題型14球面與流體模型高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI202512345678選擇題1.截至2024年4月17日,被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡已發(fā)現(xiàn)超900顆新脈沖星?！疤煅邸睂嗟厍驗長的天體進行觀測,其接收光子的橫截面半徑為R。若其對天體輻射光子的接收率為η(η<1),每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為ν的N個光子。普朗克常量為h,則該天體發(fā)射頻率為ν光子的功率為(

)A12345678123456782.如圖所示,虛線圓的半徑為R,某激光器的一端固定于圓心O點,且繞O點以角速度ω轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動過程中從激光器的另一端連續(xù)發(fā)出功率為P、波長為λ的細束激光(不計光束截面積),在虛線圓某處固定一弧形接收屏,該接收屏沿虛線圓的長度為l。已知普朗克常量為h,激光傳播的速度為c,則在激光器轉(zhuǎn)動一周的過程中,接收屏接收到的光子數(shù)為(

)B12345678123456783.太陽內(nèi)部核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量向太空輻射,太陽輻射在到達地面之前會經(jīng)過厚厚的大氣層并損失近50%的能量。現(xiàn)測得單位時間內(nèi)地球表面正對太陽光的單位面積上吸收的太陽輻射約為1.4×103J/m2·s。已知日地距離為1.5×108km,則太陽每秒鐘因輻射而虧損的質(zhì)量約為(

)A.8.8×103kgB.6.6×105kgC.2.2×107kgD.8.8×109kgD12345678【解析】

根據(jù)題意可知,1

s內(nèi)到達地面1

m2的能量為E1=1.4×103

J,太陽每秒鐘輻射到以日地距離為半徑的球面上的總能量為而太陽輻射在到達地面之前會經(jīng)過厚厚的大氣層并損失近50%的能量,則可知太陽每秒實際輻射出的總能量為E總=2E1'=7.912

8×1026

J,由愛因斯坦的質(zhì)能方程可知,太陽每秒鐘虧損的質(zhì)量為123456784.目前地球上消耗的能量絕大部分來自太陽內(nèi)部核聚變時釋放的核能。如圖所示,太陽能路燈的額定功率為P,光電池系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率為η。用P0表示太陽輻射的總功率,太陽與地球的間距為r,地球半徑為R,光在真空中傳播的速度為c。太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗,電池板接收太陽垂直照射的等效面積為S。在時間t內(nèi)(

)A12345678123456785.某景區(qū)景點噴泉噴出的水柱高約20m,如圖所示,小明了解到該噴泉專用泵額定電壓為220V,正常工作時輸入電流為3A,泵輸出的機械功率占輸入功率的75%,則此噴泉(

)A.出水流量約為0.1m3/sB.電機繞組的電阻是55ΩC.穩(wěn)定時空中處于上升狀態(tài)的水的質(zhì)量約為10kgD.噴管的橫截面積約為1.2×10-4m2D12345678123456786.如圖所示,某人用水管沖洗豎直墻面,水龍頭的流量(單位時間流出水的體積)可視為一定,水管的入水口與水龍頭相連接,水從出水口水平出射,打到墻面后不反彈順墻面流下。若用手擠壓出水口,使出水口的橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话?則被水流沖擊部分的墻面所受壓強約為擠壓前的多少倍(

)A.1 B.2 C.4 D.8C【解析】

設(shè)水龍頭的流量為Q,水流速度為v0,水管橫截面積為S,則Q=Sv0,設(shè)Δt時間內(nèi)有V體積的水打在墻面上,則這些水的質(zhì)量為m=ρV=ρQΔt=ρSv0Δt,以這部分水為研究對象,它受到墻面的作用力為F,12345678123456787.如圖所示的太陽帆飛船是利用太陽光的光壓進行宇宙航行的一種航天器。光壓是光照射到物體上對物體表面產(chǎn)生的壓力,從而使航天器獲得加速度。假設(shè)光子打到帆面上全部反射,地球上太陽光光強(單位時間垂直照射到單位面積上的光能)為I0,地球軌道半徑為r0,光在真空中傳播速度為c,則太陽帆飛船在與太陽距離為r的地方,帆面正對太陽的單位面積上的光壓為(

)B12345678123456788.(11分)無線充電可以讓手機充電時擺脫電源線的束縛。某種無線充電原理是:首先通過一個安置在墻面插座上的電流轉(zhuǎn)換器,將電能轉(zhuǎn)化為超聲波,之后讓用電設(shè)備上的接收器捕獲超聲波信號,將其再轉(zhuǎn)化回電能為設(shè)備充電。接收器單位面積上接收到的超聲波功率與接收器和電流轉(zhuǎn)換器之間距離s的二次方成反比,其將超聲波轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化效率為η1。原理圖如圖所示。某實驗電動小汽車質(zhì)量為m,其電池將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為η2。某次實驗用該裝置為其充電,接收器和電流轉(zhuǎn)換器間距為s0,充電時間為t0,此時電池剛好充滿電。充好電后啟動小汽車,小汽車經(jīng)過足夠長的距離(電能已耗盡)后進入一半徑為R的豎直放置的圓形軌道,安裝在軌道最高點的力傳感器顯示所受壓力大小恰為小汽車重力大小。不計一切摩擦,小汽車在運動過程中可視為質(zhì)點,電池在充滿電后會自動停止充電,已知重力加速度為g。求:12345678(1)電動小汽車在圓形軌道最高點的速度大小v;(2)此次實驗中接收器接收到的超聲波的功率P;(3)若小汽車不脫離軌道,充電時間t與接收器和電流轉(zhuǎn)換器間距離s應(yīng)滿足什么關(guān)系?123456781234567812345678(3)若小汽車不脫離軌道,則小汽車可能有兩種運動情況,做完整的圓周運動或