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参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D D D D B BC CD BD
1.D
【详解】A.用图甲所示装置,探究向心力大小的相关因素主要用到了控制变量法,A错
误;
B.用图乙所示装置,探究加速度与力、质量的关系主要用到了控制变量法,B错误;
C.用图丙所示装置,测量引力常量主要用到了放大法,C错误;
D.如图丁所示探究分力与合力关系,主要用到了等效法,D正确。
故选D。
2.C
【详解】AD.通过题图乙可知输入电压的最大值为 ,有效值为U=24V,交变电流
的周期 ,交变电流的频率 ,
原线圈接的交变电压瞬时值表达式为 ,变压器不改变频率,过电阻
电流的频率为50Hz,故AD错误;
BC.设流过R 的电流为 ,则原线圈电流为 ,根据
2
解得
R 两端的电压为
2
变压器的输入功率为
故B错误、C正确。
故选C。
3.D
【详解】A.两列波的波速相等、波长相等,根据 可知,频率也相等,满足发生干
涉所需的条件,故A错误;
B.横波a沿x轴正方向传播,根据波的传播方向和质点振动方向的关系可知,质点P沿轴正方向运动,故B错误;
C.两波源的起振方向相反,即两波源的振动反相, 处的质点到两波源的距离之差
为 ,所以该点为振动减弱点,振幅等于两列波的振幅之差,即 ,故C错误;
D. 处的质点到两波源的距离之差为0,所以该点为振动减弱点,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】AB.木箱处于静止状态,由平衡条件可得
代入数据得静摩擦力 ,故A错误,B错误;
CD.若撤去 ,木箱仍处于静止状态,由平衡条件得静摩擦力 ,故C错误,
D正确。
故选D。
5.D
【详解】ABC.两个铁花上升高度不同,运动时间不同,同时飞出,所以无法同时落地。
因为初始速度方向不同,根据动能定理,落地时速度大小一样,但是速度方向不同。由于
两个铁花的质量不同,所以落地时动能不相等,故ABC错误;
D.a平抛,b斜向上抛,在水平方向则有
在竖直方向,对a则有
对b则有
联立可得 ,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.由爱因斯坦光电效应方程可知
即图像斜率为普朗克常量 ,故A错误;
B.颜色相同,强度不同的光照射同一金属,饱和光电流的强弱只与入射光的强度有关,
与照射时间无关,故B错误;
答案第2页,共2页C.蓝光的频率比黄光大。当照射同一金属时,逸出功相同,由
可知,蓝光的遏止电压大,最大初动能大,故C错误;
D.由
遏止电压 与入射光频率 的关系
即斜率为
所以 ,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.设甲回到抛出点的时刻为 ,两个 图像具有对称性,则有
解得
故A错误;
B.乙回到抛出点的时刻为
故B正确;
C.设竖直上抛运动的最大高度为 ,根据竖直上抛运动对称性
结合
可得故C错误;
D.设甲运动到最高点的时刻为 ,由 图像的对称性可得
至 ,甲下落的高度为
甲、乙在同一水平线时的高度为
综合可得
故D错误。
故选B。
8.BC
【详解】A.线框进入磁场过程,右边切割磁感线,根据右手定则可知
,感应电流方向沿逆时针,根据左手定则,安培力方向向左,线框做减速运动,速度减小,
感应电动势减小,感应电流减小,安培力减小,根据牛顿第二定律可知,加速度减小,则
线框做加速度减小的变减速直线运动,故A错误;
B.线框刚到磁场边界MN时,感应电动势
感应电流
安培力大小
解得 ,故B正确;
C.在线框进入磁场的过程中,感应电动势的平均值
感应电流的平均值 ,
解得 ,故C正确;
答案第4页,共2页D.对线框进行分析,根据动量定理有
解得 ,故D错误。
故选BC。
9.CD
【详解】A.乙从椭圆轨道的D点加速到经过D点的圆轨道上时,速度会增大,所以乙在
D点的速度小于卫星在经过D点的圆轨道上的速度,由万有引力提供向心力有
解得 ,可知乙卫星在经过D点的圆轨道上运行的速度小于甲的运行速度,则甲在
A点速度一定大于乙在D点的速度,故A错误;
B.由万有引力定律公式 ,可知由于两卫星的质量关系未知,故两卫星经过Q
点时受到地球的引力方向相同,均指向地心,但大小不一定相等,故B错误;
C.乙在椭圆轨道上运行过程中机械能守恒,即在B、P、D、Q点的机械能关系满足
,故C正确;
D.由 可知,甲卫星圆轨道的半径小于乙卫星椭圆轨道的半长轴,根据开普勒第
三定律 可知,甲卫星绕地球运行的周期小于乙卫星绕地球运行的周期,所以甲从A
运行到C所需的时间小于乙从B运行到D所需时间,故D正确。
故选CD。
10.BD
【详解】A.金属针尖和屏幕之间电场相当于点电荷与金属板间的电场,不是匀强电场,
离子不作匀加速直线运动,A错误;
B.由于球心到屏幕表面中心的垂直距离为 ,可认为金属针尖附近的电场相当于带电
导体球周围的电场,利用点电荷周围的电场强度
而由于针尖处的电势为U,根据点电荷的电势可知联立可得
B正确;
C.电离后的正离子在电场中加速,但不一定打到极板上,因此单位时间电离的离子数量
应大于 ,C错误;
D.如果电场线为直线,粒子加速度沿着直线运动,两个粒子达到屏幕上的距离为x,利
0
用相似三角形可知
而电场线垂直于金属板,如图由于惯性,粒子在电场中并不沿电场线运动,而是偏离电场
线,并且距离中心线越远,偏离角度越大,因此撞击到屏幕上的间距至少为 ,D正确。
故选BD。
11.(1)乙
(2)变密
(3)
【详解】(1)从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光,设空气膜的厚度为l,则
其光程差为Δx=2l
即光程差为空气层厚度的2倍,当光程差Δx=nλ时,此处表现为亮条纹,故相邻亮条纹之
答案第6页,共2页间的空气层的厚度差为 λ,相邻亮条纹之间的距离 (θ为两平板玻璃的夹角)
由图可知乙的条纹间距大,所以乙光的波长较长一些。
(2)由于薄膜干涉中相邻亮条纹对应的薄膜厚度差恒定,根据相邻亮条纹之间的距离
可知将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,相邻亮条纹间距变小,所以干涉条纹会变密。
(3)设空气膜的厚度为l,则其光程差为Δx=2l
即光程差为空气层厚度的2倍,当光程差Δx=nλ时,此处表现为亮条纹,故相邻亮条纹之
间的空气层的厚度差为 λ,相邻亮条纹之间的距离 (θ为两平板玻璃的夹角)
可得波长为 。
12.(1)2.86
(2)B
(3) 0.19
【详解】(1)小车的加速度大小为
(2)A.图线①的产生原因是,砝码盘和砝码的总质量增大到一定程度后不再满足砝码盘
和砝码的总质量远小于小车质量,是由于小车质量太小造成的,故A错误;
B.图线②说明F = 0时小车就有加速度,其产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大,
故B正确;
C.图线③说明F增大到一定程度小车才开始有加速度,其产生原因是平衡摩擦力时长木
板的倾角偏小或未平衡摩擦力,故C错误。
故选B。
(3)[1]对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有两式联立,求得
[2]由 的关系式可知, 关系图线的斜率
即
13.(1) kg
(2) ℃
(3) J
【详解】(1)状态1(初始),根据平衡条件有 (1分)
状态2,根据平衡条件有 (1分)
等温过程方程 (1分)
解得 kg (1分)
(2)缓慢加热,状态3有 , cm,
等压过程方程 (2分)
解得 ℃ (1分)
(3)从状态2至状态3内气体对外做功 (1分)
由热力学第一定律,有 (1分)
得 J (1分)
答案第8页,共2页14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小球从 到 ,根据能量守恒定律得 (1分)
小球从 到 ,根据动能定理有 (2分)
解得 (2分)
(3)小球运动至 点时速度竖直向上,受电场力和重力作用,将电场力分解到 轴和 轴,
则 轴方向有 (2分)
竖直方向有 (2分)
解得 ,
说明小球从 点开始以后的运动为 轴方向做初速度为零的匀加速直线运动, 轴方向做
匀速直线运动,即做类平抛运动,则有 (1分)
(1分)
联立解得小球过 点后运动的轨迹方程 (2分)
15.(1)7.5N
(2)6m/s
(3)3.375m
【详解】(1)由题意可知,在外力 的作用下,两物块先一起做加速运动,再做减速运
动后分开,对 整体,根据牛顿第二定律可得 (1分)
对物块 ,有 (1分)F与物块 移动的距离 间的关系式为 ,当 时,
代入上式得 (1分)
(2)当 时,两物体在减速,有
(1分)
(1分)
可联立解得 ,得 (1分)
即 时,两物块分开,设分开时两物块速度大小为 ,根据动能定理
(1分)
其中 (1分)
得
两物块分开后物块 做减速运动,设其运动到 点时的速度大小为 ,则
(1分)
得 (1分)
(3)要使 落在圆弧面上时动能最小,设其运动到 点时速度为 ,做平抛运动的时间为
,则 , , (1分)
落到 上时的动能 (1分)
当 ,即 , 时 落到 上时的动能最小
答案第10页,共2页滑到长木板上以后, 做减速运动,
做加速运动,有
代入得 ,
移动的位移 (1分)
移动的位移 (1分)
共速后, 一起做匀减速直线运动,有
设 的右端运动到 时 的速度为 ,有 (1分)
得
锁定后 继续做减速运动到 点,则 (1分)
得
则长木板的长度 (1分)