一、綜合題
物質(zhì)性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的重要手段之一,也是物理學(xué)研究的重要方法。
1.通過(guò)“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)可推測(cè)油酸分子的直徑約為( )
A.B.C.D.
2.驗(yàn)證氣體體積隨溫度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,用支架將封有一定質(zhì)量氣體的注射器和溫度傳感器固定在盛有熱水的燒杯中。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,隨著水溫的緩慢下降,記錄多組氣體溫度和體積的數(shù)據(jù)。
(1)不考慮漏氣因素,符合理論預(yù)期的圖線是
A. B.
C. D.
(2)下列有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是
A.實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄環(huán)境溫度 B.實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄大氣壓強(qiáng)
C.待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù) D.測(cè)量過(guò)程中保持水面高于活塞下端
汽車(chē)智能化
我國(guó)的汽車(chē)智能化技術(shù)發(fā)展迅猛。各類(lèi)車(chē)載雷達(dá)是汽車(chē)自主感知系統(tǒng)的重要組成部分。汽車(chē)在檢測(cè)到事故風(fēng)險(xiǎn)后,通過(guò)自主決策和自主控制及時(shí)采取措施,提高了安全性。
3.車(chē)載雷達(dá)系統(tǒng)可以發(fā)出激光和超聲波信號(hào),其中( )
A.僅激光是橫波B.激光與超聲波都是橫波
C.僅超聲波是橫波D.激光與超聲波都不是橫波
4.一輛質(zhì)量的汽車(chē),以的速度在平直路面上勻速行駛,此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率,汽車(chē)受到的阻力大小為 N。當(dāng)車(chē)載雷達(dá)探測(cè)到前方有障碼物時(shí),主動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)立即撤去發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力,同時(shí)施加制動(dòng)力使車(chē)輛減速。在剛進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)的瞬間,系統(tǒng)提供的制動(dòng)功率,此時(shí)汽車(chē)的制動(dòng)力大小為 N,加速度大小為 。(不計(jì)傳動(dòng)裝置和熱損耗造成的能量損失)
神秘的光
光的行為曾令物理學(xué)家感到困惑。雙縫干涉、光電效應(yīng)等具有里程碑意義的實(shí)驗(yàn)。逐漸揭開(kāi)了光的神秘面紗。人類(lèi)對(duì)光的認(rèn)識(shí)不斷深入,引發(fā)了具有深遠(yuǎn)意義的物理學(xué)革命。
5.在“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,雙縫間距為d,雙縫到光強(qiáng)分布傳感器距離為L(zhǎng)。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得N條暗條紋間距為D,則激光器發(fā)出的光波波長(zhǎng)為 。
A. B. C. D.
(2)在激光器和雙縫之間加入一個(gè)與光束垂直放置的偏振片,測(cè)得的干涉條紋間距與不加偏振片時(shí)相比
A.增加 B.不變 C.減小
(3)移去偏振片,將雙縫換成單縫,能使單縫衍射中央亮紋寬度增大的操作有 (多選)
A.減小縫寬 B.使單縫靠近傳感器
C.增大縫寬 D.使單縫遠(yuǎn)離傳感器
6.某紫外激光波長(zhǎng)為,其單個(gè)光子能量為 。若用該激光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),所用光電材料的截止頻率為,則逸出光電子的最大初動(dòng)能為 。(普朗克常量為h,真空中光速為c)
引力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
包括太陽(yáng)、地球在內(nèi)的所有物體都會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生引力場(chǎng)。在不同尺度的空間,引力場(chǎng)中的物體運(yùn)動(dòng)具有不同的表象。牛頓揭示了蘋(píng)果下落和行星運(yùn)動(dòng)共同的物理機(jī)制。意味著天上的物理和地上的物理是一樣的,物理規(guī)律的普適性反映了一種簡(jiǎn)單的美。
7.如圖,小球a通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線Ⅰ,Ⅱ懸掛,處于靜止?fàn)顟B(tài)。線Ⅰ長(zhǎng),Ⅱ上端固定于離地的O點(diǎn),與豎直方向之間夾角;線Ⅱ保持水平。O點(diǎn)正下方有一與a質(zhì)量相等的小球b,靜置于離地高度的支架上。(取,,)
(1)在線Ⅰ,Ⅱ的張力大小,和小球a所受重力大小G中,最大的是 。
(2)燒斷線Ⅱ,a運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與b發(fā)生彈性碰撞。求:
①與b球碰撞前瞬間a球的速度大?。唬ㄓ?jì)算)
②碰撞后瞬間b球的速度大?。唬ㄓ?jì)算)
③b球的水平射程s。(計(jì)算)
8.圖示虛線為某慧星繞日運(yùn)行的橢圓形軌道,a、c為橢圓軌道長(zhǎng)軸端點(diǎn),b、d為橢圓軌道短軸端點(diǎn)?;坌茄貓D中箭頭方向運(yùn)行。
(1)該彗星某時(shí)刻位于a點(diǎn),經(jīng)過(guò)四分之一周期該慧星位于軌道的
A.a(chǎn)b之間 B.b點(diǎn) C.bc之間 D.c點(diǎn)
(2)已知太陽(yáng)質(zhì)量為M,引力常量為G。當(dāng)慧日間距為時(shí),彗星速度大小為。求慧日間距為時(shí)的慧星速度大小。(計(jì)算)
氫的同位素
氫元素是宇宙中最簡(jiǎn)單的元素,有三種同位素。科學(xué)家利用電磁場(chǎng)操控并篩選這三種同位素,使其應(yīng)用于核研究中。
9.原子核之間由于相互作用會(huì)產(chǎn)生新核,這一過(guò)程具有多種形式。
(1)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過(guò)程稱為
A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng) B.衰變 C.核聚變 D.核裂變
(2)核的質(zhì)量為,核的質(zhì)量為,它們通過(guò)核反應(yīng)形成一個(gè)質(zhì)量為的氮原子核,此過(guò)程釋放的能量為 。(真空中光速為c)
10.某回旋加速器的示意圖如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅分布于兩個(gè)相同且正對(duì)的半圓形中空金屬盒,內(nèi),且與金屬盒表面垂直。交變電源通過(guò)Ⅰ,Ⅱ分別與,相連,僅在,縫隙間的狹窄區(qū)域產(chǎn)生交變電場(chǎng)。初動(dòng)能為零的帶電粒子自縫隙中靠近的圓心O處經(jīng)縫隙間的電場(chǎng)加速后,以垂直磁場(chǎng)的速度進(jìn)入。
(1)粒子在,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,洛倫茲力對(duì)粒子做功為W,沖量為I,則 ;
A., B., C., D.,
(2)核和核自圖中O處同時(shí)釋放,Ⅰ,Ⅱ間電勢(shì)差絕對(duì)值始終為U,電場(chǎng)方向做周期性變化,核在每次經(jīng)過(guò)縫隙間時(shí)均被加速(假設(shè)粒子通過(guò)縫隙的時(shí)間和粒子間相互作用可忽略)。核完成3次加速時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)核的動(dòng)能之比為 。
A. B. C. D. E.
11.如圖,靜電選擇器由兩塊相互絕緣、半徑很大的同心圓弧形電極組成。電極間所加電壓為U。由于兩電極間距d很小,可近似認(rèn)為兩電極半徑均為,且電極間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等,方向沿徑向垂直于電極。
(1)電極間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ;
(2)由核、核和核組成的粒子流從狹縫進(jìn)入選擇器,若不計(jì)粒子間相互作用,部分粒子在電場(chǎng)力作用下能沿圓弧路徑從選擇器出射。
①出射的粒子具有相同的 ;
A.速度 B.動(dòng)能 C.動(dòng)量 D.比荷
②對(duì)上述①中的選擇做出解釋。(論證)
自行車(chē)發(fā)電照明系統(tǒng)
某自行車(chē)所裝車(chē)燈發(fā)電機(jī)如圖(a)所示,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖(b)。繞有線圈的匚形鐵芯開(kāi)口處裝有磁鐵。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦輪又通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng),從而使鐵芯中磁通量發(fā)生變化。線圈兩端c、d作為發(fā)電機(jī)輸出端。通過(guò)導(dǎo)線與標(biāo)有“12V,6W”的燈泡相連。當(dāng)車(chē)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)榆出電壓近似視為正弦交流電。假設(shè)燈泡阻值不變,摩擦輪與輪胎間不打滑。
12.在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中
(1)通過(guò)的電流方向(在圖中用箭頭標(biāo)出);
(2)中的電流
A.逐漸變大 B.逐漸變小 C.先變大后變小 D.先變小后變大
13.若發(fā)電機(jī)線圈電阻為2Ω,車(chē)輪以某一轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),恰能正常發(fā)光。將更換為標(biāo)有“24V,6W”的燈泡,當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速仍為n時(shí)
(1)兩端的電壓
A.大于12V B.等于12V C.小于12V
(2)消耗的功率
A.大于6W B.等于6W C.小于6W
14.利用理想變壓器將發(fā)電機(jī)輸出電壓變壓后對(duì)標(biāo)有“24V,6W”的燈泡供電,使燈泡正常發(fā)光,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比,該變壓器原線圈兩端的電壓為 V。
15.在水平路面騎行時(shí),假設(shè)騎車(chē)人對(duì)自行車(chē)做的功僅用于克服空氣阻力和發(fā)電機(jī)阻力。已知空氣阻力與車(chē)速成正比,忽略發(fā)電機(jī)內(nèi)阻。
(1)在自行車(chē)勻加速行駛過(guò)程中,發(fā)電機(jī)輸出電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能為
A.B.C.D.
(2)無(wú)風(fēng)時(shí)自行車(chē)以某一速度勻速行駛,克服空氣阻力的功率,車(chē)燈的功率為。為使車(chē)燈的功率增大到,騎車(chē)人的功率P應(yīng)為
答案
一、綜合題
物質(zhì)性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的重要手段之一,也是物理學(xué)研究的重要方法。
1.通過(guò)“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)可推測(cè)油酸分子的直徑約為( )
A.B.C.D.
2.驗(yàn)證氣體體積隨溫度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,用支架將封有一定質(zhì)量氣體的注射器和溫度傳感器固定在盛有熱水的燒杯中。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,隨著水溫的緩慢下降,記錄多組氣體溫度和體積的數(shù)據(jù)。
(1)不考慮漏氣因素,符合理論預(yù)期的圖線是
A. B.
C. D.
(2)下列有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是
A.實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄環(huán)境溫度 B.實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄大氣壓強(qiáng)
C.待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù) D.測(cè)量過(guò)程中保持水面高于活塞下端
【答案】1.C 2. A C
【解析】1.通過(guò)“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)可推測(cè)油酸分子的直徑約為或。
故選C。
2.(1)[1]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中壓強(qiáng)不變,根據(jù)
可得可知,在壓強(qiáng)不變的情況下,氣體體積與熱力學(xué)溫度成正比,與攝氏溫度成一次函數(shù)關(guān)系,A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選A。
(2)[2]A.環(huán)境溫度不影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄環(huán)境溫度并不能減小實(shí)驗(yàn)誤差,A錯(cuò)誤;
B.本實(shí)驗(yàn)壓強(qiáng)不變,實(shí)驗(yàn)前測(cè)量并記錄大氣壓強(qiáng)不能減小實(shí)驗(yàn)誤差,B錯(cuò)誤;
C.待溫度讀數(shù)完全穩(wěn)定后才記錄數(shù)據(jù),穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)更加接近真實(shí)數(shù)據(jù),故能減小誤差,C正確;
D.測(cè)量過(guò)程中保持水面高于活塞下端不能減少誤差,D錯(cuò)誤。
故選C。
汽車(chē)智能化
我國(guó)的汽車(chē)智能化技術(shù)發(fā)展迅猛。各類(lèi)車(chē)載雷達(dá)是汽車(chē)自主感知系統(tǒng)的重要組成部分。汽車(chē)在檢測(cè)到事故風(fēng)險(xiǎn)后,通過(guò)自主決策和自主控制及時(shí)采取措施,提高了安全性。
3.車(chē)載雷達(dá)系統(tǒng)可以發(fā)出激光和超聲波信號(hào),其中( )
A.僅激光是橫波B.激光與超聲波都是橫波
C.僅超聲波是橫波D.激光與超聲波都不是橫波
4.一輛質(zhì)量的汽車(chē),以的速度在平直路面上勻速行駛,此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率,汽車(chē)受到的阻力大小為 N。當(dāng)車(chē)載雷達(dá)探測(cè)到前方有障碼物時(shí),主動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)立即撤去發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力,同時(shí)施加制動(dòng)力使車(chē)輛減速。在剛進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)的瞬間,系統(tǒng)提供的制動(dòng)功率,此時(shí)汽車(chē)的制動(dòng)力大小為 N,加速度大小為 。(不計(jì)傳動(dòng)裝置和熱損耗造成的能量損失)
【答案】3.B 4. 600
【解析】3.車(chē)載雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)出的激光和超聲波信號(hào)都是橫波。
故選B。
4.[1]根據(jù)題意可知,汽車(chē)勻速行駛,則牽引力等于阻力,則與
其中,
解得
[2]根據(jù)題意,由可得,汽車(chē)的制動(dòng)力大小為
[3]根據(jù)牛頓第二定律可得,加速度大小為
神秘的光
光的行為曾令物理學(xué)家感到困惑。雙縫干涉、光電效應(yīng)等具有里程碑意義的實(shí)驗(yàn)。逐漸揭開(kāi)了光的神秘面紗。人類(lèi)對(duì)光的認(rèn)識(shí)不斷深入,引發(fā)了具有深遠(yuǎn)意義的物理學(xué)革命。
5.在“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,雙縫間距為d,雙縫到光強(qiáng)分布傳感器距離為L(zhǎng)。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得N條暗條紋間距為D,則激光器發(fā)出的光波波長(zhǎng)為 。
A. B. C. D.
(2)在激光器和雙縫之間加入一個(gè)與光束垂直放置的偏振片,測(cè)得的干涉條紋間距與不加偏振片時(shí)相比
A.增加 B.不變 C.減小
(3)移去偏振片,將雙縫換成單縫,能使單縫衍射中央亮紋寬度增大的操作有 (多選)
A.減小縫寬 B.使單縫靠近傳感器
C.增大縫寬 D.使單縫遠(yuǎn)離傳感器
6.某紫外激光波長(zhǎng)為,其單個(gè)光子能量為 。若用該激光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),所用光電材料的截止頻率為,則逸出光電子的最大初動(dòng)能為 。(普朗克常量為h,真空中光速為c)
【答案】5. B B AD 6.
【解析】5.[1]條暗條紋間距為,說(shuō)明條紋間距
又,解得
故選B。
[2]加偏振片不會(huì)改變光的波長(zhǎng),因此條紋間距不變,B正確。
故選B。
[3]移去偏振片,將雙縫換成單縫,則會(huì)發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象,根據(jù)單縫衍射規(guī)律,減小縫的寬度、增加單縫到光屏的距離可以增大中央亮紋寬度。
故選AD。
6.[1]單個(gè)光子頻率為
根據(jù)普朗克量子化思想,單個(gè)光子能量
[2]所用光電材料的截止頻率為,則逸出功為,根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知,逸出光電子最大初動(dòng)能為
引力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
包括太陽(yáng)、地球在內(nèi)的所有物體都會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生引力場(chǎng)。在不同尺度的空間,引力場(chǎng)中的物體運(yùn)動(dòng)具有不同的表象。牛頓揭示了蘋(píng)果下落和行星運(yùn)動(dòng)共同的物理機(jī)制。意味著天上的物理和地上的物理是一樣的,物理規(guī)律的普適性反映了一種簡(jiǎn)單的美。
7.如圖,小球a通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線Ⅰ,Ⅱ懸掛,處于靜止?fàn)顟B(tài)。線Ⅰ長(zhǎng),Ⅱ上端固定于離地的O點(diǎn),與豎直方向之間夾角;線Ⅱ保持水平。O點(diǎn)正下方有一與a質(zhì)量相等的小球b,靜置于離地高度的支架上。(取,,)
(1)在線Ⅰ,Ⅱ的張力大小,和小球a所受重力大小G中,最大的是 。
(2)燒斷線Ⅱ,a運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與b發(fā)生彈性碰撞。求:
①與b球碰撞前瞬間a球的速度大小;(計(jì)算)
②碰撞后瞬間b球的速度大??;(計(jì)算)
③b球的水平射程s。(計(jì)算)
8.圖示虛線為某慧星繞日運(yùn)行的橢圓形軌道,a、c為橢圓軌道長(zhǎng)軸端點(diǎn),b、d為橢圓軌道短軸端點(diǎn)?;坌茄貓D中箭頭方向運(yùn)行。
(1)該彗星某時(shí)刻位于a點(diǎn),經(jīng)過(guò)四分之一周期該慧星位于軌道的
A.a(chǎn)b之間 B.b點(diǎn) C.bc之間 D.c點(diǎn)
(2)已知太陽(yáng)質(zhì)量為M,引力常量為G。當(dāng)慧日間距為時(shí),彗星速度大小為。求慧日間距為時(shí)的慧星速度大小。(計(jì)算)
【答案】7. 8. C
【解析】7.(1)[1]以小球a為對(duì)象,根據(jù)受力平衡可得
可知在線Ⅰ,Ⅱ的張力大小,和小球a所受重力大小G中,最大的是。
(2)①[2]由動(dòng)能定理可得
可得
②[3]由動(dòng)量守恒定律和能量守恒可得
聯(lián)立解得
③[4]由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有,
聯(lián)立解得
8.(1)[1]根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知,某慧星繞日運(yùn)行的橢圓形軌道上近日點(diǎn)a點(diǎn)速度最大,遠(yuǎn)日點(diǎn)c點(diǎn)速度最小,根據(jù)對(duì)稱性可知,從a點(diǎn)到c點(diǎn)所用時(shí)間為二分之一周期,且從a點(diǎn)到b點(diǎn)所用時(shí)間小于從b點(diǎn)到c點(diǎn)所用時(shí)間,則該彗星某時(shí)刻位于a點(diǎn),經(jīng)過(guò)四分之一周期該慧星位于軌道的bc之間。
故選C。
(2)[2]引力勢(shì)能的表達(dá)式為
彗星在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滿足機(jī)械能守恒,則有
解得
氫的同位素
氫元素是宇宙中最簡(jiǎn)單的元素,有三種同位素??茖W(xué)家利用電磁場(chǎng)操控并篩選這三種同位素,使其應(yīng)用于核研究中。
9.原子核之間由于相互作用會(huì)產(chǎn)生新核,這一過(guò)程具有多種形式。
(1)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過(guò)程稱為
A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng) B.衰變 C.核聚變 D.核裂變
(2)核的質(zhì)量為,核的質(zhì)量為,它們通過(guò)核反應(yīng)形成一個(gè)質(zhì)量為的氮原子核,此過(guò)程釋放的能量為 。(真空中光速為c)
10.某回旋加速器的示意圖如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅分布于兩個(gè)相同且正對(duì)的半圓形中空金屬盒,內(nèi),且與金屬盒表面垂直。交變電源通過(guò)Ⅰ,Ⅱ分別與,相連,僅在,縫隙間的狹窄區(qū)域產(chǎn)生交變電場(chǎng)。初動(dòng)能為零的帶電粒子自縫隙中靠近的圓心O處經(jīng)縫隙間的電場(chǎng)加速后,以垂直磁場(chǎng)的速度進(jìn)入。
(1)粒子在,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,洛倫茲力對(duì)粒子做功為W,沖量為I,則 ;
A., B., C., D.,
(2)核和核自圖中O處同時(shí)釋放,Ⅰ,Ⅱ間電勢(shì)差絕對(duì)值始終為U,電場(chǎng)方向做周期性變化,核在每次經(jīng)過(guò)縫隙間時(shí)均被加速(假設(shè)粒子通過(guò)縫隙的時(shí)間和粒子間相互作用可忽略)。核完成3次加速時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)核的動(dòng)能之比為 。
A. B. C. D. E.
11.如圖,靜電選擇器由兩塊相互絕緣、半徑很大的同心圓弧形電極組成。電極間所加電壓為U。由于兩電極間距d很小,可近似認(rèn)為兩電極半徑均為,且電極間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等,方向沿徑向垂直于電極。
(1)電極間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ;
(2)由核、核和核組成的粒子流從狹縫進(jìn)入選擇器,若不計(jì)粒子間相互作用,部分粒子在電場(chǎng)力作用下能沿圓弧路徑從選擇器出射。
①出射的粒子具有相同的 ;
A.速度 B.動(dòng)能 C.動(dòng)量 D.比荷
②對(duì)上述①中的選擇做出解釋。(論證)
【答案】9. C 10. D E 11. B 電場(chǎng)力作為向心力,q、E、r相同,則由上式可知也相同,即動(dòng)能相同
【解析】9.[1]質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的反應(yīng)稱為核聚變,C正確。
故選C。
[2]根據(jù)質(zhì)能方程可知,此過(guò)程釋放的能量為
10.[1]由于粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力不做功,即,洛倫茲力的沖量,D正確。
故選D。
[2]根據(jù)題意可知,核與核的電荷量之比為,,核與核的質(zhì)量之比為,根據(jù)帶點(diǎn)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期
可知,核與核的周期之比為,核完成3次加速后,實(shí)際在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)了2個(gè)半圈,時(shí)間為一個(gè)完整周期,則此時(shí)核在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)了圈,只加速了1次。根據(jù)動(dòng)能定理可知,對(duì)核有
對(duì)核有,解得動(dòng)能之比為,E正確。
故選E。
11.[1]根據(jù)題意可知,電極間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng),因此電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
[2][3]根據(jù)題意可知,電場(chǎng)力提供向心力,則
其中場(chǎng)強(qiáng)、半徑相同,三種原子核電荷量相同,則三種原子的相同,即動(dòng)能相同,B正確。
故選B。
自行車(chē)發(fā)電照明系統(tǒng)
某自行車(chē)所裝車(chē)燈發(fā)電機(jī)如圖(a)所示,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖(b)。繞有線圈的匚形鐵芯開(kāi)口處裝有磁鐵。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦輪又通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng),從而使鐵芯中磁通量發(fā)生變化。線圈兩端c、d作為發(fā)電機(jī)輸出端。通過(guò)導(dǎo)線與標(biāo)有“12V,6W”的燈泡相連。當(dāng)車(chē)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)榆出電壓近似視為正弦交流電。假設(shè)燈泡阻值不變,摩擦輪與輪胎間不打滑。
12.在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中
(1)通過(guò)的電流方向(在圖中用箭頭標(biāo)出);
(2)中的電流
A.逐漸變大 B.逐漸變小 C.先變大后變小 D.先變小后變大
13.若發(fā)電機(jī)線圈電阻為2Ω,車(chē)輪以某一轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),恰能正常發(fā)光。將更換為標(biāo)有“24V,6W”的燈泡,當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速仍為n時(shí)
(1)兩端的電壓
A.大于12V B.等于12V C.小于12V
(2)消耗的功率
A.大于6W B.等于6W C.小于6W
14.利用理想變壓器將發(fā)電機(jī)輸出電壓變壓后對(duì)標(biāo)有“24V,6W”的燈泡供電,使燈泡正常發(fā)光,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比,該變壓器原線圈兩端的電壓為 V。
15.在水平路面騎行時(shí),假設(shè)騎車(chē)人對(duì)自行車(chē)做的功僅用于克服空氣阻力和發(fā)電機(jī)阻力。已知空氣阻力與車(chē)速成正比,忽略發(fā)電機(jī)內(nèi)阻。
(1)在自行車(chē)勻加速行駛過(guò)程中,發(fā)電機(jī)輸出電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能為
A.B.C.D.
(2)無(wú)風(fēng)時(shí)自行車(chē)以某一速度勻速行駛,克服空氣阻力的功率,車(chē)燈的功率為。為使車(chē)燈的功率增大到,騎車(chē)人的功率P應(yīng)為
【答案】12. A 13. A C 14.12 15. C
【解析】12.(1)[1]根據(jù)題意,由楞次定律可知,通過(guò)的電流方向如圖所示
(2)[2]看圖可知,開(kāi)始階段,穿過(guò)線圈的磁通量最大,磁通量的變化率最小,轉(zhuǎn)動(dòng)后,磁通量減小,磁通量的變化率增大,當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量最小,磁通量的變化率最大,可知,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中中的電流逐漸增大。
故選A。
13.(1)[1]由題意,由公式可得,的電阻為
恰能正常發(fā)光,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為
的電阻為
車(chē)輪轉(zhuǎn)速仍為n時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值不變,則兩端的電壓
故選A。
(2)[2]消耗的功率
故選C。
14.由變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系有
解得
15.(1)[1]在自行車(chē)勻加速行駛過(guò)程中,發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越來(lái)越大,則周期越來(lái)越小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值越來(lái)越大,C正確。
故選C。
(2)[2]根據(jù)題意,由可得
又有
所以,又有,可得

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