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1、《高中物理3-1、3-2、3-4》綜合練習題(一)
班 號 姓名
1.在飛機的發(fā)展史中有一個階段,飛機上天后不久,飛機的機翼很快就抖動起來,而且越抖越厲害,后來人們經(jīng)過了艱苦的探索,利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法,解決了這一問題,在飛機機翼前裝置配重桿的主要目的是 ( )
A.加大飛機的慣性 B.使機體更加平衡
C.使機翼更加牢固 D.改變機翼的固有頻率
2.如圖所示,物體A置于物體B上,一輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與B相連,在彈性限度范圍內(nèi),A和B一起在光滑水平面上做往復運動(不計空氣阻力),并保持相對靜止。則下列說法正確的是( )
A.A和
2、B均做簡諧運動 B.作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比
C.B對A的靜摩擦力對A做功,而A對B的靜摩擦力對B不做功
D.B對A的靜摩擦力始終對A做功,而A對B的靜摩擦力始終對B做負功
3.一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,周期為0.2s,某時刻波形如圖所示,介質(zhì)中質(zhì)點a、b的平衡位置距原點O的距離分別是8cm和16cm,則該時刻有 ( )
A.a(chǎn)質(zhì)點正在沿y軸的正方向運動
B.b質(zhì)點的加速度方向沿y軸的正方向
C.該波的波速為1m/s,故經(jīng)t=0.08s,b質(zhì)點將向x軸負方向運動0.08m的距離
D.從該時刻起,第一次質(zhì)點a的運動狀態(tài)與該時刻質(zhì)點b的運
3、動狀態(tài)相同時,所經(jīng)歷的時間為t=0.08s
x/m
y/cm
0
1
2
3
4
5
6
P
QP
圖 1
t/s
y/cm
0
1
2
3
圖2 2
4.一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖l所示,圖中P、Q兩質(zhì)點的橫坐標分別為x =1.5 m和x=4.5 m。P點的振動圖像如圖2所示。
t/s
y/cm
0
1
2
3
A
t/s
y/cm
0
1
2
3
B
t/s
y/cm
0
1
2
3
C
t/s
y/cm
0
1
2
3
D
在下列四幅圖中,Q點的振動圖像可能是( )
5
4、.如圖所示的電路中,線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計,LA、LB是兩個相同的燈泡,下列說法中正確的是( )
A.S閉合后,LA、LB同時發(fā)光且亮度不變
B.S閉合后,LA立即發(fā)光,然后又逐漸熄滅
C.S斷開的瞬間,LA、LB同時熄滅
D.S斷開的瞬間,LA再次發(fā)光,然后又逐漸熄滅
6.電阻為1 Ω的某矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時,所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖線a所示;當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,該線圈中所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖線b所示,以下關于這兩個正弦交流電的說法正確的是( )
A.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零
B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶
5、2
C.交流電a的電動勢的有效值為5 V
D.交流電b的電動勢的最大值為5 V
7.為了減少輸電線路中電力損失,發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過升壓變電站升壓后通過遠距離輸送,再經(jīng)過降壓變電站將高壓變?yōu)榈蛪海辰祲鹤冸娬緦㈦妷篣0=11000sin100πt(V)的交流電降為220 V供居民小區(qū)用電,則變電站變壓器( )
A.原、副線圈匝數(shù)比為50∶1 B.副線圈中電流的頻率是50 Hz
C.原線圈的導線比副線圈的要粗 D.輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和
8.下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是( )
A.在太陽光照射下,水面上的油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色
6、散現(xiàn)象
B.在光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由綠光改為黃光,則條紋間距變寬
C.光導纖維的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波
9.如圖所示,紅色細光束a射到折射率為的透明球表面,入射角為45°,在球的內(nèi)壁經(jīng)過一次反射后,從球面射出的光線為b,則入射光線a與出射光線b之間的夾角α為( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
10.關于紅外線的以下說法中正確的是( )
A.不同的物體輻射紅外線的波長和強度不同,可以在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射
B.利用紅外線的熱效應對物體進行烘
7、干
C.利用紅外線波長較長,容易發(fā)生衍射的特點進行遠距離攝影和高空攝影
D.利用不同物體輻射紅外線的波長和強度的不同可以對物體進行遠距離探測
11.目前有一種磁強計,用于測定地磁場的磁感應強度.磁強計的原理如圖所示,電路有一段金屬導體,它的橫截面是寬為a、高為b的長方形,放在沿y軸正方向的勻強磁場中,導體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流.已知金屬導體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,金屬導電過程中,自由電子所做的定向移動可視為勻速運動.兩電極M、N均與金屬導體的前后兩側(cè)接觸,用電壓表測出金屬導體前后兩個側(cè)面間的電勢差為U.則磁感應強度的大小和電極M、N的正負為( )
A.
8、,M正、N負 B.,M正、N負 C.,M負、N正 D.,M負、N正
12.一矩形線圈abcd位于一隨時間變化的勻強磁場內(nèi),磁場方向垂直線圈所在的平面向里(如圖甲所示),磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示.以I表示線圈中的感應電流(圖甲中線圈上箭頭方向為電流的正方向),則圖丙中能正確表示線圈中電流I隨時間t變化規(guī)律的是( )
13.(1)在“探究單擺周期與擺長的關系”實驗中,兩位同學用游標卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示.測量方法正確的是________(選填“甲”或“乙”).
(2)實驗時,若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動,為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù),在擺球運
9、動最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻,如圖甲所示.光敏電阻與某一自動記錄儀相連,該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t變化圖線如圖乙所示,則該單擺的振動周期為
若保持懸點到小球頂點的繩長不變,改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進行實驗,則該單擺的周期將________(填“變大”、“不變”或“變小”),圖乙中的Δt將________(填“變大”、“不變”或“變小”).
14.用如圖所示的裝置可以測量棱鏡的折射率.ABC表示待測直角棱鏡的橫截面,棱鏡的另外兩個銳角也是已知的.緊貼直角邊AC的是一塊平面鏡,一光線SO射到棱鏡的AB面上.適當調(diào)整SO的方向,使從AB面的出射光線與SO重合
10、.在這種情況下僅需要測出________就可以算出棱鏡的折射率.
寫出計算折射率的表達式n=________.式中表示量的符號的意義是______________.
15.為測定一節(jié)干電池(電動勢約1.5 V,內(nèi)阻約1.0 Ω)的電動勢和內(nèi)阻,實驗室備有電流計G(滿偏電流3 mA,內(nèi)阻25 Ω)、定值電阻R0=0.126 Ω、開關和若干導線及以下器材:
A.量程0~3 V,內(nèi)阻約1000 Ω的電壓表
B.量程0~15 V,內(nèi)阻約1500 Ω的電壓表
C.總阻值為10 Ω、額定電流為2 A的滑動變阻器
D.總阻值為100 Ω、額定電流為1 A的滑動變阻器
(1)因電流表量程太小,需
11、將R0與電流計________以擴大量程;
(2)電壓表應選擇________,滑動變阻器應選擇________(填代號)
(3)請在虛線框內(nèi)完成實驗電路圖;
(4)根據(jù)所畫出的電路圖,分析引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是________________.
16.如圖所示,平行導軌置于磁感應強度為B的勻強磁場中(方向向里),間距為L,左端電阻為R,其余電阻不計,導軌右端接一電容為C的電容器?,F(xiàn)有一長2L的金屬棒ab放在導軌上,ab以a為軸順時針轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過R的電量為多少?
16.如圖10所示,AB、CD為兩平行金屬板,A、B兩板間
12、電勢差為U,C、D始終和電源相接,測得其間的場強為E.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計)由靜止開始,經(jīng)AB加速后穿過CD發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,已知C、D極板長均為x,熒光屏距C、D右端的距離為L,問:
(1)粒子帶正電還是帶負電?
(2)粒子打在熒光屏上距O點下方多遠處?
(3)粒子打在熒光屏上時的動能為多大?
17.如圖甲所示,水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車,管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略?。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應強度B1=15T的勻強磁場,MN
13、面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應強度B2=5T的勻強磁場.現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動,以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點,測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關系如圖乙所示.g取10m/s2,不計空氣阻力,求:
(1)小球剛進入磁場B1時的加速度大小a;
(2)絕緣管的長度L;
(3)小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離Δx.
《高中物理3-1、3-2、3-4》綜合練習題(一) 參考答案
1[答案] D
[解析] 飛機飛上天后,在氣流周期性驅(qū)動力作用下作受迫振動
14、,機翼越抖越厲害說明氣流驅(qū)動力周期與機翼的固有周期非常接近或相等.在機翼前緣處裝置配重桿,目的是通過改變機翼的質(zhì)量來改變其固有頻率,使驅(qū)動力頻率與固有頻率相差較大,從而實現(xiàn)減振目的,故D選項正確.
2.解析:物體A、B保持相對靜止,在輕質(zhì)彈簧作用下做簡諧運動,故A正確;對AB整體由牛頓第二定律-kx=(mA+mB)a,對A由牛頓第二定律f=mAa,解得f=x,故B正確;在靠近平衡位置過程中,B對A的靜摩擦力做正功,在遠離平衡位置過程中,B對A的靜摩擦力做負功,A對B的靜摩擦力也做功,故C、D錯誤。
答案:A、B
3[答案] AD
[解析] 簡諧橫波沿x軸負方向傳播,根據(jù)逆向走坡法可知,
15、a質(zhì)點正在沿y軸的正方向運動,A正確,b質(zhì)點的加速度方向指向平衡位置,沿y軸負方向,B錯誤;從圖上看出波長為20cm,周期為0.2s,因此波速為1m/s,但質(zhì)點b不會沿x軸運動,C錯誤;從該時刻起,質(zhì)點a的運動狀態(tài)與該時刻質(zhì)點b的運動狀態(tài)相同時,波形沿-x方向移動8cm,需要時間0.08s,D正確.
4.答案BC
【解析】該波的波長為4m,PQ兩點間的距離為3m。當波沿x軸正方向傳播時當P在平衡位置向上振動時而Q點此時應處于波峰,B正確。當沿x軸負方向傳播時,P點處于向上振動時Q點應處于波谷,C對。5.解析:線圈對變化的電流有阻礙作用,開關接通時,LA、LB串聯(lián), 同時發(fā)光,但電流穩(wěn)定后線
16、圈的直流電阻忽略不計,使LA被短路,所以A錯誤,B正確;開關斷開時,線圈阻礙電流變小,產(chǎn)生自感電動勢,使LA再次發(fā)光,然后又逐漸熄滅,所以C錯誤,D正確.
答案:BD
6.解析:選BC.由圖象可知,t=0時刻線圈中的感應電流為0,感應電動勢為0,穿過線圈的磁通量的變化率為0,所以穿過線圈的磁通量最大,A錯誤;由圖象可得線圈先后兩次轉(zhuǎn)動的周期之比為0.4∶0.6=2∶3,轉(zhuǎn)速與周期成反比,所以線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2,B正確;由圖象可得交流電a的電流的最大值為10 A,有效值為 A=5 A,又矩形線圈的電阻為1 Ω,所以交流電a的電動勢的有效值為5 V,C正確;由E=nBSω,ω=可得電
17、動勢與周期成反比,所以交流電b的電動勢的最大值為 V,D錯誤.
7.解析:原電壓的有效值為U1=11000 V,由=得,=,選項A正確;變壓器不改變交流電的頻率,故選項B正確;由=得,副線圈的電流大,要想導線發(fā)熱少,導線要粗一些(電阻小),故選項C錯誤;居民小區(qū)各用電器電流總和應該等于副線圈的電流,選項D錯誤.
答案:AB
8.解析:選BCD.A是光的干涉現(xiàn)象,故A錯;因為λ綠<λ黃,由Δx=λ知,條紋間距變寬,B對;由全反射條件知C對;偏振是橫波特有的現(xiàn)象,D對.
9.解析:選A.由折射定律有=,得折射角θ=30°.畫出光路圖,由幾何關系知,夾角α=30°,A正確.
10.
18、解析:由于紅外線是一種光波,一切物體都在不停地對外輻射紅外線,熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射性強一些.由于紅外線的熱效應,可用來烘干,又由于坦克、艦艇、人體等一切物體都在不停地發(fā)射紅外線,并且不同的物體所輻射的紅外線,其波長和強度不同,故在夜間或濃霧天氣可通過紅外線探測器來接收信號,并用電子儀器對接收到的信號進行處理,或用對紅外線敏感的照相底片進行遠距離攝影和高空攝影,就可察知物體的形狀和特征.所以選項中的A、B、C、D正確.
答案:ABCD
10.解析:由左手定則知,金屬中的電子在洛倫茲力的作用下將向前側(cè)面聚集,故M負、N正.由F電=F洛即e=Bev,I=nevS=nevab,得B=
19、.
答案:C
12.解析:選C.0~1 s內(nèi)磁感應強度均勻增大,根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應定律可判定,感應電流為逆時針(為負值)、大小為定值,A、B錯誤;4 s~5 s內(nèi)磁感應強度恒定,穿過線圈abcd的磁通量不變化,無感應電流,D錯誤.
13.解析:(2)小球擺動到最低點時,擋光使得光敏電阻阻值增大,從t1時刻開始,再經(jīng)兩次擋光完成一個周期,故T=2t0;擺長為擺線長加小球半徑,當小球直徑變大,則擺長增加,由周期公式T=2π 可知,周期變大;當小球直徑變大,擋光時間增加,即Δt變大.
答案:(1)乙 (2)2t0 變大 變大
14.解析:光路如圖所示,從AB面出射的光線與SO重合
20、,說明光線經(jīng)平面鏡反射后原路返回,作出光路圖,∠A=r已知,只要測出i即可求n.
答案:i i是入射角,折射角r=A
15.解析:本題中給出了電壓表,雖沒有安培表,但給了電流計,且內(nèi)阻已知,同時還給出了定值電阻,因此需考慮將電流計改裝成安培表,即將電流計與定值電阻并聯(lián),然后用伏安法測量電源電動勢和內(nèi)阻,根據(jù)課本實驗可畫出電路圖;根據(jù)電源電動勢的大約值,可選擇使用量程為3 V的電壓表;又因為電源內(nèi)阻很小,若滑動變阻器的總阻值遠大于電源內(nèi)阻,則在減小滑動變阻器阻值時,開始電壓表示數(shù)幾乎不變,最后電壓表和電流表會突然變化,造成讀數(shù)誤差很大,故應選用總阻值為10 Ω的滑動變阻器;本實驗中由于電壓
21、表的分流作用,使得改裝后的電流表測得的電流偏小(讀數(shù)只是通過滑動變阻器的電流),造成測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小.
答案:(1)并聯(lián) (2)A C
(3)如圖所示
(4)由于電壓表的分流作用造成改裝后電流表讀數(shù)總是比電池實際輸出電流小
16.解析:(1)由ab棒以a為軸旋轉(zhuǎn)到b端脫離導軌的過程中,產(chǎn)生的感應電動勢一直增大,對C不斷充電,同時又與R構成閉合回路。ab產(chǎn)生感應電動勢的平均值 ①
表示ab掃過的三角形的面積,即 ②
通過R的電量 ③
由以上三式解得 ④
在這一過程中電容器充電的總電量Q=CUm ⑤
Um為ab棒在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生
22、的感應電動勢的最大值。即 ⑥
聯(lián)立⑤⑥得:
(2)當ab棒脫離導軌后(對R放電,通過R的電量為 Q2,所以整個過程中通過 R的總電量為:
Q=Q1+Q2=
16.解析:(1)粒子向下偏轉(zhuǎn),電場力向下,電場強度方向也向下,所以粒子帶正電.
(2)設粒子從AB間出來時的速度為v,則有qU=mv2
設粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏離原來方向的角度為φ,偏轉(zhuǎn)距離為y,則
在水平方向有vx=v,x=vt
在豎直方向有vy=at,y=at2
其中a=,t=
由此得到tanφ==,y=
所以粒子打在熒光屏上的位置離開O點的距離為y′=y(tǒng)+Ltanφ=(+L)
(3)由上述關系式得vy=
23、Ex,所以粒子打在屏上時的動能為:
E=mvx2+mvy2=qU+=
答案:(1)正電 (2)(+L) (3)
17[答案] (1)2m/s2 (2)1m (3)m
[解析] (1)以小球為研究對象,豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f1,故小球在管中豎直方向做勻加速直線運動,加速度設為a,設a===2m/s2.
(2)當小球運動到管口時,F(xiàn)N=2.4×10-3N,
設v1為小球豎直分速度,由FN=qv1B1,則v1==2m/s,
由v=2aL得L==1m.
(3)小球離開管口進入復合場,其中qE=2×10-3N,mg=2×10-3N.
故電場力與重力平衡,小球在復合場中做勻速圓周運動,合速度v′=2m/s,
與MN成45°角,設軌道半徑為R,
qB2v′=m,R==m.
從小球離開管口開始計時,到再次經(jīng)過MN所通過的水平距離x1=R=2m.
對應時間t=T==s.
小車運動距離為x2,x2=vt=m.
此時,小球距離管口的距離是Δx=x1-x2=m.