资源描述
2025年高考物理解密之填空题
一.填空题(共25小题)
1.(2024•漳州三模)为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车实验,某次测试该车做匀减速直线运动,由于位移和时间的关系图像为抛物线,为便于直观研究该运动规律,改作如图所示的与关系图像,则该车的初速度为 ,刹车过程中加速度大小为 ,刹车距离为 。
2.(2024•福建)镀有反射膜的三棱镜常用在激光器中进行波长的选择。如图,一束复色光以一定入射角进入棱镜后,不同颜色的光以不同角度折射,只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光输出。若复色光含蓝、绿光,已知棱镜对蓝光的折射率大于绿光,则蓝光在棱镜中的折射角 (填“大于”“等于”或“小于” 绿光的折射角;若激光器输出的是蓝光,当要调为绿光输出时,需将棱镜以过入射点且垂直纸面的轴 (填“顺时针”或“逆时针” 转动一小角度。
3.(2024•福建)如图,圆心为点、半径为的圆周上有、、、、、、、八个等分点,点固定有一带电量为的点电荷,其余各点均固定有带电量为的点电荷。已知静电力常量为,则点的电场强度大小为 。、分别为、的中点,则点的电势 (填“大于”“等于”或“小于” 点的电势;将一带电量为的点电荷从点沿图中弧线移动到点,电场力对该点电荷所做的总功 (填“大于零”“等于零”或“小于零” 。
4.(2024•广西)单摆可作为研究简谐运动的理想模型。
(1)制作单摆时,在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中,选择图甲方式的目的是要保持摆动中 不变;
(2)用游标卡尺测量摆球直径,测得读数如图丙,则摆球直径为 ;
(3)若将一个周期为的单摆,从平衡位置拉开的角度释放,忽略空气阻力,摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为,以释放时刻作为计时起点,则摆球偏离平衡位置的位移与时间的关系为 。
5.(2024•福建)夜间环境温度为时,某汽车轮胎的胎压为2.9个标准大气压,胎内气体视为理想气体,温度与环境温度相同,体积和质量都保持不变。次日中午,环境温度升至,此时胎压为 个标准大气压,胎内气体的内能 (填“大于”“等于”或“小于” 时的内能。(计算时取
6.(2024•厦门三模)我国唐代对彩虹形成的原因已有记载,《礼记月令季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示,则光线的频率 (选填“大于”、“等于”或“小于” 光线的频率,已知太阳光射入雨滴时入射角,光线偏折角,光线在雨滴中的折射率等于 (结果保留两位有效数字,,,。
7.(2024•包头二模)如图所示,假设沿地球直径凿通一条隧道,把一小球从地面点静止释放,小球在隧道内的运动可视为简谐振动。已知地球半径为,小球经过点时开始计时,由向运动,经时间第1次过点点图中未标出),再经时间第2次经过该点。则小球振动的周期为 ;到的距离为 。
8.(2024•重庆模拟)如图所示是一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,已知波的传播速度。试回答下列问题:
①写出处的质点做简谐运动的表达式 ;
②处质点在内通过的路程为 。
9.(2024•福建模拟)一定质量理想气体先后经历,,三个阶段,其图像如图所示。
在的过程中气体内能的变化趋势为 (填“一直增大”或“一直减小”或“先增大后减小”或“先减小后增大” 。在过程中气体 (填“吸收”或“放出” 的热量为 。
10.(2024•西宁一模)某报告厅的平面图为矩形,如图所示,、两处设有两个与某同学等高的两个喇叭,间距为,间距为,某同学沿直线从位置运动到位置的过程中,在某些位置听不到声音,有些位置听到的声音却很强.已知空气中声速为,喇叭发出声音的频率为,声波的波长为 ,听不到声音的位置有 个.
11.(2024•泉州模拟)滑板运动非常有趣。如图所示,某同学踩着滑板在弧形滑板的内壁来回滑行,滑板的这种运动 (选填“可以”或“不可以” 视为简谐运动,若视为简谐运动,设该同学站在滑板上与蹲在滑板上滑行时到达了相同的最高点,则站着运动的周期 (选填“比较大”“比较小”或“一样大” ,运动到最低点时的速度 (选填“比较大”“比较小”或“一样大” 。
12.(2024•仓山区校级模拟)2011年3月11日,日本福岛核电站发生核泄漏事故,其中铯对核辐射的影响最大,其半衰期约为30年。
(1)请写出铯137发生衰变的核反应方程 已知53号元素是碘,56号元素是钡。
(2)若在该反应过程中释放的核能为,则该反应过程中质量亏损为 (真空中的光速为。
(3)泄漏出的铯137约要经历 年才会有的原子核发生衰变。
13.(2024•福州模拟)如图所示,双缝、的间距,双缝到光屏的距离。光源到。的距离相等,光屏上的点到、的距离之差,现用某单色光在空气中做双缝干涉实验,测得两条相邻亮条纹的中心间距△。已知光在空气中的传播速度。则该单色光的波长为 ,频率为 ;处是 (选填“亮”或“暗” 条纹。
14.(2024•福州模拟)如图甲所示,某款自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的气体,通过压力传感器感知管中的气体压强,从而控制进水量。假设细管内气体温度不变,其压强与体积的关系如图乙所示,当气体从状态变化到状态时,洗衣缸内的水位 (填“升高”、“降低”或“不变” ,该过程细管内气体 (填“吸热”、“放热”或“不吸热不放热” 。
15.(2024•鼓楼区校级模拟)图示为氢原子的能级结构图。在某正四面体密闭容器的其中一个器壁上有一个红外光子接收仪,可以接收红外光子(能量范围在并计数。假设到达该器壁的所有红外光子均被接收仪吸收。现将容器内的氢原子全部激发到的能级,接收仪在之后的较短时间内接收到的红外光子,假定这段时间内每个氢原子只发生一次跃迁,且激发态的氢原子跃迁到每个能级的概率相同。能发射红外光子的能级跃迁是 (填“”或“”或“” ,该容器中氢原子的物质的量为 。
16.(2024•三明模拟)1988年,德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究,第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验,图甲为时刻的电路状态,此时电容器正在 (选填“充电”或“放电” ;图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像,时刻电场能正在 (选填“增大”、“减小”或“不变” ;要增大振荡频率,可 (选填“增大”、“减小”或“不变” 电容器的电容。
17.(2024•浦东新区校级模拟)如图所示,在光滑水平金属框架上有一导体棒。第一次以速度匀速向右平动,第二次以速度匀速向右平动,两次移动的距离相同,则两种情况下回路中产生的感应电动势之比 和通过的电荷量之比 。
18.(2024•德阳模拟)某同学利用打点计时器探究小车的运动规律,实验时按规范操作得到的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起每5个点标记一个计数点,标出了连续的5个计数点、、、、,相邻两计数点之间都有4个点迹没有标出,用刻度尺分别测量出、、的长度如图所示,已知打点计时器的打点周期是,纸带左端连接小车,根据数据可以推测该纸带记录的是小车做 直线运动;打下点时小车的瞬时速度大小为 ,小车的加速度大小为 (结果均保留两位有效数字)。
19.(2024•松江区校级三模)图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈和。线圈跟电源连接,线圈两端连在一起,构成一个闭合电路。在断开开关的时候,弹簧将 :立即;过一会儿)将衔铁向上拉起,原因是: 。
20.(2024•福州二模)如图所示,一束复色光从空气射入到玻璃三棱镜,出射光分成、两束单色光,则 (选填“”或“” 光在玻璃中折射率更大;在真空中光传播速度 (选填“大于”、“等于”或“小于” 光的传播速度;将,两束光分别经过相同的单缝衍射装置, (选填“”或“” 光产生的中央亮条纹更宽。
21.(2024•荆州区校级模拟)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行,正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示
①此玻璃的折射率计算式为 (用图中的、表示);
②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度 。(填“大”或“小” 的玻璃砖来测量。
22.(2024•北京模拟)如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中,电压表的示数为,电流表的示数为,根据测量数据可计算出电阻 。
若仅考虑电表内阻的影响,实验中电阻的测量值比真实值 (选填“偏大”或“偏小” 。
23.(2024•泉州二模)(1)一根粗细均匀的金属丝,当其两端电压为时,通过的电流是。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为,金属丝两端所加的电压应为 。
(2)有一个满偏电流为的毫安表,电表内阻为,现将该毫安表的量程扩大至,则应并联一个阻值为 的电阻。
(3)如图所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表的量程为,内阻为,图中串联的分压电阻,则 。
24.(2024•泉州模拟)如图甲所示的电路中,理想变压器的原、副线圈的匝数比为,输入的交变电压如图乙所示,、是完全相同的灯泡,设灯丝电阻保持不变。若灯泡能正常发光,则灯泡 (选填“能”或“不能” 正常发光,灯泡的额定电压为 ,交变电压瞬时值表达式为 。
25.(2024•四川模拟)如图(a)所示,水平面上、、、四点构成一矩形,两波源分别位于、两点;两波源振动规律如图(b)所示,已知、两波源产生的两列简谐波传到点的时间差是,,,则两列波的波长均为 ,、两点的振动规律 (填“相同”或“不同” ,、两点所在的直线共有 个振动加强的点。
2025年高考物理解密之填空题
参考答案与试题解析
一.填空题(共25小题)
1.(2024•漳州三模)为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车实验,某次测试该车做匀减速直线运动,由于位移和时间的关系图像为抛物线,为便于直观研究该运动规律,改作如图所示的与关系图像,则该车的初速度为 30 ,刹车过程中加速度大小为 ,刹车距离为 。
【答案】30,50,90。
【考点】复杂的运动学图像问题
【专题】推理法;定量思想;运动学中的图象专题;分析综合能力
【分析】根据位移—时间公式,变形成符合图像坐标的表达式,从而得出物体运动的初始条件,进而得出答案。
【解答】解:根据位移—时间公式有,等式两边都除以,有,所以图像中轴的截距表示初速度大小,所以初速度为,斜率为加速度的一半,,解得,所以位移的表达式为,将代入解得
故答案为:30,50,90。
【点评】学生在解答本题时,应注意能够根据图像中的横纵坐标,结合所学的已知公式,分析图像中蕴含的物理信息。
2.(2024•福建)镀有反射膜的三棱镜常用在激光器中进行波长的选择。如图,一束复色光以一定入射角进入棱镜后,不同颜色的光以不同角度折射,只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光输出。若复色光含蓝、绿光,已知棱镜对蓝光的折射率大于绿光,则蓝光在棱镜中的折射角 小于 (填“大于”“等于”或“小于” 绿光的折射角;若激光器输出的是蓝光,当要调为绿光输出时,需将棱镜以过入射点且垂直纸面的轴 (填“顺时针”或“逆时针” 转动一小角度。
【答案】小于,逆时针。
【考点】光的折射定律
【专题】定量思想;推理法;光的折射专题;推理论证能力
【分析】根据折射定律列式判断折射角大小,结合图像分析棱镜如何旋转才能使蓝光输出改为绿光输出。
【解答】解:根据折射定律可得,由于透镜对蓝光折射率大于绿光,则透镜中蓝光折射角小于绿光折射角;若此时激光为蓝光,要变为绿光,根据,由于绿光的折射率较小,为了保证折射角不变,则入射角应减小,即逆时针改变入射角。
故答案为:小于,逆时针。
【点评】考查光的折射定律及其应用,会根据题意进行准确分析判断。
3.(2024•福建)如图,圆心为点、半径为的圆周上有、、、、、、、八个等分点,点固定有一带电量为的点电荷,其余各点均固定有带电量为的点电荷。已知静电力常量为,则点的电场强度大小为 。、分别为、的中点,则点的电势 (填“大于”“等于”或“小于” 点的电势;将一带电量为的点电荷从点沿图中弧线移动到点,电场力对该点电荷所做的总功 (填“大于零”“等于零”或“小于零” 。
【答案】,大于,大于零。
【考点】电场力做功与电势能变化的关系
【专题】推理法;电场力与电势的性质专题;定量思想;推理论证能力
【分析】根据对称性排除相应电荷对电场强的干扰,然后分析不具备对称性的点电荷对的场强,结合场强的叠加原理,电场中电势高低的判断方法以及电场力做功的知识进行分析解答。
【解答】解:由于对称性,直径、上面三个电荷与下面三个电荷对点的场强之和为0,对、两点电势的影响相同,因此只需考虑点和点两个电荷即可。根据点电荷场强公式和场强叠加原理,点场强为;点更靠近点的,点 更靠近点的,则点电势大于点;将从点移到点,电场力做功。
故答案为:,大于,大于零。
【点评】考查点电荷的场强和电场叠加知识,会根据电荷分布判断电势高低以及电场力对电荷做功的问题。
4.(2024•广西)单摆可作为研究简谐运动的理想模型。
(1)制作单摆时,在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中,选择图甲方式的目的是要保持摆动中 摆长 不变;
(2)用游标卡尺测量摆球直径,测得读数如图丙,则摆球直径为 ;
(3)若将一个周期为的单摆,从平衡位置拉开的角度释放,忽略空气阻力,摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为,以释放时刻作为计时起点,则摆球偏离平衡位置的位移与时间的关系为 。
【答案】(1)摆长;(2)1.16;(3)。
【考点】用单摆测定重力加速度
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;单摆问题;实验探究能力
【分析】(1)根据实验原理,单摆在摆动过程中,应保持单摆的摆长不变,据此分析作答;
(2)10分度游标卡尺的精确度为,根据游标卡尺的读数规则读数;
(3)根据单摆周期公式求摆长,根据数学知识求单摆的振幅,再求解单摆的振动方程。
【解答】解:(1)根据实验原理,单摆在摆动过程中,应保持单摆的摆长不变,图甲摆线的悬点固定,图乙中摆线的悬点不固定,因此为了保持摆动中摆长不变,应该选择图甲的方式;
(2)10分度游标卡尺的精确度为,摆球直径;
(3)根据单摆周期公式
单摆的摆长
根据数学知识,单摆的振幅
将次单摆从最大位移处释放,单摆的振动方程为
故答案为:(1)摆长;(2)1.16;(3)。
【点评】本题主要考查了游标卡尺的读数、单摆的周期公式和单摆做简谐运动的规律;在求解摆球偏离平衡位置的位移与时间的关系时,要主要释放摆球的初位置。
5.(2024•福建)夜间环境温度为时,某汽车轮胎的胎压为2.9个标准大气压,胎内气体视为理想气体,温度与环境温度相同,体积和质量都保持不变。次日中午,环境温度升至,此时胎压为 3.0 个标准大气压,胎内气体的内能 (填“大于”“等于”或“小于” 时的内能。(计算时取
【答案】3.0,大于。
【考点】气体的等容变化与查理定律的应用;热力学第一定律的表达和应用
【专题】定量思想;推理法;气体的状态参量和实验定律专题;推理论证能力
【分析】根据查理定律和热力学第一定律列式求解判断。
【解答】解:轮胎内部被封闭气体的体积不变,初始温度,压强,末状态温度为,压强为,根据查理定律有,代入数据解得,根据热力学第一定律△,气体体积没有发生改变,故,由于环境温度升高,气体会从外界吸收热量,故,所以气体内能大于初始状态内能。
故答案为:3.0,大于。
【点评】考查查理定律的应用以及热力学第一定律,会根据题意进行准确分析解答。
6.(2024•厦门三模)我国唐代对彩虹形成的原因已有记载,《礼记月令季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示,则光线的频率 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于” 光线的频率,已知太阳光射入雨滴时入射角,光线偏折角,光线在雨滴中的折射率等于 (结果保留两位有效数字,,,。
【答案】大于;1.3
【考点】光的折射定律
【专题】定量思想;推理法;光的折射专题;推理论证能力
【分析】根据光的偏折程度分析折射率,根据折射定律解得折射率。
【解答】解:由图分析可知,第一次折射时,光的偏折较小,则光的折射率较小;
根据折射定律可知
代入数据解得
故答案为:大于;1.3
【点评】本题关键之处是分析第一次折射时折射角的关系,要注意运用折射定律计算折射率的公式。
7.(2024•包头二模)如图所示,假设沿地球直径凿通一条隧道,把一小球从地面点静止释放,小球在隧道内的运动可视为简谐振动。已知地球半径为,小球经过点时开始计时,由向运动,经时间第1次过点点图中未标出),再经时间第2次经过该点。则小球振动的周期为 ;到的距离为 。
【答案】;。
【考点】简谐运动的表达式及振幅、周期、频率、相位等参数
【专题】定量思想;方程法;简谐运动专题;推理论证能力
【分析】根据简谐运动具有周期性和对称性判断周期,位移时间函数图像是一个正弦函数图像,然后根据振动方程求出与之间的距离。
【解答】解:由简谐运动时间的对称性可知小球从点运动到点的时间为
则小球振动的周期为
小球做简谐运动的振动方程为
小球从运动到的时间
则到的距离为
故答案为:;。
【点评】本题考查了简写运动的周期、位移、回复力的特点,把握运动的周期性是关键。
8.(2024•重庆模拟)如图所示是一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,已知波的传播速度。试回答下列问题:
①写出处的质点做简谐运动的表达式 ② ;
②处质点在内通过的路程为 。
【考点】波长、频率和波速的关系;机械波的图像问题
【专题】定量思想;推理法;振动图象与波动图象专题;推理论证能力
【分析】(1)根据图象知,处的质点初始时刻在正的最大位移处,通过图象得出波长、振幅,根据波速和波长求出周期,从而得出圆频率,写出振动的函数表达式。
(2)抓住质点在一个周期内的路程等于4倍的振幅求出质点在内通过的路程。
【解答】解:①波长,周期,振幅。
则。
初始时刻质点位于正的最大位移处,所以初相位为,
则处质点振动的函数表达式为。
②,
则内路程。
故答案为:①②110;
【点评】解决该题的关键是知道振动方程中初相位的求解方法,知道一个周期内质点的路程为4个振幅;
9.(2024•福建模拟)一定质量理想气体先后经历,,三个阶段,其图像如图所示。
在的过程中气体内能的变化趋势为 先增大后减小 (填“一直增大”或“一直减小”或“先增大后减小”或“先减小后增大” 。在过程中气体 (填“吸收”或“放出” 的热量为 。
【答案】先增大后减小;放出;2000。
【考点】热力学第一定律的图像问题;理想气体及理想气体的状态方程;热力学第一定律的表达和应用
【专题】热力学定律专题;推理法;定量思想;推理能力
【分析】一定质量理想气体的内能仅与温度有关,温度越高内能越大。根据一定质量的理想气体分析出气体的温度变化,结合热力学第一定律和图像的物理意义完成分析。
【解答】解:在的过程中,根据可知,先增大后减小,则温度先增大后减小,一定质量理想气体的内能仅与温度有关,温度越高内能越大,则在的过程中气体内能的变化趋势为先增大后减小;
由理想气体状态方程有,代入数据可得
则气体在状态的内能等于状态的内能,在过程中,图像中图线与横轴围成的面积等于气体做的功,整个过程,外界对气体做功为:
由热力学第一定律有△
可得,即在过程中气体放出的热量为。
故答案为:先增大后减小;放出;2000。
【点评】本题主要是考查一定质量理想气体的状态方程之图象问题,关键是弄清楚图象表示的物理意义、图象与坐标轴围成的面积表示的物理意义,根据一定质量的理想气体状态方程结合热力学第一定律进行分析。
10.(2024•西宁一模)某报告厅的平面图为矩形,如图所示,、两处设有两个与某同学等高的两个喇叭,间距为,间距为,某同学沿直线从位置运动到位置的过程中,在某些位置听不到声音,有些位置听到的声音却很强.已知空气中声速为,喇叭发出声音的频率为,声波的波长为 ,听不到声音的位置有 个.
【考点】机械波的图像问题
【专题】参照思想;合成分解法;振动图象与波动图象专题
【分析】本题是波的干涉问题,当波程差为半个波长奇数倍时振动减弱,听不到声音,据此可正确解答.
【解答】解:声波的波长,在、两喇叭的距离差为半个波长奇数倍的位置,两声音干涉相抵消,听不到声音.连线的中点到两喇叭的距离差为0,从中点向两边到两喇叭的距离差逐渐增大,由几何关系可知,、两点到两喇叭的距离差最大为,故点两边到两喇叭的距离增大到、、三个位置时,听不到声音,由对称性可知,听不到声音的位置有6个.
故选:,6.
【点评】关于波的干涉,关键要明确干涉条件,并能正确利用振动加强和减弱条件进行有关运算.
11.(2024•泉州模拟)滑板运动非常有趣。如图所示,某同学踩着滑板在弧形滑板的内壁来回滑行,滑板的这种运动 不可以 (选填“可以”或“不可以” 视为简谐运动,若视为简谐运动,设该同学站在滑板上与蹲在滑板上滑行时到达了相同的最高点,则站着运动的周期 (选填“比较大”“比较小”或“一样大” ,运动到最低点时的速度 (选填“比较大”“比较小”或“一样大” 。
【答案】不可以,比较小,比较小。
【考点】简谐运动的回复力
【专题】定性思想;推理法;简谐运动专题;分析综合能力
【分析】根据简谐运动的回复力特征分析;根据周期公式分析其运动周期,根据重力势能与动能的转化分析其速度大小。
【解答】解:滑板在弧形滑板的内壁来回滑行,不可以视为简谐运动,简谐运动需要满足回复力与位移成正比,且方向相反,即,而滑板运动中,滑板除受到重力和支持力外,其所受的摩擦力比较复杂,不符合简谐运动回复力的特征,在不计摩擦及阻力的情况下,最大偏角小于的条件下,可能近似的将其看作简谐运动;
若视为简谐运动,根据周期公式可知:该同学站在滑板上时,其重心高度高,则其做简谐运动的摆长小,其周期比较小;
从最高点运动到最低点的过程中,该同学站在滑板上时,其重力势能减小量小,其动能增加量也小,则其速度比较小。
故答案为:不可以,比较小,比较小。
【点评】此题考查了简谐运动的相关知识,掌握简谐运动的定义,用所学物理知识分析生活中的问题。
12.(2024•仓山区校级模拟)2011年3月11日,日本福岛核电站发生核泄漏事故,其中铯对核辐射的影响最大,其半衰期约为30年。
(1)请写出铯137发生衰变的核反应方程 已知53号元素是碘,56号元素是钡。
(2)若在该反应过程中释放的核能为,则该反应过程中质量亏损为 (真空中的光速为。
(3)泄漏出的铯137约要经历 年才会有的原子核发生衰变。
【答案】(1);(2);(3)90。
【考点】衰变的特点、本质及方程;用爱因斯坦质能方程计算核反应的核能
【专题】定量思想;推理法;理解能力;光电效应专题;衰变和半衰期专题;信息给予题
【分析】(1)根据质量数和核电荷数守恒求解核反应方程;
(2)根据爱因斯坦质量方程求解质量亏损;
(3)根据半衰期求衰变时间。
【解答】解:(1)铯发生衰变时,由质量数和电荷数守恒,可得该核反应方程是
(2)根据爱因斯坦的质能方程,可得该反应过程中质量亏损是
(3)泄漏出的铯137有的原子核发生衰变,还剩,设衰变的时间约为,则有
半衰期约为30年,解得年。
故答案为:(1);(2);(3)90。
【点评】本题考查了核反应方程的书写、半衰期的求解以及爱因斯坦的质能方程,要求熟练掌握相关知识。
13.(2024•福州模拟)如图所示,双缝、的间距,双缝到光屏的距离。光源到。的距离相等,光屏上的点到、的距离之差,现用某单色光在空气中做双缝干涉实验,测得两条相邻亮条纹的中心间距△。已知光在空气中的传播速度。则该单色光的波长为 ,频率为 ;处是 (选填“亮”或“暗” 条纹。
【答案】;;暗。
【考点】光的干涉现象;用双缝干涉测量光的波长
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;光的干涉专题;实验能力
【分析】根据双缝干涉条纹间距公式和波长与频率的关系求解波长和频率,结合产生明条纹和暗条纹的条件求解作答。
【解答】解:根据双缝干涉条纹间距公式
根据波长与频率关系
代入数据得
点到 的距离之差
由此可知,所以点为暗条纹。
故答案为:;;暗。
【点评】本题主要考查了双缝干涉测波长的实验,关键是要明确实验的原理,知道产生明、暗条纹的条件。
14.(2024•福州模拟)如图甲所示,某款自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的气体,通过压力传感器感知管中的气体压强,从而控制进水量。假设细管内气体温度不变,其压强与体积的关系如图乙所示,当气体从状态变化到状态时,洗衣缸内的水位 降低 (填“升高”、“降低”或“不变” ,该过程细管内气体 (填“吸热”、“放热”或“不吸热不放热” 。
【答案】降低,吸热。
【考点】理想气体及理想气体的状态方程;热力学第一定律的表达和应用
【专题】定性思想;推理法;热力学定律专题;分析综合能力
【分析】根据气体做等温变化,体积减小压强变大即可分析;再根据热力学第一定律即可分析该过程气体吸放热情况。
【解答】解:根据题意细管内气体温度不变,气体从状态变化到状态时,由可知,状态气体压强大于状态,因此洗衣缸内的水位降低;
该过程,气体做等温变化,气体内能不变,即△,到过程,外界对气体做功,即,根据热力学第一定律△可知,,即该过程细管内气体吸热。
故答案为:降低,吸热。
【点评】解答本题要把握气体从状态到状态过程中,气体状态参量的变化,再根据热力学第一定律即可解答,题目难度适中。
15.(2024•鼓楼区校级模拟)图示为氢原子的能级结构图。在某正四面体密闭容器的其中一个器壁上有一个红外光子接收仪,可以接收红外光子(能量范围在并计数。假设到达该器壁的所有红外光子均被接收仪吸收。现将容器内的氢原子全部激发到的能级,接收仪在之后的较短时间内接收到的红外光子,假定这段时间内每个氢原子只发生一次跃迁,且激发态的氢原子跃迁到每个能级的概率相同。能发射红外光子的能级跃迁是 (填“”或“”或“” ,该容器中氢原子的物质的量为 。
【答案】,18。
【考点】分析能级跃迁过程中的能量变化(吸收或释放能量)
【专题】定量思想;推理法;原子的能级结构专题;分析综合能力
【分析】先计算氢原子跃迁发出光子能量的可能值,据此判断被红外光子接收仪接收的光子的来源,并根据题设条件计算该容器中氢原子的物质的量。
【解答】解:由图可知处在能级的氢原子分别跃迁至能级、能级、能级时发出的光子的能量分别为0.66 、2.55 、12.75 ,由题意可知,只有从能级跃迁至能级的氢原子发出的红外光子能够被接收到;
由题意可知,只有从能级跃迁至能级的氢原子发出的光子能够被接收到,则测量时容器内约有的氢原子从能级跃迁到能级,若每个氢原子只发生一次跃迁且跃迁到每个能级的概率相同,则该容器中氢原子的物质的量可能为。
故答案为:,18。
【点评】本题考查能级跃迁的知识,关键是理解能级跃迁满足的条件,难度不大。
16.(2024•三明模拟)1988年,德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究,第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验,图甲为时刻的电路状态,此时电容器正在 充电 (选填“充电”或“放电” ;图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像,时刻电场能正在 (选填“增大”、“减小”或“不变” ;要增大振荡频率,可 (选填“增大”、“减小”或“不变” 电容器的电容。
【答案】充电;增大;减小。
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】定量思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理能力
【分析】电容器充电过程电路电流减小,电容器所带电荷量增加,电场能增加,根据图乙所示图像分析清楚电磁振荡过程,根据振荡频率的公式分析解答。
【解答】解:图甲中时刻,电流沿逆时针方向,电容器的上极板带正电,电荷流向极板,所以此时电容器正在充电;图乙中根据电流随时间变化的图像可知,时刻通过线圈的电流正在减小,磁场能在减小,根据能量守恒定律可知,电场能在增大;根据振荡频率的公式可知,减小电容器的电容,可以使振荡频率增大。
故答案为:充电;增大;减小。
【点评】解决本题的关键知道在振荡电路中,当电容器充电时,电流在减小,电容器上的电荷量增大,磁场能转化为电场能;当电容器放电时,电流在增大,电容器上的电荷量减小,电场能转化为磁场能,理会根据振荡频率的公式分析问题。
17.(2024•浦东新区校级模拟)如图所示,在光滑水平金属框架上有一导体棒。第一次以速度匀速向右平动,第二次以速度匀速向右平动,两次移动的距离相同,则两种情况下回路中产生的感应电动势之比 和通过的电荷量之比 。
【答案】,。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式;导体平动切割磁感线产生的感应电动势
【专题】定量思想;等效替代法;电磁感应与电路结合;分析综合能力
【分析】根据公式求感应电动势之比。根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电荷量与电流的关系得到通过的电荷量与棒移动距离的关系,再求通过的电荷量之比。
【解答】解:根据可得两种情况下回路中产生的感应电动势之比为
设导体棒移动的距离为。
根据△,,,可得通过的电荷量,则,故通过的电荷量之比为
故答案为:,。
【点评】解答本题的关键要熟练根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电荷量与电流的关系推导出,并在理解的基础上记牢,经常用到。
18.(2024•德阳模拟)某同学利用打点计时器探究小车的运动规律,实验时按规范操作得到的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起每5个点标记一个计数点,标出了连续的5个计数点、、、、,相邻两计数点之间都有4个点迹没有标出,用刻度尺分别测量出、、的长度如图所示,已知打点计时器的打点周期是,纸带左端连接小车,根据数据可以推测该纸带记录的是小车做 匀加速 直线运动;打下点时小车的瞬时速度大小为 ,小车的加速度大小为 (结果均保留两位有效数字)。
【答案】匀加速;1.0;2.0。
【考点】探究小车速度随时间变化的规律
【专题】定量思想;实验分析法;直线运动规律专题;实验能力
【分析】根据连续相等时间间隔位移变化分析小车运动情况,匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度,根据逐差法计算加速度。
【解答】解:假定小车做匀加速直线运动,
由于△
△。
相等时间间隔位移差值恒定,故汽车做匀加速直线运动。
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小
根据逐差法得:
故答案为:匀加速;1.0;2.0。
【点评】本题主要考查学生对打点计时器纸带数据的处理,需要牢固掌握逐差法计算加速度。
19.(2024•松江区校级三模)图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈和。线圈跟电源连接,线圈两端连在一起,构成一个闭合电路。在断开开关的时候,弹簧将 :立即;过一会儿)将衔铁向上拉起,原因是: 。
【答案】;因为线圈中产生了电磁感应现象,从而产生延时作用。
【考点】楞次定律及其应用
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;理解能力
【分析】图中有两个线圈,其中有电源,接通电路后有电流通过,会产生磁性;而线圈无电源,开关闭合后没有电流,只有当中的磁场发生变化时,根据电磁感应作用,线圈才会产生感应电流,从而根据楞次定律,即可求解。
【解答】解:由题意可知,当接通后,线圈中产生磁场,穿过线圈的磁通量要增加,根据楞次定律:增反减同,结合右手螺旋定则可知,中产生与图示方向相反的感应电流,当将断开,导致穿过线圈的磁通量减小变慢,根据楞次定律可知,产生有延时释放的作用。
答:;因为线圈中产生了电磁感应现象,从而产生延时作用。
【点评】该题考查楞次定律与右手螺旋定则的应用,注意穿过闭合线圈的磁通量变化,线圈相当于电源,同时理解线圈的作用是阻碍线圈磁通量的变化。
20.(2024•福州二模)如图所示,一束复色光从空气射入到玻璃三棱镜,出射光分成、两束单色光,则 (选填“”或“” 光在玻璃中折射率更大;在真空中光传播速度 (选填“大于”、“等于”或“小于” 光的传播速度;将,两束光分别经过相同的单缝衍射装置, (选填“”或“” 光产生的中央亮条纹更宽。
【答案】;等于;
【考点】折射率的波长表达式和速度表达式;光的单缝衍射和小孔衍射
【专题】定性思想;推理法;光的衍射、偏振和电磁本性专题;理解能力
【分析】根据光线的偏折程度判断折射率的大小,真空中所有光的传播速度相等;根据单缝衍射的特点分析。
【解答】解:从图中可看出的偏折程度大,所以的折射率大;
在真空中所有光的传播速度相等;
根据题意可知的频率大,波长小,在经过相同的单缝衍射装置,光产生的中央亮条纹更宽。
故答案为:;等于;
【点评】本题是几何光学的基本问题,关键要掌握折射率的意义、注意衍射产生的中央亮条纹的影响因素。
21.(2024•荆州区校级模拟)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行,正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示
①此玻璃的折射率计算式为 (用图中的、表示);
②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度 。(填“大”或“小” 的玻璃砖来测量。
【考点】测量玻璃的折射率
【专题】光的折射专题
【分析】(1)入射角和折射角是光线与法线的夹角,根据图确定入射角和折射角,根据折射定律求出折射率。
(2)在相同条件下,测量的量大时,相对误差较小。
【解答】解:(1)由图得到,光线在玻璃砖上表面上入射角为,折射角为,根据折射定律得
(2)在宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择时,玻璃砖宽度较大时,引起的角度误差较小。
故答案为:(1)①; ②大
【点评】本实验用“插针法”测定玻璃的折射率的原理是折射定律,入射角和折射角都是光线与法线的夹角,不是与界面的夹角。
22.(2024•北京模拟)如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中,电压表的示数为,电流表的示数为,根据测量数据可计算出电阻 10 。
若仅考虑电表内阻的影响,实验中电阻的测量值比真实值 (选填“偏大”或“偏小” 。
【答案】10,偏小。
【考点】伏安法测电阻
【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理能力
【分析】根据电阻的公式代入数据计算电阻,由电表的接法和电压表的分流分析误差。
【解答】解:根据公式,考虑电表内阻的影响,因为电压表的分流作用,电流表的电流大于电阻的真实电流,而电压值准确,故测量值小于真实值。
故答案为:10,偏小。
【点评】考查电阻的定义,会根据题意代入数据运算,会分析误差。
23.(2024•泉州二模)(1)一根粗细均匀的金属丝,当其两端电压为时,通过的电流是。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为,金属丝两端所加的电压应为 。
(2)有一个满偏电流为的毫安表,电表内阻为,现将该毫安表的量程扩大至,则应并联一个阻值为 的电阻。
(3)如图所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表的量程为,内阻为,图中串联的分压电阻,则 。
【答案】(1
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