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PAGEPAGE1江蘇省2025屆新高考物理下學(xué)期模擬預(yù)料卷(二)(含解析)一、單項(xiàng)選擇題:共11題,每題4分,共44分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.貝克勒爾在120年前首先發(fā)覺了自然放射現(xiàn)象,如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。下列屬于放射性衰變的是()A.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N+eq\o\al(0,-1)eB.eq\o\al(235,92)U+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,53)I+eq\o\al(95,39)Y+2eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(2,1)H+eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P+eq\o\al(1,0)n2.正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器,當(dāng)其飛輪以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動時(shí),機(jī)器的振動不劇烈,切斷電源,飛輪的轉(zhuǎn)動漸漸慢下來,在某一小段時(shí)間內(nèi)機(jī)器卻發(fā)生了劇烈的振動,此后飛輪轉(zhuǎn)速接著變慢,機(jī)器的振動也隨之減弱,在機(jī)器停下來之后若重新啟動機(jī)器,使飛輪轉(zhuǎn)動的角速度從0較緩慢地增大到ω0,在這一過程中()A.機(jī)器確定不會發(fā)生劇烈的振動B.機(jī)器確定還會發(fā)生劇烈的振動C.若機(jī)器發(fā)生劇烈振動,劇烈振動可能發(fā)生在飛輪角速度為ω0時(shí)D.若機(jī)器發(fā)生劇烈振動,劇烈振動時(shí)飛輪的角速度確定不為ω03.如圖所示,物塊A放在木板B上,A、B的質(zhì)量均為m,A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面之間的動摩擦因數(shù)為eq\f(μ,3)。若將水平力作用在A上,使A剛好要相對B滑動,此時(shí)A的加速度為a1;若將水平力作用在B上,使B剛好要相對A滑動,此時(shí)B的加速度為a2,則a1與a2的比為()A.1∶1B.2∶3C.1∶3D.34.用如圖甲所示的裝置探討光電效應(yīng)現(xiàn)象.閉合開關(guān)S,用頻率為ν的光照耀光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng).圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)間電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象,圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0),與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-b),下列說法中正確的是()A.普朗克常量為h=eq\f(a,b)B.斷開開關(guān)S后,電流表G的示數(shù)不為零C.僅增加照耀光的強(qiáng)度,光電子的最大初動能將增大D.保持照耀光強(qiáng)度不變,僅提高照耀光頻率,電流表G的示數(shù)保持不變5.在一端封閉的粗細(xì)勻稱的玻璃管內(nèi),用水銀柱封閉一部分空氣,玻璃管開口向下,如圖6所示,當(dāng)玻璃管自由下落時(shí),空氣柱長度將()A.增大 B.減小C.不變 D.無法確定6.我國神舟六號載人飛船圓滿完成太空旅程,成功而歸。飛船的升空和返回特殊令人關(guān)注,視察飛船運(yùn)行環(huán)節(jié)的圖片,下列說法正確的是()A.飛船拋助推器,使箭、船分別,其作用是讓飛船獲得平衡B.飛船返回時(shí)要轉(zhuǎn)向180°,讓推動艙在前,返回艙在后,其作用是加速變軌C.飛船與整流罩分別后打開帆板,其作用是讓飛船飛得慢一些D.飛船的變軌發(fā)動機(jī)點(diǎn)火工作,使得飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A軌道7.如圖所示,1887年德國物理學(xué)家赫茲利用紫外線照耀鋅板后,發(fā)覺與鋅板連接的驗(yàn)電器箔片張開,關(guān)于這一現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.驗(yàn)電器箔片張開,是因?yàn)椴瑤ж?fù)電B.驗(yàn)電器箔片張開,是因?yàn)殇\板得到了正電荷C.紫外線燈功率增大,箔片張角也增大D.換用紅外線燈照耀鋅板,箔片也確定張開8.如圖所示,在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有場強(qiáng)方向平行于AB邊的勻強(qiáng)電場,E、F、H是對應(yīng)邊的中點(diǎn),P點(diǎn)是EH的中點(diǎn).一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰好從C點(diǎn)射出.以下說法正確的是()A.粒子的運(yùn)動軌跡經(jīng)過P點(diǎn)B.粒子的運(yùn)動軌跡經(jīng)過PH之間某點(diǎn)C.若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿過EHD.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话?,粒子恰好由E點(diǎn)從BC邊射出9.如圖所示,志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k,輸出端接有一溝通電動機(jī),其線圈的電阻為R,將原線圈接在正弦溝通電源兩端。變壓器的輸入功率為P0時(shí),電動機(jī)恰好能帶動質(zhì)量為m的物體勻速上升,此時(shí)志向電流表eq\o\ac(○,A)的示數(shù)為I。若不計(jì)電動機(jī)的機(jī)械損耗,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A.電動機(jī)的輸出功率為B.原線圈兩端電壓的有效值為C.原線圈中電流的有效值為‘D.副線圈兩端電壓的有效值為IR10.如圖所示,固定直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球和兩根原長均為L的輕彈簧,兩根輕彈簧的一端與小球相連,另一端分別固定在桿上相距為2L的A、B兩點(diǎn).已知直桿與水平面的夾角為θ,兩彈簧的勁度系數(shù)均為eq\f(3mgsinθ,L),小球在距B點(diǎn)eq\f(4,5)L的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)小球受到的摩擦力為最大靜摩擦力,且與滑動摩擦力相等,重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是()A.從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧的瞬間小球加速度a=eq\f(gsinθ,5)B.若小球從P點(diǎn)以初速度v0沿桿向上運(yùn)動,恰能到達(dá)距A點(diǎn)eq\f(4,5)L的Q點(diǎn),初速度v0=eq\f(2\r(6gLsinθ),5)C.小球從Q點(diǎn)下滑過程中動能最大時(shí)到B點(diǎn)的距離為eq\f(2L,15)D.從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧的瞬間小球加速度方向向上11.將一勻稱導(dǎo)線圍成一圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框OMN,其中OM=R,圓弧MN的圓心為O點(diǎn),將導(dǎo)線框的O點(diǎn)置于如圖所示的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),其中其次和第四象限存在垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,第三象限存在垂直紙面對外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。從t=0時(shí)刻起先讓導(dǎo)線框以O(shè)點(diǎn)為圓心,以恒定的角速度ω沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動,假定沿ONM方向的電流為正,則線框中的電流隨時(shí)間的改變規(guī)律描繪正確的是()二、非選擇題:共5題,共56分。其中第13題~第16題解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最終答案的不能得分;有數(shù)值計(jì)算時(shí),答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。12.指針式多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路是由直流電源、調(diào)零電阻和表頭相串聯(lián)而成,現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn),測量多用電表“×1Ω”擋的內(nèi)部電源的電動勢和內(nèi)部總電阻。給定的器材有:待測多用電表,量程為100mA的電流表,最大電阻為20Ω的滑動變阻器,鱷魚夾,開關(guān),導(dǎo)線若干。試驗(yàn)過程如下:(1)試驗(yàn)前將多用電表調(diào)至“×1Ω”擋,將紅黑表筆短接,調(diào)整旋鈕,使指針指________(填“電阻”或“電流”)的零刻度。(2)用鱷魚夾將紅、黑表筆固定在圖5甲的兩接線柱上,請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲電路連接完整。(3)調(diào)整滑動變阻器,讀出多用電表示數(shù)R、毫安表示數(shù)I,求出電流倒數(shù)eq\f(1,I),記錄在下面的表格中,請依據(jù)表格數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖。(4)請通過圖線求出多用電表內(nèi)部電源的電動勢為________V,內(nèi)部總電阻為________Ω。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(5)電流表存在確定的內(nèi)阻,這對試驗(yàn)結(jié)果________(填“有影響”或“無影響”)。R/Ω4710141820I/10-3A78.067.060.052.045.043.0eq\f(1,I)/A-112.814.916.719.222.223.213.如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A,它到池邊的水平距離為3.0m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為eq\f(4,3)。(1)求池內(nèi)的水深;(2)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到池面的高度為2.0m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí),他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。14.如圖所示,質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=1.5m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,最終在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2,求(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t;(2)要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少。15.如圖示,用一輕彈簧將物塊Q和地面相連,處于靜止?fàn)顟B(tài)。物塊P從Q的正上方h處由靜止釋放,P、Q相碰(時(shí)間很短)后馬上以相同的速度向下壓縮彈簧(P、Q不粘連)。P的質(zhì)量為m,Q的質(zhì)量為m(=1,2,3,…),彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的形變量為x時(shí),彈性勢能。空氣阻力不計(jì),PQ運(yùn)動過程中彈簧始終未超過彈性限度。求:(1)P自h高處落下與Q碰撞后瞬間的共同速度v共,此過程中損失的機(jī)械能;(2)若取m=0.10kg,h=0.80m,k=75N/m,重力加速度g=10m/s2,則當(dāng)取何值時(shí)P與Q碰撞后始終以共同的速度運(yùn)動?16.如圖所示,A1、A2為兩塊面積很大、相互平行的金屬板,兩板間距離為d,以A1板的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右和豎直向下分別建立x軸和y軸,在坐標(biāo)為(0,eq\f(1,2)d)的P處有一粒子源,可在坐標(biāo)平面內(nèi)向各個(gè)方向不斷放射同種帶電粒子,這些帶電粒子的速度大小均為v0,質(zhì)量為m,帶電荷量為+q,重力忽視不計(jì),不考慮粒子打到板上的反彈,且忽視帶電粒子對金屬板上電荷分布的影響。(1)若只在A1、A2板間加上恒定電壓U0,且A1板電勢低于A2板,求粒子打到A1板上的速度大小;(2)若只在A1、A2板間加上一方向垂直于紙面對外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,且B<eq\f(2mv0,dq),求A1板上有粒子打到的區(qū)域范圍(用x軸坐標(biāo)值表示);(3)在第(2)小題前提下,若在A1、A2板間再加一電壓,使初速度垂直指向A1板的粒子打不到A1板,試確定A1、A2板電勢的凹凸以及電壓的大小。參考答案1.貝克勒爾在120年前首先發(fā)覺了自然放射現(xiàn)象,如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。下列屬于放射性衰變的是()A.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N+eq\o\al(0,-1)eB.eq\o\al(235,92)U+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,53)I+eq\o\al(95,39)Y+2eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(2,1)H+eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P+eq\o\al(1,0)n解析A屬于β衰變,B屬于裂變,C是聚變,D是原子核的人工轉(zhuǎn)變,故選A項(xiàng)。答案A2.正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器,當(dāng)其飛輪以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動時(shí),機(jī)器的振動不劇烈,切斷電源,飛輪的轉(zhuǎn)動漸漸慢下來,在某一小段時(shí)間內(nèi)機(jī)器卻發(fā)生了劇烈的振動,此后飛輪轉(zhuǎn)速接著變慢,機(jī)器的振動也隨之減弱,在機(jī)器停下來之后若重新啟動機(jī)器,使飛輪轉(zhuǎn)動的角速度從0較緩慢地增大到ω0,在這一過程中()A.機(jī)器確定不會發(fā)生劇烈的振動B.機(jī)器確定還會發(fā)生劇烈的振動C.若機(jī)器發(fā)生劇烈振動,劇烈振動可能發(fā)生在飛輪角速度為ω0時(shí)D.若機(jī)器發(fā)生劇烈振動,劇烈振動時(shí)飛輪的角速度確定不為ω0解析從以角速度ω0轉(zhuǎn)動漸漸慢下來,在某一小段時(shí)間內(nèi)機(jī)器卻發(fā)生了劇烈的振動,說明此過程機(jī)器的固有頻率與驅(qū)動頻率相等達(dá)到了共振,當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)動的角速度從0較緩慢地增大到ω0,在這一過程中,確定會出現(xiàn)機(jī)器的固有頻率與驅(qū)動頻率相等即達(dá)到共振的現(xiàn)象,機(jī)器確定還會發(fā)生劇烈的振動,故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;由已知當(dāng)機(jī)器的飛輪以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動時(shí),其振動不劇烈,則機(jī)器若發(fā)生劇烈振動,劇烈振動時(shí)飛輪的角速度確定不為ω0,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。答案D3.如圖所示,物塊A放在木板B上,A、B的質(zhì)量均為m,A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面之間的動摩擦因數(shù)為eq\f(μ,3)。若將水平力作用在A上,使A剛好要相對B滑動,此時(shí)A的加速度為a1;若將水平力作用在B上,使B剛好要相對A滑動,此時(shí)B的加速度為a2,則a1與a2的比為()A.1∶1B.2∶3C.1∶3D.3∶2[解析]當(dāng)水平力作用在A上,使A剛好要相對B滑動,臨界狀況是A、B的加速度相等,隔離對B分析,B的加速度為:aB=a1=eq\f(μmg-\f(μ,3)·2mg,m)=eq\f(1,3)μg,當(dāng)水平力作用在B上,使B剛好要相對A滑動,此時(shí)A、B間的摩擦力剛好達(dá)到最大,A、B的加速度相等,有:aA=a2=eq\f(μmg,m)=μg,可得a1∶a2=1∶3,C正確。[答案]C4.用如圖甲所示的裝置探討光電效應(yīng)現(xiàn)象.閉合開關(guān)S,用頻率為ν的光照耀光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng).圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)間電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象,圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0),與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-b),下列說法中正確的是()A.普朗克常量為h=eq\f(a,b)B.斷開開關(guān)S后,電流表G的示數(shù)不為零C.僅增加照耀光的強(qiáng)度,光電子的最大初動能將增大D.保持照耀光強(qiáng)度不變,僅提高照耀光頻率,電流表G的示數(shù)保持不變答案B解析依據(jù)Ek=hν-W0得,Ek-ν圖象的斜率表示普朗克常量,故h=eq\f(b,a),故A錯(cuò)誤;開關(guān)S斷開后,因光電效應(yīng)現(xiàn)象中,光電子存在最大初動能,因此電流表G的示數(shù)不為零,故B正確;依據(jù)光電效應(yīng)方程可知,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān),與光的強(qiáng)度無關(guān),故C錯(cuò)誤;若保持照耀光強(qiáng)度不變,僅提高照耀光頻率,則光子數(shù)目減小,那么電流表G的示數(shù)會減小,故D錯(cuò)誤.5.在一端封閉的粗細(xì)勻稱的玻璃管內(nèi),用水銀柱封閉一部分空氣,玻璃管開口向下,如圖6所示,當(dāng)玻璃管自由下落時(shí),空氣柱長度將()A.增大 B.減小C.不變 D.無法確定答案B解析此題中,水銀柱原來是平衡的,設(shè)空氣柱原來長度為l1,后來因?yàn)樽杂上侣溆兄亓铀俣榷テ胶?,發(fā)生移動.起先時(shí)氣體壓強(qiáng)p1=p0-ρgL,氣體體積V1=l1S.自由下落后,設(shè)空氣柱長度為l2,水銀柱受管內(nèi)氣體向下的壓力p2S、重力G和大氣向上的壓力p0S,如圖所示,依據(jù)牛頓其次定律可得p2S+G-p0S=mg,因?yàn)镚=ρLSg,m=ρLS,所以p2S+ρLSg-p0S=ρLSg,解得p2=p0,即p2>p1.再由玻意耳定律得p1V1=p2V2,p1l1S=p2l2S,因?yàn)閜2>p1,所以l2<l1,所以空氣柱長度將減小.故正確答案為B.6.我國神舟六號載人飛船圓滿完成太空旅程,成功而歸。飛船的升空和返回特殊令人關(guān)注,視察飛船運(yùn)行環(huán)節(jié)的圖片,下列說法正確的是()A.飛船拋助推器,使箭、船分別,其作用是讓飛船獲得平衡B.飛船返回時(shí)要轉(zhuǎn)向180°,讓推動艙在前,返回艙在后,其作用是加速變軌C.飛船與整流罩分別后打開帆板,其作用是讓飛船飛得慢一些D.飛船的變軌發(fā)動機(jī)點(diǎn)火工作,使得飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A軌道解析:選D飛船拋助推器,使箭船分別,其作用是減小組合體的質(zhì)量,減小慣性便于飛船變軌操作,故A錯(cuò)誤;飛船返回時(shí)要減速降低軌道,所以飛船返回時(shí)要轉(zhuǎn)向180°,讓推動艙在前,使返回艙減速降低軌道以接近地球,故B錯(cuò)誤;飛船與整流罩分別后打開帆板,其作用是利用太陽能供應(yīng)飛船能量,飛船在太空飛行,近乎真空的環(huán)境下,飛船幾乎不受阻力作用,故C錯(cuò)誤;飛船的變軌發(fā)動機(jī)工作目的使飛船由橢圓軌道變成圓軌道運(yùn)動,依據(jù)圓周運(yùn)動和橢圓軌道運(yùn)動知,在遠(yuǎn)地點(diǎn)開動發(fā)動機(jī)加速使衛(wèi)星在高軌道上做圓周運(yùn)動,在近地點(diǎn)橢圓軌道上開動發(fā)動機(jī)減速,使衛(wèi)星在半徑較小軌道上做圓周運(yùn)動,故D正確。7.如圖所示,1887年德國物理學(xué)家赫茲利用紫外線照耀鋅板后,發(fā)覺與鋅板連接的驗(yàn)電器箔片張開,關(guān)于這一現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.驗(yàn)電器箔片張開,是因?yàn)椴瑤ж?fù)電B.驗(yàn)電器箔片張開,是因?yàn)殇\板得到了正電荷C.紫外線燈功率增大,箔片張角也增大D.換用紅外線燈照耀鋅板,箔片也確定張開解析用紫外線照耀鋅板,可以從鋅板上打出電子,鋅板帶正電,驗(yàn)電器的箔片張開,是因?yàn)椴瑤д?,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;紫外線燈功率增大,即入射光的強(qiáng)度增大,則箔片上的帶電荷量增大,箔片的張角也增大,選項(xiàng)C正確;換用紅外線燈照耀鋅板,不確定會使鋅板發(fā)生光電效應(yīng),即箔片不確定會張開,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C8.如圖所示,在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有場強(qiáng)方向平行于AB邊的勻強(qiáng)電場,E、F、H是對應(yīng)邊的中點(diǎn),P點(diǎn)是EH的中點(diǎn).一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰好從C點(diǎn)射出.以下說法正確的是()A.粒子的運(yùn)動軌跡經(jīng)過P點(diǎn)B.粒子的運(yùn)動軌跡經(jīng)過PH之間某點(diǎn)C.若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿過EHD.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话耄W忧『糜蒃點(diǎn)從BC邊射出答案D解析粒子從F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰好從C點(diǎn)射出,其軌跡是拋物線,依據(jù)推論知,過C點(diǎn)作速度的反向延長線確定交于FH的中點(diǎn),而延長線又經(jīng)過P點(diǎn),所以粒子軌跡確定經(jīng)過PE之間某點(diǎn),故A、B錯(cuò)誤;粒子從C點(diǎn)射出時(shí)速度反向延長線與EH垂直,若增大初速度,粒子軌跡可能經(jīng)過PH之間某點(diǎn),可知粒子不行能垂直穿過EH,故C錯(cuò)誤;由平拋學(xué)問類比可知,當(dāng)豎直位移確定時(shí),水平速度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t水平位移也變?yōu)樵瓉淼囊话?,粒子恰好由E點(diǎn)射出BC,故D正確.9.如圖所示,志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k,輸出端接有一溝通電動機(jī),其線圈的電阻為R,將原線圈接在正弦溝通電源兩端。變壓器的輸入功率為P0時(shí),電動機(jī)恰好能帶動質(zhì)量為m的物體勻速上升,此時(shí)志向電流表eq\o\ac(○,A)的示數(shù)為I。若不計(jì)電動機(jī)的機(jī)械損耗,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A.電動機(jī)的輸出功率為B.原線圈兩端電壓的有效值為C.原線圈中電流的有效值為‘D.副線圈兩端電壓的有效值為IR答案:A10.如圖所示,固定直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球和兩根原長均為L的輕彈簧,兩根輕彈簧的一端與小球相連,另一端分別固定在桿上相距為2L的A、B兩點(diǎn).已知直桿與水平面的夾角為θ,兩彈簧的勁度系數(shù)均為eq\f(3mgsinθ,L),小球在距B點(diǎn)eq\f(4,5)L的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)小球受到的摩擦力為最大靜摩擦力,且與滑動摩擦力相等,重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是()A.從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧的瞬間小球加速度a=eq\f(gsinθ,5)B.若小球從P點(diǎn)以初速度v0沿桿向上運(yùn)動,恰能到達(dá)距A點(diǎn)eq\f(4,5)L的Q點(diǎn),初速度v0=eq\f(2\r(6gLsinθ),5)C.小球從Q點(diǎn)下滑過程中動能最大時(shí)到B點(diǎn)的距離為eq\f(2L,15)D.從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧的瞬間小球加速度方向向上【解析】AD:小球在P點(diǎn)時(shí)兩根彈簧的彈力大小相等,設(shè)為F,依據(jù)胡克定律有F=k(L-eq\f(4,5)L)設(shè)小球靜止時(shí)受到的摩擦力大小為Ff,方向沿桿向下,依據(jù)平衡條件有mgsinθ+Ff=2F得Ff=eq\f(mgsinθ,5)剪斷下方彈簧的瞬間,mgsinθ>F,則mgsinθ-Ff-F=ma解得a=eq\f(gsinθ,5),方向沿桿向下,故AD都錯(cuò)誤;B:小球在P、Q兩點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能相等,故小球從P到Q的過程中,彈簧對小球做功為零據(jù)動能定理W合=ΔEk有-mg·2(L-eq\f(4,5)L)sinθ-Ff·2(L-eq\f(4,5)L)=0-eq\f(1,2)mveq\o\al(02,)解得v0=eq\f(2\r(6gLsinθ),5),故B正確C:小球沿桿下滑的過程中,當(dāng)其加速度a=0時(shí)有最大動能故有2kx+Ff=mgsinθ即2kx=0.8mgsinθ解得x=eq\f(2L,15),即到B點(diǎn)的距離為eq\f(13L,15),故C錯(cuò)誤【答案】選B11.將一勻稱導(dǎo)線圍成一圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框OMN,其中OM=R,圓弧MN的圓心為O點(diǎn),將導(dǎo)線框的O點(diǎn)置于如圖所示的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),其中其次和第四象限存在垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,第三象限存在垂直紙面對外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。從t=0時(shí)刻起先讓導(dǎo)線框以O(shè)點(diǎn)為圓心,以恒定的角速度ω沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動,假定沿ONM方向的電流為正,則線框中的電流隨時(shí)間的改變規(guī)律描繪正確的是()[解析]在0~t0時(shí)間內(nèi),線框從圖示位置起先(t=0)轉(zhuǎn)過90°的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1=eq\f(1,2)BωR2,由閉合電路歐姆定律得,回路中的電流為I1=eq\f(E1,r)=eq\f(BωR2,2r),依據(jù)楞次定律推斷可知,線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(沿ONM方向)。在t0~2t0時(shí)間內(nèi),線框進(jìn)入第三象限的過程中,回路中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(沿OMN方向)?;芈分挟a(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E2=eq\f(1,2)BωR2+eq\f(1,2)·2Bω·R2=eq\f(3,2)BωR2=3E1;感應(yīng)電流為I2=3I1。在2t0~3t0時(shí)間內(nèi),線框進(jìn)入第四象限的過程中,回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(沿ONM方向),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E3=eq\f(1,2)BωR2+eq\f(1,2)·2Bω·R2=eq\f(3,2)BωR2=3E1;感應(yīng)電流為I3=3I1。在3t0~4t0時(shí)間內(nèi),線框出第四象限的過程中,回路中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(沿OMN方向),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E4=eq\f(1,2)BωR2,由閉合電路歐姆定律得,回路電流為I4=I1,B對。[答案]B12.指針式多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路是由直流電源、調(diào)零電阻和表頭相串聯(lián)而成,現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn),測量多用電表“×1Ω”擋的內(nèi)部電源的電動勢和內(nèi)部總電阻。給定的器材有:待測多用電表,量程為100mA的電流表,最大電阻為20Ω的滑動變阻器,鱷魚夾,開關(guān),導(dǎo)線若干。試驗(yàn)過程如下:(1)試驗(yàn)前將多用電表調(diào)至“×1Ω”擋,將紅黑表筆短接,調(diào)整旋鈕,使指針指________(填“電阻”或“電流”)的零刻度。(2)用鱷魚夾將紅、黑表筆固定在圖5甲的兩接線柱上,請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲電路連接完整。(3)調(diào)整滑動變阻器,讀出多用電表示數(shù)R、毫安表示數(shù)I,求出電流倒數(shù)eq\f(1,I),記錄在下面的表格中,請依據(jù)表格數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖。(4)請通過圖線求出多用電表內(nèi)部電源的電動勢為________V,內(nèi)部總電阻為________Ω。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(5)電流表存在確定的內(nèi)阻,這對試驗(yàn)結(jié)果________(填“有影響”或“無影響”)。R/Ω4710141820I/10-3A78.067.060.052.045.043.0eq\f(1,I)/A-112.814.916.719.222.223.2解析(1)運(yùn)用多用電表歐姆擋時(shí),先要?dú)W姆調(diào)零,將多用電表調(diào)至適當(dāng)?shù)谋堵剩t黑表筆短接,調(diào)整旋鈕,使指針指向電阻的零刻度,此時(shí)電流為滿偏電流。(2)電流表串聯(lián)運(yùn)用,滑動變阻器限流式,多用電表紅“+”黑“-”,紅進(jìn)黑出,電流從黑表筆流出,流進(jìn)電流表的正接線柱,線路連接如圖甲所示。(3)依據(jù)數(shù)據(jù)組描點(diǎn),用平滑直線進(jìn)行連線,圖象如圖乙所示。乙(4)由電路圖可得E=I(R+R內(nèi)),所以R=Eeq\f(1,I)-R內(nèi),利用斜率可以求出E=1.50V,利用橫坐標(biāo)截距=eq\f(R內(nèi),E),求出R內(nèi)=15.0Ω。(5)E=I(R+R內(nèi))中的R表示電路中除多用電表以外的阻值,包含了電流表的內(nèi)阻,則電流表的內(nèi)阻對試驗(yàn)結(jié)果無影響。答案(1)電阻(2)見解析圖(3)見解析圖(4)1.45~1.5514.5~15.5(5)無影響13.如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A,它到池邊的水平距離為3.0m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為eq\f(4,3)。(1)求池內(nèi)的水深;(2)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到池面的高度為2.0m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí),他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。解析:(1)如圖,設(shè)到達(dá)池邊的光線的入射角為i,依題意,水的折射率n=eq\f(4,3),由臨界角公式有n=eq\f(1,sini)由幾何關(guān)系有sini=eq\f(l,\r(l2+h2))。式中,l=3.0m,h是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立兩式并代入題給數(shù)據(jù)得h=eq\r(7)m≈2.6m。(2)設(shè)此時(shí)救生員的眼睛到池邊的距離為x。依題意,救生員的視線與豎直方向的夾角為θ=45°。由折射定律有nsini′=sinθ式中,i′是光線在水面的入射角。設(shè)池底點(diǎn)光源A到水面入射點(diǎn)的水平距離為a。由幾何關(guān)系有sini′=eq\f(a,\r(a2+h2))x+l=a+h′式中h′=2m。聯(lián)立以上各式得x=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3\r(\f(7,23))-1))m≈0.7m。答案:(1)2.6m(2)0.7m14.如圖所示,質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=1.5m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,最終在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2,求(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t;(2)要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少。解析(1)設(shè)物塊與小車的共同速度為v,以水平向右的方向?yàn)檎较颍罁?jù)動量守恒定律有m2v0=(m1+m2)v設(shè)物塊與車面間的滑動摩擦力為Ff,對物塊應(yīng)用動量定理有-Fft=m2v-m2v0,又Ff=μm2g解得t=eq\f(m1v0,μ(m1+m2)g)代入數(shù)據(jù)得t=0.24s。(2)要使物塊恰好不從車面滑出,須物塊到車面最右端時(shí)與小車有共同的速度,設(shè)其為v′,則m2v0′=(m1+m2)v′由能量守恒有eq\f(1,2)m2v0′2=eq\f(1,2)(m1+m2)v′2+μm2gL代入數(shù)據(jù)解得v0′=5m/s故要使物體不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v0′不超過5m/s。答案(1)0.24s(2)5m/s15.如圖示,用一輕彈簧將物塊Q和地面相連,處于靜止?fàn)顟B(tài)。物塊P從Q的正上方h處由靜止釋放,P、Q相碰(時(shí)間很短)后馬上以相同的速度向下壓縮彈簧(P、Q不粘連)。P的質(zhì)量為m,Q的質(zhì)量為m(=1,2,3,…),彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的形變量為x時(shí),彈性勢能??諝庾枇Σ挥?jì),PQ運(yùn)動過程中彈簧始終未超過彈性限度。求:(1)P自h高處落下與Q碰撞后瞬間的共同速度v共,此過程中損失的機(jī)械能;(2)若取m=0.10kg,h=0.80m,k=75N/m,重力加速度g=10m/s2,則當(dāng)取何值時(shí)P與Q碰撞后始終以共同的速度運(yùn)動?【答案】(1),;(2)4【解析】(1)P自h高處落下與Q碰撞前,由動能定理可得P與Q碰撞后,由動量守恒得由能量守恒可得聯(lián)立解得,(2)由題意可知,要使二者始終共速運(yùn)動,則需滿意在彈簧復(fù)原原長時(shí)二者速度剛好為零。在Q壓縮彈簧時(shí)有從二者碰撞后共速到彈簧復(fù)原原長二者速度剛好為零,由能量守恒可得因?yàn)闉檎麛?shù),則聯(lián)立解得16.如圖所示,A1、A2為兩塊面積很大、相互平行的金屬板,兩板間距離為d,以A1板的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右和豎直向下分別建立x軸和y軸,在坐標(biāo)為(0,eq\f(1,2)d)的P處有一粒子源,可在坐標(biāo)平面內(nèi)向各個(gè)方向不斷放射同種帶電粒子,這些帶電粒子的速度大小均為v0,質(zhì)量為m,帶電荷量為+q,重力忽視不計(jì),不考慮粒子打到板上的反彈,且忽視帶電粒子對金屬板上電荷分布的影響。(1)若只在A1、A2板間加上恒定電壓U0,且A1板電勢低于A2板,求粒子打到A1板上的速度大小;(2)若只在A1、A2板間加上一方向垂直于紙面對外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,且B<eq\f(2mv0,dq),求A1板上有粒子打到的區(qū)域范圍(用x軸坐標(biāo)值表示);(3)在第(2)小題前提下,若在A1、A2板間再加一電壓,使初速度垂直指向A1板的粒子打不到A1板,試確定A1、A2板電勢的凹凸以及電壓的大小。解析(1)粒子運(yùn)動到A1板,電場力做正功q
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