Examen de Física de Shanghai
Nota para los candidatos:
1. Antes de responder las preguntas, los candidatos deben completar su nombre, número de boleto de admisión y código de verificación.
2. Este artículo tiene 10 páginas y una puntuación total de 150. El tiempo del examen es de 120 minutos. Los candidatos deben escribir sus respuestas directamente en la prueba utilizando un bolígrafo o bolígrafo azul o negro.
3. Entre la primera y las cuatro preguntas principales de este examen, las preguntas marcadas con la letra A son adecuadas para los candidatos que utilizan los libros de texto de la reforma curricular de la primera fase; las preguntas marcadas con la letra b son adecuadas; para candidatos que utilizan el plan de estudios de la segunda fase. Se requieren otras preguntas que no estén marcadas con la letra A o B para todos los candidatos. Puede elegir preguntas de Tipo A o Tipo B para diferentes preguntas principales, pero las opciones para la misma pregunta principal deben ser las mismas. Si selecciona ambos tipos de preguntas A y B en la misma pregunta principal, solo se calificará la pregunta A.
4. Las preguntas 20, 21, 22, 23 y 24 requieren escribir las descripciones, ecuaciones y pasos de cálculo importantes necesarios. Escribe solo la respuesta final y no escribas el proceso de cálculo principal, y no serás calificado. En cuanto al cálculo numérico de cantidades físicas, se debe indicar claramente en la respuesta el valor y la unidad.
1. (20 puntos) Rellena los espacios en blanco. Esta gran pregunta tiene ***5 preguntas pequeñas, cada una de las cuales vale 4 puntos. La respuesta se escribe en el espacio en blanco o en la posición especificada en la línea horizontal de la pregunta. No es necesario anotar el proceso de cálculo.
Las subpreguntas 1, 2 y 3 de esta pregunta principal son preguntas bifurcadas, divididas en dos categorías: A y B. Los candidatos pueden elegir cualquiera. Si ha completado ambos tipos de preguntas, se le calificará como preguntas de Tipo A.
Preguntas de tipo A (adecuadas para candidatos en la primera etapa de la reforma curricular)
1A.. El movimiento de los planetas alrededor del sol puede considerarse aproximadamente como un movimiento circular uniforme. Dado que el radio orbital del movimiento del planeta es r, el período es t, la constante gravitacional es g y la velocidad lineal del planeta es _ _ _ _ _ _ la masa del sol se puede expresar como_ _ _ _; _.
2a. Como se muestra en la figura, si una carga con una carga de -5×10-9c se mueve desde el punto A en el campo eléctrico al punto B, su energía potencial es _ _ (seleccione "aumentar", "disminuir" o "sin cambios"). "); si A El potencial en el punto UA = 15V, el potencial en el punto B UB = 10V, entonces el trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico en este proceso es _ _ _ J.
3a.1991 En el experimento de dispersión de partículas alfa, Rutherford propuso el modelo de estructura nuclear del átomo basado en el fenómeno de dispersión angular _ _(elija "grande" o "pequeño") de las partículas alfa. Si se utilizan partículas alfa con energía cinética de 1 MeV para bombardear láminas de oro, su velocidad es de aproximadamente _ _ _ _ m/s (las masas de los protones y neutrones son 1,67×10-27 kg respectivamente, 1MeV=1×106eV).
Preguntas tipo b (adecuadas para candidatos de segunda fase de reforma curricular)
1B.. Una gota de aceite con volumen V cae sobre agua tranquila y se expande formando una película de aceite de una sola molécula con área S. En , el diámetro molecular de las gotas de aceite es aproximadamente _ _ _ _ _. Se sabe que la constante de Avogadro es NA y la masa molar del aceite es m, entonces la masa de una molécula de aceite es _ _ _ _ _.
2b. Cuando el núcleo de un elemento radiactivo se desintegra en alfa o beta para producir un nuevo núcleo, suele ir acompañado de _ _ _ _ _radiación. Se sabe que las vidas medias de dos elementos radiactivos A y B son T1 y T2 respectivamente. Después de T = T1 T2, las masas de estos dos elementos radiactivos son iguales, por lo que su relación de masa original Ma: MB = _ _ _ _. _.
3b. El voltaje de entrada del motor de CA de la grúa para contenedores es de 380 voltios, por lo que el voltaje de CA máximo es _ _ _ _ voltios. Cuando la grúa levanta un contenedor con una masa total de 5,7 × 103 kg a una velocidad de 0,1 m/s. se mide que la corriente del motor es 20 A y la eficiencia de trabajo del motor es _ _ _ _ _.
(g = 10m/s2)
Pregunta pública * * * (todos los candidatos deben hacerlo)
4. Como se muestra en la figura, en el sistema de coordenadas rectangular del plano vertical, En Bajo la acción de una fuerza externa F, una partícula de masa m se mueve oblicuamente hacia abajo desde el origen de coordenadas O a lo largo de la línea recta ON forma un ángulo θ (θ < π/4) con la dirección negativa de Y. -eje. Entonces el tamaño de f es al menos _ _ _ _ _ _; si f = mg tan θ, entonces el cambio en la energía mecánica de la partícula es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.
Tabla: Datos de los manuscritos de Galileo
1 1 32
4 2 130
9 3 298
16 4 526
25 5 824
36 6 1192
49 7 1600
64 8 2104
5. A la derecha se muestran los datos experimentales del plano inclinado que se encuentran en el manuscrito en pergamino de Galileo. Se especula que la segunda y tercera columnas de datos pueden representar el tiempo y la duración respectivamente. En la época de Galileo, una unidad de longitud equivalía a los mm actuales. Suponiendo que una unidad de tiempo equivale a los 0,5 s actuales, se puede inferir que la longitud de la pendiente suave es de al menos _ _ _ _ _ m, y el ángulo de inclinación. de la pendiente es aproximadamente _ _ _ _ _Gasto. (g = 10m/s2)
2 (40 puntos) preguntas de opción múltiple. Esta pregunta se divide en preguntas de opción única y preguntas de opción múltiple, además de 9 preguntas pequeñas. Hay 5 preguntas de opción múltiple. Solo una de las cuatro respuestas dadas en cada pregunta es correcta y se otorgan 4 puntos por la respuesta correcta. Hay 4 preguntas de opción múltiple y dos o más de las cuatro respuestas dadas en cada una. las preguntas son correctas, una respuesta correcta se otorgará 5 puntos, una respuesta incompleta se calificará parcialmente, una respuesta incorrecta o ninguna respuesta se otorgará 0 puntos; Elija todas las respuestas correctas y coloque la letra antes de la respuesta correcta entre corchetes después de la pregunta. Complete las letras fuera de los corchetes y no las cuente como la respuesta seleccionada.
1. Preguntas de opción múltiple
6. En las siguientes cuatro ecuaciones de reacción nuclear, X representa un protón.
(A) (B)
(C) (D)
[ ]
7. Se cuelga un palo de madera AB en el punto O, ao = oc, los puntos A y C tienen dos y tres ganchos respectivamente, por lo que el palo de madera está en equilibrio. Si se agrega el mismo código de gancho al punto A y al punto C de la varilla, la varilla
(a) girará en el sentido de las agujas del reloj alrededor del punto o
(b) girará en el sentido contrario a las agujas del reloj alrededor del punto o .
(c) El equilibrio puede destruirse y la dirección de rotación puede ser incierta.
(d) Aún puede mantener un estado de equilibrio.
[ ]
8. Cuando un objeto cae libremente, Ek representa la energía cinética, Ep representa la energía potencial, H representa la distancia de caída y el suelo horizontal es la superficie de energía potencial cero. . En la siguiente figura, la que refleja correctamente la relación entre cantidades físicas es
[ ]
9. Como todos sabemos, la energía interna de un gas ideal es proporcional a la. temperatura. Como se muestra en la figura, la línea continua es la curva de una determinada masa de gas ideal en el cilindro desde el estado 1 al estado 2. Es la energía interna del gas en el cilindro durante todo el proceso
(a) Primero aumenta y luego disminuye (b ) primero disminuye y luego aumenta.
(3) Cambiando monótonamente (4) Permaneciendo sin cambios
[ ]
10. Como se muestra en la figura, una varilla conductora paralela al eje Y. se mueve a velocidad constante V se mueve en línea recta hacia la derecha, pasando por un área de campo magnético uniforme circular con un radio R y una intensidad de inducción magnética b La relación entre la fuerza electromotriz inducida ε en la varilla conductora y la posición X. de la varilla conductora es
[ ]
Ⅱ. Preguntas de opción múltiple
11 Se lanza un objeto verticalmente con una velocidad inicial de 30 m/s, independientemente. de resistencia del aire, g es 10 m/s2 Objeto dentro de 5 s
(a) La distancia es 65 m.
(b) Desplazamiento 25m, dirección ascendente.
(c) El cambio de velocidad es 10 m/s
(d) La velocidad promedio es 13 m/s, en dirección hacia arriba.
[ ]
12. En el experimento de interferencia de doble rendija de Young, si
(a) se utiliza luz blanca como fuente de luz, se obtienen rayas blancas y negras. aparecerá en la pantalla.
(b) Usando luz roja como fuente de luz, aparecerán franjas rojas y negras en la pantalla.
(c) Cuando una rendija se ilumina con luz roja y la otra con luz violeta, aparecerán franjas de colores en la pantalla.
(d) Utilice luz violeta como fuente de luz y cubra una de las rendijas, y aparecerán rayas en diferentes intervalos en la pantalla.
[ ]
13. Como se muestra en la figura, el tubo izquierdo se inserta en el tanque de mercurio y el tubo derecho tiene una columna de mercurio con una altura de H y una La sección de aire está sellada en el medio.
(a) La diferencia de altura entre las superficies de mercurio interior y exterior del tubo izquierdo del codo es h.
(b) Si el codo se mueve un poco hacia arriba, el volumen de gas en la tubería aumentará.
(c) Si el codo se mueve un poco hacia abajo, la columna de mercurio en el tubo derecho se elevará a lo largo de la pared del tubo.
(d) Si la temperatura ambiente aumenta, la columna de mercurio en el tubo derecho aumentará a lo largo de la pared del tubo.
[ ]
14. Como se muestra en la figura, en un plano horizontal liso y aislante, dos cargas puntuales M y N con cargas positivas iguales están fijadas en los puntos A y B respectivamente, donde O es el punto medio de la línea que conecta AB y CD es la línea perpendicular media de AB. En el punto F entre CO, se suelta una bola P cargada negativamente desde el reposo (suponiendo que la distribución del campo eléctrico original permanece sin cambios), y en el período de tiempo siguiente, P corresponderá en la conexión CD. Si
(a) A medida que la carga de la bola P disminuye lentamente, la amplitud de la bola P disminuye continuamente durante su movimiento alternativo.
(b) Si la carga de la bola P disminuye lentamente, entonces la velocidad de la bola P disminuirá cada vez que pase por el punto O durante su movimiento alternativo.
(c) Cuando las cargas puntuales M y N aumentan lentamente al mismo tiempo, el período de la bola P en el movimiento alternativo disminuye continuamente.
(d) Cuando las cargas puntuales M y N aumentan lentamente al mismo tiempo, la amplitud de la bola P disminuye continuamente durante el movimiento alternativo.
[ ]
Tres. (30 puntos) Preguntas experimentales
15. (4 puntos) Como se muestra en la figura, use un cable para conectar el electroscopio a una placa de zinc limpia. Toque la placa de zinc para que la indicación del electroscopio sea cero. Cuando la placa de zinc se irradia con rayos ultravioleta, el puntero del electroscopio se desvía obviamente y luego se usa una varilla de goma peluda para hacer contacto con la placa de zinc. Se descubre que el ángulo del puntero del electroscopio disminuye, lo que indica que el. La placa de zinc está cargada (escriba "positivo" o "negativo" "); si repite el experimento con rayos infrarrojos, encontrará que el puntero del electroscopio no se desviará en absoluto, lo que indica la frecuencia límite del metal zinc _ _ _ _ rayos infrarrojos (escriba "mayor que" o "menor que").
16. (4 puntos, pregunta de opción múltiple) Utilice el dispositivo experimental como se muestra en la figura para observar el fenómeno de interferencia de la película delgada de la luz. La imagen (a) muestra una lámpara de alcohol (espolvoree un poco de sal sobre la mecha) y la imagen (b) muestra un anillo de alambre de hierro vertical con una película de jabón. Cuando el bucle de alambre se gira lentamente en el plano vertical, se observan los siguientes fenómenos
(a) Cuando el bucle de alambre se gira 30 grados, las franjas de interferencia giran 30 grados en la misma dirección.
(b) Cuando el bucle de alambre se gira 45 grados, las franjas de interferencia giran 90 grados en la misma dirección.
(c) Cuando el bucle de alambre se gira 60 grados, las franjas de interferencia giran 30 grados en la misma dirección.
Las franjas de interferencia se mantienen sin cambios.
[ ]
17. (6 puntos) En el experimento de "Medir la aceleración de la gravedad con un péndulo",
(1) La de un determinado estudiante. Los pasos son los siguientes:
A. Tome un alambre delgado, ate una bola de metal con diámetro D al extremo inferior y fije el extremo superior al marco de hierro.
B. Usa una regla de un metro para medir la longitud l de la línea delgada.
c. Coloca la pelota en una posición donde la cicloide se desvía 5 grados de la dirección vertical.
d. Usa un cronómetro para registrar el tiempo total t que tarda la pelota en completar n vibraciones completas y obtén el período t = t/n.
E. la aceleración de la gravedad.
El valor de aceleración de la gravedad obtenido mediante el método anterior se _ _ compara con el valor real (seleccione "demasiado grande", "igual" o "demasiado pequeño").
(2) Se sabe que la fórmula del período de un péndulo simple en cualquier ángulo de oscilación θ se puede aproximar como, donde T0 es el período en el que el ángulo de oscilación se aproxima a 0 y a es una constante. Para verificar la relación mediante el método de la imagen, la cantidad física a medir es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ si el estudiante obtiene la gráfica como se muestra en la figura del experimento, la horizontal; El eje de la imagen representa _ _ _ _ _.
18. (6 puntos) Un estudiante utiliza el circuito que se muestra en la Figura (A) para estudiar las condiciones de iluminación de las bombillas L1 (6V, 1,5W) y L2 (6V, 10W) (asumiendo que la resistencia de la bombilla permanece sin cambios), la figura (b) es un diagrama físico.
(1) Conectó L1 y L2 al cuadro de puntos en la figura (a) y movió el control deslizante P del reóstato deslizante. Cuando el voltaje es de 6 V, se descubre que todas las bombillas pueden emitir luz normalmente. En la Figura (b), la conexión del circuito se realiza utilizando cables tipo bolígrafo en lugar de cables.
(2) Luego conectó L1 y L2 en serie en la posición del cuadro de puntos en la Figura (a) y movió el control deslizante P del reóstato deslizante. Cuando el voltaje era de 6 V, descubrió que una bombilla estaba encendida y la otra no. La razón de este fenómeno es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.
(3) Están disponibles los siguientes equipos: fuente de alimentación E (6 V, sin incluir resistencia interna), bombilla L1 (6 V, 1,5 W), L2 (6 V, 10 W), L3 (6 V, 10 W ), interruptor unipolar de doble tiro S. La figura (c) diseña un circuito de control para una señal de giro de un vehículo de motor: cuando el interruptor unipolar de doble tiro S está conectado a 1, la luz de señal L1 se enciende cuando el SPDT. El interruptor S está conectado a 2, la luz de señal L1 se enciende, la luz de señal de giro izquierda L3 se enciende y la luz de señal de giro derecha L2 se apaga.
19. (10 minutos) Como se muestra en la figura, es un dispositivo experimental para medir la intensidad de inducción magnética B dentro del solenoide energizado A y su relación con la corriente I. Coloque un área de sección transversal. en el medio del solenoide A. S. Una pequeña bobina de prueba P con N vueltas El plano de la bobina de prueba es perpendicular al eje del solenoide. Se puede considerar que el campo magnético que pasa a través de la bobina de prueba es uniforme. Utilice el galvanómetro de impulso d para conectar ambos extremos del cable de la bobina de prueba y gire el interruptor de inversión bipolar de doble tiro K para cambiar la dirección de la corriente del solenoide sin cambiar la magnitud de la corriente. La corriente inducida en P hace que el puntero de D se desvíe.
(1) Gire el interruptor a la posición 1. Cuando la corriente en el solenoide A sea estable, gire K de la posición 1 a la posición 2. La distancia de deflexión máxima de d medida es dm. Se sabe que la sensibilidad al flujo magnético del galvanómetro de impulso es Dφ, dφ =, donde es el cambio en el flujo magnético de una sola vuelta de la bobina. Entonces la intensidad de inducción magnética de la bobina de prueba es b = _ _ _ _ _ _Si el tiempo necesario para marcar K de 1 a 2 es δt, entonces la fuerza electromotriz inducida promedio εP generada en la bobina de prueba = _ _ _ _.
Número de experimentos I (a) b (× 10-3t)
1 0,5 0,62
2 1,0 1,25
3 1,5 1,88
4 2,0 2,51
5 2,5 3,12
(2) Ajuste la resistencia variable R, cambie la corriente varias veces y marque K para obtener la corriente I en A y los datos de intensidad de inducción magnética B, como se muestra en la tabla de la derecha. Por lo tanto, la relación entre la intensidad de inducción interna B del solenoide A y la corriente I es b = _ _ _ _ _ _ _.
(3) (Pregunta de opción múltiple) Para reducir los errores experimentales y mejorar la precisión de la medición, se pueden tomar las siguientes medidas
(a) Aumentar adecuadamente el número de vueltas n de la bobina de prueba.
(b) Aumente adecuadamente el área de la sección transversal s de la bobina de prueba.
(c) Aumente adecuadamente el valor de resistencia de la resistencia variable r
(d) Gire adecuadamente el interruptor de palanca durante el tiempo δt.
4. (60 puntos) Preguntas de cálculo. La vigésima pregunta de esta gran pregunta es una pregunta bifurcada, dividida en dos tipos, Tipo A y Tipo B. Los candidatos pueden elegir cualquiera de las preguntas. Si responde ambas preguntas, se le calificará como preguntas de Tipo A.
Preguntas tipo A (adecuadas para candidatos en la primera etapa de la reforma curricular)
20a.
(10 puntos) Una presión de neumáticos demasiado alta mientras se conduce puede provocar fácilmente un accidente por explosión de neumáticos, mientras que una presión de neumáticos demasiado baja puede provocar un mayor consumo de combustible. Se sabe que cierto tipo de neumático puede funcionar normalmente a -40 ℃ ~ 90 ℃. Para garantizar que la presión máxima de los neumáticos no exceda de 3,5 atm y la presión mínima de los neumáticos no caiga por debajo de 1,6 atm cuando el neumático opera en este rango de temperatura, ¿cuál es el rango apropiado para inflar los neumáticos en t = 20°C? (Suponiendo que el volumen del neumático se mantiene sin cambios)
Pregunta tipo b (adecuada para candidatos de segunda fase de reforma curricular)
20b. (10 puntos) La potencia de salida de una pequeña central hidroeléctrica experimental es de 20 kW y la resistencia total de la línea de transmisión es de 6ω.
(1) Si se utiliza transmisión de energía de 380 V, encuentre la energía perdida en la línea de transmisión.
(2) Si se usa 5000 de alto voltaje para transmitir energía, el usuario usa el transformador N1: N2 = 22: 1 para reducir el voltaje.
Preguntas públicas* * *(todos los exámenes deben completarse)
21 (12 puntos) Un paracaidista con una masa total de 80 kg saltó desde un helicóptero a 500 metros del suelo, 2 Abre el paracaídas segundos después. Como se muestra en la imagen, es un diagrama V-T durante el paracaidismo. Intente averiguarlo en la imagen: (g toma 10 m/s2).
(1) Cuando t = 1s, la aceleración y resistencia del atleta.
(2) Estima la altura de caída del atleta y el trabajo realizado para superar la resistencia en 14 segundos.
(3) Estima el tiempo total desde que saltas del avión hasta que aterrizas.
22. (12 minutos) Hay dos conjuntos de ondas de corte armónicas simples A y B que se propagan a lo largo de la dirección positiva del eje X en el mismo medio. Las velocidades de las ondas son V = 2,5 m/. s. Cuando t = En 0, los dos picos de onda coinciden exactamente en x = 2,5 m, como se muestra en la figura.
(1) Encuentra los períodos Ta y Tb de las dos ondas.
(2) Cuando t = 0, encuentre todas las ubicaciones donde se superponen los dos picos de onda.
(3) Análisis: Analiza y determina si los valles de las dos ondas se superponen cuando t = 0.
El análisis de un compañero de clase es el siguiente: dado que los dos picos de las ondas se superponen, entonces la superposición entre los valles de las ondas también debe existir. Siempre que encuentre el mínimo común múltiplo de las medias longitudes de onda de las dos ondas,..., podrá obtener todas las ubicaciones donde se superponen los valles de las ondas.
¿Crees que el análisis del alumno es correcto? Si son correctos, encuentre la ubicación de estos puntos. Si es incorrecto, señale el error mediante cálculos y explique por qué.
23. (12 puntos) Como se muestra en la figura, es un modelo simplificado para estudiar el movimiento de los electrones en un campo eléctrico en un cañón de electrones. En la región ABCD del plano del oxígeno, hay dos campos eléctricos uniformes I y II con intensidad de campo E. El límite de los dos campos eléctricos es un cuadrado con una longitud de lado L (excluyendo la fuerza gravitacional que actúa sobre los electrones).
(1) En el punto medio del lado AB de esta región, el electrón se libera desde el reposo y encuentra la posición donde el electrón abandona la región ABCD.
(2) El electrón se libera desde el reposo en la posición apropiada en la región I del campo eléctrico. El electrón puede salir desde la esquina inferior izquierda D de la región ABCD, encontrando así la ubicación de toda liberación. agujas.
(3) Si todo el campo eléctrico izquierdo II se mueve horizontalmente hacia la derecha en L/n (n≥1), los electrones aún saldrán de la esquina inferior izquierda D del área ABCD (D no se mueve con el campo eléctrico), y el campo eléctrico I área Se pueden encontrar las posiciones de los electrones liberados por la electricidad estática.
24. (14 minutos) Como se muestra en la figura, hay un anillo metálico semicircular liso con radio r, resistencia interna R1 y espesor uniforme en el plano vertical. Hay una resistencia R2 conectada entre las pistas metálicas lisas paralelas ME, NF y EF de 2r, denominada r1 = 12r. Hay campos magnéticos uniformes horizontales I y II por encima de MN y por debajo de CD. La intensidad de la inducción magnética es b. Existe una barra conductora ab con masa my cae desde el punto más alto A del anillo semicircular. Durante el proceso de descenso, la barra guía siempre permanece horizontal, tiene buen contacto con el anillo metálico semicircular y la vía, y la vía paralela es lo suficientemente larga. Se sabe que la velocidad de la barra conductora ab cuando cae r/2 es v1, y la velocidad cuando cae hasta MN es v2.
(1) Encuentre la aceleración de la varilla conductora ab cuando cae r/2 desde A.
(2) Si la corriente en la barra conductora ab permanece sin cambios después de entrar en el campo magnético II, encuentre las potencias eléctricas P2 y R2 a la distancia h entre los campos magnéticos I y II.
(3) Si el límite CD del campo magnético II se mueve ligeramente hacia abajo, la velocidad de la varilla conductora ab cuando entra por primera vez en el campo magnético II es v3 y la aceleración es A, lo que hace que se mueva hacia adentro. una línea recta con aceleración uniforme bajo la acción de una fuerza externa F. , encuentre la relación entre la fuerza externa aplicada F y el tiempo.
En 2008, se llevó a cabo el examen nacional unificado de admisión para colegios y universidades generales.
Puntos clave de las respuestas al examen de física de Shanghai
1 Complete los espacios en blanco (***20 puntos)
1A.., 2A. Aumento, -2,5× 10-83A. Grande, 6,9×106.
1B. , 2B.γ,: 3B.380,75
El MGS en 4.θ podrá aumentar o disminuir hasta 5.2.04, 1.5.
2. Preguntas de opción múltiple (***40 puntos)
1. c. B9. B10. A
Dos, 11. AB 12. BD13. ACD14. BCD
3. Preguntas experimentales (***30 puntos)
15. D.
17.(1) Demasiado pequeño
(2)T '(o T, n), θ, T '
18.(1 ) como se muestra en la Figura b.
(2) Debido a que RL1 es mucho más pequeño que RL2, el voltaje de la bombilla L2 es muy pequeño. Aunque fluye corriente a través de él, la potencia es demasiado pequeña para emitir luz.
(3) Como se muestra en la Figura c
19 (1), (2) 0,00125I (o kI) (3) A, b.
4. Preguntas de cálculo (***60 puntos)
20 a. (10 puntos)
Solución: Debido a que el volumen del neumático permanece sin cambios, la cantidad de espacio dentro de los gases de los neumáticos cambia de volumen en la misma cantidad.
Cuando t0 = 293k, la presión mínima de los neumáticos es Pmin y la presión máxima de los neumáticos es Pmax. Según el significado de la pregunta, cuando t 1 = 233 k, la presión de los neumáticos es p 1 = 1,6 ATM. Según la ley de Charles
, es decir
Solución: pmin = 2.01atm.
Cuando T2 = 363k, la presión de los neumáticos es P2 = 3,5 ATM. Según la ley de Charles
, es decir
Solución: pmax = 2,83 ATM
20b. (10 puntos)
Solución: (1) La intensidad de corriente en la línea de transmisión es I = A = 52.63A ①.
La pérdida de potencia de la línea de transmisión es
p pérdida = I2r = 52.632×6W≈16620 w = 16.62 kw②
(2) Después de cambiar a alta -transmisión de voltaje, la intensidad de corriente en la línea de transmisión se convierte en
I′= A = 4A③
El voltaje obtenido por el usuario antes de que el transformador baje.
U 1 = U-I′R =(5000-4×6)V = 4976V④
Según
el voltaje obtenido por el usuario es
U2==×4976V=226.18V ⑤
21. (12 puntos)
Solución: (1) Se puede ver en la figura que el atleta se desempeña uniformemente. movimiento dentro de t = 2s Acelera, la aceleración es
m/s2=8m/s2
Supongamos que la resistencia del atleta en este proceso es F. Según la segunda ley de Newton, Mg-F = Mamá.
f = m(g-a)= 80×(10-8)n = 160n.
(2) A partir de la imagen, se estima que el atleta cae en 14 segundos.
39.5×2×2m = 158 metros
Según el teorema de la energía cinética, hay
Entonces hay = (80×10×158-80 ×62)j≈ 1,25×105j.
(3)3) Después de 14 s, el tiempo que le toma al atleta realizar un movimiento constante es
s=57 s
El tiempo que le toma a atleta en saltar del avión y aterrizar en total.
t total = t t′=(14 57)s = 71s.
22. (12 puntos)
Solución: (1) Como se puede observar en la figura, las longitudes de onda de las dos ondas son λ A = 2,5 my λ B = 4,0. m respectivamente, por lo que sus períodos son respectivamente
s=1s s=1.6s
(2) El mínimo común múltiplo de las dos ondas es s = 20m.
Cuando t = 0, todas las posiciones donde los dos picos de onda se superponen son
x=(2.520k)m, k = 0.1.2, 3,…
(3)El análisis del estudiante es incorrecto.
Para encontrar la superposición de los valles de dos ondas, debemos partir de la superposición de las crestas y encontrar la ubicación donde los múltiplos impares de las medias longitudes de onda de las dos ondas son exactamente iguales. Sea L la distancia x = 2,5 m y los valles de las dos ondas se cruzan.
L = (2m-1) L = (2n-1), donde myn son números enteros positivos.
Simplemente encuentra las m y n correspondientes.
Sustituye λ a = 2,5 m, λ b = 4,0 m y se obtiene la disposición.
Dado que m y n en la fórmula anterior no tienen solución dentro del rango de números enteros, no hay superposición entre los valles.
23. (12 puntos)
Solución: (1) Suponga que la masa del electrón es m y la carga eléctrica es e. El electrón se mueve en línea recta con aceleración uniforme en el. campo eléctrico I. Cuando sale de la región I, la velocidad es v0 y luego ingresa al campo eléctrico II para realizar un movimiento casi plano. Suponga que el electrón se emite desde el borde de CD y la ordenada del punto de emisión es Y. La solución a
es y =, por lo que se establece la hipótesis nula, es decir, el electrón sale. Las coordenadas de posición del área ABCD son (-2l,).
(2) Suponga que el punto de liberación está en el área del campo eléctrico I y sus coordenadas son (x, y). En el campo eléctrico I, el electrón se acelera hasta v1, luego entra en el campo eléctrico II y realiza un movimiento casi plano, saliendo del punto D, y
Obtenemos Xy =, es decir, el punto que satisface la ecuación en la región I del campo eléctrico es la posición deseada.
(3) Suponga que el electrón se libera desde el punto (x, y), acelera a v2 en el campo eléctrico I y realiza un movimiento casi plano después de ingresar al campo eléctrico II. cuando sale del campo eléctrico II a una altura de y' es lo mismo que (2) Similar, entonces el electrón se mueve en línea recta a velocidad uniforme. Después de pasar el punto D, hay
, <. /p>
,
La solución es satisfacer la ecuación en la región I del campo eléctrico. El punto es la posición deseada.
24. (14 puntos)
Solución: (1) Tomando como objeto de investigación la varilla conductora, la varilla conductora corta líneas de inducción magnética en el campo magnético I, y una inducida. Se genera fuerza electromotriz en la varilla. Cuando la varilla conductora ab cae r/2 desde A, la varilla conductora se acelera bajo la acción de la gravedad y la fuerza de Ampere, que se obtiene mediante la segunda ley de Newton.
Mg-bil = ma, donde l = r.
Donde = 4r
se puede obtener de las categorías anteriores
(2) Cuando la varilla conductora ab pasa a través del campo magnético II, si la fuerza en amperios es exactamente igual a la gravedad, la varilla La corriente permanecerá sin cambios, es decir,
Fórmula
Resolver
La barra conductora se mueve en línea recta de MN a CD con una aceleración uniforme de G, incluyendo
Get
En este momento, la gravedad de la varilla conductora es
De acuerdo con la ley de conservación de energía, en este momento, la gravedad de la varilla conductora se convierte completamente en energía eléctrica en el circuito, es decir,
=
Entonces, =
(3) Suponga que la velocidad de la barra conductora ab después de entrar en el campo magnético II durante el tiempo t es, y la fuerza en amperios en este momento es
Debido a que la varilla conductora ab se mueve en una recta con aceleración uniforme, hay
Según la segunda ley de Newton, hay
F mg-F′= ma
Es decir
Según la solución anterior