題型15　科學(xué)思維視域下的新情境問題2025年高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)二輪專題物理浙江專版課后習(xí)題題型專項(xiàng)練含答案

2025年高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)二輪專題物理浙江專版課后習(xí)題題型專項(xiàng)練含答案題型15科學(xué)思維視域下的新情境問題選擇題每小題3分。1.2024年1月底,臺(tái)州迎來(lái)了近十年來(lái)最大的一場(chǎng)降雪,大地銀裝素裹。下列說(shuō)法正確的是()A.雪花是晶體B.雪花在空中飄舞做的是布朗運(yùn)動(dòng)C.雪花在風(fēng)中飄落過程中機(jī)械能一直減小D.雪天路滑,汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)易側(cè)滑是因?yàn)槭艿诫x心力的作用2.在不同溫度下液晶的分子排列如圖所示,甲圖對(duì)應(yīng)的溫度為T1,乙圖對(duì)應(yīng)的溫度為T2。則()A.T1>T2B.甲、乙兩圖中的分子都在做熱運(yùn)動(dòng)C.甲圖中沿不同方向單位長(zhǎng)度上的分子數(shù)相同D.乙圖中沿不同方向單位長(zhǎng)度上的分子數(shù)相同3.如圖所示,某同學(xué)在練習(xí)“擦板投籃”時(shí),籃球恰好在軌跡最高點(diǎn)擊中籃板上的A點(diǎn),A點(diǎn)與籃球被拋出時(shí)球心的高度差為1.8m,球經(jīng)籃板反彈后進(jìn)入籃筐,當(dāng)籃球球心與籃筐中心的連線垂直籃板時(shí),球離開籃板的距離是30cm。已知籃球與籃板碰撞后,平行于籃板方向的速度分量大小不變,垂直于籃板方向的速度分量大小變?yōu)榕銮暗囊话?。已知籃板上的O1點(diǎn)與A點(diǎn)在同一水平線上,O2點(diǎn)是籃筐中心在籃板上的投影,O1點(diǎn)在O2點(diǎn)正上方,且O1A=40cm,O1O2=20cm,不計(jì)籃球與籃板碰撞時(shí)的形變與碰撞時(shí)間,忽略空氣的阻力和籃球的旋轉(zhuǎn),已知重力加速度g取10m/s2,則該同學(xué)投籃時(shí),籃球離開手時(shí)的速度大小是()A.7m/s B.8m/sC.9m/s D.10m/s4.某同學(xué)用滑雪板在表面平坦的雪坡上下滑,不借助雪杖,能一直保持固定姿態(tài)加速滑行到坡底。該同學(xué)下滑情境可簡(jiǎn)化為如圖所示,雪坡傾角為α,人可視為質(zhì)點(diǎn)(在圖中用小物塊表示),下滑過程中某一時(shí)刻滑行的速度v的方向與雪坡上所經(jīng)位置的水平線夾角為β(β<90°),已知該同學(xué)和滑雪裝備的總質(zhì)量為m,滑雪板與雪坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。關(guān)于該下滑過程,下列說(shuō)法正確的是()A.該同學(xué)所受摩擦力小于μmgcosαB.該同學(xué)所受摩擦力的方向不變C.該同學(xué)沿v的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.該同學(xué)所受重力的瞬時(shí)功率一直在增加5.某種滴水起電機(jī)裝置如圖甲所示,滴水裝置左右相同的兩管口形成的水滴分別穿過距管口較近的鋁環(huán)A、B后滴進(jìn)鋁筒C、D,鋁環(huán)A用導(dǎo)線與鋁筒D相連,鋁環(huán)B用導(dǎo)線與鋁筒C相連,導(dǎo)線之間彼此絕緣,整個(gè)裝置與外界絕緣。由于某種偶然的原因,C筒帶上微量的負(fù)電荷,則與之相連的B環(huán)也帶有負(fù)電荷,由于靜電感應(yīng),B環(huán)上方即將滴落的水滴下端會(huì)帶正電荷,上端帶負(fù)電荷,如圖乙所示。水滴在落下瞬間,正負(fù)電荷分離,如圖丙所示,帶正電荷的水滴落下穿過B環(huán)滴入D筒,C、D兩筒之間產(chǎn)生電勢(shì)差。為了研究問題方便,假設(shè)滴水裝置中水足夠多,每滴水的質(zhì)量相同,忽略筒內(nèi)液面高度的變化,下列說(shuō)法正確的是()A.滴水裝置中會(huì)產(chǎn)生從左向右的電流B.水滴下落到筒內(nèi)的時(shí)間越來(lái)越短C.C、D兩筒之間的電勢(shì)差會(huì)一直增大D.在起電的過程中,水的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為電能6.當(dāng)一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長(zhǎng)ΔL時(shí),滿足表達(dá)式FS=EΔLL,E為該金屬絲材料的彈性模量,可以得到E=FLSΔL。彈性模量是描述固體材料抗形變能力的重要物理量,是材料的固有屬性,也是機(jī)械構(gòu)件材料選擇的重要依據(jù),采用單縫衍射和單絲衍射一起測(cè)量金屬絲的微小伸長(zhǎng)量ΔL和直徑d,就可測(cè)量該金屬絲材料的彈性模量。已知單縫衍射中央亮條紋寬度Δx滿足表達(dá)式Δx=2lDλ,式中l(wèi)為單縫到光屏的距離,D為單縫寬度,λ為衍射光波長(zhǎng)。如圖甲所示,當(dāng)在金屬絲下面的托盤上增加砝碼時(shí),金屬絲被拉長(zhǎng),下面的縫寬由a1減小為a2,引起光屏處的衍射中央亮條紋寬度變化,據(jù)此可以求金屬絲伸長(zhǎng)量ΔL。圖乙為單縫衍射法測(cè)量金屬絲在砝碼拉伸下的微小伸長(zhǎng)量光路示意圖。已知單絲衍射中央亮條紋寬度與單縫衍射規(guī)律相同,式中D為單絲寬度,根據(jù)測(cè)量單絲衍射中央亮條紋寬度可以求得金屬絲直徑d,再根據(jù)S=π4d2可計(jì)算出金屬絲的橫截面積,圖丙為單絲衍射的示意圖。將以上測(cè)量值代入A.砝碼稍增大一些,ΔL會(huì)增大,金屬絲的彈性模量E將減小B.增加砝碼之后,單縫衍射的中央亮條紋變寬C.金屬絲的彈性模量與實(shí)驗(yàn)用的光的波長(zhǎng)有關(guān)D.該方法中使用的激光可以用白光代替7.在新的實(shí)驗(yàn)中,研究人員將聲音的振動(dòng)波轉(zhuǎn)化為物體之間電場(chǎng)內(nèi)的漣漪,使聲音在兩個(gè)氧化鋅晶體之間的真空中傳輸。氧化鋅晶體是一種壓電材料,這意味著當(dāng)施加力或熱時(shí),其會(huì)產(chǎn)生電荷。因此,當(dāng)把聲音施加到其中一個(gè)氧化鋅晶體上時(shí),這個(gè)晶體會(huì)產(chǎn)生電荷,破壞附近的電場(chǎng)。如果該晶體與另一個(gè)晶體共享電場(chǎng),那么這種干擾可在真空中從一個(gè)晶體傳播到另一個(gè)晶體。這些干擾反映了聲波的頻率,因此接收晶體可將干擾變回真空另一側(cè)的聲音。但這些干擾不能傳播超過單個(gè)聲波波長(zhǎng)的距離,研究人員也表示,這種方法的可靠性并非100%。在大多數(shù)情況下,聲音并沒有在兩個(gè)晶體之間完全傳播,但有時(shí)聲波的全部能量會(huì)100%“躍過”真空。已知聲音在氧化鋅晶體中的傳播速度數(shù)量級(jí)為103m/s。根據(jù)上述信息,下列判斷正確的是()A.聲音通過真空在兩個(gè)晶體之間傳輸時(shí),會(huì)導(dǎo)致頻率發(fā)生變化B.在兩個(gè)晶體之間的真空中,可通過電磁波傳播聲音能量C.用上述晶體可以使頻率為109Hz的聲波通過10μm的真空D.增加聲音的強(qiáng)度,可以實(shí)現(xiàn)聲音在真空中更遠(yuǎn)的兩個(gè)晶體之間傳播8.地磁場(chǎng)的磁感線從地理南極出發(fā),回到地理北極,磁感線分布如圖甲所示。在地面上不太大范圍內(nèi),地磁場(chǎng)都可以看成是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。設(shè)在某處有一個(gè)半徑為r、總電阻為R的單匝閉合線圈,初始狀態(tài)線圈水平放置,線圈所在位置地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線圈平面成α(α<45°)角。若以東西方向的直徑為軸,從東向西看,把線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)過π2,如圖乙所示,則此過程通過線圈截面的電荷量為(A.Bπr2R(cosαB.Bπr2R(cos2α-C.BD.Bπr9.氫原子從量子數(shù)為N的能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí),釋放的光子照射到某種金屬表面,恰好使該金屬發(fā)射光電子,該金屬的逸出功為W。若氫原子從量子數(shù)為2N的能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí),釋放的光子照射到同種金屬表面,所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為E,則W和E的比值為已知?dú)湓拥哪芗?jí)公式:En=E1n2,n=1,2,3,…(A.4(N2-C.13 D.

參考答案題型15科學(xué)思維視域下的新情境問題1.A【解析】雪花是水蒸氣凝華時(shí)形成的晶體,A正確;雪花形狀太大,不是懸浮在氣體中的固體小顆粒,不符合布朗運(yùn)動(dòng)條件,B錯(cuò)誤;雪花在風(fēng)中飄落的過程,風(fēng)的作用力可能對(duì)雪花做正功,機(jī)械能可能增大,C錯(cuò)誤;雪天路滑,汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)易側(cè)滑是因?yàn)槟Σ亮Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧?D錯(cuò)誤。2.B【解析】液晶在低溫時(shí)會(huì)凝固成結(jié)晶態(tài),當(dāng)溫度升高時(shí),晶體中分子熱運(yùn)動(dòng)增加,液晶轉(zhuǎn)化為液晶態(tài),則有T1<T2,故A錯(cuò)誤;分子的熱運(yùn)動(dòng)是永不停息的,則甲、乙兩圖中的分子都在做熱運(yùn)動(dòng),故B正確;液晶是一種介于晶體和液體之間的中間相,其分子結(jié)構(gòu)具有各向異性,這意味著液晶分子的排列和取向在不同方向上會(huì)有所不同,因此,液晶在不同的形態(tài)下,沿不同方向單位長(zhǎng)度上的分子數(shù)不相同,故C、D錯(cuò)誤。3.A【解析】籃球與籃板碰撞后,有O1O2=12gt2,O1A=vxt,z=vzt,解得t=0.2s,vx=2m/s,vz=1.5m/s,所以碰前的速度大小為vx=2m/s,vz'=2vz=3m/s,碰前在豎直方向有h=vy22g,所以vy=6m/s,則籃球拋出時(shí)的速度大小為v0=vx24.D【解析】垂直斜面方向,該同學(xué)對(duì)斜面的正壓力大小為FN=mgcosα,所以該同學(xué)所受滑動(dòng)摩擦力Ff=μFN=μmgcosα,大小不變,故A錯(cuò)誤;該同學(xué)在斜面內(nèi)受平行斜面向下的重力的分力mgsinα和與v反向的滑動(dòng)摩擦力Ff,由題意可知,Ff與mgsinα的合力與v不共線,該同學(xué)做曲線運(yùn)動(dòng),即速度方向在變化,所以Ff的方向也變化,故B、C錯(cuò)誤;由于該同學(xué)加速下滑,所以Ff與mgsinα的合力與速度成銳角,且該同學(xué)做曲線運(yùn)動(dòng),所以隨著下滑速度的增大,速度與mgsinα的夾角θ減小,重力的功率P=mgsinα×vcosθ,所以P增大,故D正確。5.A【解析】根據(jù)題意知,隨著滴落到鋁筒中的帶電水滴的增加,下落水滴受到的斥力一直增大,直到水滴到達(dá)筒底速度恰好減為零,之后水滴不再滴落到鋁筒中,C、D兩筒之間的電勢(shì)差不變,故C錯(cuò)誤;滴落到鋁筒中的帶電水滴在逐漸增加,電荷量增加,之后C、D兩筒之間產(chǎn)生的電勢(shì)差增大到一定時(shí)會(huì)放電,電荷量減小,故排斥力先增大后減小,水滴下落到筒內(nèi)的時(shí)間先增大后減小,故B錯(cuò)誤;水滴在落下瞬間,正負(fù)電荷分離,帶負(fù)電荷的水滴留在B環(huán)上方的滴水裝置中,同理,帶正電荷的水滴留在A環(huán)上方的滴水裝置中,滴水裝置左右形成電勢(shì)差,會(huì)產(chǎn)生從左向右的電流,故A正確;在起電的過程中,水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能和水的動(dòng)能,故D錯(cuò)誤。6.B【解析】金屬絲的彈性模量E是由材料本身決定的,與ΔL無(wú)關(guān),與實(shí)驗(yàn)用的光的波長(zhǎng)無(wú)關(guān),A、C錯(cuò)誤;增加砝碼之后,金屬絲的伸長(zhǎng)量變大,則單縫寬度減小,單縫衍射的中央亮條紋變寬,B正確;白光是多種顏色的光的復(fù)合光,則該方法中使用的激光不可以用白光代替,D錯(cuò)誤。7.B【解析】由題知,存在聲波的全部能量100%“躍過”真空的情況,根據(jù)ε=hν,說(shuō)明聲波的頻率不變,故A錯(cuò)誤;由于電磁波的傳播不需要介質(zhì),則在兩個(gè)晶體之間的真空中,也可通過電磁波傳播聲音能量,故B正確;由題知,干擾不能傳播超過單個(gè)聲波波長(zhǎng)的距離,聲波的波長(zhǎng)λ=vf=103109m=1×10-6m=1μm<10μm,所以聲波不能通過10μm的真空,故C錯(cuò)誤;增加聲音的強(qiáng)度8.A【解析】線圈從圖示位置開始,以直徑為軸轉(zhuǎn)過90°的過程中,穿過線圈的磁通量變化量為ΔΦ=BScosα-BSsinα=Bπr2(cosα-sinα),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=NΔΦΔt,根據(jù)閉合電路歐姆定律得I=ER,通過線圈截面的電荷量為q=IΔt,聯(lián)立解得q=NΔ9.A【解析】量子數(shù)為N時(shí)的能量為EN=E1N2,氫原子從量子數(shù)為N的能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)釋放的光子能量為E1N2-E1=-N2-1N2E1,恰好使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),說(shuō)明該金屬的逸出功為W=-N2-1N2E1,同理,氫原子從量子數(shù)為2N的能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)釋放的光子能量為E14N2-E1=-4N2-14題型16競(jìng)賽降階問題題組一1.(32屆預(yù)賽)如圖所示,O點(diǎn)是小球平拋運(yùn)動(dòng)拋出點(diǎn);在O點(diǎn)有一個(gè)頻閃點(diǎn)光源,閃光頻率為30Hz;在拋出點(diǎn)的正前方,豎直放置一塊毛玻璃,小球初速度方向與毛玻璃平面垂直。在小球拋出時(shí)點(diǎn)光源開始閃光。當(dāng)點(diǎn)光源閃光時(shí),在毛玻璃上有小球的一個(gè)投影點(diǎn)。已知圖中O點(diǎn)與毛玻璃水平距離L=1.20m,測(cè)得第一、二個(gè)投影點(diǎn)之間的距離為s=0.05m。重力加速度g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為4m/sB.小球做平拋運(yùn)動(dòng)過程中,在相等時(shí)間內(nèi)的速度變化不相等C.小球投影點(diǎn)的速度在相等時(shí)間內(nèi)的變化量越來(lái)越大D.小球第二、三個(gè)投影點(diǎn)之間的距離為0.15m2.(2024浙江1月選考)如圖甲所示,質(zhì)量相等的小球和點(diǎn)光源,分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上,間距為l,豎直懸掛的觀測(cè)屏與小球水平間距為2l,小球和光源做小振幅運(yùn)動(dòng)時(shí),在觀測(cè)屏上可觀測(cè)小球影子的運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向,小球和光源的振動(dòng)圖像如圖乙所示,則()A.t1時(shí)刻小球向上運(yùn)動(dòng)B.t2時(shí)刻光源的加速度向上C.t2時(shí)刻小球與影子相位差為πD.t3時(shí)刻影子的位移為5A題組二3.(25屆復(fù)賽)零電阻是超導(dǎo)體的一個(gè)基本特征,但在確認(rèn)這一事實(shí)時(shí)受到實(shí)驗(yàn)測(cè)量精確度的限制。為克服這一困難,最著名的實(shí)驗(yàn)是長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)浸泡在液態(tài)氦(溫度T=4.2K)中處于超導(dǎo)態(tài)的用鉛絲做成的單匝線圈(超導(dǎo)轉(zhuǎn)換溫度TC=7.19K)中電流的變化。設(shè)鉛絲粗細(xì)均勻,初始時(shí)通有I=100A的電流,電流檢測(cè)儀器的精度為Δl=1.0mA,在持續(xù)一年的時(shí)間內(nèi)電流檢測(cè)儀器沒有測(cè)量到電流的變化。根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),試估算對(duì)超導(dǎo)態(tài)鉛的電阻率為零的結(jié)論認(rèn)定的上限為多大。設(shè)鉛中參與導(dǎo)電的電子數(shù)密度為nV=8.00×1020/m3,已知電子質(zhì)量m=9.11×10-31kg,基本電荷e=1.60×10-19C。(采用的估算方法必須利用本題所給出的有關(guān)數(shù)據(jù)4.(2024浙江1月選考)若通以電流I的圓形線圈在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為方向垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其大小B=kI(k的數(shù)量級(jí)為10-4T/A)。現(xiàn)有橫截面半徑為1mm的導(dǎo)線構(gòu)成半徑為1cm的圓形線圈處于超導(dǎo)狀態(tài),其電阻率上限為10-26Ω·m。開始時(shí)線圈通有100A的電流,則線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的數(shù)量級(jí)和一年后電流減小量的數(shù)量級(jí)分別為()A.10-23V,10-7AB.10-20V,10-7AC.10-23V,10-5AD.10-20V,10-5A5.(2024山東高二階段練習(xí))2023年7月,韓國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)聲稱發(fā)現(xiàn)了世界首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體,引起了全球物理學(xué)界的轟動(dòng)和質(zhì)疑,目前還沒有得到科學(xué)界的承認(rèn)。確認(rèn)超導(dǎo)電阻是否為零的一種實(shí)驗(yàn)為長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)浸泡在液態(tài)氦中的超導(dǎo)鉛絲單匝線圈中電流的變化。設(shè)線圈初始時(shí)通有I=100A的電流,在持續(xù)一年(約3.15×107s)的時(shí)間內(nèi)電流檢測(cè)儀器測(cè)量線圈中電流的變化ΔI小于1.0mA。假設(shè)電流的變化僅由電子定向移動(dòng)的平均速率變化引起,且電子損失的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電熱。已知單位體積的線圈中電子個(gè)數(shù)為8.0×1020,電子質(zhì)量為9.0×10-31kg,電子電量為1.6×10-19C,根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),估算超導(dǎo)態(tài)鉛的電阻率至少小于()A.1.4×10-20Ω·mB.1.4×10-22Ω·mC.1.4×10-24Ω·mD.1.4×10-26Ω·m6.(多選)韓國(guó)某團(tuán)隊(duì)聲稱“首次”發(fā)現(xiàn)了室溫常壓超導(dǎo)材料LK-99,而北航和中科院實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)重新實(shí)驗(yàn)后發(fā)文稱未能發(fā)現(xiàn)LK-99的超導(dǎo)性。某興趣小組將柱形磁鐵沿豎直方向緩慢向上移動(dòng),直至使一由LK-99制成、質(zhì)量為m的導(dǎo)電圓環(huán)在t=0時(shí)刻懸浮在某一高度,此時(shí)導(dǎo)電圓環(huán)邊緣的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向的夾角為θ。理論上,如果實(shí)現(xiàn)了室溫超導(dǎo),圓環(huán)的電阻率將為零,此后圓環(huán)將一直保持懸浮,經(jīng)過一段時(shí)間t0后,小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)該導(dǎo)電圓環(huán)緩慢下移了Δh(動(dòng)能變化量可視為零),如圖甲所示。圓環(huán)下移過程中線圈中電流的平方與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示,圓環(huán)的半徑為r,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則()A.圓環(huán)緩慢下移過程中感應(yīng)電流的方向視為逆時(shí)針B.t=0時(shí),圓環(huán)所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgC.0~t0時(shí)間內(nèi),通過圓環(huán)電流的有效值為ID.由功能關(guān)系可求出導(dǎo)電圓環(huán)的電阻為4題組三7.(31屆預(yù)賽)如圖所示,一絕緣容器內(nèi)部為立方體空腔,其長(zhǎng)和寬分別為a和b,厚度為d,其兩側(cè)等高處裝有兩根與大氣相通的玻璃管(可用來(lái)測(cè)量液體兩側(cè)的壓強(qiáng)差)。容器內(nèi)裝滿密度為ρ的導(dǎo)電液體,容器上下兩端裝有鉑電極A和C,這樣就構(gòu)成了一個(gè)液體電阻。該液體電阻置于一方向與容器的厚度方向平行的均勻恒定的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中,并通過開關(guān)S接在一電動(dòng)勢(shì)為ε、內(nèi)阻為r的電池的兩端。閉合開關(guān)。若穩(wěn)定時(shí)兩側(cè)玻璃管中液面的高度差為h,求導(dǎo)電液體的電導(dǎo)率σ(重力加速度大小為g)。8.(2023浙大強(qiáng)基)將寬度為d、相距為s的兩塊金屬板豎直插入相對(duì)介電常數(shù)為εr、密度為ρm的汽油中。在兩板上外加電勢(shì)差U0,則兩板間液面將上升h,試求h。真空介電常數(shù)為ε0。

參考答案題型16競(jìng)賽降階問題1.A【解析】取任意時(shí)刻作圖,如圖所示,根據(jù)相似三角形可知,有Yy=Lx,即Y=yxL=12gt2v0tL=gL2v0t,故小球在毛玻璃上的投影點(diǎn)做勻速運(yùn)動(dòng),故C、D錯(cuò)誤;由v投=gL2v0=sf,解得v0=4m/s,故2.D【解析】以豎直向上為正方向,根據(jù)圖乙可知,t1時(shí)刻,小球位于平衡位置,隨后位移為負(fù)值,且位移增大,可知,t1時(shí)刻小球向下運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;以豎直向上為正方向,t2時(shí)刻光源的位移為正值,光源振動(dòng)圖像為正弦式,表明其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),根據(jù)F回=-kx=ma可知,其加速度方向與位移方向相反,位移方向向上,則加速度方向向下,故B錯(cuò)誤;根據(jù)圖乙可知,小球與光源的振動(dòng)步調(diào)總是相反,由于影子是光源發(fā)出的光被小球遮擋后,在屏上留下的陰影,可知,影子與小球的振動(dòng)步調(diào)總是相同,即t2時(shí)刻小球與影子相位差為0,故C錯(cuò)誤;根據(jù)圖乙可知,t3時(shí)刻,光源位于最低點(diǎn),小球位于最高點(diǎn),根據(jù)直線傳播,可知屏上影子的位置也處于最高點(diǎn),影子位于正方向上的最大位移處,根據(jù)幾何關(guān)系有l(wèi)l+2l=A+AA+x影子,解得x影子=5A3.【答案】見解析【解析】設(shè)圓環(huán)周長(zhǎng)為l、電阻為R,由電阻定律得R=ρl由焦耳定律得ΔE=I2RΔt設(shè)環(huán)中單位體積內(nèi)定向移動(dòng)電子數(shù)為n,則I=nevS式中n、e、S不變,只有定向移動(dòng)電子的平均速率的變化才會(huì)引起環(huán)中電流的變化,電流變化大小為ΔI,相應(yīng)定向移動(dòng)電子的平均速率的變化為Δv,則ΔI=neSΔv設(shè)環(huán)中定向移動(dòng)電子減少的動(dòng)能總和為ΔEk,則ΔEk=nlS12mv2聯(lián)立得ΔEk=lmveΔ根據(jù)能量守恒定律有I2RΔt=ΔEk聯(lián)立上述各式,得ρ=m代入數(shù)據(jù),得ρ=1.4×10-26Ω·m所以電阻率為零的結(jié)論在這一實(shí)驗(yàn)中只能認(rèn)定到ρ≤1.4×10-26Ω·m。4.D【解析】線圈中電流I(t)的減小將在線圈內(nèi)導(dǎo)致自感電動(dòng)勢(shì),故ε=-LΔIΔt=IR,其中L代表線圈的自感系數(shù),有L=ΦI,在計(jì)算通過線圈的磁通量Φ時(shí),以導(dǎo)線附近即r1處的B為最大,而該處B又可把線圈當(dāng)成無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線所產(chǎn)生的,根據(jù)題意,有B=kI,則L=kS=kπr22,根據(jù)電阻定律,有R=ρ2πr2πr12=ρ2r2r12,聯(lián)立解得ΔI=2IρΔtkπr2r125.D【解析】如果電流有衰減,意味著線圈有電阻,設(shè)電阻為R,則在一年時(shí)間t內(nèi)電流通過線圈發(fā)熱損失的能量為ΔE=I2·Rt,設(shè)S表示橫截面積,l為鉛絲長(zhǎng)度,電阻率為ρ,根據(jù)電阻定義式R=ρlS和電流定義式I=Svne,連續(xù)一年(約3.15×107s)的時(shí)間內(nèi)電流檢測(cè)儀器測(cè)量線圈中電流的變化ΔI小于1.0mA,電流的變