. 电场线总是从正电荷或无限远处出发,终止于无限远或负电荷
C. 已知一条电场线,就能确定电场线的所在处的电场强度
D. 电场线可以相交
【答案】B
【解析】
【详解】AB.电场线总是从正电荷或无限远处出发,终止于无限远或负电荷,电场线不闭合,A错误,B正确;
C.一条电场线无法看出电场线的疏密程度,所以无法确定电场线所在处的电场强度,C错误;
D.电场线的切线方向就是电场的方向,如果两条电场线在同一点相交,则有两个切线方向,而事实上电场中的每一点只有一个方向,故任意两条电场线不会相交,D错误;
故选B。
2. 目前,在家庭装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料,这些岩石斗不同程度地含有放射性元素,这些放射性元素衰变时可能会放出、或射线,对人的健康产生影响。为了鉴别放射性元素释放射线的种类,现使它们进入图示匀强磁场,三种射线在磁场中的偏转情况如图所示,则( )
A. 射线1是射线
B. 射线2是射线
C. 射线2是中子流
D. 射线3是原子核外的电子形成的电子流
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.由图示可知,射线1所示洛伦兹力向右,由左手定则可知,射线1带正电,是射线,A正确;
BC.由图示可知,射线2不受洛伦兹力作用,该射线不带电,是γ射线,BC错误;
D.由图示可知,射线3受到的洛伦兹力向左,由左手定则可知,该射线带负电,是射线,射线3是原子核发生β衰变,一个中子转化成质子而释放出的电子,不是核外电子形成的,D错误。
故选A。
3. 一定质量的理想气体体积不变时,温度降低,则下列说法中正确的是( )
A. 气体对外界做功,气体的内能一定减小
B. 气体的状态一定发生了变化,而且压强一定减小
C. 气体分子平均动能可能增大
D. 单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数增多
【答案】B
【解析】
【详解】A.一定质量的理想气体体积不变时,气体不对外界做功,温度降低,则气体的内能一定减小,选项A错误;
B.气体的状态一定发生了变化,根据可知,体积不变,温度降低,则压强一定减小,选项B正确;
C.温度降低,则气体分子平均动能减小,选项C错误;
D.因压强减小,分子数密度不变,分子平均动能减小,则单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减小,选项D错误。
故选B。
4. 如图所示,、两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖圆心,已知光刚好发生全反射,光的折射光线(反射光线未画出)刚好与光的反射光线重叠,且,则判断( )
A. 若将光沿光的光路射向点,光也能发生全反射
B. 用、单色光分别检查同一光学平面的平整度时,光呈现的明暗相间的条纹要窄些
C. 在玻璃砖中,光的波速比光大
D. 用、单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖,光发生的侧移大
【答案】D
【解析】
【详解】A.光刚好发生全反射,则
根据折射定律可知
所以有
所以有b光的全反射临界角大于a光的全反射临界角,若将b光沿a光的光路射向O点,b光不能发生全反射,A错误;
B.因为折射率大的光频率大,波长小,所以b波长大于a,所以用a、b单色光分别检查同一光学平面的平整度时,b光呈现的明暗相间的条纹要宽些,B错误;
C.根据,b光折射率小,则波速大些,C错误;
D.因为a光折射率大,所以用a、b单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖,a光向侧后方偏折大些,出射时发生的侧移大,D正确。
故选D。
5. 如图所示,一长方体的透明介质,高度为,上下两个面为边长为的正方形,底面中心有一单色点光源,可向各个方向发出光线,该介质对光的折射率为,则介质的上表面被光照亮区域的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据介质对光的折射率可知,临界角为
由几何关系可得,当入射角为临界角时,在上表面能折射出光线的最大半径为,小于边长2.5的一半,因此光线在上表面能被光照亮的区域是半径为的圆,所以面积为。
故选B。
6. 如图所示,在电场强度E=2×103V/m的匀强电场中有三点A、M和B,AM=4cm,MB=3cm,AB=5cm,且AM边平行于电场线,把一电荷量q=2×10-9C的正电荷从B点移动到M点,再从M点移动到A点,电场力做功为( )
A. 1.6×10-7J B. 1.2×10-7J
C. -1.6×10-7J D. -1.2×10-7J
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,B点与M点是等电势,由匀强电场的电势差与电场强度的关系可知
UAB=UAM=EdAM=2×103×4×10―2V=80V
正电荷从B点经M点移到A点,电场力做功为
WBA=qUBA=―qUAB=―2×10-9×80J=-1.6×10―7J
ABD错误,C正确。
故选C。
7. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈,两线圈的质量相等,但所用导线的横截面积不同,甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落,一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域,磁场的边界水平,且磁场的宽度大于线圈的边长,如图所示。不计空气阻力,已知下落过程中线圈始终平行于纸面,上、下边保持水平。甲的下边开始进入磁场时以速度做匀速运动,下列判断正确的是( )
A. 若乙的上边进入磁场前也做匀速运动,则速度大小为
B. 甲和乙进入磁场的过程中,通过导线的电荷量之比为
C. 一定是甲先离开磁场,乙后离开磁场
D. 甲、乙下边开始离开磁场时,一定都做减速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲、乙两正方形线圈的材料相同,则它们的密度和电阻率相同,设材料的电阻率为,密度为,两正方形线圈的边长相同,设线圈边长为L,设线圈的横截面积为S,线圈的质量
由题意可知,两线圈的质量相等,则
则
两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落,设线圈下边到磁场的高度为h,设线圈下边刚进入磁场时的速度为v,线圈进入磁场前做自由落体运动,则
由于下落高度h相同,则线圈下边刚进入磁场时的速度v相等。设线圈匝数为n,磁感应强度为B,线圈进入磁场过程切割磁感线产生的感应电动势
由电阻定律可知,线圈电阻
由闭合电路的欧姆定律可知,感应电流
线圈受到的安培力
由于
B、L、、v都相同,则线圈进入磁场时受到的安培力F相同,甲的下边开始进入磁场时以速度v 做匀速运动,则
所以乙的上边进入磁场前也做匀速运动,则速度大小为,故A错误;
B.线圈进入磁场的过程中,通过导线的电荷量为
由
可得
所以甲和乙进入磁场的过程中,通过导线的电荷量之比为,故B错误;
C.甲、乙进入磁场时速度相同,离开磁场时的速度也相同,所受安培力
也相同,线圈离开磁场的加速度相同,所以甲、乙同时离开磁场,故C错误;
D.线圈完全进入磁场后通过线圈的磁通量不变,线圈中感应电流为0,线圈不再受安培力,线圈在磁场中做加速运动;线圈开始离开磁场时,速度比进入磁场时大,安培力也比重力大,所以甲、乙下边开始离开磁场时,一定都做减速运动,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P位于中点位置时,三个小灯泡、、都正常发光,且亮度相同,则( )
A. 三个灯泡的额定电流相同
B. 三个灯泡的额定电压相同
C. 三个灯泡的电阻按从大到小排列是、、
D. 当滑片P稍微向左滑动,灯和变暗,灯变亮
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,变阻器R与3灯并联后与2灯串联,最后与1灯并联。三个小灯泡、、都正常发光,且亮度相同,说明额定功率相同,但是电压不同,故电流不同,故A项错误;
BC.对于灯1、2,通过3的电流小于2的电流,当两灯泡的功率相同时,由公式
分析可知,3的电阻大于2的电阻,灯1的电压大于2、3的电压,当两个灯泡的功率相同时,根据公式
知1的电阻大于2、3的电阻。可见,1灯电阻最大,2灯电阻最小,故三个灯泡的电阻按从大到小排列是、、,额定功率相等,电阻不等,由
知,额定电压不等,故B错误,C正确;
D.若将滑片P向左滑动时,变阻器在路电阻增大,外电阻增大,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I减小,路端电压U增大,则变亮,通过电流
I减小,增大,则减小,故变暗。电压
U增大,减小,则增大,故变亮,故D项错误。
故选C。
【点睛】本题首先要搞清电路的连接方式,其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析.三个灯比较电阻的大小,可两两进行比较,根据条件关系选择恰当的公式,功率相同的条件下,已知电压的大小关系,根据公式
比较电阻的大小;已知电流的大小关系,根据公式
比较电阻的大小。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 对于原子光谱,下列说法正确的是( )
A. 原子光谱是不连续的
B. 因为原子都是由原子核和电子组成的,所以各种原子的光谱是相同的
C. 各种原子的原子结构不同,所以各种原子的光谱也是不同的
D. 分析物质的光谱,可鉴别物质含哪种元素
【答案】AC
【解析】
【详解】A.原子光谱是不连续的亮线组成的,是线状谱,不是连续谱,A正确;
BC.原子都是由原子核和电子组成的,但不同原子的原子结构不同,而各种原子的原子光谱都有各自的特征谱线,所以不同原子的原子光谱是不相同的,B错误,C正确;
D.明线光谱和暗线谱特征谱线与原子的结构有关,可以利用明线光谱和暗线谱鉴别物质,但不能利用物质的连续光谱分析物质中含有哪种元素,D错误。
故选AC。
10. 美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖,原来光在接触物体后,会对其产生力的作用,这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动,这就是光镊技术.在光镊系统中,光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是( )
A. 光镊技术利用光的粒子性
B. 光镊技术利用光的波动性
C. 红色激光光子能量大于绿色激光光子能量
D. 红色激光光子能量小于绿色激光光子能量
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.光在接触物体后,会对其产生力的作用,则光镊技术利用光的粒子性,选项A正确,B错误;
CD.红光的频率小于绿光,根据可知,红色激光光子能量小于绿色激光光子能量,选项C错误,D正确。
故选AD。
11. 不计重力的两个带电粒子1和2经小孔S垂直磁场边界,且垂直磁场方向进入匀强磁场,在磁场中的轨迹如图所示,分别用v1与v2,t1与t2,与表示它们的速率、在磁场中运动的时间及比荷,则下列说法正确的是( )
A. 若,则v1>v2
B. 若v1=v2,则
C. 若,则t1>t2
D. 若t1=t2,则
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图示可知,两粒子的轨道半径关系为
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
已知
则
若
无法判断两粒子速度大小关系,粒子1的速度不一定大于粒子2的速度,A错误;
B.粒子做圆周运动的轨半径
若
已知,则
B正确;
C.粒子在磁场中做圆周运动的周期
粒子在磁场中的运动时间
若
则
C正确;
D.粒子在磁场中运动时间
若,则
可得
D错误。
故选BC。
12. 如图所示,在该区域存在一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的圆形磁场区域(图中未画出),一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点以水平向左的初速度射入磁场中,M点在磁场中,一段时间后从N点穿过竖直线MN,在N点时运动方向与MN成角,MN长度为3L,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 从M到N过程中粒子所受洛伦兹力的冲量大小为
B. 粒子从M到N所用的时间为
C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为L
D. 圆形匀强磁场区域的最小面积为
【答案】CD
【解析】
【详解】C.如图所示
由几何关系可以得到
可得粒子圆周运动的半径为
C正确;
A.从M到N,洛伦兹力冲量
又由
得
A错误;
B.粒子从M到D时间
粒子从D到N时间
所以粒子从M到D时间
B错误;
D.圆形磁场直径最小值为MD长度
所以圆形磁场最小面积为
D正确。
故选CD
三。非选择题:本题共5小题,共56分。
13. 实验小组的同学用以下两种方法测量重力加速度。
(1)某同学设计的实验装置如图甲所示,打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点,相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离,并求出打点2,3,…,7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系,根据重锤下落的速度作出图线并求出重力加速度。
①图乙为纸带的一部分,打点4时,重锤下落的速度大小为______(结果保留三位有效数字)。
②除点4外,其余各点速度对应的坐标点已在图丙坐标系中标出,请在图中标出速度对应的坐标点,并作出图线______,根据图线可得重力加速度______(结果保留三位有效数字)。
(2)另一位同学设计了如图丁所示的装置,铁架台固定在桌子边缘,两个相同的小铁球1、2用细线连接(小球的直径为,远小于细线的长度),用电磁铁吸住小球2,小球1处于静止状态。给电磁铁断电,两小球下落,光电门测出两个小球通过光电门的挡光时间分别为。若测得小球悬挂时细线的长度为,多次改变电磁铁的高度进行实验,测得多组的值,在坐标系中描点作图,作出的图像与纵轴的交点坐标为,图像的斜率为,则的理论值______,重力加速度______(用已知量和测量量的符号表示)。
【答案】(1) ①. 1.53 ②. 见解析 ③. 9.79(9.67~9.83)
(2) ①. 1 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]打点计时器接在频率为的交流电源上,相邻计数点之间还有1个计时点,则相邻两计数点之间的时间间隔
纸带做自由落体运动,打点4时的瞬时速度等于点3到点5之间的平均速度,由纸带数据可知
[2]做出图像如图所示
[3]根据
可知
图像的斜率为重力加速度,则有
【小问2详解】
[1][2]由题意知
得到
由此可知,图像的斜率
由
解得
14. 在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中,备有如下器材:
A.干电池
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
C.灵敏电流计G(满偏电流,内阻)
D滑动变阻器(0~20Ω)
E.电阻箱R(0~9999.9Ω)
F.开关、导线若干
①由于没有电压表,需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表,需串联一个阻值为______Ω的电阻。
②图乙为该实验绘出的图线(为灵敏电流计G的示数,为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω(以上两空结果均保留三位有效数字)。
③采用以上实验方式,与真实值相比,电动势的测量值______,电源内电阻的测量值______(以上两空均选填“偏小”、“偏大”或“相等”)
【答案】 ①. 9500 ②. 1.48##1.46##1.49##1.87 ③. 0.833(0.800~0.895均可) ④. 相等 ⑤. 相等
【解析】
【详解】[1]灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表,需串联一个电阻阻值为
[2][3]由闭合电路欧姆定律得
E=I1(R+rg)+(I1+I2)r
解得
结合图乙得
由以上两式解得
E=1.48V
r=0.833Ω
[4][5]由于灵敏电流计电阻已知,计算过程中可以代入,第二问分析过程已经代入,所以无误差。可以知道E测=E真,r测=r真。
15. 如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着电阻为R的单匝矩形线圈,线圈cd边长度为L1,bc边长度为L2,处于方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场内。重力加速度为g。
(1)当线圈中的电流为I时,在t时间内产生的焦耳热Q;
(2)当线圈cd边在磁场中且通过逆时针方向电流I时,调节砝码使两臂达到平衡。然后调整线圈只将bc边水平置于磁场中且使电流反向、大小不变;这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再次达到新的平衡。请用m、L1、L2、I计算出磁感应强度B的表达式。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据焦耳定律,当线圈中的电流为I时,在t时间内产生的焦耳热
(2)第一次,线圈cd边在磁场中且通过逆时针方向电流I时,cd边受到向上的安培力。设左边砝码质量为,右边砝码质量为,根据平衡条件
调整线圈只将bc边水平置于磁场中且使电流反向、大小不变,则安培力变为向下,大小为;这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再次达到新的平衡。根据平衡条件
两式联立解得
16. 如图(甲)所示为一列简谐横波在时刻的波形图,图(乙)为处的质点此后一段时间内的振动图像。求:
(1)这列简谐横波的传播速度及方向;
(2)质点在时的位移及内通过的路程。
【答案】(1),波沿轴正方向传播;(2)0,20.0cm
【解析】
【详解】(1)根据题意,由波动图像和振动图像可知
波的传播速度
由振动图像,时,质点沿轴正方向振动,可知,波沿轴正方向传播。
(2)根据上述分析可知
则的位移和时的位移相同,即
内通过的路程
17. 在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,灯 A标有“,”字样,灯B 标有“,”字样,当滑动变阻器阻值为时,灯B恰能正常发光,(设灯A、B两灯的电阻不变)。试求:
(1)A灯和B灯的电阻;
(2)此时灯A的实际功率;
(3)电阻的阻值。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)A灯的电阻
B灯的电阻
(2)因灯B恰能正常发光,则灯B两端电压
流过灯B电流
滑动变阻器R2两端电压
则灯A两端电压
灯A实际功率
(3)流过灯A的电流
流过干路上的电流
根据闭合电路的欧姆定律
电阻R1阻值
18. 固定的直角三角形斜面倾角为37°上面放着三个可视为质点的物块mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,g=10m/s2,其中BC间距4.2m,C到斜面底端D点的距离为24m,AB间用轻绳跨过光滑定滑轮连接,开始时用手托住A使其静止在距离地面4m的高处,绳子伸直且张紧,放手后B将在A的带动下沿斜面运动,且在A落地瞬间B就与轻绳在连接处断开,已知B在运动中不会到达定滑轮处,B与斜面间的摩擦因数为μ1=0.5,BC间碰撞时为弹性正碰,不计空气阻力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求∶
(1)放手后A经过多长时间落地;
(2)若要保证C开始时静止在斜面上,且BC在斜面上仅发生一次弹性碰撞,求C与斜面间摩擦因数μ2应该满足的条件。
【答案】(1)2s;(2)
【解析】
【详解】(1)对AB进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
根据
解得
t1=2s
速度
v=at1=4m/s
(2)若要保证C开始时静止在斜面上,则
即
A落地后对B受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
aB=10m/s2
B向上减速,则有
v=aBt2
得B向上运动的位移
即向上最大的位移为
m
接下来B会向下运动,由受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
a′B=2m/s2
向下运动的总位移为
x=4.8m+4.2m=9m
根据
得
t3=3s
vB=a′Bt3=6m/s
B与C相碰由于弹性碰撞得
解得
,
之后B加速,加速度a′B =2m/s2,剩余位移为x′=24m
由
解得
t4=4s
对于C由
解得
aC=lm/s2
物块C做减速运动,根据牛顿第二定律有
解得
即
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
益阳一中2023-2024学年下学期期末考试
高二物理
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于静电场中的电场线,以下说法中正确的是( )
A. 电场线都是闭合曲线
B. 电场线总是从正电荷或无限远处出发,终止于无限远或负电荷
C. 已知一条电场线,就能确定电场线的所在处的电场强度
D. 电场线可以相交
2. 目前,在家庭装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料,这些岩石斗不同程度地含有放射性元素,这些放射性元素衰变时可能会放出、或射线,对人的健康产生影响。为了鉴别放射性元素释放射线的种类,现使它们进入图示匀强磁场,三种射线在磁场中的偏转情况如图所示,则( )
A. 射线1是射线
B. 射线2射线
C. 射线2是中子流
D. 射线3是原子核外的电子形成的电子流
3. 一定质量的理想气体体积不变时,温度降低,则下列说法中正确的是( )
A. 气体对外界做功,气体的内能一定减小
B. 气体的状态一定发生了变化,而且压强一定减小
C. 气体分子平均动能可能增大
D. 单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数增多
4. 如图所示,、两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖的圆心,已知光刚好发生全反射,光的折射光线(反射光线未画出)刚好与光的反射光线重叠,且,则判断( )
A. 若将光沿光的光路射向点,光也能发生全反射
B. 用、单色光分别检查同一光学平面的平整度时,光呈现的明暗相间的条纹要窄些
C. 在玻璃砖中,光的波速比光大
D. 用、单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖,光发生的侧移大
5. 如图所示,一长方体的透明介质,高度为,上下两个面为边长为的正方形,底面中心有一单色点光源,可向各个方向发出光线,该介质对光的折射率为,则介质的上表面被光照亮区域的面积为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,在电场强度E=2×103V/m的匀强电场中有三点A、M和B,AM=4cm,MB=3cm,AB=5cm,且AM边平行于电场线,把一电荷量q=2×10-9C的正电荷从B点移动到M点,再从M点移动到A点,电场力做功为( )
A. 1.6×10-7J B. 1.2×10-7J
C. -1.6×10-7J D. -1.2×10-7J
7. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈,两线圈的质量相等,但所用导线的横截面积不同,甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落,一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域,磁场的边界水平,且磁场的宽度大于线圈的边长,如图所示。不计空气阻力,已知下落过程中线圈始终平行于纸面,上、下边保持水平。甲的下边开始进入磁场时以速度做匀速运动,下列判断正确的是( )
A. 若乙的上边进入磁场前也做匀速运动,则速度大小为
B. 甲和乙进入磁场的过程中,通过导线的电荷量之比为
C. 一定是甲先离开磁场,乙后离开磁场
D. 甲、乙下边开始离开磁场时,一定都做减速运动
8. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P位于中点位置时,三个小灯泡、、都正常发光,且亮度相同,则( )
A. 三个灯泡的额定电流相同
B. 三个灯泡的额定电压相同
C. 三个灯泡的电阻按从大到小排列是、、
D. 当滑片P稍微向左滑动,灯和变暗,灯变亮
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 对于原子光谱,下列说法正确的是( )
A. 原子光谱是不连续的
B. 因为原子都是由原子核和电子组成的,所以各种原子的光谱是相同的
C. 各种原子的原子结构不同,所以各种原子的光谱也是不同的
D. 分析物质的光谱,可鉴别物质含哪种元素
10. 美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖,原来光在接触物体后,会对其产生力的作用,这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动,这就是光镊技术.在光镊系统中,光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是( )
A. 光镊技术利用光的粒子性
B. 光镊技术利用光的波动性
C. 红色激光光子能量大于绿色激光光子能量
D. 红色激光光子能量小于绿色激光光子能量
11. 不计重力的两个带电粒子1和2经小孔S垂直磁场边界,且垂直磁场方向进入匀强磁场,在磁场中的轨迹如图所示,分别用v1与v2,t1与t2,与表示它们的速率、在磁场中运动的时间及比荷,则下列说法正确的是( )
A. 若,则v1>v2
B. 若v1=v2,则
C 若,则t1>t2
D. 若t1=t2,则
12. 如图所示,在该区域存在一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的圆形磁场区域(图中未画出),一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点以水平向左的初速度射入磁场中,M点在磁场中,一段时间后从N点穿过竖直线MN,在N点时运动方向与MN成角,MN长度为3L,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 从M到N过程中粒子所受洛伦兹力的冲量大小为
B. 粒子从M到N所用的时间为
C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为L
D. 圆形匀强磁场区域的最小面积为
三。非选择题:本题共5小题,共56分。
13. 实验小组的同学用以下两种方法测量重力加速度。
(1)某同学设计的实验装置如图甲所示,打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点,相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离,并求出打点2,3,…,7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系,根据重锤下落的速度作出图线并求出重力加速度。
①图乙为纸带的一部分,打点4时,重锤下落的速度大小为______(结果保留三位有效数字)。
②除点4外,其余各点速度对应的坐标点已在图丙坐标系中标出,请在图中标出速度对应的坐标点,并作出图线______,根据图线可得重力加速度______(结果保留三位有效数字)。
(2)另一位同学设计了如图丁所示的装置,铁架台固定在桌子边缘,两个相同的小铁球1、2用细线连接(小球的直径为,远小于细线的长度),用电磁铁吸住小球2,小球1处于静止状态。给电磁铁断电,两小球下落,光电门测出两个小球通过光电门的挡光时间分别为。若测得小球悬挂时细线的长度为,多次改变电磁铁的高度进行实验,测得多组的值,在坐标系中描点作图,作出的图像与纵轴的交点坐标为,图像的斜率为,则的理论值______,重力加速度______(用已知量和测量量的符号表示)。
14. 在“测定电池电动势和内电阻”的实验中,备有如下器材:
A.干电池
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
C.灵敏电流计G(满偏电流,内阻)
D.滑动变阻器(0~20Ω)
E电阻箱R(0~9999.9Ω)
F.开关、导线若干
①由于没有电压表,需要把灵敏电流计G改装成量程为2V电压表,需串联一个阻值为______Ω的电阻。
②图乙为该实验绘出的图线(为灵敏电流计G的示数,为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω(以上两空结果均保留三位有效数字)。
③采用以上实验方式,与真实值相比,电动势的测量值______,电源内电阻的测量值______(以上两空均选填“偏小”、“偏大”或“相等”)
15. 如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着电阻为R的单匝矩形线圈,线圈cd边长度为L1,bc边长度为L2,处于方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场内。重力加速度为g。
(1)当线圈中的电流为I时,在t时间内产生的焦耳热Q;
(2)当线圈cd边在磁场中且通过逆时针方向电流I时,调节砝码使两臂达到平衡。然后调整线圈只将bc边水平置于磁场中且使电流反向、大小不变;这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再次达到新的平衡。请用m、L1、L2、I计算出磁感应强度B的表达式。
16. 如图(甲)所示为一列简谐横波在时刻的波形图,图(乙)为处的质点此后一段时间内的振动图像。求:
(1)这列简谐横波的传播速度及方向;
(2)质点在时的位移及内通过的路程。
17. 在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,灯 A标有“,”字样,灯B 标有“,”字样,当滑动变阻器的阻值为时,灯B恰能正常发光,(设灯A、B两灯的电阻不变)。试求:
(1)A灯和B灯的电阻;
(2)此时灯A的实际功率;
(3)电阻的阻值。
18. 固定的直角三角形斜面倾角为37°上面放着三个可视为质点的物块mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,g=10m/s2,其中BC间距4.2m,C到斜面底端D点的距离为24m,AB间用轻绳跨过光滑定滑轮连接,开始时用手托住A使其静止在距离地面4m的高处,绳子伸直且张紧,放手后B将在A的带动下沿斜面运动,且在A落地瞬间B就与轻绳在连接处断开,已知B在运动中不会到达定滑轮处,B与斜面间的摩擦因数为μ1=0.5,BC间碰撞时为弹性正碰,不计空气阻力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求∶
(1)放手后A经过多长时间落地;
(2)若要保证C开始时静止在斜面上,且BC在斜面上仅发生一次弹性碰撞,求C与斜面间摩擦因数μ2应该满足的条件。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$