内容正文:
全解全析
14
15
16
17
18
19
20
21
D
B
D
B
D
BD
BC
CD
14.D 【解析】以竖直向上为正,则有,当v0=12 m/s时,v1=2 m/s;当v0=10 m/s时,v2=0 m/s;当v0=8 m/s时,v3=–2 m/s;当v0=7 m/s时,v4=–3 m/s,故选项D正确。
15.B 【解析】根据核反应前后质量数守恒、电荷数守恒可得,所以经过β衰变得到。1 g钼99经过65.94 h将有一半衰变为锝99,半衰期与温度变化无关。所以答案选B。
16.D 【解析】以AB组成的整体为研究对象,AM的拉力,以小球A为研究对象,AB段轻绳的张力,故ABC错误,D正确。
17.B 【解析】根据题意可判断出,与相互排斥,与相互吸引,的电性相反,设,则,根据库仑定律得,,由题意画出示意图,可知,代入解得,B正确,ACD错误。
18.D 【解析】根据动量守恒定律,带入数据解得v2=4 m/s。根据恢复系数的定义。
19.BD 【解析】变压器不改变频率,由e=10sin10πt(V)得:通过灯丝中的电流频率,A错误;电动势的有效值,由于电源有内阻,原线圈两端的电压U1<10 V,副线圈两端的电压,B正确;原线圈两端向右看的等效电阻,,灯泡中的电流,滑片P上移时滑动变阻器接入的有效电阻R变大,则I2变小,灯泡变暗,C错误;U1=E–I1r,变压器原线圈功率,由于I1r+(E–I1r)=E为定值,当I1r=E–I1r即时P有最大值,且为Pm=5×(10–5×1)W=25 W,D正确。
20.BC 【解析】根据得,,故A错误。根据得,,,故B正确。根据牛顿第二定律知,加速度相同,则合力相等,故C正确。月球在距地球约38.4万千米的地方绕地球运动,向心加速度小于地球表面的重力加速度g,故D错误。
21.CD 【解析】在回能充电时回路中的电流沿逆时针方向,顺时针的电流是电源放电状态,A错误。只有当金属杆PQ切割磁感线产生的电动势大于电池的电动势时才会充电,B错误。由于金属杆PQ和电源都有电阻,充电时要有部分能量转化为内能,所以只有部分可以转化为电池的化学能,C正确。当时回路中的电流为零,D正确。
22.(1)0.550(2分) (2)(2分) (3)BC(2分,选不全不给分)
【解析】(1)图2所示为20分度的游标卡尺,读数为0.550 cm。
(2)物块通过光电门的速度,根据匀变速直线运动公式,解得。
(3)由牛顿第二定律得,已经通过测量计算出了加速度a,要测量出动摩擦因数μ,还需要知道斜面倾角的三角函数值,因此需要测量斜面的高度和斜面的长度。
23.(1)A(1分) D(1分) (2)(2分) b(1分) (3)3.4(3.4~3.5均得分)(2分) 0.27(0.25~0.28均得分)(2分)
【解析】(1)要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整,但电压表的量程仅有3 V,该电压表可以改装,根据题中数据可知,如果串联一个阻值为1 kΩ的定值电阻可以改装成4 V量程的电压表,所以定值电阻选择D。为了使测量数据尽量精确,滑动变阻器便于操作,滑动变阻器应该选择阻值较小的,所以选择A。
(2)根据题意,该电路滑动变阻器应该采用分压接法,开关要控制总电路。LED的电阻比较小,采用电流表外接法测量误差较小,所以电路图连接如下图所示。LED具有单向导电性,根据电路图可知,b端为高电势,所以b端为LED的正极。
(3)阻值为20 Ω的定值电阻可视为电源的内阻,根据闭合电路欧姆定律,即,画出I–U图线如下图,与LED伏安特性曲线的交点即为实际工作状态,由图可读出此时LED两端的电压约为3.4 V,电流约为80 mA,功率。
24.(12分)(1)37.5 m (2)60 m
【解析】(1)车辆在避险车道向上运动时,设汽车的质量为m,根据牛顿第二定律
(1分)
得:(1分)
汽车进入避险车道时的速度v=108 km/h=30 m/s,
根据匀变速直线运动公式(2分)
得:(2分)
(2)如果避险车道水平,根据牛顿第二定律
(1分)
得:(1分)
根据匀变速直线运动公式(2分)
得:(2分)
【用动能定理完成也可给分】
25.(20分)(1),与水平方向的夹角为45° (2) (3)
【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动,,(2分)
则,所以(2分)
,所以速度v的大小为,方向为与水平方向的夹角为45°(2分)
(2)如图所示,带电粒子进入磁场的方向与磁场边界垂直,带电粒子在磁场中运动半个周期后穿出磁场,要使粒子能返回电场,则粒子出磁场时的位置应在H点的上方,设粒子在磁场中运动的半径为r,由几何关系可知:
(2分)
粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力
(2分)
联立解得:(