【知识点详解】
1. 国际单位制:国际单位制是全球统一的度量衡系统,其中千克、米、秒是基本单位。2020年国际计量大会修订了包括千克在内的基本单位定义,反映了科学进步对度量衡体系的影响。
2. 物理公式推导:题目中给出了力(F)、加速度(a)、位移(x)、时间(t)和质量(m),要求推导速度(v)的表达式。根据物理学中的动力学公式,可以知道v=at,或v²=2ax(匀加速直线运动)。因此,选项A、B、C有可能是正确的速度表达式,但需要进一步分析题目所给的条件来确定哪个最合理。
3. 电流性质比较:图甲所示的电流是按正弦规律变化的,一般代表交流电;图乙的电流性质未明示。交流电和直流电的区别在于电流方向是否改变,频率是指电流在一秒钟内变化的周期次数。有效值是交流电在相同时间内产生的热效应与直流电相等的值。题目提到图甲的电流是按正弦规律变化的,所以是交流电,但并未给出乙图的性质,无法判断是交流还是直流,也无法确定其频率和有效值。
4. 力学平衡问题:在粗糙水平面上,物体B和小球A的组合保持静止,说明合力为零。当用水平力F拉动B时,小球A与B之间的接触力会变化,影响小球A在墙上的支持力。如果B向右移动,小球A将向左滑动,对B的压力会减小,同时墙面对A的支持力也会减小。
5. 电场与电势:等量异种点电荷产生的电场中,等腰梯形abcd的中垂线(y轴)是电场强度的等势线,因此b、c点场强不同,A选项错误。电势沿着电场线降低,因此a点电势高于d点,B选项正确。将质子从a点移动到c点,质子将沿电场线移动,电场力做正功,C选项错误。将电子从d点移动到b点,电子将逆电场线移动,电势能增加,D选项正确。
6. 天体运动和宇宙速度:月球的第一宇宙速度是物体在月球表面环绕月球做匀速圆周运动所需的最小速度。“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的运行速度小于第一宇宙速度。P点到Q点的距离更近月球表面,因此在P点的加速度大于Q点。由于轨道Ⅱ是椭圆,其周期大于轨道Ⅰ的周期。地月转移轨道经过M点后进入轨道Ⅰ,动能会发生变化,具体要看变轨过程中的能量转换。
7. 回旋加速器工作原理:回旋加速器利用磁场使带电粒子作圆周运动,利用电场加速。高频交流电的周期应等于带电粒子在磁场中运动的周期,这样才能保证每次粒子经过电场时都能加速。电压U越大,粒子获得的动能越大,最大动能只与B、R有关,因为粒子在磁场中的回旋半径由B和粒子速度决定。不同粒子需要的加速电场频率不同,因为这与粒子的荷质比有关。
8. 电路分析:白炽灯泡的伏安特性曲线描述了电压和电流的关系。在给定电路中,电源电动势E和总电阻(r+R1+R2)决定了实际电流,而灯泡的实际电流和电压取决于灯泡自身的伏安特性。根据欧姆定律,灯泡的实际电流可以通过总电阻和实际电压计算,而实际功率等于实际电压和实际电流的乘积。要得到这些值,需要进一步分析电路的具体连接方式以及灯泡在特定电压下的电流特性。
这些题目涵盖了物理学科中的力学、电学、天体物理、电磁学等多个知识点,涉及单位制的更新、力学平衡、电场电势、天体运动、回旋加速器的工作原理以及电路分析等。解答这些题目需要对高中物理的基本概念和公式有深入的理解。