高一物理期末答案解析

（2011房山期末）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是：

A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量G

B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的 “力是维持物体运动的原因”观点

C．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比

Ｄ．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快

【2013•重庆市期末】为了简单测量小木块与水平桌面之间的动摩擦因数，按以下步骤进行：

a．将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上标记弹簧自由端位置O，将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至A位置，如图1所示。

b．将小木块从静止开始释放，小木块运动至B位置静止。

c．将弹簧移至桌边，使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐，如图2所示。固定木板P，使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至C位置，使OC=OA。将小木块从静止开始释放，小木块落至水平地面D处，为O点在水平地面的竖直投影点。若已经测得OB距离为L，OO’间竖直高度为h。小木块可看作质点，不计空气阻力。

（1）为测量小木块与水平桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量是：　　　　　　　　 。

（2）写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：μ=　　　　　　　　 。

 (2013银川一中期末)物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外排出．由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂．若已知排气孔的直径为0.3 cm，外界大气压为1.0×10⁵ Pa，温度为20℃，要使高压锅内的温度达到120℃，则限压阀的质量应为多少？(g取10 m/s²)

（09年揭阳市期末）（17分）在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AB、EF分别与圆O相切于B、E点，C为轨道的最低点，斜轨AB倾角为37°。质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放，先后经B、C、D、E到F点落入小框。（整个装置的轨道均光滑，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

     （1）小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小；

 （2）要使小球在运动的全过程中不脱离轨道，A点距离最低点的竖直高度h至少多高及在C点时小球对轨道的压力？

（09年潮南区期末）（12分）实验室内有一电压表，量程为5V，内阻约为2.5kΩ。现要测量其内阻，实验室提供如下器材：

电源E₁（电动势为3V，内阻不计），

电源E₂（电动势6V，内阻不计），

电阻箱R (0―9999Ω)，

滑线变阻器R₁（总阻值约15Ω，额定电流1A），

滑线变阻器R₂（总阻值约150Ω，额定电流1A），

开关S及导线若干。

在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，请你根据提供的器材，设计一个测量电压表内阻的电路。

（1）在方框内画出你所设计的电路图（注明器材代号）；

（2）在你设计的电路中，电源应选____，滑线变阻器应选____(填器材代号)；

（3）用你设计的电路测量出的电压表内阻将______真实值（填等于、小于或大于）；

（4）若实验用的器材如图所示，图中已连好部分连线，在不变动已有连线的前提下，正确完成其余连线；

（5）写出完成接线后的主要测量步骤，并用合适的符号表示测定的物理量。

（09年台州市期末）在科学发展史上，不少物理学家作出了重大贡献。下列陈述中符合历史事实的是

       A．在研究电磁现象时，安培利用假设思想方法引入了“场”的概念

B．通过逻辑推理亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快

C．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里利用放大的思想方法测出了万有引力常量

D．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持

（09年济南市期末）某人在静止的湖面上某高度处竖直上抛一个铁球，铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度(假设泥中阻力大小恒定)。不计空气阻力，以v、F、E_k分别表示小球的速度、所受合外力和动能三个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球运动过程的是

（2013年重庆市期末）为了简单测量小木块与水平桌面之间的动摩擦因数，按以下步骤进行：

a．将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上标记弹簧自由端位置O，将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至A位置，如图1所示。

b．将小木块从静止开始释放，小木块运动至B位置静止。

c．将弹簧移至桌边，使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐，如图2所示。固定木板P，使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至C位置，使OC=OA。将小木块从静止开始释放，小木块落至水平地面D处，O’为O点在水平地面的竖直投影点。若已经测得OB距离为L，OO’间竖直高度为h。小木块可看作质点，不计空气阻力。

①为测量小木块与水平桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量是：　　　　　　　　 。

②写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：μ=　　　　　　　　 。

（2013河北保定期末）下列说法中正确的是_______(填写选项前的字母；选对一个给3分，选对两个给6分，不选或选错得O分）

A.  医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理

B.   鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比减小

C.  在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快

D.  照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰

E.   无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理

（09年莒南一中期末）（12分）“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示装置演示。光滑斜槽轨道AD与半径为R=0.1m的坚直圆轨道（圆心为O）相连，AD与圆O相切于D点，B为轨道的最低点，∠DOB=37°。质量为m=0.1kg的小球从距D点L=1.3 m处静止开始下滑，然后冲上光滑的圆形轨道（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

     （1）小球在光滑斜槽轨道上运动和加速度的大小；

     （2）小球通过B点时对轨道的压力大小；

     （3）试分析小球能否通过竖直圆轨道的最高点C，并说明理由。

（2013山东省名校期末检测）如图所示，教室内用截面积为0.2m²的绝热活塞，将一定质量的理想气体封闭在圆柱形汽缸内，活塞与气缸之间无摩擦，a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为0.6m；b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态，活塞离      汽缸底部的高度为0.65m。设室内大气压强始终保持1.0×10⁵Pa，忽略活塞质量。

   （1）求教室内的温度；

   （2）若气体从状态a变化到状态b的过程中，内能增加了560J，求此过程中气体吸收的热量。

材料二：根据爱因斯坦的狭义相对论观点，相对论的质量速率公式：m=

其中m₀表示物体静止时的质量，m表示物体以速率v运动时的质量，c表示光速，若质点的速率远小于光速，则m→m₀，质量保持不变，回到牛顿经典力学的观点.

根据以上材料回答问题：

(1)为了保证带电粒子在回旋加速器中如图所示的那样不断被加速，带电粒子的运动周期T₁与交变电场的周期T₂之间的关系为_____________.

(2)在20世纪30年代末发现，这种回旋加速器加速质子时，最高能量仅能达到20 MeV，要想进一步提高质子的速度很困难，这是因为_________________________________________.

（08年南安一中期末）（12分）用如图所示装置验证动量守恒定律，质量为ｍ_A的钢球Ａ用细线悬挂于Ｏ点，质量为ｍ_B的钢球Ｂ放在离地面高度为H的小支柱Ｎ上，Ｏ点到Ａ球球心的距离为Ｌ，使悬线在Ａ球释放前张直，且线与竖直线的夹角为α。Ａ球释放后摆动到最低点时恰与Ｂ球正碰，碰撞后，Ａ球把轻质指示针ＯＣ推移到与竖直线夹角β处，Ｂ球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸Ｄ。保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个Ｂ球的落点。

（1）图中ｓ应是Ｂ球初始位置到________的水平距离。

（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得________、________、________、________、________、________、________等物理量。

（3）用测得的物理量表示碰撞前后Ａ球、Ｂ球的动量：P_A＝________，P_A′＝________，ｐ_B＝________，P_B′＝________。

（2013上海松江区期末）某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为m_A和m_B的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得m_A=0.04 kg，m_B=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力）

（2013上海市金山区期末）在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率（1）根据电路图完成实物图的连线；

（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：

计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。

（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。

（2013上海市金山区期末）底面积S＝40cm²、高l₀＝15cm的圆柱形气缸开口向上放置在水平地面上，开口处两侧有挡板，如图所示。缸内有一可自由移动的质量为2kg活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A。开始时，气体温度t₁=7℃，活塞到缸底的距离l₁＝10cm，物体A的底部离地h₁＝4cm，对气缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升。已知大气压p₀＝1.0×10⁵Pa，试求：

（1）物体A刚触地时，气体的温度；

（2）活塞恰好到达气缸顶部时，气体的温度。

（09年双鸭山一中期末）关于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（     ）

A．布朗运动是固体分子的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动

B．一定质量的理想气体在等温变化时，内能不改变，与外界不发生热交换

C．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

D．扩散现象说明分子间存在斥力

（2013上海市闵行区期末）如图（a）所示，长为52cm粗细均匀的细玻璃管的一端开口另一端封闭，在与水平方向成30°角放置时，一段长为h＝20cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，管内气柱长度为L₁＝30cm，大气压强p₀＝76cmHg，室温t₁＝27℃。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转过60°，使它下端浸入冰水混合物中，足够长的时间后对冰水混合物进行加热。

（1）求管内气柱长度的最小值；

（2）为了保证水银不会从管内溢出，求水温升高的最大值；

（3）如果水温升高到最大值后继续加热，管内气柱长度的变化与水温变化是否满足线性关系？为什么？

（2013广东省珠海市期末）下列说法正确的是

　　　 A．库仑首先引入电场线来描述电场

　　　 B．法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律

　　　 C．伽利略通过理想斜面实验得出物质的运动不需要力来维持

　　　 D．牛顿认为站在足够高的高山上无论以多大的水平速度抛出一物体，物体都会落在地球上

（北京市海淀区2012届高三第一学期期末考试物理试题）1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差。

（1）如图甲所示，某长方体导体abcda′b′c′d′的高度为h、宽度为l，其中的载流子为自由电子，其电荷量为e，处在与ab b′a′面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B₀。在导体中通有垂直于bcc′b′面的电流，若测得通过导体的恒定电流为I，横向霍尔电势差为U_H，求此导体中单位体积内自由电子的个数。

（2）对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值，人们将H=定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数H已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面（相当于图甲中的ab b′a′面）的面积可以在0.1cm²以下，因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中的探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小I，又可以监测出探头所产生的霍尔电势差U_H，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内。

①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对探杆的放置方位有何要求

②要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道H、I、U_H外，还需要知道哪个物理量，并用字母表示。推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。