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沈陽市2019年高三物理上學期期末考試在線答題

下列說法正确的是( )
A. 盧瑟福的原子核式結構模型很好的解釋了α粒子散射實驗
B. 湯姆孫通過對陰極射線的研究發現了電子,從而揭示了原子核是有複雜結構的
C. β射線是原子核外電子掙脫原子核束縛後形成的
D. 查德威克發現了天然放射現象說明原子具有複雜的結構

【答案】A
【解析】
A:盧瑟福的原子核式結構模型很好的解釋了α粒子散射實驗,故A項正确。
B:湯姆孫通過對陰極射線的研究發現了電子,從而揭示了原子是有複雜結構的。故B項錯誤。
C:β衰變所釋放的電子是原子核内所形成的,故C項錯誤。
D:貝克勒耳發現了天然放射現象,說明原子具有複雜的結構。故D項錯誤。

如圖,T1、T2是監測交流高壓輸電參數的互感器,其中a、b是交流電壓表或交流電流表。若高壓輸電線間的電壓為220kV,T1的原、副線圈匝數比為1:100,交流電壓表的示數為100V,交流電流表的示數為1A,則

A. b是交流電壓表
B. T2的原、副線圈匝數比為100:1
C. 高壓線路輸送的電流為1A
D. 高壓線路輸送的電功率為220kW

【答案】A
【解析】
左圖是電流互感器,右圖是電壓互感器。變壓器原副線圈的電壓比等于匝數比。隻有一個副線圈的變壓器,原副線圈中的電流比等于匝數的反比。
A、是電流互感器,a是交流電流表;是電壓互感器,b是交流電壓表,故A正确;
B、對,根據電壓與匝數成正比,得,故B錯誤;
C、對,根據電流與匝數成正比,,即,得,故C錯誤;
D、根據,故D錯誤;
故選:A。

如圖所示,有兩個相鄰的有界勻強磁場區域,磁感應強度的大小均為B,磁場方向相反,且與紙面垂直,磁場區域在x軸方向寬度均為a,在y軸方向足夠寬.現有一高為a的正三角形導線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區域.若以逆時針方向為電流的正方向,在下圖中,線框中感應電流i與線框移動距離x的關系圖象正确的是( )

A.
B.
C.
D.

【答案】C
【解析】試題分析:線框從開始進入到全部進入第一個磁場時,磁通量向裡增大,則由楞次定律可知,電流方向為逆時針,故B一定錯誤;因切割的有效長度均勻增大,故由E=BLV可知,電動勢也均勻增加;而在全部進入第一部分磁場時,磁通量達最大,該瞬間變化率為零,故電動勢也會零,故A錯誤;當線圈開始進入第二段磁場後,線圈中磁通量向裡減小,則可知電流為順時針,故D錯誤,C正确;故選C。

如圖所示,兩個三角形物塊A、B疊放在靠着粗糙的豎直牆壁放置的輕彈簧上,用力F将物塊豎直向下緩慢壓一小段距離後又緩慢撤去,A、B恢複靜止狀态,整個過程中彈簧始終保持豎直,則A、B恢複靜止狀态後  

A. 彈簧彈力的大小小于兩物塊的總重力
B. 牆壁對A有豎直向下的靜摩擦力作用
C. B受到A沿接觸面向下的靜摩擦力作用
D. B對A的作用力大小大于A的重力大小

【答案】C
【解析】
根據平衡條件,結合摩擦力産生的必須要有彈力,即可判斷A與牆壁之間是否存在作用力;然後分别對A與B進行受力分析即可。
AB、對AB組成的整體進行受力分析可知,牆壁對A沒有彈力,否則水平方向不能平衡。沒有彈力就沒有摩擦力;根據平衡條件,結合整體法,可知,彈簧彈力的大小等于兩物體的總重力,故AB錯誤;
C、A受到B沿接觸面向上的靜摩擦力作用,B受到A沿接觸面向下的靜摩擦力作用,故C正确;
D、B對A的作用力有彈力與靜摩擦力,其合力的大小與A的重力平衡,故D錯誤;
故選:C。

如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置----環形加速器,環形區域内存在垂直紙面向外的勻強磁場,質量為m、電荷量為+q的粒子在環中做半徑為R的圓周運動,A、B為兩塊中心開有小孔的極闆,原來電勢都為零,每當粒子飛經A闆時,A闆電勢升高為+U,B闆電勢仍保持為零,粒子在兩極闆間的電場中加速,每當粒子離開電場區域時,A闆電勢又降為零,粒子在電場一次次加速下動能不斷增大,而在環形區域内繞半徑不變(設極闆間距遠小于R),粒子重力不計,下列關于環形加速器的說法中正确的是

A. 加速器對帶正電粒子順時針加速,對待負電粒子加速需要升高B闆電勢
B. 電勢U越高,粒子最終的速度就越大
C. 環形區域内的磁感應強度大小與加速次數n之間的關系為
D. 粒子每次繞行一圈所需的時間與加速次數n之間的關系為

【答案】C
【解析】帶正電粒子從A闆向B闆加速,所以正電粒子沿順時針運動,對負電粒子,若升高B闆電勢,則負電粒子從A闆向B闆加速,沿順時針方向運動,但在磁場中洛倫茲力向外,無法提供向心力,A錯誤;根據可得,因為R是定值,最終速度由磁感應強度決定,B錯誤;粒子繞行n圈獲得的動能等于電場力對粒子做的功,設粒子繞行n圈獲得的速度為,根據動能定理可得,解得,粒子在環形區域磁場中,受洛倫茲力作用做半徑為R的勻速圓周運動,根據牛頓第二定律和向心力公式,則有,解得,所以,C正确;粒子繞行第n圈所需時間,所以,D錯誤。

如圖所示為人造地球衛星的軌道示意圖,其中1為近地圓周軌道,2為橢圓軌道,3為地球同步軌道,其中P、Q為軌道的切點,則下列說法中正确的是  

A. 衛星在1軌道上運行可經過一次加速轉移到3軌道上運行
B. 衛星由1軌道進入2軌道機械能增大
C. 衛星在軌道2上的運行周期最短
D. 衛星在2軌道上的P點的運動速度小于“第二宇宙速度”,在Q點的速度小于“第一宇宙速度”

【答案】BD
【解析】
從1軌道變到2軌道時需要點火加速,在2軌道的Q點再次點火加速才能穩定在3軌道上。由開普勒第三定律判斷周期之間的關系,由萬有引力提供向心力判斷速度關系。
衛星在不同軌道上運行時各個量的比較,往往根據萬有引力等于向心力列出物理量與半徑的關系,然後比較。
A、衛星從1軌道轉移到3軌道上運行,需要在P點和Q點加速兩次。故A錯誤;
B、衛星由1軌道進入2軌道需要在P點點火加速,所以機械能增大。故B正确;
C、根據開普勒第三定律可知,軌道半徑最小的1軌道的周期最小。故C錯誤;
D、衛星從軌道1變軌到軌道2,在a點加速後仍然繞地球運動,所以速度小于第二宇宙速度;設衛星和地球的質量分别為m和M,衛星速率為v,軌道半徑為r,則有,得到,可見半徑小,速率大則有。衛星從軌道2變軌到軌道3,在Q點加速,則有;所以近似等于第一宇宙速度,可知衛星在2軌道的Q點的速度小于“第一宇宙速度”。故D正确
故選:BD。

靜電場在x軸上的場強E随x的變化關系如圖所示,x軸正向為場強正方向,帶正電的點電荷沿x軸運動,則點電荷( ).

A. 在x2和x4處電勢能相等
B. 由x1運動到x3的過程中電勢能增大
C. 由x1運動到x4的過程中電場力先減小後增大
D. 由x1運動到x4的過程中電場力先增大後減小

【答案】BD
【解析】
A. x2−x4處場強方向沿x軸負方向,則從x2到x4處逆着電場線方向,電勢升高,則正電荷在x4處電勢能較大,故A錯誤;
B. x1−x3處場強為x軸負方向,則從x1到x3處逆着電場線方向移動,電勢升高,正電荷在x3處電勢能較大,故B正确;
C. 由x1運動到x4的過程中,逆着電場線方向,電勢升高,正電荷增大,故C錯誤;
D. 由x1運動到x4的過程中,電場強度的絕對值先增大後減小,故由F=qE知,電場力先增大後減小,故D錯誤;
故選:B

關于布朗運動,下列說法正确的是____
A.布朗運動是液體中懸浮微粒的無規則運動
B.液體溫度越高,液體中懸浮微粒的布朗運動越劇烈
C.在液體中的懸浮顆粒隻要大于某一尺寸,都會發生布朗運動
D.液體中懸浮微粒的布朗運動是液體分子永不停息地做無規則運動
E.液體中懸浮微粒的布朗運動是液體分子對它的撞擊作用不平衡所引起的

【答案】ABE
【解析】布朗運動是液體中懸浮微粒的無規則運動,選項A正确;液體溫度越高,液體中懸浮微粒的布朗運動越劇烈,選項B正确;懸浮顆粒越大,慣性越大,碰撞時受到沖力越平衡,所以大顆粒不做布朗運動,故C錯誤.布朗運動是懸浮在液體中顆粒的無規則運動,不是液體分子的無規則運動,故D錯誤.布朗運動是由液體分子從各個方向對懸浮顆粒撞擊作用的不平衡引起的,故E正确.故選ABE.

下列說法正确的是(  )
A. 在幹涉現象中,振動加強點的位移總比減弱點的位移要大
B. 單擺在周期性外力作用下做受迫振動,其振動周期與單擺的擺長無關
C. 火車鳴笛向我們駛來時,我們聽到的笛聲頻率将比聲源發聲的頻率高
D. 當水波通過障礙物時,若障礙的尺寸與波長差不多,或比波長大的多時,将發生明顯的衍射現象
E. 用兩束單色光A、B,分别在同一套裝置上做幹涉實驗,若A光的條紋間距比B光的大,則說明A光波長大于B光波長

【答案】BCE
【解析】試題分析:在幹涉現象中,振動加強點振幅最大,位移在變化,所以振動加強點的位移不是總是比減弱點的位移大,故A錯誤.單擺在周期性外力作用下做受迫振動,單擺的周期與驅動力的周期相等,與固有周期無關,故B正确.火車鳴笛向我們駛來時,根據多普勒效應知,我們接收的頻率大于波源發出的頻率,故C正确.當水波通過障礙物時,若障礙的尺寸與波長差不多,或比波長小的多時,将發生明顯的衍射現象,故D錯誤.根據知,A光的條紋間距比B光的條紋間距大,則A光的波長大于B光的波長,故E正确.故選BCE.

利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示,水平桌面上固定一水平的氣墊導軌,導軌上A點處有一滑塊,其質量為M,左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的小球相連.調節細繩的長度使每次實驗時滑塊運動到B點處與勁度系數為k的彈簧接觸時小球恰好落地,測出每次彈簧的壓縮量x,如果在B點的正上方安裝一個速度傳感器,用來測定滑塊到達B點的速度,發現速度v與彈簧的壓縮量x成正比,作出速度v随彈簧壓縮量x變化的圖象如圖乙所示,測得v-x圖象的斜率.在某次實驗中,某同學沒有開啟速度傳感器,但測出了A、B兩點間的距離為L,彈簧的壓縮量為x0,重力加速度用g表示,則:

(1)滑塊從A處到達B處時,滑塊和小球組成的系統動能增加量可表示為ΔEk=____________,系統的重力勢能減少量可表示為ΔEp=______________,在誤差允許的範圍内,若ΔEk=ΔEp則可認為系統的機械能守恒.(用題中字母表示)
(2)在實驗中,該同學測得M=m=1kg,彈簧的勁度系數k=100N/m,并改變A、B間的距離L,作出的x2-L圖象如圖丙所示,則重力加速度g=________m/s2.

【答案】 mgL 9.6
【解析】(1)由題意可知,當彈簧的壓縮量為x0時對應的速度 ,則滑塊和小球組成的系統動能增加量可表示為;系統的重力勢能減少量可表示為ΔEp=mgL;

現有一個阻值大約為20Ω的電阻,為了更精确地測量其電阻,實驗室給出了以下器材:
①電流表G1(0~50mA,内阻r1=3Ω) ②電流表G2(0~100mA,内阻r2=1Ω)
③定值電阻R1(R1=150Ω) ④定值電阻R2(R2=15Ω)
⑤滑動變阻器R(0~5Ω) ⑥幹電池(1.5V,内阻不計) ⑦開關S及導線若幹
(1)某同學設計了如圖甲所示的電路圖,其中A、B一個為被測電阻、一個為定值電阻,請問圖中電阻為被測電阻____________ (填“A”或“B”),定值電阻應選____________ (填“R1”或“R2”)

(2)若某次測得電流表G1、G2的示數分别為I1、I2.則被測電阻的大小為____________(用已知和測量物理量的符号表示)
(3)若通過調節滑動變阻器,該同學測得多組I1、I2的實驗數據,根據實驗數據做出I1、I2的圖象如圖乙所示,并求得圖象的斜率k=1.85,則被測電阻的大小為____________Ω(保留三位有效數字)。

【答案】 (1)B; R2; (4) 21.2
【解析】(1) G1和定值電阻A串聯相當于電壓表,兩電流表讀數之差可測出流過被測電阻B的電流,從而計算出被測電阻B的阻值。故圖中電阻B為被測電阻。
為使兩電流表偏轉比例相近,兩支路電阻應相近,則定值電阻應選R2。
(2)被測電阻的電流,被測電阻的電壓,則被測電阻的阻值
(3)由可得:;對比圖象可得:,解得:

如圖所示真空中狹長區域的勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向裡,寬度為d,速度為v的電子從邊界CD外側垂直射入磁場,入射方向與CD間夾角為θ.電子質量為m、電量為e.為使電子不從磁場的另一側邊界EF射出,則電子速度v的最大值為多少?

【答案】
【解析】試題分析:由題可知,由于電子帶負電,根據左手定則将電子軌迹大緻畫出如圖。

由幾何關系可得Rcosθ+R="d"
R(1+cosθ)="d"
(這是不從邊界EF飛出的臨界狀況)
根據洛倫茲力提供向心力: eVB=mV2/R

如圖,在光滑的水平面上靜止着足夠長、質量為3m的木闆,木闆上依次排放質量均為m的木塊1、2、3,木塊與木闆間的動摩擦因數均為現同時給木塊1、2、3水平向右的初速度,最後所有的木塊與木闆相對靜止。已知重力加速度為g,求

求所有木塊都相對靜止時的速度;
木塊3從開始運動到與木闆相對靜止時位移的大小;
木塊2在整個運動過程中的最小速度。

【答案】
【解析】
當木塊3與木闆的速度相等時,三個木塊與木闆的速度均相等,由系統動量守恒求得共同速度。
木塊3在木闆上勻減速運動,由牛頓第二定律和運動學公式結合求解。
由動量守恒定律求木塊2在整個運動過程中的最小速度。
當木塊3與木闆的速度相等時,三個木塊與木闆的速度均相等,且為v。取向右為正方向,系統動量守恒得:
解得:
術塊3在木闆上勻減速運動,由牛頓第二定律:
由運動學公式有:
解得木塊3從開始運動到與木闆相對靜止時位移的大小:
設木塊2的最小速度為,此時木塊3的速度為,由動量守恒定律

在此過程中,木塊3與木塊2速度改變量相同

解得
故本題答案是:

如圖所示,足夠長的氣缸豎直放置,其橫截面積S=1×10-3m2,氣缸内有質量m=2kg的活塞,活塞與氣缸壁之間密封良好,不計摩擦.開始時活塞被銷釘K固定于圖示位置,離缸底L1=12cm,此時氣缸内被封閉氣體的壓強p1=1.5×105Pa,溫度T1=300K.大氣壓p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2.

(1)現對密閉氣體加熱,當溫度升到T2=400K時,其壓強p2多大?
(2)此後拔去銷釘K,活塞開始向上運動,當它最後靜止在某一位置時,氣缸内氣體的溫度降為T3=360K,則這時活塞離缸底的距離L3為多少?

【答案】(1)2×105Pa (2)18cm
【解析】
(1)氣體體積不變,由查理定律得

解得:p2=2×105 Pa
(2),T3=360K
設氣體溫度為360 K時活塞離缸底的距離為l3,
由理想氣體狀态方程得
V1=l1S,V3=l3S
解得:l3=18cm

單色細光束射到折射率n=的透明球表面,光束在過球心的平面内,入射角θ1=45°,研究經折射進入球内後又經内表面反射一次,再經球面折射後射出的光線,如圖所示(圖上已畫出入射光線和出射光線).

(1)在圖上大緻畫出光線在球内的路徑和方向;
(2)求入射光線與出射光線之間的夾角α;

【答案】(1)

(2) α=30°.
【解析】
試題①入射光線,法線,折射光線齊全正确,即為

②由折射定律

∴r=30°
由幾何關系及對稱性,有r=(i-r)+ α/2 (其他幾何關系得也給分)
把r=30°,i=45°
代入得α=30°

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