
1.某潛艇豎直方向上的速度隨時間變化情況如圖所示,下列說法正確的是( )
A. t1時刻潛艇的位置最深
B. t2時刻潛艇的加速度大小為0
C. t1~t2時間內(nèi)潛艇豎直方向的平均速度大于v12
D. 0~t2時間內(nèi)潛艇加速度方向不變
2.如圖,氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,輕質(zhì)導(dǎo)熱活塞可自由移動。在潛水器緩慢下潛的過程中,海水溫度逐漸降低,則此過程中被封閉的氣體( )
A. 內(nèi)能逐漸減小
B. 從外界吸熱
C. 壓強與潛水器下潛的深度成正比
D. 單位時間內(nèi)氣體分子撞擊單位面積器壁的次數(shù)減少
3.海浪從遠(yuǎn)海傳向海岸。已知海浪的傳播速度與海水的深度有關(guān),海水越深,速度越大。一艘大船停泊在離岸較遠(yuǎn)處,振動的周期為9s。則( )
A. 海浪拍打海岸的周期大于9s
B. 海浪從遠(yuǎn)海傳向海岸,相鄰波峰之間的距離變小
C. 懸掛在船上擺長為1m的單擺的振動周期為2s
D. 讓船停泊在離海岸更近處,海浪通過船體的衍射現(xiàn)象更明顯
4.我國使用激光焊接復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力已達(dá)到世界一流水平。若焊接所用的激光波長為λ,每個激光脈沖中的光子數(shù)目為n,已知普朗克常量為h、光速為c,則下列說法正確的是( )
A. 激光的頻率為λcB. 激光光子的動量為hλ
C. 激光焊接利用了激光的相干性D. 每個激光脈沖的能量為nchλ
5.聲光控開關(guān)中,光敏電阻的工作原理是電阻內(nèi)的光電效應(yīng),與一般光電管的工作原理相同。某光敏電阻,當(dāng)用不同強度的紅光照射時,其阻值不發(fā)生變化;當(dāng)用不同強度的黃光照射時,其阻值發(fā)生變化。關(guān)于該光敏電阻,下列說法正確的是( )
A. 用紅光照射時光敏電阻發(fā)生了光電效應(yīng)
B. 用不同強度的白光照射,其阻值一定不發(fā)生變化
C. 用不同強度的黃光照射,當(dāng)用強度較大的黃光照射時,光敏電阻逸出的光電子的最大初動能小
D. 用不同強度的紫光照射,其阻值一定發(fā)生變化
6.電蚊拍用來殺滅蚊子,原理如圖所示,由穩(wěn)恒直流電源提供的電壓被高頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成u=3sin10000πt(V)的低壓交流電壓,再將其加在變壓器的原線圈上,副線圈連接電蚊拍的高壓電擊網(wǎng),電擊網(wǎng)上電壓峰值可達(dá)到2400V,一旦蚊子觸碰到電擊網(wǎng)就會被殺滅。假設(shè)圖中電壓表為理想電表,變壓器可看成理想變壓器。下列說法中正確的是( )
A. 電壓表示數(shù)為3V
B. 電擊網(wǎng)上電壓的頻率為1000Hz
C. 原、副線圈的匝數(shù)比為n1:n2=1:800
D. 將直流電源直接連接在變壓器的原線圈上電蚊拍仍然能正常工作
二、多選題:本大題共1小題,共4分。
7.據(jù)報道,我國計劃發(fā)射的“巡天號”望遠(yuǎn)鏡將運行在離地面約400km的軌道上,其視場比“哈勃”望遠(yuǎn)鏡的更大。已知“哈勃”運行在離地面約550km的軌道上,若兩望遠(yuǎn)鏡繞地球近似做勻速圓周運動,則“巡天號”( )
A. 角速度大小比“哈勃”的大B. 線速度大小比“哈勃”的小
C. 向心加速度大小比“哈勃”的大D. 運行周期比“哈勃”的大
三、實驗題:本大題共1小題,共9分。
8.物理小組的同學(xué)準(zhǔn)備利用壓敏電阻和電流表制作一個電子壓力計,他們希望能從表盤上直接讀出壓力大小。他們設(shè)計的電路如圖甲所示,其中R1是定值電阻,R2是最大阻值為500Ω的滑動變阻器,理想電流表A的量程為0~6mA,電源電動勢E為9V,內(nèi)阻不計。壓敏電阻的阻值R與所受壓力大小F的關(guān)系如圖乙所示。
(1)同學(xué)們找到了三個定值電阻,R1應(yīng)選阻值為______(填“A”“B”或“C”)的,它的作用是______。
A.10Ω
B.500Ω
C.1200Ω
(2)連接好電路后,興趣小組的同學(xué)調(diào)節(jié)R2,在未對壓敏電阻施加壓力時,使電流表指針指到滿偏位置,則電流表的5mA刻度線處應(yīng)標(biāo)注______ N;改裝后電子壓力計的刻度______(填“均勻”或“不均勻”),試說明理由______。
(3)若考慮電流表的內(nèi)阻和電源的內(nèi)阻,則壓力的測量值______(填“大于”、“小于”或“等于”)真實值。
四、計算題:本大題共6小題,共60分。
9.智能手機是現(xiàn)代人的必備物品,由于手機內(nèi)置的傳感器(如加速度計、陀螺儀、磁力計、氣壓計等)利用手機也可以進(jìn)行各種物理實驗。
(1)圖甲是一款手機支架,其表面采用了納米微吸材料,用手觸碰無粘感,接觸到平整光滑的硬性物體時,會牢牢吸附物體。圖乙是手機靜止吸附在支架上的側(cè)視圖。若手機的重力為G,手機與水平方向的夾角為θ,下列說法正確的是______。
A.手機受到的支持力一定小于G
B.支架對手機的支持力大于手機對支架的壓力
C.支架對手機的作用力方向豎直向上
D.支架對手機的摩擦力大小為Gcsθ
(2)利用智能手機的加速度傳感器可測量手機運動的加速度。如圖甲所示,將手機與彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在天花板上。用手握著智能手機,打開加速度傳感器,t=0時刻從靜止釋放手機,得到豎直方向加速度隨時間變化的圖像如圖乙所示,取豎直向上為正方向,下列說法正確的是______。
A.0~1s內(nèi)手機向下運動
B.t=0時刻,彈簧處于原長狀態(tài)
C.0.5~1.5s內(nèi)手機處于失重狀態(tài)
D.1.0~1.5s內(nèi)彈簧的彈力增大
(3)一同學(xué)利用智能手機中的磁傳感器測量地磁場的磁感應(yīng)強度。如圖甲建立直角坐標(biāo)系,手機顯示屏所在平面為xOy面。某同學(xué)在某地對地磁場進(jìn)行了四次測量,每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可知該同學(xué)是在______(選填“南半球”或“北半球”)進(jìn)行此實驗,所測的地磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為______T(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(4)某種手機防窺膜由透明介質(zhì)和對光完全吸收的屏障構(gòu)成,如圖所示,屏障垂直于屏幕平行排列,可實現(xiàn)對像素單元可視角度θ的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺膜下表面,位于相鄰兩屏障正中間。不考慮光的衍射,下列說法正確的是______。
A.防窺膜實現(xiàn)防窺效果主要是靠光的全反射
B.其他條件不變時,透明介質(zhì)的折射率越小,可視角度越小
C.從上往下看,看到的圖像比發(fā)光像素單元位置低
D.屏障高度d越大,可視角度越大
10.2020年我國自主研制的萬米載人潛水器“奮斗者號”成功在馬里亞納海溝坐底,歷時3小時20分下潛深度達(dá)到10909米?!皧^斗者號”的球形載人艙外殼采用鈦合金材料,可以阻擋巨大的海水壓強,海水的密度約為1×103kg/m3,g取10m/s2。
(1)如圖所示,此次深潛作業(yè)利用了多種通信方式?!皧^斗者”號與“探索一號”間水聲通信采用的超聲波屬于______(填“橫波”或“縱波”),“奮斗者”號與“滄?!碧栭g的光通信載體屬于______(填“機械波”或“電磁波”)。
(2)“奮斗者號”的平均下潛速度大小為______m/s,下潛到海溝最深處時承受的壓強約為______Pa(保留兩位有效數(shù)字)。
11.一跑酷運動員在一次訓(xùn)練中的運動可簡化為以下運動:運動員首先在平直高臺上以4m/s2的加速度從靜止開始勻加速運動,運動8m的位移后,在距地面高為5m的高臺邊緣水平跳出,在空中調(diào)整姿勢后恰好垂直落在一傾角為53°的斜面中點位置。此后運動員迅速調(diào)整姿勢沿水平方向蹬出,該運動員可視為質(zhì)點,質(zhì)量m=50kg,不計空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cs53°=0.6。
(1)運動員從樓頂邊緣水平跳出的初速度大小為______m/s;
(2)運動員從樓頂邊緣跳出到落到斜面的過程中重力的沖量大小為______N?s;
(3)該斜面底端與高臺邊緣的水平距離s=______ m;
(4)計算:若運動員水平蹬出斜面后落在地面上,求運動員的蹬出速度范圍。
12.中國科學(xué)家在人造太陽領(lǐng)域取得了重大突破,新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”成功完成了一系列實驗,并取得了重大科研進(jìn)展,其原理如圖。
(1)①“人造太陽”獲得核能的方式是______(填“核裂變”或“核聚變”)。
②“人造太陽”中的核能轉(zhuǎn)化為勢能,但是內(nèi)能無法再轉(zhuǎn)化為核能,說明能量的轉(zhuǎn)化具有______。
(2)核污水中常含有氚(13H)等放射性核素,處置不當(dāng)將嚴(yán)重威脅人類安全。氚的核子數(shù)為______;氚衰變的半衰期長達(dá)12.5年,若將含有質(zhì)量為m的氚的核污水排入大海,經(jīng)過75年,排入海中的氚還剩______m(用分?jǐn)?shù)表示)。
(3)若兩個氘核對心碰撞,核反應(yīng)方程為; 12H+12H→23He+X,其中氘核的平均結(jié)合能為E1,氦核的平均結(jié)合能為E2,下列說法中正確的是______。
A.X為質(zhì)子
B.該核反應(yīng)釋放的核能為3E2?4E1
C.該核反應(yīng)前后核子的總質(zhì)量相等
D.氦核的平均結(jié)合能E2小于氘核的平均結(jié)合能E1
13.某種質(zhì)譜儀由離子源、加速電場、靜電分析器、磁分析器、收集器幾部分構(gòu)成,如圖所示。由離子源發(fā)出的離子經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器,靜電分析器中有沿半徑方向的電場,使離子沿通道中心線MN做勻速圓周運動。而后由P點垂直于磁分析器的左邊界進(jìn)入磁分析器,磁分析器中分布著方向垂直于紙面的勻強磁場,其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。離子經(jīng)過四分之一圓周從Q點射出,并進(jìn)入收集器。已知由離子源發(fā)出的離子質(zhì)量為m、電荷量大小為q(初速度為零,重力不計);加速電場的電壓為U;中心線MN是半徑為R的圓弧。
(1)離子源發(fā)出的離子應(yīng)帶電______(選填“正”或“負(fù)”),磁分析器中磁感應(yīng)強度的方向為______。
(2)計算:離子離開加速電場時的速度v的大小______。
(3)計算:靜電分析器中MN處電場強度E的大小______。
14.如圖甲所示,福建艦配備了先進(jìn)的電磁彈射系統(tǒng)。電磁彈射的簡化模型如圖乙所示,直流電源的電動勢為E,電容器的電容為C,兩條相距L的固定光滑導(dǎo)軌,水平放置處于磁感應(yīng)強度B的勻強磁場中?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m,電阻為R的金屬滑塊垂直放置于導(dǎo)軌的滑槽內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài),并與兩導(dǎo)軌接觸良好。先將開關(guān)K置于a讓電容器充電,充電結(jié)束后,再將K置于b,金屬滑塊會在電磁力的驅(qū)動下向右加速運動,達(dá)到最大速度后滑離軌道。不計導(dǎo)軌和電路其他部分的電阻,忽略空氣阻力。
(1)下列說法中正確的是______;
A.K置于b前電容器的電荷量為EC
B.金屬塊向右做勻加速運動
C.物塊運動過程中,P端的電勢始終高于Q端的電勢
D.物塊的速度達(dá)到最大時,電容器所帶的電荷量為0
(2)計算:求金屬滑塊在軌道上運動的最大加速度______;
(3)計算:求金屬滑塊在軌道上運動的最大速度。試寫出一種可以提高金屬塊最大速度的辦法______?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A.v?t圖像中面積表示位移,t2時刻潛艇的位置最深,故A錯誤;
B.v?t圖像斜率代表物體的加速度,t2時刻斜率不為0,故加速度不為0,故B錯誤;
C.v?t圖像中面積表示位移,由圖可知,t1~t2時間內(nèi)潛艇豎直方向的平均速度大于v12,故C正確;
D.v?t圖像斜率代表物體的加速度,0~t2時間圖線斜率方向改變,故潛艇加速度方向改變,故D錯誤。
故選:C。
根據(jù)v?t圖像的性質(zhì)分析運動情況,v?t圖像中面積表示位移,v?t圖像表示的是物體速度隨時間變化的關(guān)系,斜率表示加速度。
對于速度圖像類的題目,主要是要理解斜率的含義:斜率代表物體的加速度;速度正負(fù)的含義:速度的正負(fù)代表物體運動的方向。
2.【答案】A
【解析】解:A、溫度降低,氣體分子的平均動能減小,內(nèi)能逐漸減小,故A正確;
B、在潛水器緩慢下潛的過程中,氣體的壓強逐漸增大,體積逐漸減小,則外界對氣體做功,又因為海水溫度降低,所以氣體的溫度也降低,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知,Q
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