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2021年1月A-Level物理U4考察了哪些重点?

来源:      浏览:      发布日期:2021-02-18 11:16

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A-Level物理考试是分单元进行的,在备考时同学们可以专门针对各单元复习,以此来提升复习效率和效果。接下来,跟随锦秋小编来看一下2021年1月A-Level物理U4考情,梳理一下最新的考点。

2021年1月A-Level物理U4考情分析

考试日期:2021年1月11日

考试时长:1小时45分

Question1

考查向量:A选项电场强度是向量,B选项冲量也为向量,C选项磁通量密度为向量,只有D选项做功是标量。

Question2

考查动能和动量的关系:题目中给出质点的质量,动量和动能,自然想到利用35.png进行计算,带入第二个质点的质量m/2和动量2p得出动能。

Question3

考查质子数中子数的计算:题目中给出Og的原子序数和质量数。可得质子数为118,质子数加中子数为294,即可计算中子数。

Question4

考查质量单位的换算:614.png

Question5

考查电容的充电过程:电容充电过程中,电容两端电压逐渐增大。而电路中电容和电阻的总电压为电源电压,电源电压不变,电阻两端的电压会逐渐减小。由此可选出正确答案。

Question6

考查磁场的偏转作用:带电粒子在磁场中受力作圆周运动,根据左手定则,带正点的正电子向左偏转,而带负电的µ向右偏转。磁场力与向心力联立得到圆周运动半径为47.png。因为电子质量远大于µ,所以电子的运动半径更大。即可选出正确答案。

Question7

考查点电荷电场强度:点电荷电场强度公式为50.png,可以分别计算出2µC和3µC在X点产生的电场强度。又因为电场强度是矢量,符合适量叠加原理,而两个正电荷在X处产生的场强方向相反,应相减计算合场强。

Question8

考查磁场力计算:利用公式F=BIl计算,电流大小为804.png。已知磁场方向为N极指向S极,电子秤示数升高说明导线给磁铁一个向下的力,根据牛顿第三定律,磁铁给导线的力是向上的,根据左手定则可判断出电流方向为X到Y。

Question9

考查电场线和等势面:电极板之间的电场线从正极指向负极,等势面垂直于电场线,且沿着电场线电势下降。

Question10

考查电容放电关系。电容放电过程中电流与时间的关系为37.jpg,整理可得38.jpg。斜率为39.jpg

Question11

考查电容

(a)利用公式55.png计算一个电容上所带电荷,两个电容并联,电压相等都为6.0V,且总电荷为两个电容电荷之和。

(b)利用公式56.png计算一个电容上储存的能量,两个电容并联,电压相等都为6.0V,且总能量为两个电容能量之和。

Question12

考查圆周运动

首先要判断出当硬币运动到最低点的时候洗衣机内壁给硬币的支持力最大,此时向心力为支持力与重力的合力。利用每分钟600圈计算转动角速度,再利用圆周运动公式求解该支持力。

Question13

考查核反应守恒

(a)静止的反中子衰变放出一个反电子,根据动量守恒,其他产物也必然有速度。而反应前动能为零,反应后动能不为零,产物的总质量必然小于反应物,才能满足质能守恒原理。

(b)该题目要说出并解释符合何种守恒定律,解释部分不可或缺。可满足电荷守恒,轻子数守恒和重子数守恒,要分别说出四种物质的电荷,轻子数和重子数证明守恒。

Question14

考查相对论和标准模型

(a)通过计算muon在59.png内的运动距离发现小于1600m。所以在该速度下一定会发生相对论现象,使得muon的寿命增长。

(b)题目中提示在标准模型下进行解释。只要说明meson是有正反两个夸克组成的,而muon为轻子,质量远小于夸克即可。

Question15

考查回旋加速器

(a)该题着重强调解释电场和磁场的作用。是6分的星号论述题,要注意内容的完整度和论述顺序。首先电场的作用为加速作用,回旋加速器使用一个交流电压在圆盘缝隙处产生电场进行加速。磁场的作用为偏转作用,带电粒子受磁场力作用做圆周运动。圆周运动半径随着速度的增加而增大。而每次划过半个圆周的时间相同,所以可以采用恒定频率的交流电压。

(b)根据公式26.png,圆周运动半径随着速度的增加而增大27.png。利用动能计算出阿拉法粒子的速度,带入公式即可求解磁通量密度。

Question16

考查电磁感应现象

(a)是个非常典型的“如何产生感应电流”题目。答题要点如下:1增加的电流产生变化的磁场2线圈中磁通量变化3根据法拉第定律,磁通量变化产生感应电动势4闭合回路产生感应电流5因为电流为稳定增加,所以产生恒定的感应电流。

(b)(i)题目中给出电阻率,长度和横截面积,想到公式28.png

(ii)求解加热功率,需要利用29.png进行求解。而感应电流大小需要带入法拉第定律359.jpg,因为是稳定变化的,可以用平均值进行计算,带入题目中的最大磁通量和时间,N=1(single conducting loop),即可计算出功率。

Question17

考查动量和冲量

(a)题目已经提示利用冲量进行计算,带入冲量公式449.png

(b)(i)利用动量守恒定律求解。将速度进行分解,分别列出水平和垂直方向的动量守恒,计算2的碰撞后速度。

(ii)利用(i)问答案,计算碰撞前后的总动能,即可判断是否是弹性碰撞。动能不变为弹性碰撞,动能减小为非弹性碰撞。

(c)解释动量守恒的前提假设,这个题目也要注意题目要求解释而非直接写出。动量守恒的前提为合外力为零,因为如果有力的作用必然有冲量,动量就不再守恒。

Question18

考查alpha粒子散射实验

(a)计算alpha粒子的最大加速度,首先要计算出它与金原子的最小距离。它靠近金原子的过程中动能转化为电势能,最靠近金原子的位置上动能为零,利用机械能守恒即可求解最近位置。再带入库仑定律求出该位置的电场力和加速度。

(b)在小角度偏转中,alpha粒子与金原子距离最近时速度不为零,所以距离与上一问相比要更大,加速度必然更小。

Question19

考查密立根油滴实验与电场

(a)(i)证明最终速度与油滴半径间的关系,这个题目其实是U1的知识点,当重力与斯托克斯平衡时速度不再发生改变,联立两个力的表达式即可推导出结果。

(ii)将数值带入上一问公式进行计算。

(iii)油滴处在平行极板间的匀强电场中,在重力和电场力的作用下静止,联立两个力的表达式即可计算出油滴电荷。

(b)根据图像得出学生实验测得的油滴电荷都为电子电量的整数倍,读出图中数值列举进行证明。

(c)题目中提示粘性系数不准确,根据前面的一系列推导得到电场力与斯托克斯力相等,联立可得线性系数与求解出的电荷值成正比,密立根计算出的电荷值偏小,所以他使用的空气粘性系数偏小。

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