高中物理原创题库1
高中物理经典试题库1000题

《物理学》基础题库一、选择题1、光线垂直于空气和介质的分界面,从空气射入介质中,介质的折射率为n,下列说法中正确的是()A、因入射角和折射角都为零,所以光速不变B、光速为原来的n倍C、光速为原来的1/nD、入射角和折射角均为90°,光速不变2、甘油相对于空气的临界角为42.9°,下列说法中正确的是()A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象C、光从甘油射入空气,入射角大于42.9°能发生全反射现象D、光从空气射入甘油,入射角大于42.9°能发生全反射现象3、一支蜡烛离凸透镜24cm,在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像,以下说法中正确的是()A、像倒立,放大率K=2B、像正立,放大率K=0.5C、像倒立,放大率K=0.5D、像正立,放大率K=24、清水池内有一硬币,人站在岸边看到硬币()A、为硬币的实像,比硬币的实际深度浅B、为硬币的实像,比硬币的实际深度深C、为硬币的虚像,比硬币的实际深度浅D、为硬币的虚像,比硬币的实际深度深5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。
光由甲媒质进入乙媒质时,以下四种答案正确的是()A、折射角>入射角B、折射角=入射角C、折射角<入射角D、以上三种情况都有可能发生6、如图为直角等腰三棱镜的截面,垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射,三棱镜的临界角()A、大于45ºB、小于45ºC、等于45ºD、等于90º7、光从甲媒质射入乙媒质,入射角为α,折射角为γ,光速分别为v甲和v乙,已知折射率为n甲>n乙,下列关系式正确的是()A、α>γ,v甲>v乙B、α<γ,v甲>v乙C、α>γ,v甲<v乙D、α<γ,v甲<v乙8、如图所示方框的左侧为入射光线,右侧为出射光线,方框内的光学器件是( )A 、等腰直角全反射棱镜B 、凸透镜C 、凹透镜D 、平面镜9、水对空气的临界角为48.6˚,以下说法中能发生全反射的是( )A 、光从水射入空气,入射角大于48.6˚B 、光从水射入空气,入射角小于48.6˚C 、光从空气射入水,入射角大于48.6˚D 、光从空气射入水,入射角小于48.6˚10、媒质Ⅰ和Ⅱ的折射率分别为n 1和n 2,光速分别为v 1和v 2。
2023人教版带答案高中物理必修一第一章运动的描述微公式版知识点题库

2023人教版带答案高中物理必修一第一章运动的描述微公式版知识点题库单选题1、关于时间与时刻,下列说法中正确的是()A.手表上指针所指的某一位置表示的是时间B.作息时间表上的7:40表示的是时刻C.2s内与第2s内是指同一段时间D.第5s内和第3s末都是指时刻答案:BA.手表上指针所指的某一位置表示的是时刻,故A错误;B.7:40指的是一个时间点,是时刻,故B正确;C.2s内的时间间隔为2s,第2s内的时间间隔为1s,不是同一段时间,故C错误;D.第5s内,是指时间的长度,不是时刻,故D错误。
故选B。
2、下列说法正确的是()A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同答案:BA.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球的形状和大小不能忽略,故不可以看成质点,故A错误;B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,要考虑乒乓球的大小和形状,则乒乓球不能看成质点,故B正确;C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小不可以忽略,故C错误;D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分有转动和平动,各部分的速度不可以视为相同,故D错误;故选B。
3、周末爷爷奶奶要来玩,小聪乘坐出租车从小区门口出发,到汽车站接到爷爷奶奶后立即乘坐同一辆出租车回家,出租车票据部分信息如图所示。
下列说法正确的是()×××××××1021105420.6km48.7A.10:21指的是时间间隔B.10:54指的是时刻C.整个过程的路程为0D.整个过程的位移大小为20.6 km答案:BA.图中10:21是上车的时间点,表示时刻,故A错误;B.图中10:54是下车的时间点,表示时刻,故B正确;C.路程是运动物体的轨迹长度,故整个过程的路程为20.6km,故C错误;D.位移的大小指从初位置指向末位置的有向线段的长度,由题意可知,出租车返回出发地,故位移为零,故D 错误。
高中物理原创题库1

1、空间存在着平行纸面的匀强电场,但电场的具体方向未知,现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA 、OB 两个方向探测该静电场中各点电势,得到各点电势φ与到O 点距离的函数关系如图所示,则下列关于该电场的电场强度E 的说法中,正确的是A. V/m 2=E ,沿OA 方向B. V/m 200=E ,沿BO 方向C. V /m 3200=E ,沿AOB ∠角平分线向左D. V /m 33400=E ,沿AOB ∠角平分线向左 【答案】B【解析】由φ-x 和φ-y 图象可知,OA 、OB 两个方向上距离O 点相同距离处电势相等,比如,取距离均为20cm 处,电势均为40V ,则这两点位于同一等势面上,用直线将两点连接,然后作这条等势线的过O 点的垂线,由电场线和等势面的关系可知,这就是电场线,且方向向左,且电场强度大小等于V /m 33400cos3020cm V 40=⋅==οd U E ,故本题选B 。
【命题意图】考察电场线与等势面的关系、电场强度和电势差的关系,以及识图、信息提取能力。
【易错提醒】φ-x 和φ-y 图象的斜率xE x ∆∆=ϕ、y E y ∆∆=ϕ都只是电场强度在OA 、OB 两个方向上的投影,因此,不可以将这两者合成的方式求解电场强度,当然更不能把这两个投影直接当做电场强度本身。
认识到这点,本题就还可以用投影的方式直接求解电场强度。
【参考文献】陈恩谱老师《物理原来可以这样学》“高中物理中矢量标积的一些有用的结论”一文。
2、如图所示,两足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 水平放置,导轨间距为L ,垂直导轨的虚线OO' 两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B 的相反方向的竖直匀强磁场,两长度均为L 、电阻均为R 、质量均为m 的金属导体棒a 、b 垂直导轨放在OO' 左右两侧,并与导轨保持良好接触,不计其他电阻。
现给导体棒a 一个瞬时冲量,使a 获得一个水平向右的初速度v 0,则下列关于a 、b 两棒此后的整个运动过程的说法中,正确的是A 、a 、b 两棒组成的系统动量守恒B 、a 、b 两棒最终都将以大小为2v 的速度做匀速直线运动C 、整个过程中,a 棒上产生的焦耳热为820mvD 、整个过程中,流过a 棒的电荷量为LBmv 20【答案】BD【解析】由右手定则和左手定则可知,两导体棒所受安培力均向左,因此系统动量不守恒,A 错;回路总电动势为b a BLv BLv E -=,随着v a 的减小、v b 的增大,回路总电动势减小,回路电流减小,安培力ABO x y φ/V 25 O x /cm 50 φ/V 20 O y /cm 40MNQP减小,两棒加速度最终减为零,两棒均匀速运动,设整个过程回路中的平均电流为I ,则由动量定理,有a 棒:0mv mv LBt I a -=-b 棒:0-=b mv LBt I两式联立,解得20v v a =向右、20v v b =向左,流过a 棒的电荷量为BLmv t I q 20==。
高中物理经典题库1000题

《物理学》题库一、选择题1、光线垂直于空气和介质的分界面,从空气射入介质中,介质的折射率为n,下列说法中正确的是()A、因入射角和折射角都为零,所以光速不变B、光速为原来的n倍C、光速为原来的1/nD、入射角和折射角均为90°,光速不变2、甘油相对于空气的临界角为42.9°,下列说法中正确的是()A、光从甘油射入空气就一定能发生全反射现象B、光从空气射入甘油就一定能发生全反射现象C、光从甘油射入空气,入射角大于42.9°能发生全反射现象D、光从空气射入甘油,入射角大于42.9°能发生全反射现象3、一支蜡烛离凸透镜24cm,在离凸透镜12cm的另一侧的屏上看到了清晰的像,以下说法中正确的是()A、像倒立,放大率K=2B、像正立,放大率K=0.5C、像倒立,放大率K=0.5D、像正立,放大率K=24、清水池内有一硬币,人站在岸边看到硬币()A、为硬币的实像,比硬币的实际深度浅B、为硬币的实像,比硬币的实际深度深C、为硬币的虚像,比硬币的实际深度浅D、为硬币的虚像,比硬币的实际深度深5、若甲媒质的折射率大于乙媒质的折射率。
光由甲媒质进入乙媒质时,以下四种答案正确的是()A、折射角>入射角B、折射角=入射角C、折射角<入射角D、以上三种情况都有可能发生6、如图为直角等腰三棱镜的截面,垂直于CB面入射的光线在AC面上发生全反射,三棱镜的临界角()A、大于45ºB、小于45ºC、等于45ºD、等于90º7、光从甲媒质射入乙媒质,入射角为α,折射角为γ,光速分别为v甲和v乙,已知折射率为n甲>n乙,下列关系式正确的是()A、α>γ,v甲>v乙B、α<γ,v甲>v乙C、α>γ,v甲<v乙D、α<γ,v甲<v乙8、如图所示方框的左侧为入射光线,右侧为出射光线,方框内的光学器件是( ) A 、等腰直角全反射棱镜 B 、凸透镜 C 、凹透镜 D 、平面镜9、水对空气的临界角为48.6˚,以下说法中能发生全反射的是( )A 、光从水射入空气,入射角大于48.6˚B 、光从水射入空气,入射角小于48.6˚C 、光从空气射入水,入射角大于48.6˚D 、光从空气射入水,入射角小于48.6˚10、媒质Ⅰ和Ⅱ的折射率分别为n 1和n 2,光速分别为v 1和v 2。
高中物理选修一综合测试题基础知识题库(带答案)

高中物理选修一综合测试题基础知识题库单选题1、某列“和谐号”高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段此列车的动量()A.与它的位移成正比B.与它的位移的平方成正比C.与它的速度成反比D.与它所经历的时间成正比答案:DAB.根据匀变速直线运动公式v2=2ax解得v=√2ax则列车的动量为p=mv=m√2ax故AB错误;C.由动量表达式可知列车的动量为p=mv即动量与速度成正比,故C错误;D.根据v=at则列车的动量为p=mv=mat即与它所经历的时间成正比,故D正确。
故选D。
2、《枫桥夜泊》中有名句:“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。
其中,当钟声传到客船时,对大钟的撞击早已停止了,但仍感觉“余音未绝”,分析其原因可能是()A.大钟的回声B.大钟在继续振动,空气中继续形成声波C.人的听觉发生“暂留”的缘故D.大钟虽停止振动,但空气仍在振动答案:B停止对大钟的撞击后,大钟做阻尼振动,仍在空气中形成声波,随着能量的减弱,钟声逐渐消失。
故选B。
3、一个人站在湖边,观察离岸一段距离的水下的一条鱼,这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位置相比较,下列说法中正确的是()A.在鱼真实位置的正上方某处B.在鱼真实位置下方偏向观察者的某处C.在鱼真实位置上方偏向观察者的某处D.所给条件不足,无法确定观察到的鱼的位置答案:C如图所示画出光路图所以这个人看到的鱼的位置在鱼真实位置上方偏向观察者的某处,故C正确,ABD错误。
故选C。
4、最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为()A.1.6×102 kgB.1.6×103 kgC.1.6×105 kgD.1.6×106 kg答案:B设它在∆t时间内喷射的气体质量为∆m,根据动量定理FΔt=Δmv 解得Δm Δt =Fv=4.8×1063000kg/s=1.6×103kg/s则它在1 s时间内喷射的气体质量约为1.6×103 kg。
高中生物理知识竞赛试题库及解答

高中生物理知识竞赛试题库及解答一、选择题1. 下列哪个物理量是标量?A. 速度B. 力C. 位移D. 加速度{解答:答案为A。
速度是一个只有大小、没有方向的物理量,是标量。
}2. 物体做直线运动时,下列哪个条件一定成立?A. 加速度与速度同方向B. 加速度与速度反方向C. 加速度为零D. 速度为零{解答:答案为B。
物体做直线运动时,加速度与速度反方向一定成立。
}二、填空题1. 由牛顿第二定律可知,物体的加速度与作用力成______,与物体的质量成______。
{解答:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
}2. 光在真空中的传播速度为______。
{解答:光在真空中的传播速度为3×10^8 m/s。
}三、计算题1. 一物体做直线运动,已知初速度为10 m/s,加速度为2m/s^2,求5秒后的速度。
{解答:根据公式v = v0 + at,代入v0 = 10 m/s,a = 2 m/s^2,t = 5 s,得到v = 20 m/s。
}2. 一条直导线通以电流I,长度为L,导线的电阻为R,距离导线x处有一平面,该平面与导线垂直。
求该平面上的磁场强度。
{解答:根据毕奥-萨伐尔定律,磁场强度H与电流I、导线长度L、距离x之间的关系为H = (I / 2πR) × (L / x)。
}四、实验题1. 设计一个实验,验证牛顿第二定律。
{解答:实验步骤如下:(1)准备一个弹簧测力计、一个滑轮组和一个质量为m的物体。
(2)将物体悬挂在滑轮组上,记录弹簧测力计的示数F。
(3)根据牛顿第二定律F = ma,计算物体的加速度a。
(4)改变物体的质量,重复步骤2和3,观察弹簧测力计的示数和物体加速度的关系。
}这份试题库及解答旨在为高中生物理知识竞赛提供复习资料,希望能对你的学习有所帮助。
祝你取得好成绩!。
高中推荐物理题库及答案

高中推荐物理题库及答案高中物理题库及答案一、选择题1. 根据牛顿第二定律,若物体的质量为\( m \),加速度为\( a \),作用在物体上的合外力为\( F \),则下列关系正确的是:A. \( F = m \cdot a \)B. \( F = a \cdot m \)C. \( F = a + m \)D. \( F = m / a \)答案:A2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,经过时间\( t \),其位移为\( s \)。
如果初速度为\( v_0 \),经过时间\( t \),其位移为\( s' \),则下列关系正确的是:A. \( s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2 \)B. \( s = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2 \)C. \( s' = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2 \)D. \( s' = v_0 \cdot t \)答案:B二、填空题1. 根据动能定理,若物体的质量为\( m \),速度为\( v \),其动能\( E_k \)为________。
答案:\( \frac{1}{2} m v^2 \)2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力\( F \),摩擦力\( f \),若物体做匀速直线运动,则\( F \)和\( f \)的关系是________。
答案:\( F = f \)三、计算题1. 一个质量为2kg的物体,从静止开始在水平面上做匀加速直线运动,加速度为3m/s²。
求物体在第3秒末的速度和位移。
解:根据公式\( v = a \cdot t \),物体在第3秒末的速度为:\( v = 3 \cdot 3 = 9 \) m/s根据公式\( s = \frac{1}{2} a t^2 \),物体在第3秒末的位移为:\( s = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 3^2 = 13.5 \) m2. 一个质量为5kg的物体从高度为10m的平台上自由落下,忽略空气阻力。
高中物理试题库:静电场

高中物理试题库:静电场(一)填空题0111 一带正电小球移近不带电导体时,小球将受到_________力;一带负电小球移近不带电导体时,小球将受到_________力;一带正电小球靠近不带电的接地导体时,小球将受到力;一带负电小球与不带电的接地导体接触时小球将_________力。
0211 由库仑定律知,当r→0时,F→∞,但将二带同号电荷的小球推靠在一起并不很费力,其原因是_________。
0322 在一带正电荷的大导体附近放置一个检验电荷+q0,测得其受到的力为F,若考虑到电量q0不是足够小,则F/q0将比实际场强_________。
0423 三个在一直线上带负电的小球A、B、C,带电量之比为1∶3∶5,A、C固定,若使B也不动,则AB和BC距离之比为_________。
0522 将某电荷[WTBX]Q分成[WTBX]q和(Q-q)两部分,并将两部分分离开一定距离,则它们之间的库仑力为最大时Q与q的关系为_________。
0622 将一单摆小球带上正电荷置于方向竖直向下的匀强电场,则单摆的周期变_________。
0721 将一孤立带电导体接地,则电荷将会_________;将充电的电容器一极板接地,则电荷_________。
0821 当其它电荷移近两个点电荷时,则这两个电荷之间的库仑力_________。
0911 若两个点电荷连线中点处的场强为零,则表明这两个点电荷是_________电荷。
1023 库仑力和万有引力都是与距离的平方成反比的力,从场的角度看库仑力是电荷在电场中受到的力,那么万有引力就是_________受到的力。
1111 电力线一般并不是点电荷在电场中的运动轨迹,其原因是_________。
1211 静电场的高斯定理表明〖CD#4〗只与高斯面内的电荷有关,而_________与高斯面内外的电荷都有关。
1311 若高斯面内无净电荷,则高斯面上各点的 E_________;若高斯面上各点的E都为零,则高斯面内的净电荷_________。
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1、空间存在着平行纸面的匀强电场,但电场的具体方向未知,现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA 、OB 两个方向探测该静电场中各点电势,得到各点电势φ与到O 点距离的函数关系如图所示,则下列关于该电场的电场强度E 的说法中,正确的是A. V/m 2=E ,沿OA 方向B. V/m 200=E ,沿BO 方向C. V /m 3200=E ,沿AOB ∠角平分线向左D. V /m 33400=E ,沿AOB ∠角平分线向左 【答案】B【解析】由φ-x 和φ-y 图象可知,OA 、OB 两个方向上距离O 点相同距离处电势相等,比如,取距离均为20cm 处,电势均为40V ,则这两点位于同一等势面上,用直线将两点连接,然后作这条等势线的过O 点的垂线,由电场线和等势面的关系可知,这就是电场线,且方向向左,且电场强度大小等于V /m 33400cos3020cm V 40=⋅==οd U E ,故本题选B 。
【命题意图】考察电场线与等势面的关系、电场强度和电势差的关系,以及识图、信息提取能力。
【易错提醒】φ-x 和φ-y 图象的斜率xE x ∆∆=ϕ、y E y ∆∆=ϕ都只是电场强度在OA 、OB 两个方向上的投影,因此,不可以将这两者合成的方式求解电场强度,当然更不能把这两个投影直接当做电场强度本身。
认识到这点,本题就还可以用投影的方式直接求解电场强度。
【参考文献】陈恩谱老师《物理原来可以这样学》“高中物理中矢量标积的一些有用的结论”一文。
2、如图所示,两足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 水平放置,导轨间距为L ,垂直导轨的虚线OO' 两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B 的相反方向的竖直匀强磁场,两长度均为L 、电阻均为R 、质量均为m 的金属导体棒a 、b 垂直导轨放在OO' 左右两侧,并与导轨保持良好接触,不计其他电阻。
现给导体棒a 一个瞬时冲量,使a 获得一个水平向右的初速度v 0,则下列关于a 、b 两棒此后的整个运动过程的说法中,正确的是A 、a 、b 两棒组成的系统动量守恒B 、a 、b 两棒最终都将以大小为2v 的速度做匀速直线运动C 、整个过程中,a 棒上产生的焦耳热为820mvD 、整个过程中,流过a 棒的电荷量为LBmv 20【答案】BD【解析】由右手定则和左手定则可知,两导体棒所受安培力均向左,因此系统动量不守恒,A 错;回路总电动势为b a BLv BLv E -=,随着v a 的减小、v b 的增大,回路总电动势减小,回路电流减小,安培力ABO x y φ/V 25 O x /cm 50 φ/V 20 O y /cm 40MNQP减小,两棒加速度最终减为零,两棒均匀速运动,设整个过程回路中的平均电流为I ,则由动量定理,有a 棒:0mv mv LBt I a -=-b 棒:0-=b mv LBt I两式联立,解得20v v a =向右、20v v b =向左,流过a 棒的电荷量为BLmv t I q 20==。
同时,整个过程中,回路中产生的焦耳热为20222041)2121(21mv mv mv mv Q b a =+-=总,则a 棒上产生的焦耳热为208121mv Q Q a ==总。
故AC 错误,BD 正确。
【命题意图】考察右手定制、左手定则、电磁感应定律、动量定理和动量守恒定律,以及回路总电动势、动态过程分析、串联回路功率分配、电荷量与平均电流的关系,考察分析综合推理能力。
【易错提醒】没注意OO' 两边磁场反向,以为同向,进而误判系统动量守恒,错选A ;对于回路总电动势计算、动量定理处理导体棒收尾运动问题不熟练,无法分析运动过程和确定终态;没有注意求解的是a 棒的焦耳热,而当做回路总焦耳热求解,容易错选C 。
【参考文献】陈恩谱老师《物理原来可以这样学》“对楞次定律的深入理解”一文。
3、太阳中所发生的“氢聚变”的实际过程并不是氢原子核直接聚变为氦原子核,而是借助碳、氮、氧的原子核进行的,其具体反应过程为如图所示的六步循环,请根据右图,判断下列说法中正确的是 A 、X 粒子是电子B 、Y 粒子是中子C 、①处所发生的核反应方程为O H N 15811147→+D 、六步循环的总核反应方程为e 2He H 401-4211+→ 【答案】C【解析】由质量数守恒、电荷数守恒,可知两个包含了X 的核反应方程为e N O 01157158+→、e C N 01136137+→,包含了Y 的核反应方程为He C H N 4212611157+→+,故可知X 为正电子e 01,Y 为氦原子核He 42,故A 、B 错;经过一个“碳循环”,碳、氮、氧的原子核都复原,有4个质子H 11被吸纳,释放出了1个氦原子核He 42和2个正电子e 01,故全过程的总核反应方程为e 2He H 4014211+→,D 错误。
【命题意图】考察核反应方程的书写,核反应中的质量数守恒、电荷数守恒,同时考察基本粒子的符号,和观察概括能力。
【易错提醒】注意不要错把正电子e 01看成了电子e 01-;另外,题干中“循环”“催化作用”都提醒了“经过一个‘碳循环’,碳、氮、氧的原子核都复原”的意思,要结合循环示意图把握住这个意思。
【参考文献】[美] 乔治·伽莫夫《从一到无穷大》一书。
4、万有引力定律和库仑定律具有相同的数学结构,因此,两个定律也就有一些相同的结论。
已知孤立带电导体球处于静电平衡时,电荷均匀分布在外表面;均匀带电球壳外部的电场,可以看作是将球壳上的电荷全部集中于球心处的点电荷的电场。
现类比电场强度,引入引力场强度概念:质量为m 的质点在引力场O 15N 14N 15 C 12N 13C 13光子 质子 质子光子质子光子质子 YXX①中某点所受引力大小为F ,则该点的引力场强度为mFg =,则下列关于引力长强度的说法中,正确的是 A 、质量分布均匀的球壳在其球心处产生的引力场强度为零B 、质量分布均匀的球壳在其内部任意位置产生的引力场强度均为零C 、质量为M 、半径为R 且质量分布均匀的孤立实心球形天体内离球心距离为r (r <R )处的引力场强度为2r M Gg = D 、质量为M 、半径为R 且质量分布均匀的孤立实心球形天体外、离天体表面高度为h 处的引力场强度为2)(h R M Gg +=【答案】ABD【解析】孤立带电导体球处于静电平衡时,其内部电场强度处处为零——这是静电平衡的基本结论,实际上,导体球内部的电场就是其表面电荷产生的电场的叠加结果,由于电荷均匀分布在导体球外表面,这就是说,均匀带电球壳在其内部产生的电场强度处处为零。
类比均匀带电球壳的电场强度,可知质量分布均匀的球壳在其内部产生的引力场强度也是处处为零,故AB 正确;将质量分布均匀的实心球体分成半径为r 的实心球体(质量设为m ,M Rr m 33=)和半径大于r 的球壳,则球壳在离球心距离为r (r <R )处产生的引力场强度为零,只需要考虑半径为r 的实心球体在离球心距离为r (r <R )处产生的引力场强度:r RMG r m Gg 32==,故C 错;人造卫星在轨道上运行时,由牛顿第二定律可知,m F a 引=,这和引力场强度定义式mF g 引=完全一致,故D 正确。
【命题意图】考察静电平衡的基本结论及对基本结论的理解,库仑定律和万有引力定律的相似数学结构,以及对牛顿第二定律的理解;同时考察类比推理能力、微元分解推理能力。
【易错提醒】不理解处于静电平衡的孤立导体内部场强是由导体表面电荷产生电场的叠加结果,从而对B 选项无从下手;没注意半径大于r 的球壳在其内部产生的引力场强度为零,误把整个球体质量等效看做集中于球心的质点,从而错选C 。
【参考文献】陈恩谱老师《物理原来可以这样学》“对重力加速度的几点辨析”一文。
5、如图所示为一台教学用手摇式交流发电机,当缓慢摇动大皮带轮手柄时,连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。
若已知大皮带轮半径为R ,小皮带轮半径为r ,摇动手柄的角速度为ω,且摇动过程中皮带不打滑,则下列说法中正确的是A 、发电机产生的交变电流频率为π2ωB 、小灯泡闪烁的频率为rRπ2ωC 、小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流电压有效值的乘积D 、提高手摇手柄的角速度,可以使小灯泡亮度基本保持不变和提高小灯泡的亮度【答案】D【解析】大皮带轮与小皮带轮边沿线速度大小相等,则有R r ωω=',解得小皮带轮的角速度为rRωω=',再由f π2='ω可知发电机线圈转动频率为rRf π2ω=,此即发电机产生的交变电流的频率,故A 错;而小灯泡发光亮度只与电流大小有关,因此它在一个周期内会闪烁两次,其闪光频率为rRf π2ω=,故B 错;小灯泡闪烁,也就是小灯泡亮度时刻在变化,说明小灯泡的瞬时功率时刻在变化,不是定值,而电流、电压有效值乘积计算的是定值,故C 错;当ω增大,线圈转动频率(角速度)增加时,由ω'=NBS E m 可知,发电机产生的交变电流频率增加且最大值、有效值均增加,因此灯泡发光亮度增加,频率过快时,灯丝温度来不及跟随电流变化,小灯泡亮度就会趋于稳定,不再闪烁,这就是白炽灯的工作基础。
【命题意图】考察圆周运动的连接速度关联,交变电流的产生、频率、最大值有效值及其瞬时功率、平均功率等,同时考察上新课时对演示实验的观察能力。
【易错提醒】不清楚角速度和频率的关系;不注意分析小灯泡亮度其实只与电流的大小有关,因此闪光频率是交变电流频率的2倍;不注意审题,C 选项问的是小灯泡的瞬时功率,而不是一个周期内的平均功率——有效值计算的功率实际上是一个周期内的交变电流的平均功率;平时上课时老师做演示实验却不注意观察,缺乏必要的经验,就无法迅速判定D 选项正确与否。
【参考文献】陈恩谱老师《物理原来可以这样学》“关于交变电流的几个问题的说明”一文。
6、如图所示,两根平行直圆棒MN 、PQ 间距保持为R 2不变,两棒所在平面与水平面成θ角,现将一个质量为m 、截面半径为R 的圆柱体搁在MN 、PQ 上,并由静止释放,已知圆柱体与两棒之间的动摩擦因 数均为33=μ,则下列关于圆柱体被释放后的受力和运动的说法正确的是 A 、圆柱体受到3个力的作用 B 、两根圆棒对圆柱体的支持力都是θcos 21mg C 、︒>30θ时,圆柱体就会沿斜面下滑 D 、︒=45θ时,圆柱体一定会沿斜面下滑7、如图所示,长直木板可以绕其左端水平固定轴转动;初始时刻,木板处于水平状态,物块静止的放置在木板上;现将木板的右端缓慢抬起,使木板绕水平轴逆时针转动,当物块刚刚开始相对木板滑动时,立即停止转动木板。