
1.如圖甲所示為“神舟十一號”與距地面393km近圓軌道上的“天宮二號”目標(biāo)飛行器在太空中完成自動交會對接的情景?!吧裰凼惶枴钡囊淮巫冘壢鐖D乙所示,其中Ⅰ為橢圓軌道,Ⅱ為圓軌道,A點為圓軌道與橢圓軌道的切點,B點為橢圓軌道的近地點。不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A. “神舟十一號”在軌道Ⅰ上的速度大于第一宇宙速度
B. “神舟十一號”與“天宮二號”對接前,到地面的距離小于393km
C. “神舟十一號”在軌道Ⅱ上運行的周期小于在軌道Ⅰ上運行的周期
D. “神舟十一號”在軌道Ⅰ上運行的過程中,需要靠開啟飛船內(nèi)的動力裝置才能完成
2.如圖所示,在直角三角形abc中,d是ac的中點,∠acb=30°,在b、c兩點放有垂直紙面的直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有大小相等、方向向外的恒定電流,d點的磁感應(yīng)強度大小為B。若把c點的直導(dǎo)線平移至a點,電流方向和大小都不變,則此時d點的磁感應(yīng)強度大小和方向分別為( )
A. B,方向豎直向上
B. 2B,方向豎直向上
C. 3B,方向水平向右
D. 33B,方向水平向右
3.研究光電效應(yīng)所用電路如圖所示。用不同頻率、不同強度的光分別照射密封真空管中的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流。下列說法正確的是( )
A. 用同一種光照射時,飽和光電流隨入射光強度的增大而增大
B. 光電流的大小與入射光頻率成正比
C. 遏止電壓隨入射光強度的增大而增大
D. 入射光的強度越大,陰極K發(fā)射光電子的時間越短
4.如圖甲,為風(fēng)力發(fā)電機的簡易模型:感應(yīng)線圈與電流測量裝置相連,風(fēng)杯在風(fēng)力作用下帶動與桿相連的永磁鐵轉(zhuǎn)動.某一段時間內(nèi),電流測量裝置顯示感應(yīng)電流隨時間變化的關(guān)系如圖乙.下列說法正確的是( )
A. 感應(yīng)電流的頻率為25Hz
B. 永磁鐵的轉(zhuǎn)速為2.5r/s
C. 感應(yīng)電流的有效值為Im
D. 感應(yīng)電流瞬時值表達式i=Imsin2.5πt(A)
5.如圖所示,圓環(huán)上均勻分布著正電荷,直線MN垂直于圓環(huán)平面且過圓心O,M、N兩點關(guān)于O點對稱。將一帶負電的試探電荷(不計重力)從M點無初速度釋放,選無窮遠處電勢為零,下列說法正確的是( )
A. M、N兩點電場強度相同B. 試探電荷經(jīng)過O點時速度最大
C. 試探電荷經(jīng)過O點時電勢能為零D. 試探電荷經(jīng)過O點時加速度最大
6.如圖所示是常用的千斤頂,搖動手柄時,螺紋軸能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n,從而將重物頂起。利用兩個相同的千斤頂分別頂起質(zhì)量為m1、m2的重物,頂起過程中,當(dāng)上方兩臂之間的夾角分別為120°、106°時,兩個千斤頂臂上的作用力大小相等。已知sin53°=0.8,cs53°=0.6,則m1:m2為( )
A. 5:3
B. 5:4
C. 5:6
D. 3:4
7.一小球從地面豎直上拋,小球的速率用v表示,運動的路程用s表示,不計空氣阻力,則小球從拖出到落回地面的過程中,其v?s圖像可能為( )
A. B. C. D.
二、多選題:本大題共3小題,共18分。
8.殲?20戰(zhàn)機在空中飛行表演結(jié)束后,降落至跑道并打開阻力傘。已知戰(zhàn)機落地時的速度為v0,動能為Ek0,落地后滑行的總時間為t0,滑行的總距離為s0,且空氣阻力大小與速度成正比,則該過程中下列關(guān)于戰(zhàn)機的速度-時間圖像及克服阻力做功-滑行距離圖像,正確的是( )
A. B.
C. D.
9.陰極射線管中電子束由陰極沿x軸正方向射出,在熒光屏上出現(xiàn)如圖所示的一條亮線。要使該亮線向z軸正方向偏轉(zhuǎn),可以( )
A. 加上y軸正方向的磁場B. 加上y軸負方向的磁場
C. 加上z軸正方向的電場D. 加上z軸負方向的電場
10.為使艦載機在幾秒內(nèi)迅速停在航母上,需要利用阻攔索將艦載機高速攔停,此過程可簡化為如圖所示模型,設(shè)航母表面為一平面,阻攔索兩端固定,并始終與航母平面平行,艦載機從正中央鉤住阻攔索,實現(xiàn)減速。阻攔索為彈性裝置,剛剛接觸阻攔索就處于繃緊狀態(tài),下列說法正確的是( )
A. 艦載機落在航母上鉤住阻攔索時,只受重力、阻攔索的拉力和航母平面的摩擦力三個力作用
B. 艦載機鉤住阻攔索繼續(xù)向前運動的過程中,阻攔索對艦載機的彈力在變大
C. 艦載機鉤住阻攔索繼續(xù)向前運動的過程中,艦載機做勻減速直線運動
D. 當(dāng)阻攔索被拉至夾角為60°時,設(shè)阻攔索的張力為F,則阻攔索對艦載機的作用力大小為 3F
三、實驗題:本大題共2小題,共20分。
11.用如圖1所示裝置研究平拋運動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出,落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低,鋼球落在擋板上時,鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板,重新釋放鋼球,如此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點。
(1)下列實驗條件必須滿足的有______。
A.斜槽軌道光滑
B.斜槽軌道末段水平
C.擋板高度等間距變化
D.每次從斜槽上相同的位置由靜止釋放鋼球
(2)為定量研究,建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標(biāo)系。取平拋運動的起始點為坐標(biāo)原點,將鋼球靜置于Q點,鋼球的______(選填“最上端”、“最下端”或者“球心”)對應(yīng)白紙上的位置即為原點。
(3)如圖2所示是甲同學(xué)在某次實驗中取得的數(shù)據(jù),其中坐標(biāo)原點為拋出點,g取10m/s2,則此小球做平拋運動的初速度大小為______m/s。
(4)乙同學(xué)想用下述方法探究平拋運動的特點。他從實驗得到的平拋小球的運動軌跡上取出一些點,以平拋起點O為坐標(biāo)原點,測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,描繪y?x2圖像。該同學(xué)認為若圖像是一條過原點的直線(如圖3所示),則可說明平拋運動在水平方向為勻速直線運動、豎直方向為自由落體運動,請你分析論證該同學(xué)的判斷是否正確。
12.圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250μA,內(nèi)阻為480Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1V擋和5V擋,直流電流1mA擋和2.5mA擋,歐姆×100Ω擋。
(1)圖(a)中的A端與______(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。
(2)關(guān)于R6的使用,下列說法正確的是______(填正確答案標(biāo)號)。
A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置
B.使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置
C.使用電流擋時,調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置
(3)根據(jù)題給條件可得R1+R2=______Ω,R4=______Ω。
(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為______;若此時B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為______;若此時B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為______。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。
四、計算題:本大題共3小題,共34分。
13.一汽缸豎直放在水平地面上,缸體質(zhì)量M=10kg,活塞質(zhì)量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10?3m2,活塞上面的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,下面有氣孔O與外界相通,大氣壓強p0=1.0×105Pa,活塞下面與勁度系數(shù)k=2×103N/m的輕彈簧相連,當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為127°C時彈簧為自然長度,此時缸內(nèi)氣柱長度L1=20cm,重力加速度g取10m/s2,活塞不漏氣且與缸壁無摩擦。求:
(1)此時缸內(nèi)氣體的壓強為多少?
(2)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度,當(dāng)缸體對地面壓力剛好為0時,缸內(nèi)氣體的壓強為多少?
(3)當(dāng)缸體緩慢離開地面,缸內(nèi)氣柱長度L2=32cm時,缸內(nèi)氣體溫度為多少K?
14.如圖所示,在虛線AB兩側(cè)存在方向相反的兩個勻強電場,場強大小分別為E1、E2。一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒從P點由靜止開始,在電場力作用下沿直線在P、Q兩點間往返運動,P、Q點到虛線AB的距離分別為d1,d2,且d1=2d2,不計電微粒的重力。
(1)求E1E2的值;
(2)若帶電微粒從P點運動到Q點的時間為t0,求它從P點到虛線AB的時間。
15.如圖所示,粗細均勻的光滑直桿豎直固定在地面上,一根輕彈簧套在桿上,下端與地面連接,上端連接帶孔的質(zhì)量為m的小球B并處于靜止?fàn)顟B(tài),質(zhì)量為m的小球A套在桿上,在B球上方某一高度處由靜止釋放,兩球碰撞后粘在一起。當(dāng)A、B一起上升到最高點時,A、B的加速度大小為3g2,g為重力加速度,彈簧的形變總在彈性限度內(nèi),已知彈簧的彈性勢能表達式為Ep=kx22,其中k為彈簧的勁度系數(shù)、x為彈簧的形變量,A,B兩球均可視為質(zhì)點。求:
(1)小球A開始釋放的位置離B球的距離;
(2)兩球碰撞后,彈簧具有的最大彈性勢能;
(3)若將A球換成C球,C球從A球開始靜止的位置由靜止釋放,C、B發(fā)生彈性碰撞,碰撞后立即取走C球,此后B球上升的最大高度與A、B一起上升的最大高度相同,則C球的質(zhì)量多大。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、7.9km/s是地球的第一宇宙速度,是衛(wèi)星環(huán)繞地球做圓周運動最大的運行速度,“神舟十一號”在橢圓軌道Ⅰ上運行時,在近地點附近的速度大于7.9km/s,在遠地點附近的速度小于7.9km/s,故A錯誤;
B、“天宮二號”的軌道距地面高度為393km,“神舟十一號”與“天宮二號”對接前,到地面的距離小于393km,故B正確;
C、根據(jù)開普勒第三定律可知,“神舟十一號”在軌道Ⅱ上運行的周期大于在軌道Ⅰ上運行的周期,故C錯誤;
D、“神舟十一號”在橢圓軌道Ⅰ上運行時,由B點到A點的過程中只有萬有引力做功,不需要靠開啟飛船內(nèi)的動力裝置就能完成,故D錯誤。
故選:B。
7.9km/s是地球的第一宇宙速度,是衛(wèi)星環(huán)繞地球做圓周運動最大的運行速度.根據(jù)開普勒第三定律分析周期的關(guān)系;結(jié)合變軌知識分析.
本題要抓住衛(wèi)星確定軌道上運行時機械能是守恒的,在不同軌道上的衛(wèi)星其機械能不同,軌道越高機械能越大.
2.【答案】C
【解析】解:設(shè)b點通電的直導(dǎo)線在d點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0,
方向垂直bd斜向右上,與水平方向成30°;
c點通電的直導(dǎo)線在d點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直cd斜向左上,與水平方向成30°;
根據(jù)疊加原理可得d點的磁感應(yīng)強度大小B=2B0cs120°2=B0;
若把c點通電的直導(dǎo)線移至a點時,在d點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直cd斜向右下,與水平方向成30°,
可得d點的磁感應(yīng)強度為B′=2B0cs30°= 3B0,方向水平向右,故C正確,ABD錯誤;
故選:C。
根據(jù)題意d點的磁感應(yīng)強度是b、c兩通電直導(dǎo)線分別在d點的磁感應(yīng)強度的疊加。
明確在磁場中的某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小等于各點疊加的磁場強度是解決問題的關(guān)鍵。
3.【答案】A
【解析】解:A.在研究光電效應(yīng)實驗時,飽和光電流大小由入射光強度決定,隨入射光強度的增大而增大,故A正確;
B.光電流的大小隨入射光強度的增大而增大,與頻率沒有正比關(guān)系,故B錯誤;
C.根據(jù)光電效應(yīng)過程可得Ek=hν?W0,Ek=eUc,可得Uc=hνe?W0e,可知遏止電壓取決于入射光的頻率及逸出功,與光的強度無關(guān),故C錯誤;
D.光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時的,與光的強度無關(guān),故D錯誤。
故選:A。
飽和光電流大小由入射光強度決定,光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時的,與光的強度無關(guān),結(jié)合光電效應(yīng)過程和動能定理分析。
解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)方程,知道光電子的最大初動能與遏止電壓的關(guān)系,以及知道光強影響飽和光電流大小。
4.【答案】B
【解析】解:A、根據(jù)乙圖可知,交流電的周期T=0.4s,故感應(yīng)電流的頻率f=1T=10.4Hz=2.5Hz,故A錯誤;
B、故磁體的轉(zhuǎn)速為:n=1T=10.4r/s=2.5r/s,故B正確;
C、通過乙圖可知電流的最大值為Im,此交流電的有效值為I=Im 2,故C錯誤;
D、線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω=2πT=2π0.4rad/s=5πrad/s,感應(yīng)電流瞬時值表達式i=Imsin(ωt+π)=Imsin(2.5πt+π)(A),故D錯誤;
故選:B。
根據(jù)i?t圖象判斷出電流的最大值與周期,即可求得頻率、轉(zhuǎn)速及有效值,根據(jù)圖像寫出瞬時值的表達式。
根據(jù)相對性來分析與解決問題,同時掌握感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)速關(guān)系,即可判斷出感應(yīng)電流的大小變化,及轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系。
5.【答案】B
【解析】解:A、已知電場強度是矢量,是用來表示電場強弱和方向的物理量,根據(jù)電場的疊加原理和對稱性可知,M、N兩點電場強度大小相等,方向相反,則電場強度不同,故A錯誤;
BD、試探電荷從M到O點電場力做正功,速度增大,從O點到N點電場力做負功,速度減小,則試探電荷經(jīng)過O點時速度最大,在O點時加速度最小且為零,故B正確,D錯誤;
C、直線MN上電場線方向從O點出發(fā)指向無窮遠處,根據(jù)順著電場線方向電勢降低,可知O點的電勢為正,則試探電荷經(jīng)過O點時電勢能為負值,故C錯誤;
故選:B。
圓環(huán)上均勻分布著正電荷,根據(jù)電場的疊加和對稱性,分析M、N兩點電場強度關(guān)系和O點的場強。根據(jù)電場力做功情況,分析電荷經(jīng)過O點時速度大小、加速度大小和電勢能大小。
解決本題的關(guān)鍵有兩點:一是掌握電場的疊加原理,并能靈活運用;二是運用極限法場強的變化,來確定電場力的變化。
6.【答案】C
【解析】解:以重物為研究對象,受力情況如圖所示,并將千斤頂臂上的作用力F進行正交分解。
豎直方向根據(jù)平衡條件可得:2Fcsθ=mg,解得:F=mg2csθ。
當(dāng)重物的質(zhì)量為m1時,兩臂之間的夾角為120°,θ=120°2=60°
當(dāng)重物的質(zhì)量為m2時,兩臂之間的夾角為106°,θ=106°2=53°
則m1gcs60°=m2gcs53°,解得m1:m2=5:6,故C正確,ACD錯誤。
故選:C。
以重物為研究對象進行受力分析,豎直方向根據(jù)平衡條件列方程得到千斤頂臂上的作用力表達式,再根據(jù)角度大小求解兩個重物的質(zhì)量之比。
本題主要是考查了共點力的平衡問題,解答此類問題的一般步驟是:確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解,然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進行解答。
7.【答案】C
【解析】解:小球第一個上升階段,根據(jù)勻變速直線運動的位移-速度公式有:v2?v02=?2gs
整理得:v= v02?2gs,可知v?s圖象為拋物線,拋物線開口沿s軸負方向
小球第一個下落階段,設(shè)小球運動至第一個上升階段最高點的路程為s0
根據(jù)勻變速直線運動的位移-速度公式有:v2=2g(s?s0)
整理得:v= 2g(s?s0),可知v?s圖象為拋物線,拋物線開口沿s軸正方向,故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
由題可知,要判斷v?s圖像,根據(jù)豎直上拋運動的規(guī)律和勻變速直線運動的位移-速度公式求解即可。
解題關(guān)鍵是掌握勻變速直線運動的運動學(xué)公式,注意位移、速度、加速度均為矢量,有大小、方向,能夠靈活應(yīng)用相應(yīng)的運動學(xué)公式。難度不大。
8.【答案】AD
【解析】解:AB.若戰(zhàn)機落地后做勻減速直線運動,則由勻減速直線運動規(guī)律可知t0時間內(nèi)戰(zhàn)機的位移為x=v0t02,但是實際上戰(zhàn)機落地后滑行的總距離s0
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