19.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是
A.图1中,A1与L1的电阻值相同
B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流 C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同
D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等
20.物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。
如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为?1和?2的无线电波。飞机降落过程中,当接收到?1和?2的信号都保持最强..时,表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是
A.天线发出的两种无线电波必须一样强 B.导航利用了?1与?2两种无线电波之间的干涉 C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定
D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合
第二部分(非选择题共180分)
本部分共11小题,共180分。
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21.(18分)
如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成―探究动能定理‖的实验。
(1)打点计时器使用的电源是(选填选项前的字母)。 A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是(选填选项前的字母)。 A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
在不挂重物且(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。 A.计时器不打点 B.计时器打点
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图2所示。
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点打B点的过程中,拉力对小车做的功W=,打B点时小车的速度v=。
222
(4)以v为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据做如图3所示的v–W图象。由此图象可得v随W变化的
表达式为_________________。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________。
2
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(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论
2
上分析,图4中正确反映v–W关系的是______________。
22.(16分)
如图所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀10–6 C,103 N/C,强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×匀强电场的场强E=3.0×=0.6,cos 37°=0.8.,求: 取重力加速度g=10 m/s,sin 37°
2
(1)小球所受电场力F的大小。 (2)小球的质量m。
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
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23.(18分)
在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出α粒子(42H)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
AX表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反应方程。 (1)放射性原子核用Z(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。
(3)设该衰变过程释放的核能都转为为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm。 24.(20分)
发电机和电动机具有装置上的类似性,源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。
图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻,导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源,导体棒ab通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为I。
(1)求在Δt时间内,图1―发电机‖产生的电能和图2―电动机‖输出的机械能。
(2)从微观角度看,导体棒ab中的自由学科.网电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。
a.请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中,分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。 b.我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请以图2―电动机‖为例,通过计算分析说明。
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25.(17分)
羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如下图所示:
已知:
HRCOOR'+R''OH??? RCOOR''+ R'OH(R、R'、R''代表烃基) ??(1)A属于芳香烃,其结构简式是______________________。B中所含的官能团是________________。 (2)C→D的反应类型是___________________。
(3)E属于脂类。仅以乙醇为有机原料,选用必要的无机试剂合成E,写出有关化学方程式:______________________________。
一定条件(4)已知:2E????? F+C2H5OH。F所含官能团有
和___________。
(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式:
26.(13分)
TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
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