文档内容
一、单项选择题(每小题6分,共30分)
每小题只有一个正确选项。
1. 题目摘要
嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动,已知月球质量M、半径R,探测器质量m,引力常量G。问探
测器的周期、动能、角速度或向心加速度。
正确答案:A
解析:
本题考查万有引力定律的应用。核心是万有引力提供向心力: 。
由公式推导周期: ,选项A正确。
动能公式应为 ,选项B错误(误写为2R)。
角速度应为 ,选项C错误。
向心加速度应为 ,选项D错误(误写为R²)。
关键点:向心力公式的变形,注意半径r与月球半径R的区别。
2. 题目摘要
港珠澳大桥索塔与钢索分析,判断索塔受力的说法。
正确答案:C
解析:
本题考查合力与分力的关系。钢索对索塔的拉力合成后,方向取决于对称性。
选项A错误:钢索数量增加不改变索塔受到的向下压力(合力等于桥身重力)。选项B错误:降低索塔高度会增大钢索间夹角,从而增大拉力。
选项C正确:钢索对称且拉力相等时,水平分力抵消,合力竖直向下。
选项D错误:钢索不必对称分布,只要拉力满足几何关系即可。
关键点:利用平行四边形定则分析合力的方向。
3. 题目摘要
带电小球在匀强电场中从M点竖直向上运动,通过N点时速度大小为2v,方向与电场相反。求能量变化。
正确答案:B
解析:
本题考查电势能、机械能等概念。小球运动可分解为竖直上抛和水平匀加速。
动能增加量: ,选项A错误。
机械能增加量等于电场力做功:水平方向动能增加 ,选项B正确。
重力势能增加量等于竖直方向动能减少量 ,选项C错误。
电场力做正功,电势能减小,选项D错误。
关键点:独立分析两个方向的运动,机械能变化由非重力做功(电场力)决定。
4. 题目摘要
霍尔元件在磁场中通电流,判断前后表面电势差、电压关系等。
正确答案:D
解析:
本题考查霍尔效应。电子定向移动受洛伦兹力偏转。
选项A错误:电流向右,电子向左移动,洛伦兹力向里,后表面积累电子,前表面电势高。
选项B错误:电压U与电子速度v成正比(由平衡条件 推导)。
选项C错误:电压U与元件长度c无关,只与宽度a、速度v、磁场B有关。
选项D正确:洛伦兹力与电场力平衡,即 。
关键点:自由电子受洛伦兹力方向用左手定则判断(注意电子带负电)。
5. 题目摘要
a、b、c三种光的光电效应光电流-电压关系图,判断通过三棱镜时的光路图。
正确答案:C
解析:
本题考查光电效应和光的折射。遏止电压大的光频率高,折射率大。
由光电效应方程 ,遏止电压关系: ,故b光频率最高。
频率高的光折射率大,通过三棱镜时偏折程度大,因此b光偏折最厉害。
选项C的光路图中b光偏折最大,符合题意。
关键点:遏止电压与频率成正比,频率高则折射率大。二、不定项选择题(每小题6分,共18分)
每小题有多个正确选项,全部选对得6分,选对但不全得3分。
6. 题目摘要
关于核聚变的说法判断。
正确答案:AD
解析:
本题考查核聚变的特点。
选项A正确:聚变比裂变更安全、清洁(辐射少)。
选项B错误:并非任何原子核都能聚变,需轻核如氘、氚。
选项C错误:聚变有质量亏损,总质量减小。
选项D正确:轻核聚变后比结合能增加,原子核更稳定。
关键点:聚变释放能量,伴随质量亏损和比结合能增加。
7. 题目摘要
一列简谐横波沿x轴传播, 和 处质点的振动图象如图1、图2所示,求波速可能值。
正确答案:BC
解析:
本题考查波速的多解性。周期T=4s,由振动图象知,两质点相位差可能导致波长多解。
若波沿x轴正方向传播: ,波速 ,n=0时v=6m/s(不在选项),n=1时
v=1.2m/s(选项C)。
若波沿x轴负方向传播: ,波速 ,n=0时v=2m/s(选项B)。
选项A(7m/s)和D(1m/s)不满足通解。
关键点:波传播方向不确定和波形周期性导致多解。
8. 题目摘要
单匝闭合矩形线框在匀强磁场中匀速转动,磁通量Φ-t图象如图,判断线框平面、电动势、功等。
正确答案:BC
解析:
本题考查交流电的有效值、功等。
选项A错误: 时刻磁通量最大,线框平面与中性面重合。
选项B正确:电动势最大值 ,有效值 。
选项C正确:转一周外力做功等于焦耳热, 。选项D错误: 到 平均电动势为 ,非 。
关键点:中性面位置磁通量最大,电动势最小;有效值用于功的计算。
三、非选择题(共72分)
本部分包括实验和计算题,需写出过程。
9. 题目摘要
用普朗克常量h定义质量单位,h=6.63×10⁻³⁴,求其单位用国际单位制表示。
答案:J·s;kg·m²/s
解析:
由能量子公式 ,E单位J,γ单位s⁻¹,故h单位J·s。
换算:1 J·s = 1 N·m·s = 1 (kg·m/s²)·m·s = 1 kg·m²/s。
关键点:单位推导基于物理公式和基本单位(kg、m、s)。
10. 题目摘要
测定玻璃折射率实验,判断措施、正确操作及折射率计算。
答案:①AD;②D;③
解析:
①提高准确度措施:选间距大的玻璃砖(A)、同侧大头针距离大(D);表面不必平行(B错误);用细
大头针(C错误)。
②正确操作:光路中入射角大于折射角,且出射光平行入射光,D图符合。
③折射率公式: ,其中AC、AB为圆半径相关垂线段。
关键点:用单位圆法处理数据,减少误差。
11. 题目摘要
测定金属丝电阻率,包括螺旋测微器读数、电路设计、电阻表达式。
答案:①0.200 mm;②电路图(见解析);③ ,相等
解析:
①螺旋测微器读数:0 mm + 20.0 × 0.01 mm = 0.200 mm。
②电路设计:由于Rx约100Ω,远大于滑动变阻器阻值,采用分压接法;用电流表A1(内阻已知)测电压,
A2测总电流。电路图如下:
(电路示意图:电源E、开关S、滑动变阻器R分压接法,A2与Rx串联,A1与Rx并联)
③电阻表达式:由欧姆定律,Rx两端电压 ,电流 ,故 。测量值等于真实值,因电
压、电流测量无系统误差。
关键点:伏安法测电阻的变形,用已知内阻电流表代替电压表。
12. 题目摘要
航母舰载机滑跃起飞,水平甲板AB长150m,上翘甲板BC为圆弧,水平投影63m,夹角θ=12°。舰载机从A匀加速
经6s到B,进入BC。求飞行员水平力做功和进入BC时受到的压力。答案:(1) ;(2)
解析:
(1) 水平运动过程:由匀加速运动,位移 ,得末速度 。由动能定理,水平力做功
。
(2) 进入BC时:圆弧半径 。飞行员受重力mg和支持力FN,由牛顿第二定律:
,代入数据得 。
关键点:运动学公式与动能定理结合,圆周运动向心力分析。
13. 题目摘要
平行金属导轨,MN和PQ为金属棒,线圈磁场变化率k。虚线右侧有匀强磁场B。PQ质量m。
(1) 闭合S,使PQ静止,求水平恒力F。
(2) 断开S,PQ在F作用下加速至速度v,流过电荷量q,求安培力做功W。
答案:(1) ,方向水平向右;(2)
解析:
(1) 闭合S时:线圈感应电动势 。并联电阻 ,总电流 。PQ中电流
。安培力 安 ,需加水平向右力F平衡。
(2) 断开S后:由法拉第定律,平均感应电动势 。电荷量 ,得位移 。由
动能定理: ,代入F和x得 。
关键点:电磁感应与电路结合,安培力做功与能量守恒。
14. 题目摘要
离子引擎推力原理,正离子在电压U下加速。单位时间飘入离子数N,质量m,电荷量Ze。
(1) 推力F₁时,求N。
(2) 推导推力F与功率P的比值 表达式。
(3) 提出增大 的建议。
答案:
(1)
(2)
(3) 建议:用质量大的离子;用带电量少的离子;减小加速电压。
解析:
(1) 由动能定理: ,得离子速度 。推力F₁等于单位时间动量变化: ,联立得
N。
(2) 功率P等于电场力做功率: (因匀加速),又 ,结合速度公式得 。
(3) 为使 大,需增大m或减小Z、U(由表达式可知)。
关键点:离子加速的动能定理和功率定义,比值优化涉及物理参数选择。