1、2016年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (江 苏 卷 )物 理一 、 单 项 选 择 题1.一 轻 质 弹 簧 原 长 为 8cm， 在 4N的 拉 力 作 用 下 伸 长 了 2cm， 弹 簧 未 超 出 弹 性 限 度 ， 则 该 弹 簧的 劲 度 系 数 为 ( )A.40 m/NB.40 N/mC.200 m/ND.200 N/m解 析 ： 弹 簧 伸 长 的 长 度 为 ： x=2cm=0.02m， 弹 簧 的 弹 力 为 F=4N， 根 据 胡 克 定 律 F=kx得 ：k= = =200N/m。 故 ABC 错 误 ， D 正 确 。 答 案 ： D2
2、.有 A、 B 两 小 球 ， B的 质 量 为 A 的 两 倍 。 现 将 它 们 以 相 同 速 率 沿 同 一 方 向 抛 出 ， 不 计 空 气阻 力 。 图 中 为 A 的 运 动 轨 迹 ， 则 B 的 运 动 轨 迹 是 ( )A. B.C.D.解 析 ： 两 球 初 速 度 大 小 和 方 向 均 相 同 ， 同 时 因 抛 出 后 两 物 体 均 只 受 重 力 ， 故 加 速 度 相 同 ， 因此 二 者 具 有 相 同 的 运 动 状 态 ， 故 B 的 运 动 轨 迹 也 是 ； 选 项 A 正 确 ， BCD错 误 。答 案 ： A3.一 金 属 容 器 置 于 绝
3、缘 板 上 ， 带 电 小 球 用 绝 缘 细 线 悬 挂 于 容 器 中 ， 容 器 内 的 电 场 线 分 布 如 图所 示 。 容 器 内 表 面 为 等 势 面 ， A、 B为 容 器 内 表 面 上 的 两 点 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.A点 的 电 场 强 度 比 B点 的 大B.小 球 表 面 的 电 势 比 容 器 内 表 面 的 低C.B点 的 电 场 强 度 方 向 与 该 处 内 表 面 垂 直D.将 检 验 电 荷 从 A 点 沿 不 同 路 径 到 B 点 ， 电 场 力 所 做 的 功 不 同解 析 ： A、 依 据 电 场 线 越 疏 ， 电
4、 场 强 度 越 弱 ， 而 电 场 线 越 密 的 ， 则 电 场 强 度 越 强 ， 由 图 可 知 ，则 A 点 的 电 场 强 度 比 B 点 的 小 ， 故 A 错 误 ；B、 根 据 沿 着 电 场 线 方 向 电 势 是 降 低 的 ， 可 知 ， 小 球 表 面 的 电 势 比 容 器 内 表 面 的 高 ， 故 B 错误 ；C、 因 容 器 内 表 面 为 等 势 面 ， 且 电 场 线 总 垂 直 于 等 势 面 ， 因 此 B点 的 电 场 强 度 方 向 与 该 处 内表 面 垂 直 ， 故 C 正 确 ；D、 因 A、 B 在 同 一 等 势 面 上 ， 将 检 验
5、电 荷 从 A 点 沿 不 同 路 径 到 B 点 ， 电 场 力 所 做 的 功 相 同 ，均 为 零 ， 故 D 错 误 。答 案 ： C 4.一 自 耦 变 压 器 如 图 所 示 ， 环 形 铁 芯 上 只 饶 有 一 个 线 圈 ， 将 其 接 在 a、 b间 作 为 原 线 圈 。 通过 滑 动 触 头 取 该 线 圈 的 一 部 分 ， 接 在 c、 d 间 作 为 副 线 圈 。 在 a、 b 间 输 入 电 压 为 U1的 交 变电 流 时 ， c、 d 间 的 输 出 电 压 为 U2， 在 将 滑 动 触 头 从 M点 顺 时 针 旋 转 到 N点 的 过 程 中 ( )
6、A.U 2 U1， U2降 低B.U2 U1， U2升 高C.U2 U1， U2降 低D.U2 U1， U2升 高解 析 ： 根 据 变 压 器 的 电 压 关 系 有 = ，当 滑 动 触 头 M 顺 时 针 转 动 时 ， 即 n 2减 小 时 ， 电 压 U2应 该 减 小 ， 即 降 低 ， 由 于 n2 n1， 所 以 U2 U1， 故 C正 确 ， ABD错 误 。答 案 ： C5.小 球 从 一 定 高 度 处 由 静 止 下 落 ， 与 地 面 碰 撞 后 回 到 原 高 度 再 次 下 落 ， 重 复 上 述 运 动 ， 取 小球 的 落 地 点 为 原 点 建 立 坐 标
7、系 ， 竖 直 向 上 为 正 方 向 ， 下 列 速 度 v 和 位 置 x 的 关 系 图 象 中 ， 能描 述 该 过 程 的 是 ( ) A. B.C. D.解 析 ： 以 竖 直 向 上 为 正 方 向 ， 则 小 球 下 落 的 速 度 为 负 值 ， 故 C、 D 两 图 错 误 。设 小 球 原 来 距 地 面 的 高 度 为 h。 小 球 下 落 的 过 程 中 ， 根 据 运 动 学 公 式 有 ：v2=2g(h x)， 由 数 学 知 识 可 得 ， v x 图 象 应 是 开 口 向 左 的 抛 物 线 。小 球 与 地 面 碰 撞 后 上 升 的 过 程 ， 与 下
8、落 过 程 具 有 对 称 性 ， 故 A 正 确 ， B 错 误 。答 案 ： A二 、 多 项 选 择 题6.电 吉 他 中 电 拾 音 器 的 基 本 结 构 如 图 所 示 ， 磁 体 附 近 的 金 属 弦 被 磁 化 ， 因 此 弦 振 动 时 ， 在 线圈 中 产 生 感 应 电 流 ， 电 流 经 电 路 放 大 后 传 送 到 音 箱 发 生 声 音 ， 下 列 说 法 正 确 的 有 ( ) A.选 用 铜 质 弦 ， 电 吉 他 仍 能 正 常 工 作B.取 走 磁 体 ， 电 吉 他 将 不 能 正 常 工 作C.增 加 线 圈 匝 数 可 以 增 大 线 圈 中 的
9、感 应 电 动 势D.磁 振 动 过 程 中 ， 线 圈 中 的 电 流 方 向 不 断 变 化解 析 ： A、 铜 不 可 以 被 磁 化 ， 则 选 用 铜 质 弦 ， 电 吉 他 不 能 正 常 工 作 ， 故 A错 误 ；B、 取 走 磁 体 ， 就 没 有 磁 场 ， 振 弦 不 能 切 割 磁 感 线 产 生 电 流 ， 电 吉 他 将 不 能 正 常 工 作 ， 故 B正 确 ；C、 根 据 E= 可 知 ， 增 加 线 圈 匝 数 可 以 增 大 线 圈 中 的 感 应 电 动 势 ， 故 C 正 确 ；D、 磁 振 动 过 程 中 ， 磁 场 方 向 不 变 ， 但 磁 通
10、量 有 时 变 大 ， 有 时 变 小 ， 则 线 圈 中 的 电 流 方 向 不断 变 化 ， 故 D 正 确 。答 案 ： BCD 7.如 图 所 示 ， 两 质 量 相 等 的 卫 星 A、 B 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 用 R、 T、 Ek、 S 分 别 表 示 卫星 的 轨 道 半 径 、 周 期 、 动 能 、 与 地 心 连 线 在 单 位 时 间 内 扫 过 的 面 积 。 下 列 关 系 式 正 确 的 有( )A.T A TBB.EkA EkBC.SA=SBD. =解 析 ： A、 D、 则 开 普 勒 第 三 定 律 可 知 周 期 的 二 次 方 与
11、半 径 的 三 次 方 成 正 比 ， 则 D 正 确 ， A 的半 径 大 ， 则 其 周 期 长 ， 则 A 正 确 。 B、 C、 由 开 普 勒 第 二 定 可 知 绕 同 一 天 体 运 动 的 天 体 与 中 心 天 体 连 线 在 同 一 时 间 内 扫 过 的 面 积相 等 ， 则 C正 确 ， 并 可 知 连 线 长 的 速 度 小 ， 则 A 的 速 度 小 于 B 的 ， 又 质 量 相 等 ， 则 A 的 运 动小 于 B 的 动 能 ， 则 B 错 误 。答 案 ： AD8.如 图 所 示 的 电 路 中 ， 电 源 电 动 势 为 12V， 内 阻 为 2 ， 四
12、个 电 阻 的 阻 值 已 在 图 中 标 出 。 闭合 开 关 S， 下 列 说 法 正 确 的 有 ( ) A.路 端 电 压 为 10 VB.电 源 的 总 功 率 为 10 WC.a、 b间 电 压 的 大 小 为 5 VD.a、 b间 用 导 线 连 接 后 ， 电 路 的 总 电 流 为 1 A解 析 ： A、 B、 外 阻 为 R： = =10 ， 则 I= = =1A， 则 外 压 U=IR=10V， 功 率P=EI=12W， 则 A 正 确 ， B 错 误 ；C、 选 电 源 负 极 为 0 势 点 ， 则 a点 电 势 为 U =7.5V， b 点 电 势 为 =2.5V，
13、 则 ab间的 电 压 为 7.5 2.5=5V， 则 C 正 确 ；D、 a、 b间 用 导 线 连 接 后 外 阻 为 R ， 则 R =2 =7.5 ， 则 电 流 I = = 1A， 则 D错 误 。答 案 ： AC9.如 图 所 示 ， 一 只 猫 在 桌 边 猛 地 将 桌 布 从 鱼 缸 下 拉 出 ， 鱼 缸 最 终 没 有 滑 出 桌 面 。 若 鱼 缸 、 桌布 、 桌 面 两 两 之 间 的 动 摩 擦 因 数 均 相 等 ， 则 在 上 述 过 程 中 ( ) A.桌 布 对 鱼 缸 摩 擦 力 的 方 向 向 左B.鱼 缸 在 桌 布 上 的 滑 动 时 间 和 在
14、桌 面 上 的 相 等 C.若 猫 增 大 拉 力 ， 鱼 缸 受 到 的 摩 擦 力 将 增 大D.若 猫 减 小 拉 力 ， 鱼 缸 有 可 能 滑 出 桌 面解 析 ： A、 桌 布 向 右 拉 出 时 ， 鱼 缸 相 对 于 桌 布 有 向 左 的 运 动 ， 故 鱼 缸 受 到 的 摩 擦 力 向 右 ； 故A 错 误 ；B、 由 于 鱼 缸 在 桌 面 上 和 在 桌 布 上 的 动 摩 擦 因 数 相 同 ， 故 受 到 的 摩 擦 力 相 等 ， 则 由 牛 顿 第 二定 律 可 知 ， 加 速 度 大 小 相 等 ； 但 在 桌 面 上 做 减 速 运 动 ， 则 由 v=a
15、t可 知 ， 它 在 桌 布 上 的 滑 动时 间 和 在 桌 面 上 的 相 等 ； 故 B 正 确 ；C、 鱼 缸 受 到 的 摩 擦 力 为 滑 动 摩 擦 力 ， 其 大 小 与 拉 力 无 关 ， 只 与 压 力 和 动 摩 擦 因 数 有 关 ， 因此 增 大 拉 力 时 ， 摩 擦 力 不 变 ； 故 C 错 误 ；D、 猫 减 小 拉 力 时 ， 桌 布 在 桌 面 上 运 动 的 加 速 度 减 小 ， 则 运 动 时 间 变 长 ； 因 此 鱼 缸 加 速 时 间变 长 ， 桌 布 抽 出 时 的 位 移 以 及 速 度 均 变 大 ， 则 有 可 能 滑 出 桌 面 ；
16、故 D 正 确 。答 案 ： BD 三 、 简 答 题10.小 明 同 学 通 过 实 验 探 究 某 一 金 属 电 阻 的 阻 值 R随 温 度 t的 变 化 关 系 。 已 知 该 金 属 电 阻 在常 温 下 的 阻 值 约 10 ， R 随 t 的 升 高 而 增 大 。 实 验 电 路 如 图 所 示 ， 控 温 箱 用 以 调 节 金 属 电 阻的 温 值 。实 验 时 闭 合 S， 先 将 开 关 K与 1端 闭 合 ， 调 节 金 属 电 阻 的 温 度 ， 分 别 记 下 温 度 t1， t2， 和电 流 表 的 相 应 示 数 I1， I2， 。 然 后 将 开 关 K与
17、 2端 闭 合 ， 调 节 电 阻 箱 使 电 流 表 的 实 数 再 次为 I 1， I2， ， 分 别 记 下 电 阻 箱 相 应 的 示 数 R1， R2， 。 (1)有 以 下 两 电 流 表 ， 实 验 电 路 中 应 选 用 。(A)量 程 0 100mA， 内 阻 约 2(B)量 程 0 0.6A， 内 阻 可 忽 略解 析 ： 已 知 电 源 的 电 动 势 为 1.5V， R 在 常 温 下 阻 值 约 为 10 ， 滑 动 变 阻 器 的 阻 值 为 0时 ，电 路 中 的 最 大 电 流 约 为 ， 当 滑 动 变 阻 器 的 阻 值 最 大 为 10 时 ，电 路 中
18、的 电 流 最 小 约 为 ， 考 虑 到 准 确 性 原 则 ， 电 流 表B 量 程 太 大 ， 指 针 偏 转 角 度 小 于 满 偏 的 ， 所 以 应 选 择 电 流 表 A。 答 案 ： A(2)实 验 过 程 中 ， 要 将 电 阻 箱 的 阻 值 由 9.9 调 节 至 10.0 ， 需 旋 转 图 中 电 阻 箱 的 旋 钮 a、 b、c， 正 确 的 操 作 顺 序 是 。 将 旋 钮 a 由 0 旋 转 至 1 将 旋 钮 b 由 9 旋 转 至 0 将 旋 钮 c 由 9 旋 转 至 0解 析 ： 将 电 阻 箱 阻 值 由 9.9 调 节 到 10.0 ， 要 考 虑
19、 到 安 全 性 原 则 ， 如 果 先 把 bc旋 钮 调 节到 0， 这 样 做 很 危 险 ， 电 路 中 的 电 流 过 大 可 能 会 损 坏 电 表 ， 应 该 先 把 电 阻 箱 阻 值 调 大 再 慢 慢减 小 ， 以 确 保 电 路 的 安 全 ， 操 作 步 骤 是 先 将 旋 钮 a 由 0 旋 至 1， 然 后 将 个 位 数 及 小 数 位 旋 转至 0， 所 以 正 确 的 顺 序 。答 案 ： (3)实 验 记 录 的 t和 R的 数 据 见 下 表温 度 t( ) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0阻 值 R( ) 9.6 10.4 11.1 1
20、2.1 12.0请 根 据 表 中 数 据 ， 在 图 中 作 出 R t图 象 。由 图 线 求 得 R 随 t 的 变 化 关 系 为 R= 。解 析 ： 描 点 画 图 ， 如 图 所 示 由 图 象 可 得 R 随 t 的 变 化 关 系 为 ： R=0.04t+8.8。答 案 ： 如 图 所 示 ， R=0.04t+8.811.某 同 学 用 如 图 所 示 的 装 置 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 。 一 根 细 线 系 住 钢 球 ， 悬 挂 着 铁 架 台 上 ，钢 球 静 止 于 A 点 ， 光 电 门 固 定 在 A 的 正 下 方 。 在 钢 球 底 部 竖 直 地
21、 粘 住 一 片 宽 带 为 d 的 遮 光 条 。将 钢 球 拉 至 不 同 位 置 由 静 止 释 放 ， 遮 光 条 经 过 光 电 门 的 挡 光 时 间 t 时 由 计 时 器 测 出 ， 取 v=作 为 钢 球 经 过 A 点 时 的 速 度 。 记 录 钢 球 每 次 下 落 的 高 度 h 和 计 时 器 示 数 t， 计 算 并 比 较 钢 球在 释 放 点 和 A 点 之 间 的 势 能 变 化 大 小 E p与 动 能 变 化 大 小 Ek， 就 能 验 证 机 械 能 是 否 守 恒 。 (1) Ep=mgh计 算 钢 球 重 力 势 能 变 化 的 大 小 ， 式 中
22、 钢 球 下 落 高 度 h 应 测 量 释 放 时 的 钢 球 球 心到 之 间 的 竖 直 距 离 。(A)钢 球 在 A点 时 的 顶 端(B)钢 球 在 A点 时 的 球 心(C)钢 球 子 啊 A 点 时 的 底 端解 析 ： 小 球 下 落 的 高 度 h 是 初 末 位 置 球 心 之 间 的 高 度 差 ， 所 以 要 选 B。答 案 ： B(2)用 E k= mv2计 算 钢 球 动 能 变 化 的 大 小 ， 用 刻 度 尺 测 量 遮 光 条 宽 度 ， 示 数 如 图 所 示 ， 其 读数 为 cm。 某 次 测 量 中 ， 计 时 器 的 示 数 为 0.0100s，
23、 则 钢 球 的 速 度 为 v= m/s。解 析 ： 刻 度 尺 读 数 的 方 法 ， 需 估 读 一 位 ， 所 以 读 数 为 1.50cm； 某 次 测 量 中 ， 计 时 器 的 示 数为 0.0100s， 则 钢 球 的 速 度 为 ：v= m/s。答 案 ： 1.5 1.5(3)下 表 为 该 同 学 的 实 验 结 果 ： E p( 10 2J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38 Ek( 10 2J) 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8他 发 现 表 中 的 Ep与 Ek之 间 存 在 差 异 ， 认 为 这 是 由 于 空 气 阻 力
24、 造 成 的 。 你 是 否 同 意 他 的 观点 ？ 请 说 明 理 由 。解 析 ： 不 同 意 。从 表 中 的 数 据 可 知 ， 小 球 动 能 的 增 加 量 大 于 小 球 的 重 力 势 能 的 减 小 量 ； 若 空 气 的 阻 力 造 成 的 ，则 EK要 小 于 WP， 所 以 误 差 不 是 空 气 的 阻 力 造 成 的 。答 案 ： 不 同 意 ， 空 气 的 阻 力 造 成 的 ， 则 E K要 小 于 WP， 所 以 误 差 不 是 空 气 的 阻 力 造 成 的 。(4)请 你 提 出 一 条 减 小 上 述 差 异 的 改 进 建 议 。解 析 ： 由 图
25、可 知 ， 在 该 实 验 中 所 求 的 速 度 是 遮 光 片 的 速 度 ， 而 不 是 小 球 的 速 度 ， 二 者 之 间 的速 度 略 有 差 别 。 由 于 小 球 与 遮 光 片 都 做 圆 周 运 动 ， 它 们 具 有 相 等 的 角 速 度 ， 根 据 角 速 度 与 线 速 度 之 间 的 关系 ： v= r 可 知 ， 小 球 的 速 度 与 遮 光 片 的 速 度 之 间 的 关 系 为 ：l 和 L 分 别 是 小 球 的 球 心 到 悬 点 的 距 离 和 光 电 门 到 悬 点 的 距 离 ， 所 以 在 计 算 小 球 的 动 能 时 ，使 用 的 速 度
26、 为 ： 。答 案 ： 分 别 是 小 球 的 球 心 到 悬 点 的 距 离 和 光 电 门 到 悬 点 的 距 离 l和 L， 在 计 算 小 球 的 动 能 时 ，使 用 的 速 度 为 ： 。四 、 选 做 题 12.高 原 地 区 烧 水 需 要 使 用 高 压 锅 ， 水 烧 开 后 ， 锅 内 水 面 上 方 充 满 饱 和 汽 ， 停 止 加 热 ， 高 压锅 在 密 封 状 态 下 缓 慢 冷 却 ， 在 冷 却 过 程 中 ， 锅 内 水 蒸 汽 的 变 化 情 况 为 ( )A.压 强 变 小B.压 强 不 变C.一 直 是 饱 和 汽D.变 为 未 饱 和 汽解 析 ：
27、 水 上 方 蒸 汽 的 气 压 叫 饱 和 气 压 ， 只 与 温 度 有 关 ， 只 要 下 面 还 有 水 ， 那 就 是 处 于 饱 和 状态 ， 饱 和 气 压 随 着 温 度 的 降 低 而 减 小 ， AC正 确 ， BD 错 误 。答 案 ： AC13.回 答 下 列 问 题 。(1)如 图 所 示 ， 在 斯 特 林 循 环 的 p V 图 象 中 ， 一 定 质 量 理 想 气 体 从 状 态 A 依 次 经 过 状 态 B、 C 和 D 后 再 回 到 状 态 A， 整 个 过 程 由 两 个 等 温 和 两 个 等 容 过 程 组 成 B C 的 过 程 中 ， 单 位
28、 体 积中 的 气 体 分 子 数 目 (选 填 增 大 、 减 小 或 不 变 )， 状 态 A 和 状 态 D 的 气 体 分 子 热 运 动 速 率 的统 计 分 布 图 象 如 图 所 示 ， 则 状 态 A 对 应 的 是 (选 填 或 )。解 析 ： 由 图 可 知 ， 图 线 BC 与 纵 坐 标 平 行 ， 表 示 气 体 的 体 积 不 变 ， 所 以 B C的 过 程 中 ， 单 位体 积 中 的 气 体 分 子 数 目 不 变 ； 根 据 理 想 气 体 的 状 态 方 程 ： 可 知 ， 气 体 的 温 度 越 高 ， 压 强 与 体 积 的 乘 积 PV值 越 大 ，
29、所 以 由 图 可 知 TD TA； 气 体 的 分 子 的 运 动 的 统 计 规 律 ： 中 间 多 ， 两 头 少 ； 温 度 高 ， 最 可 几 速 率 向 速 度 较 大 的 方 向 移动 ； 故 T1 T2； 因 此 状 态 A对 应 的 是 。答 案 ： (2)如 图 所 示 ， 在 A B和 D A 的 过 程 中 ， 气 体 放 出 的 热 量 分 别 为 4J和 20J。 在 B C和 C D的 过 程 中 ， 气 体 吸 收 的 热 量 分 别 为 20J 和 12J。 求 气 体 完 成 一 次 循 环 对 外 界 所 做 的 功 。解 析 ： 在 气 体 完 成 一
30、次 循 环 后 的 内 能 与 开 始 时 是 相 等 的 ， 所 以 内 能 不 变 ， 即 U=0；由 图 可 知 ， A B 和 D A 的 过 程 中 ， 气 体 放 出 的 热 量 分 别 为 4J和 30J。 在 B C 和 C D 的 过程 中 气 体 吸 收 的 热 量 分 别 为 20J和 12J， 则 吸 收 的 热 量 Q=Q AB+QBC+QCD+QDA= 4+20+12 20=8J。由 热 力 学 第 一 定 律 得 ： U=Q+W， 所 以 W= 8J所 以 气 体 完 成 一 次 循 环 对 外 做 功 是 8J。答 案 ： 气 体 对 外 做 功 是 8J14.
31、一 艘 太 空 飞 船 静 止 时 的 长 度 为 30m， 他 以 0.6c(c 为 光 速 )的 速 度 沿 长 度 方 向 飞 行 经 过 地球 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.飞 船 上 的 观 测 者 测 得 该 飞 船 的 长 度 小 于 30mB.地 球 上 的 观 测 者 测 得 该 飞 船 的 长 度 小 于 30mC.飞 船 上 的 观 测 者 测 得 地 球 上 发 来 的 光 信 号 速 度 小 于 cD.地 球 上 的 观 测 者 测 得 飞 船 上 发 来 的 光 信 号 速 度 小 于 c解 析 ： A、 飞 船 上 的 观 测 者 测 得 该 飞
32、船 的 长 度 是 静 止 时 的 长 度 ， 为 30m， 故 A错 误 ；B、 地 球 上 的 观 测 者 测 得 该 飞 船 的 长 度 是 以 0.6c 的 速 度 沿 长 度 方 向 飞 行 时 长 度 ， 为 ： =30 =24m 30m， 故 B 正 确 ；C、 根 据 狭 义 相 对 论 的 光 速 不 变 原 理 ， 飞 船 上 的 观 测 者 测 得 地 球 上 发 来 的 光 信 号 速 度 等 于 c，地 球 上 的 观 测 者 测 得 飞 船 上 发 来 的 光 信 号 速 度 也 等 于 c， 故 CD错 误 。答 案 ： B15.回 答 下 列 问 题 。(1)杨
33、 氏 干 涉 实 验 证 明 光 的 确 是 一 种 波 ， 一 束 单 色 光 投 射 在 两 条 相 距 很 近 的 狭 缝 上 ， 两 狭 缝就 成 了 两 个 光 源 ， 它 们 发 出 的 光 波 满 足 干 涉 的 必 要 条 件 ， 则 两 列 光 的 相 同 。 如 图 所 示 ，在 这 两 列 光 波 相 遇 的 区 域 中 ， 实 线 表 示 波 峰 ， 虚 线 表 示 波 谷 ， 如 果 放 置 光 屏 ， 在 (选 填A、 B 或 C)点 会 出 现 暗 条 纹 。解 析 ： 产 生 稳 定 干 涉 图 样 的 必 要 条 件 是 两 束 光 的 频 率 相 同 。 A
34、、 B 两 点 是 波 峰 与 波 峰 、 波 谷 与 波 谷 相 遇 的 点 ， 是 振 动 加 强 点 ， 出 现 明 条 纹 ， C点 波 峰 与 波 谷 相 遇 ， 振 动 减 弱 ， 出 现 暗 条纹 。答 案 ： 频 率 C(2)在 上 述 杨 氏 干 涉 试 验 中 ， 若 单 色 光 的 波 长 =5.89 10 7m， 双 缝 间 的 距 离 d=1mm， 双 缝 到屏 的 距 离 l=2m。 求 第 1 个 亮 光 条 纹 到 第 11 个 亮 条 纹 的 中 心 间 距 。 解 析 ： 相 邻 干 涉 条 纹 的 间 距 为 x= = 5.89 10 7m=1.178 1
35、0 3m则 第 1 个 亮 光 条 纹 到 第 11个 亮 条 纹 的 中 心 间 距 为 S=10 x=1.178 10 2m。答 案 ： 第 1 个 亮 光 条 纹 到 第 11个 亮 条 纹 的 中 心 间 距 为 1.178 10 2m16.贝 克 勒 尔 在 120年 前 首 先 发 现 了 天 然 放 射 现 象 ， 如 今 原 子 核 的 放 射 性 在 众 多 领 域 中 有 着广 泛 应 用 。 下 列 属 于 放 射 性 衰 变 的 是 ( )A. C N+ eB. U+ n I+ Y+2 nC. H+ H He+ n D. He+ Al P+ n解 析 ： A、 A选 项
36、 的 反 应 释 放 出 电 子 ， 属 于 衰 变 ， 故 A 正 确 ；B、 B 选 项 属 于 重 核 裂 变 ， 故 B错 误 ；C、 B 选 项 属 于 轻 核 聚 变 ， 故 C错 误 ；D、 D 选 项 是 发 现 中 子 的 反 应 ， 不 是 放 射 性 衰 变 ， 故 D错 误 。答 案 ： A17.已 知 光 速 为 c， 普 朗 克 常 数 为 h， 则 频 率 为 的 光 子 的 动 量 为 。 用 该 频 率 的 光 垂 直照 射 平 面 镜 ， 光 被 镜 面 全 部 垂 直 反 射 回 去 ， 则 光 子 在 反 射 前 后 动 量 改 变 量 的 大 小 为
37、。解 析 ： 根 据 德 布 罗 意 波 长 公 式 ， 则 光 子 的 动 量 为 p= = = 。 取 入 射 方 向 为 正 方 向 ， 则 光 子 动 量 的 变 化 量 为 p=p 末 p 初 = p p= 2h因 此 当 光 被 镜 面 全 部 垂 直 反 射 回 去 ， 光 子 的 速 度 方 向 与 开 始 时 相 反 ，所 以 光 子 在 反 射 前 后 动 量 改 变 量 的 大 小 为 。答 案 ：六 、 计 算 题18.几 种 金 属 的 逸 出 功 W 0见 下 表 ： 金 属 钨 钙 钠 钾 鉫W0( 10 19J) 7.26 5.12 3.66 3.60 3.41
38、由 一 束 可 见 光 照 射 上 述 金 属 的 表 面 ， 请 通 过 计 算 说 明 哪 些 能 发 生 光 电 效 应 。 已 知 该 可 见 光 的波 长 的 范 围 为 4.0 10 7 7.6 10 6m， 普 朗 克 常 数 h=6.63 10 34Js。解 析 ： 可 见 光 的 最 大 光 子 能 量 E= = 5.0 10 19J。可 见 光 子 能 量 大 于 钠 、 钾 、 铷 的 逸 出 功 ， 可 以 使 钠 、 钾 、 铷 发 生 光 电 效 应 。答 案 ： 可 以 使 钠 、 钾 、 铷 发 生 光 电 效 应 。19.据 报 道 ， 一 法 国 摄 影 师
39、 拍 到 天 宫 一 号 空 间 站 飞 过 太 阳 的 瞬 间 。 照 片 中 ， 天 宫 一 号 的 太 阳帆 板 轮 廓 清 晰 可 见 。 如 图 所 示 ， 假 设 天 宫 一 号 正 以 速 度 v=7.7km/s 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 ，运 动 方 向 与 太 阳 帆 板 两 端 M、 N的 连 线 垂 直 ， M、 N间 的 距 离 L=20m， 地 磁 场 的 磁 感 应 强 度 垂 直 于 v、 MN 所 在 平 面 的 分 量 B=1.0 10 5T， 将 太 阳 帆 板 视 为 导 体 。(1)求 M、 N 间 感 应 电 动 势 的 大 小 E。解
40、析 ： M、 N间 感 应 电 动 势 的 大 小 为 ： E=BLv=1.0 10 5 20 7.7 103=1.54V。答 案 ： M、 N间 感 应 电 动 势 的 大 小 E是 1.54V。(2)在 太 阳 帆 板 上 将 一 只 1.5V、 0.3W的 小 灯 泡 与 M、 N相 连 构 成 闭 合 电 路 ， 不 计 太 阳 帆 板 和导 线 的 电 阻 。 试 判 断 小 灯 泡 能 否 发 光 ， 并 说 明 理 由 。解 析 ： 小 灯 泡 与 M、 N相 连 构 成 闭 合 电 路 ， 穿 过 回 路 的 磁 通 量 不 变 ， 没 有 感 应 电 流 产 生 ， 所以 小
41、 灯 泡 不 能 发 光 。答 案 ： 小 灯 泡 与 M、 N相 连 构 成 闭 合 电 路 ， 穿 过 回 路 的 磁 通 量 不 变 ， 没 有 感 应 电 流 产 生 ， 所以 小 灯 泡 不 能 发 光 。(3)取 地 球 半 径 R=6.4 10 3km， 地 球 表 面 的 重 力 加 速 度 g=9.8m/s2， 试 估 算 天 宫 一 号 距 离 地 球表 面 的 高 度 h(计 算 结 果 保 留 一 位 有 效 数 字 )。解 析 ： 天 宫 一 号 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 由 万 有 引 力 提 供 向 心 力 ， 则 有 ：G =m在 地 球 表
42、面 ， 有 ： m g=G 联 立 解 得 ： h= R代 入 数 据 解 得 ： h 4 105m。答 案 ： 天 宫 一 号 距 离 地 球 表 面 的 高 度 h 是 4 105m。20.如 图 所 示 ， 倾 角 为 的 斜 面 A 被 固 定 在 水 平 面 上 ， 细 线 的 一 端 固 定 于 墙 面 ， 另 一 端 跨 过斜 面 顶 端 的 小 滑 轮 与 物 块 B 相 连 ， B静 止 在 斜 面 上 。 滑 轮 左 侧 的 细 线 水 平 ， 右 侧 的 细 线 与 斜面 平 行 。 A、 B 的 质 量 均 为 m。 撤 去 固 定 A 的 装 置 后 ， A、 B均
43、做 直 线 运 动 。 不 计 一 切 摩 擦 ，重 力 加 速 度 为 g。 求 ： (1)A固 定 不 动 时 ， A 对 B 支 持 力 的 大 小 N；解 析 ： 根 据 受 力 分 析 ： 重 力 、 支 持 力 与 绳 子 的 拉 力 ， 结 合 力 的 平 行 四 边 形 定 则 ， 及 平 衡 条 件与 三 角 知 识 ， 则 斜 面 的 支 持 力 大 小 为 ：N=mgcos 。答 案 ： A固 定 不 动 时 ， A 对 B 支 持 力 的 大 小 mgcos 。(2)A滑 动 的 位 移 为 x时 ， B 的 位 移 大 小 s；解 析 ： 撤 去 固 定 A 的 装
44、置 后 ， A、 B均 做 直 线 运 动 ， 根 据 运 动 的 合 成 与 分 解 ， 当 A滑 动 的 位移 为 x 时 ， 设 B 的 位 移 大 小 s， 依 据 几 何 关 系 有 ： 则 有 ： sx=x(1 cos )sy=xsin且 s= ；解 得 ： s=x 。答 案 ： A滑 动 的 位 移 为 x 时 ， B的 位 移 大 小 x 。(3)A滑 动 的 位 移 为 x时 的 速 度 大 小 v x。解 析 ： 因 B 的 下 降 的 高 度 为 sy=xsin ；根 据 系 统 只 有 重 力 做 功 ， 机 械 能 守 恒 定 律 ， 则 有 ： mgsy= +如 下
45、 图 所 示 ， 画 阴 影 部 分 的 三 角 形 相 似 ， 依 据 位 移 之 比 等 于 速 度 之 比 ， 可 得 ： =则 有 ： vB=vA ；解 得 ： vA= 。答 案 ： A滑 动 的 位 移 为 x 时 的 速 度 大 小 。21.回 旋 加 速 器 的 工 作 原 理 如 图 所 示 ， 置 于 真 空 中 的 D形 金 属 盒 半 径 为 R， 两 盒 间 狭 缝 的 间 距 为 d， 磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场 与 盒 面 垂 直 ， 被 加 速 粒 子 的 质 量 为 m， 电 荷 量 为 +q， 加在 狭 缝 间 的 交 变 电 压 如 图
46、所 示 ， 电 压 值 的 大 小 为 UB.周 期 T= 。 一 束 该 粒 子 在 t=0 时间 内 从 A 处 均 匀 地 飘 入 狭 缝 ， 其 初 速 度 视 为 零 。 现 考 虑 粒 子 在 狭 缝 中 的 运 动 时 间 ， 假 设 能 够出 射 的 粒 子 每 次 经 过 狭 缝 均 做 加 速 运 动 ， 不 考 虑 粒 子 间 的 相 互 作 用 。 求 ： (1)出 折 粒 子 的 动 能 Em；解 析 ： 粒 子 运 动 半 径 为 R 时 ， 依 据 牛 顿 第 二 定 律 ， 结 合 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 ， 则 有 ： qvB=m ，且 Em=解
47、得 ： Em= 。答 案 ： 出 射 粒 子 的 动 能(2)粒 子 从 飘 入 狭 缝 至 动 能 达 到 E m所 需 的 总 时 间 t 总 ；解 析 ： 粒 子 被 加 速 n 次 到 达 动 能 为 Em， 则 Em=nqU0，粒 子 在 狭 缝 间 做 匀 加 速 运 动 ， 设 n 次 经 过 狭 缝 的 总 时 间 为 t；而 加 速 度 a=因 匀 加 速 直 线 运 动 ， 依 据 运 动 学 公 式 ， 则 有 ： nd=由 t 0=(n 1) + t，解 得 ： t0= 。答 案 ： 粒 子 从 飘 入 狭 缝 至 动 能 达 到 Em所 需 的 总 时 间 。(3)要 使 飘 入 狭 缝 的 粒 子 中 有 超 过 99%能 射 出 ， d 应 满 足 的 条 件 。解 析 ： 只 有 在 0 到 ( t)时 间 内 ， 飘 入 的 粒 子 才 能 每 次 均 被 加 速 ， 则 所 占 的 比 例 为 = ；由 99%， 解 得 ： d 。答 案 ： 要 使 飘 入 狭 缝 的 粒 子 中 有 超 过 99%能 射 出 ， d 应 满 足 的 条 件 ： d 。
