高中物理简答题

如图所示，一水平放置的矩形线圈 a b cd，在细长的磁铁 N 极附近竖直下落，保持 b c边在纸外， a b 边在纸内，由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化？有无感应电流？

一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．

（1）请你推导出弹簧的弹性势能E_p与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：    ．
（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：

弹簧的压缩量x (cm)	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
小钢球飞行的水平距离s (cm)	1.01	1.50	2.01	2.49	3.01	3.50

根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能E_p与弹簧的压缩量x之间的关系为                ，并说明理由：   ．

(1)如图所示，一细束白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖abdc的ab边上(入射光的延长线沿Od方向)，则入射光________．

A．不可能在ab界面发生全反射

B．可能射到bd面，并在bd界面发生全反射

C．一定能到达cd面，并可能在cd界面发生全反射

D．一定能到达cd面并从cd射出，射出的各种色光一定互相平行

E．光进入玻璃砖后的速度减小
(2)一列简谐横波，在t＝0时的波动图象如图所示，此时波恰好传播到A点，再经过1.0 s，Q点正好完成第一次全振动．试求：

①波速v的大小；
②规范画出第1 s内质点P的振动图象(要求在坐标轴上标明有关的物理量、单位和数据)．

(1)下列有关光现象的说法正确的是________．

A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大

B．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射

C．光在任何惯性参考系中的速度都相同是相对论原理之一

D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度

(2)①如图，实线是一列简谐横波在t＝0时的波形图，经过Δt＝0.5 s的波形图如图中虚线所示，已知0＜Δt＜T，T为质点振动的周期，t＝0时，x＝2 m处的质点A正向y轴正方向振动，则这列波的传播速度为________ m/s，从t＝0.5 s时刻开始计时，x＝1 m处质点的振动方程为________．

②一横截面为扇形的玻璃砖，半径为R，∠ABC＝135°，一束平行光照射到BC面上，方向与BA平行，玻璃对光的折射率为，求光能从圆弧面上射出部分的弧长．

1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m₁，初速度为v₀，氮核质量为m₂，质子质量为m₀，氧核的质量为m₃，不考虑相对论效应．
①写出卢瑟福发现质子的核反应方程_            
②α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？
③求此过程中释放的核能．

(1)如图所示，左边为竖直弹簧振动系统，振子连接一根水平很长的软绳，沿绳方向取x轴．振子从平衡位置O以某一初速度向A端开始运动，振动频率为f＝10 Hz，当振子从O点出发后，第五次经过O点时，x＝15 cm处的质点恰好第一次从波峰回到其平衡位置，则下列说法正确的是(　　)

A．绳上产生的波的传播速度为v＝7.5 cm/s

B．绳上各质点都沿x轴方向运动

C．绳上各质点的振动频率相同

D．当振子从O点出发后，第2次经过O点时，x＝5 cm处的质点正远离平衡位置运动

(2)有一个底面直径和高都是d的空圆筒，眼在A处恰好能看到底圆跟侧壁的交点B，如图所示，现将某种液体注满圆筒，在A处沿原方向看去，能看到底圆的中心C，请问这种液体的折射率是多少？

(1)下列说法正确的有________．(填入正确选项前的字母)
A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律
B．自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源
C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大
D．晶体都具有固定的熔点
(2)如图所示，用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热汽缸分隔成容积相同的两部分，分别封闭着A、B两部分理想气体：A部分气体压强为p_AO＝2.5×10⁵ Pa，B部分气体压强为p_BO＝1.5×10⁵ Pa.现拔去销钉，待活塞重新稳定后．(外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生)

①求此时A部分气体体积与原来体积之比；
②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热，并简述理由．

如图所示，是法拉第在1831年9月24日所做的一次实验装置，他把两根磁棒搭成倒V字形，中间加入一个套有线圈的软铁棒，线圈两端与电流计相连。当把夹入的这根铁棒迅速拉开或夹入时，电流计的指针都会发生偏转，请解释它产生感应电流的原因

如图所示，透明介质球球心位于O，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质球的C点，DC与AB的距离H＝R，若DC光线进入介质球后经一次反射再次回到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，作出光路图，并计算出介质的折射率．

(1)从分子动理论的角度看，对一定质量的理想气体，下列说法正确的是________．

A．若保持体积不变而温度升高，则压强一定增大

B．若保持压强不变而体积减小，则温度一定升高

C．若将该气体密闭在绝热容器里，则压缩气体时气体的温度一定升高

D．可以在体积、温度、压强这三个物理量中只改变一个

(2)如图所示，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体，在活塞从A运动到B的过程中，气体吸收热量280 J，并对外做功120 J，气体的内能________(填“增加”或“减少”)了________J；若活塞在外力作用下从B返回到A，且返回A时温度与原来在A处的温度相同，此过程气体放出热量240 J，那么在返回的过程中________(填“气体对外”或“外界对气体”)做功________ J.

(3)某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用N_A表示阿伏加德罗常数，求该气体分子间的平均距离．

(1)如图给出氢原子最低的4个能级，一群氢原子处于量子数最高为4的能级，这些氢原子跃迁所辐射的光子的频率最多有________种，其中最小频率为________，要使基态氢原子电离，应用波长为________的光照射氢原子(已知h＝6.63×10^－34 J·s)．

(2)光滑水平地面上停放着甲、乙两辆平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg，两车间的距离足够远．现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5 m/s时，停止拉绳．

①人在拉绳过程做了多少功？
②若人停止拉绳后，至少应以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？

如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点。

(a)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图；
(b)求该棱镜的折射率n；
(c)求光线在该棱镜中传播的速度大小(已知光在空气中的传播速度c＝3.0×10⁸m/s)。

(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的________也相等．

A．速度

B．动能

C．动量

D．总能量

(2)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He^＋)的能级图如图所示．电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离________(选填“近”或“远”)．当大量He^＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条．

(3)如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2 m/s，求此时B的速度大小和方向．
　

一个物体在重力G和浮力F的作用下浮在液面上，说出该物体所受的各力的反作用力，这些反作用力作用在哪个物体上？

用示波器观察某电压信号时，发现屏上的图象不稳定，那么应如何调节才能使图象稳定？