恒定电流

一、选择题

1. 难度：简单

中新网9月26日电 北京时间26日凌晨4时零5分“神舟七号”载人飞船成功变轨。变轨后飞船由椭圆轨道运行变为沿高度是343公里的圆形轨道运行。 次日宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来．关于飞船下列说法中正确的是（   ）

A．飞船在圆形轨道上运行速率大于7.9km/s 

B．航天员在飞船舱内由于不受重力的作用,故处于悬浮状态

C．翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手，则它做自由落体运动

D．飞船已由椭圆轨道向圆形轨道变轨时应启动发动机向后喷气

2. 难度：简单

在去年5．12汶川大地震的救援行动中，千斤顶发挥了很  大作用，如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1．0×10N，此时千斤顶两臂间的夹角为120。，则下列判断正确的是

A.此时两臂受到的压力大小均为5．0×10N

B.此时千斤顶对汽车的支持力为2．0×10N

C.若继续摇动手把，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大

D.若继续摇动手把，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小

3. 难度：简单

如图所示的电路中，三个灯泡L₁、L₂、L₃的电阻关系为R₁＜R₂＜R₃，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管。电键K从闭合状态突然断开时，下列判断中不正确的是（   ）

A．L₁逐渐变暗

B．L₁先变亮，然后逐渐变暗

C．L₃先变亮，然后逐渐变暗

D．L₂立即熄灭

4. 难度：简单

居民小区里的楼道灯，采用门电路控制，电路如图所示。白天的时候，即使拍手发出声音，楼道灯也不亮；但是到了晚上，拍手发出声音后，电路中用声控开关S闭合，灯就亮了，并采用延时电路，使之亮一段时间后就熄灭。R₂是光敏电阻，R₁为定值电阻，下列说法中正确的（    ）

A．电路中的虚线方框内是非门电路

B．电路中的虚线方框内是与门电路

C．黑夜时R₁应远大于R₂

D．减小R₁，可使二极管在光线更暗时才发光

5. 难度：简单

从倾角为θ的足够长的斜面上的M点，以初速度v₀水平抛出一小球，不计空气阻力，落到斜面上的N点，此时速度方向水平方向的夹角为α，经历时间为t。下列各图中，能正确反映t及tanα与v₀的关系的图象是（    ）

6. 难度：简单

如图所示,质量相等的甲、乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止开始释放，甲小球沿斜面下滑经过a点，乙小球竖直下落经过b点，a、b两点在同一水平面上，不计空气阻力,下列说法中正确的是（    ）

A．甲小球在a点的速率等于乙小球在b点的速率

B．甲小球到达a点的时间等于乙小球达到b点的时间

C．甲小球在a点的机械能等于乙小球在b点的机械能

D．甲小球在a点时重力功率等于乙小球在b点时重力

7. 难度：简单

一电子射入固定在O点的点电荷的电场中,电子仅在电场力的作用运动，其运动轨迹如图中虚线所示.图中的实线是以O为圆心等间距的同心圆, c是粒子运动轨迹与最小圆的切点，a、b是粒子运动轨迹与另外两个圆的交点， 则下列说法中正确的是（   ）

A．电子的加速度a_A＜a_B＜a_C

B．电子的电势能E_PA＞E_PB＞E_PC             

C．电势ψ_a ＞ψ_b＞ψ_c

D．电势差U_ac=2U_ab

8. 难度：简单

如图所示的电路中，C为中间插有电介质的平行板电容器，能使电流由a经电阻R流向b的是（   ）

A．缩小电容器两极板间的距离

B．加大电容器两极板间的距离

C．取出电容器中的电介质

D．减小电容器的正对面积

9. 难度：简单

如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，若汽车质量为2×10³kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则以下说法正确的是（  ）

A、汽车的额定功率为6×10⁴W

B、汽车运动过程中受到的阻力为6×10³N

C、汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动

D、汽车做匀加速运动时间是5s

二、实验题

10. 难度：简单

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？

                                                                   ．

（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=      cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为      m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、       和      （文字说明并用相应的字母表示）．

（3）本实验通过比较             和              在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．

11. 难度：简单

现要测电阻R₀阻值和干电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有：两个理想电压表V（量程均为3V），理想电流表A（量程为0.6A），滑动变阻器R，待测的电阻R₀，两节串联的电池，电键S及导线若干。某同学设计一个如图（a）所示的电路同时测电阻R₀阻值和电池组的电动势及内阻，调节变阻器，两电压表和电流表分别测得多组U₁、U₂、I的读数，并作出U₁—I图（图线1）和U₂—I图（图线2），见图（b）。

（1）由图可知得出电阻R₀阻值为______Ω，电池组E的电动势为_________V，内阻为__________Ω。

（2）若上述电路中少了一个电压表，仍可用一个电路同时测电阻R₀阻值和干电池组的电动势E及内阻。请你在虚线框中画出电路图，并写出简单的实验步骤和E、r、R₀三个物理量的计算式。

三、模块题

12. 难度：简单

（1）在研究性学习的过程中，针对能源问题，大气污染问题同学们提出了如下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的(     )

A．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下

B．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，

   既清洁了空气，又变废为宝

C．某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路。利用电磁感应激起电流后，由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光

D．由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30℃左右，而海洋深处的温度要低得多，在水600～1000m的地方，水温约为4℃。据此，科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电

（2）秋天附着在树叶上的露水常呈球形.这是因为________________________________.

水银放在某一固体容器中,其液面向下弯,说明水银______这种固体(填“浸润”或“ 不浸润”)。

（3）如图所示，在竖直放置圆柱形容器内用质量为m活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，开始时气体的温度为T₀，活塞与容器底的距离为h₀。现将整个装置放在大气压恒为P₀的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，问：

① 外界空气的温度是多少？

②在此过程中密闭气体的内能增加了多少？

13. 难度：简单

（1）如图所示，两束颜色不同的单色光a、b平行于三棱镜底边BC从AB边射入，经三棱镜折射后相交于点P，下列说法中正确的是（    ）

A．a光在玻璃中传播的速度较大

B．a光的频率大于b光的频率

C．让a光和b光通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距小于b光的条纹间距

D．在利用a光和b光做衍射实验，b光的实验效果显著

（2）电磁波是______波（填“横波”或“纵波”）。电磁波在空气中的传播速度为3×10⁸m/s，某广播电台能够发射波长为50m的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐频率应为________MH_Z。

（3）某公园有一水池，水面下某处有一光源，在水面上形成一个半径为3m的圆形亮斑，已知水的折射率n=。求：（本题的计算结果可带根号）

①光源的深度；

②光从光源传到水面的最短时间。

14. 难度：简单

（1）已知氢原子的基态能量为E₁，n=2、3能级所对应的能量分别为E₂和E₃，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是（   ）

A．能产生2种不同频率的光子

B．产生的光子的最大频率为E₃-E₂/h

C．当氢原子从能级n₂跃迁到n₁时，对应的电子的轨道半径变小

D．若氢原子从能级n₂跃迁到n₁时放出的光子恰好能使某金属发生的光电效应，则当氢原子从能级n₃跃迁到n₁时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E₃-E₂

（2）正电子（PET）发射计算机断层显像：它的基本原理是：将放射性同位素¹⁵O注入人体，参与人体的代谢过程．¹⁵O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：

①写出¹⁵O的衰变的方程式______________________。

②设电子质量为m，电荷量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=         。

四、计算题

15. 难度：简单

如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，一小球从斜面轨道上静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。在圆形轨道的最高点放一个压力传感器，测得小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当小球在斜面的下滑起始高度改变时，得到压力与下滑起始高度的图像如图，g取10 m/s²，不计空气阻力，求：

（1）小球的质量和圆形轨道的半径。

（2）试证明：小球运动到圆轨道的最低点与最高点时对轨道的压力差与小球的下滑高度无关。

16. 难度：简单

如图所示，真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10^-3T,方向垂直于纸面向里,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L₁=0.5m的匀强电场区域，电场强度E=1.5×10³N/C.在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×10⁹C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求：

（1）粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中的运动的时间？

（2）速度方向与y轴正方向成30°（如图中所示）射入磁场的粒子，最后打到荧光屏上，该发光点的位置坐标。

五、选择题

17. 难度：简单

如图所示，轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A₁和物块A₂，线框A₁的电阻为R，质量为4m，物块A₂的质量为m，线框A₁置于光滑斜面上，斜面的倾角30⁰，斜面上两匀强磁场区域I、II的平面宽度也为L，磁感应强度均为B，方向垂直斜面。线框ab边距磁场边界距离为L₀。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab边刚穿过两磁场的分界线CC^／进入磁场II时线框做匀速运动。求：

   （1）ab边刚进入磁场I时线框A₁的速度v₁；

   （2）ab边进入磁场II后线框A₁的电功率P；

   （3）从ab边刚进入磁场I到ab边刚穿出磁场II的过程中，线框中产生的焦耳热Q。