2024年新教材高考物理第二轮专题
基础题保分练(二)
一、单项选择题
1.(2023山东潍坊二模)某同学做双缝干涉实验时,用波长为λ0的激光照射双缝,墙上的P点出现第3级亮条纹(中央亮条纹为第0级亮条纹)。当他改用另一种激光照射双缝时,P点变为第4级亮条纹,则该激光的波长为( )
A.λ0 B. C.λ0 D.λ0
2.(2023山东临沂二模)一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A,其压强p随体积V变化的关系图像如图所示,其中A→B为等温过程,C→A为绝热过程。下列说法正确的是( )
A.A→B过程,气体从外界吸收热量
B.B→C过程,压缩气体,气体温度升高
C.B→C过程,气体分子平均动能不变
D.C→A过程,气体分子平均动能不变
3.(2023山东烟台二模)如图甲所示,在水平向右的匀强磁场中,匝数为100的矩形线圈绕与线圈平面共面的竖直轴匀速转动,从线圈转到某一位置开始计时,线圈中的瞬时感应电动势e随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.e=0时,穿过线圈的磁通量为零
B.t=0时,线圈平面与磁场方向夹角为30°
C.瞬时感应电动势e随时间t的变化关系为e=22sin V
D.线圈转动一圈的过程中,穿过单匝线圈磁通量的最大值为×10-4 Wb
4.(2023山东青岛二模)如图所示,曲线是运动的电子经过点电荷Q附近形成的运动轨迹,它先后经过A、B两点,受到的静电力如图中箭头所示。已知电子只受静电力。下列说法正确的是( )
A.点电荷Q带负电
B.A、B两点处于电场中同一等势面上
C.电子从A点到B点,速度先减小后增大
D.电子在A点的电势能小于在B点的电势能
二、多项选择题
5.(2023湖南岳阳高三模拟)如图所示,水族馆训练员在训练海豚时,将一发光小球高举在水面上方的A位置,海豚的眼睛在B位置,A位置和B位置的水平距离为3 m,A位置离水面的高度为2 m。训练员将小球向左水平抛出,不计空气阻力,入水点在B位置的正上方,入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置,折射光线与水平方向的夹角也为θ。已知水的折射率n=,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.tan θ的值为
B.tan θ的值为
C.B位置到水面的距离为 m
D.B位置到水面的距离为 m
6.(2023湖南长沙二模)理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,三只完全相同的灯泡L1、L2、L3连接如图所示。当开关 S闭合时,L2、L3均能正常发光。保持电源电压不变,断开开关S,则 ( )
A.三只灯泡的亮度相同
B.L2、L3仍能正常发光
C.电源的输出功率变小
D.电源的输出功率变大
三、非选择题
7.(2023广东梅州二模)用一张锌片和一张铜片,中间夹一张浸过盐水的纸,并从锌片和铜片各引出一个电极,这样就制作成了一个电池。为研究该电池的特性,某同学进行了以下实验。(计算结果均保留3位有效数字)
(1)将电池按图甲所示接入电路,图中电流表的量程为0~10 mA,内阻为100 Ω;
(2)闭合开关,调节电阻箱的值,发现当R=100 Ω时,电流表的示数I如图乙所示,则I= mA;
(3)反复调节电阻箱的阻值,读出多组电流表的示数I和对应电阻箱的阻值R,并在图中描出相应的数据点,请利用已描出的点绘出-R图线;
(4)由绘出的-R图线可知,该电池的电动势为 V,内电阻为 Ω。
8.(2023广东深圳高三模拟)工人浇筑混凝土墙壁时,内部形成了一个气密性良好充满空气的空腔,墙壁导热性能良好。
(1)空腔内气体的温度变化范围为-33~47 ℃,求空腔内气体的最小压强与最大压强之比。
(2)填充空腔前,需要测出空腔的体积。在墙上钻一个小孔,用细管将空腔和一个带有气压传感器的汽缸连通,形成密闭空间。当汽缸内气体体积为1 L时,传感器的示数为1.0×105 Pa。将活塞缓慢下压,汽缸内气体体积为0.7 L时,传感器的示数为1.2×105 Pa。求该空腔的体积。
9.(2023福建厦门二模)如图甲所示,某直线加速器由金属圆板和4个金属圆筒依次排列组成,圆筒左右底面中心开有小孔,其中心轴线在同一水平线上,金属圆板及相邻金属圆筒分别接在交变电源的两极。粒子自金属圆板中心无初速度释放,在间隙中被电场加速(穿过间隙的时间忽略不计),在圆筒内做匀速直线运动。粒子在每个金属圆筒内运动的时间恰好等于交变电压周期的一半,这样粒子就能在间隙处一直被加速。电荷量为q、质量为m的质子H(不计重力)通过此加速器加速,交变电压随时间变化的规律如图乙所示(U0、T未知),质子飞出4号圆筒即关闭交变电源。加速后的质子从P点沿半径PO射入圆形匀强磁场区域,经过磁场偏转后从Q点射出。已知匀强磁场区域半径为R,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,∠POQ=120°,不计一切阻力,忽略磁场的边缘效应。
(1)求质子在圆形磁场中运动的时间。
(2)求直线加速器所加交变电压U0。
基础题保分练(二)
1.A 设双缝间距为d,双缝到光屏的距离为L,OP间距为x,两种激光干涉条纹间距分别为Δx1=,Δx2=,由Δx=λ可得,所以该激光的波长为λ=λ0,故选A。
2.A A→B过程为等温变化,气体内能不变,由图知气体体积增大,气体对外界做正功,即W<0,由热力学第一定律有ΔU=W+Q=0,可得Q>0,即气体从外界吸收热量,A正确;B→C过程为等压变化,气体体积减小,根据盖-吕萨克定律=C可知气体温度降低, 分子平均动能减小,B、C错误;C→A过程为绝热过程,即Q=0,由图可知,气体体积减小,外界对气体做正功,即W>0,由热力学第一定律有ΔU=W+Q=W>0,可知气体内能增大,温度升高,气体分子平均动能增大,D错误。
3.D 由图乙可知,线圈转动周期为0.02 s,角速度为ω==100π rad/s,瞬时感应电动势e随时间t的变化关系为e=22sin V,当e=0时,线圈平面与磁场方向夹角为60°,当e=0时,穿过线圈的磁通量不为零,A、B、C错误;线圈转动一圈的过程中,穿过单匝线圈磁通量的最大值为Φm=BS=×10-4 Wb,D正确。
4.C 根据电子的运动轨迹以及在A、B两点的受力方向可知,点电荷Q带正电,A错误;延长FA和FB,交点处即为点电荷Q的位置,可知B点距离点电荷较近,A、B两点到点电荷的距离不相等,则A、B两点不是处于电场中同一等势面上,B错误;电子从A点到B点,静电力先做负功后做正功,则电子的速度先减小后增大,C正确;B点距离点电荷较近,即B点电势高,则电子在A点的电势能大于在B点的电势能,D错误。
5.AD 由平抛运动的规律可知x=v0t,y=gt2,tan α=,tan θ=,解得tan θ=,A正确、B错误;由tan θ=可知θ=53°,设从A点射到水面的光线的入射角为r,折射角为90°-θ=37°,由折射定律可知n=,解得r=53°,由几何关系可知Htan 37°+2tan 53°=3,解得H= m,C错误、D正确。
6.AC 理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,设电源电压为U,则灯泡额定电压UL=U,根据变压器电流与匝数成反比可知I1=I2=IL2=IL3,故流过3只灯泡的电流相同,则亮度相同;原线圈两端电压减小,则副线圈电压减小,小于额定电压,则L2、L3不能正常发光;设灯泡额定电流为I0 ,S闭合时,原线圈电流I1'=I0,S断开后,副线圈电流减小,则原线圈电流减小,即I1'>I1,电源的输出功率P=I1U变小,A、C正确,B、D错误。
7.答案 (2)6.0 (3)见解析 (4)1.47 47.0
解析 (2)电流表的示数为I=30×0.2 mA=6.0 mA。
(3)绘出-R图线如图所示。
(4)由电路可知E=I(R+RA+r),即R+,由图像可知=100,解得E=1.47 V,r=47.0 Ω。
8.答案 (1) (2)0.8 L
解析 (1)以空腔内的气体为研究对象,最低温度时,压强为p1,温度为T1=240 K;最高温度时,压强为p2,温度为T2=320 K;根据查理定律得
解得。
(2)设空腔的体积为V0,汽缸的体积为V,以整个系统内的气体为研究对象,则未下压时气体的压强为p3=1.0×105 Pa,体积为
V1=V0+V,又V=1 L
下压后气体的压强为p4=1.2×105 Pa,体积为V2=V0+V',又V'=0.7 L
根据玻意耳定律得
p3V1=p4V2
解得V0=0.8 L。
9.答案 (1) (2)
解析 (1)质子在圆形磁场中运动时,做匀速圆周运动,则有
qvB=m,T=,t=T
解得t=。
(2)粒子在磁场中运动时
qvB=m
由几何关系得tan 30°=
质子在直线加速器中运动时,共经过4次缝隙,由动能定理得
4qU0=mv2-0
解得U0=。
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