全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理

下列说法正确的是

如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是$U$，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是$I_1$，其末端间的电压为$U_1$。在输电线与用户间连有一想想变压器，流入用户端的电流是$I_2$。则

长期以来"卡戎星（$Charon$）"被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径$r_1=19600km$，公转周期$T_1$=6.39天。2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径$r_2=48000km$，则它的公转周期$T_2$最接近于（）

一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动。可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为$20cm$，周期为$3.0s$。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过$10cm$时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（）

关于下列光学现象，说法正确的是（（）

如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为$\theta$。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球$A$，细线与斜面平行。小球$A$的质量为$m$、电量为$q$。小球$A$的右侧固定放置带等量同种电荷的小球$B$，两球心的高度相同、间距为$d$。静电力常量为$k$，重力加速度为$g$，两带电小球可视为点电荷。小球$A$静止在斜面上，则（）

如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为$L$，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为$B$。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从$t=0$时刻起，棒上有如图2所示的持续交流电流$I$，周期为$T$，最大值为$I_m$，图1中I所示方向为电流正方向。则金属棒（）

在"探究弹力和弹簧伸长的关系"时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。

（1）某次测量如图2所示，指针示数为$cm$。
（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针$A,B$的示数$L_A$和$L_B$如表1。用表1数据计算弹簧1的劲度系数为$N/m$（重力加速度$g=10m/s^2$）。由表1数据（填"能"或"不能"）计算出弹簧2的劲度系数。

小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。

（1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。
（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用（填"О"或"×"）表示的。
（3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为Ω。

如图所示，装甲车在水平地面上以速度$v_0=20m/s$沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为$h=1.8m$。在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触。枪口与靶距离为$L$时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为$v=800m/s$。在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进$s=90m$后停下。装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹。（不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度$g=10m/s^2$）

（1）求装甲车匀减速运动时的加速度大小；

（2）当$L=410m$时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；

（3）若靶上只有一个弹孔，求$L$的范围。

其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示。一个半径为$R=0.1m$的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒$OA$，$A$端与导轨接触良好，$O$端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为$r=R/3$的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为$m=0.5kg$的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度$B=0.5T$。$a$点与导轨相连，$b$点通过电刷与$O$端相连。测量$a,b$两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放，下落$h=0.3m$时，测得$U=0.15V$。（细线与圆盘间没有滑动国，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度$g=10m/s^2$）

（1）测$U$时，$a$点相接的是电压表的"正极"还是"负极"？
（2）求此时铝块的速度大小；
（3）求此下落过程中铝块机械能的损失。

离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为$R$的圆柱腔分为两个工作区。$I$为电离区，将氙气电离获得$1$价正离子$II$为加速区，长度为$L$，两端加有电压，形成轴向的匀强电场。$I$区产生的正离子以接近$0$的初速度进入$II$区，被加速后以速度$v_M$从右侧喷出。$I$区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为$B$，在离轴线$R/2$处的$C$点持续射出一定速度范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）。电子的初速度方向与中心$O$点和$C$点的连线成$\alpha$角（$0<\alpha <90°$ ）。推进器工作时，向$I$区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速度为$v_0$，电子在$I$区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好。已知离子质量为$M$；电子质量为$m$，电量为$e$。（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）。

（1）求$II$区的加速电压及离子的加速度大小；
（2）为取得好的电离效果，请判断$I$区中的磁场方向（按图2说明是"垂直纸面向里"或"垂直纸面向外"）；
（3）$\alpha$为$90°$时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率$v$的范围；
（4）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率$v_M$与$\alpha$的关系。