1. 兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B,已知A球所帶電荷量為q1,B球所帶電荷量為?q2,將兩小球接觸后再放回原處,它們之間的庫侖力( )
A.一定不是吸引力B.一定大于原來的庫侖力
C.一定等于原來的庫侖力D.一定小于原來的庫侖力

2. 如圖所示,這是我國自主研發(fā)的穿甲彈,該穿甲彈能穿透防護(hù)鋼板,若穿甲彈擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小為 1km/s,穿甲彈穿透鋼板的過程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為5×105m/s,則穿甲彈能穿透的防護(hù)鋼板的最大厚度為( )

B.1mD.2m

3. 如圖所示,以20m/s的速度飛來的角球被運(yùn)動(dòng)員以22m/s的速度頂向球門,已知足球的質(zhì)量為430g,假設(shè)足球是彈性的,則運(yùn)動(dòng)員(頭球)對足球做的功約為( )

A.5JB.18JC.50JD.80J

4. 如圖所示,物塊B放在水平桌面上,B上放置另一物塊A,B的左側(cè)連接著一跨過光滑定滑輪的傾斜輕繩.現(xiàn)給輕繩下端施加一個(gè)豎直向下且逐漸增大的拉力F,A、B始終處于靜止?fàn)顟B(tài).輕繩不可伸長,此過程中,下列判斷正確的是( )

A.A所受的摩擦力水平向右
B.B所受的摩擦力逐漸減小
C.B對桌面的壓力逐漸增大
D.B所受的摩擦力和輕繩的拉力的合力方向豎直向上

5. 雷云一般聚集了大量的負(fù)電荷Q,假設(shè)雷云與大地構(gòu)成了一個(gè)大電容器,把它視作平行板電容器,其電容為C,則下列說法正確的是( )
A.雷云與大地之間的電壓為CQ
B.雷云與大地之間的電場線方向向下
C.雷云在赤道上放電時(shí)電子受到向東的洛倫茲力
D.若雷云持續(xù)放電時(shí)間為t,則放電電流的平均值為Qt

6. 如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合金屬線框固定于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,在0~T2時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流的方向向右,則在T2~T時(shí)間內(nèi),金屬線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的方向分別是( )

A.順時(shí)針,向上B.逆時(shí)針,向下C.順時(shí)針,向下D.逆時(shí)針,向上

7. 如圖所示,一塊長度為L、質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑水平地面上,一顆質(zhì)量也為m的子彈以水平速度v0射入木塊,子彈恰好射穿木塊,設(shè)子彈穿過木塊的過程中受到的阻力恒定不變,子彈可視為質(zhì)點(diǎn),在子彈穿過木塊的過程中,下列說法正確的是( )

A.木塊前進(jìn)的距離為L
B.子彈穿過木塊的時(shí)間為4L3v0
C.子彈受到的阻力大小為mv024L
D.子彈和木塊組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為38mv02

8. 如圖所示,在同一絕緣水平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌AB、CD間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(俯視圖),在兩軌道上有a、b兩根完全相同的導(dǎo)體棒(同材料、同橫截面),導(dǎo)體棒a斜放在導(dǎo)軌間、導(dǎo)體棒b與兩導(dǎo)軌垂直,在導(dǎo)軌A、B端加上恒定電壓,兩導(dǎo)體棒均處于靜止?fàn)顟B(tài),導(dǎo)軌電阻不計(jì).則關(guān)于兩根導(dǎo)體棒受到的摩擦力,下列說法正確的是( )

A.兩根導(dǎo)體棒受到摩擦力的方向相同
B.兩根導(dǎo)體棒受到摩擦力的方向相反
C.兩根導(dǎo)體棒受到摩擦力的大小相等
D.a棒受到的摩擦力大于b棒受到的摩擦力

9. 2022年冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將在北京舉行,滑雪是比賽項(xiàng)目之一.如圖所示,某滑雪運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB,從A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中,重力對他做的功為8×104J,他克服阻力做的功為1×104J.則在A點(diǎn)滑行到B點(diǎn)的過程中,該運(yùn)動(dòng)員( )

A.動(dòng)能增加了7×104JB.重力勢能減小了6×104J
C.所受合外力做功9×104J D.機(jī)械能減小了1×104J

10. 理想變壓器原線圈接有理想交流電流表,副線圈接有兩個(gè)電熱器R1與R2,其銘牌參數(shù)分別為“220V 1100W”和“220V 440W”,如圖甲所示.若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓時(shí),兩電熱器均正常工作,則下列說法正確的是( )

A.變壓器原線圈的輸入電功率為1540W
B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1
C.原線圈輸入電壓為3110V
D.理想交流電流表的示數(shù)為7A

11. 質(zhì)量相同的小球A、B,懸掛在長度不同的輕質(zhì)細(xì)繩一端,輕繩另一端固定在同一水平天花板上.現(xiàn)將小球A、B拉至同一水平高度后由靜止釋放,如圖所示,不計(jì)空氣阻力,則當(dāng)兩小球位于最低點(diǎn)時(shí),下列說法正確的是( )

A.兩小球的動(dòng)能相同B.兩小球的機(jī)械能相同
C.兩小球的加速度相同D.兩小球所受的拉力相同

12. 2020年11月24日,我國在文昌航天發(fā)射場用“長征五號(hào)”遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射探月工程“嫦娥五號(hào)”探測器,并開啟中國首次地外天體采樣返回之旅.若“嫦娥五號(hào)”探測器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),單位時(shí)間內(nèi)與月球中心的連線掃過的面積為S,已知月球的質(zhì)量為M,引力常量為G,則“嫦娥五號(hào)”探測器繞月球運(yùn)動(dòng)的( )
A.軌道半徑為4S2GMB.線速度大小為GM2S
C.角速度為GM4SD.周期為8πS3G2M2
二、實(shí)驗(yàn)探究題

在描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)所用的小燈泡額定電壓為2.5V.

(1)把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材用筆畫線補(bǔ)充完整.

(2)已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描到圖乙中,請描繪出小燈泡的伏安特性曲線.

(3)根據(jù)得到的小燈泡的伏安特性曲線,得出小燈泡的正常工作電阻為________,額定功率為________.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

某同學(xué)利用線圈、靈敏電流計(jì)、條形磁鐵、電池、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)等探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象.已知電流從靈敏電流計(jì)的“+”接線柱流入時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn).

(1)將靈敏電流計(jì)與線圈B連接,當(dāng)條形磁鐵快速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),如圖甲所示,則靈敏電流計(jì)的指針會(huì)向________(選填“左”或“右”)偏.

(2)將直流電源、滑動(dòng)變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、靈敏電流計(jì)及開關(guān)按如圖乙所示連接.在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏.在開關(guān)閉合電路穩(wěn)定后,若把線圈A中的鐵芯拔出,則靈敏電流計(jì)的指針會(huì)向________(選填“左”或“右”)偏;若把滑動(dòng)變阻器的滑片快速向P端滑動(dòng),靈敏電流計(jì)的指針會(huì)向________(選填“左”或“右”)偏.
三、解答題

磁流體發(fā)電機(jī)如圖所示,高溫燃燒室中產(chǎn)生等離子體,經(jīng)噴管提速后,等離子體以v=1000m/s的速度均勻地進(jìn)入發(fā)電通道,發(fā)電通道有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=5T,已知矩形發(fā)電通道長a=50cm、寬b=20cm、高d=20cm,等離子體的電阻率ρ=2Ω?m,發(fā)電機(jī)內(nèi)阻可等效為純電阻,若外電阻R=16Ω.求:

(1)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r;

(2)理想電流表的示數(shù)I;

(3)發(fā)電機(jī)的輸出功率P出.

如圖所示,真空中相互絕緣的半徑分別為RA、RB的同心金屬半圓A、B構(gòu)成一個(gè)電容器,若A、B帶等量異種電荷時(shí),A、B之間存在沿半徑方向的電場,從而構(gòu)成一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置,偏轉(zhuǎn)裝置M端下方有一加速電場,N端下方虛線PQ右下側(cè)存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,一個(gè)質(zhì)子從加速電場下極板由靜止經(jīng)過加速電場加速后以動(dòng)能Ek0從M端中心小孔進(jìn)入偏轉(zhuǎn)裝置,沿中心虛線C做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從N端中心小孔射出后以方向與PQ成45°角的速度射入勻強(qiáng)磁場中,并從虛線邊界PQ射出,已知質(zhì)子質(zhì)量為m,元電荷為e,不計(jì)質(zhì)子受到的重力.求:

(1)加速電場的電壓U;

(2)虛線C處的電場強(qiáng)度大小E;

(3)質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R;

(4)質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場與偏轉(zhuǎn)裝置中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比k.

某小組設(shè)計(jì)了一個(gè)可測定下潛深度的深度計(jì),如圖所示,兩汽缸Ⅰ、Ⅱ內(nèi)徑相同,長度均為L,內(nèi)部各裝有一個(gè)活塞,活塞密封性能良好且無摩擦,右端開口.在汽缸Ⅰ內(nèi)通過活塞封有150個(gè)大氣壓的氣體,Ⅱ內(nèi)通過活塞封有300個(gè)大氣壓的氣體,兩缸間有一細(xì)管相通.當(dāng)該裝置放入水下時(shí),水對Ⅰ內(nèi)活塞產(chǎn)生擠壓,活塞向左移動(dòng),通過Ⅰ內(nèi)活塞向左移動(dòng)的距離可測定出下潛深度,已知1個(gè)大氣壓相當(dāng)于10m高海水產(chǎn)生的壓強(qiáng),不計(jì)海水的溫度變化,被封閉氣體視為理想氣體,求:

(1)當(dāng)Ⅰ內(nèi)活塞向左移動(dòng)了13L時(shí),下潛的深度;

(2)該深度計(jì)能測量的最大下潛深度.

如圖所示,兩個(gè)做簡諧運(yùn)動(dòng)的波源M、N相距L=27m,它們產(chǎn)生的簡諧波在空間疊加,已知簡諧波在空間的傳播速度v=340m/s,兩波源的振動(dòng)頻率均為f=85Hz,MP=9m、NP=18m,并發(fā)現(xiàn)P點(diǎn)始終為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn).求:

(1)兩波源的相位差Δφ;

(2)過P點(diǎn)與MN垂直的直線上振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)n(包括P點(diǎn)).
參考答案與試題解析
2020-2021學(xué)年山西省晉中市某校高二(下)期中考試(理科)物理試卷
一、選擇題
1.
【答案】
A
【考點(diǎn)】
庫侖定律
【解析】
此題暫無解析
【解答】
解:開始時(shí),兩小球帶異種電荷,兩小球間的庫倫引力為F=kq1q2r2,兩小球接觸后再回到原位置,若q1=q2,則電荷中和,兩小球間無庫侖力,若q1≠q2,此時(shí)兩球間的庫侖力斥為F′=k(q1?q2)24r2,無法比較F′與F的大小關(guān)系,故A正確,BCD錯(cuò)誤.
故選:A.
2.
【答案】
B
【考點(diǎn)】
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系
【解析】
由勻減速運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系列式0?v02=?2ax再代數(shù)求解.
【解答】
解:v0=1km/s=1000m/s,由勻減速運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系可知,0?v02=?2ax,解得:x=1m,故B正確,ACD錯(cuò)誤.
故選B.
3.
【答案】
B
【考點(diǎn)】
動(dòng)能定理的應(yīng)用
【解析】
對踢球的過程,運(yùn)用動(dòng)能定理,求出運(yùn)動(dòng)員對足球所做的功.
【解答】
解:根據(jù)動(dòng)能定理得,W=12mv22?12mv12,代入數(shù)據(jù)得:W≈18J,故B正確,ACD錯(cuò)誤.
故選B.
4.
【答案】
D
【考點(diǎn)】
整體法與隔離法在平衡問題中的應(yīng)用
平衡條件的基本應(yīng)用
【解析】
利用整體法和隔離法在受力平衡問題中分析解決問題.
【解答】
解:A.由題A、B始終處于平衡狀態(tài),對A分析,只受豎直方向上的重力和支持力的作用,不受摩擦力的作用,故A錯(cuò)誤;
B.對整體分析整體受到斜向左的拉力F,重力G,彈力N,摩擦力f,整體處于平衡狀態(tài),因此水平方向上拉力的分力和整體受到的摩擦力相等,拉力F逐漸增大,拉力F的水平分量逐漸增大,所以整體的摩擦力f也增大,整體受到的摩擦力也就是B受到的摩擦力,因此B受到的摩擦力逐漸增大,故B錯(cuò)誤;
C.對B隔離分析B受到斜向左的拉力F,桌面的摩擦力f,A的壓力,自身的重力,桌面的支持力,在豎直方向上,拉力F的豎直分量加上桌面的支持力等于A對B的壓力加上自身的重力(因?yàn)镕的豎直分量和桌面的支持力方向向上,重力和A的壓力方向向下),力F增大,F(xiàn)豎直分量增大,因此桌面的壓力減?。ˋ對B的壓力和B自身的重力不變),故C錯(cuò)誤;
D.將F分解成水平向左和豎直向上的力,分析可知桌面對B的摩擦力等于F的水平分量,因此F與桌面對B的摩擦力的合力是F的豎直分量,方向是豎直向上的,故D正確.
故選D.
5.
【答案】
D
【考點(diǎn)】
電容
洛倫茲力
電場線
【解析】
A.由C=QU分析;
B.雷云聚集了大量的負(fù)電荷,由于電場線從正電荷指向負(fù)電荷分析;
C.雷云在赤道上放電時(shí),雷云中的負(fù)電荷向下運(yùn)動(dòng),赤道附近地磁場方向從南指向北,由左手定則知,電子受到向西的洛倫茲力;
D.雷云持續(xù)放電時(shí)間為t,由I=Qt分析.
【解答】
解:A.由C=QU知,雷云與大地之間的電壓為U=QC,故A錯(cuò)誤;
B.雷云聚集了大量的負(fù)電荷,由于電場線從正電荷指向負(fù)電荷,雷云與大地之間的電場線方向向上,故B錯(cuò)誤;
C.雷云在赤道上放電時(shí),雷云中的負(fù)電荷向下運(yùn)動(dòng),赤道附近地磁場方向從南指向北,由左手定則知,電子受到向西的洛倫茲力,故C錯(cuò)誤;
D.雷云持續(xù)放電時(shí)間為t,由I=Qt知,放電電流的平均值為Qt,故D正確.
故選D.
6.
【答案】
B
【考點(diǎn)】
楞次定律
【解析】
此題暫無解析
【解答】
解:在0~T2時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向右,由圖乙知在T2~T時(shí)間內(nèi)直導(dǎo)線電流方向也向右,根據(jù)安培定則知,導(dǎo)線下側(cè)磁場的方向垂直紙面向里,電流逐漸增大,則磁場逐漸增強(qiáng),穿過線框的磁通量逐漸增大,根據(jù)楞次定律,金屬線框中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,根據(jù)左手定則,金屬線框上側(cè)邊受到的安培力方向向下,下側(cè)邊受到的安培力方向向上,離導(dǎo)線越近,磁場越強(qiáng),則上側(cè)邊受到的安培力大于下側(cè)邊受到的安培力,所以金屬線框所受安培力的合力方向向下,故B正確.
故選B.
7.
【答案】
C
【考點(diǎn)】
牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用—從受力確定運(yùn)動(dòng)
摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化
【解析】
以子彈與木塊組成的系統(tǒng)為研究對象,滿足動(dòng)量守恒定律,分別對子彈和木塊列動(dòng)能定理表達(dá)式,再對木塊列動(dòng)量定理表達(dá)式,聯(lián)立可求出子彈穿過木塊的時(shí)間,結(jié)合s=v2t求出木塊前進(jìn)的距離;根據(jù)動(dòng)量定理求出子彈受到的阻力大小,再根據(jù)子彈和木塊組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=fL進(jìn)行求解.
【解答】
解:AB.子彈恰好射穿木塊,此時(shí)子彈與木塊具有相同的速度,此過程,子彈受到的摩擦力與木塊受到的摩擦力大小相等,則子彈與木塊的加速度大小a相等,共速時(shí)v=v0?at=at,解得射穿木塊時(shí),子彈與木塊的速度大小均為v=v02,由L=v+v02t?v2t,解得t=2Lv0,木塊前進(jìn)的距離s=v2t=L2,故AB錯(cuò)誤;
CD.對木塊,v=at,f=ma,解得木塊受到的摩擦力(子彈受到的阻力)大小為f=mv024L ,則子彈和木塊組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=fL=14mv02,故C正確,D錯(cuò)誤.
故選C.
8.
【答案】
C
【考點(diǎn)】
安培力作用下的平衡問題
安培力
【解析】
利用電阻定律,歐姆定律和安培定則求解安培力作用下的平衡問題.
【解答】
解:AB.設(shè)電流如圖所示,由左手定則得,a、b兩棒受到的安培力分別為: F1、F2,方向如圖所示,
可知它們受到的安培力方向既不相同也不相反,由于兩棒都處于靜止?fàn)顟B(tài),所以棒受到的摩擦力與安培力平衡,故兩根導(dǎo)體棒受到的摩擦力的方向既不相同也不相反,故AB錯(cuò)誤;
CD.設(shè)兩棒接入電路的有效長度分別為L1、L2,設(shè)棒的單位長度的電阻為R0,所以Ra=R0L1、Rb=R0L2,因兩棒是并聯(lián)關(guān)系,設(shè)兩棒兩端的電壓為U,由歐姆定律得:Ia=URa=UR0L1、Ib=URb=UR0L2,棒受到的安培力為: F1=BIaL1=BUR0、F2=BIbL2=BUR0,又因f1=F1、f2=F2,得兩根導(dǎo)體棒受到摩擦力的大小相等,故C正確,D錯(cuò)誤.
故選C.
9.
【答案】
A,D
【考點(diǎn)】
動(dòng)能定理的應(yīng)用
摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化
重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系
【解析】
動(dòng)能增加等于外力對運(yùn)動(dòng)員做的總功;重力勢能減小等于重力做功;合外力做功等于各個(gè)力做功的代數(shù)和;機(jī)械能減小等于克服阻力做功。根據(jù)功能關(guān)系求解.
【解答】
解:A.運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功為1×104J,則阻力對運(yùn)動(dòng)員做功為Wf=?1×104J,重力對他做功為WG=8×104J,根據(jù)動(dòng)能定理得:ΔEk=Wf+WG=?1×104J+8×104J=7×104J,即動(dòng)能增加了7×104J,故A正確;
B.重力對他做功為8×104J,則重力勢能減小了8×104J,故B錯(cuò)誤;
C.合外力做功等于動(dòng)能變化量,為7×104J,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)功能關(guān)系可知,運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功1×104J,則其機(jī)械能減小了1×104J,故D正確.
故選AD.
10.
【答案】
A,B
【考點(diǎn)】
變壓器的構(gòu)造和原理
交變電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式
【解析】
此題暫無解析
【解答】
解:A.對理想變壓器,有P入=P出=P1+P2=1540W,故A正確;
C.原線圈輸入電壓為U1=Um2V=2200V,故C錯(cuò)誤;
B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1n2=U1U2=220020=101,故B正確;
D.理想交流電流表的示數(shù)為I1=P入U(xiǎn)1=0.7A,故D錯(cuò)誤.
故選AB.
11.
【答案】
B,C,D
【考點(diǎn)】
機(jī)械能守恒的判斷
豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)-彈力
動(dòng)能定理的應(yīng)用
【解析】
A.設(shè)在最低點(diǎn)動(dòng)能為 Ek,由動(dòng)能定理得mgl=Ek分析;
B.兩球的初始位置相同,重力勢能相同,因?yàn)槌跷恢脽o動(dòng)能,則初位置機(jī)械能相同,由于機(jī)械能守恒;
C.兩小球位于最低點(diǎn)時(shí),小球的加速度只有向心加速度man=mv2l,由動(dòng)能定理得mgl=12mv2判斷;
D.到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,mgl=12mv2,拉繩子的拉力為F,在最低點(diǎn)F?mg=mv2l分析判斷.
【解答】
解:A.設(shè)在最低點(diǎn)動(dòng)能為Ek,由動(dòng)能定理得mgl=Ek,繩長l不同,則動(dòng)能不同,故A錯(cuò)誤;
B.兩球的初始位置相同,重力勢能相同,因?yàn)槌跷恢脽o動(dòng)能,則初位置機(jī)械能相同,由于小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,兩小球位于最低點(diǎn)時(shí),機(jī)械能也相同,故B正確;
C.兩小球位于最低點(diǎn)時(shí),小球的加速度只有向心加速度man=mv2l,由動(dòng)能定理得mgl=12mv2,解得an=2g,與繩長l無關(guān),故C正確;
D.到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,mgl=12mv2,拉繩子的拉力為F,在最低點(diǎn)F?mg=mv2l,解得F=3mg,與繩長無關(guān),故D正確.
故選BCD.
12.
【答案】
A,B
【考點(diǎn)】
萬有引力定律及其應(yīng)用
【解析】
單位時(shí)間內(nèi)與月球中心的連線掃過的面積為S,則有S=12rv,根據(jù)萬有引力提供向心力有GMmr2=mv2r,求出軌道半徑和線速度;根據(jù)ω=vr求出角速度;根據(jù)周期公式T=2πω求出周期.
【解答】
解:AB.單位時(shí)間內(nèi)探測器與月球中心的連線掃過的面積為S,則有S=12rv,根據(jù)萬有引力提供向心力有GMmr2=mv2r,解得r=4S2GM, v=GM2S,故AB正確;
C.根據(jù)ω=vr,解得ω=G2M28S3,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)周期公式T=2πω,代入數(shù)據(jù)解得T=16πS3G2M2,故D錯(cuò)誤.
故選AB.
二、實(shí)驗(yàn)探究題
【答案】
(1)如解答圖所示.
(2)如解答圖所示.
(3)8.3Ω,0.75W
【考點(diǎn)】
描繪小燈泡的伏安特性曲線
【解析】
(1)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,電流表應(yīng)采用外接法,電流表接0~0.6A量程進(jìn)行連接.
(2)根據(jù)點(diǎn)跡繪出圖像.
(3)先結(jié)合圖象求出小燈泡正常工作的電阻,再根據(jù)P=UI求出額定功率.
【解答】
解:(1)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,電流表應(yīng)采用外接法,電流表接0~0.6A量程,如下圖:
(2)根據(jù)點(diǎn)跡繪出圖像如下:
(3)小燈泡正常工作時(shí),電阻為R=2.50.3Ω≈8.3Ω,額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
【答案】
(1)右
(2)右,左
【考點(diǎn)】
研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象
【解析】
此題暫無解析
【解答】
解:(1)當(dāng)條形磁鐵快速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈B中磁場方向向下,磁通量減小,由楞次定律可知副線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為(俯視)順時(shí)針方向,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是從靈敏電流計(jì)的“+”接線柱進(jìn)入,靈敏電流計(jì)指針會(huì)向右偏;
(2)開關(guān)閉合的瞬間,副線圈B中磁通量增大,靈敏電流計(jì)的指針向左偏,由此可知,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是從靈敏電流計(jì)的“-”接線柱進(jìn)入靈敏電流計(jì),由此可知,副線圈B中磁通量減小時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏,若把線圈A中的鐵芯拔出時(shí),導(dǎo)致副線圈B中磁通量減小,因此電流計(jì)指針向右偏;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向P端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻減小,則原線圈A中電流增大,導(dǎo)致副線圈B中磁通量增大,因此靈敏電流計(jì)的指針向左偏.
三、解答題
【答案】
(1)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢E=1000V,內(nèi)阻r=4Ω;
(2)理想電流表的示數(shù)I=50A;
(3)發(fā)電機(jī)的輸出功率P出=40kW.
【考點(diǎn)】
速度選擇器
閉合電路的歐姆定律
電功率
【解析】



【解答】
解:(1)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)粒子在發(fā)電通道受到的電場力與洛倫茲力平衡,
則有:qvB=qEd,解得E=1000V,
由電阻定律得:r=ρdab,解得r=4Ω.
(2)由閉合電路歐姆定律得:I=ER+r,解得I=50A.
(3)設(shè)外電阻R兩端的電壓為U,
則有:U=IR,P出=UI,
解得P出=40kW.
【答案】
(1)加速電場的電壓U=Ek0e;
(2)虛線C處的電場強(qiáng)度大小E=4Ek0eRA+RB;
(3)質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R=2mEk0eB;
(4)質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場與偏轉(zhuǎn)裝置中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比k=32Ek0meBRA+RB.
【考點(diǎn)】
帶電粒子在電場與磁場的組合場中的運(yùn)動(dòng)
【解析】




【解答】
解:(1)由動(dòng)能定理得:eU=Ek0,
解得U=Ek0e.
(2)電場力提供向心力,設(shè)質(zhì)子沿虛線C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,
則有:eE=mv02r,
r=RA+RB2,
Ek0=12mv02,
解得E=4Ek0eRA+RB.
(3)質(zhì)子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中,洛倫茲力提供向心力,
所以有:ev0B=mv02R,
解得R=2mEk0eB.
(4)畫出質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡,
可知質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)裝置中的運(yùn)動(dòng)路程為πr,在勻強(qiáng)磁場中軌跡所對的圓心角為3π2,
設(shè)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)裝置中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,
則有:t1=πrv0,
t2=3πR2v0,
k=t2t1,
解得k=32Ek0meBRA+RB.
【答案】
(1)當(dāng)Ⅰ內(nèi)活塞向左移動(dòng)了13L時(shí),下潛的深度h=2240m;
(2)該深度計(jì)能測量的最大下潛深度h′=4490m.
【考點(diǎn)】
“汽缸活塞類”模型
【解析】
此題暫無解析
【解答】
解:(1)設(shè)當(dāng)Ⅰ內(nèi)活塞向左移動(dòng)了L3位置處時(shí),活塞B不動(dòng),?、駜?nèi)氣體為研究對象:
由玻意爾定律得p?23SL=150p0SL,
p=p0+ρgh,
解得h=2240m.
(2)當(dāng)Ⅰ內(nèi)活塞到缸底時(shí)所測深度最大,設(shè)兩部分氣體均壓縮到壓強(qiáng)p′,
對Ⅰ有150p0SL=p′SL1,
對Ⅱ有300p0SL=p′SL2,
L1+L2=L,
p′=p0+ρgh′,
h′=4490m.
【答案】
(1)兩波源的相位差Δφ=π2;
(2)過P點(diǎn)與MN垂直的直線上振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)n=5.
【考點(diǎn)】
波長、頻率和波速的關(guān)系
波的疊加
【解析】


【解答】
解:(1)設(shè)簡諧波的波長為λ,
則有v=λf,
解得λ=4m,
當(dāng)兩列波在P點(diǎn)都處于波峰時(shí),波源M處于平衡位置且向下振動(dòng),
波源N處于負(fù)向位移最大處,波源N的相位比波源M超前π2,
所以兩波源的相位差Δφ=π2.
(2)在過P點(diǎn)與MN垂直的直線上取一點(diǎn)P′,
在P′N上取一點(diǎn)N′,
使N′N=1m,如圖所示,
把N′看成一個(gè)新波源,它與波源M相位差為0,
當(dāng)P′N′?P′M等于半個(gè)波長的偶數(shù)倍時(shí),P′點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),
由幾何關(guān)系知?1

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