精品解析：上海市莘庄中学2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题

上海市莘庄中学2024学年第二学期高二物理等级考试卷 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本考试分设试卷和答题纸。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择题类为单项选择。 4、本试卷标注“计算”“简答”的试卷，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5、除特殊说明，本卷中重力加速度大小g均取9.8m/s² 1. 振动和波 机械波和电磁波具有一些相同的特性，又有和电磁波不同的特点。可见光为我们呈现了许多有趣的现象，其本质是一种电磁波。 （1）有关机械波和电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 机械波能发生多普勒效应，电磁波没有多普勒效应 B 机械波能发生干涉、衍射，电磁波没有干涉、衍射现象 C. 机械波的传播不需要介质，电磁波的传播需要介质 D. 机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关 （2）机械振动在介质中传播形成机械波。如图：弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则： ①该波的波速为_________m/s。 ②从计时开始经过_______s位于x=45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。 （3）如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法错误的是（　　） A. a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc<Tb B. b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大 C. 由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0 D. a摆的摆长为 （4）一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如图所示。图中O为圆心，AB为竖直方向的直径。有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行上移，当入射点M与O点的距离为时，从玻璃砖右侧射出的光线刚好消失。已知光在真空中的速度为c。求： ①该玻璃砖对此单色光的折射率____； ②自M点入射的光在玻璃砖中的传播时间____。 【答案】（1）D （2） ①. 0.2 ②. 2.75 （3）C （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 AB．所有波都有干涉、衍射和多普勒效应现象，故AB错误； C．机械波的传播需要依靠介质，电磁波不需要，故C错误； D．机械波在介质中的波速与介质有关，与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]根据图像可知 解得 解得 该波的波速为 [2]波传播到x=45cm处所用时间 质点N第一次沿y轴正向通过平衡位置所用时间为 【小问3详解】 A．根据单摆的周期 可知Ta=Tc<Tb，故A正确； B．因为Ta=Tc，所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，故B正确； C．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，故Tb等于t0，故C错误； D．由上述分析可知，a摆的周期为t0，根据周期公式可得，故D正确。 本题选错误选项，故选C。 【小问4详解】 [1]由题意可知光从曲面AB射出时刚好发生全反射，此时在介质中入射角恰好为临界角，即 所以介质的折射率 [2]自M点入射的光在玻璃砖中传播的光路图如图所示 所以光的路程长 光在玻璃中的速度为 解得传播时间 2. 交通工具 汽车是现代社会人们出行的主要交通工具。其运行过程中相应的运动情况、安全性能、胎压等问题都是我们不可忽视的地方。 （1）胎压，严格意义上指的是轮胎内部空气压强，是汽车行车安全及动力性能一个重要指标。从微观角度看，压强的影响因素有：分子的质量、分子热运动的剧烈程度和______________；通常为了安全起见，汽车轮胎内的压强是在2.3−2.5bar（1bar=105Pa），请用国际单位制基本单位表示压强的单位1Pa=1____________________。 （2）如图所示是某小区出口自动门控制电路局部示意图，当有车辆经过门前10m处位置时，由于压力增大、埋在道路上的压力传感器阻值Rx变大，A、B间的电压发生变化，控制电路接通，大门自动打开，电路中电源内阻r不能忽略。当有车辆通过时，下列判断正确的是（　　） A. 通过R0的电流变大 B. 电源内阻r消耗功率变小 C. R0两端的电压变大 D. A、B间的电压变大 （3）炎热的夏天，在高速公路上疾驶的汽车极易发生“爆胎”的现象，从而引发车祸，必须引起人们足够的重视。一辆停在地下车库内的汽车，行驶前轮胎内气体压强为2.5atm，温度为27℃；该汽车从车库驶出后奔向高速公路，在高速公路上长时间疾驶导致爆胎，爆胎时胎内气体的压强为2.8atm，轮胎中的空气可看作理想气体。已知T=t+273K，爆胎前轮胎体积可视为不变。则：爆胎时轮胎内气体的温度为__________℃；若爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，分析此过程的内能如何变化。具体分析过程：________________________________________ （4）在一个检测某款电动车性能的某次实验中，质量为600kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为30m/s，整个过程所用时间为20s。利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出的图象如图：（图中AB、BO均为直线）。假设电动车行驶中所受的阻力恒定，求：则： ①该环保电动车的额定功率为______________W； ②求整个过程中环保电动车运动的总位移_____m。 【答案】（1） ①. 分子的密集程度 ②. kg⋅m−1⋅s−2 （2）BD （3） ①. 63 ②. 见解析 （4） ①. 24000 ②. 172.5 【解析】 【小问1详解】 [1]从微观角度看，压强的影响因素有：分子的质量、分子热运动的剧烈程度和分子的密集程度； [2]根据， 可知国际单位制基本单位表示压强的单位 【小问2详解】 AC．当有车辆通过时，由于压力增大，埋在道路上的压力传感器阻值Rx变大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流I总减小，路端电压U外增大；由于通过R1的电流减小，R1两端电压减小，则R2两端电压增大，通过R2的电流增大，所以通过R0的电流变小，R0两端的电压变小，故AC错误； B．根据 由于电路总电流I总减小，所以电源内阻r消耗功率变小，故B正确； D．由于路端电压U外增大，R1两端电压减小，则R0与压力传感器串联部分的电压增大，又R0两端的电压变小，所以A、B间的电压变大，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 [1]根据查理定律可得 其中，， 解得 则爆胎时轮胎内气体的温度为 [2]若爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，由于气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律，由于Q=0，W<0，则有ΔU<0，可知此过程气体的内能减少。 【小问4详解】 ①[1]当牵引力等于阻力时，电动车速度达到最大，此时有， ②[2]由题图可知，电动车先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 可得加速度大小为 汽车匀加速结束时的速度为 电动车做匀加速过程经历的时间为 电动车做匀加速过程的位移大小为 电动车过B点后在额定功率下做变加速运动，由动能定理得 代入数据解得 则整个过程中环保电动车运动的总位移为 3. 中国航天 2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船发射入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。 （1）空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道，椭圆轨道为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 轨道上的线速度大小为。 B. 神舟十七号载人飞船在轨道上P点的加速度小于在轨道上P点的加速度。 C. 神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道进入轨道 D. 轨道上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可。 （2）根据狭义相对论，空间站里的时钟会变__________（A、快；B、慢）；根据广义相对论引力场理论，空间站里的时钟会变____________（A、快；B、慢）。 （3）空间站绕地球飞行轨道距离地面约400km，绕地球飞行一周时间大约为90min，空间站绕行的向心加速度是__________。空间站绕行的轨道半径与同步卫星轨道半径之比是________。（已知地球半径6400km） （4）空间站飞行轨道该处存在着稀薄的空气，设空间站运行轨道处空气密度，空间站垂直于速度方向的横截面积，空间站运行速率v=7.7km/s，空气分子与空间站相遇瞬间达到共速。假设为维持空间站始终在该轨道上做圆周运动，需开动空间站携带的霍尔电推进发动机，则发动机给空间站提供的推力约为（　　） A. B. C. D. （5）如图所示，空间站进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg。他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，此时B的速度大小是______和方向是______（选填“靠近空间站方向或者离开空间站方向”） 【答案】（1）C （2） ①. B ②. A （3） ①. ②. （4）A （5） ①. ②. 离开空间站方向 【解析】 【小问1详解】 A．根据 可得 轨道上半径r大于R，线速度小于，A错误； B．在同一位置引力大小相同，根据 所以加速度相同，B错误； C．卫星由低轨道变轨到更高的轨道时需加速，则神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道进入轨道，C正确； D．对接空间站需要先减速做向心运动降低轨道，再加速做离心运动进行对接，D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]根据狭义相对论，空间站相对地球在高速运动，地球上的观察者看空间站的钟是慢的，故选B。 [2]广义相对论是引力对时间的影响，引力势越低的地方，时间流逝越慢，空间站的引力势比地面高，则时间流逝更快，故选A。 【小问3详解】 [1] 解得 [2]根据 解得 所以 解得 【小问4详解】 空间站在非常短的时间t内扫过的长度为 扫过的体积为 该体积内的空气获得跟空间站相同的速度，根据动量定理有 解得 故选A。 【小问5详解】 [1][2]A将B向空间站方向轻推的过程中，A和B组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 解得 方向远离空间站。 4. 蹦极 蹦极是一项既惊险又刺激的运动，为了研究蹦极过程，做以下简化：将小明视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量。如图所示，某次蹦极时，小明从平台P点由静止开始下落，到A点时弹性绳恰好伸直，之后继续向下运动，能到达的最低位置为B点。若在小明身上装上传感器，可以测量他在不同位置的速度v以及离开蹦极台的位移大小l。已知小明及所带装备的总质量为m=60kg，弹性绳原长。 （1）不计空气阻力，小明下落第一个2m所用时间为，下落第五个2m所用的时间为，则满足（　　） A. B. C. D. （2）小明从蹦极台由静止下落，得到的v-l图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度。 ①在第一次下降过程中x=________m处小明的动能最大，此时绳的弹性势能=__________J； ②我们已经知道基于胡克定律推导出的弹簧弹性势能的表达式为，请利用v-t图像上的数据初步推断：该弹性绳是否像弹簧一样遵循胡克定律？____ （3）儿童蹦极中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的轻质橡皮绳。质量为m的小亮如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为，若此时小亮左侧橡皮绳在腰间断裂，则小亮此时（　　） A. 加速度为零，速度也为零 B. 加速度，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C. 加速度，垂直未断裂橡皮绳方向斜向下 D. 加速度，方向竖直向下 【答案】（1）C （2） ①. ②. ③. 不遵循 （3）B 【解析】 【小问1详解】 因为弹性绳原长，所以前10m，小明做自由落体运动，根据 则 下落第5个2m所用时间 所以 故选C。 【小问2详解】 [1]第一次下落过程中，动能最大处即速度最大处，由图可知此时 [2]此时根据能量守恒 [3]不遵循。根据胡可定律求得速度最大时 解得 此时弹性势能 与上述通过能量守恒求值不同，所以弹性绳与弹簧不同。 【小问3详解】 小明静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，处于平衡状态，由受力分析可知 故三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故小明右侧橡皮绳拉力与重力的合力与左侧橡皮绳断开前的弹力方向相反，大小等于，故加速度为，沿原断裂绳的方向斜向下。 故选B。 5 智能手机 智能手机，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的手机类型的总称。目前智能手机的发展趋势是充分加入了人工智能、5G等多项专利技术，使智能手机成为了用途最为广泛的专利产品。 （1）按照电磁波的波长由小到大排列，依次为：射线、X射线、________、可见光、红外线、无线电波等。 （2）如今手机无线充电已经日趋流行。其工作原理如图所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为，受电线圈的匝数为，且。两个线圈中所接电阻的阻值均为R，当该装置给手机充电时，手机两端的电压为1.8V，流过手机的电流为1A，受电线圈cd两端的输出电压_____（A大于、 B等于 、C小于）22V，充电时，两线圈上所接电阻的阻值R=_____。 （3）智能手机的指纹解锁功能对大多数人也已不再陌生，其中一种用的是电容式指纹解锁，原理是利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的电压差出现不同的变化，类似于电容。如图有一平行板电容器，极板间距为d，正对面积为S，两极板间有一静止带电液滴，下列说法正确的是（　　） A. 液滴带负电 B. 闭合开关K，增大极板间距d，液滴向上移动 C. 断开开关K，减小正对面积S，液滴向下移动 D. 闭合开关K，A板下移，液滴电势能减小 （4）某兴趣小组对研究手机电池产生兴趣，利用手边器材，先从测量电池组的电动势和内阻开始研究。如图1所示为的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约。 ①改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为___________，内阻为__________（用字母表示）。 ②若实验选用电阻箱R（），为，调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中，电阻箱的功率如何变化______（A变大、B变小、C先变大后变小、D先变小后变大），电源的效率如何变化______（A变大、B变小、C先变大后变小、D先变小后变大） 【答案】（1）紫外线 （2） ①. C ②. （3）D （4） ①. ②. ③. C ④. A 【解析】 【小问1详解】 电磁波按波长从小到大依次为、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。 【小问2详解】 [1]因为 因为原线圈有内阻，所以 所以 故选C。 [2]给手机充电时 根据 解得 联立解得 【小问3详解】 A．液滴静止在极板间，受重力和电场力，电场力与重力大小相等，方向相反，所以液滴所受电场力方向竖直向上，与电场线方向相同，所以液滴带正电，A错误； B．闭合开关，两极板电势差不变，根据 可知增大极板间距，电场强度减小，液滴所受电场力减小，重力大于电场力，液滴向下移动，B错误； C．断开开关，Q不变，根据 可知减小正对面积，两板的电势差增大，则电场强度增大，电场力增大，液滴向上运动，C错误； D．闭合开关，A板向下移动，间距减小，电场强度增大， 可知减小，则液滴的电势能减小，D正确。 故选D。 【小问4详解】 [1][2]根据闭合回路欧姆定律 变形得 可知 解得 解得 [3]将归为电源内阻，当时，此时电阻箱的功率最大，所以当电阻箱从0开始调节时，电阻箱功率先增大后减小。 故选C。 [4]电源的效率 可知当增大时，电流减小，电源的效率增大。 故选A。 6. 打印机 打印机常用办公用品。打印机工作时，送纸机构能将纸张逐页送入打印。不管是喷墨打印还是激光打印，静电在其中都发挥着重要作用。 （1）硒鼓是激光打印机的核心部件，感光鼓充电后可认为电荷量均为+q的点电荷，对称均匀地分布在半径为R的圆周上，如图所示。若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变为+3q，则圆心O点处的电场强度大小为_______，方向_______。（静电力常量为k） （2）喷墨打印机的简化结构如图所示，墨盒发出质量为m，电量为−q的微小墨滴，经带电室后所带电荷量由输入信号控制。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板，金属板右端与纸的距离为L1。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。 ①如图，某同学画出了墨滴的运动轨迹，请判断是否正确并说明原因。__________，______________________________________________________；墨滴运动到电场边缘时偏离入射方向的距离为______________。 ②某同学为了研究带电粒子在电磁场中的运动情况，在泼墨打印机结构的基础上，增加了磁场区域，如图所示。已知两金属板相距为d=0.05m，电压为U=10V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R=0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出。已知OF与OD夹角θ=60°，不计离子重力。求： 离子速度v的大小____； 离子的比荷____； 离子在圆形磁场区域中运动时间t____。‍ 【答案】（1） ①. ②. P指向O （2） ①. 不正确 ②. 金属板右端与纸之间区域电荷不受到力的作用，应做匀速直线运动 ③. ④. 2000m/s ⑤. 2.0×104C/kg ⑥. 9.0×10−5s 【解析】 【小问1详解】 [1][2]P点一个点电荷的电量突变为+3q，可分成一个+q和一个+2q电荷，根据电场对称性，电荷量均为+q的点电荷，在O点的电场强度为0，则剩余的+2q电荷在O点产生的场强为，方向P指向O。 【小问2详解】 ①[1][2]金属板右端与纸之间区域电荷不受到力的作用，应做匀速直线运动，故墨滴的运动轨迹画得不正确。 [3]在平行金属板区域，墨汁微滴做类平抛运动，沿初速度方向，有 垂直于速度方向，有 又， 联立解得运动到电场边缘时偏离入射方向的距离 ②[4]离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛仑兹力与电场力相等，即 又 解得 [5]在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 如图所示，由几何关系有 解得离子的比荷 [6]弧CF对应圆心角为θ=60°，离子在圆形磁场区域中运动时间 又周期 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市莘庄中学2024学年第二学期高二物理等级考试卷 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本考试分设试卷和答题纸。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择题类为单项选择。 4、本试卷标注“计算”“简答”的试卷，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5、除特殊说明，本卷中重力加速度大小g均取9.8m/s² 1. 振动和波 机械波和电磁波具有一些相同的特性，又有和电磁波不同的特点。可见光为我们呈现了许多有趣的现象，其本质是一种电磁波。 （1）有关机械波和电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 机械波能发生多普勒效应，电磁波没有多普勒效应 B. 机械波能发生干涉、衍射，电磁波没有干涉、衍射现象 C. 机械波的传播不需要介质，电磁波的传播需要介质 D. 机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关 （2）机械振动在介质中传播形成机械波。如图：弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则： ①该波的波速为_________m/s。 ②从计时开始经过_______s位于x=45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。 （3）如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法错误的是（　　） A. a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc<Tb B. b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大 C. 由图乙可知，此时b摆周期Tb小于t0 D. a摆的摆长为 （4）一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如图所示。图中O为圆心，AB为竖直方向的直径。有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行上移，当入射点M与O点的距离为时，从玻璃砖右侧射出的光线刚好消失。已知光在真空中的速度为c。求： ①该玻璃砖对此单色光的折射率____； ②自M点入射的光在玻璃砖中的传播时间____。 2. 交通工具 汽车是现代社会人们出行的主要交通工具。其运行过程中相应的运动情况、安全性能、胎压等问题都是我们不可忽视的地方。 （1）胎压，严格意义上指的是轮胎内部空气压强，是汽车行车安全及动力性能一个重要指标。从微观角度看，压强的影响因素有：分子的质量、分子热运动的剧烈程度和______________；通常为了安全起见，汽车轮胎内的压强是在2.3−2.5bar（1bar=105Pa），请用国际单位制基本单位表示压强的单位1Pa=1____________________。 （2）如图所示是某小区出口自动门控制电路局部示意图，当有车辆经过门前10m处位置时，由于压力增大、埋在道路上的压力传感器阻值Rx变大，A、B间的电压发生变化，控制电路接通，大门自动打开，电路中电源内阻r不能忽略。当有车辆通过时，下列判断正确的是（　　） A. 通过R0的电流变大 B 电源内阻r消耗功率变小 C. R0两端的电压变大 D. A、B间的电压变大 （3）炎热的夏天，在高速公路上疾驶的汽车极易发生“爆胎”的现象，从而引发车祸，必须引起人们足够的重视。一辆停在地下车库内的汽车，行驶前轮胎内气体压强为2.5atm，温度为27℃；该汽车从车库驶出后奔向高速公路，在高速公路上长时间疾驶导致爆胎，爆胎时胎内气体的压强为2.8atm，轮胎中的空气可看作理想气体。已知T=t+273K，爆胎前轮胎体积可视为不变。则：爆胎时轮胎内气体的温度为__________℃；若爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，分析此过程的内能如何变化。具体分析过程：________________________________________ （4）在一个检测某款电动车性能的某次实验中，质量为600kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为30m/s，整个过程所用时间为20s。利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出的图象如图：（图中AB、BO均为直线）。假设电动车行驶中所受的阻力恒定，求：则： ①该环保电动车的额定功率为______________W； ②求整个过程中环保电动车运动的总位移_____m。 3. 中国航天 2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船发射入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。 （1）空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道，椭圆轨道为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 轨道上的线速度大小为。 B. 神舟十七号载人飞船在轨道上P点的加速度小于在轨道上P点的加速度。 C. 神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道进入轨道 D. 轨道上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可。 （2）根据狭义相对论，空间站里的时钟会变__________（A、快；B、慢）；根据广义相对论引力场理论，空间站里的时钟会变____________（A、快；B、慢）。 （3）空间站绕地球飞行轨道距离地面约400km，绕地球飞行一周时间大约为90min，空间站绕行的向心加速度是__________。空间站绕行的轨道半径与同步卫星轨道半径之比是________。（已知地球半径6400km） （4）空间站飞行轨道该处存在着稀薄的空气，设空间站运行轨道处空气密度，空间站垂直于速度方向的横截面积，空间站运行速率v=7.7km/s，空气分子与空间站相遇瞬间达到共速。假设为维持空间站始终在该轨道上做圆周运动，需开动空间站携带的霍尔电推进发动机，则发动机给空间站提供的推力约为（　　） A B. C. D. （5）如图所示，空间站进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg。他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，此时B的速度大小是______和方向是______（选填“靠近空间站方向或者离开空间站方向”） 4. 蹦极 蹦极是一项既惊险又刺激的运动，为了研究蹦极过程，做以下简化：将小明视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量。如图所示，某次蹦极时，小明从平台P点由静止开始下落，到A点时弹性绳恰好伸直，之后继续向下运动，能到达的最低位置为B点。若在小明身上装上传感器，可以测量他在不同位置的速度v以及离开蹦极台的位移大小l。已知小明及所带装备的总质量为m=60kg，弹性绳原长。 （1）不计空气阻力，小明下落第一个2m所用时间为，下落第五个2m所用的时间为，则满足（　　） A B. C. D. （2）小明从蹦极台由静止下落，得到的v-l图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度。 ①在第一次下降过程中x=________m处小明的动能最大，此时绳的弹性势能=__________J； ②我们已经知道基于胡克定律推导出的弹簧弹性势能的表达式为，请利用v-t图像上的数据初步推断：该弹性绳是否像弹簧一样遵循胡克定律？____ （3）儿童蹦极中，拴在腰间左右两侧是弹性极好的轻质橡皮绳。质量为m的小亮如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为，若此时小亮左侧橡皮绳在腰间断裂，则小亮此时（　　） A. 加速度为零，速度也为零 B. 加速度，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C. 加速度，垂直未断裂橡皮绳的方向斜向下 D. 加速度，方向竖直向下 5. 智能手机 智能手机，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的手机类型的总称。目前智能手机的发展趋势是充分加入了人工智能、5G等多项专利技术，使智能手机成为了用途最为广泛的专利产品。 （1）按照电磁波的波长由小到大排列，依次为：射线、X射线、________、可见光、红外线、无线电波等。 （2）如今手机无线充电已经日趋流行。其工作原理如图所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为，受电线圈的匝数为，且。两个线圈中所接电阻的阻值均为R，当该装置给手机充电时，手机两端的电压为1.8V，流过手机的电流为1A，受电线圈cd两端的输出电压_____（A大于、 B等于 、C小于）22V，充电时，两线圈上所接电阻的阻值R=_____。 （3）智能手机的指纹解锁功能对大多数人也已不再陌生，其中一种用的是电容式指纹解锁，原理是利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的电压差出现不同的变化，类似于电容。如图有一平行板电容器，极板间距为d，正对面积为S，两极板间有一静止带电液滴，下列说法正确的是（　　） A. 液滴带负电 B. 闭合开关K，增大极板间距d，液滴向上移动 C. 断开开关K，减小正对面积S，液滴向下移动 D. 闭合开关K，A板下移，液滴电势能减小 （4）某兴趣小组对研究手机电池产生兴趣，利用手边器材，先从测量电池组的电动势和内阻开始研究。如图1所示为的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约。 ①改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为___________，内阻为__________（用字母表示）。 ②若实验选用电阻箱R（），为，调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中，电阻箱的功率如何变化______（A变大、B变小、C先变大后变小、D先变小后变大），电源的效率如何变化______（A变大、B变小、C先变大后变小、D先变小后变大） 6. 打印机 打印机是常用办公用品。打印机工作时，送纸机构能将纸张逐页送入打印。不管是喷墨打印还是激光打印，静电在其中都发挥着重要作用。 （1）硒鼓是激光打印机的核心部件，感光鼓充电后可认为电荷量均为+q的点电荷，对称均匀地分布在半径为R的圆周上，如图所示。若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变为+3q，则圆心O点处的电场强度大小为_______，方向_______。（静电力常量为k） （2）喷墨打印机的简化结构如图所示，墨盒发出质量为m，电量为−q的微小墨滴，经带电室后所带电荷量由输入信号控制。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板，金属板右端与纸的距离为L1。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。 ①如图，某同学画出了墨滴的运动轨迹，请判断是否正确并说明原因。__________，______________________________________________________；墨滴运动到电场边缘时偏离入射方向的距离为______________。 ②某同学为了研究带电粒子在电磁场中的运动情况，在泼墨打印机结构的基础上，增加了磁场区域，如图所示。已知两金属板相距为d=0.05m，电压为U=10V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R=0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出。已知OF与OD夹角θ=60°，不计离子重力。求： 离子速度v的大小____； 离子的比荷____； 离子在圆形磁场区域中运动时间t____。‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$