D.电流相同时,电源1的输出功率大
7.图a为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图b为质点Q的振动图象.下列说法正确的是_________
A.在t=0.10s时,质点P向y轴正方向运动
B.在t=0.25s时,质点Q的加速度方向与y轴正方向相同
C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点Q通过的路程为40cm
E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt(m)
8.如图,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A.以下判断正确的是
A.变压器输入功率为484W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2A
D.变压器原、副线圈的电流匝数比
9.下图中,图(a)为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2m的质点.下列说法正确的是()
A.波的传播方向向左
B.波速为0.4m/s
C.0~2s时间内,P运动的路程为8cm
D.当t=15s时,P恰好在正的最大位移处
三、实验题
10.某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图甲、乙所示,根据你对实验的理解,你认为________同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω
11.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为:
①光源、②__________、③__________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏.对于某种单色光,为增加相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离,可采取________或________的方法.
四、解答题
12.水平放置的两根平行金属导轨ad和bc,导轨两端a、b和c、d两点分别连接电阻R1和R2,组成矩形线框,如图所示,ad和bc相距L=0.5m,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=1T,一根电阻为0.2Ω的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上,在外力作用下以4m/s的速度,向右匀速运动,如果电阻R1=0.3Ω,R2=0.6Ω,导轨ad和bc的电阻不计,导体与导轨接触良好.求:
(1)导体棒PQ中产生的感应电流的大小;
(2)导体棒PQ上感应电流的方向;
(3)导体棒PQ向右匀速滑动的过程中,外力做功的功率.
13.带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场宽度为L=10cm,求:
(不计重力).
(1)带电粒子离开磁场时的偏转角多大?
(2)带电粒子在磁场中运动的时间是多少?
(3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d多大?
14.一个圆柱形筒,如图所示,直径d=12cm,高H=16cm,人眼在筒侧上方某处观察,所见筒侧的深度为h=9cm,当筒中装满液体时,则恰能看到筒侧的最低点.求:
(1)此液体的折射率;
(2)光在此液体中的传播速度;
参考答案
1.B
【解析】对同一种玻璃而言,黄光在其中的折射率小于蓝光在其中的折射率,选项A错误;光的偏振现象证明了光是横波,选项B正确;当光由光密介质斜射入光疏介质时,若入射角大于临界角,则会发生全反射现象,选项C错误;光纤通信的原理是全反射现象,光纤内芯的折射率比外套大,选项D错误;故选B.
2.D
【解析】
试题分析:
t1时刻电动势为零,磁通量最大,故A错误;t2时刻感应电流方向也没有改变,故B错误;t3时刻电动势为零,通过线圈的磁通量变化率为零,故C错误;电压的有效值为
,所以交变电流的有效值为
,故D正确.故选D.
考点:
交流电的产生及变化规律
【名师点睛】解题时要知道:
磁通量最大时电动势为零,磁通量为零时电动势最大,有效值等于最大值除以
;本题考查了对交流电图象的认识,要具备从图象中获得有用信息的能力。
3.B
【解析】
试题分析:
当磁铁靠近导轨时,穿过导轨与金属棒组成的回路的磁通量增加,根据楞次定律,回路中产生的感应限流阻碍其磁通量的增加,故使闭合回路的面积有缩小的趋势,即两棒均相互靠近,选项B正确.
考点:
楞次定律.
4.C
【解析】试题分析:
单摆的周期是
,L是摆长,等于摆球的球心到悬点的距离.分析金属球球心位置的变化,判断单摆周期的变化.
单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其周期是
.装满水的空心金属球,重心在球心,当水从底部的小孔流出,直到流完的过程,金属球(包括水)的重心先下降,水流完后,重心升高,回到球心,则摆长先增大,后减小,最后恢复到原来的长度,所以单摆的周期先变大后变小,最终恢复到原来的大小.
故选C
考点:
单摆的周期公式
点评:
单摆的摆长并不是摆线长度,而是摆球的球心到悬点的距离.当摆球的直径远小于摆线的长度时,有时近似认为摆长等于线长,不同情况,不同对待。
5.AC
【解析】试题分析:
光的干涉现象中,条纹间距公式
,即干涉条纹间距与入射光的波长成正比,与双缝到屏的距离成正比,与双缝间距离成反比,红光波长大于黄光波长,则条纹间距增大,故A正确;蓝光波长小于黄光波长,则条纹间距减小,故B错误;增大双缝到屏的距离,条纹间距增大,故C正确;增大双缝之间的距离,条纹间距减小.故D错误.
考点:
考查了双缝干涉实验
【名师点睛】根据双缝干涉条纹的间距公式
判断如何增大干涉条纹的间距.
视频
6.ACD
【解析】
试题分析:
对于U-I图像中,纵轴的截距表示电源的电动势,横轴的截距表示短路电流,所以
,A正确,B错误,C正确,直线的斜率表示电阻的大小,所以
,即电流相同时,
根据电源的输出功率
电源1的输出功率大,D正确
考点:
本题考查了U-I图像的应用
点评:
对于U-I图像,直线的斜率表示电源的内阻,纵轴的截距表示电源的电动势,横轴的截距表示短路电流,即可求出电源的内阻
7.ACE
【解析】
图(b)为质点Q的振动图象,则知在t=0.10s时,质点Q正从平衡位置向波谷运动,所以点Q向y轴负方向运动,故A错误;在t=0.10s时,质点Q沿y轴负方向运动,根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播,此时P点正向上运动.由图b读出周期T=0.2s,从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为△t=0.15s=
T,则在t=0.25s时,质点P位于x轴下方,加速度方向与y轴正方向相同,故B正确;由甲图知波长λ=8m,则波速为:
,从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s,该波沿x轴负方向传播的距离为△x=v△t=40×0.15m=6m,故C正确;从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s=
T,由于t=0.10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处,所以质点P通过的路程不是3A=30cm,故D错误;质点Q简谐运动的表达式为y=Asin
t=0.1sin
tm=y=0.10sin10πt(m),故E正确.故选BCE.
点睛:
本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向,抓住振动图象和波动图象之间的内在联系.要知道质点做简谐运动时,只有在平衡位置或波峰、波谷处的质点,在
个周期内振动的路程才是3A.
8.BD
【详解】
变压器的输出功率为P2=U2I2=60×2.2=132W,所以输入功率P1=P2=132W,故A错误;根据变压规律
,变流规律
,解得原线圈的电流的有效值为I1=0.6A,所以BD正确;2.2A是有效值,C错误.
9.ACD
【解析】
根据图(b)的振动图象可知,在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下,所以该波向左传播,故A正确;由图(a)可知该简谐横波波长为2m,由图(b)知周期为4s,则波速为
,故B错误;由于t=2s时,质点P在波谷,且2s=0.5T,所以质点P的路程为2A=8cm,故C正确;由于t=2s时,质点P在波谷,则当t=15s时经过了13s=2
T,质点P恰回到平衡位置,选项D正确;故选ACD.
10.甲 3.8(3.7~3.9均可)
【解析】
:
当金属丝两端电压为零时,通过的电流也为零,因此图线必过原点,故甲同学的图线正确;在甲同学画的图线上距原点较远的地方取一个点,其坐标值为(0.4A,1.52V),故金属丝电阻为:
R==Ω=3.8Ω.
11.滤光片单缝屏双缝屏减小双缝距离增大双缝到光屏的距离
【解析】在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为:
①光源、②滤光片、③单缝屏、④双缝屏、⑤遮光筒、⑥光屏.根据
,可知对于某种单色光,为增加相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离,可采取减小双缝距离d或增大双缝到光屏的距离l的方法.
12.
(1)5A;
(2)Q→P;
(3)10W.
【解析】
试题分析:
(1)根据法拉第电磁感应定律:
E=BLv=1×0.5×4.0V=2V,
又
,
则感应电流的大小
(2)根据右手定则判定电流方向Q→P.
(3)导体棒PQ匀速运动,则F=F磁=BIL=1×5×0.5N=2.5N,
故外力做功的功率P=F•v=2.5×4W=10W.
考点:
法拉第电磁感应定律;右手定则;功率
【名师点睛】此题是法拉第电磁感应定律及右手定则的应用问题;注意导体棒切割磁感线产生电动势,相当于电源,两电阻组成外电路,应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、功率公式即可正确解题。
13.
(1)
;
(2)
;(3)
【解析】
试题分析:
(1)由洛伦兹力提供向心力得:
得,
轨道半径为:
所以,由图知
即:
带电粒子离开磁场时的偏转角为:
.
(2)带电粒子在磁场中运动的时间为:
.
(3)由几何关系得,带电粒子在磁场中偏离入射方向的距离为:
.
考点:
带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力
名师点睛:
本题考查带电粒子在磁场中的运动,重点是画出轨迹,分析轨迹中的几何关系,结合带带电粒子的半径和周期公式求解.
14.
(1)
(2)
【解析】
(1)由图可知:
折射率:
解得:
(6分)
(2)传播速度:
解得
(6分)