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浙江省浙南2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題姓名:__________班級(jí):__________考號(hào):__________題號(hào)一二三四總分評(píng)分一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1.2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予三位物理學(xué)家以表彰他們發(fā)現(xiàn)了一種產(chǎn)生極短(阿秒as)光脈沖的方法。這種光脈沖可用于測(cè)量電子移動(dòng)或能量變化的快速過程,為人類探索原子和分子的內(nèi)部提供了新工具。阿秒是時(shí)間單位,1?as=10A.牛頓 B.千克 C.安培 D.米2.第19屆亞運(yùn)會(huì)于2023年9月23日在杭州開幕,中國運(yùn)動(dòng)員取得優(yōu)異的成績。下列說法中正確的是()A.研究王楚欽的發(fā)球技術(shù)時(shí)可以把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn)B.謝震業(yè)以9.97秒的成績奪得百米金牌,9.97秒是時(shí)間間隔C.張雨霏奪得了200米蝶泳冠軍并打破亞運(yùn)會(huì)紀(jì)錄,是因?yàn)樗钠骄俣茸畲驞.何杰在42.195公里的馬拉松比賽中獲得冠軍,本次比賽他的位移是42.195公里3.2023年9月21日,神舟十六號(hào)航天員在距離地球400km的中國空間站進(jìn)行第四次太空授課。在碰撞實(shí)驗(yàn)中桂海潮用B球去撞擊懸浮在空中的A球,A球飛走,而B球停了下來。下列說法中正確的是()A.A球靜止在空中,不受引力作用B.碰撞過程中B球?qū)球的作用力是B球的形變產(chǎn)生的C.碰撞過程中B球?qū)球的作用力大于A球?qū)球的作用力D.碰撞之后A球的慣性增大了4.關(guān)于甲乙丙丁四個(gè)圖示,下列說明正確的是()A.圖甲是三根平行直導(dǎo)線的截面圖,若它們的電流大小都相同,方向垂直紙面向里。且AB=AC=AD,則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左B.圖乙速度選擇器如果帶電粒子從右邊小孔射入,也能沿虛線路徑從左邊小孔飛出C.圖丙磁流體發(fā)電機(jī),通過電阻R的電流大小與A、B板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度無關(guān)D.圖丁質(zhì)譜儀,比荷相同的氦核和氘核,從容器A下方的小孔S1飄入,經(jīng)電場(chǎng)加速再進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后會(huì)打在照相底片同一個(gè)地方5.如圖所示為一懸掛式花盆,三根對(duì)稱的鏈條拉著掛在掛鉤上。已知花盆和花的總重力為G,鏈條與豎直方向的夾角為30°,則每根鏈條對(duì)花盆的拉力為()A.G B.G3 C.23G6.神舟十六號(hào)載人飛船與空間站天和核心艙對(duì)接后將在軌駐留,計(jì)劃于2023年11月返回。在軌駐留期間飛船繞地球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球的質(zhì)量為M、半徑為R,飛船的質(zhì)量為m,引力常量為G。則飛船的()A.動(dòng)能為GMm2R B.周期為C.角速度為Gmr3 7.如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO'重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時(shí)間后小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止,且它和O點(diǎn)的連線與OO'之間的夾角θ為60°,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增大,未硬化的陶罐的底部比碗口更容易變形B.小物塊向心力由重力沿切線方向的分力提供C.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為2gRD.轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速減小過程,小物塊受到的摩擦力方向始終不變8.甲圖為投環(huán)游戲,有人某次同時(shí)拋出兩個(gè)相同的環(huán),它們的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示,其軌跡在同一豎直平面內(nèi),拋出點(diǎn)均為O,兩環(huán)都從木樁頂端P點(diǎn)進(jìn)入,拋出時(shí)環(huán)1和環(huán)2的初速度分別為v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上。忽略空氣阻力和環(huán)大小的影響,關(guān)于兩環(huán)在空中的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.到達(dá)P點(diǎn)時(shí),兩環(huán)的動(dòng)能可能相等B.環(huán)2在最高點(diǎn)的速度與v1可能相等C.兩環(huán)從O到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能相等D.兩環(huán)從O到P的平均速度可能相等9.在燃?xì)庠钪校30惭b電子點(diǎn)火器,接通電子線路時(shí)產(chǎn)生高電壓,通過高壓放電的電火花來點(diǎn)燃?xì)怏w。點(diǎn)火器的放電電極是釘尖形,如圖所示。若點(diǎn)火器放電電極接電源正極,下列說法正確的是()A.圖中的虛線表示電場(chǎng)線B.a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D.電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能小于在a點(diǎn)的電勢(shì)能10.一小物塊沿斜面向上滑動(dòng),然后滑回到原處.物塊初動(dòng)能為Ek0,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,則該過程中,物塊的動(dòng)能Ek與位移x關(guān)系的圖線是()A. B.C. D.11.如圖甲所示,某多級(jí)直線加速器由n個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列,其中心軸線在同一直線上。各金屬圓筒按如圖規(guī)律依序接在交變電源兩極上,兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖乙所示。序號(hào)為0的金屬圓板中央有一個(gè)質(zhì)子源,質(zhì)子逸出的速度不計(jì),一段時(shí)間后加速器穩(wěn)定輸出質(zhì)子流。已知質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為e,質(zhì)子通過圓筒間隙的時(shí)間不計(jì),且忽略相對(duì)論效應(yīng),則()A.質(zhì)子在各圓筒中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)子進(jìn)入第8個(gè)圓筒瞬間速度為14eUC.質(zhì)子在各圓筒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1:2D.第2個(gè)金屬筒的長度和第6個(gè)金屬筒的長度之比為1:12.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E,內(nèi)電阻恒為r,R是定值電阻,熱敏電阻RT的阻值隨溫度升高而減小,C是平行板電容器。靜電計(jì)上金屬球與平行板電容器上板相連,外殼接地。閉合開關(guān)S,帶電液滴剛好靜止在C內(nèi)。在溫度升高的過程中,分別用△I、△U1和△U2表示電流表、電壓表1和電壓表2示數(shù)變化量的絕對(duì)值。關(guān)于該電路工作狀態(tài)的變化,下列說法正確的是()A.ΔU1ΔB.電源的輸出功率一定減小C.帶電液滴一定向上加速運(yùn)動(dòng)且它的電勢(shì)能不斷減少D.靜電計(jì)的指針偏角減小13.利用霍爾傳感器可測(cè)量自行車的運(yùn)動(dòng)速率,如圖所示,一塊磁鐵安裝在前輪上,霍爾傳感器固定在前叉上,離輪軸距離為r,輪子每轉(zhuǎn)一圈,磁鐵就靠近霍爾傳感器一次,傳感器就會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓。當(dāng)磁鐵靠霍爾元件最近時(shí),通過元件的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢(shì)差U。已知霍爾元件沿磁場(chǎng)方向的厚度為d,載流子的電荷量為?q,電流I向左。下列說法正確的是()A.前表面的電勢(shì)高于后表面的電勢(shì)B.若車速越大,則霍爾電勢(shì)差U越大C.元件內(nèi)單位體積中的載流子數(shù)為BID.若單位時(shí)間內(nèi)霍爾元件檢測(cè)到m個(gè)脈沖,則自行車行駛的速度大小2πr二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)符合題目要求,全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的0分)14.下列說法正確的是()A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并通過實(shí)驗(yàn)首次捕捉到了電磁波B.普朗克提出的能量量子化的觀點(diǎn),認(rèn)為微觀粒子的能量是不連續(xù)(分立)的C.麥克斯韋提出光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)D.奧斯特認(rèn)為電磁相互作用是通過一種叫場(chǎng)的介質(zhì)實(shí)現(xiàn)的,并創(chuàng)造性的引入了磁感線來形象描述這種場(chǎng)的物理圖景15.進(jìn)入21世紀(jì),低碳環(huán)保、注重新能源的開發(fā)與利用的理念,已經(jīng)日益融入生產(chǎn)、生活之中。某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示,噴口距地面的高度h=1.8m,能沿水平方向旋轉(zhuǎn),噴口離轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離a=1.0m。水可沿水平方向噴出,噴水的最大速率v0=10m/s,每秒噴出水的質(zhì)量m0=7.0kg。所用的水是從井下抽取的,井中水面離地面的高度H=3.2m,并一直保持不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),電動(dòng)機(jī)電樞線圈電阻r=5.0Ω。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸入電壓U=220V,輸入電流I=4.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗,電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的最大輸入功率。水泵的輸出功率與輸入功率之比稱為水泵的抽水效率。下列說法正確的是()A.最大噴灌圓面半徑6mB.落在地面上時(shí)水流的最大速率為2C.電動(dòng)機(jī)的熱功率為80WD.水以最大速率噴出時(shí)水泵的抽水效率為87.5%三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共14分)16.(1)使用如圖打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),如圖中操作正確的是。A.B.C.(2)小明同學(xué)利用圖所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。①對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是。A.每次改變小車質(zhì)量后,不需重新補(bǔ)償阻力B.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量C.處理數(shù)據(jù)時(shí),在紙帶上必須連續(xù)5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)D.補(bǔ)償阻力時(shí),應(yīng)取下細(xì)線與槽碼,小車后面的紙帶需穿過限位孔②小明同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn),如圖所示是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,由圖中數(shù)據(jù)可得小車的加速度為m/s2(3)用該實(shí)驗(yàn)裝置還能完成的實(shí)驗(yàn)是。A.探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律B.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律C.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)17.小李同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)先用多用電表粗測(cè)該電池的電動(dòng)勢(shì),將多用電表的紅表筆與電源的(填“正”或“負(fù)”)極相連,黑表筆與電池的另一電極相連,多用電表的示數(shù)如圖1所示,則粗測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為V。(2)要精確測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,小李同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,測(cè)得多組電壓表和電流表的示數(shù)U、I(電表內(nèi)阻忽略不計(jì)),在U-I坐標(biāo)系中作出如圖3所示的圖像,圖像反映電壓變化范圍比較小,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是。A.電壓表內(nèi)阻過大B.電壓表接觸不良C.電源的內(nèi)阻較小D.滑動(dòng)變阻器以最大阻值接入(3)小李同學(xué)選擇合適的器材改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,已正確連接了部分電路,如圖4所示,請(qǐng)用筆劃線表示導(dǎo)線完成余下電路連接,其中定值電阻R0根據(jù)改裝的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)測(cè)得多組電壓、電流的值,仍在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖,如圖5所示,由此測(cè)得電源的電動(dòng)勢(shì)E=V,電源的內(nèi)阻r=Ω(結(jié)果均保留兩位小數(shù))。四、計(jì)算題(本題共4小題,共41分。要求寫出必要的文字說明、重要的方程式和演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的必須明確寫出數(shù)值和單位)18.疫情期間,一則“外賣小哥用無人機(jī)送外賣”的新聞傳遍了整個(gè)網(wǎng)絡(luò),目前無人機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用,美團(tuán)已經(jīng)將送餐無人機(jī)投入試運(yùn)營。某次送餐過程中需要將外賣箱子由地面送到離地一定高度的窗戶邊上,無人機(jī)先將箱子豎直向上升起,再水平將箱子運(yùn)送至目標(biāo)處。箱子上升或下降過程中,加速時(shí)加速度的大小為2m/s2,減速時(shí)加速度的大小為4m/s2,箱子離地的最大高度為24m,水平移動(dòng)的距離為18m,水平運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6s。已知箱子的總質(zhì)量為3kg,全程不考慮箱子擺動(dòng)所產(chǎn)生的影響,忽略空氣阻力,箱子看成質(zhì)點(diǎn),重力加速度(1)箱子加速上升時(shí)受到的靜摩擦力;(2)箱子上升的最短時(shí)間;(3)箱子全程運(yùn)行的最大平均速度的大小。19.如圖所示,寬為L=0.5m的粗糙導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ=37°角,導(dǎo)軌上端接有電阻箱R,電源E,電鍵S。一根質(zhì)量m=0.1kg、長也為L=0.5m、電阻為R1=1Ω的金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上,金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力??臻g存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=0.5Ω,當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為R=0.9Ω時(shí),金屬桿靜止且與導(dǎo)軌無摩擦。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;(2)金屬桿要在導(dǎo)軌上保持靜止,求電阻箱R接入電路中的阻值范圍。20.如圖為某種賽車軌道簡化示意圖,其中AB、BC、DE段為直軌道,CD為半圓形水平彎道,圓心O到彎道中心線半徑R0=10?m,兩豎直圓軌道半徑R1=5?m,R2=10?m。AB長度LAB=100?m,若該賽車的質(zhì)量m=100?kg((包括人),額定功率P0=5.0×103?W(1)求賽車在豎直圓軌道O2(2)若賽車在AB段發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為額定功率,求發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下的工作時(shí)間;(3)若某賽車從彎道的C點(diǎn)進(jìn)入,從同一直徑上的D點(diǎn)駛離,有經(jīng)驗(yàn)的賽車手會(huì)利用路面寬度,用最短時(shí)間勻速率安全通過彎道。設(shè)路寬d=10?m,求此最短時(shí)間(C、D兩點(diǎn)都在軌道的中心線上,計(jì)算時(shí)賽車視為質(zhì)點(diǎn))。21.如圖甲所示,粒子源連續(xù)均勻放射出速度v0=105?m/s、比荷qm=108?C/kg帶正電的粒子,帶電粒子從平行金屬板M與N間中線PO射入電場(chǎng)中,金屬板長度L=0.2?m,間距d=0.2m,金屬板M與N間有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓(1)t=0時(shí)刻射入平行金屬板的粒子偏移量為多少。(2)若粒子在t=0.1s時(shí)刻射入,要使粒子能夠回到Q點(diǎn)需要磁場(chǎng)。B1(3)確保所有進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子均不能進(jìn)入磁場(chǎng)B2,求磁場(chǎng)B
答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】國際單位制中的基本單位有七個(gè),分別是千克、秒、米、安培、摩爾、開爾文和坎德拉。故選A。
【分析】根據(jù)國際單位制中的七個(gè)基本單位解題即可。2.【答案】B【解析】【解答】A.當(dāng)物體的大小和形狀可忽略不計(jì)時(shí),物體可以看成質(zhì)點(diǎn),研究王楚欽的發(fā)球技術(shù)時(shí)需要考慮球的旋轉(zhuǎn),所以不可以把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B.時(shí)間間隔是指時(shí)間的長度,在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)一段距離,時(shí)刻是指時(shí)間點(diǎn),在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn),謝震業(yè)以9.97秒的成績奪得百米金牌,9.97秒是時(shí)間間隔,故B正確;C.張雨霏奪得了200米蝶泳冠軍并打破亞運(yùn)會(huì)紀(jì)錄,平均速率最大,故C錯(cuò)誤;D.何杰在42.195公里的馬拉松比賽中獲得冠軍,本次比賽他的路程是42.195公里,故D錯(cuò)誤。故選B。
【分析】當(dāng)物體的形狀、大小對(duì)所研究的問題沒有影響時(shí),我們就可以把它看成質(zhì)點(diǎn),根據(jù)把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件來判斷即可;參考系的選取是任意的,如何選擇參照系,必須從具體情況來考慮,一般情況下我們以地面或地面上的物體作為參考系。3.【答案】B【解析】【解答】A.萬有引力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,不是不受引力,故A錯(cuò)誤;B.彈力是由于施力物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的,碰撞過程中B球?qū)球的作用力,B球是施力物體,是B球的形變產(chǎn)生的,故B正確;C.碰撞過程中B球?qū)球的作用力與A球?qū)球的作用力是一對(duì)相互作用力,由牛頓第三定律判斷,大小相等,方向相反,故C錯(cuò)誤;D.質(zhì)量是慣性的唯一量度,碰撞之后A球的質(zhì)量不變,則A球的慣性不變,故D錯(cuò)誤。故選B。
【分析】A球靜止在空中,萬有引力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力;彈力是由于施力物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的;由牛頓第三定律判斷;質(zhì)量是慣性的唯一量度。4.【答案】D【解析】【解答】A.圖甲,A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是三根通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加,由安培定則可知,B處與D處的直線電流在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于零,因此A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由C處的直線產(chǎn)生,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右,A錯(cuò)誤;B.速度選擇器只選擇速度,不選擇電性。但有特定的入口和出口,圖乙速度選擇器如果帶電粒子從右邊小孔射入,帶電粒子帶正電,由左手定則可知,帶電粒子受洛倫茲力方向向下,同時(shí)受電場(chǎng)力方向也向下,因此如果帶電粒子從右邊小孔射入,不能沿虛線路徑從左邊小孔飛出,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)平衡條件求解兩板間的求電源電動(dòng)勢(shì),根據(jù)歐姆定律判斷電流的大小,圖丙磁流體發(fā)電機(jī),其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=Bvd當(dāng)?shù)入x子體平衡時(shí),則有洛倫茲力大小等于電場(chǎng)力,其等離子體的速度不變,d為兩板間的間距不變,因此電動(dòng)勢(shì)E由磁感應(yīng)強(qiáng)度決定,由歐姆定律可知,通過電阻R的電流大小與電動(dòng)勢(shì)有關(guān),即與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān),C錯(cuò)誤;D.帶電粒子在電場(chǎng)中加速時(shí)則有qU=根據(jù)牛頓第二定律和動(dòng)能定理求解粒子的軌跡半徑,從半徑表達(dá)式看出打到的位置是否相同,在磁場(chǎng)中,則有qvB=m解得R=由上式可知,比荷相同的氦核和氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑相同,比荷相同的氦核和氘核,從容器A下方的小孔S1飄入,經(jīng)電場(chǎng)加速再進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后會(huì)打在照相底片同一個(gè)地方,D正確。故選D。
【分析】A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是三根通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加,首先由安培定則確定三根通電直導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,利用平行四邊形定則分析疊加后A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。速度選擇器只選擇速度,不選擇電性。但有特定的入口和出口;根據(jù)平衡條件求解兩板間的求電源電動(dòng)勢(shì),根據(jù)歐姆定律判斷電流的大??;根據(jù)牛頓第二定律和動(dòng)能定理求解粒子的軌跡半徑,從半徑表達(dá)式看出打到的位置是否相同。5.【答案】C【解析】【解答】將受力分解為豎直方向和水平方向,根據(jù)平衡條件列方程即可。由設(shè)每根鏈條對(duì)花盆的拉力為F,3F解得F=故選C。
【分析】受力分析,由平衡條件列式求解即可。將受力分解為豎直方向和水平方向,根據(jù)平衡條件列方程即可。6.【答案】B【解析】【解答】A.飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力,根據(jù)萬有引力定律和向心力公式、動(dòng)能的定義分別求解作答GEE故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)
G解得T=故B正確;C.根據(jù)
G得
ω=故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)
a=故D錯(cuò)誤。故選B。
【分析】飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力,根據(jù)萬有引力定律和向心力公式、動(dòng)能的定義分別求解作答。7.【答案】C【解析】【解答】A.轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增大,需要的向心力增大,而罐口處做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑更大,則越容易因?yàn)樾枰南蛐牧ψ兇蠖菀装l(fā)生形變,故A錯(cuò)誤;B.其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由合力提供,故B錯(cuò)誤;C.小物塊受到的摩擦力恰好為零,靠重力和支持力的合力提供向心力,有
mg解得ω=即此時(shí)的摩擦力等于0,故C正確;D.根據(jù)牛頓第二定律求出可求出角速度大小,根據(jù)摩擦力方向分析物塊的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度在大于2gR時(shí),摩擦力沿著罐壁向下,當(dāng)角速度減小時(shí)摩擦力減小,當(dāng)角速度等于2g故選C。
【分析】小物塊受到的摩擦力恰好為零,靠重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出可求出角速度大小,根據(jù)摩擦力方向分析物塊的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。8.【答案】A【解析】【解答】B.環(huán)2從最高點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于環(huán)1從O點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,又因?yàn)榄h(huán)2從最高點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的水平位移小于環(huán)1從O點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的水平位移,結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此環(huán)2在最高點(diǎn)的速度小于v1,B錯(cuò)誤;A.環(huán)2在最高點(diǎn)的速度小于v1,拋出時(shí)環(huán)1和環(huán)2的初速度為v1和v2有可能大小相等,兩環(huán)相同,則有動(dòng)能相等,又兩個(gè)相同的環(huán)拋出時(shí)距P點(diǎn)的豎直高度相同,到達(dá)P點(diǎn)時(shí),兩環(huán)的動(dòng)能可能相等,A正確;C.環(huán)2從最高點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于環(huán)1從O點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,可知兩環(huán)從O到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不相等,C錯(cuò)誤;D.兩環(huán)從O到P的位移相等,兩環(huán)從O到P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不相等,根據(jù)平均速度等于位移除以時(shí)間,可知兩環(huán)從O到P的平均速度不相等,D錯(cuò)誤。故選A。
【分析】環(huán)都做拋體運(yùn)動(dòng),加速度均為重力加速度,并由此得出環(huán)的速度變化量方向是否相同。理解環(huán)在不同方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析出速度的大小關(guān)系。9.【答案】D【解析】【解答】A.根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)和圖中虛線的走向,可以分析虛線的含義,點(diǎn)火器的放電電極是釘尖形,若點(diǎn)火器放電電極接電源正極,則電極的釘尖端帶有正電荷,這些正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線應(yīng)是以電極的釘尖端為中心向空間輻射形狀,圖中的虛線應(yīng)是等勢(shì)線,A錯(cuò)誤;B.由等差等勢(shì)線越密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,B錯(cuò)誤;C.由題意可知放電極與電源的連接位置,點(diǎn)火器放電電極接電源正極,則電極的釘尖端帶有正電荷,因此a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì),C錯(cuò)誤;D.負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小,可知電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能小于在a點(diǎn)的電勢(shì)能,D正確。故選D。
【分析】根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)和圖中虛線的走向,可以分析虛線的含義;由題意可知放電極與電源的連接位置,從而可以判斷其附近的電場(chǎng)線方向、電勢(shì)高低、及電場(chǎng)力做功情況。10.【答案】C【解析】【解答】分別對(duì)物塊上滑過程、下滑過程,利用動(dòng)能定理列方程,設(shè)斜面傾角為θ,根據(jù)動(dòng)能定理,當(dāng)小物塊沿斜面上升時(shí),有:-(mgsinθ+f)x=Ek-Ek0得
Ek=-(f+mgsinθ)x+Ek0當(dāng)小物塊沿斜面下滑時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有:(mgsinθ-f)(x0-x)=Ek-0
得Ek=-(mgsinθ-f)x+(mgsinθ-f)x0
得到動(dòng)能和位移的關(guān)系,即可進(jìn)行判斷,綜上所述,故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C?!痉治觥糠謩e對(duì)物塊上滑過程、下滑過程,利用動(dòng)能定理列方程,得到動(dòng)能和位移的關(guān)系,即可進(jìn)行判斷。11.【答案】D【解析】【解答】A.根據(jù)質(zhì)子受力情況,分析質(zhì)子運(yùn)動(dòng)情況,金屬圓筒中的電場(chǎng)強(qiáng)度是零,質(zhì)子不受電場(chǎng)力,受合力是零,質(zhì)子做勻速直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;B.質(zhì)子經(jīng)過n次加速,根據(jù)動(dòng)能定理,求速度大小,質(zhì)子進(jìn)入第8個(gè)圓筒時(shí),由題圖可知,質(zhì)子經(jīng)過8次加速,由動(dòng)能定理可得8eU=解得vB錯(cuò)誤;C.根據(jù)直線加速器的原理結(jié)合題設(shè)條件判斷,只有質(zhì)子在每個(gè)圓筒中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T2D.根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間公式,求各金屬筒的長度之比,由勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式,可得第n個(gè)圓筒的長度,則有LLD正確。故選D。
【分析】根據(jù)質(zhì)子受力情況,分析質(zhì)子運(yùn)動(dòng)情況;質(zhì)子經(jīng)過n次加速,根據(jù)動(dòng)能定理,求速度大??;根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間公式,求各金屬筒的長度之比;根據(jù)直線加速器的原理結(jié)合題設(shè)條件判斷周期是否變化。12.【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律列式,判斷出各個(gè)電壓表變化量與電流變化量的比值所表示的物理意義,進(jìn)而分析它們的變化情況,根據(jù)電路分析可知電壓表1和電壓表2分別測(cè)路端電壓和熱敏電阻兩端的電壓,靜電計(jì)測(cè)量定值電阻兩端的電壓,由U=E?Ir得r=所以ΔUU得R+r=所以ΔU1ΔB.在溫度升高的過程中,回路中的電流增大,根據(jù)
P出=C.根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律分析電容器板間電壓的變化,判斷板間場(chǎng)強(qiáng)的變化,進(jìn)而判斷帶電液滴受到的電場(chǎng)力的變化,靜電計(jì)測(cè)定電勢(shì)差。帶電液滴在平行板內(nèi)靜止,受豎直向下的重力和豎直向上的電場(chǎng)力,液滴帶負(fù)電,路端電壓減小,流過定值電阻的電流變大,所分電壓增大,因此電容器兩端的電壓增大,靜電計(jì)的張角變大,平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大,所以帶電液滴向上做加速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。
【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律列式,判斷出各個(gè)電壓表變化量與電流變化量的比值所表示的物理意義,進(jìn)而分析它們的變化情況。13.【答案】C【解析】【解答】A.由題可知,結(jié)合圖、左手定則可求霍爾元件的電流流向,電勢(shì)隨電流流向降低,根據(jù)左手定則可知載流子受到的洛倫茲力指向前表面,所以載流子會(huì)在前表面聚集,載流子帶負(fù)電,所以霍爾元件的前表面電勢(shì)低于后表面電勢(shì),故A錯(cuò)誤;B.設(shè)霍爾元件的寬為b,穩(wěn)定后電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,根據(jù)洛倫茲力等于電場(chǎng)力得到電壓表達(dá)式進(jìn)行分析,即qvB=q解得U=BbvI=nqSv整理得U=霍爾電勢(shì)差U與車速大小無關(guān),故B錯(cuò)誤;C.單位體積內(nèi)自由移動(dòng)的載流子數(shù)為n=故C正確;D.結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)公式可求得車速大小,若單位時(shí)間內(nèi)霍爾元件檢測(cè)到m個(gè)脈沖,周期為T=角速度為ω=自行車行駛的速度大小v=ωr=2πmr故D錯(cuò)誤。故選C。
【分析】由題可知,結(jié)合圖、左手定則可求霍爾元件的電流流向,電勢(shì)隨電流流向降低;結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)公式可求得車速大小,根據(jù)洛倫茲力等于電場(chǎng)力得到電壓表達(dá)式進(jìn)行分析。14.【答案】B,C【解析】【解答】A.赫茲通過實(shí)驗(yàn)首次捕捉到了電磁波,法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;B.普朗克提出的能量量子化的觀點(diǎn),認(rèn)為微觀粒子的能量是不連續(xù)(分立)的,符合歷史事實(shí),B正確;C.麥克斯韋指出了光是一種電磁波,C正確;D.法拉第認(rèn)為電磁相互作用是通過一種叫場(chǎng)的介質(zhì)實(shí)現(xiàn)的,并引入了磁感線,D錯(cuò)誤。故選BC。
【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答,記住著名科學(xué)家的物理學(xué)貢獻(xiàn)即可。15.【答案】C,D【解析】【解答】A.水從噴口噴出后做平拋運(yùn)動(dòng),已知高度h求出平拋的時(shí)間,結(jié)合初速度v0,由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出水平位移,即得到噴灌半徑。水從噴口噴出后做平拋運(yùn)動(dòng),下落的高度是h=解得t=則有最大噴灌圓面半徑為R=a+A錯(cuò)誤;B.根據(jù)時(shí)間和每秒噴出水的質(zhì)量m0,求在空中“流動(dòng)”的水的質(zhì)量,水從噴口到落到地面由機(jī)械能守恒定律可得mgh+解得落在地面上時(shí)水流的最大速率為vB錯(cuò)誤;C.由電功率公式,可得電動(dòng)機(jī)的熱功率為PC正確;D.水泵的輸入功率等于電動(dòng)機(jī)的輸出功率,電動(dòng)機(jī)的輸入功率PP水泵的輸出功率P其中m=聯(lián)立解得P水泵的抽水效率η等于水泵的輸出功率與輸入功率之比。水以最大速率噴出時(shí)水泵的抽水效率為η=D正確。故選CD。
【分析】根據(jù)時(shí)間和每秒噴出水的質(zhì)量m0,求在空中“流動(dòng)”的水的質(zhì)量.水泵的抽水效率η等于水泵的輸出功率與輸入功率之比.水泵的輸入功率等于電動(dòng)機(jī)的輸出功率,水泵的輸出功率使水獲得機(jī)械能的功率。16.【答案】A;AD;0.30;A【解析】【解答】(1)紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙的下面。復(fù)寫紙是在紙帶上面的。故選A。(2)①AD.補(bǔ)償阻力時(shí),不掛重物時(shí)小車受力滿足Mg每次改變小車質(zhì)量后,不掛重物時(shí)小車仍能受力平衡,不需要重新補(bǔ)償阻力,故AD正確;B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,故B錯(cuò)誤;C.在紙帶上可以連續(xù)5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),但不是必須連續(xù)5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),故C錯(cuò)誤。故選AD。②根據(jù)題意,由逐差法有x解得a=(3)A.用該實(shí)驗(yàn)裝置還能完成探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,不用補(bǔ)償阻力,故A正確;BD.由實(shí)驗(yàn)原理與方法可知,不能完成探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律和探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),故BD錯(cuò)誤;C.即使平衡了摩擦力,摩擦力依然做功,機(jī)械能不守恒,則不能用該實(shí)驗(yàn)裝置完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,故C錯(cuò)誤。故選A。
【分析】(1)紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙的下面。
(2)補(bǔ)償阻力時(shí),不掛重物;每次改變小車質(zhì)量后,不掛重物時(shí)小車仍能受力平衡,不需要重新補(bǔ)償阻力。根據(jù)逐差法求解加速度。
(3)根據(jù)平均速度公式計(jì)算。17.【答案】正;1.45;C;;1.46;0.43【解析】【解答】(1)多用電表的紅表筆與電源的正極相連,用多用電表2.5V量程的電壓檔,最小刻度值是0.05V,不用估讀,讀到最小刻度即可,則粗測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為1.45V。(2)出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是:根據(jù)閉合回路歐姆定律,電源的內(nèi)阻較小,內(nèi)阻上分壓較小,因此ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。(3)用筆劃線表示導(dǎo)線完成余下電路連接,將定值電阻看成等效內(nèi)阻的一部分,電壓表連在電源兩端,如圖所示。由閉合電路歐姆定律可得U?I圖像縱軸截距可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.46VU?I圖像的斜率等于等效電阻r+解得r=2.43Ω?2Ω=0.43Ω
18.【答案】解:(1)對(duì)箱子進(jìn)行受力分析,受重力和靜摩擦力,根據(jù)加速上升過程f解得f(2)要使箱子最短時(shí)間上升,只經(jīng)歷勻加速和勻減速過程,則v解得v加速的時(shí)間為t減速的時(shí)間為t所以箱子上升的最短時(shí)間為t=(3)該箱子運(yùn)動(dòng)的實(shí)際位移為l=箱子全程運(yùn)行的最大平均速度v【解析】????【分析】(1)根據(jù)題意結(jié)合受力分析和牛頓第二定律求箱子加速上升時(shí)受到的靜摩擦力;
(2)要使箱子最短時(shí)間上升,只經(jīng)歷勻加速和勻減速過程,結(jié)合題意分段利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求出時(shí)間。
(3)求出該箱子運(yùn)動(dòng)的實(shí)際位移,位移除以時(shí)間等于平均速度。19.【答案】解
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