选择题:

1.1999年5月10日,我国成功的进行了“一箭双星”的发射,将“风云一号”气象卫星和

“实验5号”科学实验卫星送入轨道。“风云一号”可以发送红外气象遥感信息,为我国提供全球气象和空间环境监测资料,以下说法正确的是 〔　　 〕

①这两颗卫星的运行速率小于第一宇宙速度;

②红外遥感利用了红外线的热作用;

③人造卫星在高空运行时,由于受到稀薄气体的阻力作用,运行轨道半径发生变化;

④卫星动能将随之增大,运行周期将随之减小,在轨道上运行的卫星上的天线若突然折断,则天线将作平抛运动而落向地面。

A. ①③　　 B. ②④　　 C. ②③　　 D. ③④

2.图中所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A,密封的瓶口处的软塞上,插有两根细管,其中a管与大气相通,b管为输液软管。中间又有一气室B,而其C端则通过注射针头接入人体静脉.随着药液滴注,气室A、B中的压强P_A 、P_B的变化情况为 〔　　 〕

A.　　 P_A 变大，P_B变小；　 B. P_A 变小，P_B变大；

C. P_A 变大，P_B不变；　 D. P_A 变小，P_B不变。

3.十九世纪二十年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温差变化会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温变差,从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的,则该假设中的电流的方向是(磁子午线是地球N极与S极在地球表面的连线)　 〔　　 〕

A.由西向东垂直磁子午线;

B. 　由东向西垂直磁子午线;　

C. 由南向北沿磁子午线;

D. 由赤道向两极沿磁子午线。

4.下列关于科学史的叙述,不正确的是 〔　　 〕

A.牛顿力学体系的建立是物理学第一次伟大的综合;

B. 　法拉第发现电磁感应定律打开了人类电气化时代的大门;

C. 20世纪初现代物理学的最重要的成就是相对论和量子力学的诞生;

D.　　　 汤姆生发现电子开创了人类研究核物理的新时代。

5.下列说法正确的是 〔　　 〕

A.天上的彩虹是光的衍射现象;

B. . 肥皂泡的彩色光纹是光的色散现象;

C.. 透过树叶间隙的阳光在地面上形成圆形光斑是光的衍射现象；

D.　　　 水中的空气泡看上去十分明亮是光的全反射现象。

6.发射同步卫星的一种方法是:先用火箭将星体送入一近地轨道运行,然后再适时开动星载火箭,将其通过椭圆形过渡轨道,最后送上与地球自转同步运行的圆形轨道,那么变轨后与变轨前相比,卫星的〔　　 〕

A.机械能增大,动能增大;

B. 　机械能增大,动能减小;

C. 机械能减小,动能减小;

D.　　　 机械能减小,动能增大。

7.图中是磁流体发电机模型,匀强磁场磁感应强度为B,平行金属板A、B间距离为d,将一束等离子体(高温下电离的气体)以V喷射入磁场，使之在外电路R中获得电流 〔　　 〕

A．等离子束中的正负电荷是由电场力分开的；

B． 在图示情况下合上开关S时电流从上往下流过R；

C．在这发电机中磁场能转换成电流能；

D． 此发电机的电动势是ε=Bdv。

　 8．2000年6月25日，“长城三号”运载火箭又将我国自行研制的第二颗“风云二号”气象卫星成功发射上天，在太空中顺利完成与A星的“新老交替”，最终定点在东经105度赤道上空，已向地面传回中国及周边地区的更高质量的气象资料。

⑴.若要实现全球气象监测，至少要有多少颗静止气象卫星？〔　　 〕

A． 2颗； B. 3颗； C. 4颗； 　D. 6颗。

⑵.“风云二号”气象卫星离地面的高度为 〔　　 〕

A．900_Km; B.6400 _Km; 　C.10000 _Km; D.36000 _Km。

⑶.“风云二号”卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的具有接收云层辐射的红外线的感应器造成的，云图上的黑白程度由辐射红外线的云层的温度离地面的温度高低决定的，这是利用了红外线的〔　　 〕

A．不可见性; B.穿透性; C.热效应; D.化学作用。

　 9．家用微波炉是一种利用微波的电磁场能加热食物的新型灶具，主要由电磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电流、冷却系统、控制系统、外壳等组成。接通电源后，220V交流电经变压器，一方面在次级产生3.4V的交流电对磁极管加热，一方面在次级产生2000V高压电经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2450MH_Z的微波，微波输送至金属的制成的加热器（炉腔），被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频地运动而内外同时受热，并能最大限度地保存食物中的维生素。

⑴.微波产生的微观机理是〔　　 〕

A．振荡电路中自由电子的运动而产生的;

B． 原子外层电子受激发而产生的;

C．原子内层电子受激发而产生的;

D． 原子核受激发而产生的。

⑵.导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物通常含有的成分是 　　　　　　，较易吸收微波能转换成热，故在使用微波炉时应〔　　 〕

A．用金属容器盛放食物后放入炉内加热器加热

B． 用陶瓷容器盛放食物后放入炉内加热器加热

C．将微波炉置于磁性材料周围

二、填空题：

10．由于月球上是没有空气的，所以在月球上生活会感受到另一幅情景：在月球看到的天空是黑色的，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；看到星星不会闪烁，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　，白天和夜里的温差特别大，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；近在咫尺的两个人说话要通过无线电传播，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

人们要穿宇宙服，这是因为〔　　 〕

A．没有大气压，要靠宇宙服来加压；

B． 提供氧气呼吸；

C．调节温度；

D． 防止射线和流星的袭击

11、大型车站有列车编组用的驼峰，将需要编组的车厢用火车头推到驼峰顶上，让它以极小的初速度（可以视为零）开始沿斜坡下滑，到坡底时，利用道岔组把它引导到规定的轨道上和其它车厢撞接，实现编组。

A

。

。

图中两节车厢的质量均为m，车轮与铁轨的动

摩擦因数均为μ，斜坡高为h，从驼峰顶到斜坡底

。

。

的水平距离为S₁，A车厢从坡顶由静止下滑，B车

h

B

厢原来静止在坡底处，两车撞接后不再分开（两车

θ

厢的长度都忽略不计）。求：

S1

⑴A车厢到达坡底时的动能E_k；

⑵两车撞接瞬间的动能损失△E_k；

⑶两车撞接后共同滑行的最大距离S_m

12、太阳能汽车是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，再利用电动机驱动汽车的一种新型汽车，目前正处在实验阶段。实验车的形状都比较怪，有一个几乎布满全部车身的太阳能电池板，还有流线型的外型，仅有的一位驾驶员拥有的空间也极为有限。今后，随着太阳能电池板效率的提高和轻型高强度的车体材料的出现，实用型的太阳能汽车必将出现在我们的生活中。

某辆实验车，太阳能电池板的总面积为S=8m²，电池组提供的电压为U=120v，提供给电动机的工作电流为I=10A，电动机内阻为，太阳光照射到电池板上单位面积上的辐射功率为P₀=1kw/m²

已知电动机的机械传动效率为90%，在水平路面行驶时车受的阻力为f=150N,那么这辆车在该路面上行驶的最大速度是多大？它所用的太阳能电池板的效率η‘是多少？

13、如果家用热水瓶中的热水没有灌满而被盖紧瓶塞，而且瓶塞的密封程度很好，经过一段时间后再打开瓶塞时可能会比较困难。

设灌开水时水温为97⁰C，再次想打开瓶塞时水温为57⁰C，瓶口的横截面积为S=10cm²，大气压为标准值（P₀=10⁵P_a）手指与瓶塞间的动摩擦因素μ=0.5，试估算再次打开瓶塞时手指至少要用多大的压力捏住瓶塞？

14、太阳内部的核聚变可以释放大量的能，这些能以电磁场辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达P₀=3.8×10²⁶w。

⑴估算一下太阳每秒钟损失多少吨质量？

⑵设太阳上核反应都是这种形式的反应（是中微子，其质量远小于电子质量，是穿透能力极强的中性粒子），地日距离L=1.5×10¹¹m。试估算每秒钟太阳垂直照射的地球表面上每平方米有多少中微子到达？

实验题:

15.从表1中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A₁的内电阻r₁,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测出多组数据.

表1

⑴在虚线方框中画出电路图,标明所用的器材的代号.

⑵若选测量数据中的一组计算r₁,则所用的表达式为r₁=　　　　　　 ,式中各符号的意义是:

　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

16.目前,世界上正在研究的一种新型发由机叫磁流体发由机,它可以把气体的内能直接转化为电能,如图所示,表示出了它的发电原理:将一束等离子体(即高温下申离的气体,含有大量的带正电和带负电的微粒,而从整体上呈中性),喷射入磁场,在场中有两块金属极板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,如果射入磁场的离子体的速度为v,金属平板的面积为S,极间距离为d,匀强磁场磁感强度为B,方向与v垂直,可调节的电阻R接在两极之间,设电离气体充满两极间的空间,其电阻率为r.求

(1)通过电阻R的电流的大小和方向.

(2)两板间的电压.

(3)两极间的电场强度为最大的条件,以及最大电场强度值.

　 17 .显象管 的工作原理是阴极k发射的电子束经高压加速电场(电压为U)加速后,垂直正对圆心进入磁感强度为B、半径为r的圆形匀强磁场,偏转后轰击荧光屏P,荧光粉受激发而发光,在极短的时间内完成一幅扫描.若去离子水质量不好,所生产的阴极材料中含有少量SO₄^2—打在荧光屏上,将在屏上出现暗斑,称为离子斑,如发生上述情况,试分析说明暗斑集中在荧光屏中央的原因.(电子质量为9.1×10³¹kg,硫酸根离子SO₄^2- 质量为1.6×10^-25kg)　　　

18.“加速度计”作为测定运动物体的加速度的仪器,己较为广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导系统中.

　 图中所示的是“应变式加速度计”的原理图:支架A、B固定在待测系统上,滑块穿在A、B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固结于支架A上,滑块下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动,随着待测系统沿水平方向作变速运动,滑块相对于支架发生位移,并通过电路将位移转换为电信号从1、2两个接线柱输出.

　 己知:滑块质量为m,弹簧劲度系数为k,电源电动势为ε,内电阻与滑动变阻器总阻值之比为1:4,

滑动变阻器的有效长度为L,总阻值为R,当待测系统处于静止状态或匀速直饯运动状态时,1.2两个接线柱间的输出申压为u₀＝0.4ε.

　 （1）以向右为参考正方向,写出待测系统沿水平方向运动的加速度a随1、2两个接线柱间的输出电压u变化的关系式;

（2）该“加速度计”的测量范围如何？

　 （3）如果在1、２两个接线柱间接入电流表,则将电流表刻度盘上的刻度值改为相应的加速度值后,其刻度是否均匀？为什么？

　　　　　 　　　K　　 m　　 B

　　　　　　　　 A　　　

　　　　　　　　　　 1　　　　 P　　

　　　　　　　　 2

　　　　　　　　　　　εγ

19.1999年,中国首次北极科学考察队乘坐我国自行研制的”雪龙”号科学考察船对北极地区海域进行了全方位的卓有成效的科学考察.这次考察获得了圆满的成功,并取得了一大批极为珍贵的资料.’雪龙’号科学考察船不仅采用特殊的材料,而且船体的结构也应该满足一定的条件,以对付北极地区的冰块,同时又应该将碎冰块与冰层,它是碎冰块仍挤在冰层与船体之间,船体由于受到巨大的侧压力而可能解体.为此,如图所示,船体与铅垂面之间必须有一倾斜角θ.设船体与冰块间的动摩擦因数为μ,试问使压碎的冰块能被挤向船底, θ角应该满足什么条件?

20.如图所示是悬球式加速度,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度.m是一个金属球,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计,电阻丝的中点C焊接一根导线,从D点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计)图中虚线OC与AB相垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压为U的垂直稳压电源上,整个装置固定在列车中,使AB沿着车前进的方向,列车静止时,金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可测出加速度的大小.

⑴当列车向右作匀加速度运动时,试写出α与电压表读数U^’的对应关系,以便重新刻制到电压表面,使它成为直读加速度数值的加速度计.

⑵这个装置测得的最大加速度为多少?

⑶为什么C点设置在电阻丝AB的中间?对电压表的零刻度线在表面上的位置有什么要求?

答案:

9. ⑴A ⑵水份,B

10.没有空气的散射;没有空气的气流影响星星的传播光线;没有空气的热容来调节气温;没有空气的振动来传播声音.〔A C D〕

11、解：（1）A车下滑过程，应用动能定理：

　　　　　　　 E_k=mgh-μmgcosθh/sinθ=mg（h-μs₁）

　　　　　 （2）A、B碰撞过程系统动量守恒，设碰前A的速度

　　　　　　　 为v， mv=2mv’

　　　　　　　 所以ΔE_k=mv²/2-2m（v’）²=mv²/4=E_k/2=mg(h-μs₁)/2

　　　　 （3）A、B共同滑行过程，对系统用动能定理

　　　　　　　 2m(v’)²/2=μ2mgs_m

　　　　　　　 s_m=(v’)²/2μg=(h-μs₁)/4μg

12、解：电动机的功率　 p₁=IU-I²R=1000(w)

　　　　　 汽车的功率　　 p₂=p₁η=900（w）

　　　　　 最大速度行驶时前引力等于阻力 p₂=Fv_m

　　　　　 v_m=p₂/F=900/150=6(m/s)

　　　　　 电池板效率η’=IU/p₀s=1200/8000=15%

FN

FN

f

f

PS

13、解：将瓶塞近似看成圆柱体，受力如图示

P0S

（此为两指用力图）（还有三、四、五指用力的

情况可得其他答案）

　　　 f为两手指和瓶塞间的摩擦力，压力为F_N

　　　 有2f+PS=P₀S

　　　　 f=μF_N

　　　　 P/P₀=T/T₀　 (查理定律)

　　　　 T₀=273+97=370K

　　　　 T=273+57=330K　 可得F_N=11N

14、解：（1）用爱因斯坦质能方程 E=mc²

　　　　　　 m=E/c²=3.8×10²⁶×1/(3×10⁸)²=4.2×10⁶(吨)

　　　　 （2）每释放28Mev能量就对应释放2个中微子

　　　　　　 太阳每秒释放中微子为3.8×10²⁶×2/28×10⁶×1.6×

　　　　　　 10¹⁹=1.7×10³⁸(个)，平均分布在地日距为半径的球

　　　　　　 面上，所以地球表面每平方米到达中微子数为

　　　　　 　　　　　　　1.7×10³⁸/4×3.14(1.5×10¹¹)²=6×10¹⁴(个)

A11

A11

15、⑴可考虑将两个电流表并联,如下图所示,两表中的电流可以由表直接读出,控制电路可用限流式,也可以用分压式,如下图所示.

	I2

I1

r2

⑵r₁=

r₁表示通过电流表A₁的电流,I₂表示通过电流表A₂的电流,r₂表示电流表A₂内阻.

　 16.带电微粒进入磁场后,发生偏转,使A板带负电,B板带正电,所以带电微粒进入磁场后,同时受到电场力和洛仑磁力,

当两力平衡时,A.B板形成稳定的电源电动势,故有

①

　 qBv=q

②

^ε=Bdv

d

外电路接通后,A.B板间微粒对其间电流产生阻碍作用,内阻为

s

r=ρ　　　　　　　　　　　　　 ③

由全电路欧姆定律.

Bdv

④

R+r

I=^ε

	Bdv

d

R+

ρ

R+r

I=　　　 =　　　 =　　　　　

	A

电流方向是从B　 R

			⑥

⑵板间电压　 U=IR=

	U

⑦

d

⑶磁流体发电机正常工作时,板间电磁强度E=

⑧

E=

⑨

当外电路全断开时R　 ¥ ,E达最大值，E_max=BV

1

　 17.电子或SO₄^2-在电场中加速

2

qU= mv²

再在磁场中偏转

q

B

qB

R

qBv=m

=

R

由于SO₄^2-的荷质比远小于电子荷质比

所以相对电子而言,高速SO₄^2-经过磁场几乎不发生偏转,而是集中打在荧光屏的中央,形成暗斑.　

18.⑴ε=I₀(R+r) R=4r, u₀=0.4ε=I₀

	L0－x

L

R

Kx=ma　　　　 u=I₀

L

I0Rm

ma

a=　　　 =　　　　　　 =　　　　　　　 =

	KL(0.4ε－u)×5r
			5kL

4mε

Rmε εε

=　　　　　　　　　　 =　　　　 (0.4ε－u)

4ε

⑵当滑动变阻器的滑动臂至最左和最右端时，1.2两个接线柱间输出电压分别取最小值u₁和最大值u₂，由欧姆定律可得：

5

u₁=0, u₂=　　 =0.8ε。

由此可得“加速度计”的测量范围为

	KL
			KL

2m

2m

－　　　 ≤ a ≤+

			KL
	KX

4

m

m

IR

不均匀。因为由相关物理规律可算出运动加速度a随着电流表示数Ⅰ的关系式a=　　　　 =　　　　

19．解：设碎冰块保持静止（重力与浮力平衡），如图所示，将冰层对碎冰快的挤压力F沿船壁方向与垂直于船壁方向进行分解，得到两个分力。由于物体的平衡条件建立平衡方程，即

　　　 F cosθ－N=0,F sinθ－f=0

解出维持碎冰块静止所需的摩擦力f_需及支持力N分别为

　　　 f_需 =F sinθ,N=F cosθ

为了使碎冰块不能保持静止，而被挤向船底，必须满足下式

　　　 f_需 > f_m =μN

则有　 F sinθ>μF cosθ

解得tanθ>μ，故必需满足的条件θ>arctanμ

20.解:⑴设列车向右作匀加速运动时加速度为a，此时金属丝将向左偏离竖直方向夹角θ，金属丝与电阻丝接触点为D，如图2所示，此时金属球受到的合外力

　　　　 F_合=mg tanθ即a=g tanθ

从△OCD中知tanθ= DC/h

　 a=g tanθ=g·(DC/h) 　　⑴

从电路部分来讲，设此时电压表读数为U^，电路如图3所示，由于OD部分电阻不计，故电压表示数为电阻丝上DC间的电压，又在稳压电源与电阻回路中，

DC段与AD段BC段间串联（如图4）得：

　　　　 u^，/u=R_DC/R_AB=DC/L

∴DC = U^，L _/ U

把⑵代入⑴得:　 a=gL U^，_/ U h 　　⑵

式中g、L、U、h均为定值，故a与U^，成正比，所以，可在电压表面标定加速度值。

⑵加速度最大时，D点移到A或B点此时，电压表的示数U^，_max=U/2

　　　　　　　　 ∴a_max=gL/2h

O

⑶C点设置在AB中间的好处是，利用此装置，可测定列车作匀加速和匀减速运动时的加速度，电压表的零刻度应在表盘中间位置。

			图2
					图3