1、浙江省嘉兴市第一中学 2018 届高三上学期期末考试物理试题一、选择题 I(本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 下列物理量中,哪个物理量是矢量A. 质量 B. 路程 C. 电场强度 D. 电流【答案】C【解析】质量、路程和电流都是只有大小,而没有方向的物理量,是标量;电场强度既有大小又有方向,是矢量,故 C 正确,ABD 错误。故选:C.2. 如图所示是小王从嘉兴江南摩尔到嘉兴一中的手机导航部分截屏画面,该地图提供了二条可行线路及相应的数据,行驶过程中导航曾提示:“前方有测速,限速 40 公里” 。
2、下列说法正确的是A. 两条线路的位移不相等B. “限速 40公里”指的是限制汽车的平均速度C. 图中显示“20 分钟、8.6 公里”分别指时间和路程D. 研究汽车在地图上的实时位置时,汽车不可视为质点【答案】C【解析】A. 两条线路起点和终点相同,故两条线路方案的位移相等,故 A 错误;B. 导航提示的“限速 50 公里”指的是限制汽车的瞬时速度,故 B 错误; C. 图中显示 20 分钟和 8.6 公里分别指的是时间间隔和路程,故 C 正确;D. 在研究汽车在地图上的实时位置时,汽车大小可以忽略,故汽车可以看成质点,故 D 错误。故选:C。3. 以下关于物理学研究方法的叙述正确的是A. 在不
3、需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替 物体的方法叫假设法B. 根据速度的定义式,当 t 非常小时,就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度,该定义运用了放大思想方法C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了类比的思想方法D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法【答案】D【解析】A. 质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法,故 A 错误;B. 为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,
4、即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法,故 B 错误;C. 在研究加速度与质量和合外力的关系时,由于影响加速度的量有质量和力,故应采用控制变量法,故 C 错误;D. 在探究匀变速运动的位移公式时,采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动,即采用了微元法;故 D 正确;故选:D.4. 如图所示,一把重为 G 的梯子仅在一石块的支持下处于静止状态,此时梯子受到石块作用力的大小与方向分别是A. 大于 G、沿梯子斜向上B. 等于 G、沿梯子斜向上C. 等于 G、竖直向上D. 小于 G、竖直向上【答案】C【解析】梯子受到竖直向下的重力、石块对梯子的支持力共两个力的作
5、用而处于静止状态,重力和支持力是一对平衡力,梯子受到石块作用力的大小等于 G,方向竖直向上,故 C 正确,ABD 错误。故选:C。5. 老鹰在天空中飞翔,图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹,关于老鹰在图示位置时的速度 v 及其所受合力 F 的方向可能正确的A. A B. B C. C D. D【答案】B【解析】速度方向一定沿轨迹的切线方向,故 AD 均错误合力方向必定指向图中曲线弯曲的方向,所以选择 B 项正确 C 错误;故选 B6. 电影速度与激情 8中有一个精彩情节:反派为了让多姆获得核弹发射箱,通过远程控制让汽车从高楼中水平飞出,落在街面地上。设某车飞出时高约为 16.2m,街道宽度
6、为27m,则该汽车从顶楼坠落时速度不会超过A. 8m/s B. 10 m/sC. 13 m/s D. 15 m/s【答案】D【解析】下落时间为: , 街道宽度为 27m,所以水平速度最大为: ,故 D 正确,ABC 错误。 故选:D。7. 载人飞行包是一个单人低空飞行装置,如图所示,其发动机使用汽油作为燃料提供动力,可以垂直起降,也可以快速前进,若飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略) ,下列的说法正确的是A. 发动机对飞行包做正功B. 飞行包的重力做负功C. 空气阻力对飞行包做负功D. 飞行包的合力做负功【答案】C【解析】飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中,发动机的动
7、力向上,则发动机对飞行包做负功故 A 错误高度下降,飞行包的重力做正功,故 B 错误空气阻力竖直向上,与位移方向相反,则空气阻力对飞行包做负功,故 C 正确飞行包匀速运动,合力为零,则飞行包的合力不做功,故 D 错误故选 C.8. 现象一:傍晚用电多的时候,灯光发暗,而当夜深人静时,灯光特别明亮;现象二:在插上电炉等大功率电器时,灯光会变暗,拔掉后灯光马上亮了起来。下列说法正确的是A. 两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释B. 两个现象都可以用电阻定律 R=L/S 来解释C. 现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的D. 现象一是因为夜深人静时,周围比较黑,突显出灯光特别明亮【答案】
8、A【解析】A由于大多数用电器都是并联的,当傍晚用电多的时候或者插上电炉等功率大的用电器时,干路上的总电流会变大,这时候导线上的电压损失就会增加,当变压器供给用户电压一定的情况下,会使得用户得到的电压减小,所以电灯就会发暗;而当夜深人静时,用户用电器减少或者拔掉电炉、电暖气等功率大的用电器时,干路上的总电流会减小,这时候导线上的电压损失就会减小,用户得到的电压增大,所以电灯就会明亮,所以两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释,故 A 正确,D 错误;B两个现象无法用电阻定律 R=L/S 来解释,故 B 错误;C电炉等大功率电器的电阻都比较小,故 C 错误。故选:A。点睛:灯泡的明暗是通过灯泡的实
9、际功率来体现的,而功率的大小要看灯泡两端的电压,所以可从讨论灯泡两端的电压变化入手9. 天舟一号货运飞船于 2017 年 4 月 20 日在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空,4 月 25 日进入预定轨道调整,于 4 月 27 日成功与更高轨道的天宫二号完成首次推进剂在轨补加试验。已知天舟一号在预定轨道上做匀速圆周运动,补给前后天宫二号在轨道上均为匀速圆周运动。下列说法正确的是A. 补给之前天宫二号中宇航员处于超重状态B. 预定轨道上的天舟一号运行的线速度小于在轨的天宫二号的线速度C. 预定轨道上的天舟一号运行的周期小于在轨的天宫二号的周期D. 补给后的天宫二号的运行速度将会大
10、于 7.9km/s【答案】C【解析】A做匀速圆周运动的天宫二号中宇航员,受到的万有引力提供宇航员所需要的向心力,宇航员处于失重状态,故 A 错误;B根据万有引力提供向心力, , ,天舟一号的轨道半径小,运行的线速度大,故 B 错误;C根据万有引力提供向心力, , ,天舟一号的轨道半径小,运行的周期小,故 C 正确;D7.9km/s 即第一宇宙速度是卫星处于地球表面附近时的环绕速度,是最大的环绕速度,故D 错误。 故选:C。10. 如图,某带负电荷的小球沿电场中一竖直电场线从 A 运动到 B。 E 表示电场强度, 表示小球的电势, Ep表示小球的电势能, Ek 表示小球的动能,则下列说法正确的是
11、A. 小球从 A 点到 B 点一定是匀加速度运动B. EA一定大于 EB , A一定大于 BC. 小球电势能 EpA大于 EpB,动能 EkA小于 EkBD. 小球在 A 点的机械能大于在 B 点的机械能【答案】D【解析】A小球受到向下的重力、向上的电场力,由于重力和电场力的大小未知,无法判断是加速还是减速,故 A 错误,C 错误;B沿电场线方向电势降低, A一定大于 B;对于负电荷,电势越高电势能越小, EA一定小于 EB ,故 B 错误;D从 A 到 B,电场力做负功,机械能减小,小球在 A 点的机械能大于在 B 点的机械能,故 D正确。故选:D。11. 智能手机耗电量大,移动充电宝应运而
12、生,它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值,一般在 0.60-0.70 之间(包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)。如图为某一款移动充电宝,其参数见下表,则容量 10000mAh 兼容性 兼容大部分智能手机和平板电脑边充边放 否 保护电路 是输入 DC5V2A MAX 输出USB l: DC5V lA USB2: DC5V 2.1A尺寸 140x6322mm 转换率 0.6显示方式 液晶显示 重量 约 285gA. 充电宝充电时将化学能转化为电能B. 该充电宝最多能储存能量为 1.8105JC. 该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为
13、3hD. 该充电宝给电量为零、容量为 2000mAh 的手机充电,则理论上能充满 5 次【答案】B【解析】A、充电宝充电时将电能转化为化学能,故 A 错误;B、该充电宝的容量为:q=10000mAh=1000010 -33600=3.6104C,该电池的电动势为 5V,所以充电宝储存的能量:E=E 电动势 q=53.6104=1.8105J,故 B 正确;C、以 2A 的电流为用电器供电则供电时间 t=q/I= =5h,故 C 错误; D、由于充电宝的转化率是 0.6,所以可以释放的电能为:10000mAh0.6=6000mAh,给容量为 2000mAh 的手机充电的次数:n= 次,故 D 错
14、误;故选:B点睛:根据铭牌读出充电宝的容量和电动势,计算出储存的电量和能量根据电流的定义式求出该充电宝的充电时间和供电时间。12. 光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关 S 与内阻不计、电动势为 E 的电源相连,右端与半径为 L20 cm 的两段光滑圆弧导轨相接,一根质量 m60 g、电阻 R1 、长为 L的导体棒 ab,用长也为 L 的绝缘细线悬挂,如图所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度 B0.5 T,当闭合开关 S 后,导体棒沿圆弧摆动,摆到最大高度时,细线与竖直方向成 53角,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态,导轨电阻不计,sin 530.8, g10
15、m/s 2则A. 磁场方向一定竖直向上B. 电源电动势 E8.0 VC. 导体棒在摆动过程中所受安培力 F0.3 ND. 导体棒在摆动过程中电源提供的电能为 0.048 J【答案】C【解析】A. 当开关 S 闭合时,导体棒向右摆动,说明其所受安培力水平向右,由左手定则可知,磁场方向竖直向下,故 A 错误;BC、设电路中电流为 I,电源的电动势为 E,则根据动能定理得:mgL(1cos53)=FLsin53,解得安培力 F=0.3N,由 F=BIL=BEL/R,得 E=3V,故 B 错误,C 正确;D. 导体棒在摆动过程中电源提供的电能为 E=mgL(1cos53)+Q=0.06100.20.4
16、J+Q=0.048J+Q,故 D 错误。故选:C.点睛:棒在安培力的作用下,向右运动,根据左手定则分析磁场的方向根据动能定理和安培力公式、欧姆定律结合求电源的电动势,并求出安培力 F 的大小由能量守恒求解电源提供的电能13. 如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为 M,到小环的距离为 L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为 F小环和物块以速度 v 向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子 P 后立刻停止,物块向上摆动整个过程中,物块在夹子中没有滑动小环和夹子的质量均不计,重力加速度为 g下列说法正确的是A. 物块向右匀速运动时,绳中的张力等于 2FB
17、. 小环碰到钉子 P 时,绳中的张力大于 2FC. 物块上升的最大高度为D. 速度 v 不能超过【答案】D【名师点睛】在分析问题时,要细心题中给的力 F 是夹子与物块间的最大静摩擦力,而在物块运动的过程中,没有信息表明夹子与物块间静摩擦力达到最大另小环碰到钉子后,物块绕钉子做圆周运动,夹子与物块间的静摩擦力会突然增大二、选择题 II(本题共 3 小题,每小题 2 分,共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 2 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分)14. 根据图象,下列叙述正确的是A. 图甲所示的远距离输电通常通过提高电压以减少电能损耗B. 图乙
18、所示的行李安检仪采用 射线来透视安检物品C. 图丙所示的照相机镜头上呈现的淡绿色是由光的偏振引起的D. 图丁所示的核反应堆可以通过调整插入镉棒的深度来控制核反应速度【答案】AD【解析】A. 远距离输电,可以通过提高输电电压、减小电流来降低输电线路上的能量损耗,故 A 正确;B. 行李安检仪采用 X 射线来透视安检物品,故 B 错误;C照相机镜头上呈现的淡绿色是由薄膜干涉引起的,故 C 错误;D. 镉棒可以吸收铀核裂变中产生的中子,利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度,故D 正确故选:AD。15. 将一根较长的弹性细绳沿 轴放置,左端记为坐标原点,将绳子拉平后,手握左端,以固定的频率和振幅上下
19、抖动(简谐运动) ,如图 1 所示。从抖动开始计时,在 t=0.3s 时的波形如图 2 所示,下列说法正确的是A. 手抖动绳的频率为 2.5HzB. 在 t=0.75s 时,A 点的速度方向向上C. 在 00.3s 的时间内,质点 B 经过的路程为 6cmD. 该列波遇到宽度为 6m 的障碍物时不能发生衍射【答案】ABC【解析】A. 由图可知波传播 3/4 个波长用时 0.3s,则该波的周期 T=0.4s,频率f=1/T=2.5Hz,故 A 正确。B.0.3s 时,A 点由平衡位置向上振动,在 t=0.75s 时,即再经过 0.45s,A 点的速度方向向上,故 B 正确;C0.2s 时,B 开
20、始振动,经 0.1s 到达波谷位置,在 00.3s 的时间内,质点 B 经过的路程为一个振幅,即 6cm,故 C 正确;.故选:ABC。16. 如图是氢原子能级图,大量处在激发态 n=5 能级的氢原子向低能级跃迁, a 是从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级产生的光, b 是从 n=5 跃迁到 n=3 能级产生的光。已知某金属的极限频率 =5.531014Hz,普朗克常量 h=6.610-34Js,电子电荷量 ,则A. 在相同的双缝干涉实验装置中, a 光产生的干涉条纹比 b 光更宽B. a 光和 b 光的光子动量之比为 255:97C. 用 a 光照射该金属时,能产生最大初动能为 0.27e
21、V 的光电子D. 在同样的玻璃中, a 光的传播速度大于 b 光的传播速度【答案】BC【解析】A. 根据 EmEn=E=h,可知,氢原子从 n=4 的能级跃迁到 n=2 的能级的能级差大于从 n=5 的能级跃迁到 n=3 的能级时的能级差,那么 a 光的频率大于 b 光的频率。根据 ,a 光的波长小于 b 光的波长,根据干涉条纹得宽度 ,a 光产生的干涉条纹比 b 光更窄,故 A 错误;B. 根据光的能量公式 与动量公式 可知, a 光和 b 光的光子动量之比等于a 光和 b 光的光子能量之比为 255:97,故 B 正确;C. 根据 EmEn=E,那么 a 光的能量为 Ea=3.40.85=
22、2.55eV。某金属的极限频率 =5.531014Hz,则逸出功为 ,用 a 光照射该金属时,能产生最大初动能为 Ea-W0=2.55eV-2.28eV=0.27eV,故 C 正确;D在同样的玻璃中,a 光的频率高,折射率大。根据 v=c/n,a 光的传播速度小于 b 光的传播速度,故 D 错误。故选:BC。三、非选择题(本题共 7 小题,共 55 分)17. 在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验,除了所给的器材,从下图还必须选取的实验器材是_,可选择的实验器材是_。 (填字母代号)(2)下列方法有助于减小实验误差的是_A在重锤的正下方
23、地面铺海绵B必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒C重复多次实验,重物必须从同一位置开始下落D重物的密度尽量大一些。(3)完成实验后,小明用刻度尺测量纸带距离时如图(乙) ,已知打点计时器每 0.02s 打一个点,则 B 点对应的速度 vB=_m/s若 H 点对应的速度为 vH,重物下落的高度为 hBH,重物质量为 m,当地重力加速度为 g,为得出实验结论完成实验,需要比较 与_的大小关系(用题中字母表示) 。【答案】 (1). AEF (2). D (3). D (4). 1.35 (5). 【解析】(1)在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离,以及通过纸
24、带上两点的距离,求出平均速度,从而可知瞬时速度。纸带上相邻两计时点的时间间隔已知,所以不需要秒表。用电火花计时器的就不用学生电源。必须选取的实验器材其名称是重物、电火花计时器、毫米刻度尺。重锤的质量可以测量也可以不测量,可选择的实验器材其名称天平。(2) A在重锤的正下方地面铺海绵可以防止摔坏实验器材,故 A 错误;B. 不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒,故 B 错误;C. 重复多次实验时,重物不需要从同一位置开始下落,故 C 错误;D重物下落时受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦会使实验误差变大。所以选重物的密度尽量大一些,可以减小受到的阻力的影响,可减少实验误差。故 D
25、正确。故选:D。(3)打 B 点时对应的速度等于 A、C 两点间的平均速度, ; 如果机械能守恒,物体减小的重力势能等于增加的动能,则 ,即 mghAB点睛:在验证机械能守恒的实验中,验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等,所以要测重锤下降的距离和瞬时速度,测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺,不需要秒表,重锤的质量可以不测根据实验的原理判断出哪些是理论误差,哪些是偶然误差18. 某兴趣小组对市场中电线进行调查, (1)如图 1 所示,采用绕线法测得该电线直径为_mm; (2)取长度为 100m 的电线,欲测其电阻:先用多用电表进行粗略测量,将多用表选择开关置于“10”档并调零后,两表笔接
26、触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图 2 所示。为了使测量值更准确, “选择开关”应置于_(填“1” 、 “100”或“1K” ) ,并两表笔短接,调节图 3 中_(“A”或“B” ) 重新调零后进行测量。再用伏安法测量其电阻,并设计图 4 电路,则电压表的另一端应接_(填“ a”或“”) ,测量得电压表示数为 4.50V,而电流表读数如图 5 所示,则所测的电阻为_。【答案】 (1). 1.25 (2). 1 (3). B (4). a (5). 1.80【解析】(1)由图可知,10 匝线圈的直径的总长度为:12.5 mm;则导线的半径为:12.5/10=1.25mm;(2) 欧姆表偏转角
27、度过大,说明待测电阻的阻值较小,应用小倍率档;换挡后,需要重新进行欧姆调零,方法是将两表笔短接,调节图 3 中的 B 旋钮,使指针指到满刻度;因待测电阻的阻值较小,故应采用电流表外接法,故电压表的另一端应接 a;电流表量程为 3A,则最小分度为 0.1A,则读数为 2.50A;则电阻 R=4.50/2.50=1.80;点睛:根据 10 根导线直径的总长度,再求出单匝线圈的直径;根据欧姆表偏转角度,选择倍率档;根据给出的电阻值分析判断应采用的电流表接法;分析电表量程得出最小分度,即可读出电流值;根据欧姆定律,计算电阻值。19. 如图所示, ABC 是一条由倾斜轨道 AB 和水平轨道 BC 组成的
28、绝缘轨道,固定在桌面上,其中 AB 轨道的倾角 =27,水平轨道的长度 L=0.8m,一质量 m=3.210-2kg、电荷量 q=1.010-2C 的可视为质点的滑块以初速度 v0=3m/s 沿轨道上 p 点恰好匀速滑下,从 C 点飞出后落在水平地面上的 M 点上,已知滑块与两轨道间的动摩擦因数相同,sin27=0.45,cos27=0.90, g=10m/s2,求:(1)求滑块与轨道之间的动摩擦因数;(2)求滑块从 B 点运动到 C 点所用的时间;(3)现在 BE 和 CF 之间的区域加上匀强电场,方向垂直 水平轨道,仍将滑块以初速度v0=3m/s 沿轨道上 P 点滑下,发现从 C 点飞出后
29、落在水平地面的 N 点上, M 点处在 N 点到 C 点水平距离的中点上,求匀强电场的电场强度的大小和方向。【答案】(1)0.5(2)0.4s(3)12N/C ,方向竖直向下【解析】 (1)滑块恰好匀速滑下,则 ,=0.5;(2)根据- ,根据位移时间关系:解得:t=0.4s; (3)不加电场时, ,v c=1m/s由 x=vt,可知得, 由牛顿第二定律: ,E=12N/C,E 方向竖直向下。20. 小明同学在上海迪士尼乐园体验了超刺激的游戏项目“创极速光轮”后,对“过山车”类型的轨道运动充满了兴趣。为此他自己利用器材设计拼接了一条轨道,如图所示, ABC 为一条水平轨道, BC 段长度为 2
30、0cm,斜直轨道 CD 段长度 15cm,与水平面夹角 =370, BC 段与 CD 段在 C 点平滑连接,竖直圆弧轨道 DEF 的圆心为 O1,半径 R1=10cm,圆轨道与 CD 相切于 D 点, E 为圆弧轨道的最高点,半径 O1F 水平, FG 段为竖直轨道,与 1/4 圆轨道 GH 相切于G 点,圆形轨道 GH 圆心为 O2,半径 R2=4cm, G、 O2、 D 在同一水平线上,水平轨道 HK 长度为40cm, HK 与 CD 轨道错开。在 AB 段的 A 端固定一轻质弹簧,弹簧自然伸长时刚好位于 B 端,现在 B 端放置一个小环(可视为质点)但不栓接,小环的质量为 m=0.01k
31、g,现推动小环压缩弹簧 d 后释放,小环恰好能运动到 D 点。已知小环只在轨道 BC、 CD、 HK 上受到摩擦力,动摩擦因数 =0.5,弹簧弹性势能与弹簧弹性形变量的二次方成正比。不计空气阻力,sin37=0.6,cos37=0.8, g=10m/s2.则:(1)求小环在 B 点的速度大小 v;(2)某次实验,弹簧压缩量为 2d,求小环在 E 处对轨道的压力;(3)小环能否停在 HK 上?若能,求出弹簧压缩量的取值范围;若不能,请说明理由。【答案】 (1) (2)1.04N 方向竖直向上(3)小环不能停在 HK 上【解析】 (1)由 B 到 D,根据动能定理: ,代入数据得:v= m/s;(
32、2)弹簧压缩量为 d 时, , 弹簧压缩量为 2d 时, 在 B 的动能变为原来的 4 倍,速度 ,设到 E 点速度为 vE,轨道对环的弹力为 FE,根据动能定理:联立解得:F E=1.04N 根据牛顿第三定律,小环在 E 处对轨道的压力为 1.04N,方向竖直向上;(3)假设小环在 E 点速度为零,在 HK 上滑行的距离为 x,根据动能定理:带入数据得:x=0.44m0.4m,小环不能停在 HK 上。21. 如图所示为探究“感应电流方向的规律”实验装置中,第一次将磁铁快速插入线圈中,第二次将磁铁慢慢插入线圈中,发现电流计的指针摆动幅度大小不同,第一次比第二次的幅度_ (填写“大”或“小”),
33、原因是线圈中的_(填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”) 两次实验不同。【答案】 (1). 大 (2). 磁通量的变化率【解析】第一次将将磁铁快速插入线圈中,所用时间短,磁场变化快,穿过线圈的磁通量变化快,即线圈中的磁通量变化率大,感应电动势大,感应电流大,电流计的指针摆动的幅度大;第二次将磁铁慢慢插入线圈中,所用时间长,磁场变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢,即原因是线圈中的磁通量变化率小,感应电动势小,感应电流小,电流计的指针摆动的幅度小;所以答案为第一次比第二次的幅度大,原因是线圈中的磁通量变化率,两次实验不同。【点睛】穿过线圈的磁通量变化快,即线圈中的磁通量变化率大,感应电动
34、势大,感应电流大,电流计的指针摆动的幅度大。22. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,下列操作正确的是_。 A先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压C观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整 D测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合下列图示中条纹间距表示正确是_。【答案】 (1). AC (2). C【解析】A、根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知,安装器材的过程中,先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上单缝和双缝及测量头,故 A 正确;B、要小灯泡正常发光,则接通电源前把输出电压调到
35、小灯泡额定的电压,故 B 正确;C、观察到条纹比较模糊,可能是单缝和双缝不平行,可以调节拨杆进行调整,故 C 正确;D、测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合,故 D 错误;故选 ABC。(2) 干涉条纹的宽度是一个明条纹与一个暗纹之间的宽度的和,为两个相邻的明(或暗纹)条纹中心之间的距离,故 C 图是正确的。【点睛】知道实验步骤和注意事项;条纹宽度是相邻明条纹中心或相邻暗条纹中心间的距离。23. 如图所示,在粗糙的水平面上 0.5a1.5a 区间放置一探测板( a= ) 。在水平面的上方存在水平向里,磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,磁场右边界离小孔 O 距离为 a,位于
36、水平面下方离子源 C 飘出质量为 m,电荷量为 q,初速度为 0 的一束负离子,这束离子经电势差为 U= 的电场加速后,从小孔 O 垂直水平面并垂直磁场射入磁场区域, t 时间内共有 N 个离子打到探测板上。(1)求离子从小孔 O 射入磁场后打到板上的位置。(2)若离子与挡板碰撞前后没有能量的损失,则探测板受到的冲击力为多少?(3)若射到探测板上的离子全部被板吸收,要使探测板不动, 水平面需要给探测板的摩擦力为多少?【答案】 (1)打在板的中间(2) 方向竖直向下(3) 方向水平向左【解析】(1)在加速电场中加速时据动能定理: ,代入数据得 在磁场中洛仑兹力提供向心力: ,所以半径 轨迹如图:
37、, ,所以 ,离子离开磁场后打到板的正中间。(2)设板对离子的力为 F,垂直板向上为正方向,根据动量定理:F= 根据牛顿第三定律,探测板受到的冲击力大小为 ,方向竖直向下。(3)若射到探测板上的离子全部被板吸收,板对离子水平方向的力为 T,根据动量定理: ,T= 离子对板的力大小为 ,方向水平向右。所以水平面需要给探测板的摩擦力大小为 ,方向水平向左。24. 如图所示,两根相距 L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着 n 个宽度为d、间距为 2d 的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为 R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域 L2的位置放有一根质量为 m
38、,长为 L1,阻值为 r 的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力 F 作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为 ,重力加速度为 g。(1)若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第 2 个匀强磁场区域时的速度v2的大小;(2)在满足第(1)小题条件时,求第 n 个匀强磁场区域的磁感应强度 Bn的大小;(3)现保持恒力 F 不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第 n 个磁场区域的整个过程中左端电阻 R 上产生的焦耳热 Q。【答案】 (1) (2) (3) 【解析】试题分析:(1)金属棒匀加速运动有解得:(2)金属棒匀加速运动的总位移为金属棒进入第 n 个匀强磁场的速度满足金属棒在第 n 个磁场中匀速运动有解得:(3)金属棒进入每个磁场时的速度 v 和离开每个磁场时的速度 均相同,由题意可得金属棒从开始运动到通过第 n 个磁场区域的过程中,有解得:考点:法拉第电磁感应定律;牛顿第二定律;能量守恒定律的应用【名师点睛】本题分析受力是基础,关键从能量转化和守恒角度来求解,解题时要注意抓住使棒进入各磁场的速度都相同,以及通过每段磁场时电路中发热量均相同的条件