仿真訓(xùn)練周測卷(八)

仿真訓(xùn)練周測卷(八)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題Ⅰ(本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1．下列物理單位屬于國際單位制中的基本單位的是()A．A B．NC．J D．T解析：選A電流是基本物理量，其單位A是國際單位制中的基本單位；N、J、T都是國際單位制中的導(dǎo)出單位。故選A。2．我國第三艘航母“福建號(hào)”離港進(jìn)行近海海試，航母在海面上航行時(shí)，不考慮其質(zhì)量的變化，下列說法正確的是()A．航母加速航行時(shí)，其慣性變大B．航母由于體型巨大，一定不能看作質(zhì)點(diǎn)C．航母所受重力和浮力是一對(duì)相互作用力D．航母上停放的艦載機(jī)相對(duì)于海面是運(yùn)動(dòng)的解析：選D航母的慣性大小與其質(zhì)量有關(guān)，與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，質(zhì)量不變，慣性不變，故A錯(cuò)誤；航母能不能看作質(zhì)點(diǎn)，主要由研究問題而定，若航母尺寸相對(duì)研究問題可忽略，則可看作質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；航母所受重力和浮力都作用在航母上，不是相互作用力，故C錯(cuò)誤；航母上停放的艦載機(jī)相對(duì)于海面的位置有變化，故相對(duì)于海面是運(yùn)動(dòng)的，故D正確。3．如圖為一名健身者正在拉繩鍛煉，已知健身者質(zhì)量為50kg，雙手對(duì)繩的拉力均為100N，兩根繩間夾角θ＝60°，兩根繩關(guān)于上方連接的總繩對(duì)稱且跟總繩處于同一平面，總繩與豎直方向的夾角為30°。若健身者處于靜止?fàn)顟B(tài)，健身者與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，則健身者受地面的支持力FN和摩擦力Ff分別為()A．FN＝350N，F(xiàn)f＝25NB．FN＝500－50eq\r(3)N，F(xiàn)f＝50eq\r(3)NC．FN＝350N，F(xiàn)f＝50eq\r(3)ND．FN＝350N，F(xiàn)f＝175N解析：選C根據(jù)題意可知，總繩對(duì)人的作用力大小為F＝2×100×cos30°N＝100eq\r(3)N，對(duì)人受力分析，如圖所示，由平衡條件有Ff＝Fsin30°＝50eq\r(3)N，F(xiàn)cos30°＋FN＝mg，解得FN＝350N，故選C。4．縱跳儀是運(yùn)動(dòng)員用來測試體能的一種裝備，運(yùn)動(dòng)員用力從墊板上豎直跳起，后又自由落回到墊板上，此時(shí)儀器上會(huì)顯示跳起的最大高度。運(yùn)動(dòng)員某次測試時(shí)，儀器顯示的高度為80cm。運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60kg，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)過程中處于超重狀態(tài)B．運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為0.4sC．運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)，測試板對(duì)其做功為960JD．運(yùn)動(dòng)員起跳過程和落回過程中，測試板對(duì)其沖量的方向相同解析：選D運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)過程中，只受重力，加速度向下，處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員某次測試時(shí)，儀器顯示的高度為h＝80cm＝0.8m，則運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝2eq\r(\f(2h,g))＝0.8s，B錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系可知運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)，測試板對(duì)其做功為0，C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員起跳過程和落回過程中，測試板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的力都向上，則沖量的方向相同，D正確。5．2022年11月30日5時(shí)42分中國空間站與神舟十五號(hào)載人飛船成功對(duì)接，實(shí)現(xiàn)兩批航天員太空會(huì)師的壯舉。已知空間站從正常運(yùn)行圓軌道Ⅰ降低一定高度后在新的圓軌道Ⅱ繞地運(yùn)行，準(zhǔn)備迎接神舟十五號(hào)的到來，下列說法中正確的是()A．神舟十五號(hào)載人飛船從地球發(fā)射的速度大于第二宇宙速度B．空間站在圓軌道Ⅱ上繞地運(yùn)行的周期大于圓軌道Ⅰ的C．空間站從圓軌道Ⅰ變軌至圓軌道Ⅱ，機(jī)械能減少D．對(duì)接成功后，欲使空間站恢復(fù)到原軌道運(yùn)行，只需點(diǎn)火加速一次就可實(shí)現(xiàn)解析：選C神舟十五號(hào)載人飛船從地球發(fā)射的速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力得eq\f(GMm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，可得T＝eq\r(\f(4π2r3,GM))，由于圓軌道Ⅱ的半徑小于圓軌道Ⅰ的半徑，則空間站在圓軌道Ⅱ上繞地運(yùn)行的周期小于圓軌道Ⅰ的，故B錯(cuò)誤；空間站從圓軌道Ⅰ變軌至圓軌道Ⅱ，需要點(diǎn)火減速做向心運(yùn)動(dòng)，則空間站的機(jī)械能減少，故C正確；對(duì)接成功后，欲使空間站恢復(fù)到原軌道運(yùn)行，需先點(diǎn)火加速變軌到橢圓軌道，在橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)再次點(diǎn)火加速變軌到原軌道，為了實(shí)現(xiàn)空間站恢復(fù)到原軌道運(yùn)行，至少需要點(diǎn)火加速兩次，故D錯(cuò)誤。6．“玉兔二號(hào)”月球車在太陽光照射不到時(shí)，由同位素eq\o\al(238,94)Pu電池為其保暖供電。eq\o\al(238,94)Pu衰變時(shí)生成eq\o\al(234,92)U原子核，同時(shí)產(chǎn)生γ射線，已知eq\o\al(238,94)Pu半衰期為88年，則()A．這個(gè)衰變是α衰變B．γ射線是eq\o\al(238,94)Pu原子核躍遷產(chǎn)生的C.eq\o\al(234,92)U原子核的比結(jié)合能小于eq\o\al(238,94)Pu原子核D．16個(gè)eq\o\al(238,94)Pu原子核經(jīng)過176年后，一定生成12個(gè)eq\o\al(234,92)U原子核解析：選A根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒，eq\o\al(238,94)Pu衰變時(shí)放出的粒子為eq\o\al(4,2)He，則這個(gè)衰變是α衰變，故A正確；γ射線是原子核在發(fā)生α衰變時(shí)產(chǎn)生的能量以光子的形式釋放，故B錯(cuò)誤；衰變過程釋放能量，生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，eq\o\al(234,92)U的比結(jié)合能大于eq\o\al(238,94)Pu的比結(jié)合能，故C錯(cuò)誤；半衰期是大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)少量的原子核不適用，故D錯(cuò)誤。7．汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表的內(nèi)部簡化結(jié)構(gòu)如圖所示，轉(zhuǎn)軸Ⅰ可沿圖示方向雙向旋轉(zhuǎn)，永久磁體同步旋轉(zhuǎn)。鋁盤、游絲和指針固定在轉(zhuǎn)軸Ⅱ上，鋁盤靠近永久磁體，當(dāng)轉(zhuǎn)軸Ⅰ以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，指針指示的轉(zhuǎn)角大小即反映轉(zhuǎn)軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速。下列說法正確的是()A．永久磁體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁盤中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．永久磁體逆時(shí)針(從左向右看)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，跟轉(zhuǎn)軸Ⅱ相連的指針向逆時(shí)針方向偏角變大C．零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的a端D．若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸Ⅱ無阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁盤就能同永久磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選B當(dāng)永久磁體隨轉(zhuǎn)軸Ⅰ轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場，在鋁盤中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時(shí)永久磁體會(huì)對(duì)鋁盤上的感應(yīng)電流有力的作用，從而產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，當(dāng)永久磁體逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，跟轉(zhuǎn)軸Ⅱ相連的指針向逆時(shí)針方向偏角變大，故A錯(cuò)誤，B正確；刻度盤上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的中央，故C錯(cuò)誤；若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸Ⅱ可以無阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng)，由楞次定律知，鋁盤不能同永久磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速低于磁體，故D錯(cuò)誤。8．某科技公司研發(fā)出雙足人形機(jī)器人如圖甲所示，通過連續(xù)跳躍來測試機(jī)器人性能。某次測試時(shí)，機(jī)器人連續(xù)跳躍三次的軌跡如圖乙，共跳出14米遠(yuǎn)的成績，假設(shè)機(jī)器人每次起跳騰空后重心離地的高度都是前一次的2倍，水平位移也是前一次的2倍，機(jī)器人在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為1.32s，已知機(jī)器人的質(zhì)量m＝50kg，不計(jì)空氣阻力，取eq\r(2)＝1.4，g取10m/s2，則下列說法正確的是()A．機(jī)器人三次躍起的速度方向不同B．機(jī)器人第一次躍起到落地的水平位移為3mC．機(jī)器人第一次躍起到落地的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.15sD．機(jī)器人跳躍過程中增加的重力勢(shì)能最多為225J解析：選D根據(jù)題意可知，機(jī)器人跳起之后豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由h＝eq\f(1,2)gt2可得，上升到最高點(diǎn)的時(shí)間為t＝eq\r(\f(2h,g))，由于每次起跳騰空后重心離地的高度都是前一次的2倍，設(shè)第一次躍起到落地的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，則第二次、第三次躍起到落地的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為eq\r(2)t1、2t1，則有t1＋eq\r(2)t1＋2t1＝1.32s，解得t1＝0.3s，故C錯(cuò)誤；由于每一次躍起到落地的水平位移是前一次的2倍，設(shè)第一次躍起到落地的水平位移為x1，根據(jù)題意有x1＋2x1＋4x1＝14m，解得x1＝2m，故B錯(cuò)誤；根據(jù)題意，豎直方向上，由v2＝2gh可得，跳起時(shí)豎直方向的初速度為vy＝eq\r(2gh)，可知vy1∶vy2∶vy3＝1∶eq\r(2)∶2，水平方向上，由x＝v0t可得，跳起時(shí)水平方向的初速度為vx＝eq\f(x,t)，可知vx1∶vx2∶vx3＝eq\f(x1,t1)∶eq\f(2x1,\r(2)t1)∶eq\f(4x1,2t1)＝1∶eq\r(2)∶2，則躍起的速度方向與水平方向的夾角的正切值為tanθ＝eq\f(vy,vx)，則有tanθ1∶tanθ2∶tanθ3＝1∶1∶1，可知機(jī)器人三次躍起的速度方向相同，故A錯(cuò)誤；由上述分析結(jié)合對(duì)稱性可知，第三次躍起運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間為t1，則上升的最大高度為h＝eq\f(1,2)gt12＝0.45m，則增加的重力勢(shì)能為Ep＝mgh＝225J，故D正確。9．戰(zhàn)繩作為一項(xiàng)超燃脂的運(yùn)動(dòng)，十分受人歡迎。一次戰(zhàn)繩練習(xí)中，某運(yùn)動(dòng)達(dá)人晃動(dòng)戰(zhàn)繩一端使其上下振動(dòng)(可視為簡諧振動(dòng))形成橫波。圖甲、圖乙分別是戰(zhàn)繩上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，傳播方向?yàn)镻到Q，波長大于1m、小于3m，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在波的傳播方向上相距3m，下列說法正確的是()A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反B．該列波的波長可能為2.4mC．該列波的波速可能為eq\f(12,7)m/sD．從t＝0至t＝1.125s，Q質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為1.8m解析：選B波傳播方向?yàn)镻到Q，則有Δx＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ＝3m(n＝0,1,2,3…)，λ＝eq\f(4Δx,4n＋1)＝eq\f(4×3,4n＋1)m＝eq\f(12,4n＋1)m(n＝0,1,2,3…)。當(dāng)n＝0時(shí)，λ＝12m>3m，不符合題意；當(dāng)n＝1時(shí)，λ＝2.4m；當(dāng)n＝2時(shí)，λ＝eq\f(4,3)m；當(dāng)n＝3時(shí)，λ＝eq\f(12,13)m<1m，不符合題意，則波長可能是λ＝2.4m或λ＝eq\f(4,3)m，B正確。由于P、Q兩質(zhì)點(diǎn)相距的距離滿足Δx＝1eq\f(1,4)λ或Δx＝2eq\f(1,4)λ，可知P、Q兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向并不會(huì)始終相反，A錯(cuò)誤。由題圖可知T＝1.0s，則有波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(12,4n＋1×1.0)m/s(n＝0,1,2,3…)，當(dāng)n＝1時(shí)，v＝2.4m/s；當(dāng)n＝2時(shí)，v＝eq\f(4,3)m/s，C錯(cuò)誤。由題圖乙可知，Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為yQ＝40sineq\f(2π,T)t(cm)＝40sin2πt(cm)，Q質(zhì)點(diǎn)在0.125s時(shí)的位移為20eq\r(2)cm，因此從t＝0至t＝1.125s，Q質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為s＝4×40cm＋20eq\r(2)cm＝(1.6m＋0.2eq\r(2)m)>1.8m，D錯(cuò)誤。10．用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的規(guī)律，分別用a、b、c三束單色光照射圖中的光電管陰極K，先閉合開關(guān)S接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，使電流計(jì)G的示數(shù)達(dá)到最大值Ia、Ib、Ic，讀數(shù)大小Ic>Ia>Ib；然后將開關(guān)S接2，再次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，使電流計(jì)G的指針示數(shù)恰好為零，記錄三種情況下電壓表的示數(shù)Ua、Ub、Uc，讀數(shù)大小Ua>Ub＝Uc，以下判斷不正確的是()A．三種光的頻率一定大于陰極K的極限頻率B．c光的強(qiáng)度一定大于b光的強(qiáng)度C．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率D．a(chǎn)光照射光電管逸出光電子的動(dòng)能一定大于b光照射光電管逸出光電子的動(dòng)能解析：選D由題意可知，三種光都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，由產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件可知，三種光的頻率一定大于陰極K的極限頻率，A正確，不符合題意；由題意可知，最大光電流Ic>Ia>Ib，Ub＝Uc，由eU＝hν－W0可知，b、c光頻率相等，照射光頻率一定時(shí)，最大光電流僅與光的強(qiáng)度有關(guān)，因此c光的強(qiáng)度一定大于b光的強(qiáng)度，B正確，不符合題意；由題意可知，遏止電壓Ua>Ub＝Uc，由動(dòng)能定理可得eU＝eq\f(1,2)mvm2，可知a光照射時(shí)，射出光電子的最大初動(dòng)能最大，由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，a光的頻率一定大于b光的頻率，C正確，不符合題意；由C選項(xiàng)分析可知，a光照射光電管陰極K，逸出光電子的最大初動(dòng)能一定大于b光照射光電管逸出光電子的最大初動(dòng)能，但a光照射光電管逸出光電子的動(dòng)能不一定大于b光照射光電管逸出光電子的動(dòng)能，D錯(cuò)誤，符合題意。11．如圖為一風(fēng)力發(fā)電機(jī)的模型圖，風(fēng)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，升速齒輪箱通過1∶k的轉(zhuǎn)速比帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過理想變壓器后向用戶端的m盞燈泡供電，其中電路中的A燈為指示燈，A與用戶端的燈泡規(guī)格完全相同。若某段時(shí)間內(nèi)葉片的轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/秒，電路中的所有燈泡均正常發(fā)光，已知發(fā)電機(jī)線圈所在處磁場為勻強(qiáng)磁場，線圈電阻不計(jì)，則下列說法正確的是()A．經(jīng)理想變壓器后輸出交流電的頻率為kmnB．發(fā)電機(jī)輸出的電壓和變壓器副線圈的電壓比為m∶1C．理想變壓器原、副線圈的電流比為m∶1D．若此時(shí)用戶突然增多，則A燈變亮，其余燈泡的亮度變暗解析：選D葉片的轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/秒，則發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速為kn轉(zhuǎn)/秒，理想變壓器輸入交變電流的頻率為f＝kn，理想變壓器不能改變交變電流的頻率，則經(jīng)過理想變壓器后輸出交變電流的頻率為kn，故A錯(cuò)誤；設(shè)燈泡的額定電流為I，電路中的所有燈泡均正常發(fā)光，則原線圈電流I1＝I，副線圈電流I2＝mI，理想變壓器原、副線圈的電流比為1∶m，原、副線圈匝數(shù)比等于電流的反比，則eq\f(n1,n2)＝m，變壓器原線圈的電壓和變壓器副線圈的電壓比為eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝m，但發(fā)電機(jī)輸出的電壓和變壓器副線圈的電壓比不為m∶1，故B、C錯(cuò)誤；將變壓器以及所有用戶看作一個(gè)負(fù)載，若此時(shí)用戶突然增多，則負(fù)載電阻減小，則通過燈泡A的電流增大，則A燈變亮，發(fā)電機(jī)輸出電壓不變，故原線圈電壓減小，根據(jù)變壓比可知，副線圈電壓減小，則其余燈泡的亮度變暗，故D正確。12．如圖所示，ABCD為半圓柱體玻璃的截面，CD為直徑，O為圓心，B為頂點(diǎn)。一束由a、b兩種光組成的復(fù)色光沿PD方向從真空射入玻璃，a、b光分別從A、B點(diǎn)射出。則下列說法正確的是()A．a(chǎn)光在玻璃中的折射率小于b光B．b光傳播到B點(diǎn)會(huì)發(fā)生全反射C．a(chǎn)光沿DA傳播的時(shí)間等于b光沿DB傳播的時(shí)間D．a(chǎn)光光子的動(dòng)量小于b光光子的動(dòng)量解析：選C由題圖可知，a光在玻璃中的偏折程度大于b光，a光在玻璃中的折射率大于b光，故A錯(cuò)誤；由題意可知b光從B點(diǎn)射出，可知b光傳播到B點(diǎn)不會(huì)發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；根據(jù)折射定律有n＝eq\f(sini,sinr)，根據(jù)幾何知識(shí)可知光在玻璃中的光程為L＝2Rsinr，光在玻璃中的速度為v＝eq\f(c,n)，光在玻璃中傳播的時(shí)間為t＝eq\f(L,v)，解得t＝eq\f(2Rsini,c)，兩光在D點(diǎn)入射角相同，則a光沿DA傳播的時(shí)間等于b光沿DB傳播的時(shí)間，故C正確；a光在玻璃中的折射率大于b光，可知a光頻率大于b光，根據(jù)p＝eq\f(h,λ)，eq\f(c,n)＝λν，解得p＝eq\f(hnν,c)，可知a光光子的動(dòng)量大于b光光子的動(dòng)量，故D錯(cuò)誤。13．如圖甲所示為多路導(dǎo)線輸電時(shí)經(jīng)常用到的一個(gè)六分導(dǎo)線間隔棒，用于固定和分隔導(dǎo)線，圖乙為其截面圖。間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在一個(gè)正六邊形的頂點(diǎn)a、b、c、d、e、f上，O為正六邊形的中心。已知通電直導(dǎo)線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比，假設(shè)a、c、e三條輸電直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外，b、d、f三條輸電直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里，所有直導(dǎo)線中電流大小相等，其中導(dǎo)線a對(duì)導(dǎo)線b的安培力為F，下列說法正確的是()A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于cf向下B．b、c、d、e、f5根導(dǎo)線在a導(dǎo)線處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿aO指向OC．a(chǎn)導(dǎo)線所受安培力方向沿aO由a指向OD．a(chǎn)導(dǎo)線所受安培力的合力為0.5F解析：選D根據(jù)安培定則，a、d兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合場強(qiáng)和b、e兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合場強(qiáng)大小相等，夾角為120°，設(shè)為B，則合場強(qiáng)方向豎直向上，大小為B，c、f兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合磁場大小為B，方向豎直向下，所以O(shè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故A錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則，b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示，設(shè)b在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則f在a處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，c、e在a處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\f(\r(3),3)B，d在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\f(1,2)B，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知，b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于aO斜向右上方，合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5B，根據(jù)左手定則和安培力公式可知，a受安培力方向?yàn)檠豠O由O指向a，大小為0.5F，故B、C錯(cuò)誤，D正確。二、選擇題Ⅱ(本題有2小題，每題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)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選的得0分)14．下列說法正確的是()A．無線電波的接收，需要先調(diào)諧再解調(diào)B．在工業(yè)上，可利用X射線檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷C．利用電化學(xué)氣體傳感器可以制成可燃?xì)怏w報(bào)警器D．霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量解析：選ABC天空中有各種頻率且載有信號(hào)的無線電波，因此無線電波的接收，需要先調(diào)諧再解調(diào)，A正確；由于X射線具有較強(qiáng)的穿透能力，在工業(yè)上，可利用X射線檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷，B正確；利用電化學(xué)氣體傳感器可以檢測氣體的濃度，則可以制成可燃?xì)怏w報(bào)警器，C正確；霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量，D錯(cuò)誤。15．如圖所示，電子槍產(chǎn)生的初速度為零的電子經(jīng)過U0＝100V的電場加速，沿中軸線進(jìn)入平行板電容器，板間電壓u＝400sin2πt(V)，板長L和板間距離d均為10cm，距板右側(cè)D＝5cm處有一豎直圓筒，圓筒外側(cè)粘貼涂有感光材料的熒光紙，圓筒以角速度ω＝4πrad/s轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)電子通過平行板時(shí)極板上電壓的變化，電子打到熒光紙上留下印跡，然后從圓筒上沿軸線方向剪開熒光紙并展開，剪開位置不同，得到的圖像形狀也不同，以下圖像可能正確的是()解析：選BD設(shè)電子的電量為e，質(zhì)量為m，出加速電場的速度為v0，在加速電場中的運(yùn)動(dòng)過程，由動(dòng)能定理得eU0＝eq\f(1,2)mv02，解得v0＝eq\r(\f(2eU0,m))，電子在平行板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，離開電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)離開電場時(shí)速度方向與水平方向的夾角為θ，豎直方向的分速度為vy，豎直方向的位移為y，則有vy＝at＝eq\f(eu,md)·eq\f(L,v0)＝eq\f(euL,md)·eq\r(\f(m,2eU0))＝eq\f(uL,d)eq\r(\f(e,2mU0))，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(uL,2dU0)，y＝eq\f(vy,2)·eq\f(L,v0)＝eq\f(uL2,4dU0)，電子打在圓筒上時(shí)的豎直位移y′＝y(tǒng)＋Dtanθ＝eq\f(uL2,4dU0)＋eq\f(DuL,2dU0)，代入數(shù)據(jù)解得y′＝20sin2πt(cm)，可知若電子打到平面的熒光紙上留下印跡隨時(shí)間是按正弦規(guī)律變化的，峰值為20cm。圓筒以ω＝4πrad/s轉(zhuǎn)動(dòng)，其周期為T＝0.5s，而y′變化的周期為1s，即圓筒轉(zhuǎn)一周只能在熒光紙上留下半個(gè)周期的正弦圖像印跡。若在y′＝0處沿軸線剪開，在展開的熒光紙上會(huì)看到兩個(gè)eq\f(1,2)周期的正弦圖像上下對(duì)稱分布，故A錯(cuò)誤，B正確；若在y′最大為20cm處沿軸線剪開，在展開的熒光紙上會(huì)看到兩個(gè)eq\f(1,2)周期的正弦圖像交叉分布，故C錯(cuò)誤，D正確。三、非選擇題(本題共5小題，共55分)16．實(shí)驗(yàn)題(Ⅰ、Ⅱ兩題共14分)16-Ⅰ.(7分)(1)某研究小組利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖1，內(nèi)置有光電門的重錘通過輕桿與轉(zhuǎn)軸O相連，重錘通過遮光片時(shí)可記錄遮光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)時(shí)，重錘從M點(diǎn)由靜止釋放，依次記錄其通過每個(gè)遮光片所對(duì)應(yīng)的時(shí)間t。用刻度尺測出每個(gè)遮光片距最低點(diǎn)N的豎直高度為h，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g。①實(shí)驗(yàn)前，用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，其示數(shù)如圖2，則d＝________mm。②若以最低點(diǎn)N為零勢(shì)能面，選用字母m、h、d、t、g表示物理量，則經(jīng)過某個(gè)遮光片時(shí)，重錘的重力勢(shì)能Ep＝__________，動(dòng)能Ek＝__________；對(duì)比通過各遮光片處重錘的機(jī)械能E(E＝Ep＋Ek)是否相等，可判斷機(jī)械能守恒與否。③為了更直觀的處理數(shù)據(jù)，研究小組繪制了重錘擺下過程中動(dòng)能、重力勢(shì)能及機(jī)械能隨高度變化的圖像如圖3所示，其中重力勢(shì)能Ep的圖線應(yīng)為________(選填“A”“B”或“C”)；仔細(xì)比對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，重錘擺下過程中，重力勢(shì)能的減少量________動(dòng)能的增加量(選填“大于”或“小于”)。(2)在“利用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置按圖所示安裝在光具座上，單縫保持豎直方向，并選用縫間距為d的雙縫，使單縫與雙縫保持平行，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使光屏上出現(xiàn)清晰的干涉條紋。下列說法正確的是________。A．濾光片的作用是讓白光變成單色光，取走濾光片，屏上顯示彩色的干涉條紋B．若將濾光片由綠色換成紅色，光屏上相鄰兩條亮條紋中心的距離減小C．若測得5個(gè)亮條紋中心間的距離為x，則相鄰兩條亮條紋間距Δx＝0.2xD．若更換間距更大的雙縫，其他條件不變，可從目鏡中觀察到更多的條紋數(shù)量解析：(1)①由題圖2可知，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為2mm，游標(biāo)尺的第4條刻度線與主尺上某刻度線對(duì)齊，讀數(shù)為0.1×4mm＝0.4mm，因此則有d＝2mm＋0.4mm＝2.4mm。②若以最低點(diǎn)N為零勢(shì)能面，則經(jīng)過某個(gè)遮光片時(shí)，重錘的重力勢(shì)能Ep＝mgh，重錘經(jīng)過某遮光片時(shí)的速度大小v＝eq\f(d,t)，則經(jīng)過某遮光片時(shí)重錘的動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)meq\f(d2,t2)＝eq\f(md2,2t2)。③由于重錘的重力勢(shì)能Ep＝mgh，可知Ep-h的圖像應(yīng)是經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜直線，因此Ep的圖線應(yīng)為B。圖線A應(yīng)是重錘擺下過程中機(jī)械能隨高度變化的圖像，可知重錘擺下過程中機(jī)械能逐漸減小，則有重錘擺下過程中，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量。(2)濾光片的作用是讓白光變成單色光，取走濾光片，屏上顯示彩色的干涉條紋，故A正確；紅光波長較長，由Δx＝eq\f(L,d)λ可知光屏上相鄰兩條亮條紋中心的距離變大，故B錯(cuò)誤；若測得5個(gè)亮條紋中心間的距離為x，則相鄰兩條亮條紋間距為0.25x，故C錯(cuò)誤；若更換間距更大的雙縫，其他條件不變，由Δx＝eq\f(L,d)λ，可知條紋間距變小，所以可從目鏡中觀察到更多的條紋數(shù)量，故D正確。答案：(1)①2.4②mgheq\f(md2,2t2)③B大于(2)AD16-Ⅱ.(7分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，其中MN為電阻絲，其橫截面積大小為4mm2，R0是阻值為0.5Ω的定值電阻。正確接線后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I以及對(duì)應(yīng)的PN長度x，通過調(diào)節(jié)滑片P，記錄多組U、I、x的值。(1)實(shí)驗(yàn)室提供“0.6A、3A”雙量程電流表，在本實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)選用0.6A擋。實(shí)驗(yàn)過程中，測得某次電流表的示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)電流大小為__________A；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的U-I圖像如圖丙所示，由圖丙可得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝__________V，內(nèi)阻r＝__________Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)；由于電表內(nèi)阻的影響，通過圖像法得到的電動(dòng)勢(shì)的測量值__________(選填“大于”“等于”或“小于”)其真實(shí)值；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可進(jìn)一步繪出eq\f(U,I)-x圖像如圖丁所示，根據(jù)圖像可得電阻絲的電阻率ρ＝________Ω·m；圖丁中所作圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______________________________。解析：(1)由題圖乙可知，電流表選用0.6A擋，精確度為0.02A，則電流表的示數(shù)為0.26A。(2)由閉合電路歐姆定律可得U＝－I(R0＋r)＋E由題圖丙可得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，U-I圖像斜率的絕對(duì)值k＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.5－1.0,0.5)Ω＝1.0Ω，則有R0＋r＝1.0Ω，r＝1.0Ω－0.5Ω＝0.50Ω，由于電壓表的分流作用，使電流表的示數(shù)小于電池的輸出電流，導(dǎo)致電源電動(dòng)勢(shì)的測量值小于其真實(shí)值。(3)由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可得eq\f(U,I)＝eq\f(ρ,S)x，由eq\f(U,I)-x圖像可得eq\f(ρ,S)＝eq\f(2.7－0.3,0.6)Ω/m＝4.0Ω/m，解得ρ＝S×4.0Ω/m＝4×10－6×4.0Ω·m＝1.6×10－5Ω·m，由題圖丁可知，當(dāng)x＝0時(shí)，eq\f(U,I)＝0.3Ω，這應(yīng)該是電流表的內(nèi)阻，因此可知，題圖丁中所作圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是由電流表的內(nèi)阻產(chǎn)生的。答案：(1)0.26(2)1.50.50小于(3)1.6×10－5由電流表的內(nèi)阻產(chǎn)生的17．(8分)如圖甲所示，是某品牌波輪洗衣機(jī)，其控水裝置如圖乙，洗衣缸的底部與一豎直均勻細(xì)管相連，細(xì)管的上端封閉并接有一壓力傳感器。當(dāng)洗衣缸進(jìn)水時(shí)，細(xì)管中的空氣被水封閉，隨著洗衣缸水位的升高，細(xì)管中的空氣不斷被壓縮，當(dāng)細(xì)管中的氣壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，壓力傳感器使進(jìn)水閥關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控水的目的。假設(shè)剛進(jìn)水時(shí)細(xì)管被封閉的空氣柱長度L0＝42cm，當(dāng)空氣柱被壓縮到L1＝40cm時(shí)洗衣機(jī)停止進(jìn)水，若氣體可視為理想氣體且進(jìn)水過程中溫度始終不變。大氣壓p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2，求：(1)洗衣缸進(jìn)水過程中，為維持管內(nèi)空氣溫度不變，需要“吸熱”還是“放熱”；(2)進(jìn)水結(jié)束后，洗衣缸內(nèi)水位高度h；(3)若某次洗衣時(shí)，正遇臺(tái)風(fēng)天氣，洗衣機(jī)周圍大氣壓降至p1＝0.99×105Pa，則洗衣機(jī)進(jìn)水水位變?yōu)槎嗌?。解析?1)進(jìn)水時(shí)水位上升，細(xì)管內(nèi)空氣的體積減小，外界對(duì)氣體做功，而溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，所以管內(nèi)空氣將放熱。(2)對(duì)于封閉在細(xì)管中的空氣，溫度不變，由玻意耳定律有p0L0S＝pL1S代入數(shù)據(jù)可得極限壓強(qiáng)p＝1.05×105Pa設(shè)洗衣缸內(nèi)水面與細(xì)管中的水面高度差為Δh，細(xì)管中氣體的壓強(qiáng)為p＝ρgΔh＋p0故洗衣缸內(nèi)水位高度h＝Δh＋(L0－L1)解得h＝52cm。(3)大氣壓減小，但進(jìn)水閥的極限壓強(qiáng)不變，故p＝ρgΔh1＋p1解得Δh1＝60cm細(xì)管內(nèi)的空氣柱長度變?yōu)長2，有p1L0S＝pL2S可得L2＝39.6cm故大氣壓變化后，洗衣機(jī)的水位高度h1＝Δh1＋(L0－L2)解得h1＝62.4cm。答案：(1)放熱(2)52cm(3)62.4cm18．(11分)如圖所示，一半徑R1＝2.0m的eq\f(1,4)光滑圓弧最低點(diǎn)B位置有一彈簧鎖定裝置，圓弧下方固定一根離地高度h＝5.85m的光滑水平桿，桿上穿有一個(gè)質(zhì)量m＝1.0kg的圓環(huán)，開始時(shí)圓環(huán)處于B點(diǎn)下方并被彈簧裝置鎖定。另有一個(gè)質(zhì)量M＝2.0kg的物塊P通過不可伸長的輕繩與圓環(huán)相連，繩長L＝2.4m，開始時(shí)將物塊P拉至水平且繩恰好拉直。現(xiàn)將一個(gè)與圓環(huán)質(zhì)量相同的物塊Q從A點(diǎn)靜止釋放，滑到彈簧鎖定裝置B上面時(shí)，通過壓力解除對(duì)圓環(huán)的鎖定，同時(shí)靜止釋放物塊P，當(dāng)物塊P擺到最低點(diǎn)時(shí)，繩被拉斷，物塊P做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好沿切線進(jìn)入斜面CD，然后從D點(diǎn)平滑進(jìn)入水平地面，并從E點(diǎn)進(jìn)入半徑為R2的光滑圓軌道，恰好通過圓軌道最高點(diǎn)F點(diǎn)，然后返回最低點(diǎn)E′(與E點(diǎn)稍錯(cuò)開)向右運(yùn)動(dòng)并沖上傳送帶GH，傳送帶和水平地面平滑連接。已知物塊P與斜面CD和水平軌道DG及傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，斜面及傳送帶與水平面夾角θ＝37°，DE＝E′G＝1.0m，傳送帶長度d＝3.05m，調(diào)節(jié)傳送帶速度u使物塊P能沿傳送帶運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)H。P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：(1)物塊Q滑到圓弧最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)彈簧鎖定裝置的壓力；(2)繩剛被拉斷時(shí)，圓環(huán)沿桿滑行的速度大??；(3)圓軌道半徑R2的大??；(4)要將物塊P運(yùn)送到H點(diǎn)，傳送帶的速度u至少多大。解析：(1)對(duì)物塊Q，從初始位置滑到圓弧底端由動(dòng)能定理得mgR1＝eq\f(1,2)mv02－0在最低點(diǎn)FN－mg＝eq\f(mv02,R1)解得FN＝30N由牛頓第三定律可得物塊對(duì)鎖定裝置的壓力大小為30N，方向豎直向下。(2)解鎖后，P和圓環(huán)水平方向動(dòng)量守恒Mv1＝mv2由機(jī)械能守恒定律得MgL＝eq\f(1,2)Mv12＋eq\f(1,2)mv22聯(lián)立可得v2＝8m/s。(3)根據(jù)(2)中分析可得物塊P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度v1＝4m/s繩斷后，物塊P做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好沿切線進(jìn)入斜面軌道C點(diǎn)，水平方向v1＝vCcos37°解得vC＝5m/s豎直方向vy＝vCsin37°解得y＝eq\f(vy2,2g)＝0.45m根據(jù)幾何關(guān)系可得LCD＝eq\f(h－L－y,sinθ)＝5m在圓軌道最高點(diǎn)受力有Mg＝eq\f(MvF2,R2)物塊P從C運(yùn)動(dòng)至圓軌道最高點(diǎn)F，由動(dòng)能定理得Mg(sinθ－μcosθ)LCD－μMgxDE－2MgR2＝eq\f(1,2)MvF2－eq\f(1,2)MvC2可得R2＝0.7m。(4)物塊P從圓弧軌道最高點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)至G點(diǎn)，由動(dòng)能定理Mg·2R2－μMgxE′G＝eq\f(1,2)MvG2－eq\f(1,2)MvF2求得物塊P運(yùn)動(dòng)至G點(diǎn)的速度vG＝5m/s設(shè)傳送帶速度為u，①u≥5m/s時(shí)，P一定能到H點(diǎn)。②vG＞u時(shí)，物塊P沖上傳送帶后做勻減速運(yùn)動(dòng)，Mgsin37°＋μMgcos37°＝Ma1得a1＝10m/s2由vG2－u2＝2a1x1減速至與傳送帶共速后，摩擦力反向，繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)Mgsin37°－μMgcos37°＝Ma2得a2＝2m/s2勻減速為零時(shí)恰好至傳送帶最高點(diǎn)，u2＝2a2x2根據(jù)x1＋x2＝d得u＝3m/s。答案：(1)30N，方向豎直向下(2)8m/s(3)0.7m(4)3m/s19．(11分)如圖所示，有一匝數(shù)n＝100匝、內(nèi)阻r＝5.0Ω、橫截面積S＝0.5m2的螺線管線圈內(nèi)存在垂直線圈平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B1＝0.2＋0.2t(T)，線圈左側(cè)有電容為C＝0.5F的超級(jí)電容器，平行傾斜金屬導(dǎo)軌可通過單刀雙擲開關(guān)分別與線圈和電容器相連，傾斜導(dǎo)軌與水平金屬導(dǎo)軌間通過一小段光滑絕緣圓弧平滑連接。已知傾斜導(dǎo)軌的傾角θ＝37°，傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌間距均為L＝1.0m，傾斜導(dǎo)軌內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝1.0T的勻強(qiáng)磁場，水平導(dǎo)軌FGIH區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上、寬度為x＝0.5m、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B3＝1.0T的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界與導(dǎo)軌垂直。現(xiàn)將開關(guān)接1，將一電阻不計(jì)、質(zhì)量m1＝0.5kg的金屬桿ab垂直傾斜導(dǎo)軌放在磁場邊界AM下方某處，金屬桿ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。然后將開關(guān)接2，金屬桿ab由靜止開始下滑，當(dāng)滑到底端DE時(shí)速度為v＝3.0m/s，此后進(jìn)入較長的光滑水平導(dǎo)軌，與磁場邊界FG右側(cè)的“工”字形聯(lián)桿發(fā)生彈性碰撞，隨后聯(lián)桿向左運(yùn)動(dòng)穿過磁場區(qū)域。已知金屬桿ab與傾斜導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，金屬桿cd、ef長度均為L＝1.0m、質(zhì)量均為m2＝0.25kg、電阻均為R＝1.0Ω，與金屬桿垂直的絕緣輕桿gh長度也為0.5m，質(zhì)量不計(jì)。已知金屬桿始終與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，忽略磁場的邊界效應(yīng)，sin37°＝0.6，g取10m/s2，求：(1)當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，金屬桿ab所受的摩擦力大?。?2)當(dāng)開關(guān)接2時(shí)，金屬桿ab從初始位置運(yùn)動(dòng)到傾斜導(dǎo)軌底端DE的位移s；(3)ab與聯(lián)桿相碰后，聯(lián)桿穿過磁場區(qū)域FGHI過程中，ef桿上產(chǎn)生的焦耳熱。解析：(1)當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律，可知E＝neq\f(ΔB,Δt)S＝10V感應(yīng)電流I＝eq\f(E,r)＝2A根據(jù)金屬桿ab受力平衡得Ff＋B2IL＝m1gsinθ代入數(shù)據(jù)可得Ff＝1N。(2)當(dāng)開關(guān)接2時(shí)，對(duì)金屬桿ab受力分析可知m1gsinθ－μm1gcosθ－B2eq\o(I,\s\up6(－))L＝m1a桿ab與電容器構(gòu)成閉合回路，電流eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(Δq,Δt)＝eq\f(CΔU,Δt)＝eq\f(CB2LΔv,Δt)＝CB2La聯(lián)立求得桿做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a＝1m/s2桿ab運(yùn)動(dòng)至底端過程，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有v2＝2as可得s＝4.5m。(3)桿ab與聯(lián)桿發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可知其交換速度，故碰后桿ab靜止，聯(lián)桿速度變?yōu)関1＝3.0m/s。①當(dāng)桿ef從FG運(yùn)動(dòng)到HI過程，ef桿為電源，ab和cd并聯(lián)構(gòu)成外電路，由于ab電阻不計(jì)，外電路短路，電路中產(chǎn)生的電能全部轉(zhuǎn)化為ef桿的焦耳熱。對(duì)ef桿由動(dòng)量定理有e