内容正文:
2023级高二直升班期末考后暨高三摸底考试
物理(试题卷)
命题人: 审题人:
注意事项:
1.本试卷共100分,考试时量75分钟。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题卷上无效。
3.考试结束后,只交答题卡。
4.考试范围为:高一高二内容(70%)+高三内容(30%)
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.一汽车在平直公路上做匀加速直线运动,依次经过、、三点,已知,汽车在段的平均速度为,在段的平均速度为,则汽车经过点时的瞬时速度大小为
A. B. C. D.
2.第届世界大学生夏季运动会女子米蝶泳决赛于月日:在成都东安湖体育公园游泳馆举行,中国选手张雨霏以秒的好成绩摘得桂冠,赛道为米国际标准泳道。下列说法正确的是( )
A. 研究张雨霏的游泳动作时,可将张雨霏视为质点
B. 月日:指时刻
C. 张雨霏全程运动的位移大小为米
D. 张雨霏全程运动的平均速率等于零
3.图甲为智能停车位,车位地面预埋有自感线圈和电容器构成的振荡电路。当车辆靠近自感线圈时,相当于在线圈中插入铁芯,使自感系数变大,引起电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化,进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻电容器所带电荷量为零
B. 过程,线圈中磁场能在增大
C. 过程,线圈的自感电动势在增大
D. 由图乙可判断汽车正驶离智能停车位
4.两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,与在一条直线上,与在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流时,所产生的磁场在距离导线处的磁感应强度大小为,则图中与导线距离均为的、两点处的磁感应强度大小分别为( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
5.根据国家能源局统计,截止到年月,我国风电装机亿千瓦,连续年居世界第一位,湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻时,上消耗的功率为。不计其余电阻,下列说法正确的是( )
A. 风速增加,若转子角速度增加一倍,则上消耗的功率为
B. 输电线路距离增加,若阻值增加一倍,则消耗的功率为
C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍,则上消耗的功率为
D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻,则上消耗的功率为
6.某科研小组在进行一次科研实验时,将一个能产生多种正离子质子、氘核、氚核及氦核等的粒子源放在如图装置的位置。粒子源产生的正离子飘入初速度很小,可忽略不计电压为的加速电场,经加速后从小孔沿平行金属板、的中心线射入。已知平行金属板、板长为,相距为,两板间的电压为。若离子能从、板间射出不计离子的重力,则
A. 与之间的关系要满足
B. 各离子在电场中的运动轨迹重合
C. 各离子从、板间射出时的速度相同
D. 各离子从粒子源到从、板间射出的时间相同
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
7.甲、乙两颗人造卫星质量相等,均绕地球做圆周运动,甲的轨道半径是乙的倍。下列应用公式进行的推论正确的有( )
A. 由可知,甲的速度是乙的倍
B. 由可知,甲的向心加速度是乙的倍
C. 由可知,甲的向心力是乙的
D. 由可知,甲的周期是乙的倍
8.引力常量的测出,所具有的重要意义是( )
A. 实验方法在物理研究中的成功应用 B. 直接证明牛顿的万有引力是正确的
C. 使万有引力定律具有了实用价值 D. 证明了两球体间的万有引力很小
9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到某个行星和太阳之间,且三者几乎成一条直线的现象天文学称为“行星冲日”。据报道,年各行星冲日时间分别是:月日,木星冲日,月日火星冲日,月日土星冲日,月日,海王星冲日,月日,天王星冲日,已知地球轨道以外的行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则下列判断正确的是( )
A. 并非所有地外行星每年都出现冲日现象
B. 在年内一定不会出现木星冲日
C. 天王星相邻两次的冲日的时间间隔是土星的一半
D. 地外行星中海王星相邻两次冲日时间间隔最短
10.年,美国物理学家密立根用如图所示的实验装置,通过研究平行金属板、间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了电子的电荷量,因此获得年诺贝尔物理学奖.图中平行金属板、与输出电压恒为的电源两极相连,两金属板间的距离为,正对面积为现由显微镜观察发现,恰好有一质量为的带电油滴在两金属板中央悬浮不动,已知静电力常量为,真空的介电常数,重力加速度为,则( )
A. 带电油滴的电荷量
B. 金属板所带电量
C. 将金属板突然下移,带电油滴获得向上的加速度
D. 将金属板突然下移,带电油滴的电势能立即减小为原来的倍
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11.(6分)(1).某同学在“利用单摆测重力加速度”实验中先测得摆线长为,小球直径由游标卡尺测得,示数如图甲。然后用秒表记录了单摆振动次所用的时间如图乙所示,则小球直径为 ,秒表读数为 。(保留三位有效数字)
(2).有两位同学利用假期分别去参观清华大学和浙江大学的物理实验室,各自在那里利用先进的系统较准确地探究了“单摆的周期与摆长的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了图像,如图丙所示。去清华大学的同学所测实验结果对应的图线是 (选填“”或“”)
12.(10分)某同学要测量一未知电阻的阻值。
(1).如图所示,该同学用多用电表粗测的阻值,当用“”挡时发现指针位于“”位置,应该换用 (选填“”或“”)挡进行一系列正确操作后,指针静止时位于“”位置,其读数为 。
(2).为了精确测量的阻值,除、开关、导线外,实验室还提供以下器材选用:
电流表量程,内阻约
电流表量程,内阻约
电压表量程,内阻约
电源电动势,内阻约
电阻箱阻值范围为
滑动变阻器最大阻值为
Ⅰ该同学设计了图方案测量的阻值,根据提供的器材,图中导线端应与图中 (填“”或“”)点相连。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表和电流表指针指到合适的位置,读出电表的示数,可计算出的阻值。
Ⅱ该同学为了消除图方案中电表内阻带来的系统误差,用提供的器材重新设计了图方案并进行了如下操作:
将电阻箱的阻值调到最大,滑动变阻器滑片调至最左端,闭合开关
调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,使电流表、的指针指到合适的位置,记录多组对应的电流表示数、电流表示数以及电阻箱阻值
利用数据作出如图所示的图像。图像纵截距为,斜率为,由图像可得的阻值为 该方法还能得出电流表的内阻为 。
13.(12分)某司机驾驶一辆货车正以的速度在平直公路上匀速行驶,有货物从车上掉下一段时间后, 司机才从观后镜中发现,立即关闭油门踩下刹车车轮不再转动,货车做匀减速直线运动,同时在货车后方处一辆摩托车上的人立即拾到货物从静止出发,以的加速度同方向追赶货车,已知摩托车在该路段能达到的最大速度为,货车车轮与路面间的动摩擦因数为,取。
求货车做匀减速运动的位移大小
摩托车至少经过多长时间能追上货车
14.(13分)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为,电容器的电容为。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为,电阻不计。炮弹可视为一质量为、电阻为的金属棒,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先开关接,使电容器完全充电。然后将接至,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为的匀强磁场图中未画出,开始向右加速运动。当上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回路中电流为零,达到最大速度,之后离开导轨。问:
磁场的方向;
刚开始运动时加速度的大小;
离开导轨后电容器上剩余的电荷量是多少。
15.(15分)通过测量质子在磁场中的运动轨迹和打到探测板上的计数率即打到探测板上质子数与衰变产生总质子数的比值,可研究中子的衰变。中子衰变后转化成质子和电子,同时放出质量可视为零的反中微子。如图所示,位于点的静止中子经衰变可形成一个质子源,该质子源在纸面内各向均匀地发射个质子。在点下方放置有长度以为中点的探测板,点离探测板的垂直距离为。在探测板的上方存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为的匀强磁场。已知电子质量,中子质量,质子质量为光速,不考虑粒子之间的相互作用。若质子的动量,
写出中子衰变的核反应式,求电子和反中微子的总动能以为能量单位;
当,时,求计数率;
若取不同的值,可通过调节的大小获得与问中同样的计数率,求与的关系并给出的取值范围。
物理试题卷(第 页,共8页)
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$$2023级高二直升班期末考后暨高三摸底考试
物理(试题卷)
命题人:
审题人:
注意事项:
1.本试卷共100分,考试时量75分钟。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题卷上无效。
3.考试结束后,只交答题卡。
4.考试范围为:高一高二内容(70%)+高三内容(30%)
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题只有一个选
项符合题目要求。
L.一汽车在平直公路上做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,已知AB=BC,汽车在AB
段的平均速度为10m,在B段的平均速度为20m/s,则汽车经过B点时的瞬时速度大小为
A.mls
B.mls
C.15m/s
D.12m/s
2.第31届世界大学生夏季运动会女子100米蝶泳决赛于8月5日20:02在成都东安湖体育公园游
泳馆举行,中国选手张雨罪以56秒57的好成绩摘得桂冠,赛道为50米国际标准泳道。下列说
法正确的是()
A.研究张雨罪的游泳动作时,可将张雨罪视为质点
B.8月5日20:02指时刻
C.张雨霏全程运动的位移大小为100米
D.张雨罪全程运动的平均速率等于零
3.图甲为智能停车位,车位地面预埋有自感线圈和电容器构成的L振荡电路。当车辆靠近
自感线圈时,相当于在线圈中插入铁芯,使自感系数变大,引起电路中的振荡电流频率变
化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化,进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变
化如图乙所示,下列说法正确的是()
物理试题卷(第页,共8页)
车位预埋
甲
A.2时刻电容器C所带电荷量为零
B.4~2过程,线圈中磁场能在增大
C.1~2过程,线圈的自感电动势在增大
D.由图乙可判断汽车正驶离智能停车位
4.两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,E0与0·Q在一条直线上,
P0'与O在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流人,电流方向如图所示。若一根无
限长直导线通过电流耐,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线
距离均为的从、两点处的磁感应强度大小分别为()
A.B、0
B.0、2B
C.2B、2B
D.B、B
5.根据国家能源局统计,截止到2023年9月,我国风电装机4亿千瓦,连续13年居世界第一
位,湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电
的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,
输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻品。当用户端接一个定值电阻时,风上消耗的功
率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是()
升压变压器降压变压器
物理试题卷(第页,共8页)
A.风速增加,若转子角速度增加一倍,则R上消耗的功率为4P
B.输电线路距离增加,若A阻值增加一倍,则R消耗的功率为4P
C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍,则品上消耗的功率为8P
D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则品上消耗的功率为6P
6.某科研小组在进行一次科研实验时,将一个能产生多种正离子(质子、氘核、氚核及氦核等
)的粒子源放在如图装置的位置。粒子源产生的正离子飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为
山的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A、的中心线射入。已知平行金属板A、B板
长为山,相距为d,两板间的电压为仍。若离子能从A、板间射出(不计离子的重力),则
粒
U
A.么与5之间的关系要满足光>品
B.各离子在电场中的运动轨迹重合
C.各离子从A、B板间射出时的速度相同
D.各离子从粒子源到从A、版间射出的时间相同
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题有多个选项符合
题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
7.甲、乙两颗人造卫星质量相等,均绕地球做圆周运动,甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用
公式进行的推论正确的有()
A.由P=√gR可知,甲的速度是乙的√2倍
B.由a=r可知,甲的向心加速度是乙的2倍
C.由F=6可知,甲的向心力是乙的
D.由后=何知,甲的周期是乙的2V2倍
8.引力常量的测出,所具有的重要意义是()
A.实验方法在物理研究中的成功应用B.直接证明牛顿的万有引力是正确的
C.使万有引力定律具有了实用价值D.证明了两球体间的万有引力很小
物理试题卷(第页,共8页)
9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到某个行
星和太阳之间,且三者几乎成一条直线的现象天文学称为“行星冲日”。据报道,2014年各
行星冲日时间分别是:1月6日,木星冲日,4月9日火星冲日,6月11日土星冲日,8月29日,
海王星冲日,10月8日,天王星冲日,已知地球轨道以外的行星绕太阳运动的轨道半径如下表
所示,则下列判断正确的是()
地球
火里
木里
土里
天王星
海王星
轨直半径(AU)】
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A.并非所有地外行星每年都出现冲日现象
B.在2015年内一定不会出现木星冲日
C.天王星相邻两次的冲日的时间间隔是土星的一半
D.地外行星中海王星相邻两次冲日时间间隔最短
10.1909年,美国物理学家密立根用如图所示的实验装置,通过研究平行金属板从、M何悬浮
不动的带电油滴,比较准确地测定了电子的电荷量,因此获得1923年诺贝尔物理学奖,图中
平行金属板M、N与输出电压恒为的电源两极相连,两金属板间的距离为山,正对面积为S现
由显微镜观察发现,恰好有一质量为m的带电油滴在两金属板中央悬浮不动,已知静电力常
量为,真空的介电常数e=1,重力加速度为g,则()
喷雾器
●
●●
显微镜
·油滴
密立根油滴实验
A.带电油滴的电荷量?=一器
B、金属板所带电量Q=
C.将金属板候然下移△d带电油滴获得向上的加速度a=品
D.将金属板突然下移△d带电油滴的电势能立即减小为原来的a倍
物理试题卷(第页,共8页)
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11.(6分)(1),某同学在“利用单摆测重力加速度”实验中先测得摆线长为97.44m,小球
直径由游标卡尺测得,示数如图甲。然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所
示,则小球直径为cm,秒表读数为s。(保留三位有效数字)
10
16
1514
ulnwy
甲
乙
(2),有两位同学利用假期分别去参观清华大学和浙江大学的物理实验室,各自在那里利用
先进的D心系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长的关系”,他们通过校园网交换实验数
据,并由计算机绘制了严-图像,如图丙所示。去清华大学的同学所测实验结果对应的图线
是(选填“”或“B”)
↑T/s3
A
B
丙
12.(10分)某同学要测量一未知电阻R的阻值。
(1).如图1所示,该同学用多用电表粗测R,的阻值,当用“×10”挡时发现指针位于
物理试题卷(第页,共8页)
“①”位置,应该换用
(选填“×1”或“×100”)挡:进行一系列正确操作后,指针
静止时位于“②”位置,其读数为0
2015
10
500
3L111111
0
200
Q
2
图1
(2),为了精确测量R的阻值,除尼、开关导线外,实验室还提供以下器材选用:
电流表4(量程0~100m4,内阻约0.5☑
电流表A(量程0~50m4,内阻约1)
电压表(量程0~1K,内阻约10☑
电源(电动势1.5火,内阻约0.5
电阻箱风阻值范围为0~99.9团
滑动变阻器品(最大阻值为5☑
声R
E
E
图2
图3
图4
I.该同学设计了图2方案测量R,的阻值,根据提供的器材,图中导线端应与图中(填
“”或“”)点相连。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表和电流表指针指到合
适的位置,读出电表的示数,可计算出R的阻值。
Ⅱ.该同学为了消除图2方案中电表内阻带来的系统误差,用提供的器材重新设计了图3方案并
进行了如下操作:
物理试题卷(第页,共8页)
①将电阻箱的阻值调到最大,滑动变阻器滑片调至最左端,闭合开关9
②调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,使电流表A、的指针指到合适的位置,记录多组对应
的电流表A示数h、电流表示数2以及电阻箱阻值R
③利用数据作出如图4所示的始-图像。图像纵截距为么斜率为k由图像可得R,的阻值为
:该方法还能得出电流表,的内阻为一。
13.(12分)某司机驾驶一辆货车正以54km/的速度在平直公路上匀速行驶,有货物从车上
掉下一段时间后,司机才从观后镜中发现,立即关闭油门踩下刹车(车轮不再转动),货车
做匀减速直线运动,同时在货车后方12m处一辆摩托车上的人立即拾到货物从静止出发,以
3m/2的加速度同方向追赶货车,已知摩托车在该路段能达到的最大速度为9m/5,货车车轮与
路面间的动摩擦因数为0.3,g取10m/s2。
(1)求货车做匀减速运动的位移大小:
(2)摩托车至少经过多长时间能追上货车?
14.(13分)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新
武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为E,电容器的电容为C。两
根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为,电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R
的金属棒M州,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先开关接1,使电容
器完全充电。然后将接至2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为的匀强磁场(
图中未画出),MW开始向右加速运动。当MW上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等
时,回路中电流为零,MW达到最大速度,之后离开导轨。问:
(1)磁场的方向:
物理试题卷(第页,共8页)
(2)MW刚开始运动时加速度a的大小:
(3)MW离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少。
15.(15分)通过测量质子在磁场中的运动轨迹和打到探测板上的计数率(即打到探测板上质
子数与衰变产生总质子数的比值),可研究中子()的衰变。中子衰变后转化成质子和电
子,同时放出质量可视为零的反中微子立。如图所示,位于P点的静止中子经衰变可形成一个
质子源,该质子源在纸面内各向均匀地发射N个质子。在P点下方放置有长度L=1.2m以0为中
点的探测板,P点离探测板的垂直距离OP为。在探测板的上方存在方向垂直纸面向里,磁感
应强度大小为的匀强磁场。已知电子质量m,=9.1×10-31kg=0.51M川c2,,中子质量
mn=939.57Me川2,质子质量m,=938.27Me川c2(c为光速,不考虑粒子之间的相互作用)。若
质子的动量p=4.8×10-21kg.m.s1=3×10-8MV.5,m1,
探测板
(1)写出中子衰变的核反应式,求电子和反中微子的总动能(以MV为能量单位):
(2)当a=0.15m,B=0.17时,求计数率:
(3)若a取不同的值,可通过调节的大小获得与(2)间中同样的计数率,求B与a的关系并给出B
的取值范围。
物理试题卷(第页,共8页)
2023级高二直升班期末考后暨高三摸底考试
物理·答案与解析
1.【答案】
【解析】已知,设间距离为,间距离为,
则有,
可得
设,,点速度为,根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,及速度公式则有
联立解得
故选A。
2.【答案】
【解析】A.研究张雨霏的游泳动作时,不能将张雨霏视为质点,故A错误;
B.月日:指时刻,故B正确;
C.张雨霏全程运动的位移大小为零,故C错误;
D.张雨霏全程运动的平均速率,故D错误。
故选:。
3.【答案】
【解析】A. 由图乙知时刻电流为零,电流最小,磁场能最小,电场能最大,电容器 所带电荷量最大,故A错误;
由图乙知过程,线圈中电流减小,磁场能在减小,电流变化率增大,自感电动势在增大,故B错误,C正确;
D. 由题意知当车辆靠近自感线圈时,自感系数变大,根据可知周期变大,频率减小,由图乙波形可知频率越来越小,线圈自感系数增大,可判断汽车正靠近智能停车位,故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】解:根据安培定则可知,在点形成的磁感应强度向里,在点形成的磁感应强度向外,根据题意可知,两导线在点形成的磁感应强度均为,由叠加原理可知,点的磁感应强度为零;
同理根据安培定则可知,在点形成的磁感应强度向里,在点形成的磁感应强度向里,根据题意可知,两导线在点形成的磁感应强度均为,由叠加原理可知,点的磁感应强度为;故B正确,ACD错误。
故选:。
根据安培定则确定两导线各自在、点形成的磁感应强度的方向,根据叠加原理即可确定两点的磁感应强度的大小。
本题考查了利用安培定则分析通电导线的磁场。掌握好安培定则的内容,知道磁场的叠加原理是解决本题的关键。
5.【答案】
【解析】如图为等效电路图,
设降压变压器的原副线圈匝数比为 ,则输电线上的电流为
转子在磁场中转动时产生的电动势为
A.当转子角速度增加一倍时,升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍,输电线上的电流变为 ,故 上消耗的电功率变为原来的倍,故A正确;
C.升压变压器副线圈匝数增加一倍,副线圈两端电压增加一倍,输电线上的电流增加一倍,故 上消耗的电功率,故C错误;
B.若 阻值增加一倍,输电线路上的电流
消耗的功率,故B错误;
D.若在用户端并联一个完全相同的电阻,用户端电阻减为原来的一半,输电线上的电流为
消耗的功率,故D错误。
故选:
6.【答案】
【解析】A.粒子经加速电场加速后的速度大小为 ,根据动能定理可得,粒子进入偏转电场做类平抛运动,若粒子能够从、板间射出则粒子的竖直偏转位移 应满足,根据类平抛的特点可得,,联立可得,A错误;
B.假设带电粒子向下偏转,以为坐标原点建立直角坐标系,如图所示:
根据类平抛运动的特点可以求出粒子的竖直位移和水平位移分别为,,联立可求得粒子的轨迹方程为,由此可知,粒子运动的轨迹与正离子的比荷无关,只有加速电场和偏转电场的性质决定,即各离子在电场中的运动轨迹重合,B正确;
C.各离子在电场中的运动轨迹重合,即在偏转电场中的竖直偏转位移相同,竖直偏转位移为 ,设粒子射出时的速度大小为 ,根据动能定理可得,解得,由此可知,粒子射出电场时的速度大小与正离子的比荷相关,即各离子从、板间射出时的速度大小不同,C错误;
D.设加速电场的宽度为 ,粒子在加速电场中运动的时间为 ,则有,解得,离子在偏转电场中运动的时间为 ,,离子从粒子源到从、板间射出的时间为,由此可知,离子从粒子源到从、板间射出的时间与正离子的比荷相关,即各离子从、板间射出的时间不相同,D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】【分析】
根据万有引力提供向心力得出线速度与向心加速度与半径的关系即可分析;向心力。
根据万有引力提供向心力进行解答,注意中的只与中心天体有关。
【解答】
解:、甲的轨道半径是乙的倍,根据万有引力提供向心力得:
,故,故乙的速度是甲的倍;
,甲的向心加速度是乙的,故A错误,B错误;
C、根据万有引力提供向心力则,而甲、乙两颗人造卫星质量相等,甲的轨道半径是乙的倍,故甲的向心力是乙的,故C正确;
D、由开普勒第三定律可知,而甲的轨道半径是乙的倍,故甲的周期是乙的倍,故D正确。
故选CD。
8.【答案】
【解析】解:牛顿发现的万有引力定律之后,卡文迪许用实验方法测出万有引力常量的数值,从而验证了万有引力定律,使万有引力定律具有了实用价值,故BC正确,AD错误;
故选:.
牛顿发现的万有引力定律,卡文迪许用实验方法测出万有引力恒量的数值,从而证明了万有引力的正确性和实用性.
本题考查万有引力定律的发现的物理学史,要注意明确牛顿提出了万有引力定律但没能得出引力常量.
9.【答案】
【解析】【分析】
行星围绕太阳做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律,其轨道半径的三次方与周期的平方的比值都相等;从一次行星冲日到下一次行星冲日,为地球多转动一周的时间.
本题关键是结合开普勒第三定律分析也可以运用万有引力等于向心力列式推导出,知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周.
【解答】
根据开普勒第三定律,有:,
解得:
故;;;;;
如果两次行星冲日时间间隔为年,则地球多转动一周,有:
解得:
故海王星相邻两次冲日的时间间隔为:年
故天王星相邻两次冲日的时间间隔为:;
土星相邻两次冲日的时间间隔为:;
木星相邻两次冲日的时间间隔为:年
A.各地外行星不是每年都会出现冲日现象,故A正确;
B.火星绕太阳运动的周期约为年,相邻两次冲日的时间间隔为年,年月日火星冲日,故在年内一定会出现火星冲日,故B错误;
C.天王星相邻两次冲日的时间间隔是年,而土星为年,故C错误;
D.由以上的分析可知,地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短,故D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】【分析】
根据力的平衡求解电荷量的大小;先求出电容器的电容,在根据和求出电荷量;将金属板突然下移,先求出变化后电场强度,再根据牛顿第二定律求出加速度,根先求出带电液滴前后的电势变化,再求出电势能变化情况,最后求出比值。
本题考查电容器的动态分析,关键是根据变化分析电场强度的变化情况。
【解答】
A、液滴处于静止,电场力等于重力,可知电荷带负电,即
故:,故A错误;
B、电容器两端电压为,根据和,真空的介电常数
联立解得: ,故B正确;
C、刚开始,
将金属板突然下移,两端电压不变,根据,电场强度
电场强度变小,合外力向下,因此油滴获得向下的加速度,故C错误
D、根据图像上极板接地,即上极板电势为零,液滴处于中央处,电势为,则电势能为
将金属板突然下移,有可知电场强度为,则电势变为,则电势能变为
则,故D正确。
故选BD。
11.【答案】
【解析】【分析】本题考查了单摆实验,要明确实验原理为单摆周期公式。
游标卡尺读数为主尺示数游标尺示数,不需要估读,要注意游标尺的精度,本题精度为。
秒表的读数方法是大表盘表示秒,小表盘表示分钟。
【解答】小球直径为,
秒表内圈:分钟,外圈:,所以读数为;
根据单摆的周期公式,得,图线的斜率,可知越小图线的斜率越大,浙江大学离赤道近,重力加速度小,对应图线的斜率大,故去清华大学的同学所测实验结果对应的图线是。
12.【答案】;或
Ⅰ
Ⅱ;
【解析】当用电阻“”挡时,发现指针向右偏转角度过大,说明指针所指的示数过小,应将选择开关调在“ ”挡,图甲读数为 ;
Ⅰ首先分析电流表的接法,已知电压表内阻约,电流表内阻约,因为,所以采用电流表外接法误差较小,即导线端应与点相连
Ⅱ根据图的电路,由欧姆定律可得
整理可得
对于图像,其斜率,则
纵截距,将代入,可得
解得。
13.【答案】已知货车的初速度为,设货车做匀减速运动的加速度大小为。
根据牛顿第二定律得
货车做匀减速运动的时间
货车做匀减速运动的位移
解得;
已知该摩托车的加速度为,最大速度为,摩托车做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后摩托车以最大速度做匀速直线运动,到货车停止运动时,其位移为
由于,故货车停止运动时,摩托车没有追上货车,然后摩托车继续以最大速度匀速运动追赶货车,由匀速运动公式得
代入数据解得
摩托车追上货车的时间。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】电容器上端带正电,通过的电流方向向下,由左手定则可知,磁场方向垂直于导轨平面向下。
电容器完全充电后,两极板间电压为,当开关接时,电容器放电,设刚放电时流经的电流为,有
设受到的安培力为,有
由牛顿第二定律,有
联立以上各式,解得。
当电容器充电完毕时,设电容器上电量荷为,有
开关接后,开始向右加速运动,速度达到最大值时,设上的感应电动势为,有
由题意有
设在此过程中的平均电流为,上受到的平均安培力为,有
由动量定理,有
又
联立以上各式,解得。
【解析】本题是电磁感应与电路、动量定理、力学知识的综合,解决这类题目的基本思路是对研究对象正确进行受力分析,弄清运动形式,然后依据相应规律求解,对于第问,注意电流在变化,安培力在变化,结合动量定理,通过平均电流,结合通过的电荷量进行求解。
15.【答案】解:中子和分裂成一个质子和一个电子及一个中微子:
根据爱因斯坦质能方程:
质子的动能:
电子和反中微子的总动能:
根据牛顿第二定律,有,得质子运动半径:如图甲所示,
轨迹与相切时落点最远,设质子与竖直方向的发射角为时在点左侧相切,发射角为时在点右侧相切,根据几何关系知,打到探测板对应发射角度:
能够打在板的夹角为:
可得质子计数率为:
在确保计数率为的情况下
即
如图乙所示,
恰能打到探测板左端的条件为
即 .
【解析】根据质量数和核电荷数守恒来写反应方程式,根据爱因斯坦质能方程可以求出电子和反中微子的总动能;
洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律可以求出质子的运动半径,根据几何知识可以求出计数率;
在确保计数率为的情况下有,即,根据数学知识可以求出的取值范围。
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