本試卷共8頁,15小題,滿分100分??荚囉脮r(shí)75分鐘。
一、選擇題:本大題7小題,每小題4分,共28分。
1.醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”。它在醫(yī)療診斷中,常用半衰期為的作為示蹤原子。獲得的核反應(yīng)方程為:,診斷設(shè)備工作時(shí),放射粒子的核反應(yīng)方程為:,下列說法中正確的是( )
A.放射出射線
B.的電荷數(shù)與的電荷數(shù)相等
C.經(jīng),會全部發(fā)生衰變
D.的電離作用較強(qiáng),通過氣體時(shí)很容易使氣體電離
2.為了清理堵塞河道的冰凌,空軍實(shí)施投彈爆破。飛機(jī)在河道上空高處以速度v0水平勻速飛行,投擲下炸彈并擊中目標(biāo)。投出的炸彈在空中的運(yùn)動可視為平拋運(yùn)動,設(shè)下落高度為h,時(shí)間為t,動能為Ek,機(jī)械能為E,加速度為a,速度與水平方向的夾角為θ,則下列能表示炸彈在空中運(yùn)動過程中各物理量的變化圖像是( )
A.B.
C.D.
3.2024年5月3日嫦娥六號探測器由長征五號遙八運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射,之后準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,由此開啟世界首次月背“挖寶”之旅。如圖所示為嫦娥六號探測器登月的簡化示意圖,首先從地球表面發(fā)射探測器至地月轉(zhuǎn)移軌道,探測器在P點(diǎn)被月球捕獲后沿橢圓軌道①繞月球運(yùn)動,然后在P點(diǎn)變軌后沿圓形軌道②運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A.飛船在軌道①上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)應(yīng)該加速才能進(jìn)入軌道②
B.飛船在軌道②上的環(huán)繞速度大于月球的第一宇宙速度
C.飛船在軌道①上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度與在軌道②上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度相同
D.飛船在軌道①上的周期小于軌道②上的周期
4.無線充電技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。如圖甲所示,與蓄電池相連的受電線圈置于地面供電線圈正上方,供電線圈輸入如圖乙所示的正弦式交變電流,下列說法正確的是( )
A.t=0.01s時(shí)受電線圈中感應(yīng)電流最大
B.t=0.01s時(shí)兩線圈之間的相互作用力為零
C.受電線圈中電流的有效值一定為20A
D.受電線圈中的電流方向每秒鐘改變50次
5.如圖所示,為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖為質(zhì)點(diǎn)以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動圖像,從該時(shí)刻起,下列說法正確的是( )
A.該波正在向軸負(fù)方向傳播,波速為
B.經(jīng)過后,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為,且速度最大,加速度最小
C.若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為3m的障礙物,不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
D.若波源向軸負(fù)方向運(yùn)動,在處放一接收器,接收器接收到的波源頻率可能為
6.如圖甲所示為多路導(dǎo)線輸電時(shí)經(jīng)常用到的一個(gè)六分導(dǎo)線間隔棒,用于固定和分隔導(dǎo)線,圖乙為其截面圖.間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在一個(gè)正六邊形的頂點(diǎn)a、b、c、d、e、f上,O為正六邊形的中心.已知通電直導(dǎo)線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比,與到導(dǎo)線的距離成反比,假設(shè)a、c、e三條輸電直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外,b、d、f三條輸電直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里,所有直導(dǎo)線電流大小相等,其中導(dǎo)線a對導(dǎo)線b的安培力大小為F,下列說法正確的是( )
A.O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于向下
B.b、c、d、e、f 5根導(dǎo)線在a導(dǎo)線處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿指向O
C.a(chǎn)導(dǎo)線所受安培力方向沿指向O
D.a(chǎn)導(dǎo)線所受安培力的合力大小為
7.如圖所示,空間中存在正方體,E、F、G、H分別是的中點(diǎn),A點(diǎn)和點(diǎn)分別放置帶電荷量為和的點(diǎn)電荷,正方體不會對電場造成影響,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,關(guān)于該電場,下列說法正確的是( )
A.、C點(diǎn)電勢相同
B.、D點(diǎn)電場強(qiáng)度相同
C.帶正電的試探電荷從G點(diǎn)沿直線到H點(diǎn)電勢能增大
D.帶正電的試探電荷從E點(diǎn)沿直線到F點(diǎn)電勢能先減小后增大
二、多項(xiàng)選擇題:本大題3小題,每小題6分,共18分。
8.拱橋結(jié)構(gòu)是我國古代人們解決建筑跨度的有效方法,趙州橋就是拱橋結(jié)構(gòu)的典型建筑。拱橋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是利用石塊的楔形結(jié)構(gòu),將受到的重力和壓力分解為向兩邊的壓力,最后由拱橋兩端的基石來承受(如圖甲)?,F(xiàn)有六個(gè)大小、形狀、質(zhì)量都相同的楔形石塊組成一個(gè)半圓形拱橋(如圖乙)。1、6兩楔形石塊放置在拱圈兩端的水平地面上。設(shè)每塊楔形石塊質(zhì)量為m。假設(shè)在中間兩楔形石塊正上方靜置一個(gè)質(zhì)量為2m的方形石塊,已知3、4兩楔形石塊間有擠壓,重力加速度大小為g,則( )
A.水平地面承受的壓力大小為8mg
B.楔形石塊2對楔形石塊3的彈力大小為mg
C.楔形石塊2對楔形石塊3的摩擦力大小一定小于
D.楔形石塊5對楔形石塊4的摩擦力大小為2mg
9.如圖(a),一束光沿半圓形玻璃磚半徑射到平直界面MN上,折射后分為兩束單色光A和B;如圖(b)所示,讓A光、B光分別照射同一光電管的陰極,A光照射時(shí)恰好有光電流產(chǎn)生,則( )
A.若用B光照射光電管的陰極,一定有光電子逸出
B.若增大入射角,A光比B光先發(fā)生全反射
C.若A光、B光分別射向同一雙縫干涉裝置,B光在屏上形成的相鄰兩條明紋間距較寬
D.若A光、B光均是氫原子躍遷產(chǎn)生,則B光對應(yīng)的氫原子躍遷前后兩個(gè)能級的能量差較大
10.如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上,左端向上彎曲,導(dǎo)軌間距為L,電阻不計(jì),水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)體棒的質(zhì)量分別為ma=m,mb=2m,電阻值分別為Ra=R,Rb=2R.b棒靜止放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠(yuǎn)處,與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直;a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放,運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,重力加速度為g,則( )
A.a(chǎn)棒剛進(jìn)入磁場時(shí)回路中的感應(yīng)電流為
B.a(chǎn)棒剛進(jìn)入磁場時(shí),b棒受到的安培力大小為
C.a(chǎn)棒和b棒最終穩(wěn)定時(shí)的速度大小為
D.從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中,a棒上產(chǎn)生的焦耳熱為
三、實(shí)驗(yàn)題:本大題2小題,共16分。
11.某同學(xué)用如圖(a)所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。用細(xì)線把鋼制的圓柱掛在架子上,架子下部固定一個(gè)小電動機(jī),電動機(jī)軸上裝一支軟筆。電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí),軟筆尖每轉(zhuǎn)一周就在鋼柱表面畫上一條痕跡(時(shí)間間隔為T)。如圖(b),在鋼柱上從痕跡O開始選取5條連續(xù)的痕跡A、B、C、D、E,測得它們到痕跡O的距離分別為hA、hB、hC、hD、hE。鋼條豎直下落,忽略軟筆轉(zhuǎn)動時(shí)對鋼柱的影響,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。
(1)實(shí)驗(yàn)操作時(shí),應(yīng)該__________。(填正確答案標(biāo)號)
A.先打開電源使電動機(jī)轉(zhuǎn)動,后燒斷細(xì)線使鋼柱自由下落
B.先燒斷細(xì)線使鋼柱自由下落,后打開電源使電動機(jī)轉(zhuǎn)動
(2)畫出痕跡D時(shí),鋼柱下落的速度 。(用題中所給物理量的字母表示)
(3)設(shè)各條痕跡到O的距離為h,對應(yīng)鋼柱的下落速度為v,畫出圖像,發(fā)現(xiàn)圖線接近一條傾斜的直線,若該直線的斜率近似等于 ,則可認(rèn)為鋼柱下落過程中機(jī)械能守恒。
12.某實(shí)驗(yàn)小組用型號如圖(a)所示的甲、乙兩個(gè)多用電表,測量多用電表中直流電流“10mA”擋與“1mA”擋的內(nèi)阻差值。已知?dú)W姆調(diào)零旋鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),連入內(nèi)部電路中的阻值減小。完成下列相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
(1)選擋、歐姆調(diào)零:將甲表的選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋,將兩表筆短接,發(fā)現(xiàn)指針指在刻度盤的2Ω附近,此時(shí)應(yīng) (選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使得指針指到“0Ω”處;
(2)測乙表的“1mA”擋電阻:正確完成甲表的調(diào)節(jié)后,將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“1mA”擋,把甲表的紅表筆與乙表的 (選填“紅表筆”或“黑表筆”)連接,然后再將另兩表筆連接;閉合開關(guān)后,甲表的指針指示如圖(b),則乙表的“1mA”擋的內(nèi)阻為 Ω。
(3)將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“10mA”擋,再次用同一倍率的甲表與乙表連接,發(fā)現(xiàn)甲表的指針較(2)中更靠右側(cè),再次讀數(shù)。
(4)為了更準(zhǔn)確地測量出乙表的兩個(gè)直流電流擋位內(nèi)阻的差值,該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖(c)的電路,主要步驟如下:
①將甲表的選擇開關(guān)撥至歐姆擋,乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“1mA”擋,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為,使得甲表指針指在適當(dāng)位置,斷開開關(guān)S;
②僅將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“10mA”擋,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為,使得甲表指針仍指在同一位置,斷開開關(guān)S。
根據(jù)①②,可知直流電流“1mA”擋與“10mA”擋的內(nèi)阻差值 (用字母、表示)
(5)若甲表中的電池由于用久了,導(dǎo)致電動勢變小,但是實(shí)驗(yàn)小組未更換電池,此時(shí),內(nèi)阻差值的測量值 (填“小于”“大于”或“等于”)真實(shí)值。
四、計(jì)算題: 本大題3小題,共38分
13.(10分)中國宇航員計(jì)劃在2030年之前登上月球,其中宇航服的研制與開發(fā)需要達(dá)到更高的要求。研究團(tuán)隊(duì)在地面對宇航服進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的過程中,宇航服內(nèi)的氣體可視為理想氣體,初始時(shí)其體積為V,溫度為T,壓強(qiáng)為,其中為大氣壓強(qiáng),求:
(1)若將宇航服內(nèi)氣體的溫度升高到,且氣體的壓強(qiáng)不變,則氣體對外做多少功;
(2)若在初始狀態(tài)將宇航服的閥門打開,外界氣體緩慢進(jìn)入宇航服內(nèi),直至內(nèi)、外氣體壓強(qiáng)相等,均為后不再進(jìn)氣,此時(shí)宇航服內(nèi)理想氣體的體積為,且此過程中,氣體的溫度保持為T不變,則進(jìn)入宇航服內(nèi)氣體的質(zhì)量與原有質(zhì)量之比為多少。
14.(12分)如圖1所示,質(zhì)量的木板B靜止在光滑水平地面上,質(zhì)量的小物塊A靜止在B的左端,B右方豎直平面內(nèi)有一固定的光滑半圓形軌道CD,直徑CD豎直,最低點(diǎn)C與B的上表面等高。時(shí)對A施加一水平向右的推力時(shí)撤去力F,運(yùn)動一段時(shí)間后A恰好不從B的右端滑落,又過一段時(shí)間,A從C處進(jìn)入半圓形軌道,且恰好通過D點(diǎn)。已知0~2 s內(nèi)的速度—時(shí)間圖像如圖2所示,最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,取。求(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(1)力F的大小;
(2)木板B的長度L以及半圓形道的半徑R。
15.(16分)中國第一臺高能同步輻射光源(HEPS)將在2024年輻射出第一束最強(qiáng)“中國光”,HEPS工作原理可簡化為先后用直線加速器與電子感應(yīng)加速器對電子加速,如圖甲所示,直線加速器由多個(gè)金屬圓筒(分別標(biāo)有奇偶序號)依次排列,圓筒分別和電壓為的交變電源兩極相連,電子在金屬圓筒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子在直線加速器0極處靜止釋放,經(jīng)n次加速后注入圖乙所示的電子感應(yīng)加速器的真空室中(n已知),圖乙中磁極在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的變化磁場,該變化磁場在環(huán)形的真空室中激發(fā)環(huán)形感生電場,使電子再次加速,真空室內(nèi)存在另一個(gè)變化的磁場“約束”電子在真空室內(nèi)做半徑近似為R的圓周運(yùn)動,已知感生電場大小為(不考慮電子的重力和相對論效應(yīng),忽略電子通過金屬圓筒間狹縫的時(shí)間),求:
(1)電子經(jīng)直線加速器加速n次后的速率;
(2)電子在感應(yīng)加速器中加速第1周的切向加速度大小和加速第10周后的速度大??;
(3)真空室內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t的變化表達(dá)式(從電子剛射入感應(yīng)加速器時(shí)開始計(jì)時(shí))。
三校聯(lián)考物理參考答案:
1.D
【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒,可得的質(zhì)量數(shù)為0,核電荷數(shù)為1,所以為,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒,可得的質(zhì)量數(shù)為
核電荷數(shù)為
所以為,所以的電荷數(shù)與的電荷數(shù)不相等,故B錯(cuò)誤;
C.的半衰期為,設(shè)原來的個(gè)數(shù)為N0,經(jīng)t=40min后的個(gè)數(shù)為N,則有
代入數(shù)據(jù)解得
所以經(jīng)只有的發(fā)生衰變,故C錯(cuò)誤;
D.X是,的電離作用較強(qiáng),通過氣體時(shí)很容易使氣體電離,故D正確。
故選D。
2.A
【詳解】A.炸彈在空中做平拋運(yùn)動,則有
所以tanθ~t圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線,故A正確;
B.炸彈運(yùn)動過程中只受重力,加速度為重力加速度,保持不變,故B錯(cuò)誤;
C.運(yùn)動過程中炸彈的動能為
由此可知,Ek~h圖線為一條傾斜直線,故C錯(cuò)誤;
D.運(yùn)動過程中炸彈只受重力,只有重力做功,炸彈的機(jī)械能守恒,即機(jī)械能E不隨高度h變化,故D錯(cuò)誤。
故選A。
3.C
【詳解】A.飛船由橢圓軌道①上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)應(yīng)該減速做向心運(yùn)動變軌到軌道②,A錯(cuò)誤;
B.月球的第一宇宙速度是衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動的最大速度,即為由月球的萬有引力提供向心力可得
飛船在軌道②上的環(huán)繞速度
其中是飛船距月球表面的高度,可知飛船在軌道②上的環(huán)繞速度小于月球的第一宇宙速度,B錯(cuò)誤;
C.設(shè)飛船在軌道②上的環(huán)繞半徑為,由牛頓第二定律可得
可知飛船在軌道①上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)與在軌道②上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)距月心的距離相等,因此飛船在軌道①上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度與在軌道②上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度相同,C正確;
D.設(shè)飛船在軌道①上半長軸為,由開普勒第三定律可得
可知,則有,即飛船在軌道①上的周期大于軌道②上的周期,D錯(cuò)誤。
故選C。
4.A
【詳解】A.根據(jù)圖乙可知,0.01s時(shí),電流隨時(shí)間的變化率為0,即線圈之中磁通量的變化率為0,此時(shí),線圈之中的感應(yīng)電動勢為0,可知,該時(shí)刻受電線圈中感應(yīng)電流為零,故A錯(cuò)誤;
B.結(jié)合上述,0.01s時(shí)受電線圈中的感應(yīng)電流為0,則受電線圈此時(shí)沒有激發(fā)出磁場,可知,0.01s時(shí)兩線圈之間的相互作用力為0,故B正確;
C.
D.交流電的周期
一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次,則受電線圈中的電流方向每秒鐘改變次數(shù)為
故D錯(cuò)誤。
本題選錯(cuò)誤的,故選B。
5.B
【詳解】A.在圖中,時(shí)刻正向上振動,在圖中,根據(jù)波形平移法可知,波正在向軸正方向傳播。該波的波長和周期分別為

所以波速
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)題意可知
所以經(jīng)過后,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷的路程為
到達(dá)平衡位置,速度最大,加速度最小,故B正確;
C.該波的波長為,若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為3m的障礙物,波長與障礙物尺寸差不多,能發(fā)生衍射現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D.該波的頻率為
若波源向軸負(fù)方向運(yùn)動,波源與接收器間的距離增大,產(chǎn)生多普勒效應(yīng),在處的接收器接收到的波源頻率減小,小于,故D錯(cuò)誤。
故選B。
6.D
【詳解】A.根據(jù)安培定則,a、d兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合場強(qiáng)和b、e兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合場強(qiáng)大小相等,夾角為120°,設(shè)為B,則合場強(qiáng)方向豎直向上,大小為B,c、f兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合磁場大小為B,方向豎直向下,所以O(shè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零:故A錯(cuò)誤;
BCD.根據(jù)安培定則,b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示:
設(shè)b在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則f在a處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,c、e在a處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,d在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知,b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于aO斜向右上方,合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0. 5B,方向垂直aO,根據(jù)左手定則和安培力公式可知,a受安培力方向?yàn)檠豠O,由O指向a,大小為0. 5F,故BC錯(cuò)誤,D正確;
故選D。
7.B
【詳解】
A.點(diǎn)距離正電荷較近,點(diǎn)距離負(fù)電荷較近,則點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢,故A錯(cuò)誤;
B.做出兩點(diǎn)電荷在、D點(diǎn)電場強(qiáng)度如圖所示
根據(jù)等量異種電荷的電場分布,結(jié)合對稱性以及平行四邊形定則可知,點(diǎn)電場強(qiáng)度相同,故B正確;
C.等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂面為等勢面,而連線在等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂面上,可知連線上各點(diǎn)電勢相等,則帶正電的試探電荷從點(diǎn)沿直線到點(diǎn)電勢能不變,故C錯(cuò)誤;
D.從點(diǎn)沿直線到點(diǎn)電勢一直降低,可知帶正電的試探電荷從點(diǎn)沿直線到點(diǎn)電勢能一直減小,故D錯(cuò)誤。
故選B。
8.AC
【詳解】A.水平地面承受的壓力大小等于六個(gè)楔形石塊和方形石塊的重力,為,故A正確;
BCD.由對稱性可知,2對3的彈力大小與5對4的彈力大小相等,2對3的摩擦力大小與5對4的摩擦力大小相等。設(shè)2對3的彈力大小為,2對3的摩擦力大小為,4對3的彈力為(將看成已知力),把積木3和質(zhì)量為m的石塊看成整體,對整體進(jìn)行受力分析,如圖所示
由平衡條件可得
,
聯(lián)立解得
,
故C正確,BD錯(cuò)誤。
故選AC。
9.BC
【詳解】A.A光偏折程度較大,則A光頻率較大,A光照射時(shí)恰好有光電流產(chǎn)生,則A光頻率恰好等于極限頻率,B光頻率小于極限頻率,若用B光照射光電管的陰極,一定沒有光電子逸出,故A錯(cuò)誤;
B.A光偏折程度較大,折射率較大,根據(jù)
A光臨界角較小,若增大入射角,A光比B光先發(fā)生全反射,故B正確;
C.A光頻率較大,根據(jù)
波長較短,根據(jù)
故C正確;
D.A光頻率較大,能量較大,若A光、B光均是氫原子躍遷產(chǎn)生,則A光對應(yīng)的氫原子躍遷前后兩個(gè)能級的能量差較大,故D錯(cuò)誤。
故選BC。
10.BCD
【詳解】A、設(shè)a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v,從開始下落到進(jìn)入磁場,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:,
a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為:E=BLv,
根據(jù)閉合電路歐姆定律有:;聯(lián)立解得;故A錯(cuò)誤.
B、b棒受到的安培力為F=BIL,代入電流I解得,方向水平向右;B正確.
C、設(shè)兩棒最后穩(wěn)定時(shí)的速度為v′,從a棒進(jìn)入磁場到兩棒速度達(dá)到穩(wěn)定,一對安培內(nèi)力作用,兩棒組成的系統(tǒng)外力之和為零,根據(jù)動量守恒定律有:mv=3mv′,
解得:;C正確.
D、從a棒進(jìn)入磁場到兩棒共速的過程,一對安培力做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,設(shè)a棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Ea,b棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Eb,根據(jù)能量守恒定律有:;兩棒串聯(lián)內(nèi)能與電阻成正比:Eb=2Ea,解得:;故D正確.
故選BCD.
【點(diǎn)睛】本題是雙桿雙電源問題,關(guān)鍵是結(jié)合切割公式、歐姆定律公式、安培力公式列式分析,注意a棒進(jìn)入磁場后兩棒當(dāng)成系統(tǒng)動量守恒,還要對整個(gè)運(yùn)動過程結(jié)合能量守恒定律列式分析.
11.(1)A
(2)
(3)2g
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)操作時(shí),為了使軟筆在鋼柱表面畫上一條痕跡條數(shù)多一些,應(yīng)該先打開電源使電動機(jī)轉(zhuǎn)動,后燒斷細(xì)線使鋼柱自由下落。
故選A。
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度,則畫出痕跡D時(shí),鋼柱下落的速度為
(3)鋼制的圓柱下落過程中,只有重力做功,重力勢能的減小等于動能的增加,即
整理有
若圖線為一條傾斜直線,且直線斜率近似等于2g,則可認(rèn)為鋼柱下落過程中機(jī)械能守恒。
12. 順時(shí)針 黑表筆 320 等于
【詳解】(1)[1]根據(jù)歐姆表原理可知,歐姆調(diào)零短接時(shí),指針應(yīng)指到右側(cè)零刻度線處。指針指在刻度盤的2Ω附近,說明內(nèi)部阻值過大,需要減小連入內(nèi)部電路中的阻值。故需要順時(shí)針旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕。
(2)[2]歐姆表(甲表)內(nèi)部有電源,且電流由紅表筆流入電表,由黑表筆流出電表,故回路中乙的黑表筆流出的電流連接甲表的紅表筆流入甲表。
[3]根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)則可知,讀數(shù)表盤讀數(shù)倍率,即
(4)[4]根據(jù)多用電表電流擋原理,量程越大,內(nèi)阻越小,則“10mA”擋的內(nèi)阻小于“1mA”擋的內(nèi)阻。設(shè)歐姆表內(nèi)部總阻值為,歐姆表內(nèi)部電源電動勢為,則兩次甲表指針都指同一位置,說明電路中電流相同(或總阻值相同),根據(jù)
,
可知直流電流“1mA”擋與“10mA”擋的內(nèi)阻差值
(5)[5]由(4)中結(jié)果可知電動勢變小對內(nèi)阻差值的測量值無影響,故內(nèi)阻差值的測量值等于真實(shí)值。
13.(1);(2)1:1
【詳解】(1)氣體的壓強(qiáng)不變,氣體等壓變化
(2分)
解得
氣體對外做功
(總分3分,公式2分,答案1分)
(2)氣體的溫度保持為T不變,氣體等溫變化,則
(2分)
解得
進(jìn)入宇航服內(nèi)氣體的質(zhì)量與原有質(zhì)量之比為
(總分3分,公式2分,答案1分)
14.(1);(2),
【詳解】(1)由題圖2知:A、B的加速度大小
,(1分)
根據(jù)牛頓第二定律,對A有
(1分)
對B有
(1分)
聯(lián)立解得
(1分)
(2)力F撤去后到B到達(dá)C點(diǎn)前的過程,根據(jù)動量守恒定律有
(1分)
其中
(1分)
解得
0~2 s內(nèi)A的位移大小
(1分)
其中
根據(jù)功能關(guān)系有
(1分)
解得
(1分)
A沿半圓形軌道運(yùn)動的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
(1分)
A恰好通過D點(diǎn),有
(1分)
聯(lián)立解得
(1分)
15.(1);(2),;(3)
【詳解】(1)對電子經(jīng)第n次加速的過程由動能定理有
(2分)
解得
(1分)
(2)根據(jù)題意,設(shè)電子在感應(yīng)加速器中加速第一周的時(shí)間為,該過程中感生電場
(1分)
設(shè)加速圓周運(yùn)動的切向加速度為a,由牛頓第二定律有
(1分)
解得
電子在加速器中每加速1周過程由動能定理
(1分)
解得每周動能增量
加速10周后由能量守恒定律可得
(2分)
解得加速第10周后速度大小為:
(1分)
(3)剛進(jìn)入感應(yīng)電子加速器時(shí)(即),根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力有
(1分)
解得
設(shè)經(jīng)過任意時(shí)間后電子的速度變化量大小為,則由動量定理有
(2分)
對任意時(shí)刻由洛倫茲力充當(dāng)向心力有
(1分)
解得

(1分)
由此可得
則有
(2分)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
B
B
D
B
AC
BC
BCD

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