2015届高考物理(浙江专用)二轮精选题组:专练19 选修3-5(含解析)
2015年高考物理试题分类汇编:选修3--5动量与动量守恒定律
2015年高考物理试题分类汇编:动量与动量守恒定律1.[北京理综]17.实验观察到,静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。
则A.轨迹1 是电子的,磁场方向垂直纸面向外B.轨迹2 是电子的,磁场方向垂直纸面向外C.轨迹1 是新核的,磁场方向垂直纸面向里D.轨迹2 是新核的,磁场方向垂直纸面向里【答案】D【解析】由动量守恒可知,原子核静止在磁场中,发生β衰变后的新核与电子的动量大小相等,方向相反。
由2mvqBvR=,得mvRqB=,粒子运动的半径与电荷量成反比。
新核带电量大于电子,因此R 较小,知轨迹2 为新核轨迹,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里。
2.[北京理综]18.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。
将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。
从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力【答案】A【解析】从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中,绳对人的拉力始终向上,故冲量始终向上。
此过程中人先加速再减速,当拉力等于重力时,速度最大,则动量先增大后减小,A 正确,B、C 错误,在最低点时,人的加速度向上,拉力大于重力,D 错误。
3.[重庆理综]3.高空作业须系安全带。
如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动),此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为Amg + Bmg - Cmg Dmg 【答案】A【解析】人下落h 高度为自由落体运动,由运动学公式22v gh =,可知v 冲过程(取向上为正)由动量定理得()0()F mg t mv -=--,解得:F mg =,故选A 。
2015年浙江高考物理试卷精校版
2015年浙江高考物理试卷14.下列说法中正确的是( )A.电流通过导体有势功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 15.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间t ∆.测得遮光条的宽度为x ∆,用tx ∆∆近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使t x ∆∆更接近瞬时速度,正确的措施是( )A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角16.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置.工作时两极板分别接高压直流电源的正负极,表面渡铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则( )A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞17.如图为足球球门,球门宽为L .一个球员在球门中线正前方距离球门S 处高高跃起,将足球顶入球门中的左下方死角(图中P 点).球员顶球的高度为h ,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则( ) A.足球位移的大小224S L x +=B. 足球初速度的大小)4(2220S L h g v +=C.足球末速度的大小gh S L h g v 4)4(222++= D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值S L 2tan =θ18.我国科学家正在研制航空母舰舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N;弹射器有效作用长度为100m,推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设阻力为总推力的20%,则( )A.弹射器的推力大小为N 6101.1⨯ B.弹射器对舰载机所做的功为J 8101.1⨯C.弹射器对舰载机做功的平均功率为W 7108.8⨯ D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为2/32s m 19.如图为赛车场的一个水平“U ”型弯道,转弯处为圆心在O 点的半圆,内外半径分别为r 和2r .一辆m 的赛车通过AB 线经弯道到达B A ''线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O '为圆心的半圆,r O O ='.赛车沿圆弧路线行驶时,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( )A.选择路线①,赛车经过的路程最短B.选择路线②,赛车的速率最小C.选择路线③,赛车所用时间最短D.①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等 20.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg 的小球A 悬挂到水平板的M 、N 两点,A 上带有Q =3.0×10-6C 的正电荷.两线夹角为1200,两线上的拉力大小分别为F 1和F 2.A 的正下方0.3m 处放有一带等量异种电荷的小球B,B 与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s 2;静电力常量k =9.0×109N ·m 2/C 2,A 、B 球可视为点电荷),则( )A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小F 1=F 2=1.9NC.将B 水平向右移,使M 、A 、B 在同一直线,此时两线上的拉力 大小F 1=1.225N,F 2=1.0N第15题图高压直流电源 第16题图第17题图 第19题图21.甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验.(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材;乙同学需在图中选用的器材 .(用字母表示)(2)乙同学在实验室选齐所需器材后,经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②.纸带的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小为 .22.(10分)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.(1)根据图1画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V.所示读数为:①、②、③、④ .两组数据得到的电阻分别是和 .23.(16分)如图所示,用一块长L 1=1.0m 的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H =0.8m,长L 2=1.5m.斜面与水平桌面的夹角θ可在0-600间调节后固定.将质量为m =0.2kg 的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数05.01=μ,物块与桌面间的动摩擦因数为2μ,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失.(重力加速度取g =10m/s 2;最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多大时,物块能从斜面开始下滑;(用正切值表示)(2)当θ角增大到370时,物块恰好能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数2μ;(6.037sin 0=,8.037cos 0=)(3)继续增大θ角,发现053=θ时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离m x .24.(20分)小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右盘挂有矩形线圈,两臂平衡.线圈的水平连长L =0.1m,竖直连长H =0.3m,匝数为N 1.线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B 0=1.0T,方向垂直线圈平面抽里.线圈中通有可在0-2.0A 范围内调节的电流I .挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平衡,测出电流即可测得物体的质量.(重力加速度取g =10m/s 2)(1)为使电磁天平的是量程达到0.5kg,线圈的匝数N 1至少为多少? (2)进一步探究电磁感应现象,另选N 2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R =10Ω,不接外电流,两臂平衡.如图2所示,保持B 0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B 随时间均匀变大,磁场区域宽度d =0.1m.当挂盘中放质量为0.01kg 的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率tB∆∆.B 0图1B 0图225.(22分)使用回旋加速器的实验需要把离子从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等.质量为m、速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B.为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器.引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O'点(O'点图中未画出).引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出.已知OQ长度为L.OQ与OP的夹角为θ.(1)求离子的电荷量q并判断其正负;(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B',求B';(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应.为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小.参考答案14-17 CADB 18.ABD 19.ACD 20.BC。
2015年高考物理试题分类汇编选修3-5及答案解析word版
2015年高考物理试题分类汇编选修3-5及答案解析word 版目录动量与动量守恒 (1)波粒二象性 原子物理 (4)选修3-5汇总 (7)动量与动量守恒1.(15福建卷)如图,两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A 的质量为m ,速度大小为2v o ,方向向右,滑块B 的质量为2m ,速度大小为v 0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是____________。
(填选项前的字母)A. A 和B 都向左运动B. A 和B 都向右运动C. A 静止,B 向右运动D. A 向左运动,B 向右运动答案 D2.(15重庆卷)高空作业须系安全带.如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动).此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为mg + mg - mg +mg - 【答案】A【解析】试题分析:人下落h 高度为自由落体运动,由运动学公式22v gh =,可知v过程(取向上为正)由动量定理得()0()F mg t mv -=--,解得:F mg =,故选A 。
考点:本题考查运动学公式、动量定理。
3.(15新课标2卷)(10分)滑块a 、b 沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。
两者的位置x 随时间t 变化的图像如图所示。
求:(ⅰ)滑块a 、b 的质量之比;(ⅱ)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。
【答案】(1)8121=m m ;(2)21=∆E W考点:动量守恒定律;能量守恒定律4.(15新课标1卷)波粒二象性 原子物理1.(15江苏卷)(1)波粒二象性时微观世界的基本特征,以下说法正确的有_______A .光电效应现象揭示了光的粒子性B .热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C .黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D .动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,23592U 是常用的核燃料。
精选题库2015年浙江省高考物理试卷(解析版)
A.足球位移的大小 x= B.足球初速度的大小 v0= C.足球末速度的大小 v= D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan θ=
二、选择题(本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是
符合题目要求的。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的的 0 分)
5.(6 分)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器,舰载机总质量为 3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为 1.0×105N,弹射器有效作用长度为
对平行放置, 工作时两板分别接高压直流电源的正负极, 表面镀铝的乒乓球用绝
缘细线悬挂在两金属极板中间,则(
)
A.乒乓球的左侧感应出负电荷 B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上 C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用 D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 【解答】 解: A、由于球表面镀有金属,故在电场作用下会产生感应电荷;金属 极板右侧为正,则负电荷将向右移动,故右侧带有负电荷;故 A 错误; B、乒乓球与极板相碰后,在接触过程中,电荷重新分布,使球与极板带同种电 荷;故将会排斥;因此乒乓球会在两极板间来回碰撞;故 B 错误, D 正确; C、乒乓球共受到电场力、重力、拉力三个力的作用;故 C 错误; 故选: D
D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan θ=
【解答】 解: A、由题可知,足球在水平方向的位移大小为:
,
所以足球的总位移:
.故 A 错误;
B、足球运动的时间:
,所以足球的初速度的大小: v0= =
B 正确; C、足球运动的过程中重力做功,由动能定理得:
各式得:
.故 C 错误;
.故 ,联立以上
2015全国高考新课标2卷物理部分试题及答案解析(word版)
2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标2卷)理科综合能力测试第I卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第问题只有一个符合题目要求,第问题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,先对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.【题文】如图,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a点静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【答案】D【解析】本题主要考查电场以及力的合成;对微粒受力分析如图,可知其所受合力向左下方,故向左下方做匀加速运动,选项D正确。
【题型】单选题【备注】【结束】15.【题文】如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c。
已知bc边的长度为l。
下列判断正确的是A.U a>U c,金属框中无电流B.U b>U c,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.U bc=−12Bl2ω,金属框中无电流D.U bc=12Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a【答案】C【解析】本题主要考查电磁感应定律;对ab来说,没有切割磁感线,因此Ub=Ua;对于bc来说,由右手定则可判定若有感应电流,则由b向c,c相当于电源正极,电势高于b点,即Ub=Ua<Uc,由U bc=−Blv=−Bl lω2=−12Bl2ω,又因为线圈内磁通量不变,因此没有感应电流,选项C正确。
【题型】单选题【备注】【结束】16.【题文】由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。
2015年高考真题——理综物理(浙江卷)纯word解析版
2015年高考浙江理综(物理部分)一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)14.下列说法正确的是A .电流通过导体的热功率与电流大小成正比B .力对物体所做的功与力的作用时间成正比C .电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比D .弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比【答案】C【解析】根据公式P =I 2R 可得在电阻一定时,电流通过导体的发热功率与电流的二次方成正比,选项A 错误;根据公式W =Fs 可得力对物体所做的功与力的作用时间无关,选项B 错误;根据公式C=Q/U 可得电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比,选项C 正确;弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量无关,和弹簧的材料等自身因素有关,选项D 错误。
考点:电功率,功,电容,胡克定律15.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间t ∆,测得遮光条的宽度为x ∆,用x t∆∆近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使x t∆∆更接近瞬时速度,正确的措施是A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度D .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角【答案】A【解析】平均速度近似等于瞬时速度,应用了极限思想,即在0t ∆→的情况下x t∆∆近似看作瞬时速度,所以要使得xt∆∆更接近通过光电门的瞬时速度,需要缩短通过时间,即换用宽度更窄的遮光条,选项A正确。
考点:平均速度和瞬时速度16.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。
工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间,则A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力,重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞【答案】D【解析】从图中可知金属板右侧连接电源正极,所以电场水平向左,故乒乓球上的电子移动到右侧,即乒乓球的右侧感应出负电荷,A错误;乒乓球右侧带负电,受到的电场力向右,乒乓球左侧带正电,受到的电场力向左,因为左右两侧感应出的电荷量相等,所以受到的电场力相等,乒乓球受到扰动后,最终仍会静止,不会吸附到左极板上,B错误;乒乓球受到重力和电场力作用,库仑力即为电场力,C错误;用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,乒乓球带正电,在电场力作用下,与左极板接触,然后乒乓球带负电,又在电场力作用下,运动到右极板,与右极板接触后乒乓球带正电,在电场力作用下,运动到左极板,如此重复,即乒乓球会在两极板间来回碰撞,D正确;考点:考查了库仑力,静电感应17.如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。
2015年浙江省高考物理试卷含参考答案
2015年浙江省高考物理试卷一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.(6分)下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比2.(6分)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角3.(6分)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞4.(6分)如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=二、选择题(本题共3小题。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的的0分)5.(6分)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器,舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N,弹射器有效作用长度为100m,推力恒定,要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则()A.弹射器的推力大小为1.1×106NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s26.(6分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r,一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r,赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max,选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则()A.选择路线①,赛车经过的路程最短B.选择路线②,赛车的速率最小C.选择路线③,赛车所用时间最短D.①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等7.(6分)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A 悬挂在水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10﹣6C的正电荷,两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2,A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N二、非选择题部分共12题小题,共180分)8.(10分)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验.(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材;乙同学需在图中选用的器材(用字母表示)(2)乙同学在实验室选齐所需要器材后,经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②,纸带的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小为.9.(10分)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图(1)根据图1画出实验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的实数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V,所示读数为:①②③④,两组数据得到的电阻分别为和.10.(16分)如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m,斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定,将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2,最大静止摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离x.11.(20分)小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡,线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为N1,线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B0=1.0T,方向垂直线圈平面向里,线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I,挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平衡,测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g=10m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数N1至少为多少?(2)进一步探究电磁感应现象,另选N2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R=10Ω,不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持B0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度d=0.1m,当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率.12.(22分)使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等,质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出),引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出,已知OQ长度为L,OQ与OP的夹角为θ(1)求离子的电荷量q并判断其正负;(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B′,求B′(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应,为使离子仍从P 点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小.“物理选修3-4”模块13.(4分)以下说法正确的是()A.真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变14.(6分)某个质点的简谱运动图象如图所示,求振动的振幅和周期.“物理选修3-5”模块15.(4分)以下说法正确的是()A.所有原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应16.(6分)一辆质量m1=3.0×103kg的小火车因故障停在车道上,后面一辆质量m2=1.5×103kg的轿车来不及刹车,直接撞入货车尾部失去动力,相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m停下,已知车轮与路面的动摩擦因数μ=0.6,求碰撞前轿车的速度大小(重力加速度取g=10m/s2)2015年浙江省高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.(6分)下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比【解答】解:A、由P=I2R可知,电流通过导体的热功率与电流的平方成正比;故A错误;B、力做功W=FL,与力的作用时间无关;故B错误;C、由C=可知,电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比;故C正确;D、劲度系数由弹簧本身的性质决定,与伸长量无关;故D错误;故选:C.2.(6分)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角【解答】解:本题中利用平均速度等效替代瞬时速度;故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条;故A正确;BCD错误;故选:A.3.(6分)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞【解答】解:A、由于球表面镀有金属,故在电场作用下会产生感应电荷;金属极板右侧为正,则负电荷将向右移动,故右侧带有负电荷;故A错误;B、乒乓球与极板相碰后,在接触过程中,电荷重新分布,使球与极板带同种电荷;故将会排斥;因此乒乓球会在两极板间来回碰撞;故B错误,D正确;C、乒乓球共受到电场力、重力、拉力三个力的作用;故C错误;故选:D4.(6分)如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=【解答】解:A、由题可知,足球在水平方向的位移大小为:,所以足球的总位移:.故A错误;B、足球运动的时间:,所以足球的初速度的大小:v0==.故B正确;C、足球运动的过程中重力做功,由动能定理得:,联立以上各式得:.故C错误;D、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=.故D错误.故选:B二、选择题(本题共3小题。
(浙江选考)高考物理二轮复习19_23题:22题专练小卷
1.(加试题)底端接有阻值为 R 的电阻,导轨光滑且电阻不计。
现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为 B,金 属杆ab 长也为L ,质量为m 电阻为r ,置于导轨底端。
给金属杆 ab 一平行导轨向上的初速度 v 。
,经 过一段时间后返回底端时已经匀速。
金属杆在运动过程中 始终与导轨垂直且接触良好。
求 :(1)金属杆ab 刚向上运动时,流过电阻R 的电流方向⑵ 金属杆ab 返回时速度大小及金属杆 ab 从底端出发到返回底端电阻R 上产生的焦耳热⑶ 金属杆ab 从底端出发到返回底端所需要的时间。
2.如图甲所示,间距L=0. 4 m 的金属轨道竖直放置,上端接定值电阻 R=1 Q ,下端接定值电阻 R=4 Q 。
其间分布着两个有界匀强磁场区域 :区域I 内的磁场方向垂直纸面向里 ,其磁感应强度 B i =3 T; 区域II 内的磁场方向竖直向下,其磁感应强度 B=2 T 。
金属棒MN 的质量m=0. 12 kg 、在轨道间的电 阻r=4 Q,金属棒与轨道间的动摩擦因数 口=0.8。
现从区域I 的上方某一高度处静止释放金属棒 当金属棒MN 刚离开区域I 后B 便开始均匀变化。
整个过程中金属棒的速度随下落位移的变化情况 如图乙所示,“ v 2-x ”图象中除ab 段外均为直线,0a 段与cd 段平行。
金属棒在下降过程中始终保 (1)金属棒在图象上a 、c 两点对应的速度大小;⑵ 金属棒经过区域I 的时间;(3) B 1随时间变化的函数关系式 (从金属棒离开区域I 后计时);(4)从金属棒开始下落到刚进入区域 I 的过程中回路内的焦耳热。
22题专练小卷如图所示,两条足够长的平行金属导轨 L ,与水平方向夹角为 e 。
导轨的 RPQ EF 倾斜放置,间距为 持水平且与轨道间接触良好 求22题专练小卷1.答案(1)电流方向由a指向bmR 2世‘『引『白(/< + r) Z⑵if 丿 A2出+ r) 04心?% + + r)⑶ 2 2B L解析(1)由右手定则可知:感应电流方向为由a指向b(2)设返回底端匀速运动时速度为v,则两导轨间杆电动势为回路的总电阻R总=R+r又m®n 0 =BIL(J? + r Easing所以v= RL杆从出发到返回过程中由能量守恒有1 2 1Q 总=mVR且C R= Q总mH r 2 m2g2sin2fl(W + r)J2 (H + r)可得:Q=⑶设上升过程时间为t l,下降过程时间为t2,上升的距离为+ r)所以t总=t1+t2 =2.答案(1)2 m/s 4 m/s (2)0 . 825 s(3) B=3±11.25 t(T) (4)4 . 222解析(1)根据运动学公式可得%=2gx1得V a=2 m/s 比L%叫心在c 点:mg=ELI, I= , R总=叶=4. 8 Q联立得V c=4 m/s⑵根据动量定理可得mgt-B1Lt=mv c-mv a其中q=t= ,X2=2.5 m代入得t= 0. 825 s (或t=^0 s ):E=BLv上升过程:-mg sin同理可得下降过程9 11-=mv-人 2(4)根据能量守恒定 律可得Q=mgx 1+X 2)-于c ,代入得Q=2.28 J X 3=V c t+ tgt 2, X 3=0. 45 m,得 t=0. 1 s 所以 Q= R 总't ~4.22 J 45Lh 2= I 总R 总',代入得' ' 一 T/s(3)由 mg=i B 2l 棒 L 得I 总=2I 棒 A,所以 B i =3± 11.25 t (T) rli 2R 总 '=R1^R 2=3 Q。
2015浙江高考理综物理试题及答案(word清晰版)
2015年浙江省高考物理试卷一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比2.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角3.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞4.如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=二、选择题(本题共3小题。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的的0分)5.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器,舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N,弹射器有效作用长度为100m,推力恒定,要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则()A.弹射器的推力大小为1.1×106NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s26.如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r,一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r,赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max,选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则()A.选择路线①,赛车经过的路程最短B.选择路线②,赛车的速率最小C.选择路线③,赛车所用时间最短D.①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等7.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂在水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10﹣6C的正电荷,两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2,A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N二、非选择题部分共12题小题,共180分)8.甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验.(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材;乙同学需在图中选用的器材(用字母表示)(2)乙同学在实验室选齐所需要器材后,经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②,纸带的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小为.9.图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的食物连接图(1)根据图1画出实验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的实数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V,所示读数为:①②③④,两组数据得到的电阻分别为和.10.如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m,斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定,将质量m=0.2kg 的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2,最大静止摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离x.11.小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡,线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为N1,线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B0=1.0T,方向垂直线圈平面向里,线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I,挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平衡,测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g=10m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数N1至少为多少?(2)进一步探究电磁感应现象,另选N2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R=10Ω,不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持B0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度d=0.1m,当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率.12.使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等,质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出),引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P 点进入通道,沿通道中心线从Q点射出,已知OQ长度为L,OQ与OP的夹角为θ(1)求离子的电荷量q并判断其正负;(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B′,求B′(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应,为使离子仍从P 点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小.“物理选修3-4”模块13.(4分)(2015•浙江)以下说法正确的是()A.真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变14.(6分)(2015•浙江)某个质点的简谱运动图象如图所示,求振动的振幅和周期.“物理选修3-5”模块15.(4分)(2015•浙江)以下说法正确的是()A.所有原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应16.(6分)(2015•浙江)一辆质量m1=3.0×103kg的小火车因故障停在车道上,后面一辆质量m2=1.5×103kg的轿车来不及刹车,直接撞入货车尾部失去动力,相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m停下,已知车轮与路面的动摩擦因数μ=0.6,求碰撞前轿车的速度大小(重力加速度取g=10m/s2)参考答案与试题解析一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.(6分)(2015•浙江)下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比考点:焦耳定律;弹性势能;电容.分析:明确热功率、功的公式、电容的定义及胡克定律公式的意义进行分析,明确各物理量的决定因素.解答:解:A、由P=I2R可知,电流通过导体的热功率与电流的平方成正比;故A错误;B、力做功W=FL,与力的作用时间无关;故B错误;C、由C=可知,电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比;故C正确;D、劲度系数由弹簧本身的性质决定,无伸长量无关;故D错误;故选:C.点评:本题考查基本公式的掌握,要注意各物理量的决定因素,特别注意一些比值定义法的意义.2.(6分)(2015•浙江)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角考点:探究小车速度随时间变化的规律.专题:实验题.分析:明确平均速度代替瞬时速度的方法,应明确我们是利用△x趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度.解答:解:本题中利用平均速度等效替代瞬时速度;故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条;故A正确;BCD错误;故选:A.点评:解答本题应掌握关键问题,要使位移与时间的比值更接近一个瞬间只能减小宽度;其他实验方法均无能为力.3.(6分)(2015•浙江)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞考点:电势差与电场强度的关系.专题:电场力与电势的性质专题.分析:根据静电感应现象明确小球的带电情况,再利用电荷守恒定律进行分析,明确小球与极板相碰后的运动情况,即可分析小球的运动情况.解答:解:A、由于球表面镀有金属,故在电场作用下会产生感应电荷;金属极板右侧为正,则负电荷将向右移动,故右侧带有负电荷;故A错误;B、乒乓球与极板相碰后,在接触过程中,电荷重新分布,使球与极板带同种电荷;故将会排斥;因此乒乓球会在两极板间来回碰撞;故B错误,D正确;C、乒乓球共受到电场力、重力、拉力三个力的作用;故C错误;故选:D点评:本题考查静电现象的应用,要注意分析静电感应和接触起电的性质,明确库仑力为电场力的一种.4.(6分)(2015•浙江)如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=考点:平抛运动.专题:平抛运动专题.分析:首先要根据几何关系确定足球运动的轨迹,然后确定水平方向的位移,再由平抛运动的规律求出足球的初速度的大小;根据动能定理在确定足球的末速度的大小以及足球初速度的方向与球门线夹角的正切值.解答:解:A、由题可知,足球在水平方向的位移大小为:,所以足球的总位移:.故A错误;B、足球运动的时间:,所以足球的初速度的大小:v0==.故B正确;C、足球运动的过程中重力做功,由动能定理得:,联立以上各式得:.故C错误;D、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=.故D错误.故选:B点评:该题结合日常生活中的实例考查平抛运动、动能定理等知识点的内容,题目中抛出点的位置与球门组成的几何关系是解题过程中的关键,也是容易出现错误的地方.二、选择题(本题共3小题。
2015年普通高等学校招生全国统一考试理综物理试题(浙江自选)
浙江自选模块物理部分“物理选修3-4”模块(10分)13.(1)(4分)以下说法正确的是(单选)()A.真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变答案:C解析:七种颜色的单色光,红光波长最长,A项错误;彩虹是光的折射现象,B项错误;同一频率的波在不同介质中,波的波长不同,D项错误。
本题正确选项为C。
(2)(6分)某个质点的简谐运动图象如图所示,求振动的振幅和周期。
答案:A=10 cm,T=8 s解析:由题图读出振幅A=102cm①简谐运动方程x=A sin2πt ②代入数据-10=102sin2πT×7得T=8s。
③“物理选修3-5”模块(10分)14.(1)(4分)以下说法正确的是(单选)()A.所有原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应答案:B解析:原子核中质子数与中子数不一定相同,A项错误;γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁产生的,C项错误;发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,D项错误,本题正确选项为B。
(2)(6分)一辆质量m1=3.0×103 kg的小货车因故障停在车道上,后面一辆质量m2=1.5×103 kg的轿车来不及刹车,直接撞入货车尾部失去动力。
相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75 m停下。
已知车轮与路面的动摩擦因数μ=0.6,求碰撞前轿车的速度大小。
(重力加速度g取10 m/s2)答案:27 m/s解析:由牛顿运动定律a=F fm1+m2=μg=6m/s2①v=2as=9m/s②由动量守恒定律m2v0=(m1+m2)v③v0=m1+m22v=27m/s。
④1。
2015年高考物理选修3-5-动量、原子物理试题分类解析
2015年高考物理选修3-5-动量、原子物理试题分类解析2015年高考物理真题分类汇编:动量专题 (2015新课标I-35(2)).【物理―选修3-5】(10分)如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间。
A的质量为m,B、C的质量都为M,三者都处于静止状态,现使A以某一速度向右运动,求m和M之间满足什么条件才能使A只与B、C各发生一次碰撞。
设物体间的碰撞都是弹性的。
【答案】(�C 2)M m < M 【考点】动量、动量守恒定律及其应用;弹性碰撞和非弹性碰撞;机械能守恒定律及其应用【解析】A向右运动与C发生第一次碰撞,碰撞过程中,系统的却是守恒、机械能守恒,设速度方向向右为正,开始时A的速度为v0 ,第一次碰撞后C的速度为vc ,A的速度为vA1 ,由动量守恒定律和机械能守恒得:mv0 = mvA1 + Mvc1 •••••••••○1 (2分) mv02 = mvA12 + MvC12 ••••••••○2 (2分) 联立○1○2式得:vA1 = v0 ••••••○3 (1分) VC1 = v0 •••••••○4 (1分) 如果m>M ,第一次碰撞后,A与C 速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能与B发生碰撞;如果m = M ,第一次碰撞后,A停止,C以A碰前的速度向右运动,A不可能与B发生碰撞,所以只需要考虑m < M的情况。
第一次碰撞后,A反向运动与B发生碰撞,设与B发生碰撞后,A的速度为vA2 ,B的速度为vB1 ,同样有:vA2 = vA1 = ( )2v0 •••••••••○5 (1分) 根据题意,要求A只与B、C各发生一次碰撞,应有:vA2 vC1•••••••○6 (1分) 联立○4○5○6式得:m2 + 4mM �C M2 0 •••••••••○7 (1分) 解得: m (�C 2)M ••••••••○8 (1分) 另一解m -( + 2)M舍去,所以m和M应满足的条件为:(�C 2)M m < M •••••••○9 (1分) 【2015新课标II-35】(2)(10分)滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。
2015年浙江省高考物理试卷(解析版)
2015年浙江省高考物理试卷一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.(6分)下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比2.(6分)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角3.(6分)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞4.(6分)如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=二、选择题(本题共3小题。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的的0分)5.(6分)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器,舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N,弹射器有效作用长度为100m,推力恒定,要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则()A.弹射器的推力大小为1.1×106NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s26.(6分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r,一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r,赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max,选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则()A.选择路线①,赛车经过的路程最短B.选择路线②,赛车的速率最小C.选择路线③,赛车所用时间最短D.①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等7.(6分)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A 悬挂在水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10﹣6C的正电荷,两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2,A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N二、非选择题部分共12题小题,共180分)8.(10分)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验.(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材;乙同学需在图中选用的器材(用字母表示)(2)乙同学在实验室选齐所需要器材后,经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②,纸带的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小为.9.(10分)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图(1)根据图1画出实验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的实数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V,所示读数为:①②③④,两组数据得到的电阻分别为和.10.(16分)如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m,斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定,将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2,最大静止摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离x.11.(20分)小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡,线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为N1,线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B0=1.0T,方向垂直线圈平面向里,线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I,挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平衡,测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g=10m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数N1至少为多少?(2)进一步探究电磁感应现象,另选N2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R=10Ω,不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持B0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度d=0.1m,当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率.12.(22分)使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等,质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出),引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出,已知OQ长度为L,OQ与OP的夹角为θ(1)求离子的电荷量q并判断其正负;(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B′,求B′(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应,为使离子仍从P 点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小.“物理选修3-4”模块13.(4分)以下说法正确的是()A.真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变14.(6分)某个质点的简谱运动图象如图所示,求振动的振幅和周期.“物理选修3-5”模块15.(4分)以下说法正确的是()A.所有原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应16.(6分)一辆质量m1=3.0×103kg的小火车因故障停在车道上,后面一辆质量m2=1.5×103kg的轿车来不及刹车,直接撞入货车尾部失去动力,相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m停下,已知车轮与路面的动摩擦因数μ=0.6,求碰撞前轿车的速度大小(重力加速度取g=10m/s2)2015年浙江省高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.(6分)下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比【解答】解:A、由P=I2R可知,电流通过导体的热功率与电流的平方成正比;故A错误;B、力做功W=FL,与力的作用时间无关;故B错误;C、由C=可知,电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比;故C正确;D、劲度系数由弹簧本身的性质决定,与伸长量无关;故D错误;故选:C.2.(6分)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角【解答】解:本题中利用平均速度等效替代瞬时速度;故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条;故A正确;BCD错误;故选:A.3.(6分)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞【解答】解:A、由于球表面镀有金属,故在电场作用下会产生感应电荷;金属极板右侧为正,则负电荷将向右移动,故右侧带有负电荷;故A错误;B、乒乓球与极板相碰后,在接触过程中,电荷重新分布,使球与极板带同种电荷;故将会排斥;因此乒乓球会在两极板间来回碰撞;故B错误,D正确;C、乒乓球共受到电场力、重力、拉力三个力的作用;故C错误;故选:D4.(6分)如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=【解答】解:A、由题可知,足球在水平方向的位移大小为:,所以足球的总位移:.故A错误;B、足球运动的时间:,所以足球的初速度的大小:v0==.故B正确;C、足球运动的过程中重力做功,由动能定理得:,联立以上各式得:.故C错误;D、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=.故D错误.故选:B二、选择题(本题共3小题。
2015浙江高考理综物理试题及答案(word清晰版)
2015年浙江省高考物理试卷一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比2.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角3.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞4.如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=二、选择题(本题共3小题。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的的0分)5.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器,舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N,弹射器有效作用长度为100m,推力恒定,要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则()A.弹射器的推力大小为1.1×106NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s26.如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r,一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r,赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max,选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则()A.选择路线①,赛车经过的路程最短B.选择路线②,赛车的速率最小C.选择路线③,赛车所用时间最短D.①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等7.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂在水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10﹣6C的正电荷,两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2,A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N二、非选择题部分共12题小题,共180分)8.甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验.(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材;乙同学需在图中选用的器材(用字母表示)(2)乙同学在实验室选齐所需要器材后,经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②,纸带的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小为.9.图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的食物连接图(1)根据图1画出实验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的实数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V,所示读数为:①②③④,两组数据得到的电阻分别为和.10.如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m,斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定,将质量m=0.2kg 的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2,最大静止摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离x.11.小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡,线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为N1,线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B0=1.0T,方向垂直线圈平面向里,线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I,挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平衡,测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g=10m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数N1至少为多少?(2)进一步探究电磁感应现象,另选N2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R=10Ω,不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持B0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度d=0.1m,当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率.12.使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等,质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出),引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P 点进入通道,沿通道中心线从Q点射出,已知OQ长度为L,OQ与OP的夹角为θ(1)求离子的电荷量q并判断其正负;(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B′,求B′(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应,为使离子仍从P 点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小.“物理选修3-4”模块13.(4分)(2015•浙江)以下说法正确的是()A.真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变14.(6分)(2015•浙江)某个质点的简谱运动图象如图所示,求振动的振幅和周期.“物理选修3-5”模块15.(4分)(2015•浙江)以下说法正确的是()A.所有原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应16.(6分)(2015•浙江)一辆质量m1=3.0×103kg的小火车因故障停在车道上,后面一辆质量m2=1.5×103kg的轿车来不及刹车,直接撞入货车尾部失去动力,相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m停下,已知车轮与路面的动摩擦因数μ=0.6,求碰撞前轿车的速度大小(重力加速度取g=10m/s2)参考答案与试题解析一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.(6分)(2015•浙江)下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比考点:焦耳定律;弹性势能;电容.分析:明确热功率、功的公式、电容的定义及胡克定律公式的意义进行分析,明确各物理量的决定因素.解答:解:A、由P=I2R可知,电流通过导体的热功率与电流的平方成正比;故A错误;B、力做功W=FL,与力的作用时间无关;故B错误;C、由C=可知,电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比;故C正确;D、劲度系数由弹簧本身的性质决定,无伸长量无关;故D错误;故选:C.点评:本题考查基本公式的掌握,要注意各物理量的决定因素,特别注意一些比值定义法的意义.2.(6分)(2015•浙江)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角考点:探究小车速度随时间变化的规律.专题:实验题.分析:明确平均速度代替瞬时速度的方法,应明确我们是利用△x趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度.解答:解:本题中利用平均速度等效替代瞬时速度;故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条;故A正确;BCD错误;故选:A.点评:解答本题应掌握关键问题,要使位移与时间的比值更接近一个瞬间只能减小宽度;其他实验方法均无能为力.3.(6分)(2015•浙江)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞考点:电势差与电场强度的关系.专题:电场力与电势的性质专题.分析:根据静电感应现象明确小球的带电情况,再利用电荷守恒定律进行分析,明确小球与极板相碰后的运动情况,即可分析小球的运动情况.解答:解:A、由于球表面镀有金属,故在电场作用下会产生感应电荷;金属极板右侧为正,则负电荷将向右移动,故右侧带有负电荷;故A错误;B、乒乓球与极板相碰后,在接触过程中,电荷重新分布,使球与极板带同种电荷;故将会排斥;因此乒乓球会在两极板间来回碰撞;故B错误,D正确;C、乒乓球共受到电场力、重力、拉力三个力的作用;故C错误;故选:D点评:本题考查静电现象的应用,要注意分析静电感应和接触起电的性质,明确库仑力为电场力的一种.4.(6分)(2015•浙江)如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=考点:平抛运动.专题:平抛运动专题.分析:首先要根据几何关系确定足球运动的轨迹,然后确定水平方向的位移,再由平抛运动的规律求出足球的初速度的大小;根据动能定理在确定足球的末速度的大小以及足球初速度的方向与球门线夹角的正切值.解答:解:A、由题可知,足球在水平方向的位移大小为:,所以足球的总位移:.故A错误;B、足球运动的时间:,所以足球的初速度的大小:v0==.故B正确;C、足球运动的过程中重力做功,由动能定理得:,联立以上各式得:.故C错误;D、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=.故D错误.故选:B点评:该题结合日常生活中的实例考查平抛运动、动能定理等知识点的内容,题目中抛出点的位置与球门组成的几何关系是解题过程中的关键,也是容易出现错误的地方.二、选择题(本题共3小题。
2015年普通高等学校招生全国统一考试理综物理(浙江卷)--(附解析答案)
14.下列说法正确的是 ( )A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析: (1)要知道热功率、功率、电容等概念。
(2)要理解胡克定律的内容。
【解析】选C 。
电流通过导体的热功率为P=I 2R,与电流的平方成正比,A 项错误;力作用在物体上,如果物体没有在力的方向上发生位移,作用时间再长,做功也为零,B 项错误;由UQC =可知,电容器的电容由电容器本身的性质决定,因此电容器的带电量与两极间的电势差成正比,C 项正确;弹簧的劲度系数与弹簧的伸长无关,D 项错误。
【易错警示】某个物理规律的表达式有的是定义式,有的是决定式,比值法定义的物理量与用来定义的物理量之间并无直接关系,如电容的定义式UQC =,电容器的电容是由电容器本身的性质决定的,与所带电荷量的大小、两极间电势差的大小无关。
15.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt,测得遮光条的宽度为Δx,用xt∆∆近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。
为使xt∆∆更接近瞬时速度,正确的措施是( )A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)要知道极限法求解瞬时速度的方法。
(2)要知道光电门的工作原理。
【解析】选A。
由v=xt∆∆可知,当Δt→0时,xt∆∆可看成物体的瞬时速度,Δx越小,Δt也就越小,xt∆∆更接近瞬时速度,A项正确;提高测量遮光条宽度的精确度,只能起到提高测量平均速度的准确度,不能使平均速度更接近瞬时速度,B项错误;使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门的速度更小,时间更长,因此C项错误;增大气垫导轨与水平面的夹角,如果滑块离光电门近,也不能保证滑块通过光电门的时间短,D项错误。
2015届高考物理(浙江专用)二轮精选题组:专练18 选修3
专练18选修3-41.(1)(多选)一列简谐横波在介质中传播,某时刻的波形如图1所示,已知波由Q 处传播到P处用时0.6 s,则以下说法正确的是()图1A.波的波长为4 mB.波的频率为0.8 HzC.波的波速v=5 m/sD.x=2 m处的质点在图示时刻振动方向向下(2)如图2所示,有一圆柱形容器,底面半径为R,在容器底面的中心O处有一点光源S,点光源S发出的光经时间t可以传到容器的边缘P.若容器内倒满某液体,点光源S发出的光经时间2t可以传到容器的边缘P且恰好发生全反射(光在空气中的传播速度可近似等于光在真空中的传播速度).求:图2①液体的折射率n;②容器的高度h.解析(1)由题图可知,该波的波长为4 m,选项A正确;由题意T=0.8 s,波速v=λT=5 m/s,选项B错误、C正确;结合波的传播方向与质点振动方向的关系,可得x=2 m处的质点在图示时刻振动方向向下,选项D正确.(2)①设O、P之间的距离为d,光在空气中的传播速度为c,光在该液体中的传播速度为v,则d=ct,d=2v t液体的折射率n =c v所以n =2②如图所示,光线在P 处恰好发生全反射时,入射角设为C ,则sin C =1n =12所以C =30°得h =R tan 30°=3R答案 (1)ACD (2)①2 ②3R2.(1)(多选)下列关于波的现象和规律的说法中正确的是( )A .机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象B .泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区C .光的偏振现象说明光是横波D .波速公式v =λf 说明波速只与波长、频率有关,与介质无关(2)如图3所示为一段长直光导纤维,其结构可看成由折射率不同的内芯和外层组成,内芯的折射率n 1=3,利用全反射现象使光信号在内芯中传输.光在真空中速度c =3×108 m/s ,一束光从左端面中心点射入,求:图3①光在光导纤维内芯中的速度是多少;②为使从左端面以60°角入射的光恰能在内、外层间发生全反射,外层的折射率n 2应为多大?已知光从折射率为n 1的介质射入折射率为n 2的介质时,入射角θ1、折射角θ2满足关系式sin θ1/sin θ2=n 2/n 1.解析 (2)①v =c n 1=1.73×108 m/s②如图,n 1=sin i sin r得r =30°,i ′=90°-r =60°sin i ′sin r ′=n 2n 1刚好发生全反射时,r ′=90°,sin r ′=1所以外层折射率n 2=n 1sin i ′=1.5答案 (1)AC (2)1.53.(1)(多选)如图4甲所示为一列横波在t =1.0 s 时刻的图象,如图乙所示为P 处质点的振动图象,则下列说法中正确的是 ( )图4A .波沿x 轴正方向传播B .波沿x 轴负方向传播C .波速为4 m/sD .当O 处质点振动到波谷时,P 处质点振动到波峰(2)在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体,其俯视图如图5a 所示,O 为半圆的圆心.甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率,进行了如下实验.他们分别站在A 、O 处时,相互看着对方,然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动,到达B 、C 处时,甲刚好看不到乙.已知半圆柱体的半径为R ,OC =3R 3,BC⊥OC .图5①求半圆柱形透明物体的折射率;②若用一束平行于AO的水平光线从D点射到半圆柱形透明物体上,射入半圆柱体后再从竖直表面射出,如图b所示.已知入射光线与AO的距离为3R 2,求出射角φ.解析(1)波动图象是t=1.0 s时刻的,所以,从振动图象中也取t=1.0 s时刻,P质点的振动方向沿y轴的负方向,由此得波是沿x轴负方向传播,又由题图甲知波长为4 m,故O处质点与P处质点的位移相同,由题图乙知周期为1.0 s,得波速是4 m/s,则选项B、C正确.(2)①设∠OBC=θ,透明物体的折射率为n,则sin θ=OCR=33而临界角公式sin θ=1 n,故n= 3.②连接OD,OD即为入射点的法线.因此,图中的角α为入射角.过D点作竖直表面的垂线,垂足为E.依题意,∠ODE=α.sin α=OE OD =32① 设光线在D 点的折射角为β,由折射定律得:sin αsin β=3②由①②式得:β=30°③由几何关系知,光线在竖直表面上的入射角γ为30°,由折射定律得:sin φsin γ=3④因此sin φ=32,解得:φ=60°答案 (1)BC (2)①3 ②60°4.(1)(多选)下列说法正确的是 ( )A .由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光B .光的双缝干涉实验中,在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹C .泊松亮斑支持了光的波动说D .均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波(2)如图6所示,实线和虚线分别是沿x 轴传播的一列简谐横波在t =0和t =0.06 s 时刻的波形图.已知在t =0时刻,x =1.5 m 处的质点向y 轴正方向运动.图6①判断该波的传播方向;②若3T <0.06 s<4T ,求该波的波速.解析 (1)由sin C =1n 知折射率大的绿光临界角小,故绿光首先达到临界角发生全反射而从水面上消失,A 正确.双缝干涉实验中决定光屏上某点出现明暗条纹的因素是入射光的波长与该点到两狭缝距离差的关系,与时间无关,B 错误.泊松亮斑是光波发生衍射的结果,而衍射是波所特有的特征,C 正确.均匀变化的磁场产生的是恒定的电场,不能形成电磁波,D 错误.(2)①因在t =0时刻,x =1.5 m 处的质点向y 轴正方向运动,由波形图可以看出,下一时刻该质点即将到达的位置与其左侧相邻质点的位置相同,即该质点的振动滞后于其左侧质点的振动,故该波是从左侧传播过来的.②若3T <t <4T ,则t =⎝ ⎛⎭⎪⎫3+34T ,T =0.016 s 由公式v =λT ,代入解得v =75 m/s.答案 (1)AC(2)①向x 轴正方向传播 ②75 m/s。
2015年浙江省高考物理【6月】(原卷版)
2015年浙江省高考物理试卷一、选择题(共4小题,每小题6分,满分24分)1.下列说法正确的是()A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比2.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角3.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞4.如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=二、选择题(本题共3小题。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的的0分)5.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器,舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N,弹射器有效作用长度为100m,推力恒定,要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则()A.弹射器的推力大小为1.1×106NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s26.如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r,一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r,赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max,选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则()A.选择路线①,赛车经过的路程最短B.选择路线②,赛车的速率最小C.选择路线③,赛车所用时间最短D.①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等7.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂在水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10﹣6C的正电荷,两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2,A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0N D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N二、非选择题部分共12题小题,共180分)8.甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验.(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材;乙同学需在图中选用的器材(用字母表示)(2)乙同学在实验室选齐所需要器材后,经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②,纸带的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小为.9.图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的食物连接图(1)根据图1画出实验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的实数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V,所示读数为:①②③④,两组数据得到的电阻分别为和.10.如图所示,用一块长L1=1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8m,长L2=1.5m,斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定,将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g=10m/s2,最大静止摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离x.11.小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡,线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为N1,线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B0=1.0T,方向垂直线圈平面向里,线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I,挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平衡,测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g=10m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数N1至少为多少?(2)进一步探究电磁感应现象,另选N2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R=10Ω,不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持B0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B 随时间均匀变大,磁场区域宽度d=0.1m,当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率.12.使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等,质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出),引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出,已知OQ长度为L,OQ与OP的夹角为θ(1)求离子的电荷量q并判断其正负;(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B′,求B′(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应,为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小.“物理选修3-4”模块13.(4分)(2015•浙江)以下说法正确的是()A.真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变14.(6分)(2015•浙江)某个质点的简谱运动图象如图所示,求振动的振幅和周期.“物理选修3-5”模块15.(4分)(2015•浙江)以下说法正确的是()A.所有原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应16.(6分)(2015•浙江)一辆质量m1=3.0×103kg的小火车因故障停在车道上,后面一辆质量m2=1.5×103kg的轿车来不及刹车,直接撞入货车尾部失去动力,相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m停下,已知车轮与路面的动摩擦因数μ=0.6,求碰撞前轿车的速度大小(重力加速度取g=10m/s2)。
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专练19选修3-5
1.(1)(多选)下列说法正确的是() A.光子不但具有能量,也具有动量
B.玻尔认为,氢原子中电子轨道是量子化的,能量也是量子化的
C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损
(2)①铝的逸出功为W0=6.72×10-19 J,用波长λ=200 nm的光照射不带电的铝
箔,发生光电效应,此时铝箔表面带________(选填“正”或“负”)电.若用铝箔制作光电管,仍用该光照射此光电管,已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则它的遏止电压为________V(结果保留两位有效数字).
②在水平气垫导轨上有两个静止的滑块A、B,给A一个初速度v0,使A与B
发生正碰,碰撞后A的速度为0.5v0,B的速度为1.5v0,且方向都与A初速度方向相同.求A和B质量之间的关系.
解析(2)①根据光电效应可知,铝箔表面逸出电子,使得表面带正电,根据爱因斯坦的光电方程
eU c=h c
λ-W0,
代入数据解得遏止电压U c=2.0 V.
②由动量守恒定律m A v1+0=m A v1′+m B v2′
代入数据得m A=3m B
答案(1)AB(2)①正 2.0②m A=3m B
2.(1)已知23592U有一种同位素核比23592U核多3个中子.某时刻,有一个这样的同位素核由静止状态发生α衰变,放出的α粒子的速度大小为v0.写出衰变的核反应方程________(产生的新核的元素符号可用Y表示);衰变后的新核速度大小为________.
(2)如图1所示,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨
上,弹簧处在原长状态.另一质量与B相同的滑块A,从导轨上的P点以某一初速度v0向B运动,当A滑过距离l时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动.滑块A和B与导轨间的动摩擦因数都为μ,求碰后A、B
的速度.(取重力加速度为g )
图1
解析 (1)设核子质量为m ,则α粒子质量为4m ,产生的新核质量为234m ,238 92U 衰变,
由动量守恒有234m v =4m v 0,
解得v =2117v 0.
(2)令A 、B 质量均为m ,A 刚接触B 时速度为v 1(碰前),由功能关系,
12m v 20-12m v 21=μmgl ① 碰撞过程中动量守恒,令碰后瞬间A 、B 共同运动的速度为v 2
根据动量守恒定律,
m v 1=2m v 2
②
联立①②解得v 2=12v 20-2μgl
答案 (1)238 92U →234 90Y +42He 2117v 0 (2)12v 20-2μgl
3.(1)如图2所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n =3能级的激发态,在
向较低能级跃迁的过程中能向外发出三种频率不同的光,其中从n =3能级跃迁到n =2能级所发出的光波长________(填“最长”或“最短”),用这些光照射逸出功为2.49 eV 的金属钠,金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为________eV .
(2)一质量为0.5 kg的小球A以2.0 m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1 kg
的另一大小相等的小球B发生正碰,碰撞后它以0.2 m/s的速度反弹.求原来静止小球B获得的速度大小.
图3
解析(1)由于能级n=3和n=2的能量差最小,故辐射的光子频率最小,波长最长;
由爱因斯坦光电效应方程,
hν=E k+W,
其中hν=-1.51 eV-(-13.60 eV)=12.09 eV,
代入数据可解得
E k=9.60 eV.
(2)由动量守恒定律得
m1v1=-m1v1′+m2v2
解得v2=1.1 m/s
答案(1)最长9.60(2)1.1 m/s
4.(1)用中子轰出锂核(63Li)发生核反应,生成氚核和α粒子并放出4.8 MeV的能量,则该反应方程式为_______________________;质量亏损为________(用原子质量单位u表示),若中子和锂核是以等值反向的动量相碰,核反应放出的能量全部转化为粒子动能,则α粒子的动能为________.
(2)如图4所示,质量M=40 g的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点,水平
轻质弹簧一端拴在固定挡板P上,另一端与靶盒A连接,Q处有一固定的发射器B,它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度v0=50 m/s、质量m=10 g的弹丸.当弹丸打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短,不计空气阻力.弹丸进入靶盒A后,弹簧的最大弹性势能为多少?
解析 (1)利用核反应方程式中质量数守恒、核电荷数守恒得10n +63Li →31H +42He
+4.8 MeV ;
质量亏损为Δm =4.8931u =0.005 2 u ;
由动量守恒知m H v 1=m αv 2,
所以其动能比为
E kH ∶E kα=p 21m H ∶p 22m α
=m α∶m H =4∶3, 即α粒子的动能为
E kα=37E =2.06 MeV .
(2)弹丸进入靶盒A 后,设弹丸与靶盒A 的共同速度为v ,由系统动量守恒得: m v 0=(m +M )v
靶盒A 的速度减为零时,弹簧的弹性势能最大,由系统机械能守恒得:
E P =12(m +M )v 2
解得:E P =m 2
2(m +M )v 20
代入数值得E P =2.5 J.
答案 (1)10n +63Li →31H +42He +4.8 MeV 0.005 2 u
2.06 MeV (2)2.5 J。