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物理 参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C B B A C BD CD AC
解析:
1.A。无人机做匀速直线运动,所受合力为零,A正确;竖直方向的分速度不为零,重力的功率不为零,B错
误;重力的冲量不为零,C错误;无人机匀速上升,机械能增加,D错误;故选A。
2.D。由F BILsin可知,该导体棒所受磁场作用力大小F满足:0≤F≤BIL,D符合题意;故选D。
g 3
3.C。对水和桶整体进行受力分析可知,竖直方向上Tcos37mg m ,解得T mg,C正确;故选C。
5 2
4.B。杠铃升高的高度约为h=2m,因此该次抓举过程中,李霜对杠铃做的功W mgh2kJ,B正确;故选B。
5.B。t=0时刻,通过回路的磁通量为零;t=t 时刻,通过回路的磁通量为B Ssin。由法拉第电磁感应定律
0 0
Φ B Ssin
可知,0~t 时间段内,该回路中的平均感应电动势大小E 0 ,B正确;故选B。
0
t t
0
T T
6.A。由q-t图像可知,t 时刻,该电路中的电流为零,A正确;t 时刻,电容器的电荷量为零,该电路
4 2
T 3T
中的电场能为零、磁场能最大,B错误; ~ 时间段内,电容器在充电,C错误;由T 2π LC 可知,
2 4
仅增大电容器的电容,LC振荡电路的周期增大,D错误;故选A。
2π 2π T T
7.C。设内侧卫星(a或b)与同步卫星每次相距最近的周期为T,由 T T 2π,可得T 同 内 ,带
T T T T
内 同 同 内
入数据可得:每隔T 96h4d,a与同步卫星相距最近;每隔T 72h3d,b与同步卫星相距最近。显
1 2
然“三星连珠”的最小周期为T 和T 的最小公倍数,即T 12d,C正确;故选C。(其他方法亦可,此
1 2
处不做讨论分析)
1
8.BD。由平抛运动的基本规律可知:xv t,h gt2,小明与父亲扔出的套圈x相同,但父亲扔出的套圈h
0 2
较大,因此父亲扔出的套圈对应的t较长、v 较小,整个过程中的位移x h2 x2 也较大,B、D正
0
确,C错误;两个套圈落地时的速度不一定相等,A错误;故选BD。
2 d t 2
9.CD。第1滴油滴落在下极板中点C处,水平方向上 vt ,竖直方向上g v,可知油滴喷射的初
2 2 2 2
gd
速度v ,A错误;下极板的电荷量累积至油滴刚好离开B 点为止,显然B错误;水平方向的分
1
2
运动决定了油滴在平行板间运动的时间,因此最短、最长时间之比为1∶2,C正确;电场力做功最多时
2
油滴向上运动至最高点(最终从B 点离开),由运动的对称性和分析知,水平方向上 vtd ,竖直
1
2
第1页 共5页1 2 t 1 2 1
方向上h v ,从A 点到最高点由动能定理有mghW 0 m( v)2,解得W mgd,
1 电 电
2 2 2 2 2 8
1
即电势能最多减少 mgd ,D正确;故选CD。
8
10.AC。设理想变压器原线圈中的电流为I ,则在原线圈回路中,有UI U I I2r,由图1可知U 2500V,
1 1 1 1 1
带入数据解得I 5kA或20kA(20kA对应的输出功率超过1.6×104kW,舍去),因此I 5kA。原
1 1
P 1.0104kW
线圈两端的电压U 1 2kV,副线圈两端的电压U 100kV,因此原、副线圈匝数之
1 I 5kA 2
1
n U 1
比 1 1 ,A正确;风力发电机的实际输出功率PUI 1.25104kW,B错误;变压器原、副
n U 50 1
2 2
P
线圈的功率相等,P P 1.0104kW,副线圈中的电流I 2 100A,输电线上 R 消耗的功率
2 1 2 U
2
PI2R40kW,C 正确;若风力发电机的输出电压减半,则U1250V,原线圈中的电流加倍
2
P n
I 10kA,副线圈中的电流也加倍I 1 I200A,则R消耗的功率PI2R160kW,故R
1 U 2 n 1 2
2
消耗的功率增加120kW,D错误;故选AC。
F/N
5
11.(7分)
4
(1)如答图1(2分)
3
(2)不符合(2分)
2
(3)3.3(3.2~3.4均可)(3分) 1
x/cm
解析:略。 0 2 4 6 8 10 12 14 16
答图1
12.(9分)
V
(1)如答图2(2分) + - + A -
(2)B(2分) R L
(3)97%(2分)
+ - S
(4)30(28~32均可)(3分)
E 1 直流电源
答图2
解析:
(2)若ab段导线断路,则电流表指针指在零刻度线几乎不动,而电压表示数一直接近于电源电动势E ,A错
1
误;若R 短路,则电流表和电压表示数一直为零,C错误;易知B正确,故选B。
L
暗电阻亮电阻
(3)当光照强度为90lx时,由图3可知此时R 的亮电阻为30kΩ,由相对灵敏度 100%计
L
暗电阻
算可得,对应的相对灵敏度为97%。
(4)当R 两端电压超过4.0V时,易知R 的阻值大于60kΩ,由图4可知60kΩ对应的光照强度为30lx,因此当
L L
光照强度低于30lx时,路灯开始亮起。
第2页 共5页13.(10分)
解:(1)当木块刚好不会相对桌面滑动时,物块P质量最大。对木块和物块P系统,由平衡方程有:
m g2mg(2分),解得:m 0.4m(2分)
P P
(2)设刚释放时,木块和物块P系统的加速度大小为a
13
对系统,由牛顿第二定律有:3mg2mg(3m2m)a(3分),解得:a g (3分)
25
13
因此,刚释放时物块P的加速度大小为 g
25
14.(13分)
解:(1)设传送带的速度大小为u,由分析知,ab与c碰撞前已与传送带共速
1 E
由9E 2mu2(2分),解得:u3 0 (1分)
0 2 m
1
(2)设a释放时距MN的高度为h,则a下滑过程中:mgh mv2(1分)
2 0
a、b碰撞过程中:mv 2mv(1分)
0
1 2E
又E 2mv2(1分),联立解得:h 0 (1分)
0 2 mg
(3)取ab质量为M=2m,c质量为kM,ab与c发生弹性碰撞,则:
1 1 1
MuMv kMv , Mu2 Mv2 kMv2(1分)
1 2 2 2 1 2 2
1k 2
联立解得:v u,v u(1分)
1 1k 2 1k
设ab与c在PQ上匀减速的加速度大小分别为a 、a ,由题中的时间、位置关系可得:
1 2
v v v 3v v2 v2
1 3 2 或3 1 2 ,且 1 2 (2分。时、空关系全对得2分,部分正确得1分)
a a a a 2a 2a
1 2 1 2 1 2
1
解得:k 或k 3
3
2
因此:c的质量为 m(1分)或6m(1分)
3
15.(18分)
解:(1)设M N 板上速度为0的电子从O点射出时的速度为v
1 1 0
1 2eU
由动能定理有:eU mv2(2分),解得:v 0 (1分)
0 2 0 0 m
(2)①设电子从小孔射出时的最小、最大速度分别为v 、2v
1 1
由分析知,平行板间电场对所有从小孔射出的电子所做的功均相同(eU),因此M N 板上速度为0
1 1
的电子从小孔射出时的速度最小(v ),M N 板上速度为v的电子从小孔射出时的速度最大(2v )
1 1 1 1
1 1 1
由动能定理可得:eU mv2 0(1分),eU m(2v)2 mv2(1分)
2 1 2 1 2
第3页 共5页3
联立解得:v v(1分)
1 3
由分析知,M N 板上速度为0的电子从O点射出后,仅经Ⅰ区磁场偏转一次落在A点
1 1
mv 3mv
由x 2R2 1 2d (2分),解得:B (1分)
A eB 3ed
②▶分析提示1:了解通过A点和D点的电子的速度大小、方向分布。
设电子从小孔射出时与+y方向的夹角为θ、速度大小为v
v v 1
由板间匀变速曲线运动规律易知: 1 ≤v ≤2v ,其中cos≥ 1 ,即0≤θ≤60
cos 1 2v 2
1
如答图3所示,电子要通过A点,需满足: y
Ⅰ区
2Rcos 2mv A cos 2mv y 2d v 2 2v 1
eB eB v 1 βα 2v 1
由此可知,通过A点的电子的竖直 + M 2 O N 2 A D C x
- α β
M N α
1 1 β
3 v
分速度均为v vv A v
y 3 1 D
Ⅱ区
因此,通过A点的电子的速度满足:
答图3
v 1
v ≤v ≤2v ,与竖直方向的夹角α满足:cos≥ 1 ,故0≤α≤60(1分)
1 A 1 2v 2
1
同理分析可知:通过D点的电子最大速度为2v(通过函数分析或旋转圆思想等方法均可得出),
1
mv 8 3 8
设最小速度为v ,由x 2 2 3.2d 可得:v v v (1分)
2 D eB 2 15 5 1
因此通过D点的电子的速度(提示:竖直方向的分速度均为v )满足:
2
8 v 4
v ≤v ≤2v ,与竖直方向的夹角β满足:cos≥ 2 ,因此0≤β≤37(1分)
5 1 D 1 2v 5
1
▶分析提示2:确定相遇位置(空间关系)。电子在两区磁场中的运动具有周期性、等弦长。
8n 3
由n 2d n 3.2d 1.2d(其中n 、n 为自然数)(1分),可得:n 2
1 2 1 2 1 5
取最小的自然数,可得:n 7,n 4(1分)
1 2
因此电子第一次在x轴上相遇的位置:x2d n 2d 16d (1分)
1
▶分析提示3:确定相遇时的时间关系。由于电子在两区磁场中的运动具有周期性,且电子做圆周
2πm
运动的周期均为T ,因此从A、D两点出发运动时间最短的电子最快到达相遇点。
eB
π2 π2
由分析知,电子相遇时的时间:tn T n T ,得:n (π2)n (π2)(1分)
1 2π 2 2π 1 2
其中:0≤α≤60,0≤β≤37
83π
带入n 7,n 4可得,到达第一次相遇位置的电子,满足:
1 2 14
第4页 共5页当60时,37.5>37,不符合题意,舍去
418
当37时,( )<60,符合题意
7
418
由此可知,当37时相遇的时间最短,即37和( )的电子最先相遇(1分)
7
π2 180237 2πm
因此,电子第一次在x轴上相遇的时刻:tn T 4
1 2 2π 360 eB
106 3πd
解得:t (1分)
1 45v
第5页 共5页