【知识点详解】
1. 物理学中的加速度与位移关系:加速度是描述速度改变快慢的物理量,而不是位移大小的决定因素。因此,甲物体的加速度大于乙物体,并不能直接推断出甲的位移一定大于乙的位移。选项A错误。但加速度大意味着速度变化快,所以甲的速度变化一定大于乙的速度变化,选项C正确。至于平均速度,若甲乙同时启动,甲的平均速度也可能会更大,因为平均速度是总位移除以时间,选项B正确。然而,加速度与合外力成正比,但题目并未给出初始条件,所以不能确定甲受到的合外力一定大于乙的,选项D错误。
2. 简谐波的性质:在简谐波中,相距半个波长的质点振动情况总是相反,而相距一个波长的质点振动同步。题中两质点相距30cm,不是半波长的奇数倍,所以选项B错误。由于质点a、b位移相反,说明它们相距一个波长的奇数倍加上半个波长。当质点a速度最大(即位移最大时),质点b速度为零,因为它们的振动情况相反,选项C正确。t=0时刻,两质点加速度大小相等,方向相反,选项A正确。质点b位移为+2cm时,质点a位移为负,说明它们的位移相隔一个波长,选项D正确。
3. 光的折射与全反射:红光的波长大于紫光,所以在相同条件下,红光的折射角小于紫光,通过三棱镜后偏折角小,选项B正确。紫光更容易发生全反射,选项A错误。红光在平行玻璃砖中的侧移小于紫光,选项C错误。双缝干涉中,波长较长的光干涉条纹间距较宽,所以紫光的干涉条纹间距较窄,选项D错误。
4. 圆形区域内的电场问题:带正电粒子在电场中运动,经过C点动能最小说明此处电势最高。电场方向与圆周垂直,所以电场强度方向指向电势降低的方向,即由C指向D,选项B正确。粒子到达B或D点时,无法判断动能或电势能的大小,因为这还取决于粒子的入射角度。
5. 人造卫星的轨道运动:根据万有引力定律,卫星的加速度与中心天体的质量和轨道半径有关。由于地球质量是月球的81倍,但国际空间站轨道半径是嫦娥一号的4倍,所以国际空间站的加速度更大,选项A正确。根据开普勒第三定律,轨道半径越小,周期越短,所以国际空间站的周期比嫦娥一号短,选项C错误。速度v=√(GM/r),所以国际空间站的速度也大,选项B正确。角速度ω=v/r,所以国际空间站的角速度也大,选项D正确。
6. 放射性衰变:α衰变是原子核释放出氦核,β衰变是中子转变为质子并释放电子。由衰变路径可知,X衰变成Y需要一次α衰变,所以a的质子数比X多2,而质子数之和为82,所以a=84。Y到Z需要一次β衰变,所以b=82。选项A正确。①是β衰变,放出电子,选项B正确。②也是β衰变,但电子来自于中子转变为质子,选项C正确。X衰变成Y再衰变成Z,然后到铅,需要8次α衰变(减少16个质子和16个中子)和6次β衰变(增加6个质子和6个电子,中子数不变),选项D正确。
7. 电路分析:当滑动变阻器滑片P向a端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,总电阻增大。由欧姆定律,电流I减小,选项B正确。电压表并联在电源两端,其读数U等于电源电动势E减去内阻r上的电压降,由于电流减小,r上的电压降也减小,故U变大,选项A错误。电容器C上的电荷量Q由电源电动势和电容器两端电压决定,因电压U增大,Q不变,选项C正确,D错误。
8. 导轨上的金属杆与磁场:金属杆在磁场中运动会产生感应电动势,形成电流,从而产生反电动势阻碍其速度继续增大。当速度最大时,外力F与安培力平衡。若F增大,反电动势增大,最大速度vm也会增大,选项A正确。若B增大,反电动势增大,vm变大,选项B正确。若R增大,回路电阻增大,安培力减小,vm变小,选项C错误。若m减小,同等条件下,需要的安培力较小,vm变大,选项D正确。
9. 电阻测量实验:在消除电表内阻影响的实验中,第一步是调节电压表和电流表读数接近满量程,此时记录电压表V和电流表A的读数。第二步,断开S2,保持电压表的读数不变,通过调节滑动变阻器,使电流表的读数为I。记录此时的电压表读数U和电流表读数I。根据欧姆定律,被测电阻R的表达式为R=U/I。
以上是对各个题目涉及的物理知识点的详细解析,涵盖了加速度与位移的关系、简谐波的性质、光的折射与全反射、电场中的粒子运动、放射性衰变、电路分析、电磁感应等多个方面。