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精品解析:【市级联考】浙江省宁波市慈溪市2019届高三(上)期末

发布时间:2019-06-07 12:51 来源:未知 编辑:admin

  \r\u0013 PAGE \\* MERGEFORMAT \u00141\u0015\r汇聚名校名师,奉献精品资源,打造不一样的教育!\r浙江省宁波市慈溪市2018-2019学年高三(上)期末物理试卷\r选择题1(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,不选、多选、错选均不得分)\r1.下列物理量属于矢量的是( )\rA. 电势差\tB. 线速

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  一、选择题1(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,不选、多选、错选均不得分)

  2.北京时间2018年4月13日晚上19:00全国游泳冠军赛男子200米自由泳决赛进行,孙杨以1分46秒07轻松夺冠(国际标准游泳池长50米),下列说法正确的是( )

  3.如图所示,有向直线为某点电荷电场中的一条电场线,其上两点a、b相距为d,电势差为U,b点的场强大小为E,把电荷量为q的试探电荷从a点移到b点,电场力做功为W,该试探电荷在a点所受的电场力大小为F,下列关系式一定正确的是( )

  C. 图丙中,在水平直跑道上减速的飞机,伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力

  D. 图丁中,滑冰运动员通过圆弧弯道处,若此时地面摩擦力突然消失,则运动员将在冰面上沿着轨迹半径方向

  A. 图甲为电容器充电示意图,充完电后电容器上极板带正电,两极板间的电压 U 等于电源的电动势 E。

  C. 图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,两种电容使用时都严格区分正负极

  D. 图戊中的电容器上有“5.5V 1.0F”字样,说明该电容器只有两端加上 5.5V 的电压时电容才为1.0F

  6.现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,若运动员顺利地完成了该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,则

  7.如图是两点电荷组成了电荷系统,其电场线分别如图所示,图中实线为电场线,未标注方向,虚线上A、B、C、

  C. 图中的A点和D点附近没有电场线,所以电场强度为零试探电荷置于A点和D点都不受电场力作用

  8.高中体育课上身高1米7的小明同学参加俯卧撑体能测试,在60s内完成35次标准动作,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于( )

  9.2018年5月9日凌晨2时28分,我国在太原卫星发射中心,用长征四号丙运载火箭将高分五号卫星送入705公里高度的轨道,高分五号卫星和之前发射的高分四号卫星都绕地球做匀速圆周运动。高分四号卫星是一颗相对地球赤道某位置静止的光学遥感卫星,下列关于这两颗卫星说法正确的是( )

  10.下图是小丽自制的电流表原理图,质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k,在边长为ab=L1,bc=L2的矩形区域abcd内均有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度,MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流大小。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g,则

  11.如图甲所示为小球在一端固定于O点的轻弹簧的牵引下在光滑水平面上做椭圆运动的轨迹,图乙为某卫星绕地球做椭圆运动的轨迹,则下列说法中正确的是( )

  12.如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”,若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,磁感应强度为B=0.1T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R0=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5V,则( )

  13.18世纪,数学家莫佩尔蒂,哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球;假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球,一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中,忽略一切阻力,此人可以从南极出口飞出,(已知此人的质量m=50 kg;地球表面处重力加速度g取10 m/s2;地球半径R=6.4×106 m;假设地球可视为质量分布均匀的球体.均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是

  C.人从北极开始下落,到刚好经过地心的过程,万有引力对人做功W=3.2×109 J

  D.当人下落经过距地心12R瞬间,人的瞬时速度大小为43×103 m/s

  14.家电待机耗电问题常常被市民所忽略。宁波市电力公司曾举办“计量日进您家”活动,免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。在上门实测过程中,技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右,小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。据最新统计宁波市的常住人口约760万人,参考下表数据,估算每年宁波市家庭用电器待机耗电量约为( )

  15.反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似,已知静电场的方向平行于x轴,其电势q随x的分布如图所示,一质量m=1.0×10﹣20kg,带电荷量大小为q=1.0×10﹣9C的带负电的粒子从(1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素,则( )

  B. x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1:E2=2:1

  二、选择题Ⅱ(本题共3小题.每小题3分,共9分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选不全的得1分,有选错或不答的得0分)

  A. 彩超是利用超声波反射波相对发射波的频率变化测量血液流速,利用了波的干涉

  C. 牛顿环是两个玻璃表面间的空气膜引起薄膜干涉形成的,亮暗相间的环状条纹距离相等

  D. 狭缝越窄,屏上中央亮条就越宽,表明更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置,但粒子的动量的不确定却更大了

  17.如图所示,甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=2s时的波动图象,乙图是该波传播方向上介质中x1=6m质点从t=0时刻起的振动图象,a、b是介质中平衡位置为x1=3m和x2=5m的两个质点,下列说法正确的是( )

  C. x=200m处的观察者向x轴负方向运动时,接收到该波的频率一定为0.25Hz

  A. 甲图中,球m1以速度v碰撞静止球m2,若两球质量相等,碰后m2速度一定为v

  三、计算题(本题共4小题,共46分.解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)

  19.如图所示是冬奥会项目冰壶比赛场地示意图,左侧是投掷区域,起点靠近挡板处固定有起滑架,供掷壶的运动员蹬踏之用,右侧大本营。比赛时,我国队员在场上交流用时间代表掷冰壶的力度,例如说“10s”、“12s”“13s”等,那指的是冰壶在起点线A和前卫线B之间运动所用的时间,冰壶与冰面的动摩擦因数μ=0.015,g=10ms2

  (1)运动员不做擦冰等人为干预的动作,冰壶从起点线A沿直线前进不与其他冰壶碰撞,冰壶可以停在大本营的丁字线

  D处,请估算这种情况冰壶离开起点线A到前卫线B之间所用的时间t(保留小数点后面一位)

  (2)已知冰壶的质量为20kg,冰壶是从投掷区的后卫线C由静止开始运动,到起点线A处被释放,最终停止在大本营的丁字线处,则运动员对冰壶做了多少功?

  20.三维弹球(DPmb1D是Window里面附带的一款使用键盘操作的电脑游戏,小明同学受此启发,在学校组织的趣味班会上,为大家提供了一个类似的弹珠游戏。如图所示,将一质量为0.1kg的小弹珠(可视为质点)放在O点,用弹簧装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB运动,BC段为一段长为L=5m的粗糙水平面,与一倾角为45°的斜面CD相连,圆弧OA和AB的半径分别为r=0.49m,R=0.98m,滑块与BC段的动摩擦因数为μ=0.4,C点离地的高度为H=3.2m,g取10m/s2,求

  (1)要使小弹珠恰好不脱离圆弧轨道运动到B点,在B位置小滑块受到半圆轨道的支持力的大小;

  (3)若在斜面中点竖直立一挡板,在不脱离圆轨道的前提下,使得无论弹射速度多大,小弹珠不是越不过挡板,就是落在水平地面上,则挡板的最小长度d为多少?

  21.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具,某实验小组利用质谱仪分析某气体原子的组成,让该中性气体分子进入电离室A,在那里被电离成电子和+1价的正离子,这些离子从电离室缝S1飘出(初速度不计),分2次分别进入电场方向相反的加速电场被加速,然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场,观察发现一部分粒子打在底片上的P点。已知缝S2与P之间的距离为x1=2.0cm,另外一部分粒子打在底片上的Q点,已知缝S2与Q点间在沿S2P方向上距离为x2=6.4cm,磁场宽度为d=30cm,质子的质量为mp,假设中子的质量mn=mp,且约为电子质量me的1800倍,即mn=mp=1800me.则:

  22.如图所示,水平光滑的平行金属导轨MM′,MN′,导轨间距L,左端与电阻相连接,电阻阻值为R,匀强磁场竖直向下分布在导轨所在的空间内,磁感应强度为B,质量为m的金属棒在垂直导轨的方向上静止在导轨上,设导轨与捧的电阻均不计,g取10m/s2,则:

  (1)如图1在棒上施加一个垂直棒的恒力F,求金属棒所能达到的最大速度wm的大小;

  (2)将电阻R换成电容器,电容为C,在棒上施加一个垂直棒的恒力F,如图2所示,当金属棒右移x时(未离开磁场,电容器充电时间不计,此时电容器未被击穿),求此时电容器的带电量q

  (3)不加恒力F,使棒以一定的初速度向右运动,如图3所示,当其通过位置a时速率表示为va,通过位置b时速率表示为vb(注:va、vb未知),到位置c时棒刚好静止,a、b与b、c的间距相等,以金属棒在由a→b和b→c的两个过程中,回路中产生的电能Eab与Ebc之比为多大?

  精品解析:【市级联考】浙江省宁波市慈溪市2019届高三上学期期末考试物理试题(解析版).doc:浙江省宁波市慈溪市2018-2019学年高三(上)期末物理试卷

  一、选择题1(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,不选、多选、错选均不得分)

  B.线速度既有大小又有方向,运算法则是平行四边形定则,知线速度是矢量,故B正确。

  C.电流虽有方向,但电流运算时不遵守矢量的运算法则:平行四边形定则,所以电流是标量,故C错误。

  2.北京时间2018年4月13日晚上19:00全国游泳冠军赛男子200米自由泳决赛进行,孙杨以1分46秒07轻松夺冠(国际标准游泳池长50米),下列说法正确的是( )

  【详解】A.质点是理想化的物理模型,物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时,物体才可以看做质点,所以研究孙杨的技术动作时,孙杨的形状不能忽略,即孙杨不能看做质点,故A正确;

  D.200米游泳比赛的位移是0,根据平均速度定义式可知平均速度也是0,故D错误。

  3.如图所示,有向直线为某点电荷电场中的一条电场线,其上两点a、b相距为d,电势差为U,b点的场强大小为E,把电荷量为q的试探电荷从a点移到b点,电场力做功为W,该试探电荷在a点所受的电场力大小为

  【详解】a点的场强大小为在a点的试探电荷受到的电场力与试探电荷的电荷量的比值,即Ea=Fq,因电场不一定是匀强电场,可知b点的场强不一定是E=Fq,故A错误;公式U=Ed只适用与匀强电场,对非匀强电场不适用,故B错误;点电荷产生的场强大小为E=kqd2,其中q为点电荷,d为到该点电荷的距离,故C错误;从a到b电场力做功为W=qU,所以电势差U=Wq,故D正确。故选D。

  C. 图丙中,在水平直跑道上减速的飞机,伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力

  D. 图丁中,滑冰运动员通过圆弧弯道处,若此时地面摩擦力突然消失,则运动员将在冰面上沿着轨迹半径方向“离心”而去

  A项:图甲中,蹲在体重计上的人突然站起的瞬间处于超重状态,所以体重计的示数大于人的重力,故A正确;

  B项:图乙中,在玻璃漏斗中做匀速圆周运动的小球受到的合外力提供向心力,所以合外力的大小恒定,方向时刻变化,故B错误;

  C项:图丙中,在水平直跑道上减速的飞机,伞对飞机的拉力与飞机对伞的拉力为作用力与反作用力,所以两力大小相等,方向相反,故C错误;

  D项:图丁中,滑冰运动员通过圆弧弯道处,若此时地面摩擦力突然消失,则运动员将沿圆弧切线作直线.下列电容器相关知识描述正确的是

  A. 图甲为电容器充电示意图,充完电后电容器上极板带正电,两极板间的电压 U 等于电源的电动势 E。

  C. 图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,两种电容使用时都严格区分正负极

  D. 图戊中的电容器上有“5.5V 1.0F”字样,说明该电容器只有两端加上 5.5V 的电压时电容才为1.0F

  图甲为电容器充电过程,充完电后电容器上极板与电源的正极相连,同时两极板间的电压 U 等于电源的电 动势 E,故A正确;图乙为电容器放电过程,若电容器上极板带电量为+Q,则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左,且流过的总电量为 Q,故B错误;图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,前者电容器使用时严格区分正负极,后者没有,故C错误;图戊中的电容器上有“5.5V1.0F”字样,说明该电容器两端电压最大值为 5.5V,而电容与电容器的电压,及电量均无关,总是为1.0F,故D错误;故选A.

  点睛:考查电容器的充电与放电过程,掌握电容器带电量与极板带电量的关系,理解电容的含义,与极板电量,及两端电压无关,同时区别电解电容器与可变电容器的不同.

  6.现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,若运动员顺利地完成了该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,则

  运动员竖直起跳,由于本身就有水平初速度,所以运动员既参与了水平方向上的匀速直线运动,又参与了竖直上抛运动。各分运动具有等时性,水平方向的分运动与滑板的运动情况一样,最终落在滑板的原位置。所以竖直起跳时,对滑板的作用力应该是竖直向下。故A正确,B错误;运动员在空中最高点时具有向下的加速度g,处于失重状态,选项C正确;运动员在空中运动时,则加速度恒定,所以单位时间内的速度的变化量相等,故D正确;故选ACD。

  7.如图是两点电荷组成了电荷系统,其电场线分别如图所示,图中实线为电场线,未标注方向,虚线上A、B、C、D等间距根据图象可判断( )

  C. 图中的A点和D点附近没有电场线,所以电场强度为零试探电荷置于A点和D点都不受电场力作用

  【详解】电场是客观存在的物质,但电场线是为了形象的描述电场而画上的,实际是不存在的,故A错误;电场线的疏密表示电场的强弱,根据

  E=kQr2可知,B处电荷电量大,电场线的方向总是从正电荷出发终止于负电荷,即B和C处两点电荷电性相反,故B错误;由点电荷电场强度的公式:E=kQr2和电场的叠加,易得A点和D点的电场强度并不等于零,故C错误;AB间电场方向未知,带负电的试探电荷从A移到B,电场力做功正负无法判断,故D正确。故选D。

  8.高中体育课上身高1米7的小明同学参加俯卧撑体能测试,在60s内完成35次标准动作,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于( )

  【详解】高三同学体重大约60kg,引体向上时向上运动的位移大约0.5m,则克服重力做功的平均功率P=35mght≈180W,故选C。

  9.2018年5月9日凌晨2时28分,我国在太原卫星发射中心,用长征四号丙运载火箭将高分五号卫星送入705公里高度的轨道,高分五号卫星和之前发射的高分四号卫星都绕地球做匀速圆周运动。高分四号卫星是一颗相对地球赤道某位置静止的光学遥感卫星,下列关于这两颗卫星说法正确的是( )

  【详解】高分四号卫星是一颗相对地球赤道某位置静止的光学遥感卫星,则高分四号卫星为同步卫星,周期等于24小时。故A错误;设卫星的质量为m,轨道半径为r,地球的质量为M,卫星绕地球匀速做圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则得:GMmr2=m4π2T2r=mv2r=ma得:T=2πr3GM,v=GMr,a=GMr2可知,卫星的轨道半径越小,周期越小,而角速度、线速度和向心加速度越大,“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的小,所以“高分五号”的周期较小,而线速度与向心加速度较大,故C正确,BD错误。故选C。

  10.下图是小丽自制的电流表原理图,质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k,在边长为ab=L1,bc=L2的矩形区域abcd内均有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度,MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流大小。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g,则

  试题分析:A.当有电流时,MN向下运动,进入磁场,所以受到的安培力向下,根据左手定则可知,电流一定是从M到N,故A正确;B.当电流表的示数为零时,MN中没有电流通过,MN受力平衡,所以弹簧的弹力等于MN的重力,弹簧的伸长量不为零,故B错误;C.电流表的量程即最大值,当MN杆到达cd边时为最大电流,此时由受力平衡条件可得mg+BImL1=k(L2+L0),其中kL0=mg,则BImL1=kL2所以Im=kL2BL1,故C正确;D.由Im=kL2BL1可得出任意电流的表达式为I=khBL1,所以电流和MN下降的距离h成正比例函数关系,所以刻度是均匀的,故D错误。故选AC.

  11.如图甲所示为小球在一端固定于O点的轻弹簧的牵引下在光滑水平面上做椭圆运动的轨迹,图乙为某卫星绕地球做椭圆运动的轨迹,则下列说法中正确的是( )

  【详解】小球由B经C到D点的受力与由B经A到D点的受力对称,那么两段运动对称,运动时间相等,故A错误;卫星在近地点附近的速度较大,那么由B′经C′到D′点的轨迹与由D′经A′到B′点的轨迹对称,所以在近地侧即由D′经A′到B′点的运动时间较短,故B错误;小球运动过程只有弹簧弹力做功,故小球机械能守恒,在A点弹簧弹性势能较大,故动能较小,速度较小,故C正确;卫星在C点做向心运动,故外力大于向心力,所以加速度大小大于向心加速度大小v2a,故D错误;故选C。

  12.如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”,若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,磁感应强度为B=0.1T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R0=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5V,则( )

  试题分析:由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极,在电源外部电流由正极流向负极,因此电流由边缘流向中心;器皿所在处的磁场竖直向上,由左手定则可知,导电液体受到的磁场力沿逆时针方向,因此液体沿逆时针方向旋转;故A错误;电压表的示数为1.5V,则根据闭合电路的欧姆定律:E=U+IR0+Ir,所以电路中的电流值:I=E−UR0+r=3−1.54.9+0.1=0.3A,液体所受的安培力大小为:F=BIL=BIa=0.1×0.3×0.05=1.5×10−3N,故B错误;液体的等效电阻为

  【名师点睛】在电源外部,电流由正极流向负极;由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向,从而判断出液体的旋转方向;根据闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流值,然后根据安培力的公式计算安培力的大小,根据焦耳定律计算热功率,从而即可求解。

  13.18世纪,数学家莫佩尔蒂,哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球;假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球,一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中,忽略一切阻力,此人可以从南极出口飞出,(已知此人的质量m=50 kg;地球表面处重力加速度g取10 m/s2;地球半径R=6.4×106 m;假设地球可视为质量分布均匀的球体.均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是

  C.人从北极开始下落,到刚好经过地心的过程,万有引力对人做功W=3.2×109 J

  D.当人下落经过距地心12R瞬间,人的瞬时速度大小为43×103 m/s

  人下落过程只有重力做功,重力做功效果为重力势能转变为动能,故机械能守恒,故A错误;设人到地心的距离为r,地球密度为ρ,由万有引力定律可得:人在下落过程中受到的万有引力F=GM′mr2=G·ρ·43πr3mr2=43πGρmr,故万有引力与到地心的距离成正比,故B正确;由万有引力F=43πGρmr可得:人下落到地心的过程重力做功W=23πGρmR2−0=GMm2R=12mgR=12×50×10×6.4×106J=1.6×109J,故C错误;由万有引力F=43πGρmr可得:人下落到距地心12R的过程重力做功W=23πGρmR2−23πGρmR22=12πGρmR2,设地球质量为M,则有:M=ρ·43πR3,又有地球表面物体重力等于万有引力,则有:GMmR2=mg,故g=GMR2,则重力做功为W=12πGρmR2=3GMm8R=38mgR,由动能定理可得:W=38mgR=12mv2,所以,当人下落经过距地心12R瞬间,人的瞬时速度v=34gR=34×10×6.4×106m/s=43×103m/s,故D正确;故选BD。

  【点睛】根据万有引力定律及球体体积公式求得不同半径处的万有引力表达式,进而得到万有引力做的功,再由动能定理求得人的速度;最后根据能量守恒,由能量转换求得机械能变化。

  14.家电待机耗电问题常常被市民所忽略。宁波市电力公司曾举办“计量日进您家”活动,免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。在上门实测过程中,技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右,小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。据最新统计宁波市的常住人口约760万人,参考下表数据,估算每年宁波市家庭用电器待机耗电量约为( )

  【详解】宁波的常住人口约760万人,平均每户的人口按3人计算,温州大约250万户家庭,所有用电器待机的总功率为:P=2×10+20+2×40+40=160W,宁波地区待机一年的耗电量为:W=250×104×160×10﹣3×365×24kWh=3×109度,故C正确,ABD错误。故选C。

  15.反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似,已知静电场的方向平行于x轴,其电势q随x的分布如图所示,一质量m=1.0×10﹣20kg,带电荷量大小为q=1.0×10﹣9C的带负电的粒子从(1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素,则( )

  B. x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1:E2=2:1

  【详解】沿着电场线方向电势降落,可知x轴左侧场强方向沿x轴负方向,x轴右侧场强方向沿x轴正方向,故A错误;:根据U=Ed可知:左侧电场强度为:E1=201×10-2V/m=2.0×103V/m;右侧电场强度为:E2=200.5×10-2V/m=4.0×103V/m;所以x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比E1:E2=1:2,故B错误;该粒子运动过程中电势能的最大值为:EPm=qφm=﹣2×10﹣8J,由能量守恒得当电势能为零时动能最大,最大动能为Ekm=2×10﹣8J,故D正确;设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2,在原点时的速度为vm,由运动学公式有:vm=qE1mt1同理可知:vm=qE2mt2;Ekm=12mvm2;而周期:T=2(t1+t2);联立以上各式并代入相关数据可得:T=3.0×10﹣8s;故C错误。故选D。

  二、选择题Ⅱ(本题共3小题.每小题3分,共9分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选不全的得1分,有选错或不答的得0分)

  A. 彩超是利用超声波反射波相对发射波的频率变化测量血液流速,利用了波的干涉

  C. 牛顿环是两个玻璃表面间的空气膜引起薄膜干涉形成的,亮暗相间的环状条纹距离相等

  D. 狭缝越窄,屏上中央亮条就越宽,表明更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置,但粒子的动量的不确定却更大了

  【详解】多普勒效应中由于波源的移动而使接收到的频率变化;故彩超技术利用的是多普勒效应,则A错误;海市蜃楼是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象,则B正确;牛顿环是两个玻璃表面间的空气膜引起薄膜干涉形成的,亮暗相间的环状条纹距离不相等,离中心越远,间距越大,则

  C错误;单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为位置不确定量越小,动量不确定量越大的缘故,则D正确;故选BD。

  17.如图所示,甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=2s时的波动图象,乙图是该波传播方向上介质中x1=6m质点从t=0时刻起的振动图象,a、b是介质中平衡位置为x1=3m和x2=5m的两个质点,下列说法正确的是( )

  C. x=200m处的观察者向x轴负方向运动时,接收到该波的频率一定为0.25Hz

  【详解】由图甲可得:波长λ=8m,由图乙可得:周期T=4s,故波速v=λT=2m/s,故A正确;根据波向右传播,由图甲可得:t=2s时刻,质点a向上振动,质点b向下振动,故速度方向不同,故B错误;波源频率f=1T=0.25Hz,观察者向波源运动,故接收到波的频率大于波源频率,即接收到该波的频率大于0.25Hz,故C错误;若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物,障碍物尺寸和波长相近,故会发生明显的衍射现象,故D正确;故选AD。

  A. 甲图中,球m1以速度v碰撞静止球m2,若两球质量相等,碰后m2速度一定为v

  【详解】甲图中,两球碰撞过程中动量守恒,机械能不增加,如果两球质量相等,发生弹性碰撞,则碰撞后m2的速度等于v,若发生非弹性碰撞,碰后m2的速度不等于v,故A错误。乙图中,图中光的颜色保持不变的情况下,光照越强,光电子数目越多,则饱和光电流越大,故B正确;丙图中,由左手定则可知,甲带正电,则甲射线由α粒子组成。乙不带电,射线乙是γ射线,丙射线粒子带负电,则丙射线由电子组成,故C错误;丁图所示的链式反应属于重核裂变,故D正确;故选BD。

  三、计算题(本题共4小题,共46分.解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)

  19.如图所示是冬奥会项目冰壶比赛场地示意图,左侧是投掷区域,起点靠近挡板处固定有起滑架,供掷壶的运动员蹬踏之用,右侧大本营。比赛时,我国队员在场上交流用时间代表掷冰壶的力度,例如说“10s”、“12s”“13s”等,那指的是冰壶在起点线A和前卫线B之间运动所用的时间,冰壶与冰面的动摩擦因数μ=0.015,g=10ms2

  (1)运动员不做擦冰等人为干预的动作,冰壶从起点线A沿直线前进不与其他冰壶碰撞,冰壶可以停在大本营的丁字线D处,请估算这种情况冰壶离开起点线A到前卫线B之间所用的时间t(保留小数点后面一位)

  (2)已知冰壶的质量为20kg,冰壶是从投掷区的后卫线C由静止开始运动,到起点线A处被释放,最终停止在大本营的丁字线处,则运动员对冰壶做了多少功?

  20.三维弹球(DPmb1D是Window里面附带的一款使用键盘操作的电脑游戏,小明同学受此启发,在学校组织的趣味班会上,为大家提供了一个类似的弹珠游戏。如图所示,将一质量为0.1kg的小弹珠(可视为质点)放在O点,用弹簧装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB运动,BC段为一段长为L=5m的粗糙水平面,与一倾角为45°的斜面CD相连,圆弧OA和AB的半径分别为r=0.49m,R=0.98m,滑块与BC段的动摩擦因数为μ=0.4,C点离地的高度为H=3.2m,g取10m/s2,求

  (1)要使小弹珠恰好不脱离圆弧轨道运动到B点,在B位置小滑块受到半圆轨道的支持力的大小;

  (3)若在斜面中点竖直立一挡板,在不脱离圆轨道的前提下,使得无论弹射速度多大,小弹珠不是越不过挡板,就是落在水平地面上,则挡板的最小长度d为多少?

  【详解】(1)弹珠恰好通过最高点A时,由牛顿第二定律有:mg=m vA2r

  (2)弹珠从B至C做匀速直线运动,从C点滑出后做平抛运动,若恰能落在D点

  (3)临界情况是小球擦着挡板落在D点,经前面分析可知,此时在B点的临界速度:v′B=4m/s

  21.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具,某实验小组利用质谱仪分析某气体原子的组成,让该中性气体分子进入电离室A,在那里被电离成电子和+1价的正离子,这些离子从电离室缝S1飘出(初速度不计),分2次分别进入电场方向相反的加速电场被加速,然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场,观察发现一部分粒子打在底片上的P点。已知缝S2与P之间的距离为x1=2.0cm,另外一部分粒子打在底片上的Q点,已知缝S2与Q点间在沿S2P方向上距离为x2=6.4cm,磁场宽度为d=30cm,质子的质量为mp,假设中子的质量mn=mp,且约为电子质量me的1800倍,即mn=mp=1800me.则:

  【详解】(1)根据左手定则知达到P点的粒子为负电荷,轨道半径为r1=12x1=0.01m,

  22.如图所示,水平光滑的平行金属导轨MM′,MN′,导轨间距L,左端与电阻相连接,电阻阻值为R,匀强磁场竖直向下分布在导轨所在的空间内,磁感应强度为B,质量为m的金属棒在垂直导轨的方向上静止在导轨上,设导轨与捧的电阻均不计,g取10m/s2,则:

  (1)如图1在棒上施加一个垂直棒的恒力F,求金属棒所能达到的最大速度wm的大小;

  (2)将电阻R换成电容器,电容为C,在棒上施加一个垂直棒的恒力F,如图2所示,当金属棒右移x时(未离开磁场,电容器充电时间不计,此时电容器未被击穿),求此时电容器的带电量q

  (3)不加恒力F,使棒以一定的初速度向右运动,如图3所示,当其通过位置a时速率表示为va,通过位置b时速率表示为vb(注:va、vb未知),到位置c时棒刚好静止,a、b与b、c的间距相等,以金属棒在由a→b

  则金属棒在由a→b与b→c的两个过程中通过棒横截面的电量q相等,即:q1=q2,

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