一、单项选择题在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。2. 截至2019年6月,我国已成功发射了46颗北斗导航卫星,北斗系统部分卫星的运行轨道如图所示。已知a、b卫星围绕不同的圆形轨道运行,轨道半径r
a>r
b,则a、b两颗卫星______
- A.a的加速度大于b的加速度
- B.a的线速度大于b的线速度
- C.a的角速度大于b的角速度
- D.a的运行周期大于b的运行周期
A B C D
D
[考点] 本题考查万有引力与圆周运动的公式运算。
[解析] 根据万有引力提供向心力有:
=ma=
,可得
,根据r
a>r
b,得a
a<a
b,v
a<v
b,ω
a<ω
b,T
a>T
b,A、B、C错误,D正确。
3. 如图所示,置于水平地面的三脚支架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根支架等长,与竖直方向成30度角,则每根支架承受的压力大小为______
A.
B.
C.
D.
A B C D
C
[考点] 本题考查力的合成与分解。
[解析] 对于每根支架上的力F,其在竖直方向上的分力大小为
,根据受力平衡:
,可得
。C正确。
4. 平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,极板水平放置、间距为d,一带电粒子P静止在电容器中。若电容器中水平插入一厚度为d
1(d
1<d)的不带电的金属板N,在N全部插入电容器后(如图所示),下列关于金属板所处位置与粒子加速度a的叙述正确的是(设重力加速度为g)______
A.若N紧靠下极板,则a=g
B.若N紧靠下极板,则
C.若N在电容器中间,则a=0
D.若N在电容器中间,则
A B C D
D
[考点] 本题考查静电场及平行板电容器相关知识。
[解析] 在平行板电容器两极板之间插入厚度为d
1的金属板N,达到静电平衡后金属板内部场强为0,相当于两极板间距缩短了d
1。在没插入金属板时,根据二力平衡,有,
,N插入电容器后,此时极板间距d'=d-d
1,板间场强将发生变化,重力与电场力不再平衡,由牛顿第二定律,有
,计算可得
,故选D。
5. 如图所示,一段长度为L,内芯和外层折射率分别为n
1和n
2的光纤,光以入射角θ射到内芯与外层的界面上。已知光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是______
A.内芯和外层的折射率满足n
1<n
2 B.光在内芯中的传播速度为c
C.光在内芯中的传播速度为
D.光信号从光纤的一端传播到另一端所需时间为
A B C D
D
[考点] 本题考查光的全反射。
[解析] 全反射只能发生在光密介质到光疏介质分界面,因此n
1>n
2,A错误;根据
,可知内芯中光的传播速度应为
,B、C错误;根据几何关系,光在内芯中的传播速度在水平方向分量的大小为v'=vsinθ=
,故传播所需时间为
,D正确。
7. 如图所示,在yOz平面内有半径为R
1、电流为I
1的大线圈,在xOy平面内有半径为R
2、电流为I
2的小线圈,它们的圆心均在O点,且R
2远远小于R
1,此时小线圈所受磁力矩的大小和方向为______
A.
,沿y轴负向
B.
,沿y轴负向
C.
,沿y轴正向
D.
,沿y轴正向
A B C D
B
[考点] 本题考查磁力矩的定义以及带电线圈产生的磁场。
[解析] 根据毕奥-萨伐尔定律,大线圈在原点处产生的磁场磁感应强度大小为
,方向沿x轴负向
,根据右手螺旋定则,小线圈单位面法向量沿x轴正向
,根据磁力矩公式,小线圈所受磁力矩为M=I
2·S×B=I
2BS[
×
,故磁力矩大小为
,方向沿y轴负方向,故选B。
8. 如图所示,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示:
粒子编号 | 质量 | 电荷量(q>0) | 速度大小 |
1 | m | 2q | v |
2 | 2m | 2q | 2v |
3 | 3m | -3q | 3v |
4 | 2m | 2q | 3v |
5 | 2m | -q | v |
由以上信息可知,从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为______
- A.2、4、5
- B.3、5、4
- C.4、2、5
- D.5、3、2
A B C D
A
[考点] 本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动规律。
[解析] 由图可知,r
a:r
b:r
c=2:3:2,再由5个粒子在磁场中的运动方向可知,a、b与从MQ边界进入磁场的粒子带同种电荷,c与从P点进入磁场的粒子带同种电荷,而由表中数据可知有3种粒子带正电荷,2种粒子带负电荷,所以可判定a、b带正电荷,c带负电荷。根据半径公式
,可分别计算出
,可知A正确。
二、简答题(每小题10分,共20分)1. 如图所示为初中物理某教科书“噪声的危害和控制”一节中禁止鸣笛的交通标志。说明其在物理教学中的教育价值。
禁止鸣笛标志是为了防止交通噪声的产生,放在教科书中的教育价值有两点:
(1)在“噪声的危害和控制”一课中学生学习了控制噪声的三种途径,从声源处控制噪声就是其中一种。从环保的角度看,凡是影响人们正常学习、工作、休息的声音,都属于噪声,当噪声对人及周围环境造成不良影响时,就形成噪声污染。随着机动车辆数目的迅速增加,交通噪声成为城市的主要噪声源,禁止鸣笛可从声源处控制交通噪声,对城市环保有着积极的意义。
(2)此标志是学生日常生活中常见标志,加强了物理与日常生活的联系,培养了学生联系物理与生活的习惯。
2. 以“电阻”为例,简述物理概念的内涵。
物理概念的内涵就是物理概念所反映的物理现象、物理过程的本质属性。这种本质属性使该物理事物区别于其他事物。物理概念大致上可以分为两类:一类是定性概念;另一类是不仅有“质”的属性,同时还有某种“量”的属性。物理概念“量”的属性指物理学的“量度方式”和“量度单位”。这类概念可以用一个可测量的量来表示,所以又称物理量。如速度、重力、温度、密度、比热、电阻等就是这种类型的物理量。这类物理量常常是利用计算式来定义。以电阻为例,电阻表示导体对电流的阻碍作用,用R表示。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,均匀导体的电阻用公式表示为R =ρL/S。电阻的国际单位是欧姆(Ω);常用单位有兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)。