1．火星探测

缺题干

 

1．火星绕太阳运动。

（1）以太阳为参考系，若将火星运动速度大小记为 v、加速度大小记为 a，则在火星靠近太阳的过程中___________。

A．v 和 a 均逐渐减小                                  B．v 逐渐增大，a 均逐渐减小

C．v 和 a 均逐渐增大                                   D．v 逐渐减小，a 均逐渐增大

（2）已知火星绕太阳运动的周期为 1.88 年，求火星轨道半长轴是日地轨道半径的几倍。

 

2．天和探测器绕火星做圆周运动，若探测器离火星地面高度为 h，火星的半径为 R，火星与探测器的质量分别为 M 和 m，则探测器受到的向心力大小为___________。（引力常量为 G）

 

3．已知天和探测器绕火星做圆周运动的周期和半径，求？？？

【答案】

1．（1）C    （2）1.52

2．\(\frac{{GMm}}{{{{(R + h)}^2}}}\)

3．（1）？    （2）？

 

2．汽车出行

缺题干

 

1．如图所示为行车过程中的导航画面，可知剩余行程的平均速率为________m/s。

 

2．如图（a）在一平直公路上，A、B 两小汽车在相邻两车道上沿相反方向行驶，其速度随时间变化的 v–t 图线如图（b）所示，t = 0 时，A 车在 B 车前方约 1 000 m 处。

（1）如图（b）可知，A 车在 13 s ~ 20 s 内做（    ）

A．加速度增大的加速运动

B．加速度增大的减速运动

C．加速度减小的加速运动

D．加速度减小的减速运动

（2）A 车在 0 ~10 s 内行驶距离为__________m。

（3）10 s 末两车间的距离约为多大。

 

3．如图，一质量为 M 的汽车在水平环形车道上做半径为 R、速率为 v 的匀速圆周运动。（重力加速度大小为 g）

（1）若车轮不打滑，则该车所受向心力大小为_________。（汽车可视为质点）

（2）对该车司机而言，车对司机作用力的方向_____________。

A．水平向左         B．斜向左上方             C．水平向前

D．水平向右         E．斜向右上方             F．竖直向上

（3）该车内有一用细线悬挂的小球，汽车运动过程中细线与竖直方向间夹角恒定，记为 θ。

①则 tanθ 等于_________。（细线长度远小于 R）

A．\(\dfrac{{{v^2}}}{{gR}}\)                   B．\(\dfrac{v}{{gR}}\)                   C．\(\dfrac{{v{R^2}}}{g}\)                  D．\(\dfrac{{gR}}{v}\)

②汽车加速度不同时 θ 不同，小何同学想据此制作一测量仪，利用量角器测量 θ，进而直接读出加速度大小。该测量仪刻度盘上的刻度分布可能为____________。

 

4．汽车由静止开始做匀加速直线运动，车轮上气门芯与轮轴连线在 t =0、t = 0.4 s、t = 0.8 s 时的图像如图（a）所示，则 t = 1.2 s 连线应为图（b）中的_________。

 

5．小何同学为研究某车用蓄电池的端电压和电流的关系，设计了如图（a）所示的电路。

（1）根据图（a）电路，用笔画线代替导线，在实物图（b）中完成接线。

（2）若该蓄电池的电动势、内阻均恒定，移动滑动变阻器的滑片 P，记录电路中电流表和电压表的示数 I 和U，根据测量数据绘制的 I–U 图线可能为__________。

 

6．一房车内有两个用于照明的顶灯，两灯各由一个开关独立该控制。为模拟该控制方式，小何和小葛分别设计了如图（a）和图（b）所示的实验电路，且仅在闭合开关 S₁ 或 S₂ 时，该开关对应的小灯泡均能正常发光。两电路中的电源电动势均为 24 V 且内阻均不计，所用的小灯泡均标有“12 V  1.44 W”字样。

（1）图（a）电路中，定值电阻 R₁ 的阻值为_________Ω。

（2）开关 S₁、S₂ 都闭合后，对应图（a）的电路中，两灯功率均为_________W。对应图（b）的电路中，两灯功率均为__________W。据此判断：图（a）和图（b）两个电路中，合理的是图___________电路。

【答案】

1．4.72

2．（1）C    （2）100（4 分），写成 – 100 得 3 分

（3）700 m（注意：两车并不在竖直一直线上，不知道原题的表述如何，因此这个答案有点不太严密。）

3．（1）\(\dfrac{{M{v^2}}}{R}\)

（2）E

（3）①A         ②A

4．C

5．（1）如图

（2）B

6．（1）100 

（2）0.64，1.44 ，（b）

 

3．射水鱼

射水鱼的口腔结构类似于“枪膛”，通过迅速压缩鳃盖而射出“水弹”捕食猎物。

如图，一射水鱼将头探出水面，在极短时间内射出质量为 m 的“水弹”。“水弹”被射出后，经时间 t 水平击中悬停在空中的飞虫。已知“水弹”射出时速度方向与水平面间的夹角为 θ。忽略空气阻力对“水弹”运动的点影响，以“水弹”被射出位置所在水平面为零势能面。（重力加速度大小为 g，将飞虫和“水弹”均视为质点，鱼射水过程中鱼嘴位置保持不变）

 

1．射水时，设鱼嘴对“水弹”的作用力为 F₁、“水弹”对鱼嘴的作用力为 F₂，则两者的大小与方向的关系为_________。

A．大小相等、方向相同                             B．大小相等、方向相反

C．大小不等、方向相同                              D．大小不等、方向相反

 

2．“水弹”在空中运动的过程中，其速度变化量的方向为___________。

 

3．“水弹”从离开鱼嘴到击中飞虫的过程中，其上升的高度 h = ___________。

 

4．求鱼嘴对“水弹”所做的功 W。（计算，答案用 m、g、t、θ 表示．鱼嘴射水过程中忽略“水弹”重力所做的功）

 

5．若鱼嘴对“水弹”所做的功为 Wʹ，求“水弹”的动能是其重力势能的 \(\dfrac{1}{2}\) 时的高度。

【答案】

1．B

2．竖直向下

3．\(\dfrac{1}{2}\)gt²

4．\(\dfrac{{m{g^2}{t^2}}}{{2{{\tan }^2}\theta }}\)

5．\(\dfrac{{2W'}}{{3mg}}\)

 

4．直流电动机

缺题干

 

1．电动机内部金属丝的直径约 0.5 mm。

（1）应选用下列哪种测量工具_______。

A．三角尺             B．米尺         C．螺旋测微器

（2）若金属丝的电阻 R = ？Ω，长度 l = ？m，则该金属丝的电阻率 ρ = _________Ω·m。

 

2．电动机的额定电压为 U、电阻为 R，t 时间内产生的热量为 Q，求：

（1）电动机的额定电流 I；

（2）电动机正常工作时的机械效率。

【答案】

1．（1）C    （2）？

2．（1）I = \(\sqrt {\dfrac{Q}{{Rt}}} \)

（2）η = 1 − \(\dfrac{Q}{{U\sqrt {\dfrac{Q}{{Rt}}} }}\)

 

5．星际尘埃

缺题干（星际有大量带负电的尘埃）

 

1．某一星际尘埃所带的电量可能为_________。（多选）（元电荷为 e）

A．1.6e          B．3e              C．3.2e          D．6e

 

2．边长为 L 的正三角形，A、B 点各放置一个电荷量为 + q、− q 的尘埃，则 A、B 连线中点 O 的电场强度大小为__________，C 点的电势为___________。（静电力常量为 k，取无穷远处电势为 0）

 

3．如图所示装置，电源电压恒为 U，两板间距为 d。

（1）当电键闭合后，电压传感器测得的 U–t 图像为下图中的__________。

（2）保持电键闭合，让装置中的一颗质量为 m、电量为 q 的尘埃由静止开始运动 x 距离。求：

①此过程的所用时间 t；

②此过程中尘埃电势能的变化量 ΔE_p。

【答案】

1．BD

2．\(\dfrac{{8kq}}{{{L^2}}}\)，0

3．（1）C

（2）① t = \(\sqrt {\dfrac{{2mdx}}{{qU}}} \)

② ΔE_p = − \(\dfrac{{qUx}}{d}\)

 

6．可控核聚变

缺题干（右图为中国科学院的环流器装置 EAST）

 

1．核聚变过程中，轻核聚变前、后质量的减少量为 Δm。根据爱因斯坦质能关系可知，质量为 Δm 的物质蕴藏的能量为 _________。

 

2．在装置中有一通电线圈水平放置，则 A 点处的磁场方向为_______。

A．上                     B．下                      C．左                      D．右

 

3．装置中一匀强磁场的区域中，通过横截面积为 S 区域的磁通量为 Φ，则该处的磁感应强度大小 B =_______。

 

4．用国际单位制中基本单位表示的磁感应强度单位，下列单位中正确的是__________。

A．\(\dfrac{{{\rm{kg}}}}{{{\rm{A}} \cdot {{\rm{s}}^2}}}\)              B．\(\dfrac{{\rm{V}}}{{{{\rm{m}}^2} \cdot {{\rm{s}}^2}}}\)            （C）\(\dfrac{{{\rm{kg}} \cdot {{\rm{m}}^2}}}{{{\rm{A}} \cdot {{\rm{s}}^3}}}\)               （D）\(\dfrac{{\rm{N}}}{{{\rm{A}} \cdot {\rm{m}}}}\)

 

5．装置中，若一静止质量为 m₀ 的粒子运动速度为 v，则该粒子的运动质量为__________。

A．\(\dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 + \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }}\)                B．\(\dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }}\)                C．m₀\({\sqrt {1 + \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }\)                D．m₀\({\sqrt {1 - \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }\)

 

6．利用核聚变产生的核能发电。

（1）蒸汽推动发电机发电，________能转化为________能。

（2）核能能否全部转化为电能？说明理由。（论述题）

【答案】

1．Δmc²

2．B

3． Φ/S

4．A

5．B

6．（1）内，电（或机械）

（2）不能，核能首先转化为蒸汽的内能，由于能量在退降，即内能在转化为机械能的过程中，总有一部分要散发到温度较低的环境里，只有部分内能可成为有用的机械能进一步转化为电能。（或者用选择性必修中的说法：由热力学第二定律可知——不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化）