高中物理简答题

如图（甲）所示，质量为=50g，长=10cm的铜棒，用长度也为的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度=1/3T。未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定电流的大小。

某同学对棒中恒定电流的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）。 当最大偏转角θ＝37°时，棒受力平衡，有 ，得．
请判断，（1）该同学的解法正确吗？若不正确则请指出错在哪里？（2）试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果.

（1）下列说法正确的是 （        ）  

A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力

B．PM2.5（指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物）在空气中的运动属于分子热运动

C．把很多小的单晶体放在一起，就变成了非晶体

D．第二类永动机没有违反能量守恒定律

E．水的饱和汽压随温度的升高而增大
F．分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小
（2）一端开口的极细玻璃管开口朝下竖直立于水银槽的水银中，初始状态管内外水银面的高度差为l₀=62cm，系统温度27℃。因怀疑玻璃管液面上方存在空气，现从初始状态分别进行两次试验如下：

保持系统温度不变，将玻璃管竖直向上提升（开口仍在水银槽液面以下），结果液面高度差增加；将系统温度升到77℃，结果液面高度差减小。已知玻璃管内粗细均匀，空气可看成理想气体，热力学零度可认为为-273℃。求：
①实际大气压为多少cmHg？
②初始状态玻璃管内的空气柱有多长？

(1)下列说法正确的是(　　)

A．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA.则该种物质的分子体积为V0＝

B．布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动

C．分子质量不同的两种气体温度相同，它们分子的平均动能一定相同

D．两个分子间距增大的过程中，分子间的作用力一定减小

(2)如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的2倍．管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为p₀＝75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达6 cm为止，求活塞下移的距离(假设环境温度不变)．

（1）．使用示波器时，下例选项正确的是（　　）
A．使用辉度调节要合适，以避免损伤荧光屏
B．“同步”旋钮的“＋”“－”分别表示图象从正半周或者负半周开始
C．当光斑在荧光屏的左上角时，要使它在荧光屏的正中只要调节增益或增益旋钮就行
D．当图象在荧光屏上慢慢移动时，应该调节扫描范围进而使图象稳定
（2）．若在示波器的“Y输人”和“地”之间加上如图所示的电压，而扫描范围旋钮置于“外X”档，则此时屏上应出现的情形是下列图中的哪一个（　　）
A．    B．    C．    D．

（3）．某示波器工作时，屏上显示出如图所示的波形，要将波形向上调到中央，应调节示波器的____________旋钮；

（4）此时衰减调节旋钮位于“100”挡，若要使此波形横向展宽，并显示出3个完整的波形，需要进行的操作是（　　）
A．调节X增益旋钮             
B．调节Y增益旋钮
C．调节扫描微调旋钮使扫描频率减小          
D．调节扫描微调旋钮使扫描频率增加

如图所示电路为用电流表和电压表测未知电路R的两种实验电路，甲、乙两图中各同种仪器对应的规格都相同。电压表的量程为10V、内电阻R_V约为15 kΩ，电流表量程为100mA、内电阻约为50Ω，待测电阻R约为100Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω、最大允许电流0.5A，电池的电动势E=10V，内阻可忽略。

（1）请在答题卡内对应位置的虚线框内分别画出这两个实验电路对应的电路图。
（2）关于这两个电路下列说法中正确的是
A．乙图中电压表的b接线柱为负接线柱
B．为了使待测电阻两端电压有较大的变化范围，滑动变阻器按甲图所示的接法较为合理
C．为了减小由于电表内电阻对测量的影响，电流表按乙图所示的接法较为合理
D．若用甲图进行测量，闭合开关前，滑动变阻器的滑动头应调至最左端

(1)根据分子动理论，对下列现象解释正确的是(　　)

A．花香袭人，说明分子永不停息地做无规则运动

B．海绵容易压缩，说明分子间存在引力

C．滴进水中的红墨水迅速散开，说明分子间存在斥力

D．浑浊液静置后变澄清，说明分子间既有引力又有斥力

(2)①一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”)．

②现在轿车已进入普通家庭，为保证驾乘人员人身安全，汽车增设了安全气囊，它会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN₃)爆炸时产生气体(假设都是N₂)充入气囊，以保护驾乘人员．若已知爆炸瞬间气囊容量为70 L，氮气的密度ρ＝1.25×10² kg/m³，氮气的平均摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数N_A＝6.02×10²³ mol^－1，试估算爆炸瞬间气囊中N₂分子的总个数N.(结果保留一位有效数字)

如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题

①写出x=1.5m处质点的振动函数表达式；
②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．

如图l所示，导热性能良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积50 cm²，厚度l cm，气缸全长25 cm，气缸质量20 kg，大气压强为1×10⁵Pa，当温度为17℃时，活塞封闭的气柱长10 cm。现在用一条细绳一端连接在活塞上，另一端通过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上，如图2所示。开始时活塞静止。现不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向上移动（g取l0m／s²）

①通过计算判断气缸能否离开台面。
②活塞缓慢向上移动过程中，气缸内气体是________（填“吸热”或放热“），气体的内能__________（填“增加”或“减少”或“不变”）

(1)以下说法正确的是________．
a．水的饱和汽压随温度的升高而增大
b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
(2)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l₁＝20 cm (可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.(环境温度不变，大气压强p₀＝75 cmHg)

①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．
②此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．

(1)以下说法正确的是(　　)

A．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝

D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

(2)①如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点．则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为________，在该过程中，缸内气体________(填“吸热”或“放热”)．(设周围环境温度保持不变，已知AB＝h，大气压强为p₀，重力加速度为g)

②“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆是有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m，水深3 m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10^{－2 kg/mol}，试估算该游泳池中的水分子数．

如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角为θ=30°。P为垂直于直线BCD的光屏，现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，在屏P上形成一条宽度等于的光带，试作出光路图并求棱镜的折射率。（其中AC的右方存在有折射率为在的透明介质）

(1)如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D、…为绳子上的等间隔的点，点间间隔为50 cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点刚开始向上振动，经0.1秒第一次达到最大位移处，C点恰好开始振动，则绳中形成的向右传播的横波速度为________ m/s，从A点开始振动计时，经________ s的时间J点第一次向下达到最大位移．

(2)如图所示，等边三角形ABC为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线BD的单色光由AB面射入介质，经AB面折射的光线恰平行于BC.

①求介质对此单色光的折射率n；
②若光在真空的传播速度为c，则光在此介质中的传播速度为多少？折射光线在AC面上能否发生全反射？

(1)如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为________．

A．1 Hz         B．3 Hz    C．4 Hz       D．5 Hz
(2)如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)．地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________．

(3)图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)

如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率为n＝，玻璃介质的上边界MN是屏幕。玻璃中有一正三角形空气泡，其边长l＝40 cm，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现两个光斑。

①画出光路图。
②求两个光斑之间的距离L。

(1)如图所示，图甲为某一列波在t＝1.0 s时的图象，图乙为参与该波动的P质点的振动图象．

①试确定波的传播方向；
②求该波的波速v；
③在图甲中画出3.5 s时的波形图(至少画一个波长)；
④求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移．
(2)如图所示，横截面为圆周的柱状玻璃棱镜AOB，其半径为R，有一束单色光垂直于OA面射入棱镜，玻璃的折射率为n＝，光在真空中的速度为c.试求：

①该单色光距离OB至少多远时，它将不能从AB面直接折射出来．
②满足①问中的单色光在棱镜中传播的时间．