【知识点详解】
1. **电流的磁效应**:电流通过导线时会在周围产生磁场,这一现象被称为电流的磁效应,是由丹麦物理学家奥斯特发现的。如题中所示,当电流由南向北流过直导线时,它会在导线下方产生磁场,使得静止的小磁针发生偏转。根据右手螺旋法则,可判断小磁针N极会沿纸面内向上偏转。
2. **氢原子光谱**:氢原子光谱是线状谱,不是连续光谱,表示氢原子在不同能级间跃迁时释放或吸收特定频率的光子。题中提到的四条光谱线可能对应着巴耳末系或其他特定的能级跃迁。谱线的频率越高,对应的光子能量越大。所以,选项B描述正确,表示光谱线对应光子的能量最大。
3. **动量定理与能量转换**:在跳高运动中,运动员落地后接触面会对其施加作用力,以减少冲击力,防止受伤。铺设海绵垫是为了延长作用时间,从而减小接触面对运动员的作用力,而不是改变运动员的惯性或重力冲量。因此,目的是减小C选项中提到的接触面对运动员的作用力。
4. **力的分析与牛顿第三定律**:物体a和b一起沿光滑斜面下滑,a对b的压力不为零,因为它们之间存在相互作用力。根据牛顿第三定律,a对b的作用力与b对a的作用力大小相等,方向相反。由于斜面光滑,a不会受到向右的摩擦力,因此a对b的压力等于其重力分量,即选项B正确。
5. **自感现象**:在电路中,一个自感系数大的线圈连接了两个相同的小灯泡。当开关S闭合时,由于线圈的自感效应,会产生阻碍电流变化的电动势。如果a、b灯泡并联,a先亮,b后亮,但随着电流稳定,a、b亮度趋于一致。根据题意,这里可能是串联,因此b先亮,a后亮,随后a逐渐变暗至熄灭,因为线圈对电流增加的阻碍导致a灯泡的电压降低。
6. **加速度计算**:在绳索提升货物的问题中,根据速度的变化,可以通过匀加速运动公式求解加速度。已知初速度、末速度和时间,可以使用公式v = u + at来计算加速度,得出货物的加速度为1m/s²。
7. **动车组动力学问题**:动车组的运行速度与其动力和阻力有关。由于阻力与重力成正比,动车组的最大速度取决于可用动力除以总阻力。若4节动车+8节拖车的最大速率为240km/h,那么4节动车+4节拖车的组合,其最大速度应该是原来的一半,即120km/h。然而,由于每节动车的功率相同,所以4节动车的动力是原来的一半,因此新的最大速度是原最大速度的平方根,即约360km/h。
8. **电场强度与电势**:在匀强电场中,正方体的对角线上,电场强度大小相等,但电势不一定相等,因为电势差与路径有关。选项A和B中,b、d两点的电场强度相等,但电势不一定相等。选项C和D中,点与点、点与点的电场强度大小相等,但电势也不一定相等,因为它们不在同一等势面上。
9. **动力学问题与能量转换**:光滑斜面上的物块在力F的作用下运动,力随时间变化。根据能量守恒和动力学原理,物块的动能、势能以及外力做功可以相互转化。在0~1s过程中,物块的机械能应保持不变,因为没有外力做功。在t=1s时,物块的动能可通过力F的瞬时功率计算得到,不一定是1J。在t=2s时,物块的动能和势能之和等于初始的机械能减去力F所做的功。
10. **带电粒子在磁场中的运动**:带电粒子在匀强磁场中做圆周运动,时间只与磁场强度、粒子比荷以及圆周的半径有关。所有粒子在磁场中运动时间相同,意味着它们的轨道半径与速度成反比。正电粒子和负电粒子的轨迹半径取决于它们的电荷符号和速度,而最大速度与粒子的比荷和轨迹半径最大值有关。
这些是针对2021届广州高三下学期物理二模试题中涉及的多个知识点的详细解释。这些知识点涵盖了电流的磁效应、原子光谱、动量定理、力的分析、自感现象、加速度计算、动车组动力学问题、电场强度与电势的比较、动力学问题与能量转换以及带电粒子在磁场中的运动规律。这些内容涵盖了物理学中的基础概念和原理,是高中物理学习的重点。