C.打到上极板时动能EkPqQ
11.近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术,其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路,其终端有主动、被动和双向三种模式,最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等.刷卡时,电路发生电谐振,给电容器充电,达到一定电压后,在读卡设备发出的射频场中响应,被读或写入信息.下列说法正确的是
A.LC电路的电容器在充电时,电流增大
B.如果增大LC电路中电容器两极板间距离,振荡周期将增大
C.LC电路中,电容器充电时,线圈中自感电动势增大
D.电磁波发射时,使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
12.一电动自行车中电源铭牌标有“48V12A·h”字样。
假设工作时输出电压恒为48V,额定功率为192W,电动机内阻为1Ω。
某次平路上行驶的人和车的总质量为100kg,阻力为总重力的0.03,则
A.额定工作电流为12A
B.以额定输出功率行驶时,电动机的效率约为92%
C.充满电后该电池的总能量为576J
D.在平路.上行驶的最大速度约为6.4m/s
13.如图甲所示,螺线管匝数n=2000匝、横截面积S=25cm2,螺线管导线电阻r=0.25Ω,在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B1按如图乙所示的规律变化。
质量为m的正方形金属框abcd置于竖直平面内,其边长为L=0.2m,每边电阻均为R=1Ω。
线框的两顶点a、b通过细导线与螺线管相连。
磁感应强度大小B2=1T的匀强磁场方向垂直金属框abcd向里,闭合开关S,金属框恰好处于静止状态。
不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力,g取10m/s2,则
A.流过金属框ab边的电流为2AB.正方形金属框abcd的质量为0.04kg
C.0~2s内,整个电路消耗的电能为4JD.ab边所受的安培力大小为cd边的
二、选择题II(本题共3小题,每小题2分,共6分。
每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。
全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
14.下列关于近代物理知识描述正确的是
A.在光电效应实验中,入射光频率越大,则光电子的最大初动能越大,饱和光电流越大
B.卢瑟福通过α粒子散射实验,提出原子的核式结构模型,并估算出原子核的大小
C.氢原子吸收光子从基态跃迁到激发态,该过程中氢原子核外电子轨道半径变大,动能变大
D.已知中子质量为939.57MeV/c2,质子质量为938.27MeV/c2,氘核质量为1875.65MeV/c2,则氘核的结合能为2.19MeV
15.如图甲为一波源的共振曲线,图乙表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴正方向传播过程中形成的机械波在t=0时刻的波形曲线,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点,则下列说法正确的是
A.图甲中,若驱动力周期变大,共振曲线的峰将向频率f小的方向移动
B.在t=2.5s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C.质点Q的振动方程为y=10sin(πt)cm
D.从t=1s到t=2.5s,质点P通过的路程为30cm
16.如图所示,匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B=
T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.4m2,线框电阻为10Ω。
线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100rad/s,匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入如图所示电路,当开关S断开时电压表读数为20V,每个电阻R=0.2Ω,C是电容器,其击穿电压为10
V,下列说法正确的是
A.如图所示时刻,线框ABCD处于中性面,穿过线框的磁通量变化率最大
B.变压器原、副线圈匝数比为5:
1
C.原线圈两端电压的有效值为100V
D.闭合开关,电容器恰好被击穿
三、非选择题(本题共6小题,共55分)
17.(7分)利用如图所示的装置可以做“探究加速度与力、质量的关系”及“探究小车的运动情况”实验。
(1)下列说法正确的是。
A.两个实验均需要平衡小车受到的摩擦力
B.两个实验均需要满足砝码及砝码盘的总质量远大于小车的质量
C.“探究加速度与力、质量的关系”实验中,通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新平衡小车的摩擦力
D.实验时,应先接通电源再释放小车
(2)两个实验都需要对打点计时器打出的纸带进行分析,正确实验操作后,得到两条纸带如下,编号①中相邻两个计数点之间还有4个计时点未标出,编号②中的点为实际打出的计时点,求出编号①情况下该小车运动过程中的加速度为(结果保留两位有效数字)。
(3)下面哪一条纸带是“探究加速度与力、质量的关系”实验得到的。
18.(7分)在学习了“测电源电动势和内阻”这一课后,小张同学想去测量“水果电池”的电动势和内阻,他找来了以下器材:
(A)一个苹果
(B)铜片和锌片各一片
(C)电流表(0~200µA,2500Ω)
(D)电压表(0~3V,内阻约几千欧)
(E)电阻箱(0~9999Ω)
(F)开关一个,导线若干
根据现有器材,他进行了以下操作:
①如图甲所示,将“苹果电池”两边分别插入铜片和锌片,并直接与所给电压表串联得到读数如图乙所示,将其记为电动势E。
②再将电压表换成所给电流表,直接与“苹果电池”串联,得到读数如图丙所示,将其记为短路电流I。
③根据欧姆定律,他计算得到内阻值r。
(1)根据以上操作,计算得到内阻r=Ω(结果保留整数)。
(2)实验后,该同学意识到上述操作测得的电动势E和短路电流I都不准确,请你分别说明理由?
。
(3)为了准确测得“苹果电池”的电动势和内阻,该同学用已有器材设计了如图丁所示的电路图,并得到电阻箱阻值和电流关系如表。
利用测得的数据,在图戊所示的坐标纸上画出适当的图像;并利用图像求出“苹果电池”的电动势E=V(结果保留两位有效数字)。
19.(9分)篮球运动员一般身材高大,弹跳力也惊人。
如图为某篮球运动员练习原地起跳摸高,若该运动员质量m=80kg,原地静止站立摸高为2.8m,起跳时该运动员先下蹲使重心下降0.5m,发力起跳摸到了惊人的3.8m高度。
若将运动员起跳过程视为匀加速运动,双脚离地腾空和下落过程所受空气阻力恒为运动员重力的0.1(其他时间阻力不计),g取10m/s2。
求:
(1)起跳过程运动员对地面的压力大小;
(2)若腾空时运动员双腿始终竖直伸直,求运动员腾空时间。
20.(12分)如图所示,一传送装置由水平传动带和半径为R的光滑竖直半圆弧轨道BC组成。
传送带AB长L=2m,以速度v=
m/s顺时针匀速传动。
一质量m=0.1kg、可视为质点的小滑块从光滑水平面以一定初速度v0滑上传送带(A点平滑连接),经传送带传送,在B点水平切入半圆弧轨道内侧(间隙宽度不计)。
小滑块与传送带间的动摩擦因数µ=0.1,传送带A端距离地面高度H=2m,g=10m/s2。
(1)若v0=2m/s,求小滑块在传送带上运动过程中,摩擦力对其做的功;
(2)若满足
(1)的条件下,求传送带由于传送小滑块而多消耗的电能;
(3)若半圆弧半径R的大小可调节,当小滑块恰好能沿圆弧轨道运动,且落在地面上与C点水平距离最大处,求水平距离的最大值,并求出满足此条件下,小滑块的初速度v0范围。
(结果可用根式表示)
21.(10分)如图所示,有一倾角θ=30°足够长的平行金属导轨,导轨上端连接阻值R=2Ω的电阻,理想电压表接在电阻两端,一个质量m=0.1kg的金属杆ab垂直跨接在导轨上.在两导轨间存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。
t=0时刻,ab杆在沿斜面向下的拉力F作用下由静止开始沿导轨向下运动,t=1.5s时杆的速度v=4m/s,整个过程中电压表的示数U随时间的变化如图乙所示。
导轨、金属杆的电阻不计,已知ab杆和导轨间的动摩擦因数µ=
,g=10m/s2。
求:
(1)第1.5s末ab杆受到的安培力的大小、ab杆受到沿斜面的拉力F的大小;
(2)第1s内ab杆克服摩擦力所做的功为多大?
(3)若3s末撤去拉力F,ab杆再经过1s停止运动,求撤去拉力F后,ab杆沿斜面下滑的位移。
22.(10分)如图所示,在xOy直角坐标系中第二象限存在半径为R的圆形磁场,磁感应强度大小为B1(未知),磁场边界分别与x轴和y轴相切。
y轴右侧0在x≥L处存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B2=1.25B1的匀强磁场,磁场左边界与x轴交于N点。
在圆形磁场最低点有一粒子源P,能沿纸面同时向y≥0的各个方向均匀发射速度大小为v0的带正电的粒子(不计重力及粒子间的相互作用),粒子电荷量为q、质量为m,其中沿y轴正方向竖直向上发射的粒子能从(0,R)处沿水平方向射入电场,并恰好打到N点。
在N点沿磁场左边界放置高为R的粒子收集板,打到收集板上的粒子被立即吸收。
sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)磁感应强度大小B1;
(2)打到收集板的粒子占总粒子数的比值;
(3)若撤去收集板,粒子最终从哪里离开电磁场。