一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)2. 下图为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M
0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t
0,输出电压为U
0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,该同学的身高和质量分别为______。
A.
B.
C.
D.
A B C D
D
[解析] 人的高度为
由输出电压与作用在其上的压力成正比可知,U
0=kM
0g,U=k(M
0+M)g,其中k为比例常数,联立两式得
3. 如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则在球的这两次运动过程中,可能相等的是______。
- A.从抛出到撞墙,球在空气中运动的时间
- B.篮球两次抛出时速度的竖直分量
- C.篮球两次撞墙的速度
- D.抛出时的动能
A B C D
D
[解析] 将篮球的运动反向处理,即为平抛运动。根据平抛运动的时间
可知,第二次下落的高度较小,则其运动时间较短,A项错误。
由v
y=gt可知,第二次抛出时速度的竖直分量较小,B项错误。
篮球两次抛出时的水平射程相等,第二次篮球在空中运动的时间较短。由
可知,第二次抛出的水平分速度较大,即篮球第二次撞墙的速度较大,C项错误。
篮球第二次抛出时水平分速度较大,竖直分速度却较小。由速度的合成可知,不能确定抛出时的速度大小,因而抛出时动能大小可能相等,D项正确。
6. 如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为-q的带负电点电荷固定在A点。先将一电荷量为+q的带正电点电荷Q
1从无穷远处(电势为0)移动到C点并固定,此过程中,电场力做功为W,再将一电荷量为-q的带负电点电荷Q
2从无穷远处移到B点。下列说法中正确的是______。
- A.Q1移入之前,C点的电势为W/q
- B.Q2从无穷远处移到B点的过程中,所受电场力做的功为2W
- C.Q2移到B点后的电势能为-2W
- D.Q2移到B点后,Q1的电势能为-2W
A B C D
D
[解析] 点电荷Q
1从无穷远处移到C点,根据功能关系有W=0-E
p,则E
p=-W,C点的电势为
A项错误。
点电荷Q
1移到C后,相当于在,A、C两点放置等量异种电荷,B点在它们的中垂面上,所以B点的电势为零。Q
2从无穷远处移到B点的过程中,两位置的电势差为零,电场力做功只与初末位置间的电势差有关,所以电场力做功为零,B项错误。
由B项分析可知,B点的电势为零,故点电荷Q
2在B点具有的电势能为零,C项错误。
点电荷Q
2移到B点的过程中,同样Q
1的电场对Q
2做正功,其电势能减小W。由于力的作用是相互的,同样Q
2要对Q
1做正功,Q
1的电势能减小W,所以Q
1的电势能变为原来的2倍,为-2W,D项正确。
7. 在光电效应实验中,小徐同学利用如图所示实验电路对同一光电管进行实验,得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。则可判断出______。
- A.甲光的频率大于乙光的频率
- B.乙光的波长大于丙光的波长
- C.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
- D.甲光的光照强度小于乙光的光照强度
A B C D
B
[解析] 根据eU
遏=E
km=hv,入射光的频率越高,对应的遏止电压越大。由图知,甲光、乙光的遏止电压相等,故甲光和乙光的频率相等,A项错误。
由图知,丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压,故丙光的频率大于乙光的频率。根据
可知,乙光的波长大于丙光的波长,B项正确。
由图知,丙光的遏止电压大于甲光的遏止电压,所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能,C项错误。
由图知,甲光的光电流比乙光大,因此甲光的光照强度大于乙光的光照强度,D项错误。
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图像如图所示。下列说法正确的是______。
A.该简谐横波的波速可能为
B.该简谐横波的波速可能为3m/s
C.经过0.6s,质点A运动的路程为30m
D.若0.4s末A、B之间有两个波谷,则可以确定波长为
A B C D
D
[解析] 由振动图像可知,t=0时刻,质点A在平衡位置将向上振动,质点B在波峰位置,则x
AB=(
+n)λ,波速
若波速为
n无整数解,A项错误。
若波速为3m/s,n无整数解,B项错误。
经过0.6s,即1.5T,质点A运动的路程为6A=6×5cm=30cm,C项错误。
若0.4s末,A、B之间有两个波谷,即n=1,此时波长为
D项正确。
9. 如图所示,匀强电场的电场强度为E,方向水平向左,一带电量为+q的物块放在光滑绝缘水平面上,在恒力F作用下由静止开始从O点向右做匀加速直线运动。经时间t,力F做功80J,此后撤去力F,物块又经过相同的时间t回到出发点O,且回到出发点时的速度大小为v,设O点的电势能为零,则下列说法中不正确的是______。
A.撤去力F时,物块的速度大小为
B.物块向右滑动的最大距离为
C.撤去力F时,物块的电势能为60J
D.物块回到出发点时的动能为80J
A B C D
B
[解析] 设有恒力F作用时物块的加速度为a
1,撤去力F后物块的加速度为a
2,根据位移关系有
化简可得a
1:a
2=1:3;设撤去力F时物块的速度大小v',则
联立得v':v=1:2.即
A项正确。
物块向右匀加速运动的位移为
撤去力F后减速到零时的位移
则物块向右滑动的最大距离为
B项错误。
根据牛顿第二定律知,恒力F作用时,F-Eq=ma
1;撤去恒力F时,Eq=ma
2。联立得
则
撤去力F时,力F做功80J,则电场力做功为
即此时物块的电势能为60J,C项正确。
回到出发点时,电场力做功为零,则整个过程中只有拉力F做功80J,由动能定理可知,物块回到出发点时的动能为80J,D项正确。
10. 已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:
其中r
0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ
0为比例系数(单位为N/A
2)。试判断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r
0处的磁感应强度应为______。
A.
B.
C.
D.
A B C D
A
[解析] 根据
可知,μ
0的单位为T·m/A。
A项的单位是
与磁感应强度的单位T相同,正确。
B项的单位是
与磁感应强度的单位T不同,错误。
C项的单位是
与磁感应强度的单位T不同,错误。
D项的单位是
与磁感应强度的单位T相同;当r
0=0时,B=0,与实际不符,错误。
三、教学设计题(20分)1. “楞次定律”是高中物理学科中比较重要的物理规律,请谈谈如何在课堂中进行“楞次定律”的教学(要说明教学重点、教学难点和教学过程)。
1.教学重点
楞次定律的内容;如何利用楞次定律判断感应电流的方向。
2.教学难点
对“阻碍”二字的理解。
3.教学过程
环节一:新课导入
教师播放“电磁感应实验”视频,让学生仔细观察电流表的指针,提出问题:电流表的指针时而偏左,时而偏右,这说明了什么?
学生回答后,教师追问,如何确定感应电流的方向?从而引出本节课课题。
环节二:新课讲授
教师介绍实验器材:电流表、螺线管、条形磁铁、开关和若干导线。
(1)确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系。
提出问题:如何判断电流方向与电流表指针偏转方向的关系?
教师引导学生:先让电流从电流表的左接线柱流入,右接线柱流出,观察电流表指针的偏转方向;然后让电流从电流表的右接线柱流入,左接线柱流出,观察电流表指针的偏转方向。
(2)按如图所示电路连接好电路。
(3)进行实验,收集数据。
实验步骤:①把条形磁铁的N极插入螺线管;②把条形磁铁的N极从螺线管中拔出;③把条形磁铁的S极插入螺线管;④把条形磁铁的S极从螺线管中拔出。
观察这四种情况下原磁场方向、磁通量的变化情况、感应电流方向、感应电流磁场方向、感应电流磁场方向与磁通量变化间的关系,并将这些数据填入设计好的表格中。
(4)得出结论
分析所得实验数据,小组内讨论、交流,师生共同总结出楞次定律的内容。
教师讲解楞次定律的内容(感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化)。
环节三:巩固提升
教师提出以下四个有关楞次定律的问题供学生思考和回答:①谁在阻碍?②阻碍什么?③如何阻碍?④能否阻止?
学生分小组讨论,教师评讲。
环节四:小结作业
小结:师生共同总结归纳本节课的内容。
作业:课后练习题1、2题。