科技与生活中的物理问题专项试题Word格式.docx
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B.当开关S闭合时,电饭锅为加热状态,S断开时为保
温状态
C.要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一
半,R1:
R2=2:
1
D.要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一
半,R1:
R2应为（
）:
5.电磁灶（炉）
试题5电磁灶是利用电磁感应引起涡流的原理
来工作的，它主要是由感应线圈（加热），台板
和金属锅等组成，如图所示。
（1）电磁灶的台板.
下面布满了线圈，当其中通过交流电时，在台板与金属锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，不但会产生，而且会促使金属锅体内的分子运动，使分子。
因为这两种热是直接在锅体上产生的，热能的损耗很小，所以电磁灶的热效率可达80%，比煤气灶的热效率约高一倍。
（2）电磁灶工作时对下列哪些物品有干扰作用？
（）
A.手机B.磁带C.心脏起搏器D.圆珠笔
（3）与一般灶具相比,电磁灶具有哪些优点?
试题6电磁灶专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成,起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电圆环。
导电圆环所用材料每米的电阻为0.125πΩ，从中心向外第n个同心圆环的半径为rn＝（2n-1）r1（n=1,2,3,…,7）当电磁灶开启后，能产生垂直于锅底方向的变化的磁场，该磁场的磁感应强度B随时间的变化率为100
πsinωt。
试求：
（1）半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值是多少？
（2）假设导电圆环产生的热全部以波长为1.0×
10-6m的红外线光子辐射出来，那么半径为r1的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少？
（3）若不计其他损失!
所有导电圆环释放的总功率P是多大？
（以上计算中均取π2＝10，h＝6.6×
10-34J·
s）
6.微波炉
试题7家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型炉具,主要是由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、冷却系统、控制系统、外壳等组成。
其工作原理是：
接通电源后，220V交流电经变压器变压后，一方面在次级产生3.4V的交流电对磁控管加热，另一方面在次级产生2000V的高压电，经整流后加到磁控管的阴阳两极之间，使磁控管产生频率为2450MHz的微波，微波被输送至金属制成的加热器（炉腔），并被来回反射，微波的电磁作用使食物内的极性分子高频振动，因而食物内外同时迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素。
（1）导体能反射微波，绝缘体可被微波透射，而食物通常较易吸收微波并将其转换成热能，故在使用微波炉时应（）
A.用金属容器盛放食物放入炉内加热
B.用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
C.将微波炉置于磁性材料附近
D.将微波炉远离磁性材料
（2）微波输出功率为700W的磁控管每秒钟产生的光子为（）
A.4.3×
1026个B.4×
1025个
C.3×
1025个D.4.4×
1024个
（3）变压器的高压变压比为（）
A.11:
100B.1:
10C.1:
100D.1:
50
（4）微波产生的微观机理是（）
A.振荡电路中自由电子的周期性运动而产生的
B.原子的外层电子受到激发而产生的
C.原子的内层电子受到激发而产生的
D.原子核受到激发而产生的
试题8微波炉的心脏是磁控管，即微波发生器，磁控管的输出功率一般为500～700W，磁控管通过天线向波导管发射出带有高频能量的电磁波即微波，微波在波导管内经过多次反射后，再照射到炉腔内的食品上，右图为磁控管某截面示意图，一群电子在垂直于管的某截面内做匀速圆周运动，在管内有平行于管轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B。
在运动中，这群电子时而接近电极1，时而接近电极2，从而使电极附近的电场强度发生周期性变化，产生电磁波。
由于这一群电子分布的范围很小，可以看作集中于一点，共有N个电子，每个电子的电量为e，质量为m。
设这群电子的圆形轨道的直径为D电子群离电极1端点P的最短距离为r，则
（1）这群电子做圆周运动的速率、频率各是多少？
（2）在电极1的端点P处，电场强度变化的频率是多少？
（3）在电极1的端点P处，运动的电子群产生的电场强度最大值、最小值各是多少？
试题9家用微波炉的微波泄漏会对人体产生危害，正常工作时，微波炉的炉门对微波起着很好的反射和屏蔽作用，开门前务必先让微波产生电路停止工作。
为了方便微波炉的操作，需要设计一保护开关，它能在炉门被打开前自动断电，为了防止微波大量泄漏，该开关必须保证在炉门被打开之前的一定时间内完成断电动作，这一时间称为保护开关动作的时间提前量Δt。
假设微波在食品以及空气中的速度都差不多，微波炉炉腔对角线约50cm，且微波束每次穿过炉中食品仅被吸收1‰，若要求炉门打开时炉内微波强度至少应衰减到正常工作时的百万分之一，请估算保护开关动作的时间提前量Δt。
（已知lg0.999=-4.345×
104）
7．电视机
试题10（06天津21）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。
已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为△L的电子束内电子个数是（）
【参考答案】
1.BC2.
（1）24V
（2）36V（3）108W3.59.505.954.ABD
5.
（1）涡流热振动生热
（2）ABC（3）①无明火，不污染室内空气；
②使用时不必点火，没有火苗，没有高于300℃的高温部位，且有过压和过热保护功能，安全可靠；
③省电、节能。
6.
（1）4A
（2）1.2×
1020个（3）1.9×
103W
7.
（1）BD
（2）A（3）A（4）A
8.
（1）
（2）
（3）
9.2.3×
10-5s10.B
二、摩托车与电动自行车
1.“飞车走壁”表演
试题1（06上海20）辨析题：
要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．
某同学是这样解的：
要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度V1＝40m/s，然后再减速到V2＝20m/s，
t1=
=…；
t2=
t=t1+t2
你认为这位同学的解法是否合理？
若合理，请完成计算；
若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．
试题2有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演桶的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。
图5中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是
A.h越大，摩托车对侧壁的压力将越大
B.h越大，摩托车做圆周运动的向心力将越大
C.h越大，摩托车做圆周运动的周期将越小
D.h越大，摩托车做圆周运动的线速度将越大
2.碰撞事件
试题3两辆摩托车速率均为20km/h，相向而行发生碰撞，碰撞时间是1ms。
求摩托车碰撞时产生的加速度。
3.腾跃特技表演
试题4如图所示，摩托车作腾跃特技表演，以v0＝10m/s的初速度冲上高台，然后从高台水平飞出。
若摩托车冲向高台的过程中以额定功率P=1.8KW行驶,所经时间为t1＝16s,人和车的总质量为M＝180kg，台高h＝6m。
求摩托车飞出的水平距离s。
（不计空气阻力和摩擦所产生的热量，重力加速度取g＝10m/s2）
4.转向灯、指示灯控制
试题5如图7所示，是一摩托车转向灯的电路图。
电路中RJ为闪光器（实际上是一个热继电器），它可以使电路间歇地通断。
S为转向开关，它是一个单刀三掷开关，D为转向指示灯（装在仪表内）。
RD1、RD2为前后两个右转向灯，LD1、LD2为前后两个左转向灯。
该电路的工作原理为：
假如摩托车要向右转，就把S拨至1位，闪光器和RD1、RD2接通电源，发出亮光，向其他路人或车辆发出信号，同时D也在闪光，向驾驶员提供转向灯是否在工作的情况；
若摩托车向左转，其原理与向右一样。
如果4个转向灯都用“6V，10W”的灯泡，指示灯用“6V，1.5W”的小灯泡，试通过计算说明该电路左右转向灯不同时亮而指示灯在左转和右转时都亮的原因。
5.机械效率
试题6某人为了测定电动自行车的效率，当自行车被突然卡死时，测得电流为15A，而自行车正常行驶时的电流为4.5A，试计算该自行车的机械效率。
已知电机工作的额定电压为36V（不计其他能量损耗）
6.能量关系
试题7某同学给电动自行车的电池充电4个小时后，驾驶自行车以一定的速度在水平路面上匀速行驶。
现假设电池充电电流和电压分别为0.6A（电流的平均值）和220V，水泥地面的动摩擦因数为0.02，人和车的质量为95kg，车的机械效率η＝65％，试计算自行车能匀速行驶的最远距离。
（取g=10m/s2）
7.焊接电流
试题8电动自行车的车架是用较薄型钢材制作的，因此，车架连接处对焊接的技术要求很高，通常利用交变电流进行焊接，它的原理如图所示。
线圈中通以交变电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊缝处的接触电阻很大，放出的热量很多，温度升高，将金属熔化并焊接在一起。
为了保证焊接处的光滑平整，焊接时温度一定要高，根据这一要求，下列关于交流电频率的说法正确的是
A.频率要低
B.频率要高
C.频率与民用交流电相当
D.与交流电的频率无关
8.电磁力矩
试题9电动自行车的电机采用的是直流电动机。
当电枢旋转时，它的原理图如图所示，其中AB间是一个换向器，它可以保持电枢受到电磁力矩的方向不变-电动自行车为了减少机械能损失，将电机的电枢转轴直接与自行车后轮的轴连在一起（同轴）。
现假设定子绕轴所产生的磁场大小为1.0T，电枢线圈共100匝，它的转动半径为6cm，ab长为10cm，自行车后轮的直径为50cm，车和人的质量共为
90kg，车与地面间的动摩擦因素为0.02。
试问：
（1）匀速行驶时，电枢线圈中的电流为多大？
（2）假如把连接电枢两端的电池断开，而电枢与车后轮仍保持同轴转动，且定子绕轴部分的磁场保持不变，那么，当车以14.4km/h的速度行驶时，AB两端的感应电动势有多大？
（不计机械能损耗及轮轴间摩擦，并设静摩擦力与滑动摩擦力相等，取g=10m/s2）
1.不合理.
理由是：
如按以上计算，则质点完成位移为：
+
=278m≠218m。
所以以上做法不对，而且说明最大速度一定比40m/s要小。
正确结果：
设在直道上最大速度为v，则有s=
+
代入数据并求解得：
v=36m/s
则加速时间t1=
=9s，减速时间t2=
=2s最短时间为t=t1+t2=11s
2.D3.-5.6×
103m/s24.
m6.B7.70％8.65km9.
（1）3.75A
（2）19.2V
三、体育运动
1．垒球
试题1（06天津16）在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。
若不计空气阻力，则（）
A．垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定
B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
2．荡秋千
试题2（06四川23）荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。
随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。
假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°
，万有引力常量为G。
那么：
（1）该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？
（2）若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少？
3．跳高
试题3（06全国Ⅰ20）一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。
在此过程中（）
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为
mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为
D.地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零
4．滑雪
试题4（06北京22）下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，整个雪道由倾斜的滑雪道AB和着陆雪道DE，以及水平的起跳平台CD组成，AB与CD圆滑连接。
运动员由助滑雪道AB上由静止开始，在重力作用下，滑到D点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经2s在水平方向飞行了60m，落在着陆雪道DE上，已知从B点到D点运动员的速度大小不变，（g=10m/s2），求
（1）运动员在AB段下滑到B点的速度大小；
（2）若不计阻力，运动员在AB段下滑过程中下降的高度。
1．D
2．
（1）设人的质量为m,在星球表面附近的重力等于万有引力，有
mg星=
①
解得g星=
②
（2）设人能上升的最大高度为h,由功能关系得
mg星h=
③
解得h=
④
3．B
4．
（1）运动员从D点飞出时的速度v=
依题意，下滑到助滑雪道末端B点的速度大小是30m/s
（2）在下滑过程中机械能守恒，有mgh=
下降的高度h=
（3）根据能量关系，有mgh-Wt=
运动员克服阻力做功Wt=mgH-
=3000J
四、交通安全
1.防止追尾事件
试题1高速公路给人们的出行带来了方便，但雾天车辆在高速公路上行驶时容易出现追尾事件。
汽车在某高速公路上正常行驶速度为v＝120km/h，汽车刹车产生的最大加速度为amax=8m/s2。
若某天有薄雾，能见度约为40m，为安全行驶，避免追尾事件，应对汽车行驶速度作何限制？
（设司机反应时间为0.6s）
2.车辆转弯
试题2汽车与路面的动摩擦因数为μ，公路某转弯处半径为R，（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2），问：
（1）假设路面水平，为确保汽车转弯时不发生侧滑，汽车速度不能超过多少？
（2）若将公路转弯处路面设计成外高内低，使路面与水平面成一倾角θ，汽车以多大速度转弯时，可使车与路面间在半径方向上无摩擦力？
3.过桥限重（限速）
试题31999年10月，中国第一座跨度超过千米的特大悬索桥——江苏江阴长江大桥正式通车。
一辆汽车以速度v行驶在桥中央（设该处曲率半径R＝220m），为确保安全，速度v不能超过多少？
试题4（06广东6）铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。
由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。
普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。
下列说法正确的是（）
A．列车的危险速率为
B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
4.安全带
试题5一辆高速行驶的汽车，车速为v0＝108km/h。
当遇到紧急情况时，汽车在很短时间t＝2s内停下来。
若司机未系安全带，则会出现什么样的后果？
（设司机的质量为m＝60kg）
5.事故鉴定
试题6在某市区内，一辆汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶，一位观光游客由南向北从斑马线上横过马路，汽车司机发现游客途经D处时，经0.7s作出反应，紧急刹车，但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终停在C处。
事故现场如图10所示。
为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度vmax＝14.0m/s行驶在同一马路的同一路段，在肇事汽车的起始制动点A处紧急刹车,经14m后停下。
在事故现场测得AB＝17.5m，BC=14.0m，BD＝2.6m。
若肇事汽车的刹车性能良好，
求：
（1）该肇事汽车刹车时的初速度vA
（2）游客横过马路的速度大小。
（取g=10m/s2）
1.v≤75.4km/h2.
（1）
3.169km/h4.AD
6.
（1）21m/s
（2）1.53m/s
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