一、單選題
1．2024年5月3日，長征五號遙八運載火箭托舉嫦娥六號探測器進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，火箭升空過程中，以下描述其狀態(tài)的物理量屬于矢量的是（ ）
A．質(zhì)量B．速率C．動量D．動能
2．“指尖轉(zhuǎn)球”是花式籃球表演中常見的技巧。如圖，當(dāng)籃球在指尖上繞軸轉(zhuǎn)動時，球面上P、Q兩點做圓周運動的（ ）
A．半徑相等B．線速度大小相等
C．向心加速度大小相等D．角速度大小相等
3．利用硯臺將墨條研磨成墨汁時講究“圓、緩、勻”，如圖，在研磨過程中，硯臺始終靜止在水平桌面上。當(dāng)墨條的速度方向水平向左時，（ ）
A．硯臺對墨條的摩擦力方向水平向左
B．桌面對硯臺的摩擦力方向水平向左
C．桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力
D．桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓力是一對平衡力
4．某同學(xué)自制雙縫干涉實驗裝置，在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋。下列做法可以使相鄰兩條亮紋中央間距變小的是（ ）
A．換用更粗的頭發(fā)絲B．換用紅色激光照雙縫
C．增大紙板與墻面的距離D．減小光源與紙板的距離
5．某種不導(dǎo)電溶液的相對介電常數(shù)與濃度的關(guān)系曲線如圖（a）所示，將平行板電容器的兩極板全部插入該溶液中，并與恒壓電源，電流表等構(gòu)成如圖（b）所示的電路，閉合開關(guān)S后，若降低溶液濃度，則（ ）
A．電容器的電容減小B．電容器所帶的電荷量增大
C．電容器兩極板之間的電勢差增大D．溶液濃度降低過程中電流方向為M→N
6．在水平方向的勻強(qiáng)電場中，一帶電小球僅在重力和電場力作用下于豎直面（紙面）內(nèi)運動。如圖，若小球的初速度方向沿虛線，則其運動軌跡為直線，若小球的初速度方向垂直于虛線，則其從O點出發(fā)運動到O點等高處的過程中（ ）
A．動能減小，電勢能增大B．動能增大，電勢能增大
C．動能減小，電勢能減小D．動能增大，電勢能減小
7．如圖（a），將一彈簧振子豎直懸掛，以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點O，豎直向上為正方向建立x軸。若將小球從彈簧原長處由靜止釋放，其在地球與某球狀天體表面做簡諧運動的圖像如（b）所示（不考慮自轉(zhuǎn)影響），設(shè)地球、該天體的平均密度分別為和，地球半徑是該天體半徑的n倍。的值為（ ）
A．B．C．D．
二、多選題
8．X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子，并對光電子進(jìn)行分析的科研儀器，用某一頻率的X光照射某種金屬表面，逸出了光電子，若增加此X光的強(qiáng)度，則（ ）
A．該金屬逸出功增大B．X光的光子能量不變
C．逸出的光電子最大初動能增大D．單位時間逸出的光電子數(shù)增多
9．如圖，兩條“∧”形的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，間距為L，左、右兩導(dǎo)軌面與水平面夾角均為30°，均處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。將有一定阻值的導(dǎo)體棒ab、cd放置在導(dǎo)軌上，同時由靜止釋放，兩棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，ab、cd的質(zhì)量分別為2m和m，長度均為L。導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，重力加速度為g，兩棒在下滑過程中（ ）
A．回路中的電流方向為abcdaB．a(chǎn)b中電流趨于
C．a(chǎn)b與cd加速度大小之比始終為2︰1D．兩棒產(chǎn)生的電動勢始終相等
10．一足夠長木板置于水平地面上，二者間的動摩擦因數(shù)為μ。時，木板在水平恒力作用下，由靜止開始向右運動。某時刻，一小物塊以與木板等大、反向的速度從右端滑上木板。已知到的時間內(nèi)，木板速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，其中g(shù)為重力加速度大小。時刻，小物塊與木板的速度相同。下列說法正確的是（ ）
A．小物塊在時刻滑上木板B．小物塊和木板間動摩擦因數(shù)為2μ
C．小物塊與木板的質(zhì)量比為3︰4D．之后小物塊和木板一起做勻速運動
三、實驗題
11．某探究小組要測量電池的電動勢和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘妷罕?、電阻絲、定值電阻（阻值為）、金屬夾、刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。他們設(shè)計了如圖所示的實驗電路原理圖。
(1)實驗步驟如下：
①將電阻絲拉直固定，按照圖（a）連接電路，金屬夾置于電阻絲的 。（填“A”或“B”）端；
②閉合開關(guān)S，快速滑動金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U，斷開開關(guān)S，記錄金屬夾與B端的距離L；
③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖（c）中圖線Ⅰ；
④按照圖（b）將定值電阻接入電路，多次重復(fù)步驟②，再根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖（c）中圖線Ⅱ。
(2)由圖線得出縱軸截距為b，則待測電池的電動勢 。
(3)由圖線求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分別為、，若，則待測電池的內(nèi)阻 （用和表示）。
12．圖（a）為一套半圓拱形七色彩虹積木示意圖，不同顏色的積木直徑不同。某同學(xué)通過實驗探究這套積木小幅擺動時周期T與外徑D之間的關(guān)系。
(1)用刻度尺測量不同顏色積木的外徑D，其中對藍(lán)色積木的某次測量如圖（b）所示，從圖中讀出 。
(2)將一塊積木靜置于硬質(zhì)水平桌面上，設(shè)置積木左端平衡位置的參考點O，將積木的右端按下后釋放，如圖（c）所示。當(dāng)積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時，第20次時停止計時，這一過程中積木擺動了 個周期。
(3)換用其他積木重復(fù)上述操作，測得多組數(shù)據(jù)。為了探究T與D之間的函數(shù)關(guān)系，可用它們的自然對數(shù)作為橫、縱坐標(biāo)繪制圖像進(jìn)行研究，數(shù)據(jù)如下表所示：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制出圖像如圖（d）所示，則T與D的近似關(guān)系為 。
A．B．C．D．
(4)請寫出一條提高該實驗精度的改進(jìn)措施： 。
四、解答題
13．如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2 = 5：1，原線圈接在電壓峰值為Um的正弦交變電源上，副線圈的回路中接有阻值為R的電熱絲，電熱絲密封在絕熱容器內(nèi)，容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。接通電路開始加熱，加熱前氣體溫度為T0。
（1）求變壓器的輸出功率P；
（2）已知該容器內(nèi)的氣體吸收的熱量Q與其溫度變化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，要使容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)達(dá)到加熱前的2倍，求電熱絲的通電時間t。
14．如圖，高度的水平桌面上放置兩個相同物塊A、B，質(zhì)量。A、B間夾一壓縮量的輕彈簧，彈簧與A、B不栓接。同時由靜止釋放A、B，彈簧恢復(fù)原長時A恰好從桌面左端沿水平方向飛出，水平射程；B脫離彈簧后沿桌面滑行一段距離后停止。A、B均視為質(zhì)點，取重力加速度。求：
（1）脫離彈簧時A、B的速度大小和；
（2）物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）整個過程中，彈簧釋放的彈性勢能。
15．現(xiàn)代粒子加速器常用電磁場控制粒子團(tuán)的運動及尺度。簡化模型如圖：Ⅰ、Ⅱ區(qū)寬度均為L，存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向；Ⅲ、Ⅳ區(qū)為電場區(qū)，Ⅳ區(qū)電場足夠?qū)?，各區(qū)邊界均垂直于x軸，O為坐標(biāo)原點。甲、乙為粒子團(tuán)中的兩個電荷量均為＋q，質(zhì)量均為m的粒子。如圖，甲、乙平行于x軸向右運動，先后射入Ⅰ區(qū)時速度大小分別為和。甲到P點時，乙剛好射入Ⅰ區(qū)。乙經(jīng)過Ⅰ區(qū)的速度偏轉(zhuǎn)角為30°，甲到O點時，乙恰好到P點。已知Ⅲ區(qū)存在沿＋x方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小。不計粒子重力及粒子間相互作用，忽略邊界效應(yīng)及變化的電場產(chǎn)生的磁場。
（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（2）求Ⅲ區(qū)寬度d；
（3）Ⅳ區(qū)x軸上的電場方向沿x軸，電場強(qiáng)度E隨時間t、位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系為，其中常系數(shù)，已知、k未知，取甲經(jīng)過O點時。已知甲在Ⅳ區(qū)始終做勻速直線運動，設(shè)乙在Ⅳ區(qū)受到的電場力大小為F，甲、乙間距為Δx，求乙追上甲前F與Δx間的關(guān)系式（不要求寫出Δx的取值范圍）
答案
一、單選題
1．2024年5月3日，長征五號遙八運載火箭托舉嫦娥六號探測器進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，火箭升空過程中，以下描述其狀態(tài)的物理量屬于矢量的是（ ）
A．質(zhì)量B．速率C．動量D．動能
【答案】C
【解析】矢量是既有大小，又有方向的物理量，所以動量是矢量，而質(zhì)量、速率、動能只有大小沒有方向，是標(biāo)量。
故選C。
2．“指尖轉(zhuǎn)球”是花式籃球表演中常見的技巧。如圖，當(dāng)籃球在指尖上繞軸轉(zhuǎn)動時，球面上P、Q兩點做圓周運動的（ ）
A．半徑相等B．線速度大小相等
C．向心加速度大小相等D．角速度大小相等
【答案】D
【解析】A．由圖可知，球面上P、Q兩點做圓周運動的半徑的關(guān)系為，A錯誤；
B．由可知，球面上P、Q兩點做圓周運動的線速度的關(guān)系為，B錯誤；
C．由可知，球面上P、Q兩點做圓周運動的向心加速度的關(guān)系為，C錯誤。
D．根據(jù)題意可知，球面上P、Q兩點轉(zhuǎn)動時屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度大小相等，D正確；
故選D。
3．利用硯臺將墨條研磨成墨汁時講究“圓、緩、勻”，如圖，在研磨過程中，硯臺始終靜止在水平桌面上。當(dāng)墨條的速度方向水平向左時，（ ）
A．硯臺對墨條的摩擦力方向水平向左
B．桌面對硯臺的摩擦力方向水平向左
C．桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力
D．桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓力是一對平衡力
【答案】C
【解析】A．當(dāng)墨條速度方向水平向左時，墨條相對于硯臺向左運動，故硯臺對墨條的摩擦力方向水平向右，A錯誤；
B．根據(jù)牛頓第三定律，墨條對硯臺的摩擦力方向水平向左，由于硯臺處于靜止?fàn)顟B(tài)，故桌面對硯臺的摩擦力方向水平向右，B錯誤；
C．由于硯臺處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力，C正確；
D．桌面對硯臺的支持力大小等于硯臺的重力加上墨條對其的壓力，故桌面對硯臺的支持力大于墨條對硯臺的壓力，D錯誤。
故選C。
4．某同學(xué)自制雙縫干涉實驗裝置，在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋。下列做法可以使相鄰兩條亮紋中央間距變小的是（ ）
A．換用更粗的頭發(fā)絲B．換用紅色激光照雙縫
C．增大紙板與墻面的距離D．減小光源與紙板的距離
【答案】A
【解析】根據(jù)干涉條紋間距，可知：
A．換用更粗的頭發(fā)絲，雙縫間距d變大，則相鄰兩條亮紋中央間距變小，A正確；
B．換用紅色激光照雙縫，波長變長，則相鄰兩條亮紋中央間距變大，B錯誤；
C．增大紙板與墻面的距離l，則相鄰兩條亮紋中央間距變大，C錯誤；
D．減小光源與紙板的距離，不會影響相鄰兩條亮紋中央間距，D錯誤。
故選A。
5．某種不導(dǎo)電溶液的相對介電常數(shù)與濃度的關(guān)系曲線如圖（a）所示，將平行板電容器的兩極板全部插入該溶液中，并與恒壓電源，電流表等構(gòu)成如圖（b）所示的電路，閉合開關(guān)S后，若降低溶液濃度，則（ ）
A．電容器的電容減小B．電容器所帶的電荷量增大
C．電容器兩極板之間的電勢差增大D．溶液濃度降低過程中電流方向為M→N
【答案】B
【解析】A．降低溶液濃度，不導(dǎo)電溶液的相對介電常數(shù)ε增大，根據(jù)電容器的決定式可知電容器的電容增大，A錯誤；
BC．溶液不導(dǎo)電沒有形成閉合回路，電容器兩端的電壓不變，根據(jù)結(jié)合A選項分析可知電容器所帶的電荷量增大，B正確，C錯誤；
D．根據(jù)B選項分析可知電容器所帶的電荷量增大，則給電容器充電，根據(jù)題圖可知電路中電流方向為，D錯誤。
故選B。
6．在水平方向的勻強(qiáng)電場中，一帶電小球僅在重力和電場力作用下于豎直面（紙面）內(nèi)運動。如圖，若小球的初速度方向沿虛線，則其運動軌跡為直線，若小球的初速度方向垂直于虛線，則其從O點出發(fā)運動到O點等高處的過程中（ ）
A．動能減小，電勢能增大B．動能增大，電勢能增大
C．動能減小，電勢能減小D．動能增大，電勢能減小
【答案】D
【解析】由題意若小球的初速度方向沿虛線，則其運動軌跡為直線，可知電場力和重力的合力沿著虛線方向，又電場強(qiáng)度方向為水平方向，根據(jù)力的合成可知電場強(qiáng)度方向水平向右，若小球的初速度方向垂直于虛線，則其從O點出發(fā)運動到O點等高處的過程中重力對小球做功為零，電場力的方向與小球的運動方向相同，則電場力對小球正功，小球的動能增大，電勢能減小。
故選D。
7．如圖（a），將一彈簧振子豎直懸掛，以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點O，豎直向上為正方向建立x軸。若將小球從彈簧原長處由靜止釋放，其在地球與某球狀天體表面做簡諧運動的圖像如（b）所示（不考慮自轉(zhuǎn)影響），設(shè)地球、該天體的平均密度分別為和，地球半徑是該天體半徑的n倍。的值為（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】設(shè)地球表面的重力加速度為，某球體天體表面的重力加速度為，彈簧的勁度系數(shù)為，根據(jù)簡諧運動的對稱性有
可得
可得
設(shè)某球體天體的半徑為，在星球表面，有
聯(lián)立可得
故選C。
二、多選題
8．X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子，并對光電子進(jìn)行分析的科研儀器，用某一頻率的X光照射某種金屬表面，逸出了光電子，若增加此X光的強(qiáng)度，則（ ）
A．該金屬逸出功增大B．X光的光子能量不變
C．逸出的光電子最大初動能增大D．單位時間逸出的光電子數(shù)增多
【答案】BD
【解析】A．金屬的逸出功是金屬的自身固有屬性，僅與金屬自身有關(guān)，增加此X光的強(qiáng)度，該金屬逸出功不變，A錯誤；
B．根據(jù)光子能量公式可知增加此X光的強(qiáng)度，X光的光子能量不變，B正確；
C．由愛因斯坦光電方程可知逸出的光電子最大初動能不變，C錯誤；
D．增加此X光的強(qiáng)度，單位時間照射到金屬表面的光子變多，則單位時間逸出的光電子數(shù)增多，D正確。
故選BD。
9．如圖，兩條“∧”形的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，間距為L，左、右兩導(dǎo)軌面與水平面夾角均為30°，均處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。將有一定阻值的導(dǎo)體棒ab、cd放置在導(dǎo)軌上，同時由靜止釋放，兩棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，ab、cd的質(zhì)量分別為2m和m，長度均為L。導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，重力加速度為g，兩棒在下滑過程中（ ）
A．回路中的電流方向為abcdaB．a(chǎn)b中電流趨于
C．a(chǎn)b與cd加速度大小之比始終為2︰1D．兩棒產(chǎn)生的電動勢始終相等
【答案】AB
【解析】A．兩導(dǎo)體棒沿軌道向下滑動，根據(jù)右手定則可知回路中的電流方向為abcda；A正確；
BC．設(shè)回路中的總電阻為R，對于任意時刻當(dāng)電路中的電流為I時，對ab根據(jù)牛頓第二定律得
對cd
故可知
由分析可知兩個導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動勢相互疊加，隨著導(dǎo)體棒速度的增大，回路中的電流增大，導(dǎo)體棒受到的安培力在增大，故可知當(dāng)安培力沿導(dǎo)軌方向的分力與重力沿導(dǎo)軌向下的分力平衡時導(dǎo)體棒將勻速運動，此時電路中的電流達(dá)到穩(wěn)定值，此時對ab分析可得
解得，B正確，C錯誤；
D．由前面分析可知，故可知兩導(dǎo)體棒速度大小始終相等，由于兩邊磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不等，D錯誤。
故選AB。
10．一足夠長木板置于水平地面上，二者間的動摩擦因數(shù)為μ。時，木板在水平恒力作用下，由靜止開始向右運動。某時刻，一小物塊以與木板等大、反向的速度從右端滑上木板。已知到的時間內(nèi)，木板速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，其中g(shù)為重力加速度大小。時刻，小物塊與木板的速度相同。下列說法正確的是（ ）
A．小物塊在時刻滑上木板B．小物塊和木板間動摩擦因數(shù)為2μ
C．小物塊與木板的質(zhì)量比為3︰4D．之后小物塊和木板一起做勻速運動
【答案】ABD
【解析】A．圖像的斜率表示加速度，可知時刻木板的加速度發(fā)生改變，故可知小物塊在時刻滑上木板，A正確；
B．設(shè)小物塊和木板間動摩擦因數(shù)為，根據(jù)題意結(jié)合圖像可知物體開始滑上木板時的速度大小為，方向水平向左，物塊在木板上滑動的加速度為
經(jīng)過時間與木板共速此時速度大小為，方向水平向右，故可得
解得，B正確；
C．設(shè)木板質(zhì)量為M，物塊質(zhì)量為m，根據(jù)圖像可知物塊未滑上木板時，木板的加速度為
故可得
解得
由圖像可知物塊滑上木板后木板的加速度為
此時對木板由牛頓第二定律得
解得，C錯誤；
D．假設(shè)之后小物塊和木板一起共速運動，對整體
故可知此時整體處于平衡狀態(tài)，假設(shè)成立，即之后小物塊和木板一起做勻速運動，D正確。
故選ABD。
三、實驗題
11．某探究小組要測量電池的電動勢和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘妷罕?、電阻絲、定值電阻（阻值為）、金屬夾、刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。他們設(shè)計了如圖所示的實驗電路原理圖。
(1)實驗步驟如下：
①將電阻絲拉直固定，按照圖（a）連接電路，金屬夾置于電阻絲的 。（填“A”或“B”）端；
②閉合開關(guān)S，快速滑動金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U，斷開開關(guān)S，記錄金屬夾與B端的距離L；
③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖（c）中圖線Ⅰ；
④按照圖（b）將定值電阻接入電路，多次重復(fù)步驟②，再根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖（c）中圖線Ⅱ。
(2)由圖線得出縱軸截距為b，則待測電池的電動勢 。
(3)由圖線求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分別為、，若，則待測電池的內(nèi)阻 （用和表示）。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，金屬夾置于電阻絲的最大阻值處，由題圖可知，應(yīng)該置于端。
（2）對于電路圖（a），根據(jù)閉合電路歐姆定律有
設(shè)金屬絲的電阻率為，橫截面積為，結(jié)合歐姆定律和電阻定律
聯(lián)立可得整理可得
對于電路圖（b），根據(jù)閉合電路歐姆定律有
結(jié)合歐姆定律和電阻定律
聯(lián)立后整理
可知圖線的縱軸截距
解得
（3）根據(jù)題意可知又
聯(lián)立解得
12．圖（a）為一套半圓拱形七色彩虹積木示意圖，不同顏色的積木直徑不同。某同學(xué)通過實驗探究這套積木小幅擺動時周期T與外徑D之間的關(guān)系。
(1)用刻度尺測量不同顏色積木的外徑D，其中對藍(lán)色積木的某次測量如圖（b）所示，從圖中讀出 。
(2)將一塊積木靜置于硬質(zhì)水平桌面上，設(shè)置積木左端平衡位置的參考點O，將積木的右端按下后釋放，如圖（c）所示。當(dāng)積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時，第20次時停止計時，這一過程中積木擺動了 個周期。
(3)換用其他積木重復(fù)上述操作，測得多組數(shù)據(jù)。為了探究T與D之間的函數(shù)關(guān)系，可用它們的自然對數(shù)作為橫、縱坐標(biāo)繪制圖像進(jìn)行研究，數(shù)據(jù)如下表所示：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制出圖像如圖（d）所示，則T與D的近似關(guān)系為 。
A．B．C．D．
(4)請寫出一條提高該實驗精度的改進(jìn)措施： 。
【答案】(1)7.54/7.55/7.56
(2)10
(3)A
(4)換更光滑的硬質(zhì)水平桌面
【解析】（1）刻度尺的分度值為0.1cm，需要估讀到分度值下一位，讀數(shù)為
（2）積木左端兩次經(jīng)過參考點O為一個周期，當(dāng)積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時，第20次時停止計時，這一過程中積木擺動了10個周期。
（3）由圖可知，與成正比，斜率為0.5，即
整理可得，整理可得T與D的近似關(guān)系為
故選A。
（4）為了減小實驗誤差：換更光滑的硬質(zhì)水平桌面。
四、解答題
13．如圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2 = 5：1，原線圈接在電壓峰值為Um的正弦交變電源上，副線圈的回路中接有阻值為R的電熱絲，電熱絲密封在絕熱容器內(nèi)，容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。接通電路開始加熱，加熱前氣體溫度為T0。
（1）求變壓器的輸出功率P；
（2）已知該容器內(nèi)的氣體吸收的熱量Q與其溫度變化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，要使容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)達(dá)到加熱前的2倍，求電熱絲的通電時間t。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由原線圈正弦交流電的峰值可知變壓器輸入電壓有效值為
設(shè)變壓器副線圈的輸出電壓為U2，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系有
聯(lián)立解得
理想變壓器的輸出功率等于R的熱功率，即
（2）設(shè)加熱前容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，則加熱后氣體的壓強(qiáng)為2p0，溫度為T2，容器內(nèi)的氣體做等容變化，則有
由知氣體吸收的熱量
由熱力學(xué)第一定律，氣體的體積不變，所以W = 0，容器是絕熱容器，則
電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收
聯(lián)立整理得
解得
14．如圖，高度的水平桌面上放置兩個相同物塊A、B，質(zhì)量。A、B間夾一壓縮量的輕彈簧，彈簧與A、B不栓接。同時由靜止釋放A、B，彈簧恢復(fù)原長時A恰好從桌面左端沿水平方向飛出，水平射程；B脫離彈簧后沿桌面滑行一段距離后停止。A、B均視為質(zhì)點，取重力加速度。求：
（1）脫離彈簧時A、B的速度大小和；
（2）物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）整個過程中，彈簧釋放的彈性勢能。
【答案】（1）1m/s，1m/s；（2）0.2；（3）0.12J
【解析】（1）對A物塊由平拋運動知識得
代入數(shù)據(jù)解得，脫離彈簧時A的速度大小為
對AB物塊整體由動量守恒定律
解得脫離彈簧時B的速度大小為
（2）對物塊B由動能定理
代入數(shù)據(jù)解得，物塊與桌面的動摩擦因數(shù)為
（3）由能量守恒定律
其中，
解得整個過程中，彈簧釋放的彈性勢能
15．現(xiàn)代粒子加速器常用電磁場控制粒子團(tuán)的運動及尺度。簡化模型如圖：Ⅰ、Ⅱ區(qū)寬度均為L，存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向；Ⅲ、Ⅳ區(qū)為電場區(qū)，Ⅳ區(qū)電場足夠?qū)?，各區(qū)邊界均垂直于x軸，O為坐標(biāo)原點。甲、乙為粒子團(tuán)中的兩個電荷量均為＋q，質(zhì)量均為m的粒子。如圖，甲、乙平行于x軸向右運動，先后射入Ⅰ區(qū)時速度大小分別為和。甲到P點時，乙剛好射入Ⅰ區(qū)。乙經(jīng)過Ⅰ區(qū)的速度偏轉(zhuǎn)角為30°，甲到O點時，乙恰好到P點。已知Ⅲ區(qū)存在沿＋x方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小。不計粒子重力及粒子間相互作用，忽略邊界效應(yīng)及變化的電場產(chǎn)生的磁場。
（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（2）求Ⅲ區(qū)寬度d；
（3）Ⅳ區(qū)x軸上的電場方向沿x軸，電場強(qiáng)度E隨時間t、位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系為，其中常系數(shù)，已知、k未知，取甲經(jīng)過O點時。已知甲在Ⅳ區(qū)始終做勻速直線運動，設(shè)乙在Ⅳ區(qū)受到的電場力大小為F，甲、乙間距為Δx，求乙追上甲前F與Δx間的關(guān)系式（不要求寫出Δx的取值范圍）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）對乙粒子，如圖所示
由洛倫茲力提供向心力
由幾何關(guān)系
聯(lián)立解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
（2）題意可知，根據(jù)對稱性，乙在磁場中運動的時間為
對甲粒子，由對稱性可知，甲粒子沿著直線從P點到O點，由運動學(xué)公式
由牛頓第二定律
聯(lián)立可得Ⅲ區(qū)寬度為
（3）甲粒子經(jīng)過O點時的速度為
因為甲在Ⅳ區(qū)始終做勻速直線運動，則
可得
設(shè)乙粒子經(jīng)過Ⅲ區(qū)的時間為，乙粒子在Ⅳ區(qū)運動時間為，則上式中
對乙可得
整理可得
對甲可得，則
化簡可得乙追上甲前F與Δx間的關(guān)系式為
顏色
紅
橙
黃
綠
青
藍(lán)
紫
2.9392
2.7881
2.5953
2.4849
2.197
?
1.792
顏色
紅
橙
黃
綠
青
藍(lán)
紫
2.9392
2.7881
2.5953
2.4849
2.197
?
1.792

相關(guān)試卷

浙江2024年高考物理模擬試卷附答案：

這是一份浙江2024年高考物理模擬試卷附答案，共22頁。試卷主要包含了單選題，多選題，實驗題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

江西2024年高考物理模擬試卷附答案：

這是一份江西2024年高考物理模擬試卷附答案，共17頁。試卷主要包含了單選題，多選題，實驗題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

湖南2024年高考物理模擬試卷附答案：

這是一份湖南2024年高考物理模擬試卷附答案，共19頁。試卷主要包含了單選題，多選題，實驗題，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

河北2024年高考物理模擬試卷附答案

河北2024年高考物理模擬試卷附答案
2024年湖北高考物理模擬試卷附答案

2024年湖北高考物理模擬試卷附答案
2023年高考遼寧物理真試卷【附真題答案】

2023年高考遼寧物理真試卷【附真題答案】
_2021年遼寧高考物理模擬演練試題及答案

_2021年遼寧高考物理模擬演練試題及答案
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
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。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
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
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗證碼 獲取驗證碼

手機(jī)驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部