信息必刷卷03(江苏专用)-2025年高考物理考前信息必刷卷
2025-02-23
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内容正文:
绝密★启用前
2025年高考考前信息必刷卷03(江苏专用)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考情速递
高考·新动向:江苏省高考物理命题越来越注重考查学生的物理思维、分析和解决问题的能力,不仅仅只是对知识点的记忆。本卷中第1、3题,就是需要学生运用物理原理解决实际问题的情境题。
高考·新考法:对于一些常规考点,可能会结合设计现代科技中机械系统,通过新颖的问题来考查学生的理解深度和应用能力。如,第7题,要求学生能结合物理知识分析其工作原理,这不仅考查了基础知识,同时又锻炼了学生的实际应用能力。
命题·大预测:基于上述观点,可见2025年江苏省高考物理将会继续加强考核学生能力,尤其是创新能力和实践能力的考查。因此,平时备考时要加强掌握基本概念和规律,关注时事,了解当前科技发展动态和社会热点问题,以便更好地应对开放性和应用性强的题目,适当涉猎其他学科的知识,为解决复杂的综合性问题打下基础。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:共11题,每题4分,共44分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度和位置的关系图像中,能描述该过程的是( )
A.B.C.D.
2.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
3.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg B.t1~t2时间内,v减小,FN<mg
C.t2~t3时间内,v增大,FN <mg D.t2~t3时间内,v减小,FN >mg
4.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网.其原因是( )
A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
5.如图(a),从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中( )
A.甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变
D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
6.一列简谐横波沿直线传播。以波源O为平衡位置开始振动为计时零点,质点A的振动图象如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9m,以下判断正确的是( )
A.波长为1.2m
B.波源起振方向沿y轴负方向
C.波速大小为0.4m/s
D.质点A的动能在t=4s时最大
7.图(a)为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图,图(b)为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图,相邻两等势面间电势差相等,则( )
A.P点电势比M点的低
B.P点电场强度大小比M点的大
C.M点电场强度方向沿z轴正方向
D.沿x轴运动的带电粒子,电势能减小
8.一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N,其p–V图象如图所示。在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化,对于这两个过程,下列说法正确的是( )
A.气体经历过程1,其温度升高
B.气体经历过程1,其内能增大
C.气体在过程2中一直对外放热
D.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同
9.波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有 .
A.光电效应现象揭示了光的粒子性
B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有粒子性
C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等
10.用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为( )
A. B. C. D.
11.从夸父逐日到羲和探日,中华民族对太阳的求知探索从未停歇。2021年10月,我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。太阳的能量由核反应提供,其中一种反应序列包含核反应:,下列说法正确的是( )
A.X是中子 B.该反应有质量亏损
C.比的质子数多 D.该反应是裂变反应
二、非选择题:共5题,共56分。
12.(10分,每空2分)第一题:图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:
①观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是___________。(单选)
A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行
②要增大观察到的条纹间距,正确的做法是___________ (单选)
A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离
第二题:某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸.
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率______。(用图中线段的字母表示)
13.(8分)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子,设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量为h,光速为c,求:
(1)每个光子的动量p和能量E?
(2)太阳辐射硬X射线的总功率P?
14.(10分)如图,一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形,,BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜,若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A,求M点到A点的距离?
15.(12分)冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度,匀减速滑行到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同,A与间冰面的动摩擦因数,重力加速度取,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A
(1)在N点的速度的大小?
(2)与间冰面的动摩擦因数?
16.(16分)舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术,我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究,如图1所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与1接通,恒流源与线圈连接,动子从静止开始推动飞机加速,飞机达到起飞速度时与动子脱离;此时S掷向2接通定值电阻R0,同时施加回撤力F,在F和磁场力作用下,动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的v-t图如图2所示,在t1至t3时间内F=(800-10v)N,t3时撤去F。已知起飞速度v1=80m/s,t1=1.5s,线圈匝数n=100匝,每匝周长l=1m,飞机的质量M=10kg,动子和线圈的总质量m=5kg,R0=9.5Ω,B=0.1T,不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响,求
(1)恒流源的电流I?
(2)线圈电阻R?
(3)时刻t3?
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试卷第2页,共22页
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物理·参考答案
一、选择题:共11题,每题4分,共44分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
B
D
C
B
A
C
D
A
B
B
二、非选择题:共5题,共56分。
12.第一题①C ②D 第二题①AD ②D ③
13.(1)由题意可知每个光子的动量为 (1分)
每个光子的能量为 (2分)
(2)太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,根据题意设t秒发射总光子数为n,则(1分)
可得 (1分)
所以t秒辐射光子的总能量 (2分)
太阳辐射硬X射线的总功率 (1分)
14.由题意可知做出光路图如图所示
(1分)
光线垂直于BC方向射入,根据几何关系可知入射角为45°;由于棱镜折射率为,根据 (1分)
有 (1分)
则折射角为30°;,因为,所以光在BC面的入射角为 (1分)
根据反射定律可知 (1分)
根据几何关系可知,即为等腰三角形,则 (1分)
又因为与相似,故有 (1分)
由题知 (1分)
联立可得 (1分)
所以M到A点的距离为 (1分)
15.(1)设冰壶质量为,A受到冰面的支持力为,由竖直方向受力平衡,有 (1分)
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有 (1分)
设A在间的加速度大小为,由牛顿第二定律可得 (1分)
联立解得 (1分)
由速度与位移的关系式,有 (1分)
代入数据解得 (1分)
(2)设碰撞前瞬间A的速度为,由动量守恒定律可得 (1分)
解得 (1分)
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有 (1分)
由动能定理可得 (2分)
联立解得 (1分)
16.(1)由题意可知接通恒流源时安培力
动子和线圈在0~t1时间段内做匀加速直线运动,运动的加速度为 (1分)
根据牛顿第二定律有 (1分)
代入数据联立解得 (1分)
(2)当S掷向2接通定值电阻R0时,感应电流为 (1分)
此时安培力为 (1分)
所以此时根据牛顿第二定律有 (1分)
由图可知在至期间加速度恒定,则有 (1分)
解得, (1分)
(3)根据图像可知 (1分)
故;在0~t2时间段内的位移 (1分)
而根据法拉第电磁感应定律有 (1分)
电荷量的定义式, (1分)
可得 (1分)
从t3时刻到最后返回初始位置停下的时间段内通过回路的电荷量,根据动量定理有 (1分)
联立可得 (1分)
解得 (1分)
试卷第2页,共22页
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绝密★启用前
2025年高考考前信息必刷卷03(江苏专用)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考情速递
高考·新动向:江苏省高考物理命题越来越注重考查学生的物理思维、分析和解决问题的能力,不仅仅只是对知识点的记忆。本卷中第1、3题,就是需要学生运用物理原理解决实际问题的情境题。
高考·新考法:对于一些常规考点,可能会结合设计现代科技中机械系统,通过新颖的问题来考查学生的理解深度和应用能力。如,第7题,要求学生能结合物理知识分析其工作原理,这不仅考查了基础知识,同时又锻炼了学生的实际应用能力。
命题·大预测:基于上述观点,可见2025年江苏省高考物理将会继续加强考核学生能力,尤其是创新能力和实践能力的考查。因此,平时备考时要加强掌握基本概念和规律,关注时事,了解当前科技发展动态和社会热点问题,以便更好地应对开放性和应用性强的题目,适当涉猎其他学科的知识,为解决复杂的综合性问题打下基础。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:共11题,每题4分,共44分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度和位置的关系图像中,能描述该过程的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由题意知小球在下落的过程速度方向向下,与正方向相反,为负值,CD错误;小球的运动为匀变速运动,根据匀变速运动公式,可知速度与位移为二次函数,A正确,B错误。故选A。
2.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
【答案】B
【解析】由于三力长度不同,故说明三力与竖直方向的夹角不相同,由于杆保持静止,故在水平方向三力水平分力的合力应为零,故三力的大小不可能相等;选项A、C错误;由于三力在竖直方向有分力,杆在竖直方向合力为零,故杆对地面的压力大于重力,B正确;由于杆受绳的拉力、重力及支持力;故绳拉力在竖直方向分力与重力的合力等于支持力;故D错误。故选B。
3.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg B.t1~t2时间内,v减小,FN<mg
C.t2~t3时间内,v增大,FN <mg D.t2~t3时间内,v减小,FN >mg
【答案】D
【解析】由于s-t图像的斜率表示速度,可知在0~t1时间内速度增加,即乘客的加速度向下,处于失重状态,则FN<mg,A错误;在t1~t2时间内速度不变,即乘客的匀速下降,则FN=mg,B错误;在t2~t3时间内速度减小,即乘客的减速下降,处于超重,则FN>mg,C错误,D正确。故选D。
4.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网.其原因是( )
A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
【答案】C
【解析】发球机发出的球,速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,原因是发球机到网的水平距离一定,速度大,则所用的时间较少,球下降的高度较小,容易越过球网,C正确
5.如图(a),从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中( )
A.甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变
D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
【答案】B
【解析】由图乙可知,甲下滑过程中,甲做匀加速直线运动,则甲沿Ⅱ下滑,乙做加速度逐渐减小的加速运动,乙沿I下滑,任意时刻甲的速度都小于乙的速度,可知同一时刻甲的动能比乙的小,A错误,B正确;乙沿I下滑,开始时乙速度为0,到N点时乙竖直方向速度为零,根据瞬时功率公式P=mgvy,可知重力瞬时功率先增大后减小,CD错误。故选B。
6.一列简谐横波沿直线传播。以波源O为平衡位置开始振动为计时零点,质点A的振动图象如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9m,以下判断正确的是( )
A.波长为1.2m
B.波源起振方向沿y轴负方向
C.波速大小为0.4m/s
D.质点A的动能在t=4s时最大
【答案】A
【解析】由振动图象可知,质点的振动周期为,根据,可得波长,A正确;由于A点起振的方向沿y轴正方向,因此波源起振的方向也一定沿y轴正方向,B错误;由于OA平衡位置间的距离为0.9m,波从O传到A点用时t=3s,波速,C错误;在时,质点A运动到最大位移处,此时动能为零,D错误。故选A。
7.图(a)为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图,图(b)为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图,相邻两等势面间电势差相等,则( )
A.P点电势比M点的低
B.P点电场强度大小比M点的大
C.M点电场强度方向沿z轴正方向
D.沿x轴运动的带电粒子,电势能减小
【答案】C
【解析】因P点所在的等势面高于M点所在的等势面,可知P点电势比M点的高,选项A错误;因M点所在的等差等势面密集,则M点场强较P点大,即P点电场强度大小比M点的小,选项B错误;场强方向垂直等势面,且沿电场线方向电势逐渐降低,可知M点电场强度方向沿z轴正方向,选项C正确;因x轴上个点电势相等,则沿x轴运动的带电粒子,则电势能不变,选项D错误。故选C。
8.一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N,其p–V图象如图所示。在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化,对于这两个过程,下列说法正确的是( )
A.气体经历过程1,其温度升高
B.气体经历过程1,其内能增大
C.气体在过程2中一直对外放热
D.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同
【答案】D
【解析】气体经历过程1,压强减小,体积变大,气体膨胀对外做功,又气体与外界无热量交换,根据热力学第一定律知,其内能减小,故温度降低,故AB错误;气体在过程2中,根据理想气体状态方程,开始时,体积不变,对外不做功,压强减小,温度降低,根据热力学第一定律知,气体对外放热;然后压强不变,体积变大,气体膨胀对外做功,温度升高,内能增大,根据热力学第一定律知,气体要吸收热量,故C错误;无论是气体经历过程1还是过程2,初、末状态相同,故内能改变量相同,故D正确。故选D。
9.波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有 .
A.光电效应现象揭示了光的粒子性
B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有粒子性
C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等
【答案】A
【解析】光电效应现象揭示了光的粒子性,A正确;热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性,B错误;黑体辐射的实验规律不能使用光的波动性解释,而普朗克借助于能量子假说,完美的解释了黑体辐射规律,破除了“能量连续变化”的传统观念,C错误;根据可知质子和电子的质量不同,所以动量不相等,根据德布罗意波长公式,则质子和电子的德布罗意波不相等,D错误。故选A。
10.用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】竖直平面内的肥皂液薄膜的干涉是等厚干涉,在同一条水平线上薄膜厚度相同,则有干涉条纹是水平的,因此ACD错误,B正确。故选B。
11.从夸父逐日到羲和探日,中华民族对太阳的求知探索从未停歇。2021年10月,我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。太阳的能量由核反应提供,其中一种反应序列包含核反应:,下列说法正确的是( )
A.X是中子 B.该反应有质量亏损
C.比的质子数多 D.该反应是裂变反应
【答案】B
【解析】根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知,X的质量数为1,电荷数为1,可知X是质子,故A错误;两个轻核结合成质量较大的核,核反应属于聚变反应,反应过程存在质量亏损,释放能量,故B正确,D错误;与的质子数相同,均为2个质子,故C错误。故选B。
二、非选择题:共5题,共56分。
12.(10分,每空2分)第一题:图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:
①观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是___________。(单选)
A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行
②要增大观察到的条纹间距,正确的做法是___________ (单选)
A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离
【答案】①C ②D
【解析】①若粗调后看不到清晰的干涉条纹,看到的是模糊不清的条纹,则最可能的原因是单缝与双缝不平行;要使条纹变得清晰,值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。故选C。
②根据,可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l,减小双缝的间距d;故选D。
第二题:某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸.
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率______。(用图中线段的字母表示)
【答案】①AD ②D ③
【解析】采用插针法测定光的折射率的时候,应选定光学表面间距大一些的玻璃砖,这样光路图会更加清晰,减小误差,同时两枚大头针的距离尽量大一些,保证光线的直线度,因此AD正确,光学表面是否平行不影响该实验的准确度,因此B错误,应选用细一点的大头针因此C错误。根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光,又因发生了折射因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移,因此D正确,ABC错误。
由折射定律可知折射率,,,联立解得
13.(8分)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子,设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量为h,光速为c,求:
(1)每个光子的动量p和能量E?
(2)太阳辐射硬X射线的总功率P?
【答案】(1),;(2)
【解析】(1)由题意可知每个光子的动量为 (1分)
每个光子的能量为 (2分)
(2)太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,根据题意设t秒发射总光子数为n,则(1分)
可得 (1分)
所以t秒辐射光子的总能量 (2分)
太阳辐射硬X射线的总功率 (1分)
14.(10分)如图,一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形,,BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜,若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A,求M点到A点的距离?
【答案】
【解析】由题意可知做出光路图如图所示
(1分)
光线垂直于BC方向射入,根据几何关系可知入射角为45°;由于棱镜折射率为,根据 (1分)
有 (1分)
则折射角为30°;,因为,所以光在BC面的入射角为 (1分)
根据反射定律可知 (1分)
根据几何关系可知,即为等腰三角形,则 (1分)
又因为与相似,故有 (1分)
由题知 (1分)
联立可得 (1分)
所以M到A点的距离为 (1分)
15.(12分)冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度,匀减速滑行到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同,A与间冰面的动摩擦因数,重力加速度取,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A
(1)在N点的速度的大小?
(2)与间冰面的动摩擦因数?
【答案】(1);(2)
【解析】(1)设冰壶质量为,A受到冰面的支持力为,由竖直方向受力平衡,有 (1分)
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有 (1分)
设A在间的加速度大小为,由牛顿第二定律可得 (1分)
联立解得 (1分)
由速度与位移的关系式,有 (1分)
代入数据解得 (1分)
(2)设碰撞前瞬间A的速度为,由动量守恒定律可得 (1分)
解得 (1分)
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有 (1分)
由动能定理可得 (2分)
联立解得 (1分)
16.(16分)舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术,我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究,如图1所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与1接通,恒流源与线圈连接,动子从静止开始推动飞机加速,飞机达到起飞速度时与动子脱离;此时S掷向2接通定值电阻R0,同时施加回撤力F,在F和磁场力作用下,动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的v-t图如图2所示,在t1至t3时间内F=(800-10v)N,t3时撤去F。已知起飞速度v1=80m/s,t1=1.5s,线圈匝数n=100匝,每匝周长l=1m,飞机的质量M=10kg,动子和线圈的总质量m=5kg,R0=9.5Ω,B=0.1T,不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响,求
(1)恒流源的电流I?
(2)线圈电阻R?
(3)时刻t3?
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【答案】(1)80A;(2);(3)
【解析】(1)由题意可知接通恒流源时安培力
动子和线圈在0~t1时间段内做匀加速直线运动,运动的加速度为 (1分)
根据牛顿第二定律有 (1分)
代入数据联立解得 (1分)
(2)当S掷向2接通定值电阻R0时,感应电流为 (1分)
此时安培力为 (1分)
所以此时根据牛顿第二定律有 (1分)
由图可知在至期间加速度恒定,则有 (1分)
解得, (1分)
(3)根据图像可知 (1分)
故;在0~t2时间段内的位移 (1分)
而根据法拉第电磁感应定律有 (1分)
电荷量的定义式, (1分)
可得 (1分)
从t3时刻到最后返回初始位置停下的时间段内通过回路的电荷量,根据动量定理有 (1分)
联立可得 (1分)
解得 (1分)
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