二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息:全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破,等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度;其主要核反应方程为:①则下列表述正确的是 A. X是质子 C. X与Y是同位素 【答案】B 【解析】 【分析】
根据质量数守恒、电荷数守恒判断X和和Y的种类,这两个方程都是聚变。 【详解】A.根据质量数守恒、电荷数守恒可知X是中子,故A错误; B.对第二个方程,根据质量数守恒、电荷数守恒可知Y是氚核,故B正确; C.X是中子,Y是氚核,X与Y不是同位素,故C错误; D.①②两个核反应都属于聚变反应,故D错误。
2.如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为I,运动员入水后到最低点的运动过程记为II,忽略空气阻力,则运动员
B. Y是氚核
D. ①②两个核反应都属于裂变反应
②
,
A. 过程I的动量改变量等于零 B. 过程II的动量改变量等于零 C. 过程I的动量改变量等于重力的冲量 D. 过程II 的动量改变量等于重力的冲量 【答案】C 【解析】 【分析】
分析两个过程中运动员速度的变化、受力情况等,由此确定动量的变化是否为零。
【详解】AC.过程I中动量改变量等于重力的冲量,即为mgt,不为零,故A错误,C正确; B.运动员进入水前的速度不为零,末速度为零,过程II的动量改变量不等于零,故B错误; D.过程II 的动量改变量等于合外力的冲量,不等于重力的冲量,故D错误。
3.如图甲所示,梯形硬导线框abcd固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直,图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系,t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。在0~5t0时间内,设垂直ab边向上为安培力的正方向,线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为
A. B. C. D.
【答案】D 【解析】 【分析】
根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,根据欧姆定律求解感应电流,根据安培力公式F=BIL求解安培力;根据楞次定律判断感应电流的方向,再由左手定则判定安培力的方向,即可求解。 【详解】0﹣2t0,感应电动势为:E1=S
S,为定值,3t0﹣5t0,感应电动势为:E2=S
S
,也
为定值,因此感应电流也为定值,那么安培力F=BIL∝B,由于0﹣t0,B逐渐减小到零,故安培力逐渐减小到零,根据楞次定律,可知,线圈中感应电流方向顺时针,依据左手定则,可知,线框ab边受到安培力方向向上,即为正;同理,t0﹣2t0,安培力方向向下,为负,大小增大,而在2t0﹣3t0,没有安培力;在3t0﹣4t0,安培力方向向上,为正,大小减小;在4t0﹣5t0,安培力方向向下,为负,大小增大,故D正确,ABC错误。
4.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7s,刹车的加速度大小为5m/s,则该ETC通道的长度约为
2
A. 4.2m 【答案】D 【解析】
B. 6.0m C. 7.8m D. 9.6m
【详解】汽车的速度21.6km/h=6m/s,汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动,位移为:x1=v0(t1+t2)=6
×(0.3+0.7)=6m,随后汽车做减速运动,位移为:=x1+x2=6+3.6=9.6m,故ABC错误,D正确
3.6m,所以该ETC通道的长度为:L
【点睛】本题的关键是明确汽车的两段运动的特点,然后合理选择公式。
5.位于贵州的“中国天眼”(FAST)是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜,通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时,测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面,则可知木星的公转周期为 A. 【答案】A 【解析】
【详解】该题中,太阳、地球、木星的位置关系如图:
年
B.
年
C.
年
D. 年
设地球的公转半径为R1,木星的公转半径为R2,测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍,则有:
,由开普勒第三定律有:
,可得:
,由于地
球公转周期为1年,则有:T2
年,故B正确,ACD错误。
6.如图,理想变压器上接有3个完全相同的灯泡,其中1个灯泡与原线圈串联,另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压
,3个灯泡均正常发光,忽略导线电阻,则变压器
A. 副线圈电压的频率为100Hz B. 原线圈两端的电压为12V C. 原副线圈的电流比为2︰1 D. 原副线圈的匝数比为2︰1 【答案】BD 【解析】
【详解】A.由瞬时值表达式有:u=18f
Hz.故A错误;
sin100πt(V),可知角速度为:ω=100π,则频率为:
BCD.设每只灯的额定电流为I,额定电压为U,因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为2I,原副线圈电流之比为1:2,根据原副线圈中电流之比与匝数成反比得原、副线圈的匝数之比为:
,又
得原线圈两端电压为:
,根据闭合电路欧姆定律得交流电
V,则有效值为18V,所以3U=18V,则灯泡的额
源电压为:U′=U+2U=3U,该交流电的最大值为18
定电压为6V,原线圈两端得电压等于2U=12V.故BD正确,C错误。
7.如图,正点电荷固定在O点,以O为圆心的同心圆上有a、b、c三点,一质量为m、电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点,速率分别为va、vb。若a、b的电势分别为φa、φb,则
A. a、c两点电场强度相同 B. 粒子的比荷
C. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 D. 粒子从a点移到b点,电场力做正功,电势能减少
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