三相变压器的诞生
1888年,俄国科学家多利沃—多布罗夫斯基提出三相电流可以产生旋转磁场,并发明三相同步发电机和三相鼠笼式电动机。1889年,他为解决三相电流的传输及供电问题,开始研究三相变压器。与当时的单相变压器相比,多利沃—多布罗夫斯基三相变压器的原边、副边线圈并无太大差别,主要区别是在铁心布置方面。当年,他申请第1个三相变压器铁心的专利,3个心柱在周向垂直对称布置,上、下与两个轭环相连。这种结构类似欧洲中世纪的修道院,故称为“Tempeltype(寺院式)”,如图1(a)所示。“寺院式”结构后来又发展出图1(b)和图1(c)式。1891年,西门子公司又首先采用了框式铁心,见图1(d)。
图1 三相变压器铁心
世界上第一台三相变压器出现于1891年。当年8月,世界博览会在德国法兰克福(Frankfurt)召开,会议组织者为了展示交流电的输送和应用,在175km外的德国劳芬(Lauffen)的波特兰(Portland)水泥厂内装设了一套三相水轮发电机组(210kVA,150r/min,40Hz,相电压55V),向博览会上的1000盏电灯和一台100马力的三相感应电动机供电。为此,德国通用电气公司(AEG)和瑞士奥立康(Oerlikon)厂分别为劳芬-法兰克福工程提供了4台和2台三相变压器。在劳芬,AEG公司提供了2台三相升压变压器(每台100kVA,变比为1∶160,Y-Y接),Oerlikon工厂提供了一台升压变压器(150kVA,变比为1∶155);在法兰克福的两座降压变电所,则分别装有2台AEG公司生产的三相降压变压器(变比为123∶1)向电动机供电,以及一台Oerlikon工厂生产的三相降压变压器(变比为116∶1)向1000盏电灯供电。实测变压器的最高效率已达到96%。图2为AEG公司制造的三相变压器。
图2 AEG公司三相变压器(1891年)
2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.某行星的自转周期为T,赤道半径为R.研究发现,当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力,已知引力常量为G.则
A.该行星的质量为
B.该行星的同步卫星轨道半径为
C.质量为m的物体对行星赤道地面的压力为
D.环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s
2.一列简谐横波沿x轴正向传播,波形如图所示,波速为10m/s。下列说法正确的是()
A.该波的振幅为0.5m,频率为2Hz
B.此时P点向y轴负方向运动
C.再经0.9s,Q点有沿y轴正方向的最大加速度
D.再经1.05s,质点P沿波传播方向迁移了10.5m
3.氢原子的能级图如图所示,已知可见光的光子能量范围是1.63eV~3.10eV。则大量氢原子从高能级向低能级跃迁时可产生不同能量的可见光光子的种类有()
A.1种B.2种C.3种D.4种
4.如图所示,质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上,斜面B的倾角θ=30°。现用水平力F推
物体A,在F 3
再逐渐减为零的过程中,A和B始终保持静止。对此过程下列说法正
确的是( )
A .地面对
B 的支持力随着力F 的变化而变化 B .A 所受摩擦力方向始终沿斜面向上
C .A 所受摩擦力的最小值为
4mg ,最大值为3
mg D .A 对B 的压力的最小值为
3
mg ,最大值为33mg
5.科学家通过实验研究发现,放射性元素
238
92
U 有多种可能的衰变途径:23892U 先变成21083Bi ,210
83Bi 可以经
一次衰变变成81Ti a ,也可以经一次衰变变成210X b (X 代表某种元素),81Ti a 和210X b 最后都变成
206
82
Pb ,衰变
路径如图所示。则以下判断正确的是( )
A .a =211,b =82
B .①是β衰变,②是α衰变
C .①②均是α衰变
D .
238
92
U 经过7次α衰变5次β衰变后变成21083Bi
6.北京时间2019年11月5日1时43分,我国成功发射了北斗系统的第49颗卫星。据介绍,北斗系统由中圆地球轨道卫星、地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星三种卫星组成,其中中圆地球轨道卫星距地高度大约24万千米,地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星距地高度都是大约为3.6万千米。这三种卫星的轨道均为圆形。下列相关说法正确的是( ) A .发射地球静止轨道卫星的速度应大于11.2km/s
B .倾斜地球同步轨道卫星可以相对静止于某个城市的正上空
C .根据题中信息和地球半径,可以估算出中圆地球轨道卫星的周期
D .中圆地球轨道卫星的向心加速度小于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度
7.如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。有一个可绕固定转轴转动的铜盘,铜盘的一部分处在蹄形磁体中实验时用导线连接铜盘的中心C 。用导线通过滑片与钢盘的边线D 连接且按触良
A.如图甲所示,产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心圆环中的磁通量发生了变化
B.如图甲所示,因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变,所以没有感应电动势
C.如图乙所示,用外力顺时针(从左边看)转动铜盘,电路中会产生感应电流,通过R的电流自下而上D.如图乙所示,用外力顺时针(从左边看)转动铜盘,电路中会产生感应电流,通过R的电流自上而下8.如图所示,等量异种点电荷连线水平,O为两点电荷连线的中点,点A与B、B与C分别关于O点和水平连线对称。下列说法正确的是()
A.点A与B的电势一定相等
B.点A与C的场强一定相同
C.将一负电荷沿直线AC从A移至C,电场力不做功
D.将一正电荷沿直线AB从A移至B,电荷电势能一直减小
9.如图,竖直平面内的Rt△ABC,AB竖直、BC水平,BC=2AB,处于平行于△ABC平面的匀强电场中,电场强度方向水平。若将一带电的小球以初动能E k沿AB方向从A点射出,小球通过C点时速度恰好沿BC 方向,则()
A.从A到C,小球的动能增加了4E k
B.从A到C,小球的电势能减少了3E k
C.将该小球以3E k的动能从C点沿CB方向射出,小球能通过A点
D.将该小球以4E k的动能从C点沿CB方向射出,小球能通过A点
10.常言道,万物生长靠太阳,追根溯源,地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核
光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是()A.该核反应属于裂变反应
B.方程中的X为电子(0
1e
-
)
C.该核反应前后质量数守恒,因而反应前后总质量保持不变
D.该核反应过程产生的质量亏损为△
m=
2
E
c
△
二、多项选择题:本题共5
小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目
要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11.下列说法中正确的是()
A.物体温度升高,每个分子的热运动动能都增大
B.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
C.一定量100C?的水变成100C?的水蒸汽,其分子之间的势能减小
D.影响气体压强大小的两个因素是气体分子的平均动能和分子的密集程度
E.由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体是各向同性的
12.歼-15飞机是我国研制的多用途舰载战斗机。某飞行训练中,第一次舰保持静止,飞机从静止开始沿甲板运动,当飞机的速度为v时通过的距离为x1,经历的时间为t1;第二次舰以速度v0匀速运动,飞机相对甲板由静止开始沿舰运动的同方向加速,当飞机相对海面的速度为v时沿甲板通过的距离为x2,经历的时间为t2。设两次飞机均做匀加速运动且加速度大小相等。则()
A.1
21 1
t t =B.1
20
t v
t v v
=
-C.
2
1
20
()
x v
x v v
=
-D.
2
1
22
20
x v
x v v
=
-
13.如图所示,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道.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
电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场的场强大小为E,
方向竖直向上,磁感应强度方向垂直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于
E
v,重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法正确的
A.微粒在ab区域的运动时间为0
v
g
B.微粒在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=d
C.微粒在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为
6
d
v
π
D.微粒在ab、bc区域中运动的总时间为
6d
3v
()
π+
15.两列简谐横波的振幅都是20cm,传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz,沿x轴正方向传播;虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图所示区域相遇,则
A.在相遇区域会发生干涉现象
B.实线波和虚线波的频率之比为3:2
C.平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零
D.平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y>20cm
E.从图示时刻起再经过0.25s,平衡位置为x=5m处的质点的位移y<0
三、实验题:共2小题
16.某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”。图中装有砝码的小车放在长木板上,左端拴有一不可伸长的细绳,跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连。在砝码盘的牵引下,小车在长木板上做匀加速直线运动,图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出,相邻两计数点之间的距离分别是1x、2x、3x、4x、5x、6x,
打点计时器所接交流电的周期为T ,小车及车中砝码的总质量为1m ,砝码盘和盘中砝码的总质量为2m ,当地重力加速度为g 。
(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为a =________(要求结果尽可能准确)。 (2)该同学探究在合力不变的情况下,加速度与物体质量的关系。下列说法正确的是________。
A .平衡摩擦力时,要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上,纸带通过打点计时器与小车连接,再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起,移动小垫块,直到小车恰好能匀速滑动为止
B .平衡摩擦后,还要调节定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细绳保持水平
C .若用2m g 表示小车受到的拉力,则为了减小误差,本实验要求12m m
D .每次改变小车上砝码的质量时,都要重新平衡摩擦力
(3)该同学探究在1m 和2m 的总质量不变情况下,加速度与合力的关系时,他平衡摩擦力后,每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中,并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。得到多组数据后,绘出如图丙所示的a F -图像,发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。图像中直线的斜率为________(用本实验中相关物理量的符号表示)。
17.欲测量G 表的内阻g r 和一个电源的电动势E 内阻.r 要求:测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便,电表最大读数不得小于量程的1
.3
待测元件及提供的其他实验器材有: A 、待测电源E :电动势约1.5V ,内阻在0.40.7Ω-间 B 、待测G 表:量程500μA ,内阻在150250Ω~间 C 、电流表A :量程2A ,内阻约0.1Ω D 、电压表V :量程300mV ,内阻约500Ω E 、定值电阻0R :0300ΩR =;
F 、滑动变阻器1R :最大阻值10Ω,额定电流1A
G 、电阻箱2R :09999Ω~
H 、开关S 一个,导线若干
(1)小亮先利用伏安法测量G 表内阻g r .
①图甲是小亮设计的实验电路图,其中虚线框中的元件是______;(填元件序号字母) ②说明实验所要测量的物理量______; ③写出G 表内阻的计算表达式g r =______.
(2)测出200g r =Ω后,小聪把G 表和电阻箱2R 串联、并将2R 接入电路的阻值调到2800Ω,使其等效为一只电压表,接着利用伏安法测量电源的电动势E 及内阻r . ①请你在图乙中用笔画线,将各元件连接成测量电路图, (______)
②若利用测量的数据,作出的G 表示.G I 与通过滑动变阻器1R 的电流I 的关系图象如图丙所示,则可得到电源的电动势E =______V ,内阻r =______.Ω 四、解答题:本题共3题
18.如图所示,一质量为m 、电荷量为q -的带电粒子,从A 点以速度v 0垂直于电场方向射入一个电场强度为E 的匀强电场中,从B 点射出电场时的速度方向与电场线成120? 角,不计重力.求:
(1)带电粒子通过B 点时速度v B 的大小; (2)A 、B 两点间的电势差U AB .
19.(6分)如图所示,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用一根长度为L 的刚性轻质细杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气,大、小活塞的质量分别为2m 、m ,横截面积分别为2S 、S 。氮气和汽缸外大气的压强均为p 0,大活塞与大圆筒底部相距
2
L
。现通过电阻丝缓慢加热氮气,使小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐位置。已知大活塞导热性能良好,
①初始状态下氧气的压强;
②小活塞与大圆筒底部平齐时,氧气的压强。
20.(6分)如图所示,电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB ,FG 和直窄轨BC ,GH 以及直宽轨DE 、IJ 组合而成,AB 、FG 段均为竖直的
1
4
圆弧,半径相等,分别在B ,G 两点与窄轨BC 、GH 相切,窄轨和宽轨均处于同一水平面内,BC 、GH 等长且与DE ,IJ 均相互平行,CD ,HI 等长,共线,且均与BC 垂直。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B 的匀强磁场,窄轨间距为
2
L
,宽轨间距为L 。由同种材料制成的相同金属直棒a ,b 始终与导轨垂直且接触良好,两棒的长度均为L ,质量均为m ,电阻均为R 。初始时b 棒静止于导轨BC 段某位置,a 棒由距水平面高h 处自由释放。已知b 棒刚到达C 位置时的速度为a 棒刚到达B 位置时的
1
5
,重力加速度为g ,求:
(1)a 棒刚进入水平轨道时,b 棒加速度a b 的大小; (2)b 棒在BC 段运动过程中,a 棒产生的焦耳热Qa ;
(3)若a 棒到达宽轨前已做匀速运动,其速度为a 棒刚到达B 位置时的1
2
,则b 棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Q b 。
参考答案
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1.B 【解析】
该行星自转角速度变为原来两倍,则周期将变为T ,由题意可知此时: ,解得:,
故A 错误;同步卫星的周期等于该星球的自转周期,由万有引力提供向心力可得:,又
,解得:r =R ,故B 正确;行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力:,
又:,解得:,由牛顿第三定律可知质量为m 的物体对行星赤道地面的
压力为,故C 错误;7.9km/s 是地球的第一宇宙速度,由于不知道该星球的质量以及半径与地
球质量和半径的关系,故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系,故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s ,故D 错误;故选B .
点睛:重点知识:行星自转的时候,地面物体万有引力等于重力没错,但是不是重力全部用来提供向心力,而是重力和支持力的合力提供向心力;“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力. 2.C 【解析】 【分析】 【详解】
A .从图中可以看出振幅为0.5m ,波长为4m ,所以周期为
4
0.4s 10
λT v =
== 则频率为
1
2.5Hz f T
=
= 故A 错误;
B .因为波沿x 轴正向传播,所以P 点下一步会成为波峰,应该向y 轴正方向运动,故B 错误;
C .因为周期是0.4s ,简谐横波沿x 轴正向传播,所以经过0.9s 后,相当于Q 点经过0.1s 到达波谷,此时加速度最大,并且沿着y 轴正方向,故C 正确;
D .质点P 只会上下振动,不会沿波传播方向迁移,故D 错误。 故选C 。 3.D 【解析】 【详解】
大量氢原子从高能级向1n =能级跃迁时,辐射的光子能量都大于10.2eV ,不在1.63eV ~3.10eV 范围之内,发出的光都是不可见光;大量氢原子从高能级向3n =能级跃迁时,辐射的光子能量都小于1.51eV ,不在1.63eV ~3.10eV 范围之内,发出的光都是不可见光;3n =能级向2n =能级跃迁时,辐射的光子能量为1.89eV ,属于可见光;4n =能级向2n =能级跃迁时,辐射的光子能量为2.55eV ,属于可见光;5n =能级向2n =能级跃迁时,辐射的光子能量为2.86eV ,属于可见光;6n =能级向2n =能级跃迁时,辐射的光子能量为3.02eV ,属于可见光;7n =能级向2n =能级跃迁时,辐射的光子能量为3.12eV ,属于不可见光;可知只有4种可见光,故ABC 错误,D 正确。 故选D 。 4.D 【解析】 【分析】 【详解】
A .对A
B 组成的整体受力分析,整体受力平衡,竖直方向受到重力和地面对B 的支持力,所以地面对B 的支持力等于()M m g +,保持不变,A 错误; B .拉力F 最大时沿斜面向上的分力为
cos300.75F mg ?=
重力沿斜面向下的分力为
sin300.5mg mg ?=
故此时摩擦力沿斜面向下,B 错误;
C .对A 受力分析,受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用,当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力为零,所以摩擦力最小为零,当0F =时,f 最大,
max sin 300.5f mg mg =?=
C 错误;
D .垂直于斜面方向有
cos30sin 30N F mg F ?=?+
当0F =时,N F 最小,最小为
min cos302
N F mg mg =?=
当2
F mg =
时,N F 最大,最大为
max 1cos30224
N F mg mg mg =?+
?= D 正确。 故选D 。 5.D 【解析】 【分析】 【详解】 ABC .
21083
Bi 经过①变化为a 81Ti ,核电荷数少2,为α衰变,即210a 4
83812Bi Ti He →+,故
a =210-4=206
210
83
Bi 经过②变化为210b X ,质量数没有发生变化,为β衰变,即2102100
83
b 1Bi X e -→+,故 b =83+1=84 故ABC 错误; D .
23892
U 经过7次α衰变,则质量数少28,电荷数少14,在经过5次β衰变后,质量数不变,电荷数增
加5,此时质量数为 238-28=210 电荷数为 92-14+5=83 变成了
21083
Bi ,故D 正确。
故选D 。 6.C 【解析】 【详解】
A .11.2m/s 是发射挣脱地球引力控制的航天器的最小速度,而地球静止轨道卫星仍然是围绕地球做匀速圆周运动,所以地球静止轨道卫星的发射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s ,故A 错误;
B .倾斜地球同步轨道卫星只是绕地球做匀速圆周运动的周期为24小时,不可以相对静止于某个城市的正上空,故B 错误;
C .已知地球静止轨道卫星离地高度和地球半径,可得出地球静止轨道卫星的运动半径1r ,其运动周期11T =天,已知中圆地球轨道卫星距地面的高度和地球半径,可得出中圆地球轨道卫星的轨道半径2r ,根据开普
33
122
212
r r T T = 代入可以得出中圆地球轨卫星的周期2T ,故C 正确;
D .由于中圆地球轨道卫星距离地面高度小于倾斜地球同步轨道卫星距离地面高度,即中圆地球轨道卫星的运动半径较小,根据万有引力提供向心力有
2Mm
G
ma r
= 可知,中圆地球轨道卫星的向心加速度大于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度,D 错误。 故选C 。 7.C 【解析】 【分析】 【详解】
AB .外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个沿半径方向的铜棒在切割磁感线而产生的,故AB 错误;
CD .若用外力顺时针(从左边看)转动铜盘时,根据右手定则可得感应电流方向为C 到D(电源内部),D 端是感应电动势的正极,所以通过R 的电流自下而上,故C 正确,D 错误。 故选C 。 8.D 【解析】 【详解】
A .由等量异种电荷的电场分布可知,A 点电势高于C 点,C 点电势等于
B 点电势,可知点A 的电势高于B 点电势,选项A 错误;
B .由对称性可知,点A 与
C 的场强大小相同,但是方向不同,选项B 错误; C .将一负电荷沿直线AC 从A 移至C ,电场力做负功,选项C 错误;
D .将一正电荷沿直线AB 从A 移至B ,电场力做正功,则电荷电势能一直减小,选项D 正确; 故选D 。 9.D 【解析】 【分析】 【详解】
A .设小球的速度为v ,则有
2k 12
E mv =
小球通过C 点时速度恰好沿BC 方向,则说明小球在竖直方向上的速度减为0,小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,运动的位移为竖直方向上位移的2倍,则平均速度为竖直方向上平均速度的2倍,又这段时间竖直方向的平均速度为
2
v
v =
故水平方向的平均速度为
2v v v '==
又
02
C
v v +'=
解得
2C v v =
则
22k k 11
(2)422
C C E mv m v E =
== 从A 到C ,小球的动能增加了
k k k k 43E E E E ?=-=
故A 错误;
B .由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即k 3E ,重力做负功,故电场力做功大于k 3E ,则小球的电势能减小量大于k 3E ,故B 错误;
D .由上分析可知:动能为k 4
E ,则速度大小为2v ,即小球以2v 对速度从C 点沿CB 方向射出。而由AB 分析可知,小球以初速度v 沿AB 方向从A 点射出时,小球将以速度大小为2v ,方向沿BC 方向通过C 点,则小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程,所以若将小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出,小球能通过A 点;故D 正确;
C .由
D 分析可知,若将小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出,小球能通过A 点;则若将小球小于2v 的速度从C 点沿CB 方向射出,小球将经过A 点右侧。所以,若将该小球以k 3
E 的动能从C 点沿CB 方向射出,小球将经过A 点右侧,不能经过A 点,故C 错误。 故选D 。 10.D 【解析】
【详解】
A .该核反应属于聚变反应,选项A 错误;
B .根据质量数和电荷数守恒可知,方程中的X 为正电子(0
1e ),选项B 错误;
C .该核反应前后质量数守恒,但是由于反应放出能量,则反应前后有质量亏损,选项C 错误;
D .根据2
E mc ?=?可知,该核反应过程产生的质量亏损为△m=2E
c
△,选项D 正确; 故选D 。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分 11.BDE 【解析】 【分析】 【详解】
A .温度是分子热运动平均动能的标志,物体的温度升高,分子的平均动能增大,并不是每个分子热运动的动能都增大,故A 错误;
B .布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的,故B 正确;
C .一定量100C ?的水变成100C ?的水蒸汽其内能增加,但分子平均动能不变,其分子之间的势能增大,故C 错误;
D .根据压强的微观意义可知,气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关,故D 正确;
E .多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体具有各向同性现象,故E 正确。 故选BDE 。 12.BC 【解析】 【详解】
当舰静止时,根据运动学公式有: v=at 1 v 2=2ax 1 当舰运动时,有 v-v 0=at 2
220220212v t at t x v ??+-
??=?
120t
v t v v =- 2
120
()x v x v v =- 故BC 正确,AD 错误。 故选BC 。 13.BD 【解析】 【分析】 【详解】
试题分析:由受力分析及牛顿第二定律可知,甲的切向加速度先比乙的大,后比乙的小,故A 错误;由机械能守恒定律可知,各点的机械能保持不变,高度(重力势能)相等处的动能也相等,故B 错误;由甲乙的速度时间图像可知C 错误D 正确
考点:牛顿第二定律;机械能守恒定律 14.AD 【解析】 【分析】 【详解】
将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速运动,竖直分运动
为末速度为零的匀减速运动,根据运动学公式,有:水平方向:v 0=at ,2
2v d g
=;竖直方向:0=v 0-gt ;解
得a=g ①0
v t g
=
②,故A 正确;粒子在复合场中运动时,由于电场力与重力平衡,故粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力2
0v qv B m r
=
解得:0
mv r qB
=
③,由①②③得到r=2d ,故B 错误;由于r=2d ,画出轨迹,如图,由几何关系,得到回旋角度为30°,故在复合场中的运动时间为20
1263T m d t qB v ππ=
==,故C 错误;粒子在电场中运动时间为:100
212
d d t v v =
=,故粒子在ab 、bc 区域中运动的总时间为:12063t t t d v π+=+=,故D 正确;故选AD . 【点睛】
本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究,而粒子在复合场中运动时,重力和电场力平衡,洛仑兹力提供向心力,粒子做匀速圆周运动. 15.BDE 【解析】
传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz ,其周期为1.5s ,波长4m ,则波速4
/8/0.5
v m s m s T
λ
==
= ;由图可知:虚线波的波长为6m ,则周期为26
0.758
T s s v
λ
=
=
=,频率:22143f Hz T == ,则两波的频率
不同.所以不能发生干涉现象.故A 错误;实线波和虚线波的频率之比为12:3:2f f =,选项B 正确;平衡位置为x=6m 处的质点由实线波和虚线波引起的振动方向均向上,速度是两者之和,故此刻速度不为零,选项C 错误;两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m 处的质点是振动加强的,此刻各自位移都大于11cm ,故质点此刻位移y>21cm ,选项D 正确;从图示时刻起再经过1.25s ,实线波在平衡位置为x=5m 处于波谷,而虚线波也处于y 轴上方,但不在波峰处,所以质点的位移y <1.故E 正确;故选BDE.
点睛:此题主要考查波的叠加;关键是理解波的独立传播原理和叠加原理,两列波相遇时能互不干扰,各个质点的速度和位移都等于两列波在该点引起的振动的矢量和. 三、实验题:共2小题
16.362541
2
36x x x x x x T ++--- C 121m m +
【解析】
(1)[1]因为每相邻两计数点之间还有一个点为画出,为了减小偶然误差,采用逐差法处理数据,则有
26313(2)x a x T -=,25223(2)x a x T -=,24133(2)x a x T -=, 为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得
1231
()3
a a a a =++
解得 6541232
()()
36x x x x x x a T ++-++=
(2)[2]A .在该实验中,我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力,故在平衡摩擦力时,细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘,故A 错误;
B .平衡摩擦后,还要调节定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,故B 错误;
C .本实验中,对小车及车中砝码由牛顿第二定律得
1T m a =
对托盘和钩码由牛顿第二定律得
22m g T m a -=
两式联立解得
221
1m g T m m =
+ 由此可知只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量时,近似认为2T m g ≈,故C 正确; D .由于平衡摩擦力之后有 11sin cos m g m g θμθ=
故
tan θμ=
所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,故D 错误。 故选C 。 (3)[3]对盘和砝码
22m g F m a -=
对小车
1F m a =
212()m g m m a =+
认为合力2F m g =,所以
12()F m m a =+
即
12
F
a m m =
+
a F -图象是过坐标原点的倾斜直线,直线的斜率表示
12
1
m m +。 17.E G 表示数I , V 表示数U 0U
R I
- 电路图见解析 1.5 0.6 【解析】 【详解】
(1)[1].G 表本身可以测量通过的电流,但由题意可知,G 表内阻较小,无法直接用电压表进行测量,故应与E :定值电阻R 0串联后再与电压表并联;
[2][3].同时由于两表量程偏低,且滑动变阻器阻值偏小,为了安全,采用滑动变阻器分压接法;故原理图如甲图所示;为了更好地保护电路,也可以与电阻箱串联后给G 供电;故电路图可以是甲图中的任一个; 由欧姆定律可知 0
U I
R
R
解得:
0U
R R I
=
- 则要测量的量是: G 表示数I ,V 表示数U ;
(2)①[4].将G 表与电阻箱串联后,可以充当电压表使用,则其应并联在电源两端,滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验,实物电路图如图所示:
②[5][6].电源的路端电压 U=I G (200+2800)=3000I G
故图象与纵坐标的交点为500μA ,则电源的电动势为: E=500μA×3000=1.5V ;