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四、选考题(本题共2道小题,第17题4分,为五选三;第18题6分,为解答题,本题共10分)
17.如图所示,图甲为某一列简谐横波在t=0.5s 时的波形图,图乙为介质中P处质点的振动图象,则关于该波的说法正确的是( )
A.传播方向沿+x方向传播 B.波速为16 m/s
C.P处质点振动频率为1Hz D.P处质点在5s内路程为10 m E.P处质点在5s末内位移为0.5 m
18.如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径.来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射.已知∠ABM=30°,求 ①玻璃的折射率. ②球心O到BN的距离.
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试卷答案
1.B
【考点】力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.
【分析】对物体受力分析是指分析物体的受力情况同时画出受力的示意图,本题可以先对m受力分析,再结合牛顿第三定律对M受力分析.
【解答】解:先对物体m受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;
再对M受力分析,受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力; 故选B. 2.D
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 【专题】定性思想;推理法;共点力作用下物体平衡专题.
【分析】将重力按照作用效果分解为平行斜面的下滑分力和垂直斜面的垂直分力,当最大静摩擦力平行斜面向下和平行斜面向上时,分别求解出对应的弹簧弹力,得到弹簧弹力的作用范围 【解答】解:将重力按照作用效果分解:平行斜面的下滑分力为mgsin30°=10N,垂直斜面的垂直分力为mgcos30°=10
N;
当最大静摩擦力平行斜面向下时,物体与斜面间的最大静摩擦力为12N,弹簧弹力为拉力,等于22N;
当最大静摩擦力平行斜面向上时,物体与斜面间的最大静摩擦力为12N,弹簧弹力为推力,等于2N;
故弹簧弹力可以是不大于2N推力或者不大于22N的拉力,也可以没有弹力; 本题选不正确的 故选:D 3.C
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】根据速度时间公式求出汽车的加速度,从而得出汽车每秒内速度的变化量.根据平均速度推论求出汽车的平均速度,结合平均速度求出汽车的位移. 【解答】解:A、汽车匀加速直线运动的加速度a=
,故A正确.
B、因为汽车的加速度为2m/s2,则汽车每秒内速度的变化量为2m/s,故B正确. C、根据平均速度推论知,汽车的平均速度
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,故C错误.
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D、汽车的位移x=
本题选错误的,故选:C. 4.A
,故D正确.
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】开动卫星上的小型喷气发动机使得卫星加速,机械能增大,变轨过过程能量守恒,所以同步轨道上卫星机械能增大;
根据“高轨低速大周期”判断卫星速度大小,进而判断动能.
【解答】解:适时开动卫星上的小型喷气发动机使得卫星加速,机械能增大,变轨过过程能量守恒,所以同步轨道上卫星机械能增大;
根据“高轨低速大周期”判断同步轨道上卫星速度小,所以动能也小.故BCD错误,A正确. 故选:A. 5.C
【考点】动量守恒定律.
【分析】在位移时间图象中,斜率表示物体的速度,由图象可知碰撞前后的速度,根据动量的公式及动量守恒定律可以求解两球的质量之比. 【解答】解:由s﹣t图象可知,碰撞前vA=碰撞后vA′=vB′=v==
=
=4m/s,vB=0m/s,
=1m/s,碰撞过程动量守恒,
对A、B组成的系统,设A原方向为正方向,则由动量守恒定律得:mAvA=(mA+mB)v, 解得mA:mB=1:3;故C正确,ABD错误. 故选:C. 6.A
【考点】楞次定律.
【分析】楞次定律的内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化.根据楞次定律判定感应电流的方向,从而即可求解.
【解答】解:条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中,原磁场方向向左,且磁通量在增加,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化,所以感应电流的磁场向右,由安培定则,知感应电流的方向顺时针方向,即向左.
条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中,原磁场方向向左,且磁通量在减少,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化,所以感应电流的磁场向左,由安培定则,知感应电流的方向逆时针方向,即向右,故A正确,BCD错误.
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故选:A. 7.A
【考点】变压器的构造和原理.
【分析】Rt处温度升高时,电阻减小,根据闭合电路欧姆定律结合功率公式分析.在图甲的t=0.01s时刻,e=0,则磁通量最大,根据图甲得出输入电压的最大值和周期,进而求出角速度,从而写出瞬时表达式,变压器原副线圈功率相等.
【解答】解:A、副线圈电压不变,若Rt电阻原来大于R,则温度升高时,电压表V2示数与电流表A2示数的乘积增大,若Rt电阻原来小于R,则电压表V2示数与电流表A2示数的乘积变小,当Rt处温度升高时,电阻减小,则副线圈总功率增大,所以原线圈功率增大,即电压表V1示数与电流表A1示数的乘积一定变大,故A正确;
B、Rt处温度升高时,电阻减小,电压表V2测量Rt的电压,则电压表V2示数减小,V1示数不变,则电压表V1示数与V2示数的比值变大,故B错误;
C、在图甲的t=0.01s时刻,e=0,则磁通量最大,此时矩形线圈平面与磁场方向垂直,故C错误;
D、根据图甲可知,Em=36压的瞬时值表达式为u=36故选:A 8.B
本题考查带电粒子在磁场中运动的知识点,意在考查学生的推理能力。 粒子运动的周期为正确;
,比荷相同,则周期相同,两粒子运动的周期之比为1∶1,选项BV,T=0.02s,则
=
=100πrad/s,变压器原线圈两端电
sin100πt(V),故D错误.
,两粒子从P、Q两点射出的圆心角为1∶2,所以运动的时间为1∶2,选项A
,
,所以粒子在磁场中运
错误;设磁场区域半径为R,则动轨道半径之比为3∶1,选项C错误;
,粒子运动的轨道半径之比等于运动的速率之比,
粒子在磁场中速率之比为3∶1,选项D错误。综上本题选B。 9.AD
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度;爱因斯坦光电效应方程.
【分析】α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据;根据原子能量的变化,结合电子动能的变化分析氢原子的电势能变化;根据光电效应方程分析影响光电子最大初动能
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的因素;根据半衰期的次数,结合得出原子核剩余的质量.
【解答】解:A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立原子核式结构模型,故A正确.
B、根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后,从高能级跃迁到低能级,原子能量减小,电子轨道半径减小,根据
知,电子的动能增大,则氢原子电势能减小,故B错误.
C、根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知,光电子的最大初动能与入射光的强度无关,故C错误. D、
Bi的半衰期是5天,15天经过了3个半衰期,根据
知,衰
变后剩余的质量为1.5 g,故D正确. 故选:AD. 10.AC
【考点】电场线;牛顿第二定律;电势.
【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止,电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小.
【解答】解:A、电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,可知EA<EB,所以a、b两点比较,粒子的加速度在b点时较大,故A正确
B、由粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧,根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,整个过程电场力做正功,故B错误
C、整个过程电场力做正功,根据动能定理得经b点时的动能大于经a点时的动能,所以无论粒子带何种电,经b点时的速度总比经a点时的速度大,故C正确
D、由于不知道粒子的电性,也不能确定电场线的方向,所以无法确定a点的电势和b点的电势大小关系,故D错误 故选AC. 11.CD
根据动能定理得,合力做功等于动能的变化量即:
,小车克服阻力做功为:
,故A错误;根据动能定理得,合力做功等于动能的变化量即:
,所以动能增加了
,故B错误;在上升过程中,重力做功
为WG=-mgh,则小车的重力势能增加mgh,故C正确;小车的机械能增加了动能与重力势能之和即12.
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,故D正确。所以CD正确,AB错误。