-1-選擇題+試驗(yàn)題組合練(3)一、選擇題1.中國空軍八一飛行表演隊(duì)?wèi)?yīng)邀參與了2024年3月實(shí)行的巴基斯坦國慶日飛行表演。中國殲-10戰(zhàn)斗機(jī)在廣場(chǎng)上方沿水平方向自西向東飛行。該飛機(jī)翼展10m,表演地點(diǎn)位于北半球,該處磁場(chǎng)的豎直重量為5.0×10-5T,該機(jī)飛行時(shí)速度約為300m/s,下列說法正確的是()A.該機(jī)兩翼尖端電勢(shì)差大小約為0.15VB.該機(jī)兩翼尖端無電勢(shì)差C.右端機(jī)翼電勢(shì)較高D.若飛機(jī)轉(zhuǎn)向?yàn)樽詵|向西飛行,右端機(jī)翼電勢(shì)較高答案A該機(jī)兩翼尖端電勢(shì)差大小約為U=BLv=0.15V,故A正確,B錯(cuò)誤;北半球的地磁場(chǎng)方向斜向下,在豎直方向的重量向下,依據(jù)右手定則可得,無論飛機(jī)沿水平方向自西向東飛行還是自東向西飛行,左端機(jī)翼都比右端機(jī)翼的電勢(shì)高,故C、D錯(cuò)誤。2.(2024湖北武漢模擬)在氣體放電管中,用大量能量為E的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子,通過光柵分光計(jì)可觀測(cè)到肯定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能量再次進(jìn)行觀測(cè),發(fā)覺光譜線的數(shù)目是原來的三倍。用Δn表示兩次觀測(cè)中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差。依據(jù)氫原子的能級(jí)圖可以推斷,Δn和E的可能值為()A.Δn=1,E=10.30eV B.Δn=1,E=12.09eVC.Δn=2,E=12.09eV D.Δn=4,E=13.06eV答案A最高激發(fā)態(tài)量子數(shù)之差和最高能級(jí)量子數(shù)之差相同,因此設(shè)氫原子原來的最高能級(jí)為n,則調(diào)高后的能級(jí)為(n+Δn),則有(n+Δn)(n+Δn-1)2=3×n(n-1)2,可得n=2,Δn=1,當(dāng)氫原子汲取能量從基態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時(shí),汲取的能量ΔE=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,當(dāng)氫原子汲取能量從基態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)時(shí),汲取的能量ΔE=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV,電子與氫原子碰撞時(shí),氫原子可以汲取電子的一部分的能量,由題目的條件可知,3.(2024廣東佛山模擬)圖甲是由兩圓桿構(gòu)成的“V”形槽,它與水平面成傾角θ放置?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的圓柱體滑塊由斜槽頂端釋放,滑塊恰好勻速滑下。沿斜面看,其截面如圖乙所示,已知滑塊與兩圓桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,β=120°,則()A.μ=tanθB.左邊圓桿對(duì)滑塊的支持力為mgcosθC.左邊圓桿對(duì)滑塊的摩擦力為mgsinθD.若增大θ,圓桿對(duì)滑塊的支持力將增大答案B滑塊恰好勻速滑下,受力平衡,對(duì)滑塊受力分析,依據(jù)平衡條件得,沿斜面方向有mgsinθ=2Ff=2μFN,垂直斜面方向有mgcosθ=2FNcosβ2=FN,解得μ=12tanθ,故A錯(cuò)誤,B正確;左邊圓桿對(duì)滑塊的摩擦力為Ff=12mgsinθ,故C錯(cuò)誤;若增大θ,cosθ減小,則圓桿對(duì)滑塊的支持力將減小,4.(2024湖北孝感模擬)如圖所示,半徑為R的圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場(chǎng)到處垂直,環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等,方向均與環(huán)面軸線方向成θ角。若給圓環(huán)通恒定電流I,則圓環(huán)所受安培力的大小為()A.0 B.2πRBIC.2πRBIcosθ D.2πRBIsinθ答案D把磁感應(yīng)強(qiáng)度分解為水平重量與豎直重量,豎直方向的磁場(chǎng)對(duì)環(huán)形電流的安培力為零,導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度等于環(huán)的周長(zhǎng),水平磁場(chǎng)對(duì)電流的安培力F=B水平I·2πR=2πBIRsinθ,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。5.(2024廣東廣州調(diào)研)如圖所示,A、B兩球用兩段不行伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接于懸點(diǎn)O,兩段細(xì)繩的長(zhǎng)度之比為1∶2。現(xiàn)讓兩球同時(shí)從懸點(diǎn)O處以肯定的初速度分別向左、向右水平拋出,至連接兩球的細(xì)繩伸直所用時(shí)間之比為1∶2。若兩球的初速度大小的比值vAvB=k,則k應(yīng)滿意的條件是A.k=22 B.k>22 C.k=12 答案A設(shè)與A、B兩球相連的繩的長(zhǎng)度分別為l和2l,當(dāng)與A球相連的繩繃直時(shí),有x=vAt,y=12gt2x2+y2=l2,解得vA=l2同理對(duì)B球有vB=(2l求得k=vAvB=6.(多選)(2024湖南張家界模擬)如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b,a球質(zhì)量為2m、帶電量為+q,b球質(zhì)量為m、帶電量為+2q,兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會(huì)相碰。則下列敘述正確的是()A.兩球相距最近時(shí),速度大小相等、方向相同B.a球和b球所受的靜電斥力對(duì)兩球始終做負(fù)功C.a、b兩球都要反向運(yùn)動(dòng),但a球先反向D.a、b兩球都要反向運(yùn)動(dòng),但b球先反向答案AD水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由完全非彈性碰撞的學(xué)問可知,當(dāng)兩球速度大小相等、方向相同時(shí),系統(tǒng)損失機(jī)械能最大,兩球相距最近,故A正確。由題意可知,a球動(dòng)量大于b球動(dòng)量,b球的速度先減小至零,然后反向加速;因系統(tǒng)動(dòng)量水平向右,當(dāng)速度相同時(shí),兩球速度均向右,之后b球做加速運(yùn)動(dòng),a球接著做減速運(yùn)動(dòng),速度減至零后,起先反向;故a、b球都要反向運(yùn)動(dòng),但b球要先反向運(yùn)動(dòng),因此靜電斥力對(duì)b球先做負(fù)功后做正功,故B、C錯(cuò)誤,D正確。7.(多選)(2024重慶模擬)如圖甲所示為一交變電壓隨時(shí)間改變的圖像,每個(gè)周期內(nèi),前二分之一周期電壓恒定,后二分之一周期電壓按正弦規(guī)律改變。若將此溝通電連接成如圖乙所示的電路,電阻R阻值為100Ω,則()A.志向電流表讀數(shù)為0.75AB.志向電壓表讀數(shù)為100VC.電阻R消耗的電功率為50WD.電阻R在100秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量為5625J答案AD依據(jù)電流的熱效應(yīng),一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=U2RT=(100V)2R×T2+502V2R×T2,解得U=75V,電流表讀數(shù)I=UR=0.75A,故A正確,B錯(cuò)誤;電阻R消耗的電功率P=I2R=56.25W,故C8.(多選)(2024河南開封三模)如圖所示,M、N兩點(diǎn)處于同一水平面,O為M、N連線的中點(diǎn),過O點(diǎn)的豎直線上固定一根絕緣光滑細(xì)桿,桿上A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。第一種狀況,在M、N兩點(diǎn)分別放置電荷量為+Q和-Q的等量異種點(diǎn)電荷,套在桿上帶正電的小金屬環(huán)從A點(diǎn)無初速度釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn);其次種狀況,在M、N兩點(diǎn)分別放置電荷量為+Q的等量同種點(diǎn)電荷,該金屬環(huán)仍從A點(diǎn)無初速度釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。則兩種狀況中()A.金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度第一種狀況較大B.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間第一種狀況較短C.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,動(dòng)能與重力勢(shì)能之和均保持不變D.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中(不含A、B兩點(diǎn)),在桿上相同位置的速度第一種狀況較大答案BD等量異種電荷連線的中垂線是等勢(shì)線,帶電金屬環(huán)沿桿運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能不變,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,金屬環(huán)所受合力等于重力,做加速度等于重力加速度的勻加速直線運(yùn)動(dòng);在等量同種正電荷連線的中垂線上,中點(diǎn)O電勢(shì)最高,與中點(diǎn)O距離越遠(yuǎn),電勢(shì)越低,A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,電勢(shì)相等,金屬環(huán)的電勢(shì)能相等,重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,第一種狀況與其次種狀況在B點(diǎn)的速度相等,故A錯(cuò)誤;由于到B點(diǎn)前其次種狀況的平均速度比較小,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng),故B正確;等高處重力勢(shì)能相等,但到B點(diǎn)前其次種狀況的速度均較小,所以動(dòng)能與重力勢(shì)能之和其次種狀況均較小,故C錯(cuò)誤;其次種狀況中金屬環(huán)電場(chǎng)力先是阻力后是動(dòng)力,到B點(diǎn)時(shí)與第一種狀況速度相等,故D正確。二、試驗(yàn)題9.(2024福建泉州模擬)為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值,某同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí),通過電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測(cè)得數(shù)據(jù),用計(jì)算機(jī)分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U-I圖線,請(qǐng)回答下列問題:甲乙(1)依據(jù)圖乙中的M、N兩條圖線可知。

A.圖線M是依據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的B.圖線M是依據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的C.圖線N是依據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的D.圖線N是依據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的(2)依據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0=Ω。

(3)電源電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻r=Ω。

答案(1)BC(2)2.0(3)1.46(1.44~1.48)1.65(1.60~1.70)解析(1)定值電阻的U-I圖線是正比例函數(shù)圖線,肯定經(jīng)過原點(diǎn),故圖線M是依據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的;而圖線N的電壓隨電流的增大而減小,故為電源的U-I圖線,是由電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪得的,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤;(2)由題圖乙圖線M可知,R0=0.8-00.4-0(3)由U=E-Ir可知,圖線N的縱截距表示電源電動(dòng)勢(shì),為1.46V;斜率的肯定值大小表示內(nèi)電阻,r=1.46-0.80.4-0Ω=1.65Ω10.(2024福建龍巖質(zhì)檢)某愛好小組想測(cè)量一卷彈性可忽視的尼龍線可承受的最大拉力,他們選擇運(yùn)用拉力傳感器和鋼卷尺來完成試驗(yàn)。他們首先從整卷線上剪下一段樣品線(重力不計(jì)),穿上一個(gè)質(zhì)量很小且光滑度很高的小環(huán),然后將線兩端分別固定在兩根豎直桿上的兩個(gè)適當(dāng)位置A、B,如圖所示,用拉力傳感器拉住小環(huán),豎直向下漸漸增大拉力,直到將線拉斷。(1)第一次試驗(yàn)測(cè)量時(shí),發(fā)覺傳感器的示數(shù)已經(jīng)很大了但仍沒有拉斷尼龍線,他們分析發(fā)覺尼龍線的長(zhǎng)度不合適,應(yīng)當(dāng)將尼龍線長(zhǎng)度(填“加長(zhǎng)”或“縮短”)。

(2)正確調(diào)整后進(jìn)行其次次試驗(yàn),豎直向下拉光滑小環(huán),漸漸增大拉力,當(dāng)視察到傳感器示數(shù)為F時(shí)尼龍線被拉斷。(3)該愛好小組要想得到尼龍線可承受的最大拉力,還須要測(cè)量的物理量是(并寫出相應(yīng)的符號(hào))。

(4)寫出計(jì)算承受最大拉力的表達(dá)式,