
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試題卷和答題卡一并交回。
一、選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。
1. 2024年12月9日,谷歌重磅推出全新的量子芯片——Willw(共105個量子比特),在AI圈掀起了海嘯級巨震。在一個標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)計算任務(wù)中,Willw用時不到300秒神速完成,而世界上最快超算Frntier要完成同樣任務(wù),則需要10億億億年。下列與量子有關(guān)的說法錯誤的是( )
A. 普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是一份一份的,每一份能量子的能量為hv
B. 愛因斯坦研究光電效應(yīng)時提出光是由一個個不可分割的光子組成
C. 如果某種金屬的極限波長為λ0,則波長大于λ0的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
D. 玻爾為解釋氫原子光譜的特征譜線,提出原子的能級只能是一些特定值
2. 南昌-長沙特高壓輸變電工程最高可實現(xiàn)P=400萬千瓦電力送電湖南,輸電電壓可高達U=1000kV,若發(fā)電機輸出電壓U0=1000V。下列說法正確的是( )
A. 采用1000kV特高壓,400萬千瓦功率輸電時,導(dǎo)線上總電流4A
B. 采用1000kV特高壓輸電時,原副線圈匝數(shù)比為1:1000
C. 輸送功率相同且用500kV輸電時,導(dǎo)線上損失的電壓比用1000kV輸電少一半
D. 輸送功率相同且用1000kV輸電時,比用500kV輸電用戶得到的功率多一倍
3. 同學(xué)們在元旦文藝匯演上模擬表演波浪滾滾,排成一列等間距的若干同學(xué)模擬質(zhì)點,跟著音樂節(jié)奏依次重復(fù)前一同學(xué)的動作:上升、回位、下蹲、回位,周期性上下運動,只是一個比一個遲一拍開始運動。如圖,某時刻A同學(xué)正在平衡位置向下運動,B同學(xué)正在波谷,他們平衡位置之間相隔5米,中間還有一個波谷,而且B同學(xué)4s后再一次處于波谷,下列說法正確的是( )
A. 波的傳播方向是由A到BB. 波長為4m
C. 波速為1.25m/sD. A同學(xué)3s后在波谷
4. 第十四屆中國航展于2024年11月13日落下帷幕,空軍殲-20、運-20等武器裝備在航展上集中亮相,我國自主研制生產(chǎn)的首款大型加油機運油-20展示了它的三根加油管,還做出了快速俯沖、大仰角爬升、低空低速拖曳通場等多個動作。如圖,運油-20沿豎直平面內(nèi)圓弧勻速俯沖經(jīng)過a點,以同樣速率和半徑大仰角爬升經(jīng)過b點,圓心為O,a、b等高,Oa、Ob與豎直方向夾角都為45°。下列說法正確的是( )
A. 在a、b兩處,飛機給飛行員的作用力均指向O
B. 在a、b兩處,飛機向心加速度相同
C. 在a、b兩處,飛行員受到飛機給他的作用力都大于重力
D. 在a處飛行員失重,在b處飛行員超重
5. 如圖,垂直紙面向外的勻強磁場中有一硬質(zhì)導(dǎo)線框pOabc,其中正方形Oabc邊長為L,線段pa=2L,該導(dǎo)線框在紙面內(nèi)繞O點以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動。則p、O、a、b、c各點電勢關(guān)系為( )
A.
B.
C.
D.
6. 已知真空中有兩個點電荷分別固定在x軸上和原點處,電荷量分別為。設(shè)無限遠處電勢為0,x正半軸上各點電勢隨x變化的圖像如圖所示,已知處電勢最低。下列說法錯誤的是( )
A. 處負(fù)電荷,原點處為正電荷
B. 2cm處電場強度為零
C. 0~2cm間電場線方向沿x軸正方向
D.
7. 2024年9月19日,我國成功發(fā)射第五十九顆、六十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該組衛(wèi)星屬于中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星,是我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開通后發(fā)射的第二組MEO衛(wèi)星。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的中圓地球軌道衛(wèi)星軌道高度,其軌道周期為地球自轉(zhuǎn)周期的一半,環(huán)繞地球做圓周運動的線速度為,角速度為。這種軌道的衛(wèi)星相對地球表面有適當(dāng)?shù)倪\動速度,能夠較好地覆蓋全球。地球靜止軌道衛(wèi)星相對地球靜止,位于赤道上空高處,環(huán)繞地球的線速度為,角速度為。下列說法錯誤的是( )
A.
B.
C.
D. 赤道平面的中圓軌道衛(wèi)星一天內(nèi)能到達赤道上任何位置的正上方
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對得6分,選對但不全得3分,有選錯或不選得0分。
8. 2024年12月2日中國首艘電磁彈射航母福建艦結(jié)束第五次試航,接下來將進行中國最新型殲-35隱身艦載戰(zhàn)斗機著陸測試,然后進行艦載機彈射試驗。著陸系統(tǒng)采用全新的電磁阻攔技術(shù),簡化原理如圖,在磁感應(yīng)強度為B豎直向下的勻強磁場中,兩根不計電阻的平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L,MP間接有阻值為R的電阻。長為L、質(zhì)量為m、阻值為r的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN放在軌道上,與軌道接觸良好,質(zhì)量為M的飛機以水平速度迅速鉤住與導(dǎo)體棒ab連接的阻攔索,阻攔索是絕緣材料,鉤住之后關(guān)閉動力系統(tǒng)并立即獲得共同的速度,飛機和金屬棒整體滑行一段距離d后停下來。若空氣阻力與飛機速度成正比,,忽略軌道摩擦,下列說法中正確的是( )
A. 飛機鉤住金屬棒瞬間,飛機損失的動能為
B. 飛機鉤住金屬棒后,經(jīng)過,速度大小變?yōu)?br>C.
D. 整個回路感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為
9. 如圖為某國海軍在測試一款噴氣式飛行背包的情景。這種噴射飛行裝主要推力在背上,另外兩手臂上也各有兩個小型噴射引擎作為輔助與方向調(diào)整。若人和裝備總質(zhì)量為M,噴出氣體的對地速度為,單位時間內(nèi)噴氣質(zhì)量為。不計噴出氣體后人和裝備總質(zhì)量的變化,已知重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A. 飛行員沿與地面成45°角勻加速斜向上直線飛行過程中,需向與地面成角斜向后下噴氣
B 飛行員沿與地面成45°角勻速向上飛行過程中,需豎直向下噴氣
C. 飛行員沿與地面成45°角勻速向上飛行過程中,噴氣
D. 如果飛行員以速度v水平勻速飛行時要以半徑R向左勻速圓周轉(zhuǎn)彎,手部引擎可向右噴氣
10. 丁俊暉在斯諾克大師賽獲得過14個冠軍。如圖甲是他一桿把白色球推向與其相隔很遠的紅球,將紅球撞入斜對角的袋中。某人為了研究他的戰(zhàn)術(shù),用軟件模擬了這一次擊球過程,設(shè)定碰前白色入射球(圓形1)的初速度大小為10m/s,初速度方向與水平向右的x軸成角度0.63rad,圖乙顯示了碰前兩球的動量,包括x分量、y分量、合動量的大?。喊浊蜃矒綮o止的紅球(圓形4)后兩球分開,圖丙是利用頻閃照相效果留下的運動過程痕跡,圖丙屏幕左邊同步顯示了碰撞后兩球的動量。下列說法正確的是( )
A. 白球與紅球發(fā)生了正碰,紅球一定沿著白球與紅球接觸點和球心的連線運動
B. 白球的質(zhì)量為1kg,兩球碰撞后系統(tǒng)總動量大小為14.119kg·m/s
C. 碰后兩球動量的矢量和一定與碰前白球運動方向相同
D. 碰后兩球動量的矢量和大小等于10kg·m/s
三、非選擇題:本題共5小題,共54分。
11. 某同學(xué)將圓心為O、半徑為R的半圓柱體玻璃磚固定在坐標(biāo)紙上,利用包含紅光和藍光復(fù)色光的激光筆測量其折射率,激光筆射出的光線始終射向O,激光筆繞著以O(shè)為圓心的圓旋轉(zhuǎn)一周,如圖是其中三種情況截圖。
(1)圖甲中發(fā)現(xiàn)折射光只有一條紅色光,反射光似乎顯示藍色,下列說法正確的是( )
A. 反射光中只有藍光
B. 反射光中紅藍光都有
C. 玻璃磚對紅光的折射率大
D. 玻璃磚對藍光的折射率大
(2)圖乙中紅光的折射光恰好消失,則紅光的臨界角約為______(保留1位小數(shù))。
(3)利用圖丙求紅光的折射率約為______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)因沒有量角器,某同學(xué)在玻璃磚下方也畫了一個與玻璃磚相同的半圓,取入射光和折射光與圓周的交點在直徑界面上的投影到圓心的距離a和b,則折射率等于______。
12. 某同學(xué)用如圖甲所示電路探測某壓敏電阻R1的特性,同時測電源的電動勢E和內(nèi)阻r,量程為3V的電壓表內(nèi)阻很大,定值電阻R0=1Ω,用多用電表粗測電源的電動勢大約為3V,不加壓力時壓敏電阻的阻值約24歐,電阻箱R2(0~99.99Ω)。
(1)閉合S,單刀雙擲開關(guān)打到1,記錄壓力F下電壓表的讀數(shù)U,再將K打到2,調(diào)整電阻箱R2的阻值,使電壓表的讀數(shù)又為剛才的數(shù)值,則此壓力為F時,R1與R2阻值關(guān)系是R1______R2(選填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)改變壓力,重復(fù)以上步驟,測得多組F、R、U的值,得到如圖乙和圖丙的圖線,說明這個壓敏電阻的電阻隨壓力的增大而______(選填“減小”或“增大”);由圖可知電源電動勢為______V,電源內(nèi)阻為______Ω(計算結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位)。
(3)考慮電壓表的內(nèi)阻影響,電源電動勢的測量值比真實值______(選填“偏大”“偏小”或“相等”),內(nèi)阻的測量值比真實值______(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13. 課間老師要大家拔河表演拉馬德堡半球,20個人對拉也沒有拉開。老師旋轉(zhuǎn)了一下開關(guān)讓球內(nèi)外氣體相通,一個人輕輕一拉就開了。已知馬德堡半球由兩個球冠合攏組成,合攏處圓面的面積,合攏后容積,手動微型抽氣機每按壓一次抽出體積為的氣體。抽氣過程中環(huán)境溫度保持不變,馬德堡半球容積不變,導(dǎo)熱性能良好,不計摩擦。已知初始時馬德堡半球空腔內(nèi)氣體壓強與大氣壓強相同,大氣壓強。求:
(1)抽1次氣后,馬德堡半球內(nèi)的氣體壓強和的比值;
(2)若每個學(xué)生能提供的最大拉力為,抽氣20次后,球內(nèi)氣體壓強等于多少?兩側(cè)至少各需要幾個學(xué)生才能拉開?(取)
14. 如圖甲,半徑為r1的N匝圓形金屬線圈阻值為R,內(nèi)有半徑為r2的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于線圈平面向里,磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙,B0、t0已知,定值電阻R1=2R,電阻箱此時電阻R2=3R,連接成閉合回路,電阻R1的兩端通過導(dǎo)線與平行金屬板a、b相連,t=0時刻,電子由a板附近從靜止釋放,0.6t0時刻射出b板小孔,t0時刻沿中軸線進入上下放置的水平平行金屬板c、d,3t0時刻進入緊挨水平板右邊緣的磁感應(yīng)強度為B(未知),方向垂直紙面向里的勻強磁場,4t0時刻又返回偏轉(zhuǎn)電場。已知c、d板長L2(未知)是板間距離d2(未知)的倍,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子重力,不考慮金屬板a、b間及c、d間電場的邊緣效應(yīng)。求:
(1)0~t0時間內(nèi),a、b板間電壓U1;電子射出b板時的速度v0的大小;
(2)粒子射出偏轉(zhuǎn)電場c、d時的位置偏離中心軸線的距離y;
(3)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小,電子射出偏轉(zhuǎn)磁場時離中心軸線的距離y′。
15. 一個質(zhì)量為M、高為H的均勻帶正電Q的絕緣棒豎直放置,其下邊緣正好在方向豎直向上的勻強電場上邊緣,電場強度大小為E。棒由靜止開始下落,重力加速度為g,以下研究的整個運動過程中,棒的上端都未完全進入電場,棒的電荷分布狀態(tài)不改變,不計空氣阻力,棒在運動中只發(fā)生平動。
(1)棒進入電場深度為x時,電場力F的表達式?根據(jù)牛頓第二定律表達式,分析棒做什么性質(zhì)的運動?
(2)棒的速度最大時,棒進入電場的深度h滿足什么關(guān)系?最大速度v為多少?
(3)從開始下落到最低點過程中,棒的電勢能增加了多少?要想最低點時棒上端不進入電場,則棒的總質(zhì)量應(yīng)該滿足什么要求?
物理試卷
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試題卷和答題卡一并交回。
一、選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。
1. 2024年12月9日,谷歌重磅推出全新的量子芯片——Willw(共105個量子比特),在AI圈掀起了海嘯級巨震。在一個標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)計算任務(wù)中,Willw用時不到300秒神速完成,而世界上最快超算Frntier要完成同樣任務(wù),則需要10億億億年。下列與量子有關(guān)的說法錯誤的是( )
A. 普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是一份一份的,每一份能量子的能量為hv
B. 愛因斯坦研究光電效應(yīng)時提出光是由一個個不可分割的光子組成
C. 如果某種金屬的極限波長為λ0,則波長大于λ0的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
D. 玻爾為解釋氫原子光譜的特征譜線,提出原子的能級只能是一些特定值
【答案】C
【解析】
【詳解】ABD.普朗克首先提出能量子假說,認(rèn)為黑體輻射的能量是一份一份的,每一份能量子的能量為hv;愛因斯坦提出光子說,認(rèn)為光是由光子組成,玻爾提出原子能級只能是一些特定值,故ABD正確,不符合題意;
C.如果某種金屬的極限波長為λ0,則波長小于λ0的光能讓該金屬發(fā)生光電效應(yīng),故C錯誤,符合題意。
故選C。
2. 南昌-長沙特高壓輸變電工程最高可實現(xiàn)P=400萬千瓦電力送電湖南,輸電電壓可高達U=1000kV,若發(fā)電機輸出電壓U0=1000V。下列說法正確的是( )
A. 采用1000kV特高壓,400萬千瓦功率輸電時,導(dǎo)線上總電流為4A
B. 采用1000kV特高壓輸電時,原副線圈匝數(shù)比為1:1000
C. 輸送功率相同且用500kV輸電時,導(dǎo)線上損失的電壓比用1000kV輸電少一半
D. 輸送功率相同且用1000kV輸電時,比用500kV輸電用戶得到的功率多一倍
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)輸電功率
可得輸送總電流
故A錯誤:
B.原副線圈匝數(shù)比
故B正確:
C.輸送功率恒定時,輸送電壓越低,輸送電流越大,導(dǎo)線上損失電壓和損失的功率越大,故C錯誤:
D.導(dǎo)線損失的功率與輸送電壓的平方成反比,1000kV輸電時導(dǎo)線損失的功率為500kV輸電時損失的,但不知損失的功率占輸送功率的比例,也無法得知用戶得到的功率比例,故D錯誤。
故選B。
3. 同學(xué)們在元旦文藝匯演上模擬表演波浪滾滾,排成一列等間距的若干同學(xué)模擬質(zhì)點,跟著音樂節(jié)奏依次重復(fù)前一同學(xué)的動作:上升、回位、下蹲、回位,周期性上下運動,只是一個比一個遲一拍開始運動。如圖,某時刻A同學(xué)正在平衡位置向下運動,B同學(xué)正在波谷,他們平衡位置之間相隔5米,中間還有一個波谷,而且B同學(xué)4s后再一次處于波谷,下列說法正確的是( )
A. 波的傳播方向是由A到BB. 波長為4m
C. 波速為1.25m/sD. A同學(xué)3s后在波谷
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由A同學(xué)正在向下運動,根據(jù)同側(cè)分析法,說明波由B傳向A,A錯誤;
B.A、B平衡位置相隔,得,B正確;
C.B振動周期,C錯誤;
D.A同學(xué)3s內(nèi)振動了,此時刻正好處在波峰,D錯誤。
故選B。
4. 第十四屆中國航展于2024年11月13日落下帷幕,空軍殲-20、運-20等武器裝備在航展上集中亮相,我國自主研制生產(chǎn)的首款大型加油機運油-20展示了它的三根加油管,還做出了快速俯沖、大仰角爬升、低空低速拖曳通場等多個動作。如圖,運油-20沿豎直平面內(nèi)圓弧勻速俯沖經(jīng)過a點,以同樣速率和半徑大仰角爬升經(jīng)過b點,圓心為O,a、b等高,Oa、Ob與豎直方向夾角都為45°。下列說法正確的是( )
A. 在a、b兩處,飛機給飛行員的作用力均指向O
B. 在a、b兩處,飛機的向心加速度相同
C. 在a、b兩處,飛行員受到飛機給他的作用力都大于重力
D. 在a處飛行員失重,在b處飛行員超重
【答案】C
【解析】
【詳解】A.飛機給飛行員的作用力和飛行員重力的合力指向圓心O,故A錯誤:
B.向心加速度指向圓心,方向不同,故B錯誤;
CD.在兩處,飛行員受到飛機給他的作用力都大于重力,均超重,故C正確,D錯誤。
故選C。
5. 如圖,垂直紙面向外的勻強磁場中有一硬質(zhì)導(dǎo)線框pOabc,其中正方形Oabc邊長為L,線段pa=2L,該導(dǎo)線框在紙面內(nèi)繞O點以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動。則p、O、a、b、c各點電勢關(guān)系為( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【詳解】相當(dāng)于導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線,根據(jù)右手定則可知O點電勢最低,根據(jù)
有效長度,
可得
所以
故選A。
6. 已知真空中有兩個點電荷分別固定在x軸上和原點處,電荷量分別為。設(shè)無限遠處電勢為0,x正半軸上各點電勢隨x變化的圖像如圖所示,已知處電勢最低。下列說法錯誤的是( )
A. 處為負(fù)電荷,原點處為正電荷
B. 2cm處電場強度零
C. 0~2cm間電場線方向沿x軸正方向
D.
【答案】D
【解析】
【詳解】AD.電場線由正電荷發(fā)出,原點處為正電荷,2cm處合場強為零,說明兩電荷在2cm處場強方向相反,大小相等,處為負(fù)電荷,且電荷量大于原點處電荷量,
由場強疊加原理
解得
A正確,D錯誤;
B.圖的斜率表示電場強度,2cm處斜率為零,故電場強度為零,B正確;
C.電場強度由高電勢指向低電勢方向,0~2cm間電場線方向沿x軸正方向,C正確。
D項錯誤,故選D。
7. 2024年9月19日,我國成功發(fā)射第五十九顆、六十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該組衛(wèi)星屬于中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星,是我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開通后發(fā)射的第二組MEO衛(wèi)星。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的中圓地球軌道衛(wèi)星軌道高度,其軌道周期為地球自轉(zhuǎn)周期的一半,環(huán)繞地球做圓周運動的線速度為,角速度為。這種軌道的衛(wèi)星相對地球表面有適當(dāng)?shù)倪\動速度,能夠較好地覆蓋全球。地球靜止軌道衛(wèi)星相對地球靜止,位于赤道上空高處,環(huán)繞地球的線速度為,角速度為。下列說法錯誤的是( )
A.
B.
C.
D. 赤道平面的中圓軌道衛(wèi)星一天內(nèi)能到達赤道上任何位置的正上方
【答案】A
【解析】
【詳解】A.由題意,根據(jù),
得
由于,故A錯誤:
B.根據(jù),得
故B正確:
C.根據(jù)根據(jù)
有
得
故C正確;
D.中圓地球軌道周期為地球自轉(zhuǎn)周期的一半,則中圓軌道衛(wèi)星相對于地球一天多轉(zhuǎn)一圈,所以赤道平面的中圓軌道衛(wèi)星一天內(nèi)能到達赤道上任何位置的正上方,故D正確。
由于本題選擇錯誤的,故選A。
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對得6分,選對但不全得3分,有選錯或不選得0分。
8. 2024年12月2日中國首艘電磁彈射航母福建艦結(jié)束第五次試航,接下來將進行中國最新型殲-35隱身艦載戰(zhàn)斗機的著陸測試,然后進行艦載機彈射試驗。著陸系統(tǒng)采用全新的電磁阻攔技術(shù),簡化原理如圖,在磁感應(yīng)強度為B豎直向下的勻強磁場中,兩根不計電阻的平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L,MP間接有阻值為R的電阻。長為L、質(zhì)量為m、阻值為r的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN放在軌道上,與軌道接觸良好,質(zhì)量為M的飛機以水平速度迅速鉤住與導(dǎo)體棒ab連接的阻攔索,阻攔索是絕緣材料,鉤住之后關(guān)閉動力系統(tǒng)并立即獲得共同的速度,飛機和金屬棒整體滑行一段距離d后停下來。若空氣阻力與飛機速度成正比,,忽略軌道摩擦,下列說法中正確的是( )
A. 飛機鉤住金屬棒瞬間,飛機損失的動能為
B. 飛機鉤住金屬棒后,經(jīng)過,速度大小變?yōu)?br>C.
D. 整個回路感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為
【答案】AB
【解析】
【詳解】A.飛機鉤住導(dǎo)體棒ab的過程,系統(tǒng)動量守恒,則有,所以它們獲得共同速度為,所以飛機損失的動能為
A正確;
B.飛機鉤住金屬棒后二者整體一起減速,由閉合電路歐姆定律有
由動量定理得
所以
速度隨位移均勻減小,已知時,
則時,
B正確;
C.當(dāng)時,得到整個過程中運動的距離為
C錯誤;
D.由能量守恒可知,飛機的動能一部分轉(zhuǎn)化為勾住金屬棒時形變的內(nèi)能,一部分轉(zhuǎn)化為與空氣摩擦生熱,另一部分才轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱,D錯誤。
故選AB。
9. 如圖為某國海軍在測試一款噴氣式飛行背包的情景。這種噴射飛行裝主要推力在背上,另外兩手臂上也各有兩個小型噴射引擎作為輔助與方向調(diào)整。若人和裝備總質(zhì)量為M,噴出氣體的對地速度為,單位時間內(nèi)噴氣質(zhì)量為。不計噴出氣體后人和裝備總質(zhì)量的變化,已知重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A. 飛行員沿與地面成45°角勻加速斜向上直線飛行過程中,需向與地面成角斜向后下噴氣
B. 飛行員沿與地面成45°角勻速向上飛行過程中,需豎直向下噴氣
C. 飛行員沿與地面成45°角勻速向上飛行過程中,噴氣
D. 如果飛行員以速度v水平勻速飛行時要以半徑R向左勻速圓周轉(zhuǎn)彎,手部引擎可向右噴氣
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A.勻加速向上直線運動時,噴氣反作用力與重力的合力與運動方向相同,A錯誤:
B.勻速時,合力為零,噴氣反作用力與重力平衡,應(yīng)豎直向下噴氣,B正確:
C.勻速時,噴氣反作用力與重力平衡,則有
解得
C正確;
D.勻速圓周運動需要水平方向向心力向左,手部向右噴氣反作用力提供向心力,則有
解得
D正確。
故選BCD。
10. 丁俊暉在斯諾克大師賽獲得過14個冠軍。如圖甲是他一桿把白色球推向與其相隔很遠的紅球,將紅球撞入斜對角的袋中。某人為了研究他的戰(zhàn)術(shù),用軟件模擬了這一次擊球過程,設(shè)定碰前白色入射球(圓形1)的初速度大小為10m/s,初速度方向與水平向右的x軸成角度0.63rad,圖乙顯示了碰前兩球的動量,包括x分量、y分量、合動量的大?。喊浊蜃矒綮o止的紅球(圓形4)后兩球分開,圖丙是利用頻閃照相效果留下的運動過程痕跡,圖丙屏幕左邊同步顯示了碰撞后兩球的動量。下列說法正確的是( )
A. 白球與紅球發(fā)生了正碰,紅球一定沿著白球與紅球接觸點和球心的連線運動
B. 白球的質(zhì)量為1kg,兩球碰撞后系統(tǒng)總動量大小為14.119kg·m/s
C. 碰后兩球動量的矢量和一定與碰前白球運動方向相同
D. 碰后兩球動量的矢量和大小等于10kg·m/s
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.碰撞前后兩球不在一條直線上運動,兩球發(fā)生的是斜碰,A錯誤;
B.已知白球的初速度為10m/s,圖乙可看出白球初動量為10kg·m/s,根據(jù)
可知
但兩球碰后系統(tǒng)總動量不是大小和,應(yīng)為矢量和,B錯誤:
CD.由圖中數(shù)據(jù)可知,系統(tǒng)在x方向和y方向動量都守恒,則合矢量也守恒,CD正確。
故選CD。
三、非選擇題:本題共5小題,共54分。
11. 某同學(xué)將圓心為O、半徑為R的半圓柱體玻璃磚固定在坐標(biāo)紙上,利用包含紅光和藍光復(fù)色光的激光筆測量其折射率,激光筆射出的光線始終射向O,激光筆繞著以O(shè)為圓心的圓旋轉(zhuǎn)一周,如圖是其中三種情況截圖。
(1)圖甲中發(fā)現(xiàn)折射光只有一條紅色光,反射光似乎顯示藍色,下列說法正確是( )
A. 反射光中只有藍光
B. 反射光中紅藍光都有
C. 玻璃磚對紅光的折射率大
D. 玻璃磚對藍光的折射率大
(2)圖乙中紅光的折射光恰好消失,則紅光的臨界角約為______(保留1位小數(shù))。
(3)利用圖丙求紅光的折射率約為______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)因沒有量角器,某同學(xué)在玻璃磚下方也畫了一個與玻璃磚相同的半圓,取入射光和折射光與圓周的交點在直徑界面上的投影到圓心的距離a和b,則折射率等于______。
【答案】(1)BD (2)42.0°(41.5°~45.0°)
(3)1.50(1.40~1.70)
(4)
【解析】
【小問1詳解】
紅光和藍光都發(fā)生反射,藍光的折射光先消失,先發(fā)生全反射,玻璃磚對藍光的折射率更大。
故選BD。
小問2詳解】
紅光的折射角剛好達到90°,折射光剛好消失時,此時入射角和反射角等于臨界角,可以用量角器量得紅光的臨界角為42.0°。
【小問3詳解】
在入射光線和折射光線上分別截取長度相同的一段,當(dāng)折射光線所對應(yīng)的水平方向為2格時,入射光線相同長度所對應(yīng)的水平方向為3格,所以
【小問4詳解】
根據(jù)折射定律可得
12. 某同學(xué)用如圖甲所示電路探測某壓敏電阻R1的特性,同時測電源的電動勢E和內(nèi)阻r,量程為3V的電壓表內(nèi)阻很大,定值電阻R0=1Ω,用多用電表粗測電源的電動勢大約為3V,不加壓力時壓敏電阻的阻值約24歐,電阻箱R2(0~99.99Ω)。
(1)閉合S,單刀雙擲開關(guān)打到1,記錄壓力F下電壓表的讀數(shù)U,再將K打到2,調(diào)整電阻箱R2的阻值,使電壓表的讀數(shù)又為剛才的數(shù)值,則此壓力為F時,R1與R2阻值關(guān)系是R1______R2(選填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)改變壓力,重復(fù)以上步驟,測得多組F、R、U的值,得到如圖乙和圖丙的圖線,說明這個壓敏電阻的電阻隨壓力的增大而______(選填“減小”或“增大”);由圖可知電源電動勢為______V,電源內(nèi)阻為______Ω(計算結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位)。
(3)考慮電壓表的內(nèi)阻影響,電源電動勢的測量值比真實值______(選填“偏大”“偏小”或“相等”),內(nèi)阻的測量值比真實值______(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)等于 (2) ①. 減小 ②. 2.98 ③. 0.92
(3) ①. 偏小 ②. 偏小
【解析】
【小問1詳解】
據(jù)閉合電路歐姆定律,R2等效替代R1。
【小問2詳解】
[1]由圖看出R隨F增大而減?。?br>[2][3]忽略電壓表內(nèi)阻的影響,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
縱截距為
斜率為
解得
【小問3詳解】
[1][2]電壓表分流,導(dǎo)致不是通過電源的電流,由等效電源法可知,E、r的測量值都比真實值小。
13. 課間老師要大家拔河表演拉馬德堡半球,20個人對拉也沒有拉開。老師旋轉(zhuǎn)了一下開關(guān)讓球內(nèi)外氣體相通,一個人輕輕一拉就開了。已知馬德堡半球由兩個球冠合攏組成,合攏處圓面面積,合攏后容積,手動微型抽氣機每按壓一次抽出體積為的氣體。抽氣過程中環(huán)境溫度保持不變,馬德堡半球容積不變,導(dǎo)熱性能良好,不計摩擦。已知初始時馬德堡半球空腔內(nèi)氣體壓強與大氣壓強相同,大氣壓強。求:
(1)抽1次氣后,馬德堡半球內(nèi)的氣體壓強和的比值;
(2)若每個學(xué)生能提供的最大拉力為,抽氣20次后,球內(nèi)氣體壓強等于多少?兩側(cè)至少各需要幾個學(xué)生才能拉開?(取)
【答案】(1)9:10
(2),36個
【解析】
【小問1詳解】
氣體等溫變化,第一次抽氣有
解得
【小問2詳解】
第二次抽氣有
抽20次后
解得
要拉開,需,
解得
n應(yīng)向上取整數(shù),則兩邊至少各需要36個學(xué)生才能拉開。
14. 如圖甲,半徑為r1的N匝圓形金屬線圈阻值為R,內(nèi)有半徑為r2的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于線圈平面向里,磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙,B0、t0已知,定值電阻R1=2R,電阻箱此時電阻R2=3R,連接成閉合回路,電阻R1的兩端通過導(dǎo)線與平行金屬板a、b相連,t=0時刻,電子由a板附近從靜止釋放,0.6t0時刻射出b板小孔,t0時刻沿中軸線進入上下放置的水平平行金屬板c、d,3t0時刻進入緊挨水平板右邊緣的磁感應(yīng)強度為B(未知),方向垂直紙面向里的勻強磁場,4t0時刻又返回偏轉(zhuǎn)電場。已知c、d板長L2(未知)是板間距離d2(未知)的倍,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子重力,不考慮金屬板a、b間及c、d間電場的邊緣效應(yīng)。求:
(1)0~t0時間內(nèi),a、b板間電壓U1;電子射出b板時的速度v0的大小;
(2)粒子射出偏轉(zhuǎn)電場c、d時的位置偏離中心軸線的距離y;
(3)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小,電子射出偏轉(zhuǎn)磁場時離中心軸線的距離y′。
【答案】(1)),
(2)
(3),
【解析】
【小問1詳解】
線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
回路電流
聯(lián)立解得
根據(jù)動能定理可得
解得
【小問2詳解】
c、d板間電壓為電阻箱R2兩端電壓
t0~2t0電場方向向下,2t0~3t0電場方向向上,豎直方向電子先向上加速t0,再向上減速t0,則,
聯(lián)立可得
【小問3詳解】
磁場中運動半周,軌跡如圖所示
根據(jù)洛倫茲力提供向心力,
聯(lián)立得,
所以
15. 一個質(zhì)量為M、高為H的均勻帶正電Q的絕緣棒豎直放置,其下邊緣正好在方向豎直向上的勻強電場上邊緣,電場強度大小為E。棒由靜止開始下落,重力加速度為g,以下研究的整個運動過程中,棒的上端都未完全進入電場,棒的電荷分布狀態(tài)不改變,不計空氣阻力,棒在運動中只發(fā)生平動。
(1)棒進入電場深度為x時,電場力F的表達式?根據(jù)牛頓第二定律表達式,分析棒做什么性質(zhì)的運動?
(2)棒的速度最大時,棒進入電場的深度h滿足什么關(guān)系?最大速度v為多少?
(3)從開始下落到最低點過程中,棒的電勢能增加了多少?要想最低點時棒上端不進入電場,則棒的總質(zhì)量應(yīng)該滿足什么要求?
【答案】(1)(1),做簡諧運動
(2),
(3),
【解析】
【小問1詳解】
設(shè)棒進入電場深度為x時,受電場力
電場力類似彈簧的彈力,開始電場力小于重力,合外力向下,根據(jù)牛頓第二定律則有
x增加,a減小,先做加速度減小的加速運動:直到,即有
速度最大;由于慣性繼續(xù)下降,電場力開始大于重力,開始減速,則有
x增加,a增加,再做加速度增大的減速運動,直到,到達最低點;再向上做加速度減小的加速運動,再做加速度減小的減速運動,最高點為剛開始由靜止釋放的位置,然后重復(fù)這種周期性運動;根據(jù)受力特點與豎直的彈簧振子類似,可知棒做簡諧運動。
【小問2詳解】
最大速度時,加速度為零,則有
解得
從釋放到速度最大,電場力做功
動能定理可得
聯(lián)立得最大速度
【小問3詳解】
電勢能的增加等于克服電場力做功,即
結(jié)合上述結(jié)論可得
根據(jù)簡諧運動的對稱性,從最高點到最低點位移為
聯(lián)立解得
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