[物理——选修3-4](15分)
15.如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线.则( )
A. 在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度 B. 在真空中,a光的波长小于b光的波长
C. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D. 若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失
E. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
16.平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与O的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1s,振幅A=5cm.当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置.求:
(i)P、Q间的距离;
(ii)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程.
[物理——选修3-5](15分)
17.实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是( ) A. 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B. β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C. 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D. 人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 E. 光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关
18.两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.求: (i)滑块a、b的质量之比;
(ii)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.
一、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分. 1.(6分)如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,改微粒将( )
A.保持静止状态 B. 向左上方做匀加速运动 C.向正下方做匀加速运动 D. 向左下方做匀加速运动
解答: 解:在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,微粒受重力和电场力平衡,故电场力大小F=mg,方向竖直向上;
将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,电场强度大小不变,方向逆时针旋转45°,故电场力逆时针旋转45°,大小仍然为mg;
故重力和电场力的大小均为mg,方向夹角为135°,故合力向左下方,微粒的加速度恒定,向左下方做匀加速运动; 故ABC错误,D正确; 故选:D. 2.(6分)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )
A. Ua>Uc,金属框中无电流
B. Ub>Uc,金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣a
2
C. Ubc=﹣Blω,金属框中无电流
2
D. Ubc=Blω,金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a
解答: 解:AB、导体棒bc、ac做切割磁感线运动,产生感应电动势,根据右手定则,感应电动势的方向从b到c,或者说是从a到c,故Ua=Ub<Uc,磁通量一直为零,不变,故金属框中无电流,故A错误,B错误;
CD、感应电动势大小=Bl(
)=Blω,由于Ub<Uc,所以Ubc=﹣Blω,磁通量
22
一直为零,不变,金属框中无电流,故C正确,D错误; 故选:C. 3.(6分)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1×10m/s,某次发射卫星飞经赤道上
3
空时的速度为1.55×10m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )
3
A.西偏北方向,1.9×10m/s
3
C.西偏北方向,2.7×10m/s
3
B. 东偏南方向,1.9×10m/s
3
D. 东偏南方向,2.7×10m/s
3
3
解答: 解:合速度为同步卫星的线速度,为:v=3.1×10m/s;
3
一个分速度为在转移轨道上的速度,为:v1=1.55×10m/s;
合速度与该分速度的夹角为30度,根据平行四边形定则,另一个分速度v2如图所示:
该分速度的方向为东偏南方向,根据余弦定理,大小为:
=
=1.9×10
3
m/s.
故选:B. 4.(6分)一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小f恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是( )
A.
B. C. D.
解答: 解:在0﹣t1时间内,如果匀速,则v﹣t图象是与时间轴平行的直线,如果是加速,根据P=Fv,牵引力减小;根据F﹣f=ma,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即F1=f,汽车开始做匀速直线运动,此时速度v1=v﹣t图象先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线;
在t1﹣t2时间内,功率突然增加,故牵引力突然增加,是加速运动,根据P=Fv,牵引力减小;再根据F﹣f=ma,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即F2=f,汽车开始做匀速直线运动,此时速度v2=
=
.所以在t1﹣t2时间内,即v﹣t图象也先是
=
.所以0﹣t1时间内,
平滑的曲线,后是平行于横轴的直线. 故A正确,BCD错误; 故选:A 5.(6分)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说明正确的是( ) A. 指南针可以仅具有一个磁极
B. 指南针能够指向南北,说明地球具有磁场 C. 指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D. 在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转
解答: 解:A、不存在单独的磁单极子,指南针也不例外,故A错误;
B、指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,地磁场是南北指向的,故B正确;
C、指南针的指向会受到附近铁块的干扰,是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场,故C正确; D、在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,电流的磁场在指南针位置是东西方向的,故导线通电时指南针偏转90°,故D错误; 故选:BC. 6.(6分)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,I中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子( ) A. 运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B. 加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C. 做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍 D. 做圆周运动的角速度是Ⅰ中的k倍
解答: 解:设Ⅱ中的磁感应强度为B,则Ⅰ中的磁感应强度为kB,