2012届高考物理第一轮专题复习题1

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2012届高考物理第一轮专题复习题321

课时24 第二节磁场对运动电荷的作用

一、选择题 1．(2011年广东东莞调研)带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示出粒子的径迹，这是云室的原理，如图是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中oa、ob、oc、od是从o点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是( ) A．四种粒子都带正电 B．四种粒子都带负电 C．打到a、b点的粒子带正电 D．打到c、d点的粒子带正电

解析：选D.由左手定则知打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，D

正确． 2．如图所示，一水平导线通以电流I，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中，正确的是( ) A．沿路径a运动，其轨道半径越来越大 B．沿路径a运动，其轨道半径越来越小 C．沿路径b运动，其轨道半径越来越小 D．沿路径b运动，其轨道半径越来越大

解析：选A.由左手定则可知电子向下偏，C、D错；距导线越远，磁感应强度B越小，

由r＝mvqB知，r变大，A对． 3．(2011年泰安质检)如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中( ) A．小球带正电荷 B．小球做类平抛运动 C．洛伦兹力对小球做正功 D．管壁的弹力对小球做正功答案：ABD 4．如图所示，一个带正电、电荷量为q的小带电体处于蹄形磁铁两极之间的匀强磁场里，磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该( ) A．使磁感应强度B的数值增大

B．使磁场以速率v＝mgBq向上移动 C．使磁场以速率v＝mgBq向右移动 D．使磁场以速率v＝mgBq向左移动解析：选D.假定磁场不动，小球应向右运动且有mg＝qvB.由相对运动知D对． 5．(2011年中山模拟)半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )

2012届高三物理一轮复习精品资料：近代物理初步(高考真题+模拟新题)(有详解)

O 单元近代物理初步 O1 量子论初步光的粒子性35．[2011·课标全国卷] O1(1)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h .【答案】h c λ0 hc e ·λ0－λλ0λ【解析】截止频率即刚好发生光电效应的频率，此时光电子的最大初动能为零，由爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0和c ＝λ0ν得：W 0＝h cλ0.若用波长为λ的单色光做实验，光电子的最大初动能E k ＝hν－W 0＝h c λ－h c λ0，设其截止电压为U ，则eU ＝E k ，解得：U ＝hc e ·λ0－λλ0λ.F3(2)如图1－17所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平面上，B 、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体．现A 以初速v 0 沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离．已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0 ，求弹簧释放的势能．1－17【解析】设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ，由动量守恒得 3m v ＝m v 0①设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒得3m v ＝2m v 1＋m v 0② 设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 12(3m )v 2＋E p ＝12(2m )v 21＋12m v 20③ 由①②③式得，弹簧所释放的势能为E p ＝13m v 20④18．O1[2011·四川卷] 氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光的频率为ν1，从能级n 跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h ，若氢原子从能级k 跃迁到能级m ，则( )A ．吸收光子的能量为hν1＋hν2B ．辐射光子的能量为hν1＋hν2C ．吸收光子的能量为hν2－hν1D ．辐射光子的能量为hν2－hν1【解析】 D 氢原子从m 能级跃迁到n 能级辐射能量，即E m －E n ＝hν1，氢原子从n 能级跃迁到k 能级吸收能量，即E k －E n ＝hν2，氢原子从k 能级跃迁到m 能级，E k －E m ＝hν2＋E n －hν1－E n ＝hν2－hν1，因紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以E k >E m ，即辐射光子的能量为hν2－hν1，D 正确．18．O1[2011·全国卷] 已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1n 2，其中n ＝2,3，….用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A ．－4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 1【解析】 C 从第一激发态到电离状态吸收的能量ΔE ＝0－E 122＝－E 14，根据ΔE ＝hν＝h c λ，所以λ＝－4hcE 1，因此答案为C.18．O1[2011·广东物理卷] 光电效应实验中，下列表述正确的是( ) A ．光照时间越长光电流越大 B ．入射光足够强就可以有光电流 C ．遏止电压与入射光的频率有关D ．入射光频率大于极限频率才能产生光电子 18．O1[2011·广东物理卷] CD 【解析】各种金属都存在着极限频率，低于极限频率的任何入射光强度再大、照射时间再长都不会发生光电效应；发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成正比；遏止电压随入射光的频率增大而增大，故CD 选项正确．12．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两．．．．．．题．，并在．．．相应的答．．．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A 、B 两题评分． C ．(选修模块3－5)(12分) (1)O1[2011·江苏物理卷] 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )A BC D图11(1)O1[2011·江苏物理卷] 【答案】 A【解析】随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，所以A 正确．29．(1)O1[2011·福建卷] (1)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图1－13图1－13所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是________．(填选项前的字母) A．逸出功与ν有关B．E km与入射光强度成正比C．当ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关29．(1)O1[2011·福建卷] D【解析】由爱因斯坦光电方程E k＝hν－W和W＝hν0(W为金属的逸出功)可得，E k＝hν－hν0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错．O2原子核【必做部分】38．O2[2011·山东卷] 【物理－物理3－5】(1)碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．①碘131核的衰变方程：13153I→________(衰变后的元素用X表示)．②经过________天有75%的碘131核发生了衰变．【答案】①13154X＋0－1e②16【解析】①在衰变的过程中，质量数守恒，核电荷数守恒，即13153I→13154X＋0－1e.②经过8天后，有一半发生衰变，即50%发生衰变，再经过8天，剩下一半的一半发生衰变，这时有75%的碘131核发生了衰变，所以共用时间16天．(2)如图1－22所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力)图1－22【解析】设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v min，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，由动量守恒定律得12m·v0＝11m·v1－m·v min①10m·2v0－m·v min＝11m·v2②为避免两船相撞，应满足v1＝v2③联立①②③式得v min＝4v016．O2[2011·重庆卷]核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是()A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数16．O2[2011·重庆卷]D【解析】β射线实际是电子流，A错误；γ射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的能量，B错误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快，C错误；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，D正确．15．O2[2011·浙江卷] 关于天然放射现象，下列说法正确的是()A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性【解析】Dα射线是由氦原子核组成的，不是由氦原子核衰变产生的，A选项错误；β射线中的电子是原子核内部一个中子转变成一个质子的同时从原子核逸出的，B选项错误；γ射线是由原子核内部受激发产生的，常伴随着α衰变和β衰变，C选项错误；物质的放射性反映的是物质的物理性质，与其是否参与化学反应无关，D选项正确．1．O2[2011·天津卷] 下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A．光电效应实验B．伦琴射线的发现C. α粒子散射实验D. 氢原子光谱的发现1．[2011·天津卷] C【解析】卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构，C正确．12．O2[2011·天津卷] 回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．(1)当今医学影像诊断设备PET/CT 堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子．碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期τ为20 min ，经2.0 h 剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)(2)回旋加速器的原理如图所示，D 1和D 2是两个中空的半径为R 的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f 的交流电源上，位于D 1圆心处的质子源A 能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，它们在两盒之间被电场加速，D 1、D 2置于与盒面垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中．若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P ，求输出时质子束的等效电流I 与P 、B 、R 、f 的关系式(忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速)．图10(3)试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 是增大、减小还是不变？12．[2011·天津卷] 【解析】 (1)核反应方程为 14 7N ＋11H ―→11 6C ＋42He ①设碳11原有质量为m 0，经过t 1＝2.0 h 剩余的质量为m τ，根据半哀期定义有m τm 0＝⎝⎛⎭⎫12t τ＝⎝⎛⎭⎫1212020≈1.6%② (2)设质子质量为m ，电荷量为q ，质子离开加速器时速度大小为v ，由牛顿第二定律知 q v B ＝m v 2R③质子运动的回旋周期为 T ＝2πR v ＝2πm qB④由回旋加速器工作原理可知，交流电源的频率与质子回旋频率相同，由周期T 与频率f 的关系得f ＝1T⑤ 设在t 时间内离开加速器的质子数为N ，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率 P ＝N ·12m v 2t⑥输出时质子束的等效电流 I ＝Nq t⑦ 由上述各式得I ＝PπBR 2f⑧ (3)方法一：设k (k ∈*)为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为r k 、r k ＋1(r k ＋1＞r k )，Δr k ＝r k ＋1－r k ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为v k 、v k －1，D 1、D 2之间的电压为U ，由动能定理知2qU ＝12m v 2k ＋1－12m v 2k⑨ 由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知r k ＝m v kqB ，则2qU ＝q 2B 22m (r 2k ＋1－r 2k )整理得Δr k ＝4mUqB 2(r k ＋1＋r k )⑩因U 、q 、m 、B 均为定值，令C ＝4mUqB 2，由上式得Δr k ＝Cr k ＋r k ＋1相邻轨道半径r k ＋1、r k ＋2之差 Δr k ＋1＝Cr k ＋1＋r k ＋2因为r k ＋2＞r k ，比较Δr k 、Δr k ＋1得Δr k ＋1＜Δr k ○11 说明随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 减小．方法二：设k (k ∈N *)为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为r k 、r k ＋1(r r ＋1＞r k )，Δr k ＝r k ＋1－r k ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为v k 、v k ＋1，D 1、D 2之间的电压为U .由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知r k ＝m v kqB ，故r k r k ＋1＝v kv k ＋1○12 由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量ΔE k ＝qU ○13 以质子在D 2盒中运动为例，第k 次进入D 2时，被电场加速(2k －1)次，速度大小为 v k ＝(2k －1)2qUm ○14 同理，质子第(k ＋1)次进入D 2时，速度大小为 v k ＋1＝(2k ＋1)2qUm 综合上述各式得 r k r k ＋1＝2k －12k ＋1整理得 r 2kr 2k ＋1＝2k －12k ＋1 r 2k ＋1－r 2kr 2k ＋1＝22k ＋1Δr k ＝2r 2k ＋1(2k ＋1)(r k ＋r k ＋1)同理，对于相邻轨道半径r k ＋1、r k ＋2，Δr k ＋1＝r k ＋2－r k ＋1，整理后有 Δr k ＋1＝2r 2k ＋1(2k ＋1)(r k ＋1＋r k ＋2)由于r k ＋2＞r k ，比较Δr k 、Δr k ＋1得Δr k ＋1＜Δr k ○15 说明随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 减小，用同样的方法也可得到质子在D 1盒中运动时具有相同的结论．12．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两．．．．．．题．，并在．．．相应的答．．．．题．区域．．内作答．．．，若三题都做，则按A 、B 两题评分． C ．(选修模块3－5)(12分) (2)O2[2011·江苏物理卷] 按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)．已知氢原子的基态能量为E 1(E 1 ＜0)，电子质量为m, 基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h )．(2)O2[2011·江苏物理卷] 【答案】越大2(hν＋E 1)m【解析】电子离原子核越远，能级越大，电势能越大，原子能量也就越大；根据能量守恒定律有hν＋E 1＝12m v 2，所以电离后电子速度大小为2(hν＋E 1)m. (3)O2[2011·江苏物理卷] 有些核反应过程是吸收能量的．例如，在X ＋14 7N →17 8O ＋11H 中，核反应吸收的能量Q ＝[]()m O ＋m H －()m X ＋m N c 2.在该核反应方程中，X 表示什么粒子？X 粒子以动能E k 轰击静止的14 7N 核，若E k ＝Q ，则该核反应能否发生？请简要说明理由．(3)O2[2011·江苏物理卷] 【答案】 42He.不能发生，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．【解析】根据核反应中质量数和电荷数守恒，可求X 粒子质量数和电荷数分别为4和2，所以粒子是42He ；粒子轰击，说明粒子具有动量，由动量守恒知，反应后总动量不为零，动能不为零，则系统机械能不为零，若E k ＝Q ，则反应后系统机械能应为零，所以这样的核反应不能发生．13．O2[2011·北京卷] 表示放射性元素碘131(131 53I)β衰变的方程是( )A. 131 53I ―→127 51Sb ＋42HeB. 13153I ―→131 54Xe ＋ 0－1eC. 131 53I ―→130 53I ＋10nD. 131 53I ―→130 52Te ＋11H 13．O2[2011·北京卷] B 【解析】 β衰变放出的为电子，只有B 项正确．O3 近代物理初步综合1．[2011·东北模拟]卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现．关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是()A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动1．C【解析】α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对，A、B错．玻尔发现了电子轨道量子化，D错．2．[2011·福州模拟]如图X31－1所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述对观察到现象的说法中正确的是()A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少2．AD【解析】α粒子散射实验的结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转．因此，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，在相同时间内观察到屏上的闪光次数分别为绝大多数、少数、少数、极少数，故A、D正确．3．[2011·锦州模拟]已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图X31－2所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则()图X31－2A．氢原子可能辐射6种频率的光子B．氢原子可能辐射5种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应3. AC【解析】一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可辐射的光谱线的条数为N＝n()n－12，故A对，B错；这6种频率的光子有3种能量大于2.7 eV，C对，D错．4．[2011·温州模拟]如图X31－3所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n ＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV 的金属钠，下列说法中正确的是( )A ．这群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光波长最短B ．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eVD ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eV4. D 【解析】从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光频率最小，波长最大，A 错；氢原子在辐射光子的过程后，轨道半径减小，动能增大，电势能减小，总能量减小，B 错；辐射光子的最大能量为12.09 eV ，所以金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为(12.09－2.49) eV ＝9.60 eV ，C 错，D 对．5.[2011·苏北模拟]若氢原子的基态能量为E (E ＜0 )，各个定态的能量值为E n ＝En2(n ＝1,2,3…)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为________；若有一群处于n ＝2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为________(结果均用字母表示)．5．－E －34E 【解析】若氢原子的基态能量为E (E ＜0 )，各个定态的能量值为E n＝En2(n ＝1,2,3…)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，电子需吸收能量跃迁到无穷远处，所需的最小能量为0－E ＝－E ；处于n ＝2能级的氢原子，辐射光子的能量为－34E ，所以要使某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为－34E .6.[2011·西平模拟]由于放射性元素237 93Np 的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成20983Bi ，下列论断中正确的是( )A. 209 83Bi 的原子核比23793Np 的原子核少28个中子B. 209 83Bi 的原子核比23793Np 的原子核少18个中子 C ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变 D ．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变6．BC 【解析】 209 83Bi 的中子数为209－83＝126，237 93Np 的中子数为237－93＝144，20983Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子，A 错、B 对；衰变过程中共发生了α衰变的次数为237－2094＝7次，β 衰变的次数是2×7－(93－83)＝4次，C 对、D 错．7．[2011·东北模拟 ]关于下列核反应或核衰变方程，说法正确的是( ) A.94Be ＋42He →12 6C ＋X ，符号“X”表示中子 B. 14 7N ＋42He →17 8O ＋X ，符号“X”表示中子C. 2411Na →2412Mg ＋ 0－1e 是裂变D. 235 92U ＋10n →140 54Xe ＋9438Sr ＋210n 是聚变7．A 【解析】由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知A 对、B 错；C 中反应是衰变，D 中反应是裂变，C 、D 均错．8．[2011·温州模拟]2010年7月25日早7时，美国“乔治·华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演，标志此次代号为“不屈的意志”的美韩联合军演正式开始．在现代兵器体系中，潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头，整个二战期间，潜艇共击沉航母17艘，占全部沉没航母数量的40.5%.中国有亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．方程23592U ＋n→14156Ba＋9236Kr＋a X 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a 为X的个数，则()A．X为质子，a＝3B．X为质子，a＝2C．X为中子，a＝2 D．X为中子，a＝38. D【解析】由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知D对．。

2012高考物理第一轮测试题精选 (1)

2011高考物理热点预测专题2·牛顿定律及其应用高考预测：从近年来的高考来看，2010年高考中，本专题可能以下列题型出现:1．选择题。

一般可结合“弹簧模型”、牛顿定律等知识，考查考生对加速度和牛顿第二定律的理解。

2．实验题。

近几年本专题实验主要考查加速度的测量及牛顿第二定律，另外“探究加速度与力和质量的关系”的实验有好几年没有列入高考中，而新教材中专门列出一节的内容。

这一重大变化，应引起大家足够的重视。

3．计算题。

牛顿运动定律及其应用历年高考的必考内容。

近年这部分内容的考查更趋向于对考生分析问题、应用知识的能力以及牛顿运动定律与运动学等知识的综合问题。

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

）1、一辆汽车恒定的功率牵引下，在平直的公路上由静止出发，在4min的时间里行驶了1800m，在4min末汽车的速度是( )A.等于7.5m/sB.一定小于15m/sC.可能等于15m/sD.可能大于15m/s2、如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的土豆A受到其他土豆对它的作用力应是( )A．mg B．mgμC．2-mg1μ+1μmg D．23、同学们在由静止开始向上运动的电梯里，把一测量加速度的小探头固定在一个质量2-20图象（设F为手提拉力，g＝9.8 m/s2）中正确的是（）4、如图2-21所示，一根轻弹簧竖直直立在水平面上，下端固定。

在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O ，将弹簧压缩。

当弹簧被压缩了x 0时，物块的速度减小到零。

从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块的加速度大小a 随下降位移大小x 变化的图象，可能是图2-22中的（）5、如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动6、物体A 、B 均静止在同一水平面上，其质量分别为A m 和B m ，与水平面间的动摩擦因数分别为A μ和B μ，现用水平力F 分别拉物体A 、B ，它们的加速度a 与拉力F 的关系图象如图2-24所示，由图象可知（）A ．B A m m > B ．B A m m <C ．B A μμ>D ．B A μμ<7、如图2-25所示，质量为2m 的物块A ，与水平地面的摩擦不计，质量为m 的物块B 与地面的摩擦因数为μ，在已知水平推力F 的作用下，A 、B 做加速运动，则A 和B 之间的作用力为（）图2-25A ．32mg F μ+ B ．322mg F μ+C ．323mgF μ+ D ．32mg μ8、一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M=15㎏的重物，重物静止于地面上，有一质量m=10㎏的猴子，从绳的另一端沿绳向上爬如图8所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度约为（）A 、25m/s ²B 、5m/s ²C 、10m/s ²D 、15 m/s ² 9、一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为α1，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为α2，则 ( )A ．α1=α2B ．αl <α2C ．αl >α 2D ．无法判断αl 与α2的大小10、物体由静止的传送带顶端从静止开始下滑到底端所用时间为t ，若在物体下滑过程中，传送带开始顺时针转动，如图4所示，物体滑到底端所用时间t ˊ，则关于t 和t ˊ的关系一定有（）A ．t ˊ>tB ． t ˊ=tC ．t ˊ< tD ．不能确定。

2012届高考物理第一轮课时复习题131

2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第七章恒定电流第2讲电动势闭合电路的欧姆定律一、选择题（本题共11小题，共88分）1．两个相同的电阻R ，当它们串联后接在电动势为E 的电源上，通过一个电阻的电流为I ；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I ，则电源的内阻为( )A ．4RB ．R C.R 2D ．无法计算解析：当两电阻串联接入电路中时I ＝E 2R ＋r当两电阻并联接入电路中时I ＝E R 2＋r ×12 由以上两式可得：r ＝R ，故选项B 正确．答案：B2．(2011·广州调研)如图7－2－24所示电路中，电源电动势E＝9 V 、内阻r ＝3 Ω，R ＝15 Ω.下列说法中正确的是( )A ．当S 断开时，U AC ＝9 VB ．当S 闭合时，U AC ＝9 VC ．当S 闭合时，U AB ＝7.5 V ，U BC ＝0D ．当S 断开时，U AB ＝0，U BC ＝0解析：本题考查电动势、路端电压知识．当S 断开时，电路中电流为0，U AC 的大小等于电动势的大小为9 V ，A 项正确；当S 闭合时，U BC ＝0，U AB ＝E R ＋r R ＝7.5 V ，C 项正确．答案：AC3．如图7－2－25所示电路中，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，A 、B 两灯亮度的变化情况为 ( )A ．A 灯和B 灯都变亮B ．A 灯和B 灯都变暗C ．A 灯变亮，B 灯变暗D ．A 灯变暗，B 灯变亮解析：滑动触头向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，故A 、B 灯都变暗，B 正确．答案：B4．如图7－2－26所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关S 后，发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能完好；用电压表测a 与b 间电压，只有0.6 V ；断开开关S ，测得a 与b 间电图7－2－24 图7－2－25压接近1.5 V ，电动机转速较慢的原因是 ( )A ．开关S 接触不良B ．电动机接线接触不良C ．电动机两端接线短路D ．电池过旧，内阻过大解析：本题考查了电源的电势和内阻等知识．开关S 接触不良、电动机接线接触不良、电动机两端接线短路，电动机就不会旋转了，而不是转得慢．电动机转得慢的原因是电池过旧，内阻过大，电动机两端的电压过低造成的，D 对．答案：D5．(2011·北京海淀期末)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R ，将它接在电动势为E ，内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则 ( )A ．电动机消耗的总功率为UIB ．电动机消耗的热功率为U 2RC ．电源的输出功率为EID ．电源的效率为1－Ir E解析：本题考查了恒定电流的有关知识．电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为UI ， A 选项正确；电动机消耗的热功率为I 2R ，B 选项错误；电源的输出功率为UI ，C 选项错误；电源的效率为U E ＝E －Ir E，D 选项正确．答案：AD6．在如图7－2－27所示的电路中，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，闭合电键S ，将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，下列结论正确的是 ( )A ．灯泡L 变亮B ．电源的输出功率变小C ．电容器C 上电荷量减少D ．电流表读数变小，电压表读数变大解析：将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，R 的阻值变大，电路中电流变小，灯泡变暗，A 选项错误；路端电压变大，电阻R 两端电压变大，电容器C 两端电压变大，电容器C 上电荷量增加，C 选项错误，D 选项正确；当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，则外电路电阻比r 大得越多，输出功率越小，B 选项正确．答案：BD7．在如图7－2－28所示的电路中，E 为内阻不可忽略的电源，R 1、R 2为定值电阻，R 为光敏电阻．无光照射时，外电路的总电阻比电源的内阻小；当有光照射在光敏电阻上，且照射光的强度逐渐增大时，下列说法正确的是 ( )A ．电源消耗的总功率减小B ．外电路消耗的功率逐渐减小C ．外电路消耗的功率先增大后减小图7－2－27 图7－2－28D ．电压表的读数增大，电流表的读数减小答案：C8．有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图7－2－29中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R (是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G (实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A ，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，电阻R 随压力变化的函数式为R＝30－0.02 F (F 和R 的单位分别是N 和Ω)．下列说法正确的是( ) A ．该秤能测量的最大体重是1 400 NB ．该秤能测量的最大体重是1 300 NC ．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻盘0.375 A 处D ．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A 处解析：本题考查传感器及闭合电路欧姆定律．电路中允许的最大电流为3 A ，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R ＋2＝123，R 最小为2 Ω，代入R ＝ 30－0.02F ，求出最大F ＝1 400 N ，A 项正确，B 项错误；当F ＝0时，R ＝30 Ω，这时电路中的电流I ＝1230＋2 A ＝0.375 A ，C 项正确，D 项错误．答案：AC9．如图7－2－30所示，电阻R 1＝20 Ω，电动机线圈电阻R 2＝10 Ω.当开关S 断开时，电流表的示数为0.5 A ；当电键S 闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变．电流表显示的电流或电路消耗的电功率P 应是 ( )A ．I ＝1.5 AB ．I ＞1.5 AC ．P ＝15 WD ．P ＜15 W解析：S 断开时，电流表示数为0.5 A ，则U ＝I 1R 1＝10 V ，S 闭合时，因电动机为非纯电阻元件，故I 2＜U R 2＝1 A ，故A 、B 错．这时电路总功率P 总＝ UI 总＝U (I 1＋I 2)＜10×(1＋0.5)W ，即P 总＜15 W ，故D 对．答案：D10．(2011·天星专题)图7－2－31甲为某一小灯泡的U －I 图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R 串联，接在内阻为1 Ω、电动势为5 V 的电源两端，如图7 －2－31乙所示．则 ()图7－2－31A ．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A ，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 W图7－2－29 图7－2－30B．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WC．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26 WD．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W解析：若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A，则电源输出电流为I＝0.4 A，由闭合电路欧姆定律计算得此时小灯泡两端电压为U＝E－I(R＋r)＝3 V．由题图甲可知小灯泡的电流强度为0.2 A时小灯泡两端电压仅为1.3 V，显然通过每盏小灯泡的电流强度不可能为0.2 A，A、C错误；若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，由题图甲可知小灯泡的电流强度为0.3 A时小灯泡两端电压为2.0 V，电阻R和内阻r上的电压为3.0 V，此时每盏小灯泡的电功率为P＝UI＝0.6 W，B正确、D错误．答案：B11．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，某研究性学习小组利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图7－2－32甲所示，将压敏电阻和两块挡板固定在升降机内，中间放一个绝缘重球，当升降机静止时，电流表的示数为I0，在升降机做直线运动的过程中，电流表的示数如图7－2－32乙所示，下列判断正确的是()图7－2－32A．从0到t1时间内，升降机做匀加速直线运动B．从t1到t2时间内，升降机做匀加速直线运动C．从t1到t2时间内，重球处于超重状态D．从t2到t3时间内，升降机可能静止解析：由压敏电阻的特点知，0到t1时间内电流I最大，压敏电阻的阻值最小，故所受的压力最大、恒定，故升降机做匀加速直线运动，A正确；t1到t2时间内，I均匀减小，所以压敏电阻所受的压力均匀减小，但压力仍大于重力，所以升降机做加速度越来越小的加速运动，B错误，C正确．由于升降机一直加速，所以t2到t3时间内，升降机不可能静止，而应该是做匀速直线运动．答案：AC二、非选择题（第12题12分）12．如图7－2－33甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图7－2－33乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：图7－2－33(1)电源的电动势和内阻.(2)定值电阻R 2的阻值．(3)滑动变阻器的最大阻值．解析：(1)将题中乙图中AB 线延长，交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝E I 短＝20 Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应乙图中的B 点，即U 2＝4 V 、I 2＝0.8 A ，得R 2 ＝U 2I 2＝5 Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时，由乙图知此时U 外＝16 V ，I 总＝0.2 A ，所以R 外＝U 外I 总＝80Ω. 因为R 外＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R 3＝300 Ω.答案：(1)20 V 、20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω。

2012届高考物理第一轮课时复习题282

廊坊八中2012年高考一轮复习课时作业课时作业28 法拉第电磁感应定律自感涡流时间：45分钟满分：100分一、选择题(8×8′＝64′)1．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb ，则( ) A ．线圈中感应电动势每秒增加2 V B ．线圈中感应电动势每秒减少2 V C ．线圈中感应电动势始终为2 VD ．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V 解析：由E ＝ΔΦΔt 知：ΔΦ/Δt 恒定，所以E ＝2 V.答案：C2．下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是( ) A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B ．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C ．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大解析：由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小、磁通量的变化和磁感应强度无关，故只有D 项正确．答案：D3．如图1所示，MN 、PQ 为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R ，金属棒ab 斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L ，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v 水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为( )图1A ．I ＝BL vRB ．I ＝3BL v2RC ．I ＝BL v 2RD ．I ＝3BL v3R解析：因为导体棒匀速运动，所以平均感应电动势的大小等于瞬时感应电动势的大小又因为题中L 的有效长度为3L 2，故E ＝B v 3L 2 据闭合电路欧姆定律得I ＝3BL v2R. 答案：B图24．如图2所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )A ．回路中有大小和方向作周期性变化的电流B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2RC ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过解析：铜盘在转动的过程中产生恒定的电流I ＝BL 2ω2R ，A 错B 对；由右手定则可知铜盘在转动的过程中产生恒定的电流从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘，C 正确；若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘时闭合回路磁通量不发生变化，灯泡中没有电流流过，D 错误．答案：BC图35．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图3所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法可使感应电流增加一倍( )A ．把线圈匝数增加一倍B ．把线圈面积增加一倍C ．把线圈半径增加一倍D ．改变线圈与磁场方向的夹角解析：设导线的电阻率为ρ，横截面积为S 0，线圈的半径为r ，则I ＝ER ＝nΔΦΔt R ＝nπr 2ΔBΔt sin θρn ·2πrS 0＝S 0r 2ρ·ΔB Δt ·sin θ可见将r 增加一倍，I 增加1倍，将线圈与磁场方向的夹角改变时，sin θ不能变为原来的2倍(因sin θ最大值为1)，若将线圈的面积增加一倍，半径r 增加(2－1)倍，电流增加(2－1)倍，I 与线圈匝数无关．答案：C图46．如图4所示的电路中，线圈L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A 、L B 是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是( )A ．S 闭合后，L A 、LB 同时发光且亮度不变 B ．S 闭合后，L A 立即发光，然后又逐渐熄灭C ．S 断开的瞬间，L A 、L B 同时熄灭D ．S 断开的瞬间，L A 再次发光，然后又逐渐熄灭解析：线圈对变化的电流有阻碍作用，开关接通时，L A 、L B 串联，同时发光，但电流稳定后线圈的直流电阻忽略不计，使L A 被短路，所以A 错误，B 正确；开关断开时，线圈阻碍电流变小，产生自感电动势，使L A 再次发光，然后又逐渐熄灭，所以C 错误，D 正确．答案：BD7.图5如图5所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少．以下说法正确的是( )A ．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B ．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大解析：在互感现象中产生的互感电动势的大小与电流的变化率成正比，电流变化的频率越高，感应电动势越大，由欧姆定律I ＝ER 知产生的涡流越大，又P ＝I 2R ，R 越大P 越大，焊缝处的温度升高得越快．答案：AD8．(2010·浙江高考)半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d ，如图6甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图6乙所示．在t ＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q 的静止微粒．则以下说法正确的是( )图6A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr2/d解析：根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势大小(即电容器两极间电压大小)始终为0.1πr2，由楞次定律可判定0～1 s下极板为正极、1～3 s上极板为正极，3～4 s下极板为正极，选项A正确，B、D错误；第2 s末微粒离原位置最远，选项C错误．图7答案：A二、计算题(3×12′＝36′)9．(2009·全国卷Ⅱ)图8如图8，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔBΔt＝k，k为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．解析：(1)导线框的感应电动势为ε＝ΔΦΔt ①ΔΦ＝12l 2ΔB ②导线框中的电流为I ＝εR③式中R 是导线框的电阻，根据电阻率公式有R ＝ρ4lS ④联立①②③④式，将ΔB Δt ＝k 代入得I ＝klS8ρ⑤(2)导线框所受磁场的作用力的大小为f ＝BIl ⑥ 它随时间的变化率为Δf Δt ＝Il ΔBΔt ⑦由⑤⑦式得Δf Δt ＝k 2l 2S8ρ⑧图910．(2010·山东济宁质检)如图9所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.1 T ，金属棒AD 长0.4 m ，与框架宽度相同，电阻r ＝1.3 Ω，框架电阻不计，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s 速度匀速向右运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流为多大？(2)若图中电容器C 为0.3 μF ，则电容器中储存多少电荷量？解析：(1)棒产生的电动势E ＝Bl v ＝0.2 V 外电阻R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝23Ω通过棒的感应电流I ＝ER ＋r ＝0.1 A(2)电容器两板间的电压U ＝IR ＝115 V带电量Q ＝CU ＝2×10－8 C 答案：(1)0.1 A (2)2×10－8 C11．(2010·广州三校联考)如图10甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN 和PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L ＝0.2 m ，电阻R ＝0.4 Ω，导轨上停放一质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝0.1 Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F 沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U 随时间t 变化关系如图乙所示．求：图10(1)金属杆在5 s 末的运动速率； (2)第4 s 末时外力F 的功率．解析：(1)因为：U ＝BL v R ＋r R ，a ＝Δv Δt所以：ΔU Δt ＝BLR R ＋r ·ΔvΔt 即：a ＝0.5 m/s 2金属棒做匀加速直线运动v 5＝at 5＝2.5 m/s (2)v 4＝at 4＝2 m/s ，此时：I ＝BL v 4R ＋r＝0.4 A F 安＝BIL ＝0.04 N对金属棒：F －F 安＝ma ，F ＝0.09 N 故：P F ＝F v 4＝0.18 W 答案：(1)2.5 m/s (2)0.18 W。

2012届高考物理第一轮专项复习：带电粒子在电、磁场中的运动

第八时：带电粒子在电、磁场中的运动 [知识要点]： 1、带电粒子速度选择器：选择器内有正交的匀强电场E和匀强磁场B，一束有不同速率的正离子水平地由小孔S进入场区，路径不发生偏转的离子的条是_____________，即能通过速度选择器的带电粒子必是速度为v＝_______的粒子，与它带多少电和电性，质量为多少都无关（书P104 3） 2、磁流体发电机如图是磁流体发电机，其原理是：等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛仑兹力作用下发生上、下偏转而聚集到A、B板上，产生电势差．设A、B平行金属板的面积为 S，相距 l，等离子气体的电阻率为ρ，喷入气体速度为v，板间磁场的磁感强度为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过AB板间时，A、B板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电电动势．电动势 E=_____________。 R中电流I=_______________ 例1、目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。如图所示表示了它的发电原理：将一束等离子体垂直于磁场方向喷入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表示数为I，那么板间等离子体的电阻率为( ) A B D 3、电磁流量计电磁流量计原理可解释为：如图所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动．导电液体中的自由电荷（正、负离子）在洛仑兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛仑兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定．流量Q=_____________ 例2、为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（） A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关 4、霍尔效应如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面 A’之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U= ．式中的比例系数称为霍尔系数．例3、一种半导体材料称为“霍尔材料”，用它制成的元称为“霍尔元”这种材料有可定向移动的电荷，称为“载流子”，每个载流子的电荷量大小为1元电荷，即q＝16×10-19 霍尔元在自动检测、控制领域得到广泛应用，如录像机中用测量录像磁鼓的转速、电梯中用检测电梯门是否关闭以自动控制升降电动机的电的通断等在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽ab＝10×10-2 、长b=L=40×10-2 、厚h＝1×10-3 ，水平放置在竖直向上的磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，b方向通有I＝30 A的电流，如图所示，沿宽度产生10×10- V的横电压 (1)假定载流子是电子，a、b两端中哪端电势较高 (2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率是多少

2012高考物理一轮复习基础测试题 (15).doc

1．(2010年高考全国Ⅰ卷)一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点．t ＝0时刻振子的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43s 时刻x ＝0.1 m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( )A ．0.1 m ，83s B ．0.1 m,8 s C ．0.2 m ，83s D ．0.2 m,8 s 解析：当t ＝0时，x 1＝A ·sin φ＝－0.1 m ①当t ＝43 s 时，x 2＝A ·sin(43·2πT＋φ)＝0.1 m ② 由①②两式可解得，8π3T＝2k π＋π(k ＝0,1，…) T ＝86k ＋3③，当k ＝0时，T ＝83s ④ 同理：当t ＝4 s 时，x 3＝A ·sin(4·2πT ′＋φ)＝0.1 m ⑤ 将①⑤联立可解得：8πT ′＝2k ′π＋π(k ′＝0,1 …) T ′＝82k ′＋1，当k ′＝0时，T ′＝8 s. 分别将选项中对应数值代入①②⑤式，可以发现只有A 、D 两项能让式子成立．答案：AD2．(2009年高考天津卷)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ，则质点( )A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同B ．第1 s 末与第3 s 末的速度相同C ．3 s 末至5 s 末的位移方向相同D ．3 s 末至5 s 末的速度方向相同解析：由x ＝A sin π4t 知周期T ＝8 s ．第1 s 、第3 s 、第5 s 间分别相差2 s ，恰好是14个周期．根据简谐运动图象中的对称性可知A 、D 选项正确．答案：AD3.(2011年衡阳模拟)一质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是( )A．0～0.3 s B．0.3 s～0.6 sC．0.6 s～0.9 s D．0.9 s～1.2 s解析：质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同，与位移方向相反．总是指向平衡位置；位移增加时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向相反，故位移减小时加速度与速度方向相同．答案：BD4．(2009年高考宁夏卷)某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法中正确的是( ) A．当f<f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B．当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f解析：受迫振动的振幅A随驱动力频率的变化规律如图所示，显然A错，B对．振动稳定时系统的频率等于驱动力的频率，即C错D对．答案：BD5．(2011年泉州模拟)(1)蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动，当丝网的振动频率为f＝200 Hz左右时，网的振幅最大，对于落在网上的昆虫当翅膀振动的频率为________Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它．(2)如该丝网共振时的最大振幅为0.5 cm，试定性画出其共振曲线．解析：(1)当驱动力的频率等于物体的固有频率时物体发生共振，则物体的振幅最大，故昆虫翅膀的振动频率应为200 Hz左右．(2)共振曲线如图所示．答案：(1)200 (2)见解析图6．(探究创新)用下图(a)所示实验装置演示单摆的振动图象，细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落，纸板沿着跟摆动平面垂直的方向匀速移动，落在纸板上的沙排成粗细变化的一条曲线如下图(b)．(1)观察这条细沙曲线的形态特征，说明沙摆的摆动规律．(要求列出两条)①____________________________；②____________________________.(2)仍用上述装置重做实验，落在纸板上的沙排成如图(c)所示的曲线，这是由于什么原因造成的？这是否说明沙摆的周期变化了？解析：(1)①由于细沙曲线近似为一条正弦曲线，说明沙摆的摆动具有周期性．②由于细沙曲线两头沙子多，中间沙子少，说明沙摆在两侧最大位移处运动慢，在经过平衡位置时运动快．(2)在同样长的纸板上，图(c)中对应的周期个数多，用的时间长，说明拉动纸板匀速运动的速度变小．但不能说明沙摆的周期发生变化．答案：见解析7．如下图甲是一个单摆振动的情形，O 是它的平衡位置，B 、C 是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s 2，试求这个摆的摆长是多少？解析：(1)由乙图可知T ＝0.8 s则f ＝1T＝1.25 Hz. (2)由乙图知，O 时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时摆球应在B点．(3)由T＝2πlg，得：l＝gT24π2＝0.16 m.答案：(1)1.25 Hz (2)B点(3)0.16 m8．弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到达C点，求：(1)振动的周期和频率；(2)振子在5 s内通过的路程及5 s末的位移大小；(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4 cm处P点的加速度大小的比值．解析：(1)由题意可知，振子由B→C经过半个周期，即T2＝0.5 s，故T＝1.0 s，f＝1T＝1 Hz.(2)振子经过1个周期通过的路程s1＝0.4 m．振子5 s内振动了五个周期，回到B点，通过的路程：s＝5s1＝2 m.位移x＝10 cm＝0.1 m(3)由F＝－kx可知：在B点时F B＝－k×0.1在P点时F P＝－k×0.04故a Ba P＝F BmF Pm＝5∶2.答案：(1)1.0 s 1.0 Hz (2)2 m 0.1 m (3)5∶29．(2011年温州模拟)如图为一弹簧振子的振动图象，试完成以下要求：(1)写出该振子简谐运动的表达式．(2)在第2 s末到第3 s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？(3)该振子在前100 s的总位移是多少？路程是多少？解析：(1)由振动图象可得：A＝5 cm，T＝4 s，φ＝0则ω＝2πT ＝π2rad/s 故该振子简谐运动的表达式为：x ＝5sin π2t (cm)． (2)由图可知，在t ＝2 s 时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断加大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大．当t ＝3 s 时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值．(3)振子经一周期位移为零，路程为5×4 cm＝20 cm ，前100 s 刚好经过了25个周期，所以前100 s 振子位移s ＝0，振子路程s ′＝20×25 cm＝500 cm ＝5 m.答案：(1)x ＝5sin π2t cm (2) 见解析 (3)0 5 m。

三维设计2012高考物理一轮复习第一章实验一专题针对训

1 .在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法有助于减少实验误差的是()A. 选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B. 使小车运动的加速度尽量小些C. 舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D. 适当增加挂在细绳下钩码的个数解析：选取的计数点间隔较大，在用直尺测量这些计数点间的间隔时，在测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A项正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B错，D对；为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C项正确.答案：ACD2 •在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：__________ .A. 把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B. 把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C. 再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车D. 把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E. 把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次F. 从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位•在选好的开始点下面记作0,往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两点间的距离G. 根据公式a i =(X4—x"/(3 T2), a2=(X5—X2)/(3 T2) , a s =(X6—X3)/(3 T2)及a = (a i+ a2+ a3)/3 求出a解析：在实验中要尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差.其中E项中的电源应米用交流电，而不是直流电.用心爱心专心-1 -答案：ABCDFG用心爱心专心 -3 -3 •在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为 50 Hz ，如图实一1- 11所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取 0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为 1.40 cm 、3.55 cm 6.45 cm 10.15 cm 14.55 cm 、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点 4所代表时刻的瞬时速度大小为 _________ m/s ，小车的加速度大小 a = ______ m/s 2 3 4.（结果保留三位有效数字） 2 ~ 0.756 m/s 答案：0.405 0.7564 • （2009 •天津高考）如图实—1 — 12所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度. 解析: X5 — X 3 2t<012 3 4 4 -t 14.55 — 6.45 0T" x 10 m/s = 0.405 m/s 图实一1 — 11 —2X 1‘= 0.0140 m , X 2‘= X 2—X 1= 0.0215 m X 3‘= X 3— X 2= 0.0290 m X 4‘= X 4— X 3= 0.0370 m X 5‘= X 5— X 4= 0.0440 m X 6‘= X 6— X 5= 0.0515 m图实一1 — 12（2）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度.为使图线的X 4 '+ X 5‘+ X 6 a = —X 1 + X 2 + X 3 9t 0.0370 + 0.0440 + 0.0515 0.0140 + 0.0215 + 0.0290 0.09 m/s 2 （1）所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需（填字母代号）中的器材. A .直流电源、天平及砝码 .直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 .交流电源、毫米刻度尺斜率等于重力加速度，除作V-t图象外，还可作_________ 图象，其纵轴表示的是____________横轴表示的是________ .解析：(1)打点计时器需接交流电源.重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码•计算速度需要测相邻计数点的距离，需要刻度尺，选 D.22V(2)由公式v = 2gh，如绘出-—h图象，其斜率也等于重力加速度.2V答案：(1)D (2) - —h速度平方的二分之一重物下落的高度5. (2011 •长沙模拟)如图实一1 —13所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A BCD E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T= 0.1 s.0趨卩.淵2駅丄上嗣丄工39 | 力朋jitnJi * •«■■■•# X叫片M C b百；图实一1 —13(1)在如图实一1 —14所示的坐标系中作出小车的V—t图线.(2)将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是 ____________ c m/s ,此速度的物理意义是X n + X n +1解析：（1）应用V n= 2T ，求出各计数点B c、D E F对应的速度为V B= 16.50 cm/s , v c= 21.40 cm/s , V D= 26.30 cm/s , V E= 31.35 cm/s , V F= 36.30 cm/s，在v—t 坐标系描点，连线如图所示.(2)由图中可以读出，图线与纵轴交点的速度大小为11.60 cm/s，此速度表示A点的瞬时用心爱心专心-5 -速度.答案：(1)见解析用心爱心专心 -7 -⑵11.60 表示A 点的瞬时速度 6 •某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为 0.1 s ，依打点先后编为 0、1、2、3、4、5.由于不小心，纸带被撕断了，如图实一 1 — 15所示.请根据给出的 A B C D 四段纸带回答：(填字母)图实一1 — 15 (1) 从纸带A 上撕下的那段应该是 B 、C D 三段纸带中的 ___________ (2) 打A 纸带时，物体的加速度大小是 ___________m/s 2. 解析：因小车做匀变速直线运动，加速度保持不变，打 A 纸带时，加速度则4、5两点间隔为： 2 —3 2 —3 X 5= X 2+ 3aT = 36.0 x 10 m + 3x 0.6 x 0.1 m = 54x 10 m 所以从纸带A 上撕下的那段应是 C. 答案：(1)C (2)0.6 △ x X 2 — X 1 a = ~T ^ = -T ~= 36.0 — 30.0 x 10 2 m/s = 0.6 m/s 又小车运动的加速度： X 5— X 2 a _ ， 48.1 nun 0.1 2。

2012届高三物理一轮复习精品资料近代物理初步(高考真题模拟新题)(有详解)

O 单元近代物理初步 O1 量子论初步光的粒子性35．[2011·课标全国卷] O1(1)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h .【答案】h c λ0 hc e ·λ0－λλ0λ【解析】截止频率即刚好发生光电效应的频率，此时光电子的最大初动能为零，由爱因斯坦光电效应方程E k ＝h ν－W 0和c ＝λ0ν得：W 0＝h cλ0.若用波长为λ的单色光做实验，光电子的最大初动能E k ＝h ν－W 0＝h c λ－h cλ0，设其截止电压为U ，则eU ＝E k ，解得：U＝hc e ·λ0－λλ0λ. F3(2)如图1－17所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体．现A 以初速v 0 沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离．已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0 ，求弹簧释放的势能．图1－17【解析】设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ，由动量守恒得 3mv ＝mv 0①设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒得3mv ＝2mv 1＋mv 0② 设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 12(3m )v 2＋E p ＝12(2m )v 21＋12mv 20③ 由①②③式得，弹簧所释放的势能为E p ＝13mv 20④18．O1[2011·四川卷] 氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h ，若氢原子从能级k 跃迁到能级m ，则( ) A ．吸收光子的能量为h ν1＋h ν2 B ．辐射光子的能量为h ν1＋h ν2 C ．吸收光子的能量为h ν2－h ν1 D ．辐射光子的能量为h ν2－h ν1【解析】 D 氢原子从m 能级跃迁到n 能级辐射能量，即E m －E n ＝h ν1，氢原子从n 能级跃迁到k 能级吸收能量，即E k －E n ＝h ν2，氢原子从k 能级跃迁到m 能级，E k －E m ＝h ν2＋E n －h ν1－E n ＝h ν2－h ν1，因紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以E k >E m ，即辐射光子的能量为h ν2－h ν1，D 正确．18．O1[2011·全国卷] 已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1n2，其中n ＝2,3，….用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A ．－4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 1【解析】 C 从第一激发态到电离状态吸收的能量ΔE ＝0－E 122＝－E 14，根据ΔE ＝h ν＝h cλ，所以λ＝－4hcE 1，因此答案为C.18．O1[2011·广东物理卷] 光电效应实验中，下列表述正确的是( ) A ．光照时间越长光电流越大 B ．入射光足够强就可以有光电流 C ．遏止电压与入射光的频率有关D ．入射光频率大于极限频率才能产生光电子18．O1[2011·广东物理卷] CD 【解析】各种金属都存在着极限频率，低于极限频率的任何入射光强度再大、照射时间再长都不会发生光电效应；发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成正比；遏止电压随入射光的频率增大而增大，故CD 选项正确．12．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两．．．．．．题．，并在相．．．．应．的答．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A 、B 两题评分．C．(选修模块3－5)(12分)(1)O1[2011·江苏物理卷] 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )A BC D图11(1)O1[2011·江苏物理卷] 【答案】 A【解析】随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，所以A正确．29．(1)O1[2011·福建卷] (1)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图1－13所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是________．(填选项前的字母)A．逸出功与ν有关B．E km与入射光强度成正比图1－13C．当ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关29．(1)O1[2011·福建卷] D 【解析】由爱因斯坦光电方程E k＝hν－W和W＝hν0(W为金属的逸出功)可得，E k＝hν－hν0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错．O2 原子核【必做部分】38．O2[2011·山东卷] 【物理－物理3－5】(1)碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．①碘131核的衰变方程：131 53I→________(衰变后的元素用X表示)．②经过________天有 75%的碘131核发生了衰变．【答案】①131 54X＋0－1e ②16【解析】①在衰变的过程中，质量数守恒，核电荷数守恒，即131 53I→131 54X＋0－1e.②经过8天后，有一半发生衰变，即50%发生衰变，再经过8天，剩下一半的一半发生衰变，这时有75%的碘131核发生了衰变，所以共用时间16天．(2)如图1－22所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m 的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力)图1－22【解析】设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v min，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，由动量守恒定律得12m·v0＝11m·v1－m·v min①10m·2v0－m·v min＝11m·v2②为避免两船相撞，应满足v1＝v2③联立①②③式得v min＝4v016．O2[2011·重庆卷]核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是( )A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数16．O2[2011·重庆卷]D 【解析】β射线实际是电子流，A错误；γ射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的能量，B错误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快，C错误；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，D正确．15．O2[2011·浙江卷] 关于天然放射现象，下列说法正确的是( )A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性【解析】 D α射线是由氦原子核组成的，不是由氦原子核衰变产生的，A选项错误；β射线中的电子是原子核内部一个中子转变成一个质子的同时从原子核逸出的，B选项错误；γ射线是由原子核内部受激发产生的，常伴随着α衰变和β衰变，C选项错误；物质的放射性反映的是物质的物理性质，与其是否参与化学反应无关，D选项正确．1．O2[2011·天津卷] 下列能揭示原子具有核式结构的实验是( )A．光电效应实验B．伦琴射线的发现C. α粒子散射实验D. 氢原子光谱的发现1．[2011·天津卷] C 【解析】卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构，C正确．12．O2[2011·天津卷] 回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．(1)当今医学影像诊断设备PET/CT 堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子．碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期τ为20 min ，经2.0 h 剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)(2)回旋加速器的原理如图所示，D 1和D 2是两个中空的半径为R 的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f 的交流电源上，位于D 1圆心处的质子源A 能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，它们在两盒之间被电场加速，D 1、D 2置于与盒面垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中．若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P ，求输出时质子束的等效电流I 与P 、B 、R 、f 的关系式(忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速)．图10(3)试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 是增大、减小还是不变？ 12．[2011·天津卷] 【解析】 (1)核反应方程为14 7N ＋11H ―→11 6C ＋42He ①设碳11原有质量为m 0，经过t 1＝2.0 h 剩余的质量为m τ，根据半哀期定义有m τm 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1212020≈1.6%② (2)设质子质量为m ，电荷量为q ，质子离开加速器时速度大小为v ，由牛顿第二定律知qvB ＝m v 2R③质子运动的回旋周期为T ＝2πR v ＝2πmqB④由回旋加速器工作原理可知，交流电源的频率与质子回旋频率相同，由周期T 与频率f 的关系得f ＝1T⑤ 设在t 时间内离开加速器的质子数为N ，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率P ＝N ·12mv 2t⑥输出时质子束的等效电流I ＝Nq t⑦由上述各式得I ＝PπBR 2f⑧ (3)方法一：设k (k ∈*)为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为r k 、r k ＋1(r k ＋1＞r k )，Δr k ＝r k ＋1－r k ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为v k 、v k －1，D 1、D 2之间的电压为U ，由动能定理知 2qU ＝12mv 2k ＋1－12mv 2k ⑨由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知r k ＝mv kqB，则 2qU ＝q 2B 22m(r 2k ＋1－r 2k )整理得 Δr k ＝4mUqB2r k ＋1＋r k⑩因U 、q 、m 、B 均为定值，令C ＝4mUqB2，由上式得Δr k ＝Cr k ＋r k ＋1相邻轨道半径r k ＋1、r k ＋2之差 Δr k ＋1＝Cr k ＋1＋r k ＋2因为r k ＋2＞r k ，比较Δr k 、Δr k ＋1得 Δr k ＋1＜Δr k ○11 说明随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 减小．方法二：设k (k ∈N *)为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为r k 、r k ＋1(r r ＋1＞r k )，Δr k ＝r k ＋1－r k ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为v k 、v k ＋1，D 1、D 2之间的电压为U .由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知r k ＝mv kqB，故 r k r k ＋1＝v kv k ＋1○12 由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量 ΔE k ＝qU ○13 以质子在D 2盒中运动为例，第k 次进入D 2时，被电场加速(2k －1)次，速度大小为v k ＝k －qUm○14 同理，质子第(k ＋1)次进入D 2时，速度大小为v k ＋1＝k ＋qUm综合上述各式得r kr k ＋1＝2k －12k ＋1整理得r 2kr 2k ＋1＝2k －12k ＋1r 2k ＋1－r 2kr 2k ＋1＝22k ＋1 Δr k ＝2r 2k ＋1k ＋r k ＋r k ＋1同理，对于相邻轨道半径r k ＋1、r k ＋2，Δr k ＋1＝r k ＋2－r k ＋1，整理后有 Δr k ＋1＝2r 2k ＋1k ＋r k ＋1＋r k ＋2由于r k ＋2＞r k ，比较Δr k 、Δr k ＋1得 Δr k ＋1＜Δr k ○15 说明随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 减小，用同样的方法也可得到质子在D 1盒中运动时具有相同的结论．12．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两．．．．．．题．，并在相．．．．应的答．．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A 、B 两题评分． C ．(选修模块3－5)(12分)(2)O2[2011·江苏物理卷] 按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)．已知氢原子的基态能量为E 1(E 1 ＜0)，电子质量为m, 基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h )． (2)O2[2011·江苏物理卷] 【答案】越大h ν＋E 1m【解析】电子离原子核越远，能级越大，电势能越大，原子能量也就越大；根据能量守恒定律有h ν＋E 1＝12mv 2，所以电离后电子速度大小为h ν＋E 1m.(3)O2[2011·江苏物理卷] 有些核反应过程是吸收能量的．例如，在X ＋147N→178O ＋11H 中，核反应吸收的能量Q ＝[]()m O ＋m H －()m X ＋m N c 2.在该核反应方程中，X 表示什么粒子？X粒子以动能E k 轰击静止的147N 核，若E k ＝Q ，则该核反应能否发生？请简要说明理由． (3)O2[2011·江苏物理卷] 【答案】 42He.不能发生，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．【解析】根据核反应中质量数和电荷数守恒，可求X 粒子质量数和电荷数分别为4和2，所以粒子是42He ；粒子轰击，说明粒子具有动量，由动量守恒知，反应后总动量不为零，动能不为零，则系统机械能不为零，若E k ＝Q ，则反应后系统机械能应为零，所以这样的核反应不能发生．13．O2[2011·北京卷] 表示放射性元素碘131(13153I)β衰变的方程是( ) A. 13153I ―→12751Sb ＋42He B. 13153I ―→13154Xe ＋ 0－1e C. 13153I ―→13053I ＋10n D. 13153I ―→13052Te ＋11H13．O2[2011·北京卷] B 【解析】 β衰变放出的为电子，只有B 项正确．O3 近代物理初步综合1．[2011·东北模拟]卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现．关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是( ) A ．证明了质子的存在B ．证明了原子核是由质子和中子组成的C ．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D ．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动1．C 【解析】α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对，A、B错．玻尔发现了电子轨道量子化，D错．2．[2011·福州模拟]如图X31－1所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述对观察到现象的说法中正确的是( )图X31－1A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少2．AD 【解析】α粒子散射实验的结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转．因此，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，在相同时间内观察到屏上的闪光次数分别为绝大多数、少数、少数、极少数，故A、D正确．3．[2011·锦州模拟]已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图X31－2所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则( )图X31－2A．氢原子可能辐射6种频率的光子B．氢原子可能辐射5种频率的光子C ．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D ．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应3. AC 【解析】一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可辐射的光谱线的条数为N ＝n ()n －12，故A 对，B 错；这6种频率的光子有3种能量大于2.7 eV ，C 对，D 错．4．[2011·温州模拟]如图X31－3所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n ＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为 2.49 eV 的金属钠，下列说法中正确的是( )图X31－3A ．这群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光波长最短B ．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eVD ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eV4. D 【解析】从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光频率最小，波长最大，A 错；氢原子在辐射光子的过程后，轨道半径减小，动能增大，电势能减小，总能量减小，B 错；辐射光子的最大能量为12.09 eV ，所以金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为(12.09－2.49) eV ＝9.60 eV ，C 错，D 对．5.[2011·苏北模拟]若氢原子的基态能量为E (E ＜0 )，各个定态的能量值为E n ＝E n 2(n ＝1,2,3…)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为________；若有一群处于n ＝2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为________(结果均用字母表示)．5．－E －34E 【解析】若氢原子的基态能量为E (E ＜0 )，各个定态的能量值为E n ＝E n 2(n ＝1,2,3…)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，电子需吸收能量跃迁到无穷远处，所需的最小能量为0－E ＝－E ；处于n ＝2能级的氢原子，辐射光子的能量为－34E ，所以要使某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为－34E . 6.[2011·西平模拟]由于放射性元素23793Np 的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi ，下列论断中正确的是( )A. 209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少28个中子B. 209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子C ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D ．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变6．BC 【解析】 209 83Bi 的中子数为209－83＝126，237 93Np 的中子数为237－93＝144，209 83Bi的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子，A 错、B 对；衰变过程中共发生了α衰变的次数为237－2094＝7次，β 衰变的次数是2×7－(93－83)＝4次，C 对、D 错． 7．[2011·东北模拟 ]关于下列核反应或核衰变方程，说法正确的是( )A.94Be ＋42He→12 6C ＋X ，符号“X”表示中子B. 14 7N ＋42He→17 8O ＋X ，符号“X”表示中子C. 2411Na→2412Mg ＋ 0－1e 是裂变D. 235 92U ＋10n→140 54Xe ＋9438Sr ＋210n 是聚变7．A 【解析】由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知A 对、B 错；C 中反应是衰变，D中反应是裂变，C 、D 均错．8．[2011·温州模拟]2010年7月25日早7时，美国“乔治·华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演，标志此次代号为“不屈的意志”的美韩联合军演正式开始．在现代兵器体系中，潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头，整个二战期间，潜艇共击沉航母17艘，占全部沉没航母数量的40.5%.中国有亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．方程235 92U ＋n→141 56Ba ＋9236Kr ＋a X 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n 为中子，X 为待求粒子，a 为X 的个数，则( )A ．X 为质子，a ＝3B ．X 为质子，a ＝2C ．X 为中子，a ＝2D ．X 为中子，a ＝38. D 【解析】由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知D对．。

2012届高考物理第一轮课时复习题333

2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第十章交变电流传感器第3讲实验十一传感器的简单应用1．传感器担负着信息采集的任务，它常常是() A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量解析：传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件．故选项A、B、C对，选项D错．答案：ABC2．下面哪些技术涉及到传感器的应用() A．宾馆的自动门B．工厂、电站的静电除尘C．家用电饭煲的跳闸和保温D．声控开关解析：宾馆的自动门采用了光电传感器，故选项A对；家用电饭煲的跳闸和保温采用了热电传感器，故选项C对；声控开关采用了声电传感器，故选项D对．答案：ACD3．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用解析：街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，控制了电路的通断．答案：B4. 酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测．它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图10－3－8所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻．这样，电压表的图10－3－8指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是() A．U越大，表示C越大，C与U成正比B．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比C．U越大，表示C越小，C与U成正比D．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比解析：由闭合电路的欧姆定律，干路的电流I＝Er＋R0＋R＋R x，电压表示数U＝IR0＝ER0r＋R0＋R＋R x，而R x C＝k(定值)，可见U越大，表示C越大，但是C与U不成正比，故B项正确．答案：B5. 如图10－3－9所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时()A．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大解析：当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A项正确，D项错误；由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，故C项正确．答案：ABC6．为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：(1)根据表中数据，请在图10－3－10给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．图10－3－9图10－3－10(2)图10－3－11如图10－3－11所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)光敏电阻R P(符号，阻值见上表)；提供的器材如下：直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．解析：(1)根据图表中的数据，在坐标纸上描点连线，得到如图所示的变化曲线．阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小．(2)因天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，此时光敏电加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1；此电路的原理图如图所示：答案：(1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线见标准解答．特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小．(2)电路原理图见标准解答．。

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2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第五章机械能守恒定律第3讲机械能守恒定律功能关系一、选择题（本题共10小题，共70分） 1.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图5－3－19所示．当此车减速上坡时，乘客 ( ) A．处于失重状态 B．受到向前(水平向右)的摩擦力作用图5－3－19 C．重力势能增加 D．所受力的合力沿斜坡向上解析：当车减速上坡时，因加速度有向下的分量，所以乘客处于失重状态，A正确；乘客的高度增加，重力势能增大，C正确；因为乘客的加速度是沿斜坡向下，故所受合力沿斜坡向下，D错误；乘客受到水平向左的摩擦力作用，B错误．答案：AC 2．从地球表面竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相同．上升过程中，当上升到同一高度时(不计空气阻力)以抛出点为零势能点，它们 ( ) A．所具有的重力势能相等 B．所具有的机械能相等 C．所具有的动能相等 D．所具有的速度相等解析：当两物体上升到同一高度时，由于两个物体的质量不同，所以具有的重力势能不同，又因为两物体具有相同的机械能，所以在同一高度处，具有的动能不同．所以选项 A、C错误，B选项正确．对于选项D，初速度不同，上升高度相同，则末速度必定不同．答案：B 3.南非拥有世界上最高的蹦极点，37岁的葡萄牙男子卡尔·迪奥尼西奥自制了30米长的弹性绳，代替传统尼龙绳跳下蹦极台，将“生死一线牵” 的感觉发挥到极致．如图5－3－20所示，他从跳台上跳下后，会在空中上、下往复多次，最后停在空中．如果将他视为质点，忽略他起跳时的初速度和水平方向的运动，以他、长绳和地球作为一个系统，规定绳没有伸长时的弹性势能为零，以跳台处重力势能为零点，他从跳台上跳下后，以下说法中错误的是 ( ) A．最后他停在空中时，系统的机械能最小图5－3－20 B．跳下后系统动能最大时刻的弹性势能为零 C．第一次下落到最低位置处，系统的动能为零、弹性势能最大 D．由于存在机械能损失，第一次反弹后上升的最大高度会低于跳台的高度解析：跳下后，当所受的合外力为零时，速度最大，动能最大，但此时弹性绳的形变量不为零，所以弹性势能并不为零，B项错；第一次下落到最低位置处，此时的速度为零，故系统的动能为零，但弹性绳的形变量最大，故弹性势能最大，C项正确；因为受阻力的作用，故全过程中，系统的机械能将减小，所以第一次反弹后上升的最大高度会低于跳台的高度，且最后他停在空中时，系统的机械能最小，A、D两项正确．答案：B 4．内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为2R的轻杆，一端固定有质量m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙．现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点(如图5－3－21 所示)，由静止释放后 ( ) A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能图5－3－21 B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能 C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点 D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点解析：由甲、乙组成的系统机械能守恒得出．选项A、D正确．答案：AD 5．水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底边长分别为L1、L2，且L1如图5－3－22所示．两个完全相同的小滑块A、B(可视为质点)与两个斜面间的动摩擦因数相同，将小滑块A、B分别从甲、乙两个斜面的顶端同时由静止开始释放，取地面所在的水平面为参考平面，则 ( )

图5－3－22 A．从顶端到底端的运动过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同 B．滑块A到达底端时的动能一定比滑块B到达底端时的动能大 C．两个滑块加速下滑的过程中，到达同一高度时，机械能可能相同 D．两个滑块从顶端运动到底端的过程中，重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大解析：本题考查动能定理和功能关系．由于B物体受到的摩擦力Ff＝μmgcos θ大，且通过的位移大，则克服摩擦力做功多，选项A错误；由于滑块A克服摩擦力做功少，损失的机械能少，由动能定理可判断出选项B正确；两个滑块加速下滑的过程中，到达同一高度时，B物块通过的位移大，克服摩擦力做功多，机械能不可能相同，选项C错误；整个过程中，两物块所受重力做功相同，但由于A先到达低端，故重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大，选项D正确．答案：BD 6．(2010·福建理综)如图5－3－23甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图5－3－23乙所示，则 ( )

图5－3－23 A．t1时刻小球动能最大 B．t2时刻小球动能最大 C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少 D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能解析：0～t1时间内，小球做自由落体运动，故弹簧弹力为零．t1～t2时间内，小球压缩弹簧，当弹力等于重力时，小球速度最大，在此时刻之前，小球做加速度减小的加速运动，之后做加速度增加的减速运动，t2时刻减速到零．t2～t3时间内，小球向上先加速运动后减速运动．故A、B、C三选项中，只有C项正确．t2～t3时间内弹簧减少的弹性势能转化为小球增加的动能和重力势能之和，故D项错误．答案：C 7．静止在地面上的一小物体，在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图5－3－24所示，其中0～h1过程的图线是曲线，h1～h2过程的图线为平行于横轴的直线，关于物体上升过程(不计空气阻力)的下列说法正确的是 ( ) A．0～h1过程中物体所受的拉力是变力，且不断减小图5－3－24 B．h1～h2过程中物体做匀速直线运动 C．0～h2过程中物体的动能先增大后减小 D．0～h2过程中物体的加速度先减小再反向增大，最后保持不变且等于重力加速度答案：ACD 8．如图5－3－25所示，在光滑水平面上运动的物体，刚好能越过一个倾角为α的固定在水平面上的光滑斜面做自由落体运动，落地时的速度为v，不考虑空气阻力及小球滚上斜面瞬间的能量损失，下列说法正确的是 ( ) 图5－3－25 A．小球冲上斜面前在水平面上的速度应大于v

B．小球在斜面上运动的时间为vgsin α

C．斜面的长度为v22gsin α D．小球在斜面上运动的加速度大于gsin α 解析：由题意可知，小球运动到斜面最顶端的速度恰好为0，小球上升过程中做匀减速运动，加速度为gsin α，D选项错误．小球滚上斜面到自由落体落地的过程中只有重力做功，机械能守恒，故小球冲上斜面前在水平面上的速度应等于v，A选项错误；小球

在斜面上运动的时间为t＝vgsin α，B选项正确；斜面的长度为x＝v22gsin α，C选项正确．答案：BC 9．如图5－3－26所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为v，此时物体B 对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是 ( ) A．物体A下落过程中的任意时刻，加速度不会为零

B．此时弹簧的弹性势能等于mgh＋12mv2 图5－3－26 C．此时物体B处于平衡状态 D．此过程中物体A的机械能变化量为mgh＋12mv2 解析：对物体A进行受力分析可知，当弹簧的弹力大小为mg时，物体A的加速度为零， A错误；由题意和功能关系知弹簧的弹性势能为Ep＝mgh－12mv2，B错误；当物体B对地面恰好无压力时，说明弹簧的弹力大小为2mg，此时B所受合外力为零，恰好处于平衡状态，C正确；弹簧的弹性势能的增加量等于物体A的机械能的减少量(mgh－12mv2)， D错误，所以选项C正确．答案：C 10．(2010·山东理综)如图5－3－27所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中( ) A．物块的机械能逐渐增加图5－3－27

B．软绳重力势能共减少了14mgl C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功 D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和解析：物块向下运动过程中，绳子拉力对物块做负功，物块的机械能减少，A项错误；

软绳重心下降的高度为l2－l2sin θ＝14l，软绳的重力势能减少14mgl，B项正确；由能量转化和守恒定律知，物块和软绳重力势能的减少等于物块和软绳增加的动能和软绳克服摩擦力所做的功，C项错误；对于软绳，由能量转化和守恒定律知，绳子拉力对软绳所做的功和软绳重力势能的减少之和等于软绳动能的增加与克服摩擦力所做功之和，D项正确．答案：BD 二、非选择题（第11题15分，第12题15分） 11.北京奥运会的闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷，主要是由后面的弹簧(弓)和铝件组成，如图5－3－28所示，绑在脚上，能够一步行走二到三米的距离，弹跳高度达到一至两米，是青年中新兴的一种体育运动．一名质量m＝60 kg的学生穿着这种鞋从距地面H＝1.8 m高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h＝1.25 m，从落下到弹跳至h高处经历的时间t＝2.1 s．忽略空气阻力，重力加速度g＝ 10 m/s2，求：图5－3－28 (1)学生与地面撞击过程中损失的机械能； (2)学生对地面的平均撞击力．解析：(1)学生与地面撞击过程中损失的机械能为 ΔE＝mg(H－h) 代入数值解得ΔE＝330 J. (2)设学生从H高处下落到地面所用时间为t1，刚接触地面时的速度大小为v1；反弹离地时的速度大小为v2，上升的时间为t2，由动能定理和运动学公式可知

下落过程：mgH＝12mv21 代入数值解得：v1＝6.0 m/s