小學(xué)英語(yǔ)單元教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-22高考物理單元質(zhì)量評(píng)估復(fù)習(xí)004。
單元質(zhì)量評(píng)估(十一)
一、選擇題(本題包括10小題,每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的有多個(gè)選項(xiàng)正確,全選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1.一矩形閉合線(xiàn)圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線(xiàn)圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),下述說(shuō)法正確的是()
A.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流最大
B.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流最大
C.若加大線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速(其他條件不變),則線(xiàn)圈中交變電流的頻率變大
D.若加大線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速(其他條件不變),則線(xiàn)圈中交變電流的最大值不變
2..如圖11-1所示,矩形線(xiàn)圈的匝數(shù)為N,面積為S,內(nèi)阻為r,繞OO′軸以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在它從如圖所示的位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
A.通過(guò)電阻的電荷量為
B.通過(guò)電阻的電荷量為
C.外力所做的功為
D.外力所做的功為
3.一個(gè)邊長(zhǎng)6cm的正方形金屬線(xiàn)框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)垂直,電阻為0.36,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖11-2所示,則線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值為()
A.B.
C.D.
4.一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.由圖11-3可知()
A.該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=100sin(25t)V
B.該交流電的頻率為25Hz
C.該交流電的電壓的有效值為100
D.若將該交流電壓加在阻值R=100Ω的電阻兩端,則電阻消耗的功率為50W
5.將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上,電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖11-4所示.下列說(shuō)法正確的是()
A.電路中交變電流的頻率為0.25Hz
B.通過(guò)電阻的電流為A
C.電阻消耗的電功率為2.5W
D.用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5V
6.鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖11-5(a)所示.圖4(a)中電流表的讀數(shù)為1.2A.圖4(b)中用同一電纜線(xiàn)繞了3匝,則()
A.這種電流表能測(cè)直流電流,圖4(b)的讀數(shù)為2.4A
B.這種電流表能測(cè)交流電流,圖4(b)的讀數(shù)為0.4A
C.這種電流表能測(cè)交流電流,圖4(b)的讀數(shù)為3.6A
D.這種電流表既能測(cè)直流電流,又能測(cè)交流電流,圖4(b)的讀數(shù)為3.6A
7.如圖11-6所示,理想變壓器的原線(xiàn)圈a、b兩端接正弦交流電壓,副線(xiàn)圈c、d兩端通過(guò)輸電線(xiàn)接兩只相同的燈泡L1、L2,輸電線(xiàn)的等效電阻為,當(dāng)開(kāi)關(guān)由原來(lái)的閉合狀態(tài)變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí),下列各量中減小的是()
A.副線(xiàn)圈c、d兩端的輸出電壓
B.副線(xiàn)圈輸電線(xiàn)等效電阻R上的電壓
C.通過(guò)燈泡L1上的電流強(qiáng)度
D.原線(xiàn)圈上的電流強(qiáng)度
8.(08海南7)如圖11-7,理想變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為4∶1.原線(xiàn)圈接入一電壓為u=U0sinωt的交流電源,副線(xiàn)圈接一個(gè)R=27.5Ω的負(fù)載電阻.若U0=220V,ω=100πHz,則下述結(jié)論正確的是()
A.副線(xiàn)圈中電壓表的讀數(shù)為55V
B.副線(xiàn)圈中輸出交流電的周期為
C.原線(xiàn)圈中電流表的讀數(shù)為0.5A
D.原線(xiàn)圈中的輸入功率為
9..一理想變壓器的原線(xiàn)圈上接有正弦交變電壓,其最大值保持不變,副線(xiàn)圈接有可調(diào)電阻R。設(shè)原線(xiàn)圈的電流為I1,輸入功率為P1,副線(xiàn)圈的電流為I2,輸出功率為P2。當(dāng)R增大時(shí)
A.I1減小,P1增大B.I1減小,P1減小
D.I2增大,P2減小D.I2增大,P2增大
10.(江蘇淮安、連云港、宿遷、徐州四市2008第三次調(diào)研卷.物理.10)今年春節(jié)前后,我國(guó)部分省市的供電系統(tǒng)由于氣候原因遭到嚴(yán)重破壞。為此,某小區(qū)啟動(dòng)了臨時(shí)供電系統(tǒng),它由備用發(fā)電機(jī)和副線(xiàn)圈匝數(shù)可調(diào)的變壓器組成,如圖11-8所示,圖中R0表示輸電線(xiàn)的電阻?;瑒?dòng)觸頭P置于a處時(shí),用戶(hù)的用電器恰好正常工作,在下列情況下,要保證用電器仍能正常工作,則()
A.當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓發(fā)生波動(dòng)使V1示數(shù)小于
正常值,用電器不變時(shí),應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)
B.當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓發(fā)生波動(dòng)使V1示數(shù)小于正常值,用電器不變時(shí),應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)
C.如果V1示數(shù)保持正常值不變,那么當(dāng)用電器增加時(shí),滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑
D.如果V1示數(shù)保持正常值不變,那么當(dāng)用電器增加時(shí),滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑
二、填空題(每小題4分,共16分)
11.頻率為50Hz的交變電流,其電壓u=120sinωtV,把它加在激發(fā)電壓、熄滅電壓均為84V的霓虹燈的兩端,則在半個(gè)周期內(nèi)霓虹燈點(diǎn)亮的時(shí)間為_(kāi)_____________.(=1.4)
12.阻值R=50Ω的電熱絲接在電壓u=100sin100πtV的交流電源上,電流表的示數(shù)為_(kāi)______A,電熱絲兩端電壓表的示數(shù)為_(kāi)_______V,在前0.005s內(nèi),流過(guò)電熱絲的平均電流為_(kāi)________A.如果將一個(gè)電容器接在該交流電源上,要使電容器不被擊穿,所選的電容器能承受的最大電壓應(yīng)不小于__________V.
13.(07.上海物理卷)如圖11-9所示,自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源,其電壓有效值UAB=100V,R0=40,當(dāng)滑動(dòng)片處于線(xiàn)圈中點(diǎn)位置時(shí),C、D兩端電壓的有效值UCD為_(kāi)__________V,通過(guò)電阻R0的電流有效值為_(kāi)____________A.
14.(06.上海物理卷)如圖11-10所示,一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為nl和n2,當(dāng)負(fù)載電阻R中流過(guò)的電流為I時(shí),原線(xiàn)圈中流過(guò)的電流為;現(xiàn)減小負(fù)載電阻R的阻值,則變壓器的輸入功率將(填“增大”、“減小”或“不變”).
三、計(jì)算題(4小題,共44分)
15.(10分)(2009屆廣東省新洲中學(xué)高三摸底考試試卷.物理.16)某發(fā)電站的輸出功率P=104kW,輸出電壓U1=4kV,通過(guò)理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處供電.已知輸電導(dǎo)線(xiàn)的總電阻為R=10Ω,輸電線(xiàn)路損失的功率為輸出功率的4%,求變壓器的匝數(shù)比.
16.(10分)發(fā)電機(jī)輸出功率為100kW,輸出電壓是250V,用戶(hù)需要的電壓是220V,輸電線(xiàn)電阻為10Ω.若輸電線(xiàn)中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%,試求:
(1)在輸電線(xiàn)路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比.
(2)畫(huà)出此輸電線(xiàn)路的示意圖.
(3)用戶(hù)得到的電功率是多少?
17.(12分)(湖南郴州市2009屆高三調(diào)研試題.物理.16)如圖11-11所示,一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直.已知線(xiàn)圈匝數(shù)n=400,電阻r=0.1Ω,長(zhǎng)L1=0.05m,寬L2=0.04m,角速度=l00rad/s,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T.線(xiàn)圈兩端外接電阻R=9.9Ω的用電器和一個(gè)交流電流表(內(nèi)阻不計(jì)),求:
(1)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
(2)電流表A的讀數(shù).
(3)用電器上消耗的電功率.
18.(12分)(浙江省2008屆高三第一輪復(fù)習(xí)單元測(cè)試題卷.物理.19)如圖11-12(甲)所示,邊長(zhǎng)為l和L的矩形線(xiàn)框、互相垂直,彼此絕緣,可繞中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng),將兩線(xiàn)框的始端并在一起接到滑環(huán)C,末端并在一起接到滑環(huán)D,C、D彼此絕緣.通過(guò)電刷跟C、D連接.線(xiàn)框處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)邊緣中心的張角為45°,如圖19(乙)所示(圖中的圓表示圓柱形鐵芯,它使磁鐵和鐵芯之間的磁場(chǎng)沿半徑方向,如圖箭頭所示)。不論線(xiàn)框轉(zhuǎn)到磁場(chǎng)中的什么位置,磁場(chǎng)的方向總是沿著線(xiàn)框平面.磁場(chǎng)中長(zhǎng)為l的線(xiàn)框邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,設(shè)線(xiàn)框和的電阻都是r,兩個(gè)線(xiàn)框以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電阻R=2r.
(1)求線(xiàn)框轉(zhuǎn)到圖(乙)位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??;
(2)求轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上的電壓最大值;
(3)從線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始時(shí),作出0~T(T是線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)周期)時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電流iR隨時(shí)間變化的圖象。
延伸閱讀
高考物理單元質(zhì)量評(píng)估復(fù)習(xí)005
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么如何寫(xiě)好我們的教案呢?以下是小編為大家收集的“高考物理單元質(zhì)量評(píng)估復(fù)習(xí)005”希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
單元質(zhì)量評(píng)估(十二)
一、選擇題部分(本題包括10小題.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1.(08天津卷)下列說(shuō)法正確的是()
A.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
B.沒(méi)有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)
D.內(nèi)能不同的物體,它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同
2.(08海南卷)⑴下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是()
A.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開(kāi),這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢(shì)能的緣故
B.一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽,其分子之間的勢(shì)能增加
C.對(duì)于一定量的氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱
D.如果氣體分子總數(shù)不變,而氣體溫度升高,氣體分子的平均動(dòng)能增大,因此壓強(qiáng)必然增大
E.一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和
F.如果氣體溫度升高,那么所有分子的速率都增加
3.(2008年上海卷。物理.13)如圖12-1所示,兩端開(kāi)口的彎管,左管插入水銀槽中,右管有一段高為h的水銀柱,中間封有一段空氣,則()
(A)彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h
(B)若把彎管向上移動(dòng)少許,則管內(nèi)氣體體積增大
(C)若把彎管向下移動(dòng)少許,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升
(D)若環(huán)境溫度升高,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升
4.對(duì)于定量氣體,可能發(fā)生的過(guò)程是()
A.等壓壓縮,溫度降低
B.等溫吸熱,體積不變
C.放出熱量,內(nèi)能增加
D.絕熱壓縮,內(nèi)能不變
5.下列說(shuō)法中正確的是()
A.一定質(zhì)量的氣體被壓縮時(shí),氣體壓強(qiáng)不一定增大
B.一定質(zhì)量的氣體溫度不變壓強(qiáng)增大時(shí),其體積也增大
C.氣體壓強(qiáng)是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的
D.在失重的情況下,密閉容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁沒(méi)有壓強(qiáng)
6.封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體,如果保持氣體體積不變,當(dāng)溫度升高時(shí),以下說(shuō)法正確的是()
A.氣體的密度增大
B.氣體的壓強(qiáng)增大
C.氣體分子的平均動(dòng)能減小
D.每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多
7.(2008年全國(guó)卷Ⅱ)對(duì)一定量的氣體,下列說(shuō)法正確的是()
A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
B.氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,氣體溫度就越高
C.氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的
D.當(dāng)氣體膨脹時(shí),氣體分子之間的勢(shì)能減小,因而氣體的內(nèi)能減少
8.如圖12-2所示,某同學(xué)將空的薄金屬筒開(kāi)口向下壓入水中。設(shè)水溫均勻且恒定,筒內(nèi)空氣無(wú)泄漏,不計(jì)氣體分了間相互作用,則被淹沒(méi)的金屬筒在緩慢下降過(guò)程中,筒內(nèi)空氣體積減?。ǎ?/p>
A.從外界吸熱B.內(nèi)能增大C.向外界放熱D.內(nèi)能減小
9.根據(jù)熱力學(xué)定律和分子動(dòng)理論,可知下列說(shuō)法正確的是()
A.知道某物質(zhì)摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù),一定可求其分子質(zhì)量
B.滿(mǎn)足能量守恒定律的宏觀過(guò)程不一定能自發(fā)地進(jìn)行
C.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng),它說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子間的引力和斥力都同時(shí)減少,分子勢(shì)能一定增大
10.(2008年天津)下列說(shuō)法正確的是()
A.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
B.沒(méi)有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)
D.內(nèi)能不同的物體,它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同
二、填空與簡(jiǎn)答題(共60分)
11.(07海南卷)
⑴有以下說(shuō)法:
A.氣體的溫度越高,分子的平均動(dòng)能越大
B.即使氣體的溫度很高,仍有一些分子的運(yùn)動(dòng)速率是非常小的
C.對(duì)物體做功不可能使物體的溫度升高
D.如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì),則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)
E.一由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器,被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室。甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為T(mén)的氣體,乙室為真空,如圖12-3所示。提起隔板,讓甲室中的氣體進(jìn)入乙室。若甲室中的氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)到平衡時(shí),其溫度仍為T(mén)
F.空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí),將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以制冷機(jī)的工作是不遵守?zé)崃W(xué)第二定律的
G.對(duì)于一定量的氣體,當(dāng)其溫度降低時(shí),速率大的分子數(shù)目減少,速率小的分子數(shù)目增加
H.從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的
其中正確的是
⑵如圖12-4,在大氣中有一水平放置的固定圓筒,它由a、b和c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成,各部分的橫截面積分別為2S、S和S。已知大氣壓強(qiáng)為p0,溫度為T(mén)0.兩活塞A和B用一根長(zhǎng)為4l的不可伸長(zhǎng)的輕線(xiàn)相連,把溫度為T(mén)0的空氣密封在兩活塞之間,此時(shí)兩活塞的位置如圖所示。現(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱,使其溫度緩慢上升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略,此時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為多少?
12.(揚(yáng)州市2008屆第四次調(diào)研)
(1)下列說(shuō)法中正確的是()
A.只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量,就可以計(jì)算出阿伏伽德羅常數(shù)
B.懸浮微粒越大,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
C.在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10-9m)減小到很難再靠近的過(guò)程中,分子間作用力先減小后增大;分子勢(shì)能不斷增大
D.溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大,但并非所有分子的速率都增大
E.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)等溫壓縮后,其壓強(qiáng)一定增大
F.內(nèi)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化是有條件的,即環(huán)境中必須存在溫度差,通過(guò)科技創(chuàng)新,我們能夠研制出內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)
(2)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)
變化過(guò)程的p-V圖象如圖12-5所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃。則:
①該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度分別為多少℃?
②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中內(nèi)能的變化量是多大?
③該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中是吸熱,還是放熱?傳遞的熱量是多少?
13.(09海南物理14)(12分)(I)(4分)下列說(shuō)法正確的是(填入正確選項(xiàng)前的字母,每選錯(cuò)一個(gè)扣2分,最低得分為0分)
(A)氣體的內(nèi)能是分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間的勢(shì)能之和;
(B)氣體的溫度變化時(shí),其分子平均動(dòng)能和分子間勢(shì)能也隨之改變;
(C)功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功;
(D)熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體;
(E)一定量的氣體,在體積不變時(shí),分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減??;
(F)一定量的氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí),分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加。
(II)一氣象探測(cè)氣球,在充有壓強(qiáng)為1.00atm(即76.0cmHg)、溫度為27.0℃的氦氣時(shí),體積為3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的過(guò)程中,氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmGg,氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過(guò)程而維持其溫度不變。此后停止加熱,保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃。求:
(1)氦氣在停止加熱前的體積;
(2)氦氣在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的體積。
14.(09江蘇卷物理12.A)(選修模塊3—3)(12分)(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變,則在此過(guò)程中關(guān)于氣泡中的氣體,下列說(shuō)法正確的是。(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)
(A)氣體分子間的作用力增大(B)氣體分子的平均速率增大
(C)氣體分子的平均動(dòng)能減?。―)氣體組成的系統(tǒng)地熵增加
(2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中,對(duì)外界做了0.6J的功,則此過(guò)程中的氣泡(填“吸收”或“放出”)的熱量是J。氣泡到達(dá)湖面后,溫度上升的過(guò)程中,又對(duì)外界做了0.1J的功,同時(shí)吸收了0.3J的熱量,則此過(guò)程中,氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了J。
(3)已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/,平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù),取氣體分子的平均直徑為,若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
15.(嘉定區(qū))如圖12-6所示為一簡(jiǎn)易火災(zāi)報(bào)警裝置。其原理是:豎直放置的試管中裝有水銀,當(dāng)溫度升高時(shí),水銀柱上升,使電路導(dǎo)通,蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的響聲。27℃時(shí),空氣柱長(zhǎng)度L1為20cm,水銀上表面與導(dǎo)線(xiàn)下端的距離L2為10cm,管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm,大氣壓強(qiáng)為75cm水銀柱高。
(1)當(dāng)溫度達(dá)到多少℃時(shí),報(bào)警器會(huì)報(bào)警?
(2)如果要使該裝置在87℃時(shí)報(bào)警,則應(yīng)該再往玻璃管內(nèi)注入多少cm高的水銀柱?
(3)如果大氣壓增大,則該報(bào)警器的報(bào)警溫度會(huì)受到怎樣的影響?
高考物理第一輪精編復(fù)習(xí)資料004
振動(dòng)與波、光學(xué)、熱學(xué)、原子物理
經(jīng)典考題
本專(zhuān)題中的四部分內(nèi)容在高考中一般都會(huì)以選擇題出現(xiàn),只是往往難度較低,題型相對(duì)單調(diào),復(fù)習(xí)備考時(shí)應(yīng)重基礎(chǔ),重在近年考題中總結(jié)命題的規(guī)律.
1.類(lèi)比是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過(guò)歸類(lèi)和比較,有助于掌握新知識(shí),提高學(xué)習(xí)效率.在類(lèi)比過(guò)程中,既要找出共同之處,又要抓住不同之處.某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類(lèi)比,總結(jié)出下列內(nèi)容,其中不正確的是[2009年高考北京理綜卷]()
A.機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿(mǎn)足的關(guān)系,對(duì)電磁波也適用
B.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
C.機(jī)械波的傳播依賴(lài)于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播
D.機(jī)械波既有橫波又有縱波,而電磁波只有縱波
【解析】波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系對(duì)任何波都是成立的,對(duì)電磁波當(dāng)然成立,故A正確.干涉和衍射是波的特性,機(jī)械波、電磁波都是波,這些特性都具有,故B正確.機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成的,所以機(jī)械波的傳播需要介質(zhì);電磁波是交替變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地傳播形成的,所以電磁波的傳播不需要介質(zhì),故C正確.機(jī)械波既有橫波又有縱波,但是電磁波只能是橫波,其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象,而偏振現(xiàn)象是橫波才有的,D錯(cuò)誤.故正確答案應(yīng)為D.
[答案]D
2.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的(氦3).它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?,其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為+→2+.關(guān)于聚變,下列表述正確的是[2009年高考廣東物理卷]()
A.聚變反應(yīng)不會(huì)釋放能量
B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核
C.聚變反應(yīng)沒(méi)有質(zhì)量虧損
D.目前核電站都采用聚變反應(yīng)發(fā)電
【解析】聚變反應(yīng)時(shí)將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核,聚變過(guò)程會(huì)有質(zhì)量虧損,會(huì)放出大量的能量.但目前核電站都采用鈾核的裂變反應(yīng).因此B正確.
[答案]B
【點(diǎn)評(píng)】同質(zhì)量的核燃料聚變反應(yīng)放出的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)裂變反應(yīng),而且聚變反應(yīng)的產(chǎn)物往往無(wú)放射性.但由于聚變反應(yīng)需要幾百萬(wàn)攝氏度以上的高溫以及難以控制反應(yīng)速度,故目前還沒(méi)能用于發(fā)電.
3.密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁,此過(guò)程中瓶?jī)?nèi)空氣(不計(jì)分子勢(shì)能)[2009年高考重慶理綜卷]()
A.內(nèi)能增大,放出熱量
B.內(nèi)能減小,吸收熱量
C.內(nèi)能增大,對(duì)外界做功
D.內(nèi)能減小,外界對(duì)其做功
【解析】不計(jì)分子勢(shì)能,空氣的內(nèi)能由溫度決定,內(nèi)能隨溫度降低而減小,A、C均錯(cuò)誤;薄塑料瓶因降溫而變扁,此時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣的體積減小,外界壓縮空氣做功,D正確;空氣的內(nèi)能減小、外界對(duì)空氣做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知空氣向外界放熱,B錯(cuò)誤.
[答案]D
【點(diǎn)評(píng)】本類(lèi)題型在高考對(duì)熱學(xué)的考查中最常見(jiàn).
4.氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示,大量氫原子從n=4的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a,從n=3的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b,則[2009年高考四川理綜卷]()
A.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出γ射線(xiàn)
B.氫原子從n=4的能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線(xiàn)
C.在水中傳播時(shí),a光較b光的速度小
D.氫原子在n=2的能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離
【解析】γ射線(xiàn)的產(chǎn)生機(jī)理是原子核受激發(fā),是原子核變化才產(chǎn)生的,A錯(cuò)誤;根據(jù)躍遷規(guī)律可知高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量等于這兩個(gè)能級(jí)差,從n=4的能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出的光子能量小于a光子的能量,不可能為紫外線(xiàn),B錯(cuò)誤;根據(jù)躍遷規(guī)律可知從n=4的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量大于從n=3的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量,則可見(jiàn)光a的光子能量大于b的,又根據(jù)光子能量E=hν可得a光子的頻率大于b的,則a的折射率大于b的,又v=Cn可得在水中傳播時(shí),a光較b光的速度小,C正確;欲使在n=2的能級(jí)處的氫原子發(fā)生電離,則吸收的能量一定不小于3.4eV,D錯(cuò)誤.
[答案]C
5.一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m和x=4.5m.P點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示.
在下列四幅圖中,Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是[2009年高考全國(guó)理綜卷Ⅰ]()
【解析】本題考查波的傳播.該波的波長(zhǎng)為4m,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為3m.若波沿x軸正方向傳播,當(dāng)P在平衡位置向上振動(dòng)時(shí),Q點(diǎn)此時(shí)應(yīng)處于波峰,B正確;若波沿x軸負(fù)方向傳播,P點(diǎn)處于向上振動(dòng)時(shí),Q點(diǎn)應(yīng)處于波谷,C正確.
[答案]BC
【點(diǎn)評(píng)】高考對(duì)波的圖象考查時(shí)要求較高,難度大,需要準(zhǔn)確作圖以幫助分析各點(diǎn)的振動(dòng)情況.
6.在桌面上有一倒立的玻璃圓錐,其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸,圓錐的軸(圖甲中虛線(xiàn))與桌面垂直,過(guò)軸線(xiàn)的截面為等邊三角形,如圖甲所示.有一半徑為r的圓柱形的平行光束垂直入射到圓錐的底面上,光束的中心軸與圓錐的軸重合.已知玻璃的折射率為1.5,則光束在桌面上形成的光斑半徑為[2007年高考全國(guó)理綜卷Ⅰ]()
甲
A.rB.1.5rC.2rD.2.5r
【解析】光從玻璃射向空氣的臨界角θ=arcsin1n=arcsin23,而入射角i>θ,將發(fā)生全反射,光路圖如圖乙所示.由幾何關(guān)系得OB=rtan60°cot30°-r=2r.
乙
[答案]C
能力演練
一、選擇題(10×4分)
1.目前,在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料,這些巖石都不同程度地含有放射性元素.下列有關(guān)放射性知識(shí)的說(shuō)法中,正確的是()
A.衰變成要經(jīng)過(guò)6次β衰變和8次α衰變
B.氡的半衰期為3.8天,若有4個(gè)氡原子核,則經(jīng)過(guò)3.8天后就一定只剩下2個(gè)氡原子核
C.放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的
D.β射線(xiàn)與γ射線(xiàn)一樣是電磁波,但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線(xiàn)弱
【解析】由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知A正確;放射性同位素存在半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)于大量的原子核才成立,4個(gè)氡原子核經(jīng)過(guò)3.8天后可能剩4個(gè),也可能剩3個(gè),還可能剩2個(gè)或1個(gè)都不剩,B錯(cuò)誤;β衰變的方程為:→+,C正確;β射線(xiàn)是高速電子,不是電磁波,D錯(cuò)誤.
[答案]AC
2.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸所在直線(xiàn)傳播,圖示為某時(shí)刻的波形圖,其中A處到O的距離為0.5m,此時(shí)A處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),再經(jīng)0.02s第一次到達(dá)波谷,則()
A.這列波的波長(zhǎng)為1m
B.這列波的頻率為100Hz
C.這列波的波速為25m/s
D.這列波的傳播方向沿x軸負(fù)方向
【解析】由A點(diǎn)正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)可知波向x軸的負(fù)方向傳播,D正確.又由題意及圖象可知λ=1m,T=0.08s,故f=1T=12.5Hz,v=λT=12.5m/s.
[答案]AD
3.地面附近有一正在上升的空氣團(tuán),它與外界的熱交換忽略不計(jì).已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低,則該氣團(tuán)在此上升過(guò)程中(不計(jì)氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢(shì)能)[2008年高考重慶理綜卷]()
A.體積減小,溫度降低B.體積減小,溫度不變
C.體積增大,溫度降低D.體積增大,溫度不變
【解析】本題考查氣體的有關(guān)知識(shí),屬于中等難度題目.隨著空氣團(tuán)的上升,大氣壓強(qiáng)也隨著減小,那么空氣團(tuán)的體積會(huì)增大,空氣團(tuán)對(duì)外做功,其內(nèi)能會(huì)減小,因?yàn)椴挥?jì)分子勢(shì)能,所以?xún)?nèi)能由其溫度決定,則其溫度會(huì)降低.所以空氣團(tuán)的體積增大、溫度降低、壓強(qiáng)減小.
[答案]C
4.“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式,它是指原子核(稱(chēng)為母核)俘獲一個(gè)核外電子,使其內(nèi)部的一個(gè)質(zhì)子變成中子,并放出一個(gè)中微子,從而變成一個(gè)新核(稱(chēng)為子核)的過(guò)程.中微子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量,且不帶電,很難被探測(cè)到,人們最早就是通過(guò)子核的反沖而間接證明中微子的存在的.若一個(gè)靜止的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”,衰變成子核并放出中微子,則下列說(shuō)法正確的是()
A.母核的質(zhì)量數(shù)等于子核的質(zhì)量數(shù)
B.母核的電荷數(shù)大于子核的電荷數(shù)
C.子核的動(dòng)量與中微子的動(dòng)量相同
D.子核的動(dòng)能大于中微子的動(dòng)能
【解析】這一核反應(yīng)中粒子的質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)減少一個(gè),選項(xiàng)A、B正確;子核與中微子的動(dòng)量大小相等、方向相反,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;又由Ek=p22m,故子核的動(dòng)能遠(yuǎn)小于中微子的動(dòng)能,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
[答案]AB
5.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象.圖甲是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽),圖乙是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬線(xiàn)圈,將金屬線(xiàn)圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn),觀察到的現(xiàn)象是[2008年高考上海物理卷]()
A.當(dāng)金屬線(xiàn)圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí),干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
B.當(dāng)金屬線(xiàn)圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí),干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°
C.當(dāng)金屬線(xiàn)圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí),干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
D.干涉條紋保持不變
【解析】金屬線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng),改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀,由干涉原理可知,干涉條紋與金屬線(xiàn)圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)關(guān),仍然是水平的干涉條紋,故D正確.
[答案]D
6.在應(yīng)用電磁波的特性時(shí),下列符合實(shí)際的是()
A.醫(yī)院里常用X射線(xiàn)對(duì)病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒
B.醫(yī)院里常用紫外線(xiàn)對(duì)病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒
C.人造衛(wèi)星對(duì)地球拍攝時(shí)利用紫外線(xiàn)照相有較好的分辨率
D.人造氣象衛(wèi)星對(duì)地球拍攝時(shí)利用紅外線(xiàn)照相是利用紅外線(xiàn)透射率高和熱效應(yīng)強(qiáng)
【解析】紫外線(xiàn)的化學(xué)效應(yīng)明顯,還具有生理作用,故常用來(lái)對(duì)病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒;而X射線(xiàn)的穿透力強(qiáng),生理作用、化學(xué)效應(yīng)并不明顯,不能用于手術(shù)室消毒,常用以透視,故B正確,A錯(cuò)誤.
因?yàn)槿魏挝镔|(zhì)都會(huì)發(fā)出紅外線(xiàn),且發(fā)射的波長(zhǎng)與溫度有關(guān),紅外線(xiàn)的波長(zhǎng)長(zhǎng),透過(guò)云霧和微塵能力強(qiáng),故常用于拍攝氣象云圖.而地球周?chē)鷤鞑サ淖贤饩€(xiàn)極少,無(wú)法用紫外線(xiàn)感光來(lái)拍攝地球的狀況.
[答案]BD
7.如圖所示,已知用光子能量為2.82eV的紫色光照射光電管中的金屬涂層時(shí),電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí),電流表的示數(shù)恰好減小到0,電壓表的示數(shù)為1V,則該金屬涂層的逸出功約為()
A.2.9×10-19JB.4.5×10-19J
C.2.9×10-26JD.4.5×10-26J
【解析】由電場(chǎng)力做功的公式可知,當(dāng)光電子的最大初動(dòng)能Ek≤eU0時(shí),光電流為零,故知Ek=1.6×10-19J,所以W=hν-Ek=2.9×10-19J.
[答案]A
8.下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說(shuō)法中,正確的是()
A.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開(kāi),這是因?yàn)闅怏w分子存在斥力的緣故
B.100℃的水變成100℃的水蒸氣,其分子之間的勢(shì)能增加
C.對(duì)于一定量的氣體(分子間的作用力不計(jì)),如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱
D.如果氣體分子總數(shù)不變,氣體溫度升高,則壓強(qiáng)必然增大
【解析】氣體分子之間的引力大于斥力,但都小到可忽略不計(jì),氣體失去了容器的約束時(shí)會(huì)散開(kāi)是因?yàn)闅怏w分子熱運(yùn)動(dòng)的緣故,故A錯(cuò)誤;100°的水變成100℃的水蒸氣的過(guò)程吸收熱量,內(nèi)能增加,但分子平均動(dòng)能并沒(méi)有增加,說(shuō)明分子勢(shì)能增加了,故B正確;氣體的體積增大,分子密度變小,而壓強(qiáng)保持不變,說(shuō)明分子的平均動(dòng)能增大,內(nèi)能增大了,由ΔU=W+Q,W<0,得Q=ΔU+|W|,故C正確;氣體的溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大,若體積膨脹較大,分子密度變小,氣體壓強(qiáng)也可能減小或不變,D錯(cuò)誤.
[答案]BC
9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,其振幅為2cm.已知在t=0時(shí)刻相距30m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移都是1cm,但運(yùn)動(dòng)方向相反,其中a質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),如圖所示.則()
A.a(chǎn)、b兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間的距離為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍
B.t=0時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的加速度相同
C.a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)的速度最大時(shí),b質(zhì)點(diǎn)的速度為零
D.當(dāng)b質(zhì)點(diǎn)的位移為+2cm時(shí),a質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)
【解析】a、b兩質(zhì)點(diǎn)的間距可能小于半個(gè)波長(zhǎng),或?yàn)閚λ+Δx,A錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同,故加速度相同,B正確;在a由此刻到達(dá)平衡位置的時(shí)間內(nèi),a的平均速率大于b的平均速率,故這一時(shí)間內(nèi)b還沒(méi)有到達(dá)波峰,當(dāng)b到達(dá)波峰時(shí)a已處于x軸的下方,故C錯(cuò)誤、D正確.
[答案]BD
10.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象.則從該時(shí)刻起()
A.經(jīng)過(guò)0.35s后,質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離
B.經(jīng)過(guò)0.25s后,質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度
C.經(jīng)過(guò)0.15s后,波沿x軸的正方向傳播了3m
D.經(jīng)過(guò)0.1s后,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸的正方向
【解析】圖乙描述的是圖甲中P點(diǎn)的振動(dòng)圖象.由圖乙不難看出P點(diǎn)的振動(dòng)周期為0.2s,零時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置且將沿y軸負(fù)方向振動(dòng).因此,圖甲的波動(dòng)圖象將沿x軸的正方向傳播,Q點(diǎn)在該時(shí)刻將沿y軸正方向振動(dòng),由于在同一列波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期相同,經(jīng)過(guò)0.35s(即74T)后,Q點(diǎn)將處于x軸下方某處但不是位于波谷位置,而P點(diǎn)將處于波峰位置,則選項(xiàng)A正確;經(jīng)過(guò)0.25s(即54T)后,Q點(diǎn)將處于x軸上方某處但不是位于波峰位置,而P點(diǎn)將處于波谷位置,則該時(shí)刻Q點(diǎn)的加速度小于P點(diǎn)的加速度,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由v=λT可知波速為20m/s,經(jīng)過(guò)0.15s(即34T)后,波沿x軸的正方向傳播了3m,則選項(xiàng)C正確;經(jīng)過(guò)0.1s(即12T)后,Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
[答案]AC
二、非選擇題(共60分)
11.(6分)有兩位同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室,各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系”,他們通過(guò)校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計(jì)算機(jī)繪制了T2-L圖象,如圖甲所示.去北大的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)是________(填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了兩種單擺的振動(dòng)圖象(如圖乙所示),由圖可知,兩單擺的擺長(zhǎng)之比LaLb=________.
【解析】由T=2πLg,可得g=4π2LT2
因?yàn)間北>g南,故北大實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)圖線(xiàn)B.
又由圖乙可知LaLb=(TaTb)2=49.
[答案]B(3分)49(3分)
12.(9分)在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),已經(jīng)準(zhǔn)備的器材有:油酸酒精溶液、滴管、淺盤(pán)和水、玻璃板、彩筆和坐標(biāo)紙.要完成本實(shí)驗(yàn),還欠缺的器材有__________________.
已知油酸酒精溶液中油酸的體積比濃度為0.05%,1mL這樣的溶液合80滴.現(xiàn)將1滴該溶液滴在水面上,這滴溶液中純油酸的體積是________m3.
用彩筆描繪出油膜輪廓線(xiàn)后,印在坐標(biāo)紙上,如圖所示.已知坐標(biāo)紙每一小格的邊長(zhǎng)為1cm,則油膜的面積為_(kāi)_____m2.
根據(jù)上面的數(shù)據(jù),估算油酸分子的直徑是______m.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
[答案]量筒、痱子粉(2分)6.25×10-12(2分)1.25×10-2(2分)5×10-10(3分)
13.(10分)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備了下列儀器:
A.白熾燈B.雙窄縫片C.單窄縫片D.濾光片
E.毛玻璃光屏
(1)把以上儀器安裝在光具座上,自光源起合理的順序是________________(填字母).
(2)在某次實(shí)驗(yàn)中,用某種單色光通過(guò)雙縫在光屏上得到明暗相間的干涉條紋,其中亮紋a、c的位置利用測(cè)量頭上的分劃板確定,如圖所示.其中表示a紋位置(如圖甲所示)的手輪讀數(shù)為_(kāi)_______mm,表示c紋位置(如圖乙所示)的手輪讀數(shù)為_(kāi)_______mm.
(3)已知雙縫間的距離為0.18mm,雙縫與屏的距離為500mm,則單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______μm.
[答案](1)ADCBE(4分)
(2)1.790(2分)4.940(2分)(3)0.567(2分)
14.(11分)利用插針?lè)梢詼y(cè)量半圓柱形玻璃磚的折射率.實(shí)驗(yàn)方法如下:在白紙上作一直線(xiàn)MN,并作出它的一條垂線(xiàn)AB,將半圓柱形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上,它的直徑與直線(xiàn)MN重合,在垂線(xiàn)AB上插兩個(gè)大頭針P1和P2,如圖甲所示,然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針,可以確定光線(xiàn)P1P2通過(guò)玻璃磚后的光路,從而求出玻璃的折射率.實(shí)驗(yàn)室中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外,還有量角器等.
甲
(1)某學(xué)生用上述方法測(cè)量玻璃的折射率,在他畫(huà)出的垂線(xiàn)AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針,但在半圓柱形玻璃磚右側(cè)的區(qū)域內(nèi),無(wú)論從何處觀察,都無(wú)法透過(guò)玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像,原因是________________________________________________,他應(yīng)采取的措施是______________________________________________.
(2)為了確定光線(xiàn)P1P2通過(guò)玻璃磚后的光路,在玻璃磚的右側(cè),最少應(yīng)插________枚大頭針.
(3)請(qǐng)?jiān)诎雸A柱形玻璃磚的右側(cè)估計(jì)所插大頭針的可能位置(用“×”表示),并作出光路圖.為了計(jì)算折射率,應(yīng)該測(cè)量的量有:________(在光路圖上標(biāo)出),計(jì)算折射率的公式是________________.
[答案](1)光線(xiàn)P1P2垂直于界面進(jìn)入半圓柱形玻璃磚后到達(dá)圓弧面上的入射角大于臨界角,發(fā)生全反射現(xiàn)象,光不能從圓弧面折射出來(lái)(2分)
向上移動(dòng)半圓柱形玻璃磚,使到達(dá)圓弧面上的光線(xiàn)的入射角小于臨界角(2分)
(2)1(2分)
(3)光路圖如圖乙所示(2分)
乙
入射角i和折射角r(2分)n=sinrsini(1分)
15.(12分)與其他能源相比,核能具有能量密度大、地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì).在核電站中,核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能.核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng),釋放出大量核能.
(1)核反應(yīng)方程式+→++aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種,X為待求粒子,a為X的個(gè)數(shù).則X為_(kāi)_______,a=________.以mU、mBa、mKr分別表示、、的質(zhì)量,mn、mp分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量,c為光在真空中傳播的速度,則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能ΔE=_____________________________________.
(2)有一座發(fā)電功率P=1.00×106kW的核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=40%.假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng),已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能ΔE=2.78×10-11J,的質(zhì)量MU=390×10-27kg.求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量.
【解析】(1)依據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒定律可判斷:X為中子(),且a=3(2分)
據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程ΔE=Δmc2
可得:ΔE=[mU-(mBa+mKr+2mn)]c2.(4分)
(2)由題意知:P=1.00×106kW
t=3.15×107s
因?yàn)閃=Pt(1分)
W總=Wη=Ptη(1分)
故核反應(yīng)次數(shù)n=PtηΔE(1分)
每年消耗的質(zhì)量為:
M總=nMU=PtηΔEMU=1104.77kg.(3分)
[答案](1)中子()3[mU-(mBa+mKr+2mn)]c2
(2)1104.77kg
16.(12分)太陽(yáng)帆飛船是利用太陽(yáng)光的壓力進(jìn)行太空飛行的航天器,由于太陽(yáng)光具有連續(xù)不斷、方向固定等特點(diǎn),借助太陽(yáng)帆為動(dòng)力的航天器無(wú)須攜帶任何燃料.在太陽(yáng)光光子的撞擊下,航天器的飛行速度會(huì)不斷增加,并最終飛抵距地球非常遙遠(yuǎn)的天體.現(xiàn)有一艘質(zhì)量為663kg的太陽(yáng)帆飛船在太空中運(yùn)行,其帆面與太陽(yáng)光垂直.設(shè)帆能100%地反射太陽(yáng)光,帆的面積為66300m2,且單位面積上每秒接受到的太陽(yáng)輻射能量E0=1.35×103J,已知太陽(yáng)輻射的光子的波長(zhǎng)絕大多數(shù)集中在波長(zhǎng)為2×10-7m~1×10-5m波段,計(jì)算時(shí)可取其平均波長(zhǎng)1.0×10-7m,且不計(jì)太陽(yáng)光反射時(shí)頻率的變化.已知普朗克常量h=6.63×10-34Js.
(1)每秒鐘射到帆面的光子數(shù)為多少?
(2)由于光子作用,飛船得到的加速度為多少?
【解析】每秒鐘光照射到帆面上的能量E=E0S(2分)
光子的平均能量hν=hcλ(2分)
故每秒射到帆面上的光子數(shù):
N=E0Sλhc=4.5×1025.(2分)
(2)每個(gè)光子的動(dòng)量p=hλ(2分)
對(duì)光被反彈的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)量定理有:Ft=2Ntp(2分)
又由牛頓第二定律:a=Fm=2Npm=9×10-4m/s2.
(2分)
[答案](1)4.5×1025個(gè)(2)9×10-4m/s2
高考物理考點(diǎn)單元知識(shí)復(fù)習(xí)
第四課時(shí)單元知識(shí)整合
本章知識(shí)結(jié)構(gòu)
1.湯姆孫在發(fā)現(xiàn)電子后,提出原子模型是棗糕模型,盧瑟福根據(jù)著名的α粒子散射實(shí)驗(yàn)總結(jié)出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,他提出原子中心有一個(gè)很小的原子核,它集中了原子的所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量,電子繞核旋轉(zhuǎn),原子核直徑的數(shù)量級(jí)是10-15~10-14m。
2.在玻爾理論中,原子的能量和電子的軌道半徑都是量子化的,原子在能級(jí)之間躍遷時(shí)要吸收或輻射特定頻率的光子,且光子能量E=hγ=Em-En。這也解釋了氫原子的線(xiàn)狀光譜。
3.天然放射現(xiàn)象中的三種射線(xiàn):α射線(xiàn)是速度約為光速1/10的氦核流,貫穿本領(lǐng)很弱,電離作用很強(qiáng);β射線(xiàn)是高速電子流,貫穿本領(lǐng)很強(qiáng),電離作用較弱;γ射線(xiàn)是一種電磁波,貫穿本領(lǐng)極強(qiáng),電離作用很弱。
4.原子核放出α粒子或β粒子后,就變成新的原子核,我們把這種變化叫衰變。半衰期是放射性原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間,它是由核內(nèi)部本身因素決定的;衰變時(shí)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都是守恒的。
5.具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子互稱(chēng)同位素,放射性同位素的應(yīng)用(1)利用它的射線(xiàn)(2)作為示蹤原子
6.愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程為E=mc2,質(zhì)量虧損△m時(shí)所釋放的核能為△E=△mc2,獲取核能的主要方式有重核裂變和輕核聚變。
1.實(shí)驗(yàn)法:研究物理學(xué)的重要手段,近代物理中的很多物理規(guī)律都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取的。
2.假設(shè)法:通過(guò)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和研究提出假說(shuō)解釋現(xiàn)象,這是物理研究的重要思維方法,如光子說(shuō)、原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)、軌道量子化假設(shè)等。假說(shuō)必須有一定的實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù),并能成功解釋一些物理現(xiàn)象。
3.辯證思想:在宏觀世界中波是波,粒是粒,而在微觀世界中,光既具有粒子性又具有波動(dòng)性,是辯證統(tǒng)一的而不是一對(duì)矛盾。玻爾模型成功地解釋了氫原子線(xiàn)狀光譜的形成;而原子吸收高能量光子后又可電離(光電效應(yīng));物體的質(zhì)量和能量之間存在著簡(jiǎn)單的正比關(guān)系——要用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問(wèn)題。4.模型法、類(lèi)比法:光子、物質(zhì)波、原子核式結(jié)構(gòu)、玻爾模型、原子核(質(zhì)子、中子)等物理微觀模型不能直接看到,需要在頭腦中構(gòu)建一個(gè)模型來(lái)替代,同時(shí),也要注意與宏觀模型的類(lèi)比,如玻爾模型與人造衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)模型相類(lèi)比,有很多類(lèi)似規(guī)律,但要注意宏觀世界與微觀世界的區(qū)別。
5.守恒思想:核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒;動(dòng)量守恒定律對(duì)宏觀世界和微觀世界都是成立的;核反應(yīng)前后的總能量(含核能)也是守恒的。
類(lèi)型一原子物理知識(shí)的綜合應(yīng)用
【例1】(07年江蘇省揚(yáng)州市一模)美國(guó)“里根”號(hào)核動(dòng)力航空母艦的動(dòng)力來(lái)自核反應(yīng)堆,其中主要的核反應(yīng)方程式是
(1)在括號(hào)內(nèi)填出前的系數(shù);
(2)用m1、m2、m3均分別表示核的質(zhì)量,m表示中子的質(zhì)量,則上述核反應(yīng)過(guò)程中一個(gè)鈾235核發(fā)生裂變產(chǎn)生的核能ΔE是多少?
(3)假設(shè)核反應(yīng)堆的功率P=6.0×105kW,若一個(gè)鈾235核裂變產(chǎn)生的能量為2.8×10-11J,則該航空母艦在海上航行一個(gè)月需要消耗多少千克鈾235?(鈾235的摩爾質(zhì)量μ=0.235kg/mol,一月約為t=2.6×106s,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
導(dǎo)示:(1)3
(2)(3)一個(gè)月內(nèi)核反應(yīng)產(chǎn)生的總能量為E=Pt
同時(shí)
所以
類(lèi)型二原子物理與社會(huì)生活及科學(xué)技術(shù)的結(jié)合
【例2】天文學(xué)家測(cè)得銀河系中氦的含量約為25%。有關(guān)研究表明,宇宙中氦生成的途徑有兩條:一是在宇宙誕生后3分鐘左右生成的;二是在宇宙演化到恒星誕生后,由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的。
(1)把氫核取變反應(yīng)簡(jiǎn)化為4個(gè)氫核聚變成氦核(),同時(shí)放出2個(gè)正電子和2個(gè)中微子,請(qǐng)寫(xiě)出該氫核聚變反應(yīng)的方程,并計(jì)算一次反應(yīng)釋放的能量。
(2)研究表明,銀河系的年齡約為t=3.8×1017s,每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037J(即P=1×1037J/S)。現(xiàn)假定該能量全部來(lái)自上述氫核聚變反應(yīng),試估算銀河系中氦的含量(最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
(3)根據(jù)你的估算結(jié)果,對(duì)銀河系中氦的主要生成途徑做出判斷。(可能用到的數(shù)據(jù):銀河系質(zhì)量約為M=3×1041kg,原子質(zhì)量單位1u=1.66×10-27kg,1u相當(dāng)于1.5×10-10J的能量,電子質(zhì)量me=0.0005u,氦核質(zhì)量mα=4.0026u,氫核質(zhì)量mp=1.0078u,中微子質(zhì)量為零。)
導(dǎo)示:(1)
(2)
氦的含量
(3)由估算結(jié)果可知,遠(yuǎn)小于25%的實(shí)際值,所以銀河系中的氫重要是宇宙誕生后不久生成的。
類(lèi)型三原子物理與動(dòng)量、能量結(jié)合的問(wèn)題
【例3】(07海南卷)一速度為v的高速α粒子()與同方向運(yùn)動(dòng)的氖核()發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度(不計(jì)相對(duì)論修正)。
導(dǎo)示:設(shè)α粒子與氖核的質(zhì)量分別為ma與mNe,氖核在碰撞前后的速度分別為vNe與。由動(dòng)量守恒與機(jī)械能守恒定律,有
①
②
解得③
④
已知⑤
將⑤式代入③④式得⑥
⑦
1.(07年江蘇省揚(yáng)州市一模)太陽(yáng)光垂直照射到地面上時(shí),地面上1m2的面積上接受太陽(yáng)光的功率為1.4kW,其中可見(jiàn)光部分約占45%。
(1)假如認(rèn)為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)為0.55μm,日地間距離R=1.5×1011m,普朗克常數(shù)為h=6.63×l0-34Js,估算太陽(yáng)每秒輻射出的可見(jiàn)光光子數(shù)為多少?
(2)若已知地球的半徑為6.4×106m,估算地球接受太陽(yáng)光的總功率。(計(jì)算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)
2.在能源中,核能具有能量密度大、環(huán)境無(wú)污染的好處。在核電站中,核反應(yīng)堆釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng),釋放出大量核能。
(1)核反應(yīng)方程是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種,n為中子,X為待求粒子,a為X的個(gè)數(shù),則X為,a=。以mU、mBa、mKr分別表示核的質(zhì)量,mn、mP分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量,c為光在真空中傳播的速度,則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能為ΔE=。
(2)有一座發(fā)電能力為P=1.00×106kW的核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η=40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是上述核反應(yīng),已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能ΔE=2.78×10-11J,23592U核的質(zhì)量mU=390×10-27kg,求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。
3.一個(gè)原來(lái)靜止的鋰核()俘獲一個(gè)速度為7.7×104m/s的中子后,生成一個(gè)氚核和一個(gè)氦核,已知氚核的速度大小為1.0×103m/s,方向與中子的運(yùn)動(dòng)方向相反。
(1)試寫(xiě)出核反應(yīng)方程;
(2)求出氦核的速度;
(3)若讓一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生聚變時(shí),可產(chǎn)生一個(gè)氦核同時(shí)放出一個(gè)中子,求這個(gè)核反應(yīng)釋放出的能量。(已知氘核質(zhì)量為mD=2.014102u,氚核質(zhì)量為mT=3.016050u,氦核的質(zhì)量mHe=4.002603u,中子質(zhì)量mn=1.008665u,1u=1.6606×10-27kg)
答案:1、(1)5×1044(2)2×1014kW;
2、(1)、3、(mU-mBa-mKr-2mn)c2
(2))M=mUPTηΔE(T為1年的時(shí)間);
3、(1)
(2)2×104m/s
(3)2.82×10-12J。
高考物理單元知識(shí)整合復(fù)習(xí)
第六課時(shí)單元知識(shí)整合
1、類(lèi)比法:本章概念抽象,不易理解,要注意通過(guò)實(shí)驗(yàn)和類(lèi)比的方法掌握。如ф、△ф、△ф/△t的關(guān)系可與v、△v、△v/△t的關(guān)系類(lèi)比。
2、因果關(guān)系法:楞次定律反映了“因果”之間的辯證關(guān)系,原因?qū)е陆Y(jié)果,結(jié)果又反過(guò)來(lái)影響(“阻礙”)原因,從而引導(dǎo)我們既可由“因”索“果”,也可由“果”索“因”地分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象;左、右手定則之間的區(qū)別,也主要是“因果”不同,左手定則“因電而受力”,右手定則“因動(dòng)而生電”。
3、等效法:不規(guī)則導(dǎo)體垂直切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)可用其等效長(zhǎng)度替代;對(duì)復(fù)雜的電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題,要善于畫(huà)出導(dǎo)體、框架的等效電路圖。
4、一般與特殊的關(guān)系:右手定則是楞次定律的特殊形式,E=n△ф/△t和E=Blvsinθ是一般(普遍)和特殊的關(guān)系。
5、整體把握本章內(nèi)容:本章涉及楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律兩大規(guī)律,前者判斷感應(yīng)電流的方向,后者計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,都是高考考查的重點(diǎn)。
6、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題要理順力學(xué)量和電學(xué)量間的關(guān)系,關(guān)注安培力F=B2L2v/R的二級(jí)結(jié)論并注意F受v的影響這一特殊點(diǎn);電路問(wèn)題要注意應(yīng)用“先電后力”的思路分析。
7、電磁感應(yīng)過(guò)程是其他形式的能和電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程,因此有關(guān)電磁感應(yīng)和能量的轉(zhuǎn)化和守恒的綜合性題目應(yīng)當(dāng)引起我們的高度重視。
類(lèi)型一研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)
【例1】(上海松江區(qū)08屆高三第一學(xué)期期末卷)如圖所示的器材可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向。
(1)在給出的實(shí)物圖中,用筆線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。
(2)將線(xiàn)圈L1插入線(xiàn)圈L2中,合上開(kāi)關(guān)S,能使線(xiàn)圈L2中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與線(xiàn)圈L1中原磁場(chǎng)方向相同的實(shí)驗(yàn)操作是()
A.插入鐵芯FB.拔出線(xiàn)圈L1
C.使變阻器阻值R變大D.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S
導(dǎo)示:(1)在上圖中,用筆線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。
(2)BCD
類(lèi)型二楞次定律推論的應(yīng)用
【例2】(上海金山區(qū)08屆高三第一學(xué)期期末測(cè)試卷)著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置:一塊絕緣圓板可繞其中心的光滑軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),在圓板的中部有一個(gè)線(xiàn)圈,圓板的四周固定著一圈帶電的金屬小球,如圖所示。當(dāng)線(xiàn)圈接通電源后,將產(chǎn)生流過(guò)圖示方向的電流,則下列說(shuō)法正確的是()
A、接通電源瞬間,圓板不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
B、線(xiàn)圈中電流強(qiáng)度的增大或減小會(huì)引起圓板向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C、若金屬小球帶正電,接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線(xiàn)圈中電流流向相同
D、若金屬小球帶負(fù)電,接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線(xiàn)圈中電流流向相同
導(dǎo)示:選擇BD。帶電的金屬小球旋轉(zhuǎn),作定向移動(dòng)將形成電流。根據(jù)楞次定律可以知道,當(dāng)線(xiàn)圈中電流強(qiáng)度的增大或減小時(shí),會(huì)引起圓板向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。接通電源瞬間,原來(lái)電流由無(wú)到有,帶正電的圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⑴c原來(lái)電流方向相反,帶負(fù)電的圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⑴c原來(lái)電流方向相同。
類(lèi)型三運(yùn)動(dòng)和力問(wèn)題
【例3】.(上海黃浦區(qū)08屆高三第一學(xué)期期末測(cè)試卷)如圖所示,兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面夾角為,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T,與導(dǎo)軌上端相連的電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5V,內(nèi)阻r=0.4Ω,水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Ω,兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好,且能沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng),與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1=1.0Ω,電路中其它電阻不計(jì)。當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1接通時(shí),導(dǎo)體棒剛好保持靜止?fàn)顟B(tài),求:
(1)磁場(chǎng)的方向;
(2)S與1接通時(shí),導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率;
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S與2接通后,導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,單位時(shí)間(1s)內(nèi)掃過(guò)的最大面積。
導(dǎo)示:(1)磁場(chǎng)的方向:垂直斜面向下。
(2)當(dāng)S與1接通時(shí)
導(dǎo)體棒上的電流
導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率
(3)S與1接通時(shí),導(dǎo)體棒平衡有:
S與2接通后,導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生電流,最后勻速運(yùn)動(dòng)單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)面積最大,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)
;
得單位時(shí)間掃過(guò)最大面積為
類(lèi)型四能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題
【例4】.(上海松江區(qū)08屆高三第一學(xué)期期末測(cè)試卷)如圖所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場(chǎng)左邊界相距d0?,F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖,F(xiàn)0已知。求:
(1)棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度。
(2)棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能。
(3)d0滿(mǎn)足什么條件時(shí),棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)。
導(dǎo)示:(1)設(shè)離開(kāi)右邊界時(shí)棒ab速度為v,則有:
;;對(duì)棒有:
解得:
(2)在ab棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理:
由功能關(guān)系:,解得:
(3)設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0,則有
當(dāng)v0=v,即時(shí),進(jìn)入磁場(chǎng)后一直勻速運(yùn)動(dòng)。
類(lèi)型三綜合應(yīng)用問(wèn)題
【例5】.(上海普陀區(qū)08屆高三年級(jí)期末調(diào)研試卷)如圖所示,一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)相距為L(zhǎng)處,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線(xiàn)框,總電阻為R,且線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向垂直?,F(xiàn)使線(xiàn)框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。若以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定B垂直紙面向里時(shí)為正,
(1)試畫(huà)出線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中,線(xiàn)框中的磁通量與前進(jìn)的時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系;
(2)求線(xiàn)框在通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中,線(xiàn)框中電流的最大值;
(3)求線(xiàn)框在通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中,拉力功率的最大值;
(4)在此過(guò)程中,線(xiàn)框中產(chǎn)生的熱量Q。
導(dǎo)示:(1)見(jiàn)下圖
(2)Imax=2BLvR
(3)F=FA=4B2L2vR,P=Fv=4B2L2v2R
(4)Q=6B2L3vR
1.(上海長(zhǎng)寧區(qū)08屆高三第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè))如圖a所示,圓形線(xiàn)圈P靜止在水平桌面上,其正上方固定一螺線(xiàn)管Q,P和Q共軸,Q中通有變化電流i,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖b所示,P所受的重力為G,桌面對(duì)P的支持力為N,則在下列時(shí)刻()
A、t1時(shí)刻N(yùn)>G,P有收縮的趨勢(shì).
B、t2時(shí)刻N(yùn)=G,此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最大.
C、t3時(shí)刻N(yùn)=G,此時(shí)P中無(wú)感應(yīng)電流.
D、t4時(shí)刻N(yùn)<G,此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最小.
2、(上海虹口區(qū)08屆高三第一學(xué)期期末測(cè)試卷)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面,導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧,兩棒的中間用細(xì)線(xiàn)綁住,它們的電阻均為R,回路上其余部分的電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌平面間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開(kāi)始時(shí),導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線(xiàn)后,下列敘述中正確的是()
A.回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
B.兩根導(dǎo)體棒所受安培力方向相同。
C.兩導(dǎo)體棒最終將相對(duì)靜止,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。
D.剪斷細(xì)線(xiàn)的同時(shí),若磁場(chǎng)突然增強(qiáng),兩根導(dǎo)體棒可能保持靜止。
3、(上海普陀區(qū)08屆高三年級(jí)期末調(diào)研試卷)如圖14所示,有一通電直導(dǎo)線(xiàn)MN,其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈abcd,導(dǎo)線(xiàn)與線(xiàn)圈在同一平面內(nèi),且導(dǎo)線(xiàn)與ab邊平行,距離為L(zhǎng)。導(dǎo)線(xiàn)中通以如圖方向的恒定電流,當(dāng)線(xiàn)圈繞ab邊沿逆時(shí)針?lè)较颍◤纳贤驴矗┺D(zhuǎn)過(guò)角度θ(θ<90)的過(guò)程中,線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)開(kāi)_______方向(選填“abcda”或“adcba”);當(dāng)線(xiàn)圈繞ab邊轉(zhuǎn)過(guò)角度θ=________時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈中的磁通量最小。
4.如圖所示,位于同一水平面內(nèi)的兩根平行導(dǎo)軌間的距離為l,導(dǎo)體的左端連接一個(gè)耐壓足夠大的電容器,電容器的電容為C放在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體桿cd與導(dǎo)軌接觸良好,cd桿在平行導(dǎo)軌平面的水平力作用下從靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為a.磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面豎直向下,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),不計(jì)導(dǎo)軌、導(dǎo)體桿和連接電容器導(dǎo)線(xiàn)的電阻,導(dǎo)體桿的摩擦也可忽略。求從導(dǎo)體桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)時(shí)間t電容器吸收的能量E=?
5、如圖所示,水平放置的金屬細(xì)圓環(huán)半徑為0.1m,豎直放置的金屬細(xì)圓柱(其半徑比0.1m小得多)的端面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi),圓柱的細(xì)軸通過(guò)圓環(huán)的中心O,將一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的導(dǎo)體棒一端固定一個(gè)質(zhì)量為10g的金屬小球,被圓環(huán)和細(xì)圓柱端面支撐,棒的一端有一小孔套在細(xì)軸O上,固定小球的一端可繞軸線(xiàn)沿圓環(huán)作圓周運(yùn)動(dòng),小球與圓環(huán)的摩擦因素為0.1,圓環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4T、方向豎直向上的恒定磁場(chǎng)中,金屬細(xì)圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學(xué)元件,不計(jì)棒與軸及與細(xì)圓柱端面的摩擦,也不計(jì)細(xì)圓柱、圓環(huán)及感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),開(kāi)始時(shí)S1斷開(kāi),S2拔在1位置,R1=R3=4Ω,R2=R4=6Ω,C=30uF,求:(1)S1閉合,問(wèn)沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端,才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?
(2)S1閉合穩(wěn)定后,S2由1拔到2位置,作用在棒上的外力不變,則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,流經(jīng)R3的電量是多少?
答案:1、AB;2、ACD;3、adcba,120;
4、C(Blat)2/2;
5、(1)F=1.4×10-2N;(2)3.6×10-6C