2023-2024學(xué)年上海市某中學(xué)高三年級(jí)上冊(cè)期末考試物理試卷（含詳解）

2023-2024上海市宜川中學(xué)高三期末考試卷

物理部分

注意事項(xiàng)：

1.本試卷為100分滿(mǎn)分，考試時(shí)間60分鐘

2.題目前會(huì)標(biāo)明單選，多選，不定項(xiàng),單選每題只有1個(gè)正確選項(xiàng)，多選每題有2-4個(gè)正確選項(xiàng)，不定項(xiàng)每題

有1-2個(gè)正確選項(xiàng)

3.如未特殊標(biāo)明,g取9.8向十,結(jié)果保留2位小數(shù)

14c是具有放射性的碳同位素,能自發(fā)地進(jìn)行夕衰變，衰變圖像如圖所示。我國(guó)考古人員曾用14c對(duì)馬王堆一號(hào)漢墓的外槨

蓋板杉木的年齡進(jìn)行測(cè)量。

°\\儂。濟(jì)650必\\。心殮?！?/p>

1.￡衰變釋放的粒子是（）

A.質(zhì)子B.中子C.。粒子D.電子

2.14c的半衰期約為年,"C的衰變方程：o

3.用蓋板杉木制取1g樣品,測(cè)得每io"個(gè)碳原子中含有772個(gè)"C。再用現(xiàn)代杉木制取1g樣品,測(cè)得每1（）15個(gè)碳原子中

含有1000個(gè)Me。由此估算出馬王堆一號(hào)漢墓距今約年。

4.P衰變過(guò)程中有些原子核處于激發(fā)態(tài)。根據(jù)玻爾原子理論，一價(jià)氮離子（He+）的能級(jí)圖如圖所示。大量處于”=4能級(jí)

的氮離子躍遷到基態(tài)的過(guò)程中，可能輻射種頻率的光子，從n=2躍遷到”=1比從〃=3躍遷到n=2輻射出的光子動(dòng)

量（選填：“大”或“小”）。

n￡/eV

000

4-------------------------3.40

3-------------------------6.04

2-------------------------13.6

-54.4

現(xiàn)代科技中有廣泛應(yīng)用磁現(xiàn)象的例子。

5.這是顯像管原理示意圖，電子槍中出射的電子速度都相等,偏轉(zhuǎn)線圈的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)使電子偏轉(zhuǎn)，若觀察到電子束打在

熒光屏上的位置由O點(diǎn)逐漸移向A點(diǎn)，則()

顯像管原理示意圖

A.線圈的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.電子打到不同位置的速率相同

C.偏轉(zhuǎn)線圈中電流需要不斷增大D.洛倫茲力始終在對(duì)電子做正功

6.利用霍爾元件可以制作位移傳感器。如圖，將霍爾元件置于兩塊完全相同,同名磁極相對(duì)放置的磁體間隙中。物體在x

軸方向有微小移動(dòng)。在裝置中心附近,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與位移成正比。電流沿+z方向且保持不變。下列說(shuō)法正確的有

)

乙

A.該傳感器可以測(cè)量位移方向

B.該傳感器的位移刻度不均勻

C.若載流子為負(fù)電荷,則左右表面產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差

D.若載流子為正電荷,則上下表面產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差

7.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，兩D形金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和加

速電壓不變，用同一裝置分別加速質(zhì)子(:H)和氫核(：He)，其能達(dá)到的最大速度之比為，對(duì)應(yīng)的交變電壓的周

期之比為

8.一種電磁分析器的結(jié)構(gòu)如圖甲，在直角坐標(biāo)系中尤=0到x=L區(qū)域內(nèi)有沿+V方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有以(2L,0)為圓

心】為半徑的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域與x軸交于質(zhì)量為祖,帶電量大小為e的電子以0的初速度從P點(diǎn)飄入加速電場(chǎng)

中，以速度%從小孔。沿+x方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)。QQ兩點(diǎn)之間的距離為立心電子飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)

2

域，此時(shí)記作0時(shí)刻。在圓形區(qū)域內(nèi)加如圖乙變化的磁場(chǎng)（以垂直于紙面向外為正方向,T和線待求），最后電子從N點(diǎn)

飛出，不計(jì)重力和空氣阻力。求：

（1）加速電場(chǎng)的電壓大小U,

（2）電子運(yùn)動(dòng)到〃點(diǎn)時(shí)的速度叭

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為與對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)變化周期T的所有可能取值（都用已知量表示）。

2023年10月17日，伴隨著集結(jié)號(hào)響起，復(fù)旦附中校運(yùn)動(dòng)會(huì)開(kāi)幕，運(yùn)動(dòng)會(huì)中有很多有趣的物理應(yīng)用，某學(xué)習(xí)小組對(duì)其進(jìn)行了

研究。

9.如圖所示，同學(xué)踩著輕質(zhì)滑板（可整體視為質(zhì)點(diǎn)）以4m/s的速度沖上一足夠高的固定光滑斜面,則該同學(xué)可以沖到的

最高點(diǎn)高度為m?若解除斜面的固定，假設(shè)斜面與地面之間光滑，斜面質(zhì)量與同學(xué)質(zhì)量相等，那么該同學(xué)沖到的

2

最高點(diǎn)高度為m（本題中g(shù)取10m/s）o

10.為使方陣表演時(shí)使用的肥皂泡懸在空中不要落地，有同學(xué)找來(lái)兩塊較大的金屬板4瓦板A,B平行放置相距為d,并與

一電源相連，板間放一質(zhì)量為外帶電荷量為q的小肥皂泡，開(kāi)關(guān)S閉合后，肥皂泡恰好靜止。G為靈敏電流計(jì)，以下說(shuō)法正

確的是（）

d”?m豐

、f______

B'1

A.若將S斷開(kāi)，則肥皂泡將做自由落體運(yùn)動(dòng),G表中無(wú)電流

B.若將S斷開(kāi)，將A向上平移一小段距離，則肥皂泡將靜止,G表中無(wú)電流

C.若將A向上平移一小段距離，則肥皂泡向下加速運(yùn)動(dòng),G表中有6-a的電流

D.若將A向左平移一小段距離，則肥皂泡仍然靜止,G表中有匕一。的電流

11.跳繩打在地上使得地面振動(dòng)，某同學(xué)用的傳感器截獲了一列地表振動(dòng)橫波，已知該波形圖沿x軸正方向傳播，在t（圖

中實(shí)線）與r+o.6s（圖中虛線）兩個(gè)時(shí)刻X軸上-3~3km區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）

B.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為1.2s

C.該機(jī)械波波速可能為lOkm/s

D.從f時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),x=2km處的質(zhì)點(diǎn)比x=1.5km處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

12.某同學(xué)研究班級(jí)長(zhǎng)繩比賽中繩與人的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，為研究方便，把跳繩平直的部分簡(jiǎn)化成一根垂直紙面的桿子，用A

點(diǎn)表示，桿子沿半徑為0.8m的圓勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為每秒1圈。某同學(xué)（可視為一個(gè)直立的細(xì)圓柱）向左垂直桿子

跑入跳繩區(qū)域，在繩運(yùn)動(dòng)到最右端后開(kāi)始的;周期內(nèi)，始終保持身體貼緊跳繩,則同學(xué)在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的最大值

為m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

13.校運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式上，有班級(jí)的方陣表演中使用了氣動(dòng)小火箭，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)每次火箭飛出后，火箭頭部都會(huì)閃爍發(fā)光，同學(xué)

拆解后對(duì)其進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)火箭內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示?；鸺扇糠纸M成（各部分均能沿軸向運(yùn)動(dòng)）：

部件一：外殼和金屬板（可視為剛體）總質(zhì)量,，Wi=60g；

部件二：輕質(zhì)彈簧，其勁度系數(shù)%=5000N/m,

（彈簧一端固定在金屬板上，另一端固定在電路板）

部件三：觸點(diǎn),電路板和燈泡（可視為剛體）總質(zhì)量m2=30go

火箭靜止時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)觸點(diǎn)與金屬板的距離為1.2cm。此后只要觸點(diǎn)接觸到金屬板，則燈泡就能持續(xù)閃爍一

段時(shí)間。

使用時(shí)，通過(guò)某氣動(dòng)裝置在極短時(shí)間給火箭外殼一個(gè)沿軸線向前的沖量，使得外殼和金屬板突然獲得向前的速度，火箭飛

出。

（1）觸點(diǎn)與金屬板接觸前，三個(gè)部件的總動(dòng)能，總彈性勢(shì)能，總機(jī)械能。（本問(wèn)選填“增

大”,“減小”或“不變”）

（2）寫(xiě)出彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式：（用勁度系數(shù)左和壓縮或伸長(zhǎng)量尤表示）

（3）則此沖量至少為多大，才可使得火箭飛出后燈泡發(fā)光？（本題中空氣阻力與重力忽略不計(jì)）

《流浪地球》是劉慈欣創(chuàng)作的中篇小說(shuō)，小說(shuō)中有很多物理知識(shí)的應(yīng)用。

故事中“流浪地球計(jì)劃”分為五個(gè)階段：

“第一階段：……

第二階段：……

第三階段：地球利用木星的引力彈弓效應(yīng)，完成最后的加速?zèng)_刺,正式踏上流浪之旅。

第四階段：地球脫離太陽(yáng)系后，用500年時(shí)間加速至光速的千分之五,并滑行1300年，隨后再用700年進(jìn)行減速。

第五階段：地球泊入目標(biāo)恒星系，成為目標(biāo)恒星系的新行星。

本計(jì)劃將持續(xù)“一百代人”，盡管我們不知道4.2光年外的新太陽(yáng)會(huì)帶來(lái)什么樣的家園，但從今天開(kāi)始,人類(lèi)的勇氣與堅(jiān)毅將

永刻于星空之下?！?/p>

14.已知太陽(yáng)與地球的距離/=L50xl0"m,則地球公轉(zhuǎn)的線速度為_(kāi)km/s,已知太陽(yáng)與木星的距離琮=52。/，則

木星公轉(zhuǎn)的線速度為km/so(本題結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

15.霍曼轉(zhuǎn)移軌道(Hohmanntransferorbit)是一種變換太空船軌道的方法。在電影《流浪地球》中，利用霍曼轉(zhuǎn)移軌

道，可用最少的燃料將地球送達(dá)木星軌道，最終逃出太陽(yáng)系。如圖所示，利用地球上的萬(wàn)臺(tái)超級(jí)聚變發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間點(diǎn)火，使地

球在地球軌道I上的尸點(diǎn)加速，進(jìn)入橢圓軌道H,再在橢圓軌道上的。點(diǎn)瞬間點(diǎn)火，從而進(jìn)入木星軌道III。關(guān)于地球的運(yùn)

A.在橢圓軌道上經(jīng)過(guò)尸的速度小于經(jīng)過(guò)Q的速度

B.在軌道H上經(jīng)過(guò)p的動(dòng)能大于在軌道in上經(jīng)過(guò)。的動(dòng)能

c.在軌道n上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期

D.在軌道I上經(jīng)過(guò)p的加速度等于在橢圓軌道上經(jīng)過(guò)P的加速度

16.太陽(yáng)系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道。下列四幅圖是用來(lái)描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵從的某一規(guī)律的圖

像。圖中坐標(biāo)系的橫軸是炫/縱軸這里T和R分別是行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑,和即分別

是水星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑。下列4幅圖中正確的是（）

17.電影中地球的目標(biāo)恒星系中心有一顆質(zhì)量為太陽(yáng)2倍的新恒星。假設(shè)地球繞新恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且地球到這顆

新恒星中心的距離是地球到太陽(yáng)中心的距離的2倍。則地球繞新恒星的運(yùn)動(dòng)與繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)相比，下列說(shuō)法正確的是

（）

A.萬(wàn)有引力是繞太陽(yáng)的0.25倍B.周期是繞太陽(yáng)的2倍

C.線速度是繞太陽(yáng)的0.25倍D.向心加速度是繞太陽(yáng)的2倍

18.“引力彈弓效應(yīng)”是小質(zhì)量天體利用大質(zhì)量天體的引力大幅獲得動(dòng)能的一種方法。如圖所示，在太陽(yáng)系中觀察此效應(yīng),

已知木星是地球質(zhì)量的三百余倍,木星在軌道上公轉(zhuǎn)速度記為叼,若使地球從很遠(yuǎn)的距離以也的速度面對(duì)面沖向木星（運(yùn)

動(dòng)方向會(huì)稍微錯(cuò)開(kāi)一定距離以免相撞），則地球飛離木星很遠(yuǎn)距離后的速度V3約為（結(jié)果用V7,V2表示）該引

力彈弓效應(yīng)中，地球，木星系統(tǒng)的初末狀態(tài)動(dòng)量守恒，動(dòng)能守恒，可類(lèi)比一條直線上大質(zhì)量鋼球與小質(zhì)量鋼球的完全彈性碰

“電磁炮”（如圖甲）是利用電磁力對(duì)彈體加速的新型武器,如圖乙所示是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)

軌電阻不計(jì)，軌道寬為L(zhǎng)=0.2m。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=1xIO?1“電磁炮，，的彈體總質(zhì)量m=

0.2kg,其中彈體在軌道間的電阻R=0.4Q,電源的內(nèi)阻廠=0.6。,電源能為加速?gòu)楏w提供的電流/=4x103A,不計(jì)彈體在運(yùn)

動(dòng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和空氣阻力。

19.在某次試驗(yàn)發(fā)射過(guò)程中，彈體所受安培力大小為N,彈體從靜止加速到4km/s,軌道至少要m,

甲乙

20.電磁炮的發(fā)射需要大量的電能瞬間釋放，這些電能需要電容器來(lái)儲(chǔ)存,這就需要對(duì)電容器先充電。如圖所示，導(dǎo)軌的左

端連接電容C=5x1CF2F的電容器，開(kāi)關(guān)S先接1,使電容器充電，電壓充到為Uo時(shí)將開(kāi)關(guān)S接至2,炮彈受安培力作用開(kāi)

始向右加速運(yùn)動(dòng)。直流電源的。端為（選填“正極”,“負(fù)極”或“可正可負(fù)”），

21.以下分析正確的是（）

A.強(qiáng)迫儲(chǔ)能器上端為正極

B.飛機(jī)的質(zhì)量越大，離開(kāi)彈射器時(shí)的動(dòng)能一定越大

C.強(qiáng)迫儲(chǔ)能器儲(chǔ)存的能量越多，飛機(jī)被加速的時(shí)間一定越長(zhǎng)

D.平行導(dǎo)軌間距越小,飛機(jī)能獲得的加速度將越小

22.充電過(guò)程中電容器兩極板間的電壓M隨電容器所帶電荷量q發(fā)生變化。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出M—q圖像

23.由上圖可知，充完電后電容器的電壓為V,并可以借助圖像求出穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存的能量為J。

24.如圖所示，平行粗糙金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌處在豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩個(gè)相同的金屬棒垂

直導(dǎo)軌平行放置，與導(dǎo)軌始終接觸良好,每個(gè)金屬棒質(zhì)量均為S接入電路的電阻均為七兩個(gè)金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因

數(shù)均為〃，重力加速度為go開(kāi)始時(shí)cd棒鎖定在軌道上，對(duì)棒施加水平向右的恒定拉力F=3〃"2g,棒ab前進(jìn)的距離為d

時(shí)速度達(dá)到最大值,此時(shí)將恒力大小變?yōu)镕'=2〃加g,方向不變,同時(shí)解除對(duì)棒cd的鎖定，再經(jīng)過(guò)時(shí)間f金屬棒cd做勻速運(yùn)

動(dòng)。導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。求：

(1)棒ab的最大速度，

(2)棒仍從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱，

(3)棒cd勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小及在整個(gè)過(guò)程中通過(guò)金屬棒cd的電量q。

1.D2.57301CflN+'e3.21404.6大

【解析】1.在原子核發(fā)生B衰變時(shí)，核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子，同時(shí)釋放一個(gè)電子，即發(fā)射出的B粒子是電子，故選D。

2.[ir4c的半衰期約為5730年。

⑵碳14衰變成為氮14的過(guò)程，會(huì)放出p射線,其衰變方程為

:cWN+'e

3.則由半衰期的定義得

解得

片2140年

4.[1]大量處于”=4能級(jí)的氫離子躍遷到基態(tài)的過(guò)程中，可能輻射

4x3,

---二O

2

種頻率的光子。

⑵根據(jù)

h!=Em-E<m>n)

A

可知，從〃=2躍遷到幾=1比從〃=3躍遷到〃=2輻射出的光子的波長(zhǎng)短。由

°h

Z=一

P

可得從"=2躍遷到九=1比從”=3躍遷到九=2輻射出的光子動(dòng)量大。

5.BC6.AD7.2:11:28.(1)U=遁，(2)2%,方向與尤軸正方向夾角為60。，(3)

4島L

B0=既。(n=1,2,3.......)(〃=1,2,3)

9〃%

【解析】5.A.電子束打在熒光屏上的位置由。逐漸向A移動(dòng)，即電子束受向上偏左的洛倫茲力，由左手定則可知磁感

應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)垂直于紙面向外，故A錯(cuò)誤，

B.在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中，洛倫茲力對(duì)電子束不做功，電子速率不變，故B正確，

mv

C.電子束打在熒光屏上的位置由。逐漸向A移動(dòng),即電子束偏轉(zhuǎn)角度越來(lái)越大，運(yùn)動(dòng)軌跡半徑越來(lái)越小，由r=一知，磁

qB

感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)逐漸變大，則偏轉(zhuǎn)線圈中電流需要不斷增大，故C正確，

D.在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中，洛倫茲力與電子束運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，對(duì)電子束不做功，故D錯(cuò)誤。

故選BC?

6.A.設(shè)載體正電荷電荷量為％電荷速度為v,通過(guò)電流的橫截面積為S,霍爾元件沿著無(wú)軸方向的厚度為沿著y軸方

向的高度為4單位體積電荷個(gè)數(shù)為"，霍爾電壓為U,由于電荷偏移形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為瓦磁場(chǎng)強(qiáng)度為瓦當(dāng)霍爾電壓穩(wěn)定

時(shí)，正電荷受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，則有

qE=qvB,U=EdJ=nqSv,S=ad

由題可知，磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小隨無(wú)移動(dòng)距離成正比，則有

B-k^x

聯(lián)立整理可得

U=-^—\x

nqa

由公式可知，當(dāng)Ax取值正負(fù)不同時(shí),產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差正負(fù)不同，則可以根據(jù)霍爾電勢(shì)差的正負(fù)判斷位移的方向，故A正

確，

B.由公式可知霍爾電壓U與移動(dòng)的距離Ax成正比，因此傳感器的刻度是均勻的，故B錯(cuò)誤，

CD.由題知載流子沿z軸運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向沿著無(wú)軸，由左手定則可知，洛倫茲力方向沿著y軸,則上下表面產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差,

故C錯(cuò)誤,D正確。

故選AD。

7.口］根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得，粒子加速后所能達(dá)到的最大速度

v2

qvmB=m—

0

可得

v)妙

mm

由于回旋加速器的最大半徑相同，質(zhì)子與氫核的比荷之比是2:1,所以質(zhì)子與氫核所能達(dá)到的最大速度之比為2:1。

［2］由7=一^,質(zhì)子與氮核的比荷之比是2:1,所以加速質(zhì)子，氮核時(shí)交變電壓的周期之比為1:2。

qB

8.(1)在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得

12

eU=—mv0

可得

u=蛇

2e

(2)電子從。點(diǎn)到"點(diǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則有

回」…=引

22

電子運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)

解得

v=2%

電子運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)速度方向與無(wú)軸正方向夾角為6,則有

cos^=—=—

v2

解得

6=60°

即速度方向與x軸正方向夾角為60。。

(3)電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)具有周期性，軌跡如圖所示：

電子到達(dá)N點(diǎn)符合要求的空間條件為

M(27?sin60o)=3L-Z,(?=l,2,3......)

電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

R=—

明

解得

B_島根％,_1)二、

~(幾—1,2,3.......)

電子在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期內(nèi)恰好轉(zhuǎn)過(guò)去;圓周,同時(shí)在間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是磁場(chǎng)變化周期的整數(shù)倍時(shí)，可使粒子到達(dá)N

點(diǎn)且速度滿(mǎn)足題設(shè)要求,應(yīng)滿(mǎn)足的時(shí)間條件是

ToTT_2兀m

32，eB0

所以T應(yīng)滿(mǎn)足的條件為

T=^------("=1,2,3……)

22

9.0.80.410.BCD11.BC12.32m/s13.減小增大不變Ep=^kx

0.36N-s

【解析】9.[1]根據(jù)動(dòng)能定理有

mgh=^mv2

解得

/z=0.8m

[2]該同學(xué)沖到的最高點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律，則有

mv=2my'

根據(jù)能量守恒定律有

mgh'=—mv2~~x2mv,2

解得

/z'=0.4m

10.A.若將S斷開(kāi)，電容器的電量不變，根據(jù)C="可知兩端電勢(shì)差不變，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則肥皂泡仍靜止,G表中無(wú)電流,

故A錯(cuò)誤，

B.若將S斷開(kāi)，電容器的電量不變，根據(jù)

解得

E=處2

3

將A向上平移一小段距離，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則肥皂泡將靜止,G表中無(wú)電流，故B正確，

C.開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電容器下極板帶正電，電容器兩端電勢(shì)差不變，若將A向上平移一小段距離，根據(jù)U=可知電場(chǎng)強(qiáng)度減

小，則肥皂泡向下加速運(yùn)動(dòng)，若將A向上平移一小段距離，則電容減小，則電容器的電量減小,電容器放電,G表中有一的

電流，故C正確，

D.開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，若將A向左平移一小段距離，電容器正對(duì)面積減小，根據(jù)石=二可知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則肥皂泡仍靜止，電容

a

器正對(duì)面積減小，則電容減小，則電容器的電量減小，電容器放電,G表中有b-a的電流，故D正確，

故選BCDo

11.A.由圖可知，在-3?3km范圍內(nèi)有1.5個(gè)波長(zhǎng)，所以波長(zhǎng)為

2=—km=4km

1.5

故A錯(cuò)誤,

B.由圖可知,圖中有實(shí)線變成虛線的時(shí)間

t=(n+—)T

2

當(dāng)〃=0時(shí)的周期最大，此時(shí)

—T=A^=0.6s

2

所以最大周期為1.2s,故B正確。

C.根據(jù)波速的計(jì)算公式有

2

v=—

結(jié)合B選項(xiàng)中取n=l時(shí),可解得波速為

v=10km/s

故C正確，

D.由圖結(jié)合波向右傳播可知，在/=0時(shí)刻,x=2km處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰處，而x=L5km處的質(zhì)點(diǎn)正在向下運(yùn)動(dòng),所以從t時(shí)刻

開(kāi)始計(jì)時(shí),x=2km處的質(zhì)點(diǎn)比x=1.5km處的質(zhì)點(diǎn)后回到平衡位置，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

12.根據(jù)加速度的計(jì)算公式有

4萬(wàn)2?,2

a=r~r=32m/s2

同學(xué)在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的最大值為32m/s2。

13.（1）觸點(diǎn)與金屬板接觸前，三個(gè)部件的總動(dòng)能會(huì)有部分轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，所以總動(dòng)能減小，彈性勢(shì)能增大,機(jī)械能不變,

（2）彈簧的彈性勢(shì)能為

E=-kx2

P2

（3）給火箭外殼一個(gè)沿軸線向前的沖量，則

I=m1v

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

rr^v=（叫+m2）v'

根據(jù)能量守恒定律有

,2

1y—g（嗎+m2）v

代入數(shù)據(jù)解得

/=0.36N-s

14.30.013.215.BD16.B17.B18.%+2匕

【解析】14.[1]根據(jù)線速度的定義式，可得

u地=也=30.0km/s

贏

⑵由萬(wàn)有引力提供向心力，有

GMmv2

——--=m——

rr

解得

可知木星和地球線速度關(guān)系為

殳=叵

v地W木

聯(lián)立，解得

u木=13.2km/s

15.A.根據(jù)

GMmv2

——--=m——

rr

解得

可知在橢圓軌道上經(jīng)過(guò)P的速度大于于經(jīng)過(guò)Q的速度。故A錯(cuò)誤，

B.同理,在軌道I上運(yùn)動(dòng)的速度大于在軌道in上運(yùn)行的速度，地球在軌道I上尸點(diǎn)點(diǎn)火加速進(jìn)入軌道n,所以在軌道n上

經(jīng)過(guò)P的速度大于在軌道III上經(jīng)過(guò)Q的速度，根據(jù)

12

EF.=-mv

2

易知在軌道II上經(jīng)過(guò)尸的動(dòng)能大于在軌道III上經(jīng)過(guò)。的動(dòng)能。故B正確，

C.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知,在軌道II上運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期。故C錯(cuò)誤，

D.根據(jù)

GMm

——--=ma

r"

可知在軌道I上經(jīng)過(guò)P的加速度等于在橢圓軌道上經(jīng)過(guò)P的加速度。故D正確。

故選BD?

16.由開(kāi)普勒第三定律，有

凡上

*T2

整理，可得

圉哈

則有

Rrr

31g—=21g—

R。T。

因此lgJ」gA圖線為過(guò)原點(diǎn)的斜率為1■的直線。

ToRo3

故選B。

17.A.根據(jù)

「GMm

八產(chǎn)

可知

3=也義空

=0.5

七陽(yáng)M太陽(yáng)4亙星

即萬(wàn)有引力是繞太陽(yáng)的0.5倍。故A錯(cuò)誤,

B.根據(jù)

GMm4萬(wàn)2

下-二〃?k

解得

即周期是繞太陽(yáng)的2倍。故B正確。

C.根據(jù)

GMmv2

解得

可知

v

ta&_恒星xC_]

v太陽(yáng)V知太陽(yáng)名星

線速度是繞太陽(yáng)的1倍。故C錯(cuò)誤，

D.根據(jù)

GMm

——；-=ma

廠

解得

GM

可知

■恒星_M恒星.晨陽(yáng)=05

“太陽(yáng)"太陽(yáng)■星

向心加速度是繞太陽(yáng)的0.5倍.故D錯(cuò)誤。

故選B。

18.地球與木星組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,取地球飛走的方向?yàn)檎较?，?/p>

Mv1—mv2=mv3+Mv4

由機(jī)械能守恒，可得

gmvl+gMvl=gmvf+；Mv1

聯(lián)立，解得

M-m2M

V=------------VH---------------V]

3'm+M2m+M

由于加可得

19.8xl042020.負(fù)極21.D23.4xl034xl05

2

4〃mgRjumgRfimgRBLdjumgB21}t+jum1gR

24.（1）v=I,（3）v=

，（2）Qab=pimgd-^m22，

B2￡2B2cB1}2R+B3￡3

【解析】19.[1]根據(jù)安培力表達(dá)式

F=BIL

解得

F=8X104N

⑵根據(jù)牛頓第二定律可得

F=ma

F

a——

m

根據(jù)位移與速度之間的關(guān)系可得

v2=lax

聯(lián)立解得

x=20m

20.由于炮彈受到安培力向右,根據(jù)左手定則可知電流方向自下而上可得。端為負(fù)極，

21.A.由于炮彈受到安培力向右，根據(jù)左手定則可知電流方向自下而上，強(qiáng)迫儲(chǔ)能器下端為正極，故A錯(cuò)誤，

B.飛機(jī)離開(kāi)彈射器的動(dòng)能由強(qiáng)迫儲(chǔ)能器儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化而來(lái)，與飛機(jī)質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，

C.強(qiáng)迫儲(chǔ)能器儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的初動(dòng)能,強(qiáng)迫儲(chǔ)能器儲(chǔ)存的能量越多，飛機(jī)初動(dòng)能就越大，加速時(shí)間越短，故C錯(cuò)

誤，

D.根據(jù)

F=BIL

可知當(dāng)L減小，安培力減小，合外力減小，加速度減小，故D正確。

故選D。

22.根據(jù)電容器表達(dá)式

c*

23.[1]⑵充完電后電容器的電壓根據(jù)歐姆定理可得

U=I(R+r)

解得

[/=4X103V

"-4圖像面積表示穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存的能量

El"

電容定義式