客观题7. 如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径R
A>R
B=R
C则这三点______。

- A.vA>vB=vC
- B.TA>TB>TC
- C.ωA=ωC<ωB
- D.aC<aA<aB
A B C D
C
[解析] 传送同样长度的皮带,由R
A>R
B可知叫ω
A<ω
B,而在同一个传送轴上的C转过的角度显然等于A转过的角度,因此ω
A=ω
C,故C项正确;再由题目给出的半径关系可知v
B=R
BωB=R
CωB>R
CωA=R
CωC=v
C,可知A项不正确;由向心加速度的公式可知a
A=

,故D项不正确;A和C的周期T是相等的,因此B项不正确。
19. 关于高斯定理的应用
不正确的是______。
A.电通量

,∑q
i只是对高斯面内的电荷求和
B.电通量

,E是带电体系高斯面内所有电荷产生的总场强
C.带电体系没有一定的对称性,不能单靠高斯定理来求场强分布
D.一高斯面上场强处处为零,在它所包围的空间内不一定处处电荷为零
A B C D
C
[解析] A、B项是高斯定理的定义,正确。D项正确是因为电荷本身有正有负,故可能存在内部电荷不为0的情况。C项中的带电体系不具有对称性,但如果能选择合适的高斯面使得E为定值,依然可以求得场强分布。
21. 如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小

的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m
2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是______。

A.中性面位置穿过线框的磁通量为零
B.线框中产生交变电压的有效值为

C.变压器原、副线圈匝数之比为25:10
D.允许变压器输出的最大功率为5000W
A B C D
B
[解析] 根据电动势计算公式

,故B项正确。中性面是和磁感线方向垂直的面,此时磁通量最大,故A项错误。由灯泡正常工作知道灯泡两端的电压为220V,因此变压器两边线圈之比等于

,故C项错误,因为电流最大值为10A,因此允许的最大功率是

,故D项错误。
22. 理想气体准静态过程的卡诺循环效率的正确表达式为______。

A B C D
C
[解析] 卡诺循环:取1摩尔理想气体,使它进行下列四个过程:

(1)等温膨胀过程:气体从状态A(P
1,V
1,T
1)进行等温膨胀而达状态B(P
2,V
2,T
1),在这个过程中气体吸收的热量Q,全部转化为气体对外所做的功

。
(2)绝热膨胀过程:由状态B(P
2,V
2,T
1)绝热膨胀到状态C(P
3,V
3,T
2),
其温度恰好下降到低温热源(冷源)的温度,在此过程中有Q
2=0,W
2=C
V(T
2-T
1)。
(3)等温压缩过程:由状态C(P
3,V
3,T
2)压缩到状态D(P
1,V
4,T
2)时Q
3=-W
3=

。
(4)绝热压缩过程:气体由状态IV(P
4,V
4,T
2)回到状态I(P
1,V
1,T
1),有Q
4=0,W
4=C
V(T
1-T
2)。
四个过程组成了一个循环,整个循环外界对系统所做的功为:W=W
1+W
2+W
3+W
4=-(Q
1+Q
2)=

。
各个过程中,状态参量之间的关系为:P
1V
1=P
2V
2,P
2V
2=P
3V
3,P
3V
3=P
4V
4,P
4V
4=P
1V
1
代入外界所做的功

。由此系统对外界所做的功为A

,系统在整个过程中吸收的热量

热机效率:热机对外所做的功与它从高温热源所吸收的热量之比称为热机的效率,用η表示,则

。
29. 对于满足麦克斯韦速率分布的理想气体,其平均速率

,最概然速率v
p,和方均根速率

满足______关系。

A B C D
D
[解析] 气体分子的三种统计速率:(1)最概然(最可几)速率:


(2)平均速率:

(3)方均根速率:


。当同种气体处于同一平衡态(同一温度T)时,有

,且随温度的增加而分别增大。当不同种气体处于同一平衡态时,三种速率的平均值均与

成反比。故答案选D。
36. 已知钠原子核
23Na基态的核自旋为I=3/2,因此钠原子基态3
2S
1/2能级的超精细结构为______。
A B C D
A
[解析] 在原子中,由核磁矩与电子磁矩之间的耦合引起的能级和谱线的微小分裂,称为原子的超精细结构。如果原子核的自旋量子数为I,电子总角动量量子数为I,则可以耦合成下列状态:F=I+J,I+J-1,…,|I-J|,F称为总角动量量子数。
23Na在基态

的总角动量量子数

,所以可以产生两个精细结构F=1,2,故答案选A。
主观题 三1. 高中物理必修2,第七章《机械能守恒定律》,第9节实验《验证机械能守恒定律》的具体要求为:
1.理解实验的设计思路,明确实验中需要直接测量的物理量。
2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。
3.能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析得出实验结论。
4.能定性地分析产生实验误差的原因,并会采取相应的措施减小实验误差。
请根据上述实验的具体要求完成下列问题:
(1)写出本节课的教学目的。
(2)制订本节课的实验设计思路。
(3)分析本节课的教学重点和难点。
(1)教学目的:
一、知识与技能
1.理解实验的设计思路,明确实验中需要测量的物理量;
2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法;
3.能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析中得出实验结论;
4.能定性地分析产生实验误差的原因,并会采取相应的措施减小实验误差。
二、过程与方法
通过验证机械能守恒定律,体验验证过程与物理学的研究方法。
三、情感、态度与价值观
通过亲自实践,培养学生观察和实践能力,培养学生实事求是的态度和正确的科学观。
(2)实验设计思路:该实验通过研究物体自由下落过程中动能与势能的变化,从而验证机械能守恒定律。
①重物的质量可以用天平测出;②通过使用打点计时器,在纸带上某两点的距离可知重物下落的高度,从而获得重物下落过程中势能的变化;③重物的速度也可以从纸带上测得;如此可知它在各点的瞬时速度,从而得到它在各点的动能;④比较重物在某两点间的动能变化与势能变化,便可验证机械能是否守恒。
(3)教学重点:验证机械能守恒定律的实验原理;
教学难点:验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。