内容正文:
题型组合练6
1.B [由题图可知,质点a为波峰与波谷相遇,是振动减弱点,故A错误;由题图可知,质点b为波峰与波峰相遇,质点c为波谷与波谷相遇,均为振动加强点,质点d在bc连线的延长线上,也为振动加强点,质点c和质点d分别在各自的平衡位置附近上下振动,质点c不是始终在波谷,质点d的位移不是始终最大,故B正确,C、D错误。故选B。]
2.C [第一宇宙速度是最小的发射速度,火箭发射过程的最大速度一定大于第一宇宙速度,故A错误;火箭发射过程在程序转弯时的燃气喷射方向如果沿竖直方向,则其他方向火箭不受力,火箭不能转弯,故B错误;星箭分离时,卫星受地球引力提供向心力,处于微重力状态,故C正确;火箭消耗的燃料越多,卫星进入的轨道越高,根据G=m得v=,知卫星入轨后的速度越小,故D错误。故选C。]
3.D [猛推推杆压缩筒内气体,气体未来得及与外界发生热交换,Q=0,气体被压缩,体积减小,则外界对气体做正功,W>0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知,气体内能增大,故C错误;气体内能增大,故其温度增大,又体积减小,根据理想气体状态方程=C,则气体压强增大,故A错误;气体被压缩,体积减小,则气体对外界做负功,故B错误;气体温度增大,则分子平均动能增大,故D正确。故选D。]
4.D [铀核裂变过程中质量数和质子数守恒,故A、B正确;根据爱因斯坦的质能方程ΔE=Δmc2可知,铀核裂变过程中如果生成物不同,释放的能量可能会有差异,故C正确;铀核中使核子紧密结合在一起的作用是强相互作用,故D错误。本题选错误的,故选D。]
5.B [虚线是粉尘的运动轨迹,由题图乙可知轨迹是曲线,其所受的合外力指向轨迹的凹侧,即带电粉尘受到的电场力指向金属圆筒,即粉尘带负电,故A错误;沿着电场线方向,电势逐渐降低,由题图乙可知,Q点的电势比P点的电势低,由之前的分析可知,粉尘带负电,又Ep=qφ,所以电势大的地方,电势能小,即粉尘在P点的电势能比在Q点的低,对于粉尘有E=Ek+Ep,由于是同一个粉尘,所以粉尘在P点的速度大于在Q点的速度,由动量的定义可知,粉尘在P点的动量大小比在Q点的大,故B正确,C错误;由于粉尘带负电,而金属圆筒带正电,正负电荷互相吸引,所以粉尘最终会被吸附到金属圆筒上,故D错误。故选B。]
6.D [当用户负载增多时,通过用户用电器的电流频率不会变化,故A错误;由于发电厂的输出电压恒定不变,根据可知升压变压器的输出电压U2不变,故B错误;若输送总功率不变,当输送电压U2增大时,输电线路中电流变小,由P损=I2R可知输电线路损失的热功率变小,故C错误;在用电高峰期,用户电阻降低,电路中电流变大,由可知输电线路中电流变大,输电线路损失的热功率增大,电压U3降低,由可知电压U4降低,故D正确。故选D。]
7.D [根据题意可知,导体棒始终处于磁场区域内,开始时,磁场匀速向上移动,导体棒相对磁场向下的速度大小为v,根据右手定则判断可知感应电流水平向右,根据左手定则可知安培力竖直向上,若安培力小于导体棒重力,则棒会先向下做加速运动,至安培力等于导体棒重力时,开始匀速向下运动;而若安培力大于导体棒重力,则棒会先向上做加速运动,至安培力等于导体棒重力时,开始匀速向上运动,故B错误;设导体棒运动速度为v1,由选项B的分析可得,当导体棒匀速时,速度最大,此时受力平衡,BIL=mg,导体棒产生的电动势为E=BL,回路电流为I=,则导体棒速度最大为v1=v-,故导体棒向上运动的速度v1小于v,故A错误;若静止释放导体棒时有mg=BIL,其中I=,则导体棒保持静止,此时安培力对导体棒做的功和导体棒机械能的增量均为零,故C错误;若刚开始时安培力大于导体棒重力,则导体棒向上运动,设导体棒运动速度为v1,则回路的热功率P热=,其中F安=BIL=,则安培力对导体棒做功的功率为P安=F安v1=·v1,当v-v1>v1时,P热>P安,则安培力对导体棒做的功小于回路中产生的热量,故D正确。故选D。]
8.解析:(1)在A处有mg=m
从A到B,由动能定理得
2mgR=mm
解得R=0.72 m。
(2)在A处有Ep=m
从A到B,由动能定理得
2mgR=mm
解得Ep=18-20R(J)(0<R≤0.72)。
(3)在木板Q碰到挡板C前P、Q不会共速
P的加速度大小a1=μg=3 m/s2,Q的加速度大小a2==1.5 m/s2
物块P一直做匀减速运动至静止,运动时间t==2 s
木板Q前进x距离,碰到挡板C原速反弹,向右做匀减速运动,由于加速度大小不变,经过相同时间减速为零,接下来,重复以上运动……
设木板Q第一次碰到挡板前时间为t0
则有2nt0=t
即t0= s
所以x=a2 m (n=1,2,3,…)。
答案:(1)0.72 m (2)Ep=18-20R(J)(0<R≤0.72) (3) m (n=1,2,3,…)
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题型组合练6 选择题、计算题
说明:选择题每小题4分,本试卷总分40分
1.(2025·江苏南通一模)两个完全相同的相干波源在水面上形成的干涉图样如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。则( )
A.质点a振动加强
B.质点b振动加强
C.质点c始终在波谷
D.质点d的位移始终最大
2.(2025·江苏扬州高三下开学考试)2024年1月11日我国自主研制的“引力一号”固体燃料运载火箭顺利升空,将“云遥一号”18~20星共3颗卫星送入预定轨道,下列说法正确的是( )
A.火箭发射过程的最大速度一定小于第一宇宙速度
B.火箭发射过程在程序转弯时的燃气喷射方向一定沿竖直方向
C.星箭分离时,卫星处于微重力状态
D.火箭消耗的燃料越多,卫星入轨后的速度越大
3.(2025·北京卷)我国古代发明的一种点火器如图所示,推杆插入套筒封闭空气,推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体,艾绒即可点燃。在压缩过程中,筒内气体( )
A.压强变小 B.对外界不做功
C.内能保持不变 D.分子平均动能增大
4.(2024·江苏泰州一模)我国科学家钱三强、何泽慧夫妇在实验中发现铀核也可能分裂为三部分或四部分。如图是铀核俘获中子后,裂变成三个质量较大的核和一个质量较小的核时产生的径迹。下列说法错误的是( )
A.铀核裂变过程质量数守恒
B.铀核裂变过程质子数守恒
C.铀核裂变过程如果生成物不同,释放的能量可能会有差异
D.铀核中使核子紧密结合在一起的作用是弱相互作用
5.(2024·江苏南通一模)如图甲所示为静电除尘设备的结构示意图,把高压电源的正极接在金属圆筒上,负极接到圆筒中心悬挂的金属线上,其横向截面图如图乙所示,虚线PQ是某带电粉尘的运动轨迹,则该粉尘( )
A.带正电荷
B.在P点的动量大小比在Q点的大
C.在P点的电势能比在Q点的高
D.会被吸附到金属线上
6.(2025·江苏南通高三下开学考试)“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一。如图所示为远距离输电的原理图,假设发电厂的输出电压U1恒定不变,输电线的总电阻保持不变,两个变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.当用户负载增多时,通过用户用电器的电流频率会增大
B.当用户负载增多时,升压变压器的输出电压U2增大
C.若输送总功率不变,当输送电压U2增大时,输电线路损失的热功率增大
D.在用电高峰期,用户电压U4降低,输电线路损失的热功率增大
7.(2024·江苏南通一模)一种电磁驱动的无绳电梯简化模型如图所示,光滑的平行长直金属轨道固定在竖直面内,下端接有电阻,导体棒垂直跨接在轨道上,匀强磁场的方向垂直轨道平面向里。磁场以速度v匀速向上移动,某时刻导体棒由静止释放,导体棒始终处于磁场区域内,轨道和导体棒的电阻均不计、接触良好,则( )
A.导体棒向上运动的速度可能为v
B.导体棒在磁场中可能先下降再上升
C.安培力对导体棒做的功大于导体棒机械能的增量
D.安培力对导体棒做的功可能小于回路中产生的热量
8.(12分)(2024·江苏徐州一模)如图所示,光滑半圆形轨道AB竖直固定放置,轨道半径为R(可调节),轨道最高点A处有一弹射装置,最低点B处与放在光滑水平面上足够长的木板Q上表面处于同一高度,木板左侧x处有一固定挡板C(x未知)。可视为质点的物块P压缩弹射装置中的弹簧,使弹簧具有弹性势能Ep,P被弹出后沿轨道运动到B处时的速度大小为vB=6 m/s;已知P的质量m=1 kg,Q的质量M=2 kg,P、Q间的动摩擦因数μ=0.3,Q与C之间的碰撞为弹性碰撞,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)若P恰好不脱离轨道,求轨道半径R的值;
(2)若P始终不脱离轨道,写出弹性势能Ep与R的关系式,并指出R的取值范围;
(3)若Q与C恰好发生n次碰撞后静止,求x的值。
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