小卷40分钟抢分练4.docx

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小卷40分钟抢分练4

小卷40分钟抢分练（4）

一、单项选择题

1.波粒二象性是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波动性

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，它们的德布罗意波波长也相等

解析　光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A、C错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B正确；由德布罗意波波长公式λ＝

和p2＝2mEk知，动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波波长不相等，选项D错误。

答案　B

2.（2019·江苏苏州市调研）如图1所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触，忽略空气阻力，则在下落过程中（　　）

图1

A.磁块做自由落体运动

B.磁块的机械能守恒

C.铝管对桌面的压力大于铝管所受的重力

D.磁块动能的增加量大于重力势能的减少量

解析　在磁块向下运动过程中，铝管中产生感应电流，会产生电磁阻尼作用，磁块受向上的磁场力的作用，铝管受向下的磁场力的作用，则对桌面的压力大于其所受重力，选项C正确；磁块除受重力之外，还受向上的磁场力，因此磁块做的不是自由落体运动，磁块向下运动，磁场力做负功，因此机械能不守恒，动能的增加量小于重力势能的减少量，选项A、B、D错误。

答案　C

3.（2019·江苏扬州市模拟）在如图2所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动，则下列说法正确的是（　　）

图2

A.灯泡L变暗

B.电源内部消耗的功率先变大后变小

C.电容器C上的电荷量增加

D.流过R1的电流方向由左向右

解析　滑片P右移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流增大，故灯泡L变亮，选项A错误；电源内部消耗的电功率P内＝I2r，随电流的增大，电源内部消耗功率一直变大，选项B错误；由U＝IR可知，灯泡两端电压和电源内电压均增大，所以滑动变阻器两端电压减小，故与滑动变阻器并联的电容器C两端电压减小，由Q＝CU可知，电容器C上的电荷量减少，选项C错误；电容器C带电荷量减少，故电容器C处于放电状态，流过R1的电流方向由左向右（负电荷向左运动，电流方向向右），选项D正确。

答案　D

4.地球同步卫星A和一颗轨道平面为赤道平面的科学实验卫星B的轨道半径之比为4∶1，两卫星的公转方向相同，那么关于A、B两颗卫星的说法正确的是（　　）

A.A、B两颗卫星所受地球引力之比为1∶16

B.B卫星的公转角速度小于地面上跟随地球自转物体的角速度

C.同一物体在B卫星中时对支持物的压力更大

D.B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出

解析　卫星所受地球引力与卫星的质量和卫星到地球的距离有关，由于卫星的质量关系未知，引力之比无法求出，故选项A错误；地球同步卫星A的公转角速度等于地面上跟随地球自转物体的角速度，卫星半径越小，角速度越大，B卫星的公转角速度大于A卫星的公转角速度，故选项B错误；卫星中的物体随卫星一起绕地球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，物体处于完全失重状态，对支持物的压力为零，故选项C错误；根据

＝m

r，T＝

，A和B的轨道半径之比为4∶1，周期之比为8∶1，地球同步卫星A的周期为一天，B卫星的周期为

天，所以B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出，故选项D正确。

答案　D

5.（2019·深圳耀华实验学校调研）如图3所示为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶k，降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3∶n4＝k∶1，模拟输电导线的电阻r＝3Ω，T2的负载是规格为“15V　45W”的灯泡L。

当T1的输入电压为16V时L正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则k的值为（　　）

图3

A.

B.3

C.4D.9

解析　根据

＝

，得U2＝kU1＝16k，灯泡的额定电流为I＝

＝

A＝3A，降压变压器副线圈电流I4＝3A，根据电流与匝数成反比，得

＝

，即I3＝

＝

，根据

＝

，得U3＝kU4＝15k，由U2＝U3＋I3r，整理得16k＝15k＋

×3，解得k＝3，B正确。

答案　B

二、多项选择题

6.（2019·安徽芜湖市一模）如图4所示，不可伸长的轻绳AO和BO下端共同系一个物体P，且绳长AO>BO，A、B两端点在同一水平线上，开始时两绳刚好绷直，绳AO、BO的拉力大小分别设为FA、FB。

现保持A、B端点在同一水平线上，在A、B缓慢向两侧远离的过程中，关于两绳拉力的大小随A、B间距离的变化情况是（　　）

图4

A.FA随距离的增大而一直增大

B.FA随距离的增大而一直减小

C.FB随距离的增大而一直增大

D.FB随距离的增大先减小后增大

解析　开始时两绳刚好绷直，绳AO中的拉力FA＝0，BO中的拉力大小FB＝mg。

在A、B缓慢向两侧远离的过程中，FA随距离的增大而一直增大，FB随距离的增大先减小后增大，选项B、C错误，A、D正确。

答案　AD

7.（2019·兰州市3月模拟）如图5甲所示，O、P为介质中的两点，O为波源，OP间距为6m。

t＝0时刻O点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t＝0时刻开始P点振动的图象。

则以下说法正确的是（　　）

图5

A.该波的波长为12m

B.该波的波速为2m/s

C.从开始振动到t＝10s，质点P经过的路程为1.6m

D.若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者接收到的波的频率小于波源的频率

解析　波动从O传播到P点需要时间为2s（半个周期），OP＝

，该波的波长λ＝12m，该波的波速为v＝

＝3m/s，选项A正确，B错误；从开始振动到t＝10s，质点P振动了8s，两个周期，经过的路程为s＝2×4A＝2×4×0.2m＝1.6m，选项C正确；根据多普勒效应，若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者接收到的波的频率大于波源的频率，选项D错误。

答案　AC

8.在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图6所示。

下列说法正确的是（　　）

图6

A.q1和q2带有异种电荷

B.x1处的电场强度为零

C.负电荷从x1移到x2，电势能减小

D.负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大

解析　由题图可知，空间的电势有正有负，无穷远处电势为零，且只有一个极值，则两个点电荷必定为异种电荷，A项正确；由E＝

可知，φ－x图象的切线的斜率的绝对值表示电场强度大小，因此x1处的电场强度不为零，B项错误；负电荷从x1移到x2的过程中，电势升高，电场强度减小，由Ep＝qφ、F＝qE可知，电势能减小，受到的电场力减小，C项正确，D项错误。

答案　AC

三、实验题

9.（2019·广东佛山市一诊）某物理学习小组为了测定某太阳能硅光电池组的电动势和内阻，设计了如图7所示的电路，在一定光照条件下进行实验。

（1）请根据图7完成图8中实物的连线。

图7　　　　　　　　　　　图8

（2）该小组成员将测量出来的数据记录在表格中，请在图9中作出该硅光电池组的U－I图线。

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

1.78

1.75

1.70

1.65

1.54

1.27

1.00

0.50

I/μA

12

30

48

60

68

76

80

86

图9

（3）由所作的U－I图线可知该硅光电池组的电动势E＝________V，电池组的内阻随输出电流的变化而改变，在电流为80μA时，该电池组的内阻r＝________Ω（结果均保留2位有效数字）。

解析　

（1）实物连接图如图甲所示。

甲

（2）根据表格中数据描点后用平滑曲线连接，U－I图线如图乙所示。

乙

（3）由所作的U－I图线可知该硅光电池组的电动势E＝1.8V，在电流为80μA时，路端电压U＝1.00V，由闭合电路的欧姆定律知电源内电压为U′＝E－U＝0.80V，所以电池组的内阻r＝

＝1.0×104Ω。

答案　

（1）见解析图甲　

（2）见解析图乙　（3）1.8　1.0×104

10.用圆弧状玻璃砖做“测量玻璃的折射率”的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图10甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线。

图10

（1）在图上补画出所需的光路。

（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角。

（3）用所测物理量计算折射率的公式为n＝________。

（4）为了保证在CD得到出射光线，实验过程中，光线在AB的入射角应适当________（填“小一些”“无所谓”或“大一些”）。

（5）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n＝________。

解析　

（1）连接P3、P4与CD交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示。

（2）连接O点与光线在AB上的入射点即为法线，作出入射角和折射角如图中i、r所示。

（3）由折射定律可得n＝

。

（4）为了保证能在CD上有出射光线，实验过程中，光线在AB上的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD上发生全反射。

（5）图象的斜率k＝

＝n，由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.5。

答案　

（1）、

（2）见解析图　（3）

　（4）小一些　（5）1.5

四、计算题

11.（2019·郑州外国语学校二模）如图11甲所示，光滑平行金属导轨水平放置，间距为1m，其间有竖直向上的匀强磁场，两相同的导体棒垂直导轨放置，导体棒质量均为0.5kg，电阻均为4Ω，导体棒与导轨接触良好。

锁定CD棒，在AB棒上加一水平向右的拉力，使AB棒从静止开始做匀加速直线运动，拉力随时间的变化规律如图乙所示，运动9m后撤去拉力，导轨足够长且电阻不计，求：

图11

（1）AB棒匀加速运动的加速度及磁场的磁感应强度大小；

（2）撤去拉力后AB棒运动的最大距离；

（3）若撤去拉力的同时解除对CD棒的锁定，之后CD棒产生的焦耳热。

解析　

（1）设磁感应强度为B，t时刻的电动势为E，电路中的电流为I，则E＝BLv

v＝at

由闭合电路欧姆定律I＝

由牛顿第二定律F－BIL＝ma

解得F＝ma＋

t

由题图可知，t＝0时刻F＝1N

故ma＝1N，a＝2m/s2

图象斜率k＝

＝1

解得B＝2T。

（2）棒运动的最大速度为vm，则v

＝2as

撤去拉力后AB棒减速运动，设经时间Δt，运动x停止，对AB棒由动量定理

－BILΔt＝0－mvm

I＝

，ΔΦ＝BLx

解得x＝6m。

（3）对系统由动量守恒定律mvm＝2mv′

系统产生的焦耳热为Q，则

mv

－

×2mv2＝Q

CD棒产生的焦耳热为Q′＝

Q＝2.25J。

答案　

（1）2m/s2　2T　

（2）6m　（3）2.25J