高考物理一轮专题模拟训练:专题16 近代.pdf
专题16带电粒子在电磁场中运动-2024高考物理真题分类汇编(全国版 含解析)
2024高考物理真题分项解析专题16带电粒子在电磁场中运动1.(2024高考新课程卷·26).(20分)一质量为m 、电荷量为()0q q >的带电粒子始终在同一水平面内运动,其速度可用图示的直角坐标系内,一个点(),x y P v v 表示,x v 、y v 分别为粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量。
粒子出发时P 位于图中()00,a v 点,粒子在水平方向的匀强电场作用下运动,P 点沿线段ab 移动到()00,b v v 点;随后粒子离开电场,进入方向竖直、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,P 点沿以O 为圆心的圆弧移动至()00,c v v -点;然后粒子离开磁场返回电场,P 点沿线段ca 回到a 点。
已知任何相等的时间内P 点沿图中闭合曲线通过的曲线长度都相等。
不计重力。
求(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期;(2)电场强度的大小;(3)P 点沿图中闭合曲线移动1周回到a 点时,粒子位移的大小。
试题分析题图给出的是粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量关系图像,不要理解成轨迹图像。
在a 点,粒子速度沿y 方向,做类平抛运动,运动到b 点,粒子做匀速圆周运动到c 点,逆方向类平抛运动,轨迹如图。
解题思路本题考查的考点:带电粒子在匀强电场中的类平抛运动和在匀强磁场中的匀速圆周运动。
(1)根据题述,粒子出发时P 位于图中()00,a v 点,粒子在水平方向的匀强电场作用下运动,P 点沿线段ab 移动到()00,b v v 点;可知带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时的速度2200v v +2v 0,由qvB=m2v r解得r=02mv qB周期T=2πr/v=2mqBπ(2)根据题述,已知任何相等的时间内P 点沿图中闭合曲线通过的曲线长度都相等,由于曲线表示的为速度相应的曲线,所以P 点沿图中闭合曲线的加速度相等,故可得02qB v m=qEm 解得2Bv (3)根据题意分析,可知,P 点从b 到c,转过270°。
高考物理模拟试卷含答案解析16
高考物理模拟试卷含答案解析16本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
其中加试题部分为30分,用【加试题】标出.可能用到的相关公式或参数:重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 下列物理量中属于矢量的是( )A.势能 B.电势 C.安培力 D.路程〔原创〕2. 下列选项,属于国际基本单位的是( )A.质量 B.小时 C.法拉 D.安培〔原创〕3. 下列说法错误..的是( ) A.伽利略首先将实验检验猜想和假设的科学方法应用于科学研究B.法拉第提出的分子电流假说可以解释铁棒被磁化的现象C.中国是世界上率先把量子通信产业化的国家,科学家潘建伟为首的研究团队居功至伟D.祖籍浙江省杭州市临安的科学家钱学森被称为“中国科制之父”和“火箭之王”〔原创〕4.2018年3月6日,浙江省省发展改革委批复了1号线三期、4号线二期、6号线二期、8号线一期、10号线一期5条地铁线路的初步设计。
其中,1号线三期工程起点为1号线已运营终点下沙江滨站(不含),终点位于萧山机场站,线路长11.2公里,全部为地下线,设车站5座。
则下列说法正确的是()A.11.2公里指的是路程B.11.2公里指的是位移C.测量地铁穿过钱塘江的时间时,地铁可以看做质点D.地铁在运行过程中速度不变〔原创〕5.薛悟理同学将物理教材“必修1”、“必修2”和“选修3—1”从上到下依次叠放在水平桌面上,如图所示,每一本书的质量均为m,书与书、书与桌面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,则( )A.“必修2”受到重力、“必修1”的压力和“选修3—1”的支持力作用第4题图第5题图B .“选修3—1” 受到重力、“必修1”的压力、“必修2”的压力和桌面的支持力作用C .“必修1”对“必修2”的压力就是“必修1”的重力D .水平桌面对“选修3—1”的摩擦力为3μmg 〔原创〕6.图示为科研人员用人的头发模拟电场线的情景,实验人员站在绝缘地板上,双手按住一个带正电的金属球后,头发就呈散射状。
2023届高考物理一轮复习热点专题讲义:16静电场中的能量(无答案)
高考物理一轮复习案【例1】如图所示,虚线表示某电场的等势面,实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹.粒子在A点的加速度为a A、动能为E k A、电势能为E p A;在B点的加速度为a B、动能为E k B、电势能为E p B.则下列结论正确的是( )A.a A>a B,E k A>E k B B.a A<a B,E p A>E p BC.a A<a B,E p A<E p B D.a A>a B,E k A<E k B【变式1】某静电除尘设备集尘板的内壁带正电,设备中心位置有一个带负电的放电极,它们之间的电场线分布如图所示,虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点,C点与B点关于放电极对称,下列说法正确的是( )A.A点电势低于B点电势B.A点电场强度小于C点电场强度C.烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能D.烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能【变式2】(多选)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B,电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是( )A.电子一定从A向B运动B.若a A>a B,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD.B点电势可能高于A点电势【例2】如图所示,匀强电场的方向平行于xOy 坐标系平面,其中坐标原点O 处的电势为2 V ,a 点的坐标为(0 cm ,4 cm),电势为8 V ,b 点的坐标为(3 cm ,0 cm),电势为8 V ,则电场强度的大小为( )A .250 V/mB .200 V/mC .150 V/mD .120 V/m【变式1】一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V .下列说法正确的是( )A .电场强度的大小为2.5 V/cmB .坐标原点处的电势为1 VC .电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eVD .电子从b 点运动到c 点,电场力做功为9 eV【变式2】如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是 ( )A .此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B .若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 22C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qLD .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差【例3】.如图所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势为φA=30 V,B点的电势为φB=-20 V,则下列说法正确的是( )A.C点的电势φC=5 V B.C点的电势φC>5 VC.C点的电势φC<5 V D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能【例4】阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成的实线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则( )A.电极A1的电势低于电极A2的电势B.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度C.电子在P点处的动能大于在Q点处的动能D.电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功【变式】如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知( )A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【例5】.(多选)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是( )A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时,其电势能为4 eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍【变式】如图所示,M、N、P三点位于直角三角形的三个顶点上,∠PMN=30°,∠MNP =60°,一负点电荷位于三角形的平面上,已知M点和N点的电势相等,P点的电势与MN中点F的电势相等,则下列说法正确的是 ( )A.M点和P点的电场强度相等B.N点和P点的电场强度相等C.同一正电荷在M点时的电势能大于在P点时的电势能D.同一正电荷在N点时的电势能小于在P点时的电势能1.(多选)一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,若在a点和b点的电势能相等,则( )A.a、b两点的电势一定相等B.a、b两点场强可能相等C.作用于该点电荷的电场力一定始终与其移动方向垂直D.该点电荷一定沿等势面移动2.如图所示,静电喷涂时,被喷工件接正极,喷枪口接负极,它们之间形成高压电场。
第十六章 近代物理(测试)(原卷版)-2025年高考物理一轮复习讲练测(新高考)
第十六章 近代物理测试卷(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)注意事项:1.本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I 卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II 卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
) 1.我国自主研发的东方超环(EAST ))是国际首个全超导托卡马克核聚变实验装置,有“人造太阳”之称。
去年,EAST 两次刷新世界纪录,实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒、7000万摄氏度1056秒的离子体运行。
“人造太阳”核反应的方程可能是( )A .235114094192054380U+n Xe+Sr+2n → B .23411120H+H He+n →C .226222498962Ra Rn+He →D .1441717281N+He O+H → 2.关于近代物理研究,下列叙述符合事实的是( )A .天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的B .同种金属发生光电效应时,入射光的频率越低,光电子的最大初动能越大C .卢瑟福用α粒子轰击147N 获得反冲核178O ,发现了中子D .玻尔理论表明,氢原子能量越高,氢原子核外电子做圆周运动的动能越小3.目前科学家已经能够制备出能级较高的氢原子。
已知氢原子第n 能级的能量213.6n E n =-eV ,金属钨的逸出功为4.54eV ,如图是按能量大小排列的电磁波谱,其中可见光的能量区间为1.62eV ~3.11eV 。
下列说法正确的是( )A .紫外线波段的光子均不能使基态氢原子电离B .氢原子跃迁时可能会辐射可见光波段的光子C .用红外线长时间照射金属钨能产生光电效应D .用可见光照射处于n =20能级的氢原子不能使其电离4.装修石材通常具有一定的辐射,主要是因为其中含有放射性元素氡,氡核(22286Rn )发生一次衰变后生成新核钋(21884Po ),放出一个粒子X 及一个γ光子。
2022届高考物理一轮复习专题16受力分析练习含解析
专题16 受力分析1.[2021·浙江“七彩阳光”适应性考试]平衡艺术家在不使用任何工具的情况下,仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起,赢得了无数惊叹声.如图,某次一平衡艺术家将石块A 、B 、C 从上到下依次叠放在一块大石头上,并使它们始终保持静止,整个环境处于无风状态,则( )A .石块A 对B 的压力就是A 的重力B .石块B 受力的个数不可能超过4个C .石块C 对石块B 的作用力竖直向上D .石块C 对石块B 的作用力大小是石块B 对石块A 作用力大小的两倍2.[2021·湖北部分重点中学考试](多选)如图所示,两个质量均为m 的小球通过两根轻弹簧A 、B 连接,在水平外力F 作用下,系统处于静止状态,此时弹簧实际长度相等.弹簧A 、B 的劲度系数分别为k A 、k B ,且原长相等.弹簧A 、B 与竖直方向的夹角分别为θ与45°.设A 、B 中的拉力分别为F A 、F B .小球直径相比弹簧长度可以忽略.则( )A .k A =kB B .tan θ=12C .F A =5mgD .F B =2mg3.[2021·江苏淮安测试](多选)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则( )A.绳子上的拉力不可能为零B.A、B之间的弹力可能为零C.地面与物块间可能存在摩擦力D.A、B之间可能存在摩擦力4.如图所示,穿在一根光滑固定杆上的小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,当两球静止时,OA绳与杆的夹角为θ,OB绳沿竖直方向,则正确的说法是( )A.小球A可能受到两个力的作用B.小球A一定受到三个力的作用C.小球B可能受到三个力的作用D.绳子对小球A的拉力大于对小球B的拉力5.[2021·厦门双十中学]光滑的L型木板P放在固定光滑斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面减速上滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )A.3 B.4C.5D.66.[2021·浙江1月]如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )A.小车只受重力、支持力作用B.木板对小车的作用力方向水平向左C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等7.[2021·河北卷](多选)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ 杆光滑.一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆.金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω′匀速转动时,小球均相对PQ杆静止.若ω′>ω,则与以ω匀速转动时相比,以ω′匀速转动时( )A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.小球对杆压力的大小一定变大D.小球所受合外力的大小一定变大8.[2021·银川一中测试](多选)如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则( )A .滑块可能受到三个力的作用B .弹簧可能处于不伸不缩状态C .斜面对滑块的支持力大小可能为零D .斜面对滑块的摩擦力大小可能为零专题16 受力分析1.C2.BC 隔离下面的小球分析受力,由平衡条件有F B cos45°=mg ,F B sin45°=F ,联立解得F B =2mg ,F =mg ,选项D 错误;把轻弹簧连接的两个小球看做整体分析受力,由平衡条件有F A cos θ=2mg ,F A sin θ=F ,联立解得tan θ=12,F A =5mg ,选项BC 正确;由于两弹簧的拉伸量相等,故k A ∶k B =F A ∶F B =5∶2,选项A 错误.3.BD 隔离A 为对象,如果绳子的拉力F T =G A ,则A 、B 间没有弹力,没有摩擦力,如果绳上没有拉力,由平衡条件可知B 对A 有沿接触面向上的摩擦力,以整体为研究对象B 与地面间不存在摩擦力,故B 、D 正确,A 、C 错误.4.B B 穿在光滑杆上,OB 竖直,B 受二力平衡,C 错误;由力的平衡可知A 受重力、杆的支持力、绳的拉力平衡,故B 正确;同一条绳子对A 、B 的拉力大小相等,D 错误.5.A 斜面光滑,P 、Q 一起沿斜面减速上滑,加速度均沿斜面向下,大小为g sin θ,故弹簧没有弹力,则P受重力,斜面的支持力,Q对它的压力,A正确.6.D 小车受重力、支持力、驱动力和木板对小车的摩擦力,A错误;木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力,根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向,B错误;根据牛顿第三定律可知,作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,C 错误,D正确.7.BD 设弹簧的劲度系数为k,形变量为x,弹簧与竖直方向的夹角为θ,MN、PQ的距离为L,对小球受力分析有kx cosθ-mg=0,即竖直方向受力为0,水平方向有kx sinθ±F N =mω2L,当金属框以ω′绕MN轴转动时,假设小球的位置升高,则kx减小,cosθ减小,小球受力不能平衡;假设小球的位置降低,则kx增大,cosθ增大,小球受力同样不能平衡,则小球的位置不会变化,弹簧弹力的大小一定不变,故A错误,B正确.小球对杆的压力大小F压=F N=mω2L-kx sinθ或F压=F N=kx sinθ-mω2L,所以当角速度变大时压力大小不一定变大,故C错误.当角速度变大时小球受到的合外力一定变大,故D正确.8.AB。
专题16 动力学动态分析、动力学图像问题(原卷版)-2024年高考物理一轮综合复习导学练
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题16动力学动态分析、动力学图像问题导练目标导练内容目标1动力学动态分析目标2动力学v-t图像目标3动力学F-t、a-F图像目标4动力学a-t、a-x图像【知识导学与典例导练】一、动力学动态分析【例1】如图所示,木板B 固定在弹簧上,木块A 叠放在B 上,A 、B 相对静止,待系统平衡后用竖直向上的变力F 作用于A ,使A 、B 一起缓慢上升,AB 不分离,在A 、B 一起运动过程中,下面说法正确的是()A .一起缓慢上升过程中A 对B 的摩擦力不变B .在某时刻撤去F ,此后运动中A 可能相对B 滑动C .在某时刻撤去F ,此后运动中AB 的加速度可能大于gD .在某时刻撤去F ,在A 、B 下降的过程中,B 对A 的作用力一直增大【例2】如图所示,以大小为12g 的加速度加速下降的电梯地板上放有一质量为m 的物体,劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在电梯壁上,另一端与物体接触(不粘连),弹簧水平且无形变。
用水平力F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧被压缩了L ,撤去F 后,物体由静止向左运动2L 后停止运动。
已知物体与电梯地板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,则撤去F 后()A .与弹簧分离前,物体相对电梯地板运动的加速度大小越来越大B .与弹簧分离后,物体相对电梯地板运动的加速度大小越来越小C .弹簧压缩量为2mgkμ时,物体相对电梯地板运动的速度最大D .物体相对电梯地板做匀减速运动的时间为【例3】如图所示,倾角为θ的光滑固定斜面AB 的底端安有一个挡板P ,斜面上放有一根轻质弹簧,弹簧的一端固定在挡板上,另一端连接着质量为m 的小球。
开始时小球处于静止状态,现用手缓慢压缩小球直到弹簧缩短量为开始小球处于静止状态时缩短量的三倍时释放,小球向上移动一段距离后速度为零。
重力加速度为g ,则()A .释放瞬间小球加速度大小为2sin g θB .小球向上移动一段距离过程中加速度先减小后增大C .小球向上移动一段距离过程中速度先增大后减小D .小球向上移动一段距离过程中速度一直减小【例4】蹦极,也叫机索跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。
高考物理一轮复习 专题16 圆周运动(测)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题16 圆周运动【总分为:110分 时间:90分钟】 一、选择题(本大题共12小题,每一小题5分,共60分。
在每一小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.如下列图,在倾角θ=30°的光滑斜面上,长为L 的细线一端固定,另一端连接质量为m 的小球,小球在斜面上做圆周运动,A 、B 分别是圆弧的最高点和最低点,假设小球在A 、B 点做圆周运动的最小速度分别为v A 、v B ,重力加速度为g ,如此〔 〕A .0A v =B .A v gL =C .1102B v gL =D .3B v gL =【答案】C2.如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动。
现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度v x 随时间t 的变化关系如图乙所示。
不计空气阻力。
如下说法中正确的答案是A .t 1时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积相等B .t 2时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积相等C .t 1时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积不相等D.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等【答案】A【名师点睛】此题考查图线与圆周运动的综合,确定最高点的位置和最低点的位置是解决此题的关键,知道从最高点经过四分之一圆周,水平分速度先增大后减小。
3.如下列图,光滑的水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,假设小球到达P点时F突然发生变化,如下关于小球运动的说法正确的答案是A.F突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B.F突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C.F突然变大,小球将沿轨迹pb做离心运动D.F突然变小,小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心【答案】A【解析】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿P轨道做离心运动,BCD错误。
高考物理一轮复习 专题16 圆周运动(练)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题16 圆周运动1.如下列图为一种叫做“魔盘〞的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘〞一起转动,当“魔盘〞转动到一定速度时,人会“贴〞在“魔盘〞竖直壁上,而不会滑下。
假设魔盘半径为r ,人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ,在人“贴〞在“魔盘〞竖直壁上,随“魔盘〞一起运动过程中,如此如下说法正确的答案是〔 〕A .人随“魔盘〞转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用B .如果转速变大,人与器壁之间的摩擦力变大C .如果转速变大,人与器壁之间的弹力不变D .“魔盘〞的转速一定大于rg μπ21【答案】D【名师点睛】解决此题的关键要正确分析人的受力情况,确定向心力来源,知道人靠弹力提供向心力,人在竖直方向受力平衡。
2.飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力,这种现象叫过荷。
过荷过重会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚至昏厥。
受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响。
取g =10m/s 2,如此当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100m/s 时,圆弧轨道的最小半径为( )A.100m B.111m C.125m D.250m【答案】C【名师点睛】圆周运动涉与力的问题就要考虑到向心力,匀速圆周运动是由指向圆心的合力提供向心力.确定向心力的来源是解题的关键.3.如下列图,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔〔小孔光滑〕的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动〔圆锥摆〕。
现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动〔图中P'位置〕,两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,如此后一种情况与原来相比拟,下面的判断中正确的答案是〔〕A.细线所受的拉力变小 B.小球P运动的角速度变小C.Q受到桌面的静摩擦力变大 D.Q受到桌面的支持力变大【答案】C【解析】设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为T,细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,如此有:mgTcosθ=,mgtanθ=mω2Lsinθ,得角速度gLcosωθ,使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,如此得到细线拉力T增大,角速度ω增大.故A B错误.对Q球,由平衡条件得知,Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小,Q受到桌面的支持力等于重力,如此静摩擦力变大,Q所受的支持力不变,故D错误,C正确;应当选C.4.〔多项选择〕公路急转弯处通常是交通事故多发地带。
2024年高考物理题源展望专题16 光的折射、全反射专题(解析版)
专题16 光的折射、全反射专题目录近年真题对比考向一光的折射考向二光的全反射问题命题规律解密名校模拟探源易错易混速记【命题意图】此专题以考查光的折射定律和全反射知识为主,注重对“应用数学知识解决物理问题的能力”的考查,多以计算题的形式出现;当考查光的干涉、衍射和电磁波问题,一般以选择题形式出现。
预测高考将以新情境考查光的折射定律与全反射问题,同时兼顾光的干涉、衍射、电磁波谱、电磁波等知识点,将这部分知识与生产、生活、现代科技联系考查的可能性较大。
2.命题热点:【考查要点】主要考查光的折射定律和全反射规律的应用问题;光的干涉、衍射、偏振现象的理解问题;电磁波谱在实际中的应用问题。
【课标链接】(1)光的折射与全反射规律的应用;(2)全反射的临界角问题时及与实际应用的联系问题;(3)光的波动性问题。
考向一光的折射1.(2023江苏卷)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。
下列光路图中能描述该现象的是()A. B.C. D.【答案】A【解析】根据折射定律由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,则n下> n上,则θ下逐渐减小,则从高到低渐减小,则光线应逐渐趋于竖直方向。
故选A。
A. 甲光的波长比乙光的长B. 甲光的频率比乙光的高C. 在棱镜中的传播速度,甲光比乙光的大由图可知,乙光的折射角较小,知,乙光的波长短,A正确、BD错误;cvA .等于90︒B .大于90︒C .小于【答案】A【解析】在光路图中标出相关角度,如图所示。
设光线在AB 边的折射角为β,根据折射定律可得设光线在BC 边的入射角为ϕ,光线在45βϕ+=︒sin sin i in ==(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图(2)已经测出AB = l 1,OA = l 2,S (3)若改用宽ab 更小的玻璃砖做实验,则变”)。
.[1]根据题意画出光路图如下图所示(2)设光线入射角为θ、折射角为由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角,则根据几何关系可知sin(lθ=联立解得22 1132()l l l l n-+ =可看出S1S2间的距离变小。
高考物理(山东专用)一轮复习专题十六近代物理初步练习含答案
专题十六近代物理初步五年高考考点过关练考点一光电效应波粒二象性1.(2022湖南,1,4分)关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是()A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性答案 C2.(2021海南,3,3分)某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为E k,已知该金属的逸出功为W0,普朗克常量为h。
根据爱因斯坦的光电效应理论,该单色光的频率ν为( )A.E kℎ B.W0ℎC.E k−W0ℎD.E k+W0ℎ答案 D3.(2021江苏,8,4分)如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率ν1<ν2,保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值E km随电压U变化关系的图像是( )答案 C4.(2022河北,4,4分)如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压U c 与入射光频率ν的实验曲线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。
由图像可知( )A.钠的逸出功为hνcB.钠的截止频率为8.5×1014 HzC.图中直线的斜率为普朗克常量hD.遏止电压U c与入射光频率ν成正比答案 A考点二原子结构5.(2023河北,1,4分)2022年8月30日,国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳Hα谱线精细结构。
Hα是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线,其对应的能级跃迁过程为( )A.从∞跃迁到n=2B.从n=5跃迁到n=2C.从n=4跃迁到n=2D.从n=3跃迁到n=2答案 D6.(2023辽宁,6,4分)原子处于磁场中,某些能级会发生劈裂。
某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。
若用①照射某金属表面时能发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为E k,则( )A.①和③的能量相等B.②的频率大于④的频率C.用②照射该金属一定能发生光电效应D.用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E k答案 A7.(2023山东,1,3分)“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空,对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。
高考物理一轮复习学案:专题16 电磁感应现象以及楞次定律的应用
努力必有收获,坚持必会胜利,加油向未来!高三复习专题16 电磁感应以及楞次定律应用【知识梳理】1、产生感应电流的条件:2、对“楞次定律”的理解:【题型1】感应电流有无的判断1、下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图,其中判断正确的是()A.图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方,增大电流,圆线圈中有感应电流B.图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中,正方形线圈中持续有感应电流C.图丙正电荷q顺时针做减速圆周运动过程中,同心共面金属圆圈中感应电流沿逆时针D.图丁金属杆在F作用下向右运动过程中,若磁场减弱,回路不一定会产生感应电流2、某实验装置如图所示,在铁芯P上绕着两个线圈A和B。
如果线圈A中电流i随时间t 的关系有图所示的A、B、C、D四种情况,那么在1t到2t这段时间内,哪种情况线圈B中没有感应电流()A.B.C.D.【题型2】感应电流方向判断——“增反减同”3、如图所示,导体线圈abcd与直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线圈由左向右匀速通过直导线的过程中,线圈中感应电流的方向是()A.先abcd,再dcba,后abcdB.先abcd,再dcbaC.先dcba,再abcd,后dcbaD.一直dcba4、如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。
两导线中通有大小相等、方向向下的电流。
下列判断正确的是()A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.当两直导线中电流同时增大时,环上的感应电流方向为顺时针方向D.当右侧直导线中电流突然减小时,环上的感应电流方向为顺时针方向【题型3】楞次定律应用——“来去拘留”5、如图所示,纽扣形永磁体直径略小于铜管、塑料管内径,某同学分别同时将两个纽扣形永磁体从竖直放置的空心铜管和空心塑料管上端口处由静止释放,忽略空气阻力。
2022届高考物理一轮复习练习:近代物理、电路、电磁感应含答案
2022届高考物理:近代物理、电路、电磁感应一轮练习含答案专练:近代物理、电路、电磁感应一、选择题。
1、(双选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍2、(双选)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合后,平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,则()A.带电液滴M一定带正电B.R4的滑片向上端移动时,电流表示数减小,电压表示数增大C.若仅将电容器下极板稍微向上平移,带电液滴M将向上极板运动D.若将开关S断开,带电液滴M将向下极板运动3、(双选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ 的右侧。
导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向。
导线框R中的感应电动势()A.在t=T4时为零B.在t=T2时改变方向C.在t=T2时最大,且沿顺时针方向D.在t=T时最大,且沿顺时针方向4、在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示,则可判断出()A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能5、1995年科学家“制成”了反氢原子,它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成。
反质子和质子有相同的质量,带有等量异种电荷。
反氢原子和氢原子有相同的能级分布,氢原子能级如图所示。
2022版高中物理选考(山东专用)一轮总复习集训:专题十六近代物理初步专题检测Word版含解析
专题十六近代物理初步【专题检测】一、选择题1.(2021湖南师大附中月考五)实验得到金属钙的光电子的最大初动能E km 与入射光频率ν的关系如下图,下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是()金属 钨钙钠截止频率ν0/Hz 逸出功W 0/eVA.如用金属钨做实验,得到的E km -ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大B.如用金属钠做实验,得到的E km -ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大C.如用金属钨做实验,当入射光的频率ν<ν1时,可能会有光电子逸出D.如用金属钠做实验,得到的E km -ν图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为(0,-E k 2),那么E k 2<E k 1答案D 由光电效应方程E km =hν-hν0可知,E km -ν图线的斜率表示普朗克常量,横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率,此时的频率等于金属的截止频率,根据W 0=hν0可求出逸出功,普朗克常量与金属的性质、光电子的最大初动能、入射光的频率无关。
如用金属钨做实验,得到的E km -ν图线也是一条直线,其斜率与图中直线的斜率相等,故A 错误;如用金属钠做实验,得到的E km -ν图线也是一条直线,其斜率与图中直线的斜率相等,故B 错误;如用金属钨做实验,当入射光的频率ν<ν1时,不可能会有光电子逸出,故C 错误;如用金属钠做实验,得到的E km -ν图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为(0,-E k2),由于钠的逸出功小于钙的逸出功,那么E k2<E k1,故D 正确。
2.(2021皖江名校联考五)1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的根本粒子。
以下有关电子说法正确的选项是() A.电子的发现说明原子核是有内部结构的射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力 C.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的答案C 电子的发现说明原子是有内部结构的,A 错;β射线是原子核内中子转化为质子的过程中释放出的,它具有中等的穿透能力,故B 错误;根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子,应选项C 正确;玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的,卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,应选项D 错误。
2022年高考物理一轮复习专题十六近代物理初步_模拟集训
专题十六近代物理初步【5年高考】考点一光电效应、波粒二象性1.[2016课标Ⅰ,35(1),5分](多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。
下列说法正确的是()A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大B.入射光的频率变高,饱和光电流变大C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关答案ACE2.(2017课标Ⅲ,19,6分)(多选)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b。
h为普朗克常量。
下列说法正确的是()A.若νa>νb,则一定有U a<U bB.若νa>νb,则一定有E k a>E k bC.若U a<U b,则一定有E k a<E k bD.若νa>νb,则一定有hνa-E k a>hνb-E k b答案BC3.(2019天津理综,5,6分)如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。
由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时,下述光路图中正确的是()答案C4.(2019北京理综,19,6分)光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
组 次入射光子的能量/eV 相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV1 2 3 4.0 4.0 4.0 弱 中 强 29 43 60 0.9 0.9 0.9 4 5 66.0 6.0 6.0弱 中 强27 40 552.9 2.9 2.9由表中数据得出的论断中不正确...的是 ( )A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大动能为1.9eVD.若入射光子的能量为5.0eV,相对光强越强,光电流越大 答案 B考点二 原子的结构、原子核1.(2017课标Ⅱ,15,6分)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为92238U →90234Th +24He 。
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1.用速度大小为V的中子轰击静止的锂核(36Li),发生核反应后生成氖核和α粒 子,生成的氖核速度方向与中子的初速度方向相反,氚核与β粒子的速度之比为7:8, 中子的质量为m,质子的质量可近似看做m,光速为c。
(i)写出核反应方程;
(ii)a粒子的速度大小;
(iii)若核反应过程中放出的核能全部转化为a粒子和氖核的动能,求出质量亏损
释放的核能为? ⑤
由爱因斯坦质能方程得,质量亏损为? ⑥
评分标准:本题9分。
第(i)问2分,①式2分;第(ii)问3分,②式1分,③式2分;第(iii)问4分,④⑤式各1分
,⑥式2分。
3.光具有波粒二象性,光子的能量E=hv,其中频率表征波的特性.在爱因斯坦提出光子说之后,法国物理学家德布罗意提出了光子动量p与光波波长的关系为:.若某激光管以PW=60 W的功率发射波长=6.63×10-7 m的光束,试根据上述理论计算:
(1)该管在1 s内发射出多少个光子?
(2)若光束全部被某黑体表面吸收,那么该黑体表面受到的光束对它的作用力F为多大?
14.(14分)当质量为m的质点距离一个质量为M、半径为R的质量均匀分布的致密天体中心的距离为r(r(R)时,其引力势能为EP=-,其中G=6.67(10-11 Nm2 kg2为万有引力常量,设致密天体是中子星,其半径R=10km,质量
M=1.5 M日(M日=2.0(1030 kg,为太阳质量)
(1)1 kg的物质从无限远处被吸引到中子星的表面时所释放的引力势能为多少?
(2)在氢核聚变反应中,若参加核反应的原料的质量为m,则反应中的质量亏损为0.0072m,问1 kg的原料通过核聚变提供的能量与第1问中所释放的引力势能之比是多少?
(3)天文学家认为:脉冲星是旋转的中子星,中子星的电磁辐射是连续的,沿其磁轴方向最强,磁轴与中子星的自转轴方向有一夹角(如图所示)在地球上的接收器所接收到的一连串周期出现的脉冲是脉冲星的电磁辐射,试由上述看法估算地球上接收到的两个脉冲之间的时间间隔的下限。
△mRω2≤G (5)
式中 (6)
为中子星的自转角速度,为中子星的自转周期.由(5)、(6)式得到
(7)
代入数据得 (8)
故时间间隔的下限为
5.(26届第12题)(18分)一静止的原子核A发生α衰变后变成原子核B,已知原子核A、原子核B和α粒子的质量分别为mA、mB,和mα,光速为c(不考虑质量与速度有关的相对论效应), 求衰变后原子核B和α粒子的动能.
解析:
设α粒子速度的大小为vα,原子核B速度的大小为vB,在衰变过程中动量守恒,有
6(2014年4月北京市海淀区模拟)根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动,已知电子的电量为e,质量为m,电子在第1轨道运动的半径为r1,静电常量为k。
(1)电子绕氢原子核做圆周运动时可等效为环形电流,试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的及形成的等效电流的大小;
(2)氢原子电子轨道满足rn=n2r1,其中rn为电子处于第n轨道时的半径。
电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与势能的总和理论证明,的电势能Ep和电子半径r存在关系:Ep=-k。
试证明电子在第n轨道氢原子的和电子第1轨道运动时氢原子的能量满足
②假设氢原子核做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中放的能量,恰好被氢原子在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围不考虑电离,试求电离后的
(2)
【名师解析】.(20分)
(1)设电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期为T1,形成的等效电流大小为I1,根据又因为 rn=n2r1
则有 En=-k=-k 命题得证。
(1分)
由可知,电子在第1轨道运动时原子能量E1=-k
电子在第2轨道运动时原子能量 E2==-k (1分)
电子从第轨道跃迁到第轨道放的能量 ΔE=(2分)
电子在第4轨道运动时原子能量 E4==-k (1分)
电离后电子动能为Ek,根据能量守恒有
Ek=E4+ΔE (2分)
解得Ek=-k+= (1分)
说明以上各题用其他方法解答正确均可得分。
.(20分)(2014年5月北京市西城区二模)
光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。
前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。
由狭义相对论可知,一定的质量m与一定的能量E相对应:,其中c为真空中光速。
(1)已知某单色光的频率为ν,波长为λ,该单色光光子的能量,其中h为普朗克常量。
试借用质子、电子等粒子动量的定义:动量=质量×速度,推导该单色光光子的动量。
(2)光照射到物体表面时,如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样,将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生压强,这就是“光压”,用I表示。
一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光,光束的横截面积为S。
当该激光束垂直照射到某物体表面时
,假设光全部被吸收,试写出其在物体表面引起的光压的表达式。
(3)设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力,将太阳系中的探测器送到太阳系以外,这就需要为探测器制作一个很大的光帆,以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力,不考虑行星对探测器的引力。
一个质量为m的探测器,正在朝远离太阳的方向运动。
已知引力常量为G,太阳的质量为M,太阳单位时间辐射的总能量为P。
设帆面始终与太阳光垂直,且光帆能将太阳光一半反射,一半吸收。
试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。
【参照答案】(1)
(2)
(3)
【名师解析】(20分) 〖2分〗
光子的动量 〖2分〗
可得 〖2分〗
(2)一小段时间Δt内激光器发射的光子数。