【題目】如圖1所示，在2010上海世博會上，拉脫維亞館的風(fēng)洞飛行表演，令參觀者大開眼界，最吸引眼球的就是正中心那個高為H=10m，直徑D=4m的透明“垂直風(fēng)洞”。風(fēng)洞是人工產(chǎn)生和控制的氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動。在風(fēng)力作用的正對面積不變時，風(fēng)力F=0.06v2（v為風(fēng)速）。在本次風(fēng)洞飛行上升表演中，表演者的質(zhì)量m=60kg，為提高表演的觀賞性，控制風(fēng)速v與表演者上升的高度h間的關(guān)系如圖2所示。g=10 m/s2。求：

⑴設(shè)想：表演者開始靜臥于h=0處，再打開氣流，請描述表演者從最低點到最高點的運動狀態(tài)；

⑵表演者上升達(dá)最大速度時的高度h1；

⑶表演者上升的最大高度h2；

⑷為防止停電停風(fēng)事故，風(fēng)洞備有應(yīng)急電源，若在本次表演中表演者在最大高度h2時突然停電，為保證表演者的人身安全，則留給風(fēng)洞自動接通應(yīng)急電源滯后的最長時間tm。（設(shè)接通應(yīng)急電源后風(fēng)洞一直以最大風(fēng)速運行）

【答案】⑴略(2)4m(3)8m(4) 0.52s

【解析】

試題分析：⑴由圖2可知，（1分）

即風(fēng)力 （1分）

當(dāng)表演者在上升過程中的最大速度vm時有 （1分）

代入數(shù)據(jù)得m. （1分）

⑵對表演者列動能定理得 （2分）

因與h成線性關(guān)系，風(fēng)力做功 （1分）

代入數(shù)據(jù)化簡得m （2分）

⑶當(dāng)應(yīng)急電源接通后以風(fēng)洞以最大風(fēng)速運行時滯后時間最長，表演者減速的加速度為

m/s2 （2分）

表演者從最高處到落地過程有 （2分）

代入數(shù)據(jù)化簡得 s≈0.52s。（2分）

考點：考查功能關(guān)系

點評：本題難度中等，首先應(yīng)根據(jù)圖像得到v2與h的關(guān)系式，當(dāng)F與重力相等時速度最大，由F、速度和h的關(guān)系可知F隨著h的變化線性變化，由此可以把變力F轉(zhuǎn)變?yōu)楹懔Γ�再利用功能關(guān)系求解

【題型】解答題
【結(jié)束】
20

（1）小物塊運動到C點時對軌道的壓力的大�。�

（2）小物塊從C點拋出到擊中斜面的時間；

（3）改變小物體從軌道上釋放的初位置，求小物體擊中斜面時動能的最小值．

【題目】某同學(xué)查閱電動車使用說明書知道自家電動車的電源是鉛蓄電池，他通過以下操作測量該電池的電動勢和內(nèi)阻。

(1)先用多用電表粗測電池的電動勢。把電表的選擇開關(guān)撥到直流電壓50V檔，將兩只表筆與電池兩極接觸，此時多用電表的指針位置如圖甲所示，讀出該電池的電動勢為________V

(2)再用圖乙所示裝置進(jìn)一步測量。多用電表的選擇開關(guān)撥向合適的直流電流檔，與黑表筆連接的是電池的________極(選填“正”或“負(fù)”)。閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出 —R圖象如圖丙所示。已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，則此電池的電動勢E=_______，內(nèi)阻r=_____。(結(jié)果用字母k、b表示)

(3)不同小組的同學(xué)分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成）完成了上述的實驗后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大.同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個電池組進(jìn)一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖3所示的P-R和P-U圖象.若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是_______（選填選項的字母）.

【答案】 12.0 負(fù) BC

【解析】（1）電壓檔量程為50V，則最小分度為1V，則指針對應(yīng)的讀數(shù)為12.0V。

（2）作為電流表使用時，應(yīng)保證電流由紅表筆流進(jìn)，黑表筆流出，故黑表筆連接的是電池的負(fù)極；根據(jù)閉合電路歐姆定律： ，變形得： ，因此圖象的縱軸截距，電動勢，解得： ， 。

（3）根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可知，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時輸出功率最大，如果外電阻大于內(nèi)電阻時，隨著電阻的增大，輸出功率將越來越小，由可知，電動勢相同，內(nèi)阻越小的乙輸出功率越大，故B正確，A錯誤；當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時，輸出功率最大；此時輸出電壓為電動勢的一半．由A的分析可知，乙輸出的功率比甲的大；而當(dāng)外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢，此時輸出功率為零，故C正確，D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。

【題型】實驗題
【結(jié)束】
19

⑴設(shè)想：表演者開始靜臥于h=0處，再打開氣流，請描述表演者從最低點到最高點的運動狀態(tài)；

⑵表演者上升達(dá)最大速度時的高度h1；

⑶表演者上升的最大高度h2；

⑷為防止停電停風(fēng)事故，風(fēng)洞備有應(yīng)急電源，若在本次表演中表演者在最大高度h2時突然停電，為保證表演者的人身安全，則留給風(fēng)洞自動接通應(yīng)急電源滯后的最長時間tm。（設(shè)接通應(yīng)急電源后風(fēng)洞一直以最大風(fēng)速運行）

（1）設(shè)加速電壓U= U0，求電子進(jìn)入磁場中的速度大小

（2）如果加速電壓控制在一定范圍內(nèi)，能保證在這個電壓范圍內(nèi)加速的電子進(jìn)入磁場后在磁場中運動時間都相同，求這個加速電壓U的范圍．

（3）調(diào)節(jié)加速電壓，使電子落在擋板上表面，求電子落在擋板上表面的最大寬度ΔL.

【題目】渦流制動是一種利用電磁感應(yīng)原理工作的新型制動方式，它的基本原理如圖甲所示，水平面上固定一塊鋁板，當(dāng)一豎直方向的條形磁鐵在鋁板上方幾毫米高度上水平經(jīng)過時，鋁板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會對磁鐵的運動產(chǎn)生阻礙作用，渦流制動是磁懸浮列車在高速運行時進(jìn)行制動的一種方式。某研究所制成如圖乙所示的車和軌道模型來定量模擬磁懸浮列車的渦流制動過程，車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，能在長為=0．6m，寬=0．2m的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度可隨車速的減小而自動增大（由車內(nèi)速度傳感器控制），但最大不超過=2T，將鋁板簡化為長大于，寬也為的單匝矩形線圈，間隔鋪設(shè)在軌道正中央，其間隔也為，每個線圈的電阻為=0．1Ω，導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計，在某次實驗中，模型車速度為v=20m/s時，啟動電磁鐵系統(tǒng)開始制動，車立即以加速度=2做勻減速直線運動，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到時就保持不變，知道模型車停止運動，已知模型車的總質(zhì)量為=36kg，空氣阻力不計，不考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及線圈激發(fā)的磁場對電磁鐵產(chǎn)生磁場的影響

（1）電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最大時，模型車的速度為多大？

（2）模型車的制動距離為多大？

（3）為了節(jié)約能源，將電磁鐵換成若干個并在一起的永磁鐵組，兩個相鄰的磁鐵磁極的極性相反，且將線圈改為連續(xù)鋪放，如圖丙所示，已知模型車質(zhì)量減為=20kg，永磁鐵激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為=0．1T，每個線圈匝數(shù)為N=10，電阻為=1Ω，相鄰線圈緊密接觸但彼此絕緣，模型車仍以v=20m/s的初速度開始減速，為保證制動距離不大于80cm，至少安裝幾個永磁鐵？

【題目】如圖為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，直軌道AB與光滑圓弧軌道 BC相切，圓弧軌道的圓心角為37°，半徑為r=0.25m，C端水平, AB段的動摩擦因數(shù)為0.5．豎直墻壁CD高H=0.2m,緊靠墻壁在地面上固定一個和CD等高，底邊長L=0.3m的斜面．一個質(zhì)量m=0.1kg的小物塊(視為質(zhì)點)在傾斜軌道上從距離B點l=0.5m處由靜止釋放，從C點水平拋出．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小物塊運動到C點時對軌道的壓力的大�。�

（2）小物塊從C點拋出到擊中斜面的時間；

（3）改變小物體從軌道上釋放的初位置，求小物體擊中斜面時動能的最小值．

【答案】（1）2.2N （2） （3）當(dāng)y=0.12m， J

【解析】試題分析：小物塊從A到C的過程，由動能定理求出C點的速度．在C點，由牛頓第二定律求軌道對小物塊的支持力，再由牛頓第三定律得到小物塊對軌道的壓力．（2）小物塊離開C點后做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律和幾何關(guān)系列式，聯(lián)立求解平拋運動的時間．（3）根據(jù)數(shù)學(xué)知識得到小物體擊中斜面時動能與釋放的初位置坐標(biāo)的關(guān)系式，由數(shù)學(xué)知識求解動能的最小值．

（1）小物塊從A到C的過程，由動能定理得：

代入數(shù)據(jù)解得

在C點，由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：=2.2N
由牛頓第三定律得，小物塊運動到C點時對軌道的壓力的大小為2.2N．

（2）如圖，設(shè)物體落到斜面上時水平位移為x，豎直位移為y，

代入得：，由平拋運動的規(guī)律得：，

聯(lián)立得 ，代入數(shù)據(jù)解得：

（3）由上知

可得：

小物體擊中斜面時動能為：

解得當(dāng)

【題型】解答題
【結(jié)束】
21

（1）請在圖中完成測量玻璃磚折射率的有關(guān)光路圖，并標(biāo)出入射角α和折射角β______________；

（2）用α和β寫出計算折射率的公式n=_________

（3）若所畫的cd線比實際界面向外平移了一些，則測得的折射率將______（填“偏小”“不變”或“偏大”）．

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置探究動能定理。他通過測量小車所受合外力(近似等于懸掛鉤碼的重力)做的功和小車動能的增量進(jìn)行探究，所用小車質(zhì)量為M，重力加速度為g。實驗操作如下：

①用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度d；

②安裝好實驗器材，調(diào)整墊塊位置使木板的傾角合適．將小車放在木板上某一位置A，用刻度尺量出小車上的遮光片到光電門的距離L；

③在細(xì)線左端掛一個質(zhì)量為m0的鉤碼，將小車從A位置由靜止釋放，記錄下遮光片通過光電門的時間t；

④保持小車質(zhì)量不變，逐次增加懸掛鉤碼個數(shù)，重復(fù)步驟③，并將各次實驗中遮光片通過光電門的時間記錄到下表中：

回答下列問題：

⑴關(guān)于實驗操作，下列說法錯誤的是____

A．要將小車從同一位置由靜止釋放

B．改變懸掛鉤碼的數(shù)量后，要重新平衡摩擦力

C．實驗中需保證懸掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D．實驗前應(yīng)該調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行

⑵用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=____mm；

⑶請根據(jù)表中測量數(shù)據(jù)，以懸掛鉤碼的個數(shù)n為橫軸，以為縱軸，在坐標(biāo)紙上作出圖象；

⑷能否僅依據(jù)“圖象是一條過原點的直線”就得出“合外力對小車做的功等于小車動能增量”的結(jié)論？

____(選填“能”或“不能”)， 理由是____。

【答案】 B 10.0 如圖所示:

不能 只有當(dāng)所作出的圖線斜率等于時，才可得出這個結(jié)論

【解析】（1）每次都要從同一位置由靜止釋放這樣過程中拉力做功相同，故A正確；由于平衡摩擦力之后有，故．所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量即改變拉小車?yán)�力，不需要重新平衡摩擦力，�?/span>B錯誤；為了使得小車受到的合外力等于懸掛鉤碼的重力，所以需要保證懸掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，C正確；細(xì)線的拉力為小車的合力，所以細(xì)線與木板平行，則應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平行，故D正確．

（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為

（3）根據(jù)描點法可得

（4）根據(jù)，解得，故只有當(dāng)所作出的圖線斜率等于時，才可得出這個結(jié)論

【題型】實驗題
【結(jié)束】
18

(1)先用多用電表粗測電池的電動勢。把電表的選擇開關(guān)撥到直流電壓50V檔，將兩只表筆與電池兩極接觸，此時多用電表的指針位置如圖甲所示，讀出該電池的電動勢為________V

(2)再用圖乙所示裝置進(jìn)一步測量。多用電表的選擇開關(guān)撥向合適的直流電流檔，與黑表筆連接的是電池的________極(選填“正”或“負(fù)”)。閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出 —R圖象如圖丙所示。已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，則此電池的電動勢E=_______，內(nèi)阻r=_____。(結(jié)果用字母k、b表示)

(3)不同小組的同學(xué)分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成）完成了上述的實驗后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大.同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個電池組進(jìn)一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖3所示的P-R和P-U圖象.若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是_______（選填選項的字母）.

①用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度d；

②安裝好實驗器材，調(diào)整墊塊位置使木板的傾角合適．將小車放在木板上某一位置A，用刻度尺量出小車上的遮光片到光電門的距離L；

③在細(xì)線左端掛一個質(zhì)量為m0的鉤碼，將小車從A位置由靜止釋放，記錄下遮光片通過光電門的時間t；

④保持小車質(zhì)量不變，逐次增加懸掛鉤碼個數(shù)，重復(fù)步驟③，并將各次實驗中遮光片通過光電門的時間記錄到下表中：

回答下列問題：

⑴關(guān)于實驗操作，下列說法錯誤的是____

A．要將小車從同一位置由靜止釋放

B．改變懸掛鉤碼的數(shù)量后，要重新平衡摩擦力

C．實驗中需保證懸掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D．實驗前應(yīng)該調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行

⑵用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=____mm；

⑶請根據(jù)表中測量數(shù)據(jù)，以懸掛鉤碼的個數(shù)n為橫軸，以為縱軸，在坐標(biāo)紙上作出圖象；

⑷能否僅依據(jù)“圖象是一條過原點的直線”就得出“合外力對小車做的功等于小車動能增量”的結(jié)論？

____(選填“能”或“不能”)， 理由是____。

【題目】以下有關(guān)物理學(xué)史的說法正確的有（ ）

A. 愛因斯坦首先發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，并做出了解釋。

B. 法拉第第一個提出了場的概念，并用電場線來描述場的強(qiáng)弱和方向

C. 玻爾提出的原子理論認(rèn)為原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做變速運動，但不向外輻射能量。

D. 根據(jù)玻爾理論，一個處于n=4能級的氫原子回到n=1的狀態(tài)過程中，最多可放出6種頻率不同的光子。

【答案】BC

【解析】赫茲發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；法拉第第一個提出了場的概念，并用電場線來描述場的強(qiáng)弱和方向，故B正確；玻爾提出的原子理論認(rèn)為原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做變速運動，但不向外輻射能量，故C正確；根據(jù)玻爾理論，一個處于n=4能級的氫原子回到n=1的狀態(tài)過程中，最多可放出3種頻率不同的光子，故D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。

【題型】多選題
【結(jié)束】
16

A. 牛頓環(huán) B. 泊松亮斑 C. 陽光下五彩的肥皂泡 D. 海市蜃樓

【題目】圖（甲）為手機(jī)及無線充電板,圖（乙）為充電原理示意圖。充電板接交流電源，對充電板供電，充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而使手機(jī)內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對手機(jī)電池充電。為方便研究，現(xiàn)將問題做如下簡化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，面積為S，總電阻（含所接元件）為R，若在t1到t2時間內(nèi)，磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度由B1增加到B2。下列說法正確的是（ ）

A. 在t1到t2時間內(nèi)，c點的電勢高于d點的電勢

B. 在t1到t2時間內(nèi)，受電線圈通過的電量為

C. 若只增加送電線圈匝數(shù)，可使c、d之間的電壓減小

D. 受電線圈中的電流大小與交流電的頻率無關(guān)

【答案】BC

【解析】根據(jù)楞次定律可知，受電線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向俯視為順時針，受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，所以c點的電勢低于d點的電勢，故A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得： ，根據(jù)歐姆定律可得： ，通過的電荷量為： ，聯(lián)立可得： ，故B正確；若只增加送電線圈匝數(shù)，相當(dāng)于增大變壓器的原線圈匝數(shù)，所以c、d之間的電壓減小，故C正確；受電線圈是通過電磁感應(yīng)獲得能量的，所以受電線圈中的電流大小與交流電的頻率無關(guān)，故D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。

【題型】多選題
【結(jié)束】
15

A. 愛因斯坦首先發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，并做出了解釋。

B. 法拉第第一個提出了場的概念，并用電場線來描述場的強(qiáng)弱和方向

C. 玻爾提出的原子理論認(rèn)為原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做變速運動，但不向外輻射能量。

D. 根據(jù)玻爾理論，一個處于n=4能級的氫原子回到n=1的狀態(tài)過程中，最多可放出6種頻率不同的光子。

【題目】某品牌電動汽車電池儲能為60KWh,充電電壓為400V，充電電流為35A,充電效率為95%，以108km/h的速度勻速行駛時，機(jī)械能轉(zhuǎn)化效率為90%，可勻速行駛388.8km，則（ ）

A. 充電時間約4.5h

B. 勻速行駛時汽車輸出的功率越10KW

C. 勻速行駛時每秒消耗的電能為1.5×104J

D. 勻速行駛所受的阻力300N

【答案】A

【解析】根據(jù)，代入數(shù)據(jù)充電時間為： ，故A正確；勻速行駛的時間為： ，勻速行駛時的功率為： ，故B錯誤；勻速行駛時每秒消耗的電能為： ，故C錯誤；勻速行駛時v=108km/h=30m/s，F=f，由P=Fv=fv可得： ，故D錯誤。所以A正確，BCD錯誤。

【題型】單選題
【結(jié)束】
14

A. 在t1到t2時間內(nèi)，c點的電勢高于d點的電勢

B. 在t1到t2時間內(nèi)，受電線圈通過的電量為

C. 若只增加送電線圈匝數(shù)，可使c、d之間的電壓減小

D. 受電線圈中的電流大小與交流電的頻率無關(guān)