3.某方便食品的主要配料如下,其中糖类物质含量最丰富的是[ ]
A.小麦粉 B.植物油 C.牛肉 D.食盐
1.宣纸是中国文房四宝之一,其制作工艺被列入我国首批非物质文化遗产名录。下列关于宣纸的传统制作工序中 主要发生化学变化的是[ ]
A.挑选原料 B.加碱燕煮 C.竹帘捞纸 D.剪裁纸张
2.科学家发现,在液晶电视等制造过程中使用的三氟化氮(NF3)的温室效应是二氧化碳的1.7万倍。NF3中 氟元素为-1价,则氮元素的化合价是[ ]
A.-3 B.0 C.+1 D.+3
24. (22分)在一个放射源水平放射出和三种射线,垂直射入如图所示磁场。区域Ⅰ和Ⅱ的宽度均为d,各自存在着垂直纸面的匀强磁场,两区域的磁感强度大小B相等,方向相反(粒子运动不考虑相对论效应)。
(1)若要筛选出速率大于v1的粒子进入区域Ⅱ,要磁场宽度d与B和v1的关系。
(2)若B=0.0034T,v1=0.1c(c是光速度),则可得d;粒子的速率为0.001c,计算和射线离开区域Ⅰ时的距离;并给出去除和射线的方法。
(3)当d满足第(1)小题所给关系时,请给出速率在v1<v<v2区间的粒子离开区域Ⅱ时的位置和方向。
(4)请设计一种方案,能使离开区域Ⅱ的粒子束在右侧聚焦且水平出射。
已知:电子质量,粒子质量,电子电荷量,(时)。
解析:
(1)作出临界轨道,
由几何关系知 r=d
由得
(2)对电子:
对粒子:
作出轨道如图
竖直方向上的距离
区域Ⅰ的磁场不能将射线和射线分离,可用薄纸片挡住射线,用厚铅板挡住射线。
(3)画出速率分别为和的粒子离开区域Ⅱ的轨迹如下图
速率在区域间射出的粒子束宽为
(4)由对称性可设计如图所示的磁场区域,最后形成聚集且水平向右射出。
23.(20分)如图所示,一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度为L1,垂直纸面的宽度为L2。在膜的下端(图中A处)挂有一平行于转轴,质量为m,长为L2的导体棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能,并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个一电池,输出电压恒定为U;输出电流正比于光电池板接收到的光能(设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定)。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中,并与光电池构成回路,流经导体棒的电流垂直纸面向外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出)。
(1)现有一束平行光水平入射,当反射膜与竖直方向成时,导体棒处于受力平衡状态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
(2)当变成时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒平衡外,还能输出多少额外电功率?
解析:
(1)导体棒受力如图
光电池输出功率(即光电池板接收到的光能对应的功率)为
(2)维持导体棒平衡需要的电流为
而当变为时光电池板因被照射面积增大使电池输出的电流也增大
需要在导体棒两端并联一个电阻,题目要求的就是这个电阻上的功率。
由并联电路特点得:光电池提供的总电流 以下关键是求
光电池输出功率为
(为当变成时,光电池板接收到的光能对应的功率。)
已知垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定
(设为P0)
由右图可知
已知电池输出电流正比于光电池板接收到的光能
光电池能提供的额外功率为
22.(16分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为滑的道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中。设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2)。求:
(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离Smax为多少?
(3若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?
解析:
(1)由A运动到B过程:
(2)平抛运动过程:
解得
当时,x有最大值,
(3)
解得
21. (20分)
Ⅰ(10分)
在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩友的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)。然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端面的坐标X减i,绳下端坐标的平均值Xi=(X加i+X减i)/2的数据如下表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数 |
橡皮绳下端的坐标(Xi/mm) |
|
甲 |
乙 |
|
1 |
216.5 |
216.5 |
2 |
246.7 |
232.0 |
3 |
284.0 |
246.5 |
4 |
335.0 |
264.2 |
5 |
394.5 |
281.3 |
6 |
462.0 |
301.0 |
(1)同一橡皮绳的X加i X减i(大于或小于);
(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
解析:
(1)小于(因为橡皮绳在伸长后不能完全恢复到原来的长度)
(2)乙(因为甲同学的数据中只有前几个数据可认为在弹性范围内)
(3)
l
挂在橡皮绳下端的 l 钩码个数 |
l
改变量(Xi-X1)/mm |
|
l
甲 |
l
乙 |
|
l
1 |
l
|
l
|
l
2 |
l
30.2 |
l
15.5 |
l
3 |
l
67.5 |
l
30.0 |
l
4 |
l
118.5 |
l
47.7 |
l
5 |
l
178.0 |
l
64.8 |
l
6 |
l
345.5 |
l
84.5 |
由上表作图得
由图得
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量误差。
Ⅱ. (10分)
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:
电流I/mA |
2.7 |
5.4 |
12.4 |
19.5 |
27.8 |
36.4 |
47.1 |
56.1 |
69.6 |
81.7 |
93.2 |
电压U/V |
0.04 |
0.08 |
0.21 |
0.54 |
1.30 |
2.20 |
3.52 |
4.77 |
6.90 |
9.12 |
11.46 |
(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图所示:请指出图线的特征,并解释形成的原因。
解析:
(1)
(2)电阻随电流增大,存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同。
第一区间电流很小时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢。
20. 宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示。已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为。太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为,则( AD )
A. 飞船绕地球运动的线速度为
B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0
C. 飞船每次“日全食”过程的时间为
D. 飞船周期为
解析:飞船绕地球运动的线速度为
由几何关系知
飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过角所需的时间,即
一天内飞船经历“日全食”的次数为T0/T
19. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(左)所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(右)所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是( A )
A. 第2秒内上极板为正极
B. 第3秒内上极板为负极
C. 第2秒末微粒回到了原来位置
D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2
解析: 0-1s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电 ,金属板下极板带正电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动。
1-2s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,金属板下极板带负电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动,2s末速度减小为零。
2-3s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,金属板下极板带负电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动。
两极板间的电场强度大小
3-4s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电 ,金属板下极板带正电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动4s末速度减小为零,同时回到了原来的位置。
18. 在O点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波。t1=4s时,距离O点为3m的A点第一次达到波峰;t2=7s时,距离O点为4m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是( BC )
A. 该横波的波长为2m
B. 该横波的周期为4s
C. 该横波的波速为1m/s
D. 距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末
解析:由得:
解得
波长
振动从O传到距离O点为1m的质点所需时间
17. 某水电站,用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3×106kW。现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( B )
A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C. 若改用5kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108kW
D. 输电线上损失的功率为△P=U2/r,U为输电电压,r为输电线的电阻
解析:由得输电线上输送的电流
由得输电线路上的电压损失
输电线上损失的功率为
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