2013·新课标广东(理综物理)
13. 某航母跑道长200 m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( )
A.5 m/s B. 10 m/s
C. 15 m/s D. 20 m/s
13.B [解析] 本题考查匀变速直线运动规律,要求学生具有应用公式解决运动学问题的能力.由v2-v=2as求得v0=10 m/s,B正确.
14. 如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.甲的向心加速度比乙的小
B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的角速度比乙的大
D.甲的线速度比乙的大
14.A [解析] 本题考查万有引力定律的应用.由G=ma得a=,即中心天体质量越小,向心加速度越小,A对;由G=mr得T=2π,即中心天体质量越小,周期越大,B错;由G=mω2r得ω=,即中心天体质量越小,角速度越小,C错;由G=m得v=,即中心天体质量越小,线速度越小,D错.
15. 喷墨打印机的简化模型如下图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中( )
A.向负极板偏转
B.电势能逐渐增大
C.运动轨迹是抛物线
D.运动轨迹与带电荷量无关
15.C [解析] 本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动.墨汁微滴带负电,根据电场力方向判断会向正极板方向偏转,A错误;电场力做正功,电势能逐渐减小,B错误;速度v垂直于匀强电场的场强方向,受电场力为恒力,故墨汁微滴做类平抛运动,C正确;在沿场强方向上的位移y=at2=·t2,垂直于场强方向的位移x=vt,轨迹方程为y=x2,即运动轨迹与带电荷量有关,D错误.
16. 如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,V和A均为理想电表,灯泡电阻RL=6 Ω,AB端电压u1=12 sin100πt (V).下列说法正确的是( )
A.电流频率为100 Hz
B.V的读数为24 V
C.A的读数为0.5 A
D.变压器输入功率为6 W
16.D [解析] 由u1=12 sin100πt(V)得,输入电压有效值U1=12 V,ω=100π rad/s,故电流频率f==50 Hz,A错;根据=得电压表的读数U2=6 V,B错;电流表的读数I2==1 A,C错;灯泡功率P2==6 W,则变压器输入功率P1=P2=6 W,D对.
二、双项选择题
17. 铀核裂变是核电站核能的重要来源,其一种裂变反应式是92U+n―→68Ba+Kr+3n.下列说法正确的有( )
A.上述裂变反应中伴随着中子放出
B.铀块体积对链式反应的发生无影响
C.铀核的链式反应可人工控制
D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响
17.AC [解析] 由核反应方程知有中子生成,选项A正确;铀块体积和铀块纯度对链式反应的发生都有重要影响,B错误;核反应堆的铀核链式反应的速度可人工控制, C正确;放射性元素的半衰期由核本身的因素决定,与环境温度无关,D错误.
18. 右图为某同学设计的喷水装置.内部装有2 L水,上部密封1 atm的空气0.5 L,保持阀门关闭,再充入1 atm的空气0.1 L.设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变.下列说法正确的有( )
A.充气后,密封气体压强增加
B.充气后,密封气体的分子平均动能增加
C.打开阀门后,密封气体对外界做正功
D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光
18.AC [解析] 充气后,气体分子密度增大,压强增大,A正确;所有过程中温度不变,故气体的分子平均动能不变,B错误;打开阀门后,水会向外喷出,气体体积增大,密封气体对外界做正功,C正确;打开阀门后,密封气体的压强越来越小,由于大气压强水不能喷光,D错误.
19. 如下图,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有( )
A.甲的切向加速度始终比乙的大
B.甲、乙在同一高度的速度大小相等
C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D.甲比乙先到达B处
19.BD [解析] 由机械能守恒定律知:下落相同的高度,获得相同的动能,故甲、乙在同一高度的速率相等,B正确;作出速率一时间图像如图所示.最初甲的加速度大,速度增加得快,下落得快,乙的加速度小,速度增加得慢,所以甲先到达B处,A、C错误,D正确.
20. 如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( )
A.P向下滑动
B.P静止不动
C.P所受的合外力增大
D.P与斜面间的静摩擦力增大
20.BD [解析] 物体P静止于斜面上,则mgsinθ≤μmgcosθ,把物体Q轻轻地叠放在P上时,P、Q整体质量增加,相对斜面仍然满足m′gsinθ≤μm′gcosθ,故P静止不动,所受的合外力为零,A、C错误,B正确;P所受的合外力为零,P与斜面间的静摩擦力增大为m′gsinθ,D正确.
21. 如图所示,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力.下列说法正确的有( )
A.a、b均带正电
B.a在磁场中飞行的时间比b的短
C.a在磁场中飞行的路程比b的短
D.a在P上的落点与O点的距离比b的近
21.AD [解析] 由左手定则可知A正确;根据洛伦兹力提供向心力,有Bvq=,解得r=,由于同种粒子且速度相同,所以在磁场中运动的轨道半径相同,示意图如图所示,从图中可以看出b离子轨迹为半圆,a离子轨迹超过半圆,B、C错误,D正确.
34. (1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如下图a所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50 Hz,纸带上计数点的间距如图b所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.
a b
图16
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带.
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车.
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连.
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔.
上述实验步骤的正确顺序是:____________________(用字母填写).
②图b中标出的相邻两个计数点的时间间隔T=____________________s.
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=__________________.
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=____________________.
(2)下图a是测量电阻Rx的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.
图17(a)
图17(b)
图17(c)
①根据原理图连接图b的实物图.
②断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=________V/cm.记录此时电流表A1的示数.
③保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图c中标出.写出Rx与L、I、u的关系式Rx=______________;根据图c用作图法算出Rx=______________________ Ω.
34.(1)①DCBA ② 0.1 ③ ④
[解析] ②每相邻两点之间还有4个记录点未画出,故T=5×0.02 s=0.1 s
③中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则v5=.
④由逐差法得加速度a==.
(2)①实物图连接如图所示 ②0.1 ③ 6
35. 如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m.P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端,质量为2m且可看作质点.P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内).P与P2之间的动摩擦因数为μ,求:
(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;
(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep.
35.(1)v1=v0 v2=v
(2)x=-L Ep=mv2
36. 如图a所示,在垂直于匀强磁场B的平面内,半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动,圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接,电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件.流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图b所示,其中ab段和bc段均为直线,且ab段过坐标原点.ω>0代表圆盘逆时针转动,已知:R=3.0 Ω,B=1.0 T,r=0.2 m.忽略圆盘、电流表和导线的电阻.
(1)根据图b写出ab、bc段对应的I与ω的关系式;
(2)求出图b中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc;
(3) 分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式.
图a
图b
36.(1)Iab=ω(-45 rad/s≤ω≤15 rad/s) IBC=ω-(15 rad/s≤ω≤45 rad/s)
(2)Ub=0.3 V Uc=0.9 V
(3)IP= ω-