若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
A. 3s末一定處于超重狀態(tài) B. 6s末一定處于超重狀態(tài)C. 8s末一定處于超重狀態(tài) D. 7s~10s向下減速運(yùn)動【答案】A【解析】【詳解】A．3s末電梯具有豎直向上的加速度，老人處于超重狀態(tài)，故A正確；B．6s末電梯勻速運(yùn)動，老人處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．8s末電梯具有豎直向下的加速度，老人處于失重狀態(tài)，故C錯誤；D．7s~10s向上減速運(yùn)動，故D錯誤。故選A。3. 疫情防控期間，某同學(xué)在家中對著豎直墻壁練習(xí)拋球。某次斜向上拋球，球垂直撞在墻上后反彈落地，落地點(diǎn)正好在發(fā)球點(diǎn)正下方，如圖所示。不計(jì)球旋轉(zhuǎn)及空氣阻力，關(guān)于球從拋出到第一次落地的過程，下列說法正確的是（ ）A. 球撞擊墻壁過程沒有機(jī)械能損失B. 球在空中上升和下降過程的時間相等C. 球落地時的水平速度比拋出時的水平速度大D. 球落地時的動能和拋出時的動能可能相等【答案】D【解析】【詳解】AC．由圖可知球下落到與拋出點(diǎn)同一高度時的水平位移小于拋出點(diǎn)到墻壁的水平距離，所以球撞擊墻壁過程水平速度減小，存在機(jī)械能損失，且球落地時的水平速度比拋出時的水平速度小，故AC錯誤；B．球在空中上升和下降過程的豎直位移大小不等，所以時間不等，故B錯誤；D．根據(jù)動能定理可推知，當(dāng)球從拋出點(diǎn)所在高度下落至地面的過程中重力對球所做的功剛好等于球撞擊墻壁過程損失的機(jī)械能時，球落地時的動能和拋出時的動能相等，故D正確。故選D。4. 圖甲為游樂場中一種叫“魔盤”的娛樂設(shè)施，游客坐在轉(zhuǎn)動的魔盤上，當(dāng)魔盤轉(zhuǎn)速增大到一定值時，游客就會滑向盤邊緣，其裝置可以簡化為圖乙。若魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大，則游客在滑動之前（ ）A. 受到魔盤的支持力緩慢增大 B. 受到魔盤的摩擦力緩慢減小C. 受到的合外力大小不變 D. 受到魔盤的作用力大小變大【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．游客在滑動之前的受力分析如圖所示游客在豎直方向上受力平衡，有水平方向上由牛頓第二定律有由于乘客的重力保持不變，魔盤的傾斜角度不變，轉(zhuǎn)速緩慢增大，所需向心力增大，因此只有摩擦力f增大，支持力FN減小符合實(shí)際情況，故AB錯誤；C．游客受到的合外力提供向心力，根據(jù)可知，魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大，所需向心力增大，即游客受到的合外力增大，故C錯誤；D．游客受到魔盤的作用力在豎直方向的分力與重力相等，在水平方向的分力提供向心力，向心力緩慢增大，所以游客受到魔盤的作用力大小緩慢增大，故D正確。5. 2021年12月9日，中國空間站“天宮課堂”第一課開講。空間站軌道可簡化為高度約400km的圓軌道，認(rèn)為空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動。在400km的高空也有非常稀薄的空氣，為了維持空間站長期在軌道上做圓周運(yùn)動，需要連續(xù)補(bǔ)充能量。下列說法中正確的是（ ?。?/span>A. 假設(shè)不補(bǔ)充能量，空間站將做離心運(yùn)動B. 假設(shè)不補(bǔ)充能量，系統(tǒng)的機(jī)械能將減小C. 實(shí)際空間站運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D. 實(shí)際空間站的運(yùn)行速度大于第二宇宙速度【答案】B【解析】【詳解】AB．在400km的高空也有非常稀薄的空氣，空間站克服空氣阻力做功，系統(tǒng)機(jī)械能減小，假設(shè)不補(bǔ)充能量，空間站的速度減小，則萬有引力大于所需向心力，則空間站做近心運(yùn)動，故A錯誤B正確；CD．任何圍繞地球做圓周運(yùn)動的物體，運(yùn)行速度都小于第一宇宙速度，故CD錯誤。故選B。6. 如圖所示為單擺做阻尼振動的位移隨時間變化的圖像，、時刻的位移大小均為2cm，時刻的位移大于2cm。關(guān)于擺球在、和時刻的速度、重力勢能、動能、機(jī)械能的分析，下列說法正確的是（ ?。?/span>A. 擺球在時刻的機(jī)械能等于時刻的機(jī)械能B. 擺球在時刻的動能等于時刻的動能C. 擺球在時刻的重力勢能等于時刻的重力勢能D. 擺球在時刻的速度大于時刻的速度【答案】C【解析】【詳解】A．?dāng)[球做阻尼振動，機(jī)械能隨時間不斷減小，所以擺球在時刻的機(jī)械能大于時刻的機(jī)械能，故A錯誤；BC．根據(jù)對稱性可知擺球在時刻的重力勢能等于時刻的重力勢能，而擺球的機(jī)械能等于動能與重力勢能之和，根據(jù)A項(xiàng)分析可知擺球在時刻的動能大于時刻的動能，故B錯誤，C正確；D．?dāng)[球在時刻的速度等于零，擺球在時刻的速度大于零，所以擺球在時刻的速度小于時刻的速度，故D錯誤。故選C。7. 平傳送帶在電動機(jī)的帶動下以恒定的速率運(yùn)動。某時刻在傳送帶左側(cè)A端輕輕放置一個質(zhì)量為的小物體，經(jīng)時間小物體恰好與傳送帶共速，此時小物體未到達(dá)傳送帶的最右端，在這段時間內(nèi)（ ?。?/span>A. 摩擦力對小物體做的功為B. 由于小物體與傳送帶相互作用而產(chǎn)生的內(nèi)能為C. 由于小物體與傳送帶相互作用電動機(jī)要多做的功為D. 共速前小物體受向右的摩擦力，共速后小物體受向左的摩擦力【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)動能定理可得摩擦力對小物體做的功為故A錯誤；B．t時間內(nèi)小物體和傳送帶的位移大小分別為根據(jù)牛頓第二定律可得小物體所受摩擦力的大小為由于物體與傳送帶相互作用而產(chǎn)生的內(nèi)能為故B錯誤；C．根據(jù)能量守恒定律可得由于物體與傳送帶相互作用電動機(jī)要多做的功為故C正確；D．共速前小物體受向右的摩擦力，共速后小物體不受摩擦力，故D錯誤。故選C。8. 圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場，虛線為等勢面，在強(qiáng)電場作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點(diǎn)，不計(jì)液滴重力，下列說法正確的是（ ）
A. a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的低B. a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的小C. 液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小D. 液滴在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．高壓電源左為正極，則所加強(qiáng)電場的場強(qiáng)向右，而沿著電場線電勢逐漸降低，可知故A錯誤；B．等差等勢線的疏密反映場強(qiáng)的大小，由圖可知a處的等勢線較密，則故B錯誤；C．液滴的重力不計(jì)，根據(jù)牛頓第二定律可知，液滴的加速度為因，可得故C錯誤；D．液滴在電場力作用下向右加速，則電場力做正功，動能增大，電勢能減少，即故D正確；故選D。9. 將某電源接入電路，測得路端電壓和干路電流的關(guān)系如圖中直線所示，直線為某定值電阻的圖線?，F(xiàn)用該電源與開關(guān)、定值電阻組成閉合電路，下列說法中正確的是（ ）
A. 此電源的內(nèi)阻為 B. 此電源的電動勢為2.0VC. 電源的總功率為4.0W D. 若將的阻值改為，電源輸出功率增大【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)閉合電路的歐姆定律路端電壓和干路電流的關(guān)系如圖中直線，縱軸截距為電源電動勢，斜率為內(nèi)阻，故AB錯誤；C．圖中交點(diǎn)表示電源與電阻R相連組成閉合電路時工作狀態(tài)，由圖可知，此時，電源的總功率為故C錯誤；D．由上述分析可知，電源輸出功率若將的阻值改為，根據(jù)閉合電路歐姆定律此時，電源的輸出功率電源輸出功率增大，故D正確。故選D。10. 交流發(fā)電機(jī)的簡化結(jié)構(gòu)如圖所示，兩磁極間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強(qiáng)磁場。已知水平勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，矩形線框共100匝，面積，電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，通過熔斷電流（有效值）為10A的保險(xiǎn)絲與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V 20W”的燈泡，下列說法正確的是（ ?。?/span>A. 若燈泡正常發(fā)光，通過保險(xiǎn)絲的電流為0.2AB. 為使燈泡正常發(fā)光，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為20：11C. 線框平面與磁場方向垂直時，穿過線框的磁通量為D. 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為【答案】A【解析】【詳解】AD．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為 ①有效值為 ②設(shè)燈泡正常發(fā)光時通過保險(xiǎn)絲的電流為I1，根據(jù)理想變壓器原、副線圈功率相等可得 ③解得故A正確，D錯誤；B．為使燈泡正常發(fā)光，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為 故B錯誤；C．線框平面與磁場方向垂直時，穿過線框的磁通量為故C錯誤故選A。11. 某同學(xué)想對比電感線圈和小燈泡對電路的影響，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，電路兩端電壓恒定，A1、A2為完全相同的電流傳感器。先閉合開關(guān)K得到如圖乙所示的圖像，等電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)（斷開開關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)未畫出）。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（ ）
A. 閉合開關(guān)時，自感線圈中電流為零，其自感電動勢也為零B. 乙圖中的曲線表示電流傳感器A2測得的數(shù)據(jù)C. 斷開開關(guān)時，小燈泡會明顯閃亮后逐漸熄滅D. 時刻小燈泡與線圈的電阻相等【答案】D【解析】【詳解】A．閉合開關(guān)時，其線圈自感電動勢等于電源電動勢，則自感線圈中電流為零，故A錯誤；B．中電流等于自感線圈中電流，自感線圈中電流從零開始逐漸增大，最后趨于穩(wěn)定，故中數(shù)據(jù)應(yīng)為乙圖中b曲線，故B錯誤；C．?dāng)嚅_開關(guān)前，兩支路中電流相等，剛斷開開關(guān)時，通電線圈的電流不變，故燈泡不會發(fā)生明顯閃亮，而是逐漸熄滅，故C錯誤；D．時刻，兩支路中電壓相等，電流相等，則電阻相等，即小燈泡與線圈的電阻相等，故D正確。故選D。12. 質(zhì)譜儀的簡化原理如圖所示。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速，再經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場，圖中虛線表示質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)軌跡。若保持加速電壓恒定，用該裝置加速某種一價(jià)正離子，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的4倍。下列說法正確的是（ ）A. 質(zhì)子和離子在磁場中運(yùn)動的時間之比為1：1 B. 質(zhì)子和離子在磁場中運(yùn)動的時間之比為1：4C. 質(zhì)子和離子的質(zhì)量之比為1：4 D. 質(zhì)子和離子的質(zhì)量之比為1：2【答案】B【解析】【詳解】設(shè)粒子經(jīng)過加速后獲得的速度大小為v，根據(jù)動能定理有 ①設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律有 ②聯(lián)立①②解得 ③粒子在磁場中運(yùn)動的時間為 ④由題意可知質(zhì)子和離子在磁場中運(yùn)動半徑相同，根據(jù)③式可知質(zhì)子和離子的質(zhì)量之比為1：16。根據(jù)④式可知質(zhì)子和離子在磁場中運(yùn)動的時間之比為1：4，故ACD錯誤，B錯誤。故選B。13. 有一種磁強(qiáng)計(jì)，可用于測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其原理如圖所示。將一段橫截面為長方形的N型半導(dǎo)體（主要靠自由電子導(dǎo)電）放在勻強(qiáng)磁場中，兩電極、分別與半導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸。已知磁場方向沿軸正方向，N型半導(dǎo)體橫截面的長為，寬為，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為，電子電荷量為，自由電子所做的定向移動可視為勻速運(yùn)動。導(dǎo)體中通有沿軸正方向、大小為的電流時，兩電極、間的電勢差為。下列說法正確的是（ ）A. 為正極，為負(fù)極 B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 D. 其他條件不變時，越大，電勢差越大【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則，結(jié)合自由電子定向移動的方向與電流方向相反，可知，自由電子受到的洛倫茲力方向指向，則自由電子偏向，則為負(fù)極，為正極，故A錯誤；BC．設(shè)自由電子定向移動的速率為，則單位時間內(nèi)移動的距離為，則體積為，電荷量為，則兩電極、間的電勢差為時，對于自由電子，根據(jù)平衡條件聯(lián)立解得故B錯誤同，C正確；D．根據(jù)則其他條件不變時，電勢差與n無關(guān)，故D錯誤。故選B。14. 北京正負(fù)電子對撞機(jī)（BEPC）是我國第一臺高能加速器，由長200m的直線加速器、周長240m的儲存環(huán)等幾部分組成，外型像一只碩大的羽毛球拍，如圖所示。電子束被加速到150MeV時，轟擊一個約1cm厚的鎢靶，產(chǎn)生正負(fù)電子對。將正電子聚焦、收集起來加速，再經(jīng)下一個直線加速器加速到約1.4GeV。需要加速電子時，則把鎢靶移走，讓電子束直接經(jīng)過下一個直線加速器進(jìn)行加速，使其獲得與正電子束相同的能量。正、負(fù)電子束流分別通過不同的路徑注入到儲存環(huán)中，在儲存環(huán)的真空盒里做回旋運(yùn)動。安放在其空盒周圍的各種高精密電磁鐵將正、負(fù)電子束流偏轉(zhuǎn)、聚焦，控制其在環(huán)形真空盒的中心附近；速度接近光速的電子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射。通過微波不斷地給正、負(fù)電子束補(bǔ)充能量；當(dāng)正、負(fù)電子束流被加速到所需要的能量時，正、負(fù)電子束流就可以開始對撞，安放在對撞點(diǎn)附近的北京譜儀開始工作，獲取正、負(fù)電子對撞產(chǎn)生的信息，進(jìn)一步認(rèn)識粒子的性質(zhì)，探索微觀世界的奧秘。下列說法正確的是（ ）A. 該裝置中正、負(fù)電子同時在直線加速器中加速B. 正、負(fù)電子發(fā)生對撞前，為了增大碰撞概率，可利用磁場對其偏轉(zhuǎn)、聚焦C. 正、負(fù)電子離開直線加速器之后，各自所需偏轉(zhuǎn)磁場的方向相反D. 儲存環(huán)中的正、負(fù)電子所受洛倫茲力不做功，所以正負(fù)電子能量不會衰減【答案】B【解析】【詳解】A．正、負(fù)電子在同一加速電場中所受電場力方向相反，所以該裝置中正、負(fù)電子不能同時在直線加速器中加速，故A錯誤；B．正、負(fù)電子發(fā)生對撞前，為了增大碰撞概率，可利用磁場對其偏轉(zhuǎn)、聚焦，故B正確；C．正、負(fù)電子離開直線加速器之后偏轉(zhuǎn)方向相反，各自所需偏轉(zhuǎn)磁場的方向相同，故C錯誤；D．儲存環(huán)中的正、負(fù)電子所受洛倫茲力不做功，但電子沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，從而造成能量衰減，故D錯誤。故選B。第二部分本部分共6題，共58分。15. 物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等。例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，螺旋測微器的示數(shù)如圖甲所示，該金屬絲的直徑為________mm。（2）數(shù)據(jù)處理。某同學(xué)在“探究平拋運(yùn)動特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，得到了物體做平拋運(yùn)動的部分軌跡，如圖乙所示。若圖中正方形方格的邊長，則小球做平拋運(yùn)動的初速度___________m/s。（取）（3）誤差分析。在“探究加速度與物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為使小車做勻加速直線運(yùn)動的合力等于桶和砂所受的重力。某同學(xué)通過改變砂和砂棚的質(zhì)量，測量小車的加速度隨變化的圖像，實(shí)驗(yàn)前他猜想小車的加速度與的圖像如圖丙所示，而實(shí)際得到的圖像如圖丁所示。請指出圖丁與圖丙的不同之處，并分析說明導(dǎo)致不同的原因_____。【答案】 ①. 0.700 ②. 9.8 ③. 圖丁圖像未過原點(diǎn)，原因是未平衡摩擦力或平衡摩力擦不足；圖丁圖像末端彎曲，原因是不滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂棚的質(zhì)量【解析】【詳解】（1）[1]由圖甲讀數(shù)可知，該金屬絲的直徑為（2）[2]設(shè)物體水平方向運(yùn)動2個小格的時間為T,由圖乙可知，豎直方向水平方向聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得（3）[3]由圖丁與圖丙比較可知，圖丁圖像未過原點(diǎn)，由圖可知，小車加速度為零時，繩子有拉力，則不過原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或平衡摩力擦不足；圖丁圖像末端彎曲，不滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂棚的質(zhì)量時，繩子對小車的拉力小于砂和砂棚的重力，小車的加速度不與砂和砂棚的重力成正比，故圖像末端彎曲。16. 某同學(xué)為更準(zhǔn)確測量某合金絲的阻值，做了以下實(shí)驗(yàn)。（1）該同學(xué)先用多用電表的歐姆擋粗測該合金絲的電阻，示數(shù)如圖甲所示，對應(yīng)的讀數(shù)是__________。
（2）除電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：A.電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約）B.電流表A2（量程0~1.0mA，內(nèi)阻）C.滑動變阻器（最大阻值，額定電流2A）D.滑動變阻器（最大阻值，額定電流0.5A）E.電阻箱a.由于沒有電壓表，某同學(xué)想把電流表A2改裝成量程為（0~3V）電壓表，應(yīng)將電阻箱R調(diào)成________，與電流表A2_____________（填“串聯(lián)”“并聯(lián)”）b.請畫出該同學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)電路圖。（ ）
0.060.120.220.300.360.500.100.200.400.500.600.80（3）該同學(xué)利用電路圖測量獲得的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)點(diǎn)已描在坐標(biāo)紙上，請連接數(shù)據(jù)點(diǎn)作出圖線（ ），根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻_________（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。【答案】 ①. 7Ω ②. 2900 ③. 串聯(lián) ④. 見解析 ⑤. 見解析 ⑥. 5.01【解析】【詳解】（1）[1]歐姆表指針指著7Ω刻度上，故讀數(shù)為7Ω×1=7Ω（2）[2]由帶入可得R=2900Ω[3]電流表通過串聯(lián)大電阻，整體可以承受更高的電壓，并聯(lián)不能增大整體電壓，所以是串聯(lián)。[4]電路圖如下（3）[5]圖線如下[6]根據(jù)歐姆定律和實(shí)驗(yàn)原理由于，故根據(jù)圖像斜率為
已知r、R的值帶入可得17. 跳臺滑雪是冬季奧運(yùn)會的一項(xiàng)比賽項(xiàng)目，可簡化為如圖所示的模型，跳臺滑雪運(yùn)動員經(jīng)過一段加速滑行后從A點(diǎn)水平飛出，在空中的姿勢保持不變，落到斜坡上的B點(diǎn)。A、B兩點(diǎn)間的豎直高度差，斜坡與水平面的夾角，不計(jì)空氣阻力。（取，，）求：（1）運(yùn)動員在空中經(jīng)歷的時間；（2）運(yùn)動員水平飛出時初速度的大小；（3）運(yùn)動員落到B點(diǎn)時瞬時速度的大小和方向。
【答案】（1）3s；（2）20m/s；（3），方向與水平方向夾角為【解析】【詳解】（1）運(yùn)動員在空中經(jīng)歷的時間為（2）運(yùn)動員的水平位移大小為運(yùn)動員水平飛出時初速度的大小為（3）運(yùn)動員落到B點(diǎn)時的豎直分速度為運(yùn)動員落到B點(diǎn)時瞬時速度的大小為設(shè)v1與水平方向夾角為θ，則即v1的方向與水平方向夾角為18. 2021年10月3日神舟十三號飛船發(fā)射成功，神舟十三號與中國空間站的天和核心艙對接后，與空間站一起繞地球做勻速圓周運(yùn)動，三位宇航員將在空間站駐留六個月從事各項(xiàng)科學(xué)研究工作。已知我國空間站距離地球表面的高度為，空間站（包括神舟十三號飛船與核心艙對接后）總質(zhì)量為，地球質(zhì)量為，地球半徑為，引力常數(shù)為。（1）求空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期；（2）神舟十三號飛船采用長征二號火箭發(fā)射，在發(fā)射過程中靠噴射燃料獲得反沖速度，發(fā)射初期火箭的速度遠(yuǎn)小于燃料的噴射速度，可忽略；已知燃料的噴射速度為，在極短的時間內(nèi)火箭噴射的燃料質(zhì)量為，噴氣后神舟飛船與火箭（包括燃料）的總質(zhì)量為，求這過程中飛船和火箭增加的速度大小；（3）在空間站中，宇航員長期處于失重狀態(tài)。為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，科學(xué)家設(shè)想建造一種環(huán)形空間站，如圖所示。圓環(huán)繞中心勻速旋轉(zhuǎn)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)的側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為，圓環(huán)的半徑為，宇航員可視為質(zhì)點(diǎn)，為達(dá)到目的，旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)為多大？
【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）根據(jù)動量守恒定律有解得（3）設(shè)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω，由題意可得解得19. 類比是研究問題的常用方法。（1）情境1：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運(yùn)動方向相反的空氣阻力（為常量）的作用。其速度和速度的變化率滿足方程Ⅰ：，其中為物體質(zhì)量，為其重力。求物體下落的最大速率。（2）情境2：如圖所示，電源電動勢為，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為，定值電阻的阻值為，忽略電源內(nèi)阻及導(dǎo)體棒、軌道的電阻，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，間距為的水平導(dǎo)軌光滑且足夠長。閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒開始加速運(yùn)動，閉合開關(guān)瞬間開始計(jì)時。a.求時導(dǎo)體棒的加速度；b.推導(dǎo)導(dǎo)體棒的速度和速度的變化率滿足的方程Ⅱ。（3）比較方程Ⅰ和方程Ⅱ，發(fā)現(xiàn)情境2中導(dǎo)體棒的速度變化規(guī)律與情境1中物體的速度變化規(guī)律完全一致。已知情境1中物體速度隨時間變化的表達(dá)式為，通過類比寫出情境2中導(dǎo)體棒的速度隨時間變化的表達(dá)式。【答案】（1）；（2）a.，水平向右；b. ；（3）【解析】【詳解】（1）當(dāng)物體下落速度達(dá)到最大時，速度的變化率為零，則有 ①解得 ②（2）a.t=0時通過導(dǎo)體棒的電流為 ③導(dǎo)體棒所受安培力大小為 ④導(dǎo)體棒的加速度大小為 ⑤聯(lián)立③④⑤解得 ⑥根據(jù)左手定則可知加速度方向水平向右。b.當(dāng)導(dǎo)體棒速度大小為v時，其切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為 ⑦感應(yīng)電動勢與電源電動勢方向相反， 所以此時通過導(dǎo)體棒的電流為 ⑧導(dǎo)體棒所受安培力大小為 ⑨對導(dǎo)體棒根據(jù)牛頓第二定律有 ⑩聯(lián)立⑦⑧⑨⑩可得方程Ⅱ?yàn)?/span> ?（3）類比題給表達(dá)式，可得情境2中導(dǎo)體棒的速度隨時間變化的表達(dá)式為 ?20. 如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌、平行放置于同一水平面內(nèi)，與導(dǎo)體棒、定值電阻構(gòu)成閉合回路。在棒左側(cè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，在棒右側(cè)有一絕緣棒，棒與一端固定在墻上的輕彈簧接觸但不相連，彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定。現(xiàn)解除鎖定，棒脫離彈簧后以速度與棒碰撞并粘在一起，兩棒最終靜止在導(dǎo)軌上。整個過程中兩棒始終垂直于導(dǎo)軌，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，棒、的質(zhì)量均為、長度均為，導(dǎo)體棒與定值電阻的阻值分別為和。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻以及電路中感應(yīng)電流的磁場。求：（1）彈簧鎖定狀態(tài)時的彈性勢能；（2）整個過程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）伽利略相信，自然界的規(guī)律是簡潔明了的。他從這個信念出發(fā)，猜想落體一定是一種最簡單的變速運(yùn)動，它的速度應(yīng)該是均勻變化的。但是，速度的變化怎樣才算“均勻”呢？他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對時間來說是均勻的，另一種是速度的變化對位移來說是均勻的。請判斷碰后導(dǎo)體棒的速度變化規(guī)律可能是上述兩種情況中的哪一種，并分析論證。??【答案】（1）；（2）；（3）見解析【解析】【詳解】（1）根據(jù)能量守恒定律可得彈簧鎖定狀態(tài)時的彈性勢能為 ①（2）設(shè)兩棒碰撞后瞬間整體的速度大小為v1，根據(jù)動量守恒定律有 ②解得 ③根據(jù)能量守恒定律可得回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為 ④根據(jù)焦耳定律可得 ⑤（3）兩棒碰后整體速度逐漸減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸減小，則安培力逐漸減小，整體的加速度逐漸減小，所以速度隨時間的變化不是均勻的。設(shè)碰撞后兩棒整體的位移大小為x時的速度大小為v，此過程經(jīng)歷的時間為t，回路中的平均感應(yīng)電流為，平均感應(yīng)電動勢為，對整體根據(jù)動量定理有 ⑥根據(jù)閉合電路歐姆定律有 ⑦根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有 ⑧聯(lián)立⑥⑦⑧解得 ⑨由⑨式可知碰后導(dǎo)體棒的速度變化規(guī)律是速度的變化對位移來說是均勻的。
相關(guān)試卷
2023屆北京市東城區(qū)高三下學(xué)期二模物理試題含解析：
這是一份2023屆北京市東城區(qū)高三下學(xué)期二模物理試題含解析，共40頁。試卷主要包含了 下列說法正確的是等內(nèi)容，歡迎下載使用。
2021-2022學(xué)年北京市東城區(qū)高二（下）期末物理試題含解析：
這是一份2021-2022學(xué)年北京市東城區(qū)高二（下）期末物理試題含解析，共27頁。試卷主要包含了選擇題，填空題，計(jì)算論證題解題要求等內(nèi)容，歡迎下載使用。
2022-2023學(xué)年北京市東城區(qū)高一上學(xué)期期末統(tǒng)一檢測物理試題含解析：
這是一份2022-2023學(xué)年北京市東城區(qū)高一上學(xué)期期末統(tǒng)一檢測物理試題含解析，共25頁。試卷主要包含了 下列說法正確的是等內(nèi)容，歡迎下載使用。
相關(guān)試卷 更多
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
- 1.電子資料成功下載后不支持退換，如發(fā)現(xiàn)資料有內(nèi)容錯誤問題請聯(lián)系客服，如若屬實(shí)，我們會補(bǔ)償您的損失
- 2.壓縮包下載后請先用軟件解壓，再使用對應(yīng)軟件打開；軟件版本較低時請及時更新
- 3.資料下載成功后可在60天以內(nèi)免費(fèi)重復(fù)下載
版權(quán)申訴
期末專區(qū)
- 精品推薦
- 所屬專輯11份
-
2021-2022學(xué)年北京市東城區(qū)匯文中學(xué)高二（上）期末物理試題含解析
-
2022屆北京市朝陽區(qū)高三（上）期末質(zhì)量檢測物理試題含解析
-
2021-2022學(xué)年北京市東城區(qū)高二（下）期末物理試題含解析
-
2022屆北京市石景山區(qū)高三（上）期末物理試題含解析
-
2022屆北京市豐臺區(qū)高三（上）期末練習(xí)物理試題含解析
-
2022屆北京市門頭溝區(qū)高三（上）期末物理試題含解析
-
2022屆北京市順義區(qū)高三（上）第一次統(tǒng)練（期末）物理試題含解析
-
[精] 2021-2022學(xué)年北京市東城區(qū)高二（上）期末物理試卷（含答案解析）
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
- 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
- 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
- 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
- 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
二維碼已過期
刷新
微信掃碼，快速注冊
手機(jī)號注冊
注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
注冊成功
-
0
資料籃
-
在線客服
官方
微信添加在線客服
獲取1對1服務(wù)
-
官方微信
官方
微信關(guān)注“教習(xí)網(wǎng)”公眾號
打開微信就能找資料
-
賽課定制
賽課
定制添加在線客服
獲取1對1定制服務(wù)
-
職稱咨詢
職稱
咨詢添加在線客服
獲取1V1專業(yè)指導(dǎo)服務(wù)
-
免費(fèi)福利
返回
頂部
頂部