1.下列物理量为标量的是
(A)电场强度 (B)磁感应强度 (C)磁通量 (D)安培力
【答案】
C
2.某同学在文献上看到一个单位“m/s2”,该单位与以下哪个物理量随时间的变化率有关
(A)力 (B)位移 (C)速度 (D)加速度
【答案】
C
3.氢、氘、氚是同位素,它们具有相同的
(A)质子数 (B)中子数 (C)核子数 (D)质量数
【答案】
A
4.如图是单色光的“杨氏双缝干涉实验”,若要使干涉条纹变宽,可以
(A)增大单缝到双缝之间的距离
(B)减小单缝到双缝之间的距离
(C)增大双缝到屏幕之间的距离
(D)减小双缝到屏幕之间的距离
【答案】
C
5.如图,弹簧门是依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭,当将弹簧门打开时,弹簧的弹力对外
(A)做正功 (B)做负功
(C)不做功 (D)有时做正功,有时做负功
【答案】
B
6.如左图所示,一个内壁光滑的绝热汽缸,汽缸内用轻质绝热活塞封闭一定质量理想气体。现向活塞上表面缓慢倒入细沙,右图为倒入过程中气体先后出现的分子速率分布图像,则
(A)曲线 ① 先出现,此时气体内能与曲线 ② 时相等
(B)曲线 ① 先出现,此时气体内能比曲线 ② 时更小
(C)曲线 ② 先出现,此时气体内能比曲线 ① 时相等
(D)曲线 ② 先出现,此时气体内能比曲线 ① 时更大
【答案】
B
7.很多智能手机都有加速度传感器,能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机,打开加速度传感器,手掌从静止开始迅速上下运动,得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像,该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出
(A)手机在 t1 时刻运动到最高点
(B)手机在 t2 时刻改变运动方向
(C)手机在 t1 ~ t3 时间内,受到的支持力先减小再增大
(D)手机在 t1 ~ t3 时间内,支持力对手机始终做正功
【答案】
D
8.如图,A、B、C、D、E、F 是六个隔音房间,每个房间中有一个纸杯,它们相互之间通过相同的鱼线连接到 O 点,每个房间到 O 点的距离相等。现有五位阿卡贝拉小组的成员同时在 A、B、C、D、E 房间中通过纸杯演唱一首作品,那么在 F 处的听众通过纸杯会听到
(A)五人的合唱
(B)杂乱的噪音
(C)单独某个人的声音
(D)不同人的声音,但同一时刻只能听到一人
【答案】
A
9.一列重达 134 吨的磁悬浮列车静止悬浮在长直轨道上,已知力量均衡的 8 名儿童在 30 s 内用力可以拉动列车前进 4.5 m。现换成其中的 4 名儿童,用比之前更大的力拉整列列车,1 min 内,列车会
(A)静止不动 (B)移动不超过 3 m
(C)移动 4 ~ 5 m (D)移动 8 m 以上
【答案】
D
10.己知地球近地卫星的周期为 T1,同步卫星的周期为 T2。已知万有引力常量为 G,球的体积公式为 V = \(\frac{4}{3}\)πr3,则地球的平均密度为
(A)\(\frac{{3\pi }}{{GT_1^2}}\) (B)\(\frac{{GT_1^2}}{{3\pi }}\) (C)\(\frac{{3\pi }}{{GT_2^2}}\) (D)\(\frac{{GT_2^2}}{{3\pi }}\)
【答案】
A
11.如图,小磁针放置在水平面内的 O 点,四个距 O 点相同距离的螺线管 A、B、C、D,其中心轴均通过 O 点,且与坐标轴的夹角均为 45°。设小磁针的 N 极从 y 轴顺时针转动的角度为 θ,在四个螺线管没有通电的情况下 θ = 0°。若四个螺线管中分别通有 I、2I、3I、4I 的电流,方向如图所示,则 θ 为
(A)45° (B)90° (C)135° (D)180°
【答案】
D
12.两个相距很近的等量异种点电荷组成的系统称为电偶极子。如图,一对电偶极子相距为 l,电荷量分别为 +q 和 −q。坐标原点 O 为两者连线中点,p 点距 O 的距离为 r(r ≫ l),pO 与 y 轴夹角为 θ。设无穷远处电势为零,则下面关于 p 点电势 φ 的表达式中,你认为合理的是(真空中静电力常量为 k)
(A)φ = \(\frac{{kqr\sin \theta }}{{{l^2}}}\) (B)φ = \(\frac{{kqr\cos \theta }}{{{l^2}}}\)
(C)φ = \(\frac{{kql\sin \theta }}{{{r^2}}}\) (D)φ = \(\frac{{kql\cos \theta }}{{{r^2}}}\)
【答案】
D
13.光电效应现象说明光具有______性,如图是电磁波谱,由图可知可见光的最高频率为______Hz。
【答案】
粒子,7.7×1014
14.如图所示电场,一个电子在 P 点和 Q 点所受电场力大小 FP______FQ,电势能 EP_______EQ。(均选填“>”、“=”和“<”)
【答案】
>,<
15.浅水处水波的速度跟水的深度有关,其关系式为 v = \(\sqrt {gh} \),式中 h 为水的深度,g 为重力加速度,如图甲所示是一个池塘的剖面图,A、B 两部分深度不同,图乙是从上往下俯视,看到从 P 处向外传播的水波波形(弧形实线代表波峰)。若已知A处水深为 20 cm,则B处的水波波长是 A 处水波波长的______倍,B 处的水深为_______cm。
【答案】
2,80
【解析】
16.如图电路中,电源内阻不计。定值电阻 R1 与滑动变阻器最大阻值 R2 之间满足 R1 > R2。闭合电键 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 从最高端向下滑动的过程中,电流表 A1 的示数_______,电流表 A2 的示数是______。
【答案】
减小;先减小后增大
17.如图,相距为 L 的平行金属导轨与水平面成 θ 角放置,导轨与阻值均为 R 的两定值电阻 R1、R2 相连,磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为 m、阻值也为 R 的导体棒 MN,以速度 v 沿导轨匀速下滑,它与导轨间的动摩擦因数为 μ,则导体棒下滑的速度大小为________,电阻 R1 消耗的热功率为_______。
【答案】
\(\frac{{3mgR(\sin \theta - \mu \cos \theta )}}{{2{B^2}{L^2}}}\),\(\frac{{{m^2}{g^2}R{{(\sin \theta - \mu \cos \theta )}^2}}}{{4{B^2}{L^2}}}\)
18.测量一节旧干电池的电动势和内电阻。
(1)电路图如图1所示,除干电池、电压表(量程 3 V)、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表(量程 0.6 A)
B.电流表(量程 3 A)
C.滑动变阻器(阻值范围 0 ~ 50 Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0 ~ 200 Ω)
实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用_____。
(2)某同学记录了 7 组数据,对应点已标在图 2 中的坐标纸上。根据 U-I 图像,可得电池的电动势 E = ______V,内电阻 r = ____Ω。(保留两位小数)
(3)该同学用图 1 所示电路和(1)中选定的器材继续研究水果电池。实验过程中他发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的指针几乎都不发生偏转。他断开开关,用多用电表电压挡直接测量水果电池两端的电压,示数为 2.03 V;用多用电表进一步检查电路,电路没有故障。请你分析实验中电流表和电压表指针几乎不偏转的原因。
【答案】
(1)A,C
(2)1.45(1.44 ~ 1.46),0.70(0.68 ~ 0.72)
(3)根据闭合电路欧姆定律可知,电路电流 I = \(\frac{E}{{R + r}}\),路端电压 U = \(\frac{{ER}}{{R + r}}\) = \(\frac{E}{{1 + \frac{r}{R}}}\)。
其中 E ≈ 2.03 V,R 在 0 ~ 50 Ω 间变化,而 I、U 始终几乎为零。
可知水果电池的内电阻 r 远大于 R。
19.两根足够长、互相平行的光滑金属导轨竖直放置,相距为 L,顶端接有阻值为 R 的电阻,导轨电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直,质量为 m、电阻也为 R 的金属棒 MN 在导轨上静止下落,运动过程中,MN 棒与导轨接触良好。求:
(1)通过 R 的电流方向(向左还是向右);
(2)分析说明 MN 棒的运动情况;
(3)R 上最大的电功率 Pm;
(4)当 R 上电功率达到 Pm 后,分析说明 MN 棒的机械能是否随下落高度均匀变化。
【答案】
(1)向左
(2)a 随速度 v 增大而减小,做加速度减小的加速直线运动,直到 v = \(\frac{{2mgR}}{{{B^2}{L^2}}}\) 时,a 减小到零,物体接下来做匀速直线运动
(3)Pm = \(\frac{{{m^2}{g^2}R}}{{{B^2}{L^2}}}\)
(4)机械能变化 ΔE = ΔEk + ΔEp
其中 ΔEp = − WG = − mgΔh
R 上电功率达到 Pm 后,MN 棒动能不变,ΔEk = 0,则 ΔE = −mgΔh ∝ Δh ,即机械能随下落高度均匀变化。
20.1945 年 7 月 16 日,美国的第一颗原子弹在新墨西哥州的沙漠中试爆成功。由于当时美国对原子弹武器的细节都是绝对保密的,因此试爆后测量的各种数据都是不为人知的。到了 1947 年,美国军方只是公布了原子弹爆炸火球随时间变化的照片,这些原子弹爆炸产生的蘑菇云照片在当时引起了人们极大的兴趣,出现在世界各地的报纸和杂志上。
(1)该原子弹是以钚(23994Pu)为核原料的,在中子的轰击下,一种典型的核裂变产物是氙(13554Xe)和锆(10140Zr),试写出此核反应方程;
(2)英国物理学家杰弗里·泰勒爵士通过对照片的分析,认为原子弹爆炸火球的实时半径 r 与时间 t,爆炸能量 E 以及空气密度 ρ 有关。请你写出 ρ 会影响 r 的理由,并指出当 ρ 增大时,r 将增大还是减小;
(3)接上问,如果认为 r 只与 t,E,ρ 有关,可以得到:r = CtxEyρz,其中 x、y、z、C 是无单位的常数。试求出 x、y、z 的数值;
(4)接上问,我们假定常数 C = 1,取空气密度 ρ = 1.2 kg/m3。观察图片可得,当 t = 0.025 s 时,火球半径约等于 132 m。已知 1 吨TNT当量 = 4.2×109 J,试估算该次核爆炸的当量W。
【答案】
(1)23994Pu + 10n → 13554Xe + 10140Zr + 4 10n
(2)火球扩散过程中需要推开周围空气,周围空气密度 ρ 越大,单位体积内的空气质量越大,运动状态越难改变。(由于火球需要退开空气碰撞,克服气体压力做功;周围空气密度 ρ 越大,做功也会越多)相同时间 t 内,空气被推开的距离 r 越小,因此 ρ 增大时 r 将减小。
(3)x = \(\frac{2}{5}\),y = \(\frac{1}{5}\),z = − \(\frac{1}{5}\)
(4)W ≈ 1.8×104吨 TNT 当量
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