高考物理新情景题集锦
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情景物理试题及解析答案一、选择题1. 当物体受到的力与运动方向相同时,物体的运动状态会发生怎样的变化?A. 速度减小B. 速度不变C. 速度增加D. 运动方向改变答案:C解析:根据牛顿第二定律,力是改变物体运动状态的原因。
当物体受到的力与运动方向相同时,物体的速度会增加。
2. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/hC. 299,792,458 km/sD. 299,792,458 m/h答案:C解析:光在真空中的传播速度是一个常数,约为299,792,458米/秒,即299,792,458 km/s。
二、填空题1. 根据欧姆定律,电阻R、电压U和电流I之间的关系是______。
答案:U = IR解析:欧姆定律表明,在电路中,电压U等于电流I和电阻R的乘积。
2. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式为______。
答案:ΔU = Q - W解析:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明一个系统的内能变化ΔU等于系统吸收的热量Q减去系统对外做的功W。
三、简答题1. 请简述牛顿第三定律的内容。
答案:牛顿第三定律,也称为作用与反作用定律,指出对于任何两个相互作用的物体,它们之间的力是相等且方向相反的。
解析:这个定律说明了力是成对出现的,作用力和反作用力总是同时产生、同时消失,并且大小相等、方向相反。
2. 描述一下电磁感应现象。
答案:电磁感应现象是指当导体在磁场中运动或磁场发生变化时,会在导体中产生电动势的现象。
解析:电磁感应现象是电磁学中的一个重要概念,它揭示了磁场与电流之间的相互关系,是发电机和电动机等许多电磁设备工作的基础。
四、计算题1. 一个质量为2kg的物体在水平面上以10m/s的速度做匀速直线运动,求物体受到的摩擦力。
答案:0N解析:由于物体做匀速直线运动,根据牛顿第一定律,物体所受合力为0,因此摩擦力与拉力大小相等,方向相反,它们的合力为0,所以摩擦力为0N。
2024届高考全真演练物理情景题压轴汇编-1力与运动一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32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)(共8题)第(1)题如图所示,水面上有O、A、B三点共线,OA=2AB,零时刻在O点的水面给一个扰动,t1时刻A开始振动,则B振动的时刻为( )A.t1B.C.2t1D.第(2)题如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g=10 m/s2),则下列结论正确的是()A.物体的加速度大小为5 m/s2B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC.物体的质量为3 kgD.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态第(3)题在探究变压器的两个线圈的电压关系时,某同学自己统制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上,如图所示。
线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端,线圈b接小灯泡,他所用的线圈电阻忽略不计。
当闭合学生电源的开关时,他发现电源过载(电流过大,超过学生电源允许的最大值)。
如果仅从解决电源过载问题的角度考虑,下列采取的措施中,最可能有效的是( )A.增大电源电压B.适当减少原线圈a的匝数C.换一个电阻更大的灯泡D.将线圈a改接在学生电源直流输出端第(4)题以下物理量为矢量,且单位用国际单位制基本单位表示正确的是( )A.磁通量T·m2B.电场强度 kg·m/(C·s2)C.磁感应强度kg/(A·s2)D.电流A第(5)题由上海航天局联合国内数家科研机构研制的月球车,是我国探月工程中的重要部分。
月球车进入休眠期时可采用同位素电池为其保暖供电。
是人工放射性元素,可用弱吸收一个中子得到。
衰变时只放出射线,其半衰期为88年。
下列说法正确的是( )A.转变成的核反应方程为B.衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子C.若有4个原子核,经过88年一定只剩下2个原子核D.在月球环境下的半衰期可能会发生变化第(6)题近日,中国科学家在人造太阳领域取得了重大突破,新一代人造太阳“中国环流三号”成功完成了一系列实验,并取得了重大科研进展,标志着我国掌握了可控核聚变高约束先进控制技术。
2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示,一块长为a、宽为b、高为c的长方体半导体器件,其内载流子数密度为n,沿方向通有恒定电流I。
在空间中施加一个磁感应强度为B、方向沿-x方向的匀强磁场,半导体上、下表面之间产生稳定的电势差U,下列说法正确的是( )A.若载流子为负电荷,则上表面电势高于下表面电势B.仅增大电流I,电势差U可以保持不变C.半导体内载流子所受洛伦兹力的大小为D.半导体内载流子定向移动的速率为第(2)题用一束单色光照射某金属板,金属板表面没有电子逸出,这可能是因为光的( )A.频率太低B.波长太短C.光强不够强D.照射时间不够长第(3)题下列说法正确的是( )A.β衰变的电子来自原子核外B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应C.原子核比结合能越大,表明原子核中核子结合得越牢固,原子核就越稳定D.氢原子跃迁时核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道,电子的动能减小,原子总能量减小第(4)题家庭和饭店安全使用煤气罐很重要。
将一定质量的天然气封闭在罐中,在使用过程中,罐内气体质量不断减少,气体可视为理想气体,假设气体温度不变。
则( )A.罐内剩余气体的压强变大B.单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数增多C.气体对外界做功,罐内剩余气体从外界吸收热量D.气体的平均速率增大,但不是每个分子的运动速率都增大第(5)题如图所示,在正点电荷产生的电场中,将两个带正电的试探电荷分别置于、两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将移到无穷远的过程中电场力做的功相等,则下列说法正确的是( )A.A、B两点的电场强度相同B.的电荷量小于的电荷量C.点电势小于点电势D.在点的电势能大于在点的电势能第(6)题半径为R的半球形透光材料的截面如图,截面上的O点是半球形透光材料的球心,AB是直径,OD是截面内过O点且垂直直径AB的直线,C是直线OD与球表面的交点。
高考物理新情景题集锦1、下列是关于风力提水机组的材料。
产品名称:FD4型风力提水机组产品类型:风能风轮直径:4m 叶片数:18 额定转速:360r/min提水量:15m3/h 起动风速:4m/s 工作风速:4—17m/s额定风速:8m/s 提水高度:9m请根据上述数据计算,这台机组的提水功率为__375__________W,则这台机组正常工作是获得的风能功率为___ _4117_____W。
(设吹到整个风轮圆面积上的空气减速为零,空气密度取1•28kg/m3)2、搭载有“勇气”号火星车的美国火星探测器,于北京时间2003年6月11日凌晨1时58分成功升空,经过了206个昼夜长达4亿8千万公里漫长的星际旅行,于北京时间2004年1月4日12时35分“勇气”号火星车终于成功登陆在火星表面。
“勇气”号离火星地面12m时与降落伞自动脱离,被众气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到15m高处,这样上下碰撞了若干次后,才静止在火星表面上。
已知火星的半径为地球半径的二分之一,质量为地球的九分之一(取地球表面的重力加速度为10m/s2,计算结果均取二位有效数字)。
(1)根据上述数据,火星表面的重力加速度是多少?(2)若被众气囊包裹的“勇气”号第一次碰火星地面时,其机械能损失为其12m高处机械能的10﹪,不计空气的阻力,求“勇气”号在12m高处的速度。
(3)已知“勇气”号和气囊的总质量为200㎏,设与地面第一次碰撞时气囊和地面的接触时间为0.4s,求“勇气”号和气囊与火星碰撞时所受到的平均冲力。
解答:(1)在星球表面处有,可得,(2)设探测器在12m高处向下的速度为,则有代入数据,解得m/s(3)设探测器与火星碰前瞬间的速度为,反弹的速度为,则有,规定向上为正,对探测器由动量定理可得解以上各式,得N3、单位时间内垂直通过单位面积的声波能量达1×10-4J时,其声强为80分贝,超过80分贝就会影响到人们的正常生活。
情景物理试题模板及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力的大小关系是:A. 相等B. 不相等C. 可能相等D. 无法确定2. 一个物体在水平面上以恒定速度运动,其受到的摩擦力大小与:A. 物体的质量无关B. 物体的速度无关C. 物体的加速度无关D. 所有选项都正确3. 光在真空中的传播速度是:A. 299792458 m/sB. 299792458 km/hC. 299792458 km/sD. 299792458 m/h4. 根据能量守恒定律,以下哪个过程是可能发生的?A. 一个完全弹性碰撞B. 一个完全非弹性碰撞C. 一个物体从静止开始自由落体D. 一个物体在没有外力作用下加速运动5. 以下哪种情况会导致物体的动量发生变化?A. 物体的质量增加B. 物体的速度增加C. 物体的质量或速度增加D. 物体的质量或速度减少6. 一个物体从静止开始自由落体,其下落速度与时间的关系是:A. 线性关系B. 非线性关系C. 指数关系D. 与时间无关7. 根据热力学第一定律,能量在封闭系统中的转换是:A. 可以创造B. 可以消灭C. 可以转化为其他形式D. 既不能创造也不能消灭8. 一个物体在斜面上下滑,其受到的重力分量与斜面角度的关系是:A. 正相关B. 负相关C. 不相关D. 无法确定9. 根据欧姆定律,电流与电压的关系是:A. 线性关系B. 非线性关系C. 指数关系D. 与电压无关10. 一个电路中的总电阻与各个电阻之间的关系是:A. 总电阻等于各个电阻之和B. 总电阻等于各个电阻之积C. 总电阻小于各个电阻中最小的一个D. 总电阻大于各个电阻中最大的一个答案:1-A 2-D 3-C 4-A 5-C 6-A 7-D 8-A 9-A 10-C二、简答题(每题10分,共30分)11. 请简述牛顿第二定律的内容及其应用场景。
答:牛顿第二定律描述了力和加速度之间的关系,即\( F = ma \),其中\( F \)是作用在物体上的力,\( m \)是物体的质量,\( a \)是物体的加速度。
2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分 (共7题)第(1)题2018年11月16日,第26届国际计量大会决定,千克由普朗克常数及米和秒定义,即,该决定已于2019年5月20日起生效。
已知力的单位为牛顿,符号为,下列可以表示普朗克常数的单位的是( )A.B.C.D.第(2)题如图所示,一理想变压器可通过移动触头的位置改变原线圈接入电路的匝数,为原线圈的中点,当接端点时,原、副线圈匝数之比为,原线圈接的交流电源,则下列说法正确的是( )A.增大电源的频率,灯泡变暗B.当接时,通过原、副线圈的磁通量之比为C.当接时,滑动变阻器两端的电压为D.当滑动变阻器的滑片向下滑动时,变压器的输入功率变小第(3)题下列工具不能直接测量国际单位制中基本量的是( )A.B.C.D.第(4)题如图所示,在圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,导体棒的点位于圆心,长度小于长度。
在导体棒绕点逆时针匀速转动的过程中,点电势分别为,则()A.B.C.D.第(5)题定义“另类加速度”,A不变的运动称为另类匀变速运动。
若物体运动的A不变,则称物体做另类匀变速运动。
如图所示,光滑水平面上一个正方形导线框以垂直于一边的速度穿过一个匀强磁场区域(磁场宽度大于线框边长)。
导线框电阻不可忽略,但自感可以忽略不计。
已知导线框进入磁场前速度为,穿出磁场后速度为。
下列说法中正确的是()A.线框在进入磁场的过程中,做匀变速运动B.线框在进入磁场的过程中,其另类加速度A是变化的C.线框完全进入磁场后,在磁场中运动的速度为D.线框完全进入磁场后,在磁场中运动的速度为第(6)题如图,质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。
现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置,在此过程中,下列说法正确的是( )A.钩子对绳的作用力始终不变B.挂钩与O点间的绳子拉力先变大后变小C.绳子对挂钩的作用力方向始终水平向左D.钩子对绳的作用力大小不可能等于第(7)题如图所示为放在水平桌面上的沙漏计时器,从里面的沙子全部在上部容器里开始计时,沙子均匀地自由下落,到沙子全部落到下部容器里时计时结束,不计空气阻力和沙子间的影响。
抛体运动的9种情景解读+训练(解析版)目录情景1平抛运动+斜面 1情景2平抛运动+圆弧面 15情景3平抛运动+竖直面 23情景4抛体运动+体育 29情景5抛体运动+娱乐 43情景6抛体运动+机械能和极值 55情景7平抛运动+相遇 69情景8抛体运动+竖直面内圆周运动 76情景9喷泉 84情景1平抛运动+斜面【情景解读】情景图示解题方法基本规律运动时间分解速度,构建速度的矢量三角形水平:v x=v0竖直:v y=gt合速度:v=v x2+v y2由tanθ=v0v y=v0gt得t=v0g tanθ分解位移,构建位移的矢量三角形水平:x=v0t竖直:y=12gt2合位移:x合=x2+y2由tanθ=yx=gt2v0得t=2v0tanθg在运动起点同时分解v0、g由0=v1-a1t,0-v21=-2a1d得t=v0tanθg,d=v20sinθtanθ2g分解平行于斜面的速度v由v y=gt得t=v0tanθg【针对性训练】1.(2024湖南岳阳5月三模)如图所示,光垂直照射倾斜木板,把一个质量为0.2kg的小球从倾斜木板顶端水平弹射出来做平抛运动,小球刚好落在倾斜木板底端。
然后使用手机连续拍照功能,拍出多张照片记录小球此运动过程。
通过分析照片可以得到小球的飞行时间为0.6s,小球与其影子距离最大时,影子A距木板顶端和底端的距离之比为7:9,重力加速度g=10m/s2。
下列说法不正确的是()A.飞行过程中,重力对小球做的功为3.6JB.小球与影子距离最大时,刚好是飞行的中间时刻C.木板的斜面倾角θ=37°D.木板的长度为3.6m【参考答案】C【名师解析】小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动位移时间公式有h=12gt2=12×10×0.62m=1.8m根据功的公式,可得飞行过程中,重力对小球做的功为W G =mgh =0.2×10×1.8J =3.6J 故A 正确;经过分析可知,当小球与影子距离最大时,此时小球的速度方向与斜面平行,即速度方向与水平方向的夹角为θ,此时竖直方向的速度为v y =v 0tan θ当小球落到斜面底端时,此时小球位移与水平方向的夹角为θ,令此时速度方向与水平方向的夹角为α,则有tan α=gt v 0=12gt 212v 0t =2h x =2tan θ此时竖直方向的速度为v y 1=v 0tan α=2v 0tan θ则有v y v y 1=gt 1gt 2=v 0tan θ2v 0tan θ=12则有t 1t 2=12故小球与影子距离最大时,刚好是飞行的中间时刻,故B 正确;将小球的运动沿斜面与垂直于斜面分解,建立直角坐标系如图所示由题意可知OA :AB =7:9则有OA :OB =7:16可得OA =v 0cos θt 1+12g sin θt 12OB =v 0cos θt 2+12g sin θt 22又由于v y =v 0sin θ-g cos θt 1则y 方向速度减为零需要的时间为t1=v 0sin θg cos θ结合上述有t 2=2t 1联立可得OA=v02sinθg1+12tan2θOB=2v02sinθg1+tan2θ可得tanθ=33则有θ=30°故木板的长度为OB=hsinθ=3.6m故C错误,D正确。
高考物理新情景题集锦15.(09·安徽·17)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。
那么下列说法中正确的是 ( C )A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下解析:在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力 等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。
10.(09·江苏物理·2)用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N ,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g 取210m/s ) ( A ) A .3m 2 B .2m 2C .1m 2 D .3m 4 解析:熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律,是解决本题的根本;一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大。
题中当绳子拉力达到F =10N 的时候,绳子间的张角最大,即两个挂钉间的距离最大;画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图。
绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子长为L 0=1m,则有θcos 2F mg =,两个挂钉的间距离θsin 220L L ⋅=,解得23=L m ,A 项正确。
10.(09·浙江自选模块·14)“物理3-3”模块(10分)一位质量为60 kg 的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示。
2024届高考全真演练物理情景题压轴汇编-1力与运动一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分 (共7题)第(1)题如图所示,某竖直平面内存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左,磁场方向水平向外.一质量为、电荷量为的微粒以速度与水平方向成角从点射入该区域,微粒恰好沿速度方向做直线运动,重力加速度为g。
下列说法中正确的是( )A.微粒从到的运动可能是匀减速直线运动B.该微粒一定带正电荷C.该磁场的磁感应强度大小为D.该电场的场强为第(2)题两块完全相同的直角三角形玻璃砖,将其中一块倒置,使其斜面互相平行,且使平行斜面的区域填入某种均匀介质,如图所示,一道激光光束由左方垂直边界射入,若不考虑所有的反射光线,则右方哪些线条可能是折射光线()A.1,2,3中任何一条都有可能B.4,5,6中任何一条都有可能C.7,8,9中任何一条都有可能D.1~9中的所有光线都有可能第(3)题小聪设计了一个充电装置,如图所示,假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生正弦式交流电,电压最大值为U,理想变压器原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,副线圈与原线圈匝数的比值为(),则副线圈两端电压的有效值为( )A.U B.C.D.第(4)题甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( )A.同时抛出,且v1<v2B.甲比乙后抛出,且v1>v2C.甲比乙早抛出,且v1>v2D.甲比乙早抛出,且v1<v2第(5)题如图所示,边长为的正三角形区域存在方向垂直纸面向里、大小随时间均匀变化的磁场(图中未画出),磁场随时间的变化率为。
以三角形顶点C为圆心,半径为l、匝数为N、电阻为R的圆形线圈平行纸面固定放置,则下列说法正确的是()A.感应电流的方向为顺时针B.感应电流的大小一直为C.线圈所受安培力方向与边平行D.时刻线圈受到的安培力为第(6)题滚筒洗衣机有可烘干衣服、洗净度较高、对衣服磨损小、节水、节约洗衣粉、转速比较高等优点,但也有洗衣时间长、比较耗电、维修费用较高等缺点。
2024届高考物理情景题压轴汇编-1力与运动(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32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)(共8题)第(1)题某同学用手机计步器记录了自己周末去逛荔湾湖的运动情况,如图所示下列说法正确的是()A.图中的8.52km为位移B.图中的8.52km为路程C.图中7.19 km/h为瞬时速度D.图中7.19 km/h为平均速度第(2)题甲物体运动的速度—时间图象如图甲所示,乙物体运动的位移—时间图象如图乙所示,则关于这两个物体的运动情况,下列说法正确的是( )A.甲在整个t=4s时间内有往复运动,它通过的总路程为12mB.甲在整个t=4s时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为6mC.乙在整个t=4s时间内有往复运动,它通过的总路程为12mD.乙在整个t=4s时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为6m第(3)题如图所示,半径为5m的四分之一圆弧ABC固定在水平地面上,O为圆心。
在圆心O右侧同一水平线上某点处,水平向左抛出一个小球,小球可视为质点,恰好垂直击中圆弧上的D点,D点到水平地面的高度为2m,g取10 m/s2,则小球的抛出速度是( )A.B.C.D.第(4)题如图所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。
已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。
若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直。
现把探测线圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q。
由上述数据可得出被测磁场的磁感应强度为( )A .B .C .D .第(5)题跳绳运动是众人在一根环摆的绳中做各种跳跃动作的运动游戏。
如图所示,运动员在跳绳的过程中( )A .运动员向上运动的原因是运动员受到地面的支持力大于运动员给地面的压力B .运动员下蹲时,他对地面的压力不变C .运动员受到地面的支持力等于他对地面的压力D .运动员离开地面向上运动的是因为他受到向上的冲力作用第(6)题如图所示,电源内阻较大,当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时,水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态,灯泡L 也能正常发光,现将滑动变阻器滑片由该位置向a 端滑动,则( )A .灯泡将变暗,电源效率将减小B .液滴带正电,将向下做加速运动C .电源的路端电压增大,输出功率也增大D .滑片滑动瞬间,带电液滴电势能将减小第(7)题一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下.在上述过程中,关于座舱中的人所处的状态,下列判断正确的是A .座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B .座舱在减速运动的过程中人处于超重状态C .座舱在整个运动过程中人都处于失重状态D .座舱在整个运动过程中人都处于超重状态第(8)题翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面如图所示。
高考物理新情景题集锦1、下列是关于风力提水机组的材料。
产品名称:FD4型风力提水机组产品类型:风能风轮直径:4m 叶片数:18 额定转速:360r/min提水量:15m3/h 起动风速:4m/s 工作风速:4—17m/s额定风速:8m/s 提水高度:9m请根据上述数据计算,这台机组的提水功率为__375__________W,则这台机组正常工作是获得的风能功率为___ _4117_____W。
(设吹到整个风轮圆面积上的空气减速为零,空气密度取1•28kg/m3)2、搭载有“勇气”号火星车的美国火星探测器,于北京时间2003年6月11日凌晨1时58分成功升空,经过了206个昼夜长达4亿8千万公里漫长的星际旅行,于北京时间2004年1月4日12时35分“勇气”号火星车终于成功登陆在火星表面。
“勇气”号离火星地面12m时与降落伞自动脱离,被众气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到15m高处,这样上下碰撞了若干次后,才静止在火星表面上。
已知火星的半径为地球半径的二分之一,质量为地球的九分之一(取地球表面的重力加速度为10m/s2,计算结果均取二位有效数字)。
(1)根据上述数据,火星表面的重力加速度是多少?(2)若被众气囊包裹的“勇气”号第一次碰火星地面时,其机械能损失为其12m高处机械能的10﹪,不计空气的阻力,求“勇气”号在12m高处的速度。
(3)已知“勇气”号和气囊的总质量为200㎏,设与地面第一次碰撞时气囊和地面的接触时间为0.4s,求“勇气”号和气囊与火星碰撞时所受到的平均冲力。
解答:(1)在星球表面处有,可得,(2)设探测器在12m高处向下的速度为,则有代入数据,解得m/s(3)设探测器与火星碰前瞬间的速度为,反弹的速度为,则有,规定向上为正,对探测器由动量定理可得解以上各式,得N3、单位时间内垂直通过单位面积的声波能量达1×10-4J时,其声强为80分贝,超过80分贝就会影响到人们的正常生活。
喷气式飞机飞行时产生的噪音很强,假设其声源能量均匀地向整个空间传播,功率是31kW,为了使飞机的噪音传到地面时其强度不超过80分贝,则飞机飞行的高度大约不得低于(B)A.3000m B.5000m C.7000m D.9000m4、.历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为,其中v0和v t分别表示某段位移s内的初速和末速。
A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动。
而现在物理学中加速度的定义式为,下列说法正确的是(BC)A.若A不变,则a也不变B.若A>0且保持不变,则a逐渐变大C.若A不变,则物体在中间位置处的速度为D.若A不变,则物体在中间位置处的速度为5、太阳放出的大量中微子向地球飞来,但实验测出的数目只有理论值的三分之一,三分之二的中微子失踪之谜,一直困扰着科学家,后来科学家发现中微子在向地球传播的过程中衰变为一个μ子和一个τ子,若在衰变中发现μ子速度方向与中微子原来的方向一致,则τ子的运动方向:ABDA.可能与μ子同方向B.可能与μ子反方向C.不一定与μ子在同一条直线上D.一定与μ子在同一条直线上6、按照大爆炸理论,我们所生活的宇宙是在不断膨胀的,各星球都离地球而远去,由此可以断言:AD A.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变长B.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变短C.遥远星球发出的紫光,被地球接收到时可能是紫外线D.遥远星球发出的红光,被地球接收到时可能是红外线7、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是: BDA.当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压B.当有光照射R1时,信号处理系统获得较低电压C.信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D.信号处理系统每获得一次高电压就记数一次8、一玩具“火箭”由上下两部分和一短而硬(即劲度系数很大)的轻质弹簧构成。
上部分G1的质量为m1,下部分G2的质量为m2,弹簧夹在G1与G2之间,与二者接触而不固连。
让G1、G2压紧弹簧,并将它们锁定,此时弹簧的弹性势能为已知的定值E0。
通过遥控可解除锁定,让弹簧恢复至原长并释放弹性势能,设这一释放过程的时间极短。
现将玩具在一枯井的井口处从静止开始自由下落,撞击井底(井足够深)后以原速率反弹,反弹后当玩具竖直向上运动到离井口深度为h的时刻解除锁定。
求⑴解除锁定前瞬间,火箭的速度;⑵解除锁定后瞬间G1、G2的速度;⑶若以井口处作为重力势能的参考点,解除锁定后G1的机械能会超过E0吗?如能,请分析超过E0的条件。
答案;⑴v0 =⑵解除锁定前后,G1、G2动量守恒(m1+m2)v0= m1v1 + m2v2G1、G2能量守恒(m1+m2)v02+ E0 = m1v12 + m2v22解①②③得:v1 = ±(“-”舍去)v1 = +v2 = ±(“+”舍去)v2 = -由题意知 m1v12 + m1gh >E0解④⑤式得:h>9、为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜.有关电子显微镜的下列说法中正确的是(A)A.它是了利用电子物质波的波长比可见光短,因此不容易发生明显衍射B.它是了利用电子物质波的波长比可见光长,因此不容易发生明显衍射C.它是了利用电子物质波的波长比可见光短,因此更容易发生明显衍射D.它是了利用电子物质波的波长比可见光长,因此更容易发生明显衍射10、超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场的宽都是l,相间排列,所有这些磁场都以速度v向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力恒为f,则金属框的最大速度可表示为(C)A.v m= (B2L2v-fR)/B2L2B.v m= (2B2L2v-fR)/2B2L2C.v m= (4B2L2v-fR)/4B2L2D.v m= (2B2L2v+fR)/2B2L211、如图所示,滑块A1A2由轻杆连结成一个物体,其质量为M,轻杆长L 。
滑块B的质量为m ,长L/2 ,其左端为一小槽,槽内装有轻质弹簧。
开始时,B紧贴A,使弹簧处在压缩状态。
今突然松开弹簧,在弹簧作用下整个系统获得动能E K,弹簧松开后,便离开小槽并远离物体A1A2。
以后B将在A1和A2之间发生无机械能损失的碰撞。
假定整个系统都位于光滑的水平面上,求物块B的运动周期。
答案:设弹簧松开后A1A2物体与物体B的速度各为V和v,则有①②解得,B和A碰撞前后③④联立③和④式解得⑤即碰撞前后,B相对A1A2的速度的大小不变,只改变方向。
同理可证明,当B与A1碰撞后,也有同样的结果,即相对A1A2,B在以大小不变的相对速度作往返运动。
运动的周期为12、使两个氘核发生聚变,必须使它们之间的距离接近到r0,也就是接近到核力能够发生作用的范围.温度很高时,由氘原子构成的物质将变为等离子体,已知等离子体热运动的平均动能为,式中k1为波尔兹曼常量,T为热力学温度,两个氘核之间的电势能为,k为静电力常量,r为核之间的距离,则使氘核发生聚变的温度至少应为( B )A.B.C.D.13、文艺复兴时期意大利的达·芬奇(Leonardo da Vinci,1452-1519)设计如图所示的装置。
他设计时认为,在轮子转动过程中,右边的小球总比左边的小球离轮心更远些,在两边不均衡的力矩作用下会使轮子沿箭头方向转动不息,而且可以不断地向外输出能量。
但实验结果却是否定的。
达·芬奇敏锐地由此得出结论:永动机是不可能实现的。
下列有关的说法中正确的是 BCA.如果没有摩擦力和空气阻力,该装置中就能永不停息地转动,并在不消耗能量的同时不断地对外做功B.如果没有摩擦力和空气阻力,忽略碰撞中能量的损耗,并给它一个初速度就能永不停息地转动,但在不消耗能量的同时,并不能对外做功C.右边所有小球施加于轮子的动力矩并不大于左边所有小球施于轮子的阻力矩,所以不可能在不消耗能量的同时,不断地对外做功D.在现代科学技术比较发达的今天,这种装置可以实现它永不停息的转动,在不消耗其它能量的基础上,而且还能源源不断地对外做功14、地球的年龄到底有多大,科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。
测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半,铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间变化规律如图所示,图中N为铀238的原子数,N0为铀和铅的总原子数.由此可以判断出BDA.铀238的半衰期为90亿年B.地球的年龄大致为45亿年C.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1∶4D.被测定的古老岩石样品在90亿年时铀、铅原子数之比约为1∶315、在照明电路中,为了安全,一般在电度表后面电路上安装一个漏电保护器,如图所示,当漏电保护器的ef两端没有电压时,脱扣开关K能始终保持接通,当ef两端有电压时,脱扣开关立即断开,下列说法中正确的是 CA.当用户的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用B.当火线和零线间的电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过压保护作用C.站在地面上的人触及b线时,脱扣开关会自动断开,起保护作用D.当站在绝缘物上的人两手分别触到b线和d线,脱扣开关会自动断开,起保护作用16、如图所示,小球P一边贴着水面每秒振动5次,一边沿x轴正方向匀速移动,O点是它的初始位置。
图示为恰经10个周期时观察到的水面波。
则此水面波的传播速度值及小球P匀速移动的速度值分别是 C A.0.05m/s,0.025m/s B.0.15m/s,0.125m/sC.0.2m/s,0.1m/s D.0.1m/s,0.05m/s17、酷热的夏天,在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影。
但当你靠近“水面”时,它也随你的靠近而后退。
对此现象正确解释是 D A.同海市蜃楼具有相同的原理,是由于光的全反射造成的B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉C.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率大,发生全反射D.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率小,发生全反射18、德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究。