西 城 理 綜 練 習(xí) 09.3
13．在一杯清水中滴一滴墨汁，制成懸濁液在顯微鏡下進(jìn)行觀(guān)察。若追蹤一個(gè)小炭粒的運(yùn)動(dòng)，每隔30s把觀(guān)察到的炭粒的位置記錄下來(lái)，然后用直線(xiàn)把這些位置依次連接起來(lái)，就得到如圖所示的折線(xiàn)。則以下判斷正確的是
A．圖中折線(xiàn)為小炭粒運(yùn)動(dòng)的軌跡
B．可以看出小炭粒的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的
C．記錄的是炭分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的狀況
D．可以看出炭粒越大布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
14．已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為
。則下列判斷正確的是
A．當(dāng)用頻率為
的光照射該金屬時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子
B．當(dāng)用頻率為
的光照射該金屬時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為
C．當(dāng)照射光的頻率大于
時(shí)，若頻率增大，則逸出功增大
D．當(dāng)照射光的頻率大于
時(shí)，若頻率增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍
15．下列敘述中符合歷史史實(shí)的是
A．玻爾理論很好地解釋了氫原子的光譜
B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)
C．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，提出了原子的能級(jí)假設(shè)
D．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)
16．如圖為三個(gè)高度相同、傾角不同的光滑斜面。讓質(zhì)量相同的三個(gè)物體分別沿三個(gè)斜面由靜止從頂端運(yùn)動(dòng)到底端。在此過(guò)程中，三個(gè)物體的
A．重力的平均功率相同
B．重力的沖量相同
C．合力所做的功相同
D．合力的沖量相同
17．如圖為一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象，在如
圖所示的時(shí)間范圍內(nèi)，下列判斷正確的是
A．0.2s時(shí)的位移與0.4s時(shí)的位移相同
B．0.2s時(shí)的回復(fù)力與0.4s時(shí)的回復(fù)力相同
C．0.4s時(shí)的動(dòng)量與0.6s時(shí)的動(dòng)量相同
D．0.4s時(shí)的加速度與0.6s時(shí)的加速度相同
18．在如圖所示的電路中，燈A1和A2是規(guī)格相同的兩盞燈。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，A1和A2兩燈一樣亮。下列判斷正確的是
A．閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，A1、A2同時(shí)發(fā) 光
B．閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，A1逐漸變亮，A2立刻發(fā)光
C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，A1逐漸熄滅，A2 立即熄滅
D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，A1和A2均立即熄滅
19．如圖所示，一個(gè)面積為S、匝數(shù)為N、電阻為R的矩形線(xiàn)圈，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直。線(xiàn)框每秒轉(zhuǎn)數(shù)為 n。當(dāng)線(xiàn)框轉(zhuǎn)到如圖所示的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)。則
A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為2πnBS
B．感應(yīng)電流的有效值為
C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為2πnNBScos（2πnt）
D．感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為
20．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，且都傾斜著與水平面成夾角θ。在導(dǎo)軌的最上端M、P之間接有電阻R，不計(jì)其它電阻。導(dǎo)體棒ab從導(dǎo)軌的最底端沖上導(dǎo)軌，當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，ab上升的最大高度為H；若存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，ab上升的最大高度為h。在兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab都與導(dǎo)軌保持垂直，且初速度都相等。關(guān)于上述情景，下列說(shuō)法正確的是
A．兩次上升的最大高度相比較為H < h
B．有磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒所受合力的功大于無(wú)磁場(chǎng)時(shí)合力的功
C．有磁場(chǎng)時(shí)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
D．有磁場(chǎng)時(shí)，ab上升過(guò)程的最小加速度為gsinθ
21．（18分）在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻絲阻值約為4Ω。
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑d。其中一次測(cè)量結(jié)果如右
圖所示，圖中讀數(shù)為d = mm。
（2）為了測(cè)量電阻絲的電阻R，除了導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)關(guān)外，
還有以下一些器材可供選擇：
電壓表V，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
電流表A1，量程
電流表A2，量程100μA，內(nèi)阻約2000Ω
滑動(dòng)變阻器R1，0～1750Ω，額定電流
滑動(dòng)變阻器R2，0～50Ω，額定電流
電源E1（電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，內(nèi)阻約為0.5Ω）
電源E2（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為1.2Ω）
為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用
電流表________，滑動(dòng)變阻器_________，
電源___________。（填器材的符號(hào)）
（3）請(qǐng)?jiān)谟疫叺姆娇驁D中畫(huà)出測(cè)量電阻絲的電阻應(yīng)采用
的電路圖，并在圖中標(biāo)明所選器材的符號(hào)。
（4）請(qǐng)根據(jù)電路圖，在下圖所給的實(shí)物圖中畫(huà)出連線(xiàn)。
 |
（5）用測(cè)量量表示計(jì)算材料電阻率的公式是ρ = （已用刻度尺測(cè)量出接入電路中的金屬導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度為l）。
（6）有的同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中可以不使用滑動(dòng)變阻器，只要準(zhǔn)確測(cè)量一組電壓和電流數(shù)據(jù)就夠了。你覺(jué)得一定要使用滑動(dòng)變阻器嗎？簡(jiǎn)述你的理由：
。
22．（16分）如圖，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)α粒子從容器A下方的小孔S，無(wú)初速地飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)。然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，MN為磁場(chǎng)的邊界。已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，α粒子的電荷量為2e，質(zhì)量為
（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v；
（2）質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（3）質(zhì)子和α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的
軌道半徑之比rH∶rα。
23．（18分）如圖，光滑圓弧軌道與水平軌道平滑相連。在水平軌道上有一輕質(zhì)彈簧，右端固定在墻M上，左端連接一個(gè)質(zhì)量為
。P點(diǎn)左方的軌道光滑、右方粗糙，滑塊A、C與PM段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。求：
（1）滑塊A與球B碰撞前瞬間的速度大小v0；
（2）小球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線(xiàn)的拉力大小T；
（3）彈簧的最大彈性勢(shì)能EP。
24．（20分）節(jié)水噴灌系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)很多地區(qū)使用。某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，噴
口距離地面的高度h =
（1）求這個(gè)噴灌系統(tǒng)所能?chē)姽嗟拿娣eS；
（2）假設(shè)系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作，求水泵的抽水效率η；
（3）假設(shè)系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作，在某地區(qū)需要用蓄電池將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的
電能存儲(chǔ)起來(lái)供該系統(tǒng)使用，根據(jù)以下數(shù)據(jù)求所需太陽(yáng)能電池板的最小面積Sm。
太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有30%的能量損耗，
太陽(yáng)輻射的總功率P0 = 4×1026W，
太陽(yáng)到地球的距離R = 1.5×
太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%，
蓄電池釋放電能的效率約為90%。
13．B 14．A 15．A 16．C 17．D 18．B 19．C 20．D
21．（18分）（每小題3分）
（1）0.855（
0.002） （2）A1，R2，E2
（3）電路如右圖
（4）略 （5）
（6）一定要使用滑動(dòng)變阻器。
因?yàn)槎啻螠y(cè)量取平均值，可以減小偶然誤差。
22．（16分）
解：（1）質(zhì)子在電場(chǎng)中加速
根據(jù)動(dòng)能定理 
（4分）
求出
（1分）
（2）質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
根據(jù) 
（2分）
（2分）
求出 
（2分）
（3）由以上式子可知
（3分）
求出 rH∶rα =
1∶
（2分）
23．（18分）
解：（1）對(duì)A，根據(jù)機(jī)械能守恒定律
（3分）
求出 
（1分）
（2）A與B碰后交換速度，小球在D點(diǎn)的速度vD = v0
設(shè)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度為vB，根據(jù)機(jī)械能守恒定律
（3分）
小球在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律
（3分）
求出 T = mg （1分）
（3）小球從最高點(diǎn)下落后與A相碰后交換速度，A球以v0的速度與C相碰。
設(shè)A與C碰后瞬間的共同速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律
mv0 = (m +
A、 C一起壓縮彈簧，根據(jù)能量守恒定律
（3分）
求出
（1分）
24．（20分）
解：（1）水從噴口噴出后做平拋運(yùn)動(dòng)
下落高度 
（1分）
最大水平位移 x
= v0t =
噴灌面積 s = πx² =
（2）電動(dòng)機(jī)輸入功率 P電 = UI = 880 W （1分）
電動(dòng)機(jī)熱功率 P熱 = I2r = 80 W （1分）
水泵最大輸入功率P入 = P電－P熱 = 800W （1分）
水泵輸出功率 
（2分）
t =1s，求出 P出 = 600W
水泵效率 
（2分）
（3）當(dāng)陽(yáng)光垂直電池板入射時(shí)，所需板面積最小為Sm
距太陽(yáng)中心為r的球面面積 S 0 = 4πR² （1分）
設(shè)電池板接收到的太陽(yáng)能功率為P
根據(jù)
（4分）
由題意可知 15%×90%×P = UI （2分）
代入數(shù)據(jù)求出
Sm =
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