二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.【2017年海南,7,5分】三束单色光1、2和3的波长分别为、和。分别用着三束光照射同一种金属。已知用光束2照射时,恰能产生光电子。下列说法正确的是( )
A.用光束1照射时,不能产生光电子 B.用光束3照射时,不能产生光电子
C.用光束2照射时,光越强,单位时间内产生的光电子数目越多
D.用光束2照射时,光越强,产生的光电子的最大初动能越大
【答案】AC
【解析】由于三束单色光1、2和3的波长关系为,根据可知三束单色光1、2和3的频率关系为,已知用光束2照射时,恰能产生光电子,根据爱因斯坦光电效应规律可知用光束3照射时,一定能产生光电子,而用用光束1照射时,不能产生光电子,选项A正确,选项B错误;根据爱因斯坦光电效应方程可知,当用光束2照射时,产生的光电子的最大初动能与光强无关,但光越强,单位时间内产生的光电子数目越多,光电流强度就越大,选项C正确,选项D错误;故选AC。
【点评】考查波长与频率的关系式,掌握光电效应现象发生条件,理解光电效应方程的内容。
8.【2017年海南,8,5分】如图,电阻R、电容和电感并联后,接入输出电压有效值恒定、
频率可调的交流电源。当电路中交流电的频率为时,通过、和的电流有效值恰好相
等。若将频率降低为,分别用、和表示此时通过、和的电流有效值,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】当电路中交流电的频率为时,通过、和的电流有效值恰好相等,当交变电流的频率为时,则线圈的感抗变小,导致通过的电流有效值变大;对于电容器的容抗变大,导致通过的电流有效值变小;对于电阻来说没有变化,即,故选BC。
【点评】解决本题的关键是要掌握电容器和电感的特性,知道电流的频率越低时,容抗越高;而线圈的频率越低时,感抗越小。
9.【2017年海南,9,5分】如图,水平地面上有三个靠在一起的物块、和,质量分别
为、和,物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为的水平外力推动物块,
记和之间相互作用力与与之间相互作用力大小之比为。下列判断正确的是( )
A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则
【答案】BD
【解析】若,对整体,根据牛顿第二定律有:,解得:
,以与为研究对象,根据牛顿第二定律有:,解得:,以为研究对象,根据牛顿第二定律有:,解得:,则和之间相互作用力与与之间相互作用力大小之比,选项A错误,选项B正确;若,根据牛顿第二定律有:,解得:,以与为研究对象,根据牛顿第二定律有:,解得:,以为研究对象,根据牛顿第二定律有:,解得:,则R和Q之间相互作用力与与之间相互作用力大小之比,选项C错误,选项D正确;故选BD。
【点评】对物体运动过程中某一力的求解,一般先对物体运动状态进行分析,得到加速度,然后应用牛顿第二定律求得合外力,再对物体进行受力分析即可求解。
10.【2017年海南,10,5分】如图,空间中存在一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面(纸面)垂直,磁
场的上、下边界(虚线)均为水平面;纸面内磁场上方有一个正方形导线框,其上、下两边均
为磁场边界平行,边长小于磁场上、下边界的间距。若线框自由下落,从边进入磁场时开始,直
至边到达磁场下边界为止,线框下落的速度大小可能( )
A.始终减小 B.始终不变 C.始终增加 D.先减小后增加
【答案】CD
【解析】设线框的质量为m,线框的边长为,磁感应强度为,由于线框从某一高度处自由下落,当边进入磁场时,如果此时边受到的安培力等于线框的重力,即,线框匀速进入磁场,但于线框边长小于磁场上、下边界的间距,则可知线框完全进入磁场后到边到达磁场下边界为止,由于穿过线框的磁通量不变,线框仅受重力,这个过程线框做匀加速直线运动,即线框下落的速度先不变后增加;当边进入磁场时,如果此时边受到的安培力大于线框的重力,即,线框减速进入磁场,同理,可知线框完全进入磁场后到边到达磁场下边界为止,线框做匀加速度运动,即线框下落的速度先减小,后增大;当边进入磁场时,如果此时边受到的安培力小于线框的重力,即,线框加速进入磁场,同理可知,线框完全进入磁场后到边到达磁场下边界为止,线框做匀加速度运动,即线框下落的速度始终增加;综上分析可知,选项CD正确,选项AB错误;故选CD。
【点评】本题主要考查了线框切割磁场产生感应电流同时受到安培力,根据牛顿第二定律和运动学即可判断速度的变化。
三、实验题:本题共2小题,共18分.把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程.
11.【2017年北京,11,6分】某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、
外壁直径,游标卡尺的示数分别如图(a)和图(b)所示。由图可读
出,圆管内壁的直径为_______cm,圆管外壁的直径为_______cm;由
此可计算出金属圆管横截面的面积。
【答案】2.23;2.99
【解析】由图(a)可知游标卡尺的读数为,所以圆管内壁的直径为;由图(b)可知游标卡尺的读数为,所以圆管外壁的直径为。
【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
12.【2017年北京,12,12分】某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。现有器材为:待测电阻(阻值约为),