2025屆廣東省高三年級(jí)下冊(cè)第一次調(diào)研考試物理試題（解析版）

2025年廣東省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考模擬測(cè)試（一）物理

本試卷共6頁，15小題，滿分100分?？荚囉脮r(shí)75分鐘。

注意事項(xiàng)：L答卷前，考生務(wù)必將自己所在的市（縣、區(qū)）、學(xué)校、班級(jí)、姓名、考場號(hào)、

座位號(hào)和考生號(hào)填寫在答題卡上，將條形碼橫貼在每張答題卡的“條形碼粘貼處”。

2.作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆在答題卡上將對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)

涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)

相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先畫掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。

不按以上要求作答無效。

4.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.伐木時(shí)，被切割的木材會(huì)產(chǎn)生高頻和低頻聲波，則（）

A.低頻聲波的波長更短

B.高頻聲波的傳播速度更快

C.低頻聲波更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

D.高頻和低頻聲波疊加時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

【答案】C

【解析】

【詳解】A.由v=4/,可知低頻聲波的波長更長，故A錯(cuò)誤；

B.聲波傳播速度由介質(zhì)決定，與波的頻率無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.低頻聲波的波長更長，更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；

D.高頻和低頻聲波因頻率不同，疊加時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。

故選Co

2.如圖，豎直平面內(nèi)通有電流的正三角形金屬線框，懸掛在兩根相同的絕緣輕質(zhì)彈簧下端，線框靜止時(shí)，

彈簧處于原長狀態(tài)，線框有部分處在虛線框內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，則虛線框內(nèi)磁場方向可能為（）

A.沿紙面豎直向上B.沿紙面豎直向下

C.垂直于紙面向外D.垂直于紙面向里

【答案】D

【解析】

【詳解】彈簧處于原長狀態(tài)，可知線圈受安培力豎直向上，處在磁場中的線圈等效電流方向向右，由左手

定則可知，磁場方向垂直紙面向里。

故選D。

3.如圖，均勻帶正電的絕緣體圓環(huán)水平放置在真空中，。點(diǎn)是其圓心，M,N是軸線上關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱的兩

點(diǎn)。重力不可忽略的帶負(fù)電小球，由M處靜止釋放，則該小球從加到"（）

A.動(dòng)能先增大后減小B.電場力先增大后減小

C.電勢(shì)能先減小后增大D.加速度先減小后增大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.M到。，小球受到豎直向下的重力和電場力，合力方向向下，與位移方向相同，所以合力做

正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，動(dòng)能增大，。到M重力豎直向下，電場力豎直向上，合力方向可能先向下后

向上，也可能一直向下，所以合力可能先做正功后做負(fù)功，動(dòng)能先增大后減小，也可能合力一直做正功，

動(dòng)能一直增大，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷的電場分布特點(diǎn)可知，中垂線上存在電場強(qiáng)度最大位置，所以M到N電場力可能

先增大后減小再增大再減小，也可能先減小后增大，故B錯(cuò)誤；

C.由于運(yùn)動(dòng)過程中電場力先做正功后做負(fù)功，所以電勢(shì)能先減小后增大，故C正確；

D.若電場力先增大后減小再增大再減小，則合外力（加速度）先增大后減小再增大，若電場力先減小后

增大，則合外力（加速度）可能一直減小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.圖甲是醫(yī)用紅外理療燈，圖乙是其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖，自耦變壓器可視為理想變壓器，其抽頭尸與

M、N點(diǎn)間的線圈匝數(shù)分別為〃1和〃2（弭＜〃2）。若單刀雙擲開關(guān)從。切換到6，則（

M

A.電流表示數(shù)變大B.電流表示數(shù)變小

C.電壓表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變小

【答案】A

【解析】

【詳解】CD.單刀雙擲開關(guān)從。切換到b,由題知,變壓器原線圈的電壓不變，故電壓表的示數(shù)不變，故

CD錯(cuò)誤;

AB.由題知，變壓器原線圈的電壓和匝數(shù)不變，單刀雙擲開關(guān)從a切換到6,%〈巧，則副線圈的匝數(shù)增

加，根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)比，可知變壓器副線圈的電壓變大，則副線圈的電流變大，故變壓

器的輸出功率變大，根據(jù)變壓器兩端功率不變，可知輸入功率也變大，根據(jù)P

可知原線圈的電流增大，即電流表的示數(shù)變大，故A正確，B錯(cuò)誤。

故選A?

5.如圖是通過光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸控制的設(shè)備一光繼電器.LED發(fā)出波長為4的光，光電管陰極K

被照射后恰能發(fā)生光電效應(yīng)，從而引起信號(hào)接收電路產(chǎn)生電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部電路的控制。己知普朗克常量

為/?,真空中的光速為c,則（）

信號(hào)輸入電路信號(hào)接收電路

A.陰極K的逸出功小于一B.陰極K的截止頻率為二

2

hr

C.逸出光電子的最大初動(dòng)能為一D.信號(hào)接收電路中電源的。端是正極

2

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.因波長為幾的光照射在光電管陰極K后恰能發(fā)生光電效應(yīng)，可知陰極K的逸出功等于

%出功二小彳

/I

陰極K的截止頻率為y=￡

2

選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；

C.因?yàn)榍∧馨l(fā)生光電效應(yīng)，可知逸出光電子的最大初動(dòng)能為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.逸出的電子被加速，可知信號(hào)接收電路中電源的。端是負(fù)極，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Bo

6.上海天文臺(tái)將人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于小行星的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了五顆新的超短周期行星，它們繞太陽

的公轉(zhuǎn)周期都小于1天，其中編號(hào)為Kepler-879c的行星是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最短周期行星。已知太陽半徑為

R,地心距日心215R,若IKepler-879c的公轉(zhuǎn)周期約為12小時(shí)，則結(jié)合所學(xué)知識(shí)，可估算其公轉(zhuǎn)半徑約為

()

故選B。

7.如圖，光滑圓環(huán)豎直固定在水平地面上，細(xì)線通過圓環(huán)最高點(diǎn)的小孔Q與套在圓環(huán)上的小球相連，拉

住細(xì)線使小球靜止于P處。設(shè)小球的重力為G,細(xì)線與圓環(huán)豎直直徑的夾角為。，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小

為兀拉動(dòng)細(xì)線使小球緩慢沿圓環(huán)向上移動(dòng)，則下列T隨d變化的圖像可能正確的是()

/-A\

p

【答案】D

【解析】

【詳解】對(duì)小球進(jìn)行分析，小球受到重力、繩的拉力T與圓環(huán)的彈力N三個(gè)力的作用，令圓環(huán)的圓心為

。，半徑為R,則重力方向平行于圖中虛線表示的直徑，繩拉力方向沿繩，圓環(huán)彈力方向沿半徑指向圓

G

心，根據(jù)相似三角形有三

KXPQ

根據(jù)幾何關(guān)系有xPQ=2Rcose

解得T=2Gcos0

可知，T隨。變化的圖像為余弦曲線關(guān)系，且最大值為2G,只有第四個(gè)選擇項(xiàng)符合要求。

故選D。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

8.如圖是“筒式二沖程柴油錘”的工作簡圖。壓縮沖程：氣缸錘座壓在水泥樁頂上，柱塞從一定高度釋放

落入氣缸內(nèi)，壓縮氣缸內(nèi)的空氣，并點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的柴油。做功沖程：柴油被點(diǎn)燃，通過高壓氣體將水泥樁

壓入泥土，同時(shí)柱塞被反推到氣缸外。柱塞和氣缸密封良好，則（）

氣缸錘座

'〃//〃//〃//，^777777777777.

水泥樁

A.在壓縮沖程，氣缸內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化B.在壓縮沖程，柱塞對(duì)氣缸內(nèi)氣體做正功

C.在做功沖程，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變D.在做功沖程，氣缸內(nèi)氣體對(duì)柱塞做正功

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.壓縮沖程中，柱塞對(duì)氣缸內(nèi)氣體做正功，柱塞機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增

大，氣缸內(nèi)氣體溫度升高，故A錯(cuò)誤、B正確；

CD.做功沖程中，氣缸內(nèi)氣體對(duì)柱塞做正功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能減少，氣缸內(nèi)氣體溫

度降低；由于氣缸內(nèi)氣體質(zhì)量不變，氣體體積增大，由理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w壓強(qiáng)變小，故C錯(cuò)誤、

D正確。

故選BD。

9.將離子注入豎直放置的硅片，其原理如圖，甲、乙兩離子，在N處先后無初速度“飄入”加速電場，經(jīng)

過加速電場加速后，從尸點(diǎn)沿半徑方向進(jìn)入垂直于紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，甲離子

垂直注入硅片，乙離子與豎直方向成60。夾角斜向上注入硅片。則甲、乙兩離子（）

//????\;硅片

I\????;I

\/

\?/

寧二

□

A.均為正電荷B,比荷相同

C.注入前瞬間的速率之比為6：1D.在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為6：1

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.由左手定則可知，粒子帶正電，選項(xiàng)A正確;

1

B.經(jīng)電場加速qU=—mv9

2

在磁場中qvB—m一

r

fq2U

可知一二—

mB2r

兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑不同，則比荷不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.設(shè)圓形磁場的半徑為R,則甲粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為4=R

乙粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為4=Rtan60=

加坦_qBr_2U

根據(jù)v=-----=

mBr

可知注入前瞬間的速率之比為匕：匕=G:'=百：1

選項(xiàng)C正確；

f4，…90111

t2022匕60V3V32

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選AC

10.如圖，質(zhì)量為1.8xl()3kg的汽車，開啟定速巡航(速率不變)后，以108km/h的速率先后經(jīng)過水平路

面仍和長度為300m的斜坡兒。已知汽車行駛過程中所受阻力/恒為其重力的之，在水平路面和斜坡行

駛時(shí)汽車牽引力之比為2:3,重力加速度g取lOm/s?.則()

A.汽車在水平段的牽引力為2.4X1()3NB.b,c兩位置的高度差為20m

。6到0,汽車機(jī)械能增加1.08xl()6jD.b到c,汽車牽引力功率為108kW

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.由題知，汽車在水平路面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可得牽引力尸=/=2G=2.4X103N

故A正確;

B.由題知，在水平路面和斜坡行駛時(shí)汽車牽引力之比為2:3,則汽車在斜坡運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力為

3a

F,=-F=3.6X103N

2

設(shè)6、c兩位置的高度差為"，由題知，汽車在斜坡做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿斜坡方向，根據(jù)平衡條件有

F'=mgsin6)+/

其中/=2-G,sin0=

15300

聯(lián)立解得入=20m

故B正確；

C.由題知b到c過程，汽車的速度大小不變，故汽車的動(dòng)能不變，汽車離地面的高度增加，故汽車增加

的機(jī)械能等于汽車增加的重力勢(shì)能，則有第=小/?=3.6x105j

故C錯(cuò)誤；

D.由題知，v=108km/h=30m/s,根據(jù)尸=尸丫

可得6到c過程，汽車牽引力功率為尸=3.6xl()3x30W=108kW

故D正確。

故選ABDo

三、非選擇題：本題共5小題，共54分，考生根據(jù)要求作答。

11.下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)按要求完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

(1)在“用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量”實(shí)驗(yàn)中，某次測(cè)量時(shí)，多用電表的刻度盤和指針位置如圖甲

所示，若選擇開關(guān)位于電阻“xlO”擋，則測(cè)量結(jié)果為Q；若選擇開關(guān)位于直流10V擋，則測(cè)量結(jié)

果為V.

甲

(2)圖乙是“觀察電容器充、放電現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)電路圖，圖丙中已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成實(shí)物圖

連線。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)擲于(填“1”或“2”)時(shí)，電容器放電。

（3）圖丁和圖戊是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)。

①如圖丁連接實(shí)驗(yàn)器材，閉合開關(guān)，觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)方向，對(duì)調(diào)電源正負(fù)極，重復(fù)以上操作。

該操作是為了獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

②如圖戊，將實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容和觀察到的指針偏轉(zhuǎn)方向，記錄在下表，由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和（填實(shí)驗(yàn)序

號(hào)）可得出結(jié)論：當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與磁體的磁場方向相反。

實(shí)驗(yàn)序磁體的磁場方磁體運(yùn)動(dòng)情指針偏轉(zhuǎn)情感應(yīng)電流的磁場方

號(hào)向況況向

1向下插入線圈向左向上

2向下拔出線圈向右向下

3向上插入線圈向右向下

4向上拔出線圈向左向上

【答案】（1）160②.5.4

⑶①.電流②.3

【解析】

【小問1詳解】

[1]選擇開關(guān)位于電阻“*10”擋，由甲圖可知，電阻的測(cè)量結(jié)果為16X10Q=1600。

⑵選擇開關(guān)位于直流10V擋，由甲圖表盤可知，其分度為0.2V,則電壓的測(cè)量結(jié)果為5.4V。

【小問2詳解】

[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，連接的實(shí)物圖，如圖所示。

⑵當(dāng)單刀雙擲開關(guān)擲于1時(shí)，與電源E斷開，與電流傳感器形成回路，電容器放電。

【小問3詳解】

[1]該操作是為了獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

[2]實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和3都是磁體插入線圈，線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈產(chǎn)生與磁體的磁場方向

相反的感應(yīng)磁場。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)2和4都是磁體拔出線圈，線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，線圈產(chǎn)生與磁體的磁場方向相同

的感應(yīng)磁場。

故由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和3可得出結(jié)論：當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與磁體的磁場方向相反。

12.用圖甲所示的裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，主要步驟如下：

(i)利用重垂線，記錄水平槽末端在白紙上的投影點(diǎn)。。

(ii)取兩個(gè)大小相同、質(zhì)量不同的小球1和2,并測(cè)出其質(zhì)量分別為g=30g和和=20g。

(iii)使小球1從斜槽上某一位置由靜止釋放，落在墊有復(fù)寫紙的白紙上留下痕跡，重復(fù)本操作多次。

(iv)把小球2放在水平槽的末端，小球1從原位置由靜止釋放，與小球2碰撞后，落在白紙上留下各自

的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)本操作多次。

(v)在白紙上確定平均落點(diǎn)的位置M、N、Po

請(qǐng)完成下列內(nèi)容

(1)用“畫圓法”確定小球1在沒有與小球2發(fā)生碰撞時(shí)的平均落點(diǎn)N,則圖乙中圓______(填“a”或

)更合理。

(2)本實(shí)驗(yàn)中用于驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式應(yīng)為：相1?ON=(用〃々、嗎、OP、0M表示)。

(3)刻度尺的零點(diǎn)與。點(diǎn)對(duì)齊，由圖丙讀得0尸=cm,又測(cè)得ON=44.20cm,13.50cm。

將數(shù)據(jù)代入動(dòng)量守恒表達(dá)式，計(jì)算得到碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量P與碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量P'的誤差

IP-P'\

xl00%=(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)，由此可判斷該系統(tǒng)碰撞過程動(dòng)量守恒。

P

(4)如圖甲，若實(shí)驗(yàn)小組在記錄投影點(diǎn)。后，由于失誤將白紙水平向右移動(dòng)了一段距離，再進(jìn)行步驟

(iii)(iv)(v),則計(jì)算得到的碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)量______(選填“大于”“等于”或“小于”)碰撞

后的總動(dòng)量。

【答案】(1)a(2)-OM+m2-OP

(3)①.45.00②.1.6%

(4)大于

【解析】

【小問1詳解】

用畫圓法確定小球落地點(diǎn)時(shí)，需要用盡量小的圓把所有落點(diǎn)圈起來，圓心即為小球的平均落地點(diǎn)，個(gè)別偏

離較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍去，則圖乙中圓a更合理。

【小問2詳解】

小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出點(diǎn)的高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)為f,不放小球2時(shí)，設(shè)小球1平

拋運(yùn)動(dòng)初速度為出，小球1水平方向上有ON=vot

ON

解得%=

t

放小球2時(shí)，設(shè)碰撞之后小球1、2速度分別為電、V2,水平方向上有OP=v2t

A…OMOP

斛得V\---—，v2=—j—

要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，則要驗(yàn)證班%=m1vl+m2v2

將速度代入上式化簡得叫■ON^mlOM+m2OP

【小問3詳解】

[1]刻度尺的最小分度是1mm,刻度尺的零點(diǎn)與。點(diǎn)對(duì)齊，由圖丙讀得0P=45.00cm。

⑵碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量尸與碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量P的誤差

Ip-p'\130x44.20-(30x13.50+20x45.00)1

-------xl00%=J----------------------------^xl00%=1.6%

P30x44.20

【小問4詳解】

如圖甲，若實(shí)驗(yàn)小組在記錄投影點(diǎn)。后，由于失誤將白紙水平向右移動(dòng)了一段距離，則測(cè)量的小球的水平

位移都變小，再進(jìn)行步驟(出)(iv)(v),設(shè)白紙水平向右移動(dòng)的距離為x,則碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)量減小

Ap=m^x

碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量減小&/=(〃4

則Np<Np

可知p_△/?〉p-A/?

所以計(jì)算得到的碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)量大于碰撞后的總動(dòng)量。

13.如圖，為提升泳池的水下照明條件，某泳池底部水平安裝了一條長1.0m的細(xì)燈帶。已知泳池的水深為

兀取3。

(1)求燈光在水面發(fā)生全反射時(shí)臨界角的正弦值；

(2)不考慮燈光多次反射，求有燈光射出的水面區(qū)域的面積。

【答案】（1）0.75

⑵9.75m2

【解析】

【小問1詳解】

設(shè)燈帶上一點(diǎn)發(fā)出的光，與豎直方向成e角時(shí)，恰好發(fā)生全反射，如圖。

則sin。=工

n

代入數(shù)據(jù)，解得sin6=0.75

【小問2詳解】

此點(diǎn)發(fā)出的光能在水面上一個(gè)圓形區(qū)域射出，設(shè)該圓形區(qū)域的半徑為R,則R=/ztane

sin。

又tan。=

-s/l-sin20

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得尺=1.5m

所以，有燈光射出的水面區(qū)域由兩端半徑為R的兩個(gè)半圓，和中間一個(gè)長/、寬2R的矩形區(qū)域連接而成。

區(qū)域面積S=

代入數(shù)據(jù)，解得s=（2.25?+3）m2=9.75m2

14.圖甲是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理簡化圖，水平風(fēng)力推動(dòng)葉片轉(zhuǎn)軸a低速旋轉(zhuǎn)，通過齒輪升速箱使轉(zhuǎn)軸b

高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的線圈同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。某型號(hào)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)

半徑為40m,調(diào)整其葉尖速比（葉片尖端線速度與自然風(fēng)速的比值），可以優(yōu)化發(fā)電效率。

108

6

4

2

05101520

自然風(fēng)速/(m-s?)

乙

轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為笆求齒輪升速箱使轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速

（1）已知自然風(fēng)速為20m/s,葉尖速比為4時(shí),br/s,b

71

提高到。的多少倍；

(2)線圈發(fā)電功率與自然風(fēng)速的關(guān)系如圖乙，自然風(fēng)可認(rèn)為垂直葉片組所在平面吹入，葉片旋轉(zhuǎn)一圈所

掃過的面積為風(fēng)吹入的有效面積，已知空氣密度為1.3kg/n?,取1.3兀=4。當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，求：

①Imin內(nèi)通過有效面積的風(fēng)的總動(dòng)能；

②該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

【答案】⑴左=50

(2)①線=L92xl()8j；②〃=25%

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)題意有v葉尖=4V風(fēng)

又v葉尖=①。,r,k=/

2兀na

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得左=50

小問2詳解】

①有效面積S=7ir2

在t時(shí)間內(nèi)通過葉片的風(fēng)的總質(zhì)量m=pSvt

f時(shí)間內(nèi)通過葉片的風(fēng)的總動(dòng)能紜=-mv2

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得/=lmin內(nèi)風(fēng)的總動(dòng)能心=L92X108J

②發(fā)電效率〃=埋、100%

Ek

t=Imin內(nèi)發(fā)電量%=尊?r

由圖乙可知埼=8X105W

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得〃=25%

15.如圖甲，在真空中，N匝電阻不計(jì)的正方形線圈處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間

變化的關(guān)系如圖乙，圖中八線為已知量。線圈的右端與遠(yuǎn)處水平正對(duì)放置的平行金屬板相連，金屬板長

為L,板間距與線圈邊長相等.r=0時(shí)刻，一個(gè)帶電油滴在金屬板左端中線處以初速度/水平向右射入

T

后，沿直線通過」=5時(shí)刻，以同樣的初速度在同一位置射入一個(gè)相同的油滴，打在下板中央位置，忽

略兩板充放電的時(shí)間。

甲

(1)判斷油滴的帶電性質(zhì)并求其比荷;

7

(2)f=—T時(shí)刻，再以同樣的初速度在同一位置射入一個(gè)相同的油滴，求該油滴落在金屬板的位置到左

8

端的距離。