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文檔簡介
北京市東城區(qū)2022屆高三上學(xué)期物理期末統(tǒng)一檢測(cè)試卷姓名:__________班級(jí):__________考號(hào):__________題號(hào)一二三總分評(píng)分一、單選題1.我國交通安全法規(guī)定,汽車要禮讓行人。某汽車以10m/s的速度在馬路上勻速行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方15m處的斑馬線上有行人,于是剎車,由于存在反應(yīng)時(shí)間,再前進(jìn)5m后汽車開始勻減速,最終恰好停在斑馬線前,則汽車在減速階段的加速度大小為()A.20m/s2 B.6m/s2 C.2.為了解決部分高層住戶中的老人上下樓的“大問題”,近年來國家推行老舊小區(qū)安裝電梯的惠民政策。老人某次乘電梯的速度v隨時(shí)間t變化如圖所示,若取豎直向上方向?yàn)檎较?,則以下說法正確的是()A.3s末一定處于超重狀態(tài) B.6s末一定處于超重狀態(tài)C.8s末一定處于超重狀態(tài) D.7s~10s向下減速運(yùn)動(dòng)3.疫情防控期間,某同學(xué)在家中對(duì)著豎直墻壁練習(xí)拋球。某次斜向上拋球,球垂直撞在墻上后反彈落地,落地點(diǎn)正好在發(fā)球點(diǎn)正下方,如圖所示。不計(jì)球的旋轉(zhuǎn)及空氣阻力,關(guān)于球從拋出到第一次落地的過程,下列說法正確的是()A.球撞擊墻壁過程沒有機(jī)械能損失B.球在空中上升和下降過程的時(shí)間相等C.球落地時(shí)的水平速度比拋出時(shí)的水平速度大D.球落地時(shí)的動(dòng)能和拋出時(shí)的動(dòng)能可能相等4.圖甲為游樂場(chǎng)中一種叫“魔盤”的娛樂設(shè)施,游客坐在轉(zhuǎn)動(dòng)的魔盤上,當(dāng)魔盤轉(zhuǎn)速增大到一定值時(shí),游客就會(huì)滑向盤邊緣,其裝置可以簡化為圖乙。若魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大,則游客在滑動(dòng)之前()A.受到魔盤的支持力緩慢增大 B.受到魔盤的摩擦力緩慢減小C.受到的合外力大小不變 D.受到魔盤的作用力大小變大5.2021年12月9日,中國空間站“天宮課堂”第一課開講。空間站軌道可簡化為高度約400km的圓軌道,認(rèn)為空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在400km的高空也有非常稀薄的空氣,為了維持空間站長期在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),需要連續(xù)補(bǔ)充能量。下列說法中正確的是()A.假設(shè)不補(bǔ)充能量,空間站將做離心運(yùn)動(dòng)B.假設(shè)不補(bǔ)充能量,系統(tǒng)的機(jī)械能將減小C.實(shí)際空間站的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D.實(shí)際空間站的運(yùn)行速度大于第二宇宙速度6.如圖所示為單擺做阻尼振動(dòng)的位移x隨時(shí)間t變化的圖像,t1、t2時(shí)刻的位移大小均為2cm,t3時(shí)刻的位移大于2cm。關(guān)于擺球在t1、A.?dāng)[球在t1時(shí)刻的機(jī)械能等于tB.?dāng)[球在t1時(shí)刻的動(dòng)能等于tC.?dāng)[球在t1時(shí)刻的重力勢(shì)能等于tD.?dāng)[球在t3時(shí)刻的速度大于t7.平傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以恒定的速率v運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻在傳送帶左側(cè)A端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物體,經(jīng)時(shí)間t小物體恰好與傳送帶共速,此時(shí)小物體未到達(dá)傳送帶的最右端,在這段時(shí)間內(nèi)()A.摩擦力對(duì)小物體做的功為mB.由于小物體與傳送帶相互作用而產(chǎn)生的內(nèi)能為mC.由于小物體與傳送帶相互作用電動(dòng)機(jī)要多做的功為mD.共速前小物體受向右的摩擦力,共速后小物體受向左的摩擦力8.圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖,發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端,兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),虛線為等勢(shì)面,在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極,a、b是其路徑上的兩點(diǎn),不計(jì)液滴重力,下列說法正確的是()
A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低 B.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的小C.液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小 D.液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大9.將某電源接入電路,測(cè)得路端電壓和干路電流的關(guān)系如圖中直線a所示,直線b為某定值電阻R的U?I圖線?,F(xiàn)用該電源與開關(guān)、定值電阻R組成閉合電路,下列說法中正確的是()A.此電源的內(nèi)阻為1B.此電源的電動(dòng)勢(shì)為2.0VC.電源的總功率為4.0WD.若將R的阻值改為0.10.交流發(fā)電機(jī)的簡化結(jié)構(gòu)如圖所示,兩磁極間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=210T,矩形線框ABCD共100匝,面積S=0.2A.若燈泡正常發(fā)光,通過保險(xiǎn)絲的電流為0.2AB.為使燈泡正常發(fā)光,變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為20:11C.線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),穿過線框的磁通量為2D.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為10011.某同學(xué)想對(duì)比電感線圈和小燈泡對(duì)電路的影響,他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,電路兩端電壓U恒定,A1、A2為完全相同的電流傳感器。先閉合開關(guān)K得到如圖乙所示的i?t圖像,等電路穩(wěn)定后,斷開開關(guān)(斷開開關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)未畫出)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()A.閉合開關(guān)時(shí),自感線圈中電流為零,其自感電動(dòng)勢(shì)也為零B.乙圖中的a曲線表示電流傳感器A2測(cè)得的數(shù)據(jù)C.?dāng)嚅_開關(guān)時(shí),小燈泡會(huì)明顯閃亮后逐漸熄滅D.t112.質(zhì)譜儀的簡化原理如圖所示。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速,再經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng),圖中虛線表示質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)軌跡。若保持加速電壓恒定,用該裝置加速某種一價(jià)正離子,為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng),需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的4倍。下列說法正確的是()A.質(zhì)子和離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:1B.質(zhì)子和離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:4C.質(zhì)子和離子的質(zhì)量之比為1:4D.質(zhì)子和離子的質(zhì)量之比為1:213.有一種磁強(qiáng)計(jì),可用于測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,其原理如圖所示。將一段橫截面為長方形的N型半導(dǎo)體(主要靠自由電子導(dǎo)電)放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩電極P、Q分別與半導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸。已知磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,N型半導(dǎo)體橫截面的長為a,寬為b,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,自由電子所做的定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流時(shí),兩電極P、Q間的電勢(shì)差為U。下列說法正確的是()A.P為正極,Q為負(fù)極B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為neaUC.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為nebUD.其他條件不變時(shí),n越大,電勢(shì)差U越大14.北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)是我國第一臺(tái)高能加速器,由長200m的直線加速器、周長240m的儲(chǔ)存環(huán)等幾部分組成,外型像一只碩大的羽毛球拍,如圖所示。電子束被加速到150MeV時(shí),轟擊一個(gè)約1cm厚的鎢靶,產(chǎn)生正負(fù)電子對(duì)。將正電子聚焦、收集起來加速,再經(jīng)下一個(gè)直線加速器加速到約1.4GeV。需要加速電子時(shí),則把鎢靶移走,讓電子束直接經(jīng)過下一個(gè)直線加速器進(jìn)行加速,使其獲得與正電子束相同的能量。正、負(fù)電子束流分別通過不同的路徑注入到儲(chǔ)存環(huán)中,在儲(chǔ)存環(huán)的真空盒里做回旋運(yùn)動(dòng)。安放在其空盒周圍的各種高精密電磁鐵將正、負(fù)電子束流偏轉(zhuǎn)、聚焦,控制其在環(huán)形真空盒的中心附近;速度接近光速的電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射。通過微波不斷地給正、負(fù)電子束補(bǔ)充能量;當(dāng)正、負(fù)電子束流被加速到所需要的能量時(shí),正、負(fù)電子束流就可以開始對(duì)撞,安放在對(duì)撞點(diǎn)附近的北京譜儀開始工作,獲取正、負(fù)電子對(duì)撞產(chǎn)生的信息,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)粒子的性質(zhì),探索微觀世界的奧秘。下列說法正確的是()A.該裝置中正、負(fù)電子同時(shí)在直線加速器中加速B.正、負(fù)電子發(fā)生對(duì)撞前,為了增大碰撞概率,可利用磁場(chǎng)對(duì)其偏轉(zhuǎn)、聚焦C.正、負(fù)電子離開直線加速器之后,各自所需偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向相反D.儲(chǔ)存環(huán)中的正、負(fù)電子所受洛倫茲力不做功,所以正負(fù)電子能量不會(huì)衰減二、實(shí)驗(yàn)題15.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等。例如:(1)實(shí)驗(yàn)儀器。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖甲所示,該金屬絲的直徑為mm。(2)數(shù)據(jù)處理。某同學(xué)在“探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,得到了物體做平拋運(yùn)動(dòng)的部分軌跡,如圖乙所示。若圖中正方形方格的邊長L=4.9cm,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=(3)誤差分析。在“探究加速度與物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,認(rèn)為使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合力F等于桶和砂所受的重力。某同學(xué)通過改變砂和砂棚的質(zhì)量,測(cè)量小車的加速度a隨F變化的圖像,實(shí)驗(yàn)前他猜想小車的加速度a與F的圖像如圖丙所示,而實(shí)際得到的圖像如圖丁所示。請(qǐng)指出圖丁與圖丙的不同之處,并分析說明導(dǎo)致不同的原因。16.某同學(xué)為更準(zhǔn)確測(cè)量某合金絲的阻值Rx(1)該同學(xué)先用多用電表的歐姆擋粗測(cè)該合金絲的電阻,示數(shù)如圖甲所示,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是Ω。(2)除電源(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻不計(jì))、開關(guān)、導(dǎo)線若干外,還提供如下實(shí)驗(yàn)器材:A.電流表A1(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.B.電流表A2(量程0~1.0mA,內(nèi)阻r=100Ω)C.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10ΩD.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1kΩE.電阻箱R(0a.由于沒有電壓表,某同學(xué)想把電流表A2改裝成量程為(0~3V)的電壓表,應(yīng)將電阻箱R調(diào)成Ω,與電流表A2(填“串聯(lián)”“并聯(lián)”)b.請(qǐng)畫出該同學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)電路圖。()I0.060.120.220.300.360.50I0.100.200.400.500.600.80(3)該同學(xué)利用電路圖測(cè)量獲得的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)點(diǎn)已描在坐標(biāo)紙上,請(qǐng)連接數(shù)據(jù)點(diǎn)作出I2?I1圖線(),根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻三、解答題17.跳臺(tái)滑雪是冬季奧運(yùn)會(huì)的一項(xiàng)比賽項(xiàng)目,可簡化為如圖所示的模型,跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從A點(diǎn)水平飛出,在空中的姿勢(shì)保持不變,落到斜坡上的B點(diǎn)。A、B兩點(diǎn)間的豎直高度差h=45m,斜坡與水平面的夾角α=37°,不計(jì)空氣阻力。(取sin37°=0.6,cos(1)運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間t;(2)運(yùn)動(dòng)員水平飛出時(shí)初速度的大小v0(3)運(yùn)動(dòng)員落到B點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的大小v118.2021年10月3日神舟十三號(hào)飛船發(fā)射成功,神舟十三號(hào)與中國空間站的天和核心艙對(duì)接后,與空間站一起繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),三位宇航員將在空間站駐留六個(gè)月從事各項(xiàng)科學(xué)研究工作。已知我國空間站距離地球表面的高度為h,空間站(包括神舟十三號(hào)飛船與核心艙對(duì)接后)總質(zhì)量為m,地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,引力常數(shù)為G。(1)求空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T;(2)神舟十三號(hào)飛船采用長征二號(hào)火箭發(fā)射,在發(fā)射過程中靠噴射燃料獲得反沖速度,發(fā)射初期火箭的速度遠(yuǎn)小于燃料的噴射速度,可忽略;已知燃料的噴射速度為u,在極短的時(shí)間內(nèi)火箭噴射的燃料質(zhì)量為Δm,噴氣后神舟飛船與火箭(包括燃料)的總質(zhì)量為m0,求這過程中飛船和火箭增加的速度大小Δv(3)在空間站中,宇航員長期處于失重狀態(tài)。為緩解這種狀態(tài)帶來的不適,科學(xué)家設(shè)想建造一種環(huán)形空間站,如圖所示。圓環(huán)繞中心勻速旋轉(zhuǎn),宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)的側(cè)壁上,可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為g,圓環(huán)的半徑為r,宇航員可視為質(zhì)點(diǎn),為達(dá)到目的,旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大?19.類比是研究問題的常用方法。(1)情境1:物體從靜止開始下落,除受到重力作用外,還受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣阻力f=kv(k為常量)的作用。其速度v和速度的變化率ΔvΔt滿足方程Ⅰ:G?kv=mΔvΔt,其中m為物體質(zhì)量,G(2)情境2:如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,定值電阻的阻值為R,忽略電源內(nèi)阻及導(dǎo)體棒、軌道的電阻,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,間距為L的水平導(dǎo)軌光滑且足夠長。閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒開始加速運(yùn)動(dòng),閉合開關(guān)瞬間開始計(jì)時(shí)。a.求t=0時(shí)導(dǎo)體棒的加速度;b.推導(dǎo)導(dǎo)體棒的速度v和速度的變化率ΔvΔt(3)比較方程Ⅰ和方程Ⅱ,發(fā)現(xiàn)情境2中導(dǎo)體棒的速度變化規(guī)律與情境1中物體的速度變化規(guī)律完全一致。已知情境1中物體速度v隨時(shí)間t變化的表達(dá)式為v=Gk(1?e?20.如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置于同一水平面內(nèi),與導(dǎo)體棒aa、定值電阻構(gòu)成閉合回路。在棒aa左側(cè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在棒aa右側(cè)有一絕緣棒bb,棒bb與一端固定在墻上的輕彈簧接觸但不相連,彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定?,F(xiàn)解除鎖定,棒bb脫離彈簧后以速度v0與棒aa碰撞并粘在一起,兩棒最終靜止在導(dǎo)軌上。整個(gè)過程中兩棒始終垂直于導(dǎo)軌,棒aa已知磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,棒aa、bb的質(zhì)量均為m、長度均為L,導(dǎo)體棒aa與定值電阻的阻值分別為r和R。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻以及電路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)。求:??(1)彈簧鎖定狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能;(2)整個(gè)過程中,棒aa中產(chǎn)生的焦耳熱Q;(3)伽利略相信,自然界的規(guī)律是簡潔明了的。他從這個(gè)信念出發(fā),猜想落體一定是一種最簡單的變速運(yùn)動(dòng),它的速度應(yīng)該是均勻變化的。但是,速度的變化怎樣才算“均勻”呢?他考慮了兩種可能:一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來說是均勻的,另一種是速度的變化對(duì)位移來說是均勻的。請(qǐng)判斷碰后導(dǎo)體棒的速度變化規(guī)律可能是上述兩種情況中的哪一種,并分析論證。
答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】根據(jù)題意可知,汽車的剎車距離為x=15m?5m=10m汽車開始勻減速,最終恰好停在斑馬線前,根據(jù)速度與位移關(guān)系式v代入數(shù)據(jù)解得a=?5m故答案為:C。
【分析】根據(jù)幾何關(guān)系以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出該汽車的加速度。2.【答案】A【解析】【解答】A.3s末電梯具有豎直向上的加速度,老人處于超重狀態(tài),A符合題意;B.6s末電梯勻速運(yùn)動(dòng),老人處于平衡狀態(tài),B不符合題意;C.8s末電梯具有豎直向下的加速度,老人處于失重狀態(tài),C不符合題意;D.7s~10s向上減速運(yùn)動(dòng),D不符合題意。故答案為:A。
【分析】當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于重力時(shí)處于超重;當(dāng)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)物體處于平衡狀態(tài);當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài),結(jié)合a與v的方向判斷運(yùn)動(dòng)情況。3.【答案】D【解析】【解答】AC.由圖可知球下落到與拋出點(diǎn)同一高度時(shí)的水平位移小于拋出點(diǎn)到墻壁的水平距離,所以球撞擊墻壁過程水平速度減小,存在機(jī)械能損失,且球落地時(shí)的水平速度比拋出時(shí)的水平速度小,AC不符合題意;B.球在空中上升和下降過程的豎直位移大小不等,所以時(shí)間不等,B不符合題意;D.根據(jù)動(dòng)能定理可推知,當(dāng)球從拋出點(diǎn)所在高度下落至地面的過程中重力對(duì)球所做的功剛好等于球撞擊墻壁過程損失的機(jī)械能時(shí),球落地時(shí)的動(dòng)能和拋出時(shí)的動(dòng)能相等,D符合題意。故答案為:D。
【分析】該小球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)的反運(yùn)動(dòng),結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及動(dòng)能定理進(jìn)行分析判斷。4.【答案】D【解析】【解答】AB.游客在滑動(dòng)之前的受力分析如圖所示游客在豎直方向上受力平衡,有fsinθ+在水平方向上由牛頓第二定律有fcosθ?由于乘客的重力保持不變,魔盤的傾斜角度不變,轉(zhuǎn)速緩慢增大,所需向心力增大,因此只有摩擦力f增大,支持力FN減小符合實(shí)際情況,AB不符合題意;C.游客受到的合外力提供向心力,根據(jù)F可知,魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大,所需向心力增大,即游客受到的合外力增大,C不符合題意;D.游客受到魔盤的作用力在豎直方向的分力與重力相等,在水平方向的分力提供向心力,向心力緩慢增大,所以游客受到魔盤的作用力大小緩慢增大,D符合題意。故答案為:D
【分析】游客在滑動(dòng)之前進(jìn)行受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡以及牛頓第二定律判斷得出摩擦力和支持力的變化情況;結(jié)合合力提供向心力判斷游客受到合力的變化情況。5.【答案】B【解析】【解答】AB.在400km的高空也有非常稀薄的空氣,空間站克服空氣阻力做功,系統(tǒng)機(jī)械能減小,假設(shè)不補(bǔ)充能量,空間站的速度減小,則萬有引力大于所需向心力,則空間站做近心運(yùn)動(dòng),A不符合題意B符合題意;CD.任何圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,運(yùn)行速度都小于第一宇宙速度,CD不符合題意。故答案為:B。
【分析】根據(jù)功能關(guān)系判斷機(jī)械能的變化情況;利用空間站所受的合力和向心力的大小關(guān)系判斷空間站的運(yùn)動(dòng)情況;物體繞地做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于第一宇宙速度。6.【答案】C【解析】【解答】A.?dāng)[球做阻尼振動(dòng),機(jī)械能隨時(shí)間不斷減小,所以擺球在t1時(shí)刻的機(jī)械能大于tBC.根據(jù)對(duì)稱性可知擺球在t1時(shí)刻的重力勢(shì)能等于t2時(shí)刻的重力勢(shì)能,而擺球的機(jī)械能等于動(dòng)能與重力勢(shì)能之和,根據(jù)A項(xiàng)分析可知擺球在t1D.?dāng)[球在t3時(shí)刻的速度等于零,擺球在t2時(shí)刻的速度大于零,所以擺球在t3故答案為:C。
【分析】根據(jù)阻尼振動(dòng)的能量關(guān)系判斷兩個(gè)時(shí)刻的能量關(guān)系;結(jié)合對(duì)稱性判斷兩時(shí)刻重力勢(shì)能和動(dòng)能的大小關(guān)系。7.【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)動(dòng)能定理可得摩擦力對(duì)小物體做的功為WA不符合題意;B.t時(shí)間內(nèi)小物體和傳送帶的位移大小分別為xx根據(jù)動(dòng)量定理可得小物體所受摩擦力的大小為f=由于物體與傳送帶相互作用而產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=fB不符合題意;C.根據(jù)能量守恒定律可得由于物體與傳送帶相互作用電動(dòng)機(jī)要多做的功為W=C符合題意;D.共速前小物體受向右的摩擦力,共速后小物體不受摩擦力,D不符合題意。故答案為:C。
【分析】小物體運(yùn)動(dòng)的過程中根據(jù)動(dòng)能定理得出摩擦力對(duì)小物體做的功;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度的表達(dá)式以及動(dòng)量定理和動(dòng)能定理得出物體與傳送帶相互作用產(chǎn)生的內(nèi)能;利用能量守恒定律得出物體與傳送帶作用時(shí)電動(dòng)機(jī)多做的功。8.【答案】D【解析】【解答】A.發(fā)射極接高壓電源的正極,其電場(chǎng)線方向從正極指向負(fù)極,則所加強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)向右,根據(jù)電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向不斷降低可知φA不符合題意;B.從圖中可以得出a所處等勢(shì)線比b密集,根據(jù)等差等勢(shì)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小,可得:EB不符合題意;C.已知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn),液滴的重力不計(jì),其電場(chǎng)力等于合力,根據(jù)牛頓第二定律可知,液滴的加速度為a=因Ea>C不符合題意;D.液滴在電場(chǎng)力作用下向右加速,動(dòng)能增大,其電場(chǎng)力方向向右,所以電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,即ED符合題意;故答案為:D。
【分析】利用等勢(shì)面的疏密可以比較電場(chǎng)強(qiáng)度的大??;利用電場(chǎng)線的方向可以比較電勢(shì)的高度;利用牛頓第二定律結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)的大小可以比較加速度的大??;利用電場(chǎng)力做功可以比較電勢(shì)能的大小。9.【答案】D【解析】【解答】AB.根據(jù)閉合電路的歐姆定律U=E?Ir路端電壓和干路電流的關(guān)系如圖中直線a,縱軸截距為電源電動(dòng)勢(shì),斜率為內(nèi)阻E=3.0VAB不符合題意;C.圖中交點(diǎn)表示電源與電阻R相連組成閉合電路時(shí)工作狀態(tài),由圖可知,此時(shí)U=2.0V電源的總功率為P=EI=6C不符合題意;D.由上述分析可知,電源輸出功率P若將R的阻值改為0.5Ω此時(shí),電源的輸出功率P電源輸出功率增大,D符合題意。故答案為:D。
【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律得出E-I的表達(dá)式,結(jié)合圖像得出電動(dòng)勢(shì)和電源內(nèi)阻;利用電功率的表達(dá)式得出電源的總功率,結(jié)合閉合電路歐姆定律得出電源的輸出功率,從而判斷電源輸出功率的變化情況。10.【答案】A【解析】【解答】AD.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em有效值為E=E設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)通過保險(xiǎn)絲的電流為I1,根據(jù)理想變壓器原、副線圈功率相等可得P=EI解得IA符合題意,D不符合題意;B.為使燈泡正常發(fā)光,變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為nB不符合題意;C.線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),穿過線框的磁通量為Φ=BS=C不符合題意。故答案為:A。
【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值,結(jié)合有效值和最大值的關(guān)系得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值,結(jié)合功率的表達(dá)式得出通過保險(xiǎn)絲的電流;結(jié)合理想變壓器匝數(shù)比與電壓比的關(guān)系得出變壓器的匝數(shù)比;利用磁通量的表達(dá)式得出穿過線框的磁通量。11.【答案】D【解析】【解答】A.閉合開關(guān)時(shí),其線圈自感電動(dòng)勢(shì)等于電源電動(dòng)勢(shì),則自感線圈中電流為零,A不符合題意;B.A2中電流等于自感線圈中電流,自感線圈中電流從零開始逐漸增大,最后趨于穩(wěn)定,故AC.?dāng)嚅_開關(guān)前,兩支路中電流相等,剛斷開開關(guān)時(shí),通電線圈的電流不變,故燈泡不會(huì)發(fā)生明顯閃亮,而是逐漸熄滅,C不符合題意;D.t1故答案為:D。
【分析】閉合開關(guān)時(shí)線圈自感電動(dòng)勢(shì)等于電源電動(dòng)勢(shì);A2中電流等于自感線圈中電流,從而得知A12.【答案】B【解析】【解答】設(shè)粒子經(jīng)過加速后獲得的速度大小為v,根據(jù)動(dòng)能定理有qU=1設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為r,根據(jù)牛頓第二定律有qvB=mv聯(lián)立①②解得m=B粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=T由題意可知質(zhì)子和離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑相同,根據(jù)③式可知質(zhì)子和離子的質(zhì)量之比為1:16。根據(jù)④式可知質(zhì)子和離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:4,ACD不符合題意,B符合題意。故答案為:B。
【分析】粒子在電場(chǎng)中根據(jù)動(dòng)能定理得出粒子加速后的速度;利用粒子在磁場(chǎng)中根據(jù)牛頓第二定律合力提供向心力,從而得出粒子質(zhì)量的變表達(dá)式,結(jié)合粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與周期的關(guān)系得出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間表達(dá)式,從而進(jìn)行分析判斷。13.【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)左手定則,結(jié)合自由電子定向移動(dòng)的方向與電流方向相反,可知,自由電子受到的洛倫茲力方向指向P,則自由電子偏向P,則P為負(fù)極,Q為正極,A不符合題意;BC.設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率為v,則單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離為v,則體積為abv,電荷量為neabv,則I=兩電極P、Q間的電勢(shì)差為U時(shí),對(duì)于自由電子,根據(jù)平衡條件Ue聯(lián)立解得B=B不符合題意C符合題意;D.根據(jù)B=變形得U=則其他條件不變時(shí),n越大,電勢(shì)差U越小,D不符合題意。故答案為:C。
【分析】根據(jù)左手定則得出電子所受洛倫茲力的方向,進(jìn)一步得出電子運(yùn)動(dòng)的方向,從而判斷正負(fù)極,結(jié)合電流的微觀表達(dá)式以及定義式得出電流的表達(dá)式,對(duì)自由電子根據(jù)共點(diǎn)力平衡得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式,從而得出U的變化情況。14.【答案】B【解析】【解答】A.正、負(fù)電子在同一加速電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力方向相反,所以該裝置中正、負(fù)電子不能同時(shí)在直線加速器中加速,A不符合題意;B.正、負(fù)電子發(fā)生對(duì)撞前,為了增大碰撞概率,可利用磁場(chǎng)對(duì)其偏轉(zhuǎn)、聚焦,B符合題意;C.正、負(fù)電子離開直線加速器之后偏轉(zhuǎn)方向相反,各自所需偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向相同,C不符合題意;D.儲(chǔ)存環(huán)中的正、負(fù)電子所受洛倫茲力不做功,但電子沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射,從而造成能量衰減,D不符合題意。故答案為:B。
【分析】根據(jù)粒子在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力的方向判斷能否同時(shí)加速正負(fù)離子,為了增大碰撞的概率,利用磁場(chǎng)對(duì)粒子片偏轉(zhuǎn);儲(chǔ)存環(huán)中的正、負(fù)電子沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射,造成能量的衰減。15.【答案】(1)0.700(2)9.8(3)圖丁圖像未過原點(diǎn),原因是未平衡摩擦力或平衡摩力擦不足;圖丁圖像末端彎曲,原因是不滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂棚的質(zhì)量【解析】【解答】(1)由圖甲讀數(shù)可知,該金屬絲的直徑為d=0(2)設(shè)物體水平方向運(yùn)動(dòng)2個(gè)小格的時(shí)間為T,由圖乙可知,豎直方向Δh=5L?3L=g水平方向x=2L=聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得v(3)由圖丁與圖丙比較可知,圖丁圖像未過原點(diǎn),由圖可知,小車加速度為零時(shí),繩子有拉力,則不過原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或平衡摩力擦不足;圖丁圖像末端彎曲,不滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂棚的質(zhì)量時(shí),繩子對(duì)小車的拉力小于砂和砂棚的重力,小車的加速度不與砂和砂棚的重力成正比,故圖像末端彎曲。
【分析】(1)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)律讀出金屬絲的直徑;
(2)根據(jù)幾何關(guān)系以及勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度;
(3)圖像未過原點(diǎn)是平衡摩擦力不足;頂端彎曲是沒有考慮小車質(zhì)量和砂和砂棚的質(zhì)量關(guān)系。16.【答案】(1)7Ω(2)2900;串聯(lián);(3);5.20【解析】【解答】(1)歐姆表指針指著7Ω刻度上,故讀數(shù)為7Ω×1=7Ω(2)由U=代入可得R=2900Ω電流表通過串聯(lián)大電阻,整體可以承受更高的電壓,并聯(lián)不能增大整體電壓,所以是串聯(lián)。電路圖如下(3)圖線如下根據(jù)歐姆定律和實(shí)驗(yàn)原理R由于I2?根據(jù)圖像斜率和已知r、R的值代入可得R
【分析】(1)根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)律得出電阻絲的電阻;
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得出所要串聯(lián)電阻的大小,結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理畫出電路圖;
(3)根據(jù)描點(diǎn)法畫出圖像,利用閉合電路歐姆定律得出電阻絲阻值的表達(dá)式以及大小。17.【答案】(1)解:運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間為t=(2)解:運(yùn)動(dòng)員的水平位移大小為x=運(yùn)動(dòng)員水平飛出時(shí)初速度的大小為v(3)解:運(yùn)動(dòng)員落到B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為v運(yùn)動(dòng)員落到B點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的大小為v設(shè)v1與水平方向夾角為θ,則tan即v1的方向與水平方向夾角為θ=【解析】【分析】(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)得出運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間t;
(2)利用幾何關(guān)系以及平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)得出運(yùn)動(dòng)員水平飛出時(shí)初速度;
(3)結(jié)合速度的合成以及速度偏角的表達(dá)式得出運(yùn)動(dòng)員落到B點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的大小v118.【答案】(1)解:根據(jù)牛頓第二定律有G解得T=2π(2)解:根據(jù)動(dòng)
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