1、30分钟小卷提分练(22选1)(十一)一、非选择题：本题共2小题，共32分24(12分)如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在腰部，通过缓降绳索安全着陆如图乙所示，在某中学某次火灾逃生演练过程中，一体重为60 kg的逃生者从离地面18 m的高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，当速度达到6 m/s时，以大小为2.5 m/s2的加速度减速，到达地面时速度恰好为零假设逃生者在下降过程中悬空且不接触墙面，不计空气阻力(g10 m/s2)，求：(1)逃生者减速下滑过程中的位移：
2、(2)减速下滑时逃生者对缓降绳索的拉力大小；(3)从开始到到达地面整个过程的时间25(20分)航空母舰是一种以舰载机为主要武器的大型水面作战平台，是世界上最庞大、最复杂、威力最强的武器之一如图甲所示，舰载机起飞技术是航母的最关键技术之一据报道，目前我国已经成功完成了所有相关实验，成为世界上仅有的几个拥有航母舰载机电磁弹射技术的国家之一电磁弹射器的工作原理如图乙所示，它由两条平行的长直金属导轨AB、CD和电枢MN与高功率电源E等构成，两金属导轨固定在水平底座上不能移动，其间距为d，当开关S闭合后，恒定电流I通过金属导轨并在两导轨间产生磁场，电枢MN(流过它的电流也为I)由于受到电磁力加速前进而带
3、动飞机至起飞速度(图乙中从A到B为前进方向)(1)判断电枢MN所在位置的磁场方向；(2)已知该装置中某条通电导轨在电枢MN上某点处产生磁场的磁感应强度可以表示为B，其中常数0是真空磁导率，I0为导轨中电流大小，r为该点到这条通电导轨的距离，试证明MN的中点附近单位长度d0的电枢所受的安培力大小与电流的二次方成正比(不考虑电枢MN对磁场的影响)；(3)在某次实际舰载机弹射过程中，电枢所受到的安培力可以简化为FLI2，L6.4103N/A2称为电感梯度，舰载机质量为30 t，远大于电枢质量，发动机提供推力的等效功率为4 500 kw，在弹射过程中受到的阻力为重力的0.1倍，经过90 m长的加速距离
4、，速度即达到324 km/h，从而完成起飞，重力加速度g取10 m/s2，试估算在此弹射过程中流经电枢MN的电流大小二、选考题(共15分请考生从给出的2道题中任选一题作答)33物理选修33(1)(5分)如图所示，一定质量的理想气体，由状态a经状态b变化到状态c，下列说法正确的是_A状态a的温度高于状态b的温度B由状态a到状态b的过程，外界对气体做正功C由状态b到状态c的过程，气体放出热量D状态a的温度低于状态c的温度E由状态b到状态c的过程，气体分子的平均动能减小(2)(10分)如图所示，可沿缸壁自由滑动的活塞把导热性能良好的圆筒形汽缸分成A、B两部分，汽缸底部通过阀门K与容器C相连，当活塞位
5、于汽缸底部时，弹簧恰好无形变开始时，B内有一定量的理想气体，A、C内为真空，B部分气体高h00.2 m，此时C的容积为B的容积的，弹簧对活塞的作用力恰好等于活塞的重力现将阀门打开，当达到新的平衡时，求B部分气体高h为多少？(整个系统处于恒温状态)34物理选修34(1)(5分)两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r.则下列说法正确的是_A乙光以i入射时一定发生全反射B甲光的频率比乙光的频率大C光的干涉现象说明光是一列横波D甲光在玻璃砖中的临界角C满足sinCE若
6、绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上可能接收不到甲光(2)(10分)如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2(t10.2) s时刻的波形图()在t1到t2的时间内如果M通过的路程为1 m，那么波的传播方向怎样？波速多大？()若波速为55 m/s，求质点M在t1时刻的振动方向30分钟小卷提分练(22选1)(十一)24答案：(1)7.2 m(2)750 N(3)6.0 s解析：(1)设所求位移为x1，由题意可知减速过程中有v22a1x1(2分)解得x17.2 m(1分)(2)设缓降绳索对逃生者的作用力为F，减速过程中由牛顿第二定律得Fmgma1(2分)解得F750 N(1分)根据牛顿
7、第三定律可知，逃生者对缓降绳索的拉力大小为750 N(1分)(3)加速过程时间t13.6 s(2分)减速过程时间t22.4 s(2分)故t总t1t26.0 s(1分)25答案：(1)垂直纸面向外(2)见解析(3)104 A解析：(1)根据左手定则可知，电枢MN所在位置的磁场方向垂直纸面向外(3分)(2)AB导轨在MN中点产生的磁场的磁感应强度大小为B1，(3分)方向垂直纸面向外，(2分)同理，CD导轨在MN中点产生的磁场的磁感应强度大小为B2，方向垂直纸面向外，(2分)所以MN中点的磁感应强度大小为B3B2B1，方向垂直纸面向外(2分)MN中点附近单位长度d0的电枢所受的安培力大小可以表示为F
8、B3Id0(1分)联立可得FI2(2分)式中0、d0、d均为常量，所以电枢MN中点附近单位长度d0的电枢所受到的安培力F大小与I2成正比(3)对于飞机的弹射过程可建立匀变速直线运动模型，由xt(1分)可得舰载机弹射时间为t2 s(1分)对弹射过程应用动能定理可得LI2xPt0.1mgxmv2(1分)解得I104 A(2分)点评：此题以航母舰载机电磁弹射为情境，将判断、论证、计算有机结合，考查安培定则、安培力、动能定理及其相关知识点，意在考查灵活运用相关知识分析解决问题的科学思维能力33答案：(1)ABD(2)0.1 m解析：(1)由状态a到状态b的过程，压强不变，体积减小，根据C可知温度降低，
9、故A正确；由状态a到状态b的过程，体积减小，外界对气体做正功，故B正确；由状态b到状态c的过程，体积不变，外界对气体不做功，压强增大，根据C可知温度升高，气体分子的平均动能增大，内能增大，根据热力学第一定律UQW可知气体吸收热量，故C、E错误；根据理想气体状态方程可得，则有TcTa，故D正确(2)设活塞质量为m，弹簧的劲度系数为k，汽缸横截面积为S，开始时B内气体的压强为p1mgkh0(2分)对活塞受力分析，有p1Smgkh02kh0(2分)设阀门打开后，达到新的平衡时B内气体的压强为p2，由玻意耳定律得：p1h0Sp2S(2分)而又有：p2Smgkh(2分)解得：h0.1 m(另一解不符合题
10、意，舍去)(2分)34答案：(1)BDE(2)()沿x轴正方向传播25 m/s()向下振动解析：(1)题图乙中两相邻亮条纹间距x更大，根据x，可知L、d一样，故乙光的波长长，根据c，可知乙光的频率小，甲光的频率大，故玻璃砖对甲光的折射率大于玻璃砖对乙光的折射率，根据全反射的条件sin C，可知乙光发生全反射的临界角大于甲光的全反射临界角，由题知，当甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点能折射出来，故乙光以i入射时不能发生全反射，故A错误，B正确；光的偏振现象说明光是横波，故C错误；根据折射定律得n，而全反射的临界角sin C，解得sin C，故D正确；因甲光的全反射临界角较小，故若绕O点逆时针旋转玻璃砖，甲光先消失，故E正确(2)()由题图知振幅为A20 cm0.2 m(1分)如果M通过的路程为x1 m，则经历的时间与周期的比值m1，说明波沿x轴正方向传播；(2分)波速为v2m/s25 m/s.(2分)()从波的图象可以看出，波长为4 m(1分)若波沿x轴正方向传播，t1到t2时间内波传播的距离为x1(n0、1、2)，(2分)波传播的速度为v15(4n1)m/s(n0、1、2)，波速不可能等于55 m/s，说明波沿x轴负方向传播，质点M向下振动(2分)
