
考試時(shí)間:75分鐘 滿分:100分
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. 有人說:避雷針其實(shí)不“避雷”,反而是“接雷”,下列說法正確的是( )
A.避雷針的尖端周圍會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電場使空氣電離
B.避雷針的原理是靜電屏蔽
C.避雷針尖端的感應(yīng)電荷與云層下端電性相同
D.避雷針安裝時(shí)應(yīng)與大地保持良好絕緣
2. 某同學(xué)在單人練習(xí)場練習(xí)網(wǎng)球,如圖中1、2為兩次網(wǎng)球打出后的運(yùn)動(dòng)軌跡,兩軌跡均與墻壁垂直,設(shè)兩次網(wǎng)球打出時(shí)的速度分別為、,網(wǎng)球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為、,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是
A. 、的方向可能相同B. 、的大小可能相同
C. 、可能相同 D.
3. 我國計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登陸月球開展科學(xué)探索,其后將探索建造月球科研站,開展系統(tǒng)、連續(xù)的月球探測和相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。假設(shè)在月球上的宇航員,如果他已知月球的半徑R,且手頭有一個(gè)鉤碼、一盒卷尺和一塊停表,利用這些器材和已知數(shù)據(jù),他能得出的是
A. 引力常量B. 鉤碼的質(zhì)量 C. 月球的質(zhì)量D. 月球的“第一宇宙速度”
4.我國最高防護(hù)實(shí)驗(yàn)室中的一種污水流量計(jì)如左圖所示,其原理可以簡化為如右圖所示模型:廢液中的大量正、負(fù)離子以速度v(未知)從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入左側(cè)流出,容器處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中(流量Q等于單位時(shí)間通過橫截面的液體的體積)。下列說法正確的是( )
A.右圖中N點(diǎn)的電勢低于M點(diǎn)的電勢
B.正、負(fù)離子所受洛倫茲力的方向相同
C.當(dāng)污水中離子的濃度升高時(shí),M、N兩點(diǎn)間的電勢差不變
D.推算廢液的流量不需要測量M、N兩點(diǎn)間的電勢差
5. 淺水波是指當(dāng)水深與波長的比值較小時(shí),水底邊界影響水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的波浪。淺層水波可看成簡諧橫波,如圖甲所示是t=1s時(shí)的波形圖,圖乙是水中平衡位置在x=2. 5m處的可看成質(zhì)點(diǎn)的浮標(biāo)P的振動(dòng)圖像,浮標(biāo)Q的平衡位置在x=3m處,下列說法正確的是
A. 浮標(biāo)P向浮標(biāo)Q的方向移動(dòng)
B. t=0s時(shí),x=1. 5m處的質(zhì)點(diǎn)位移為-6cm
C. t=3s到t=4. 5s浮標(biāo)P的路程為
D. t=3. 5s時(shí),浮標(biāo)P與浮標(biāo)Q的位移等大反向
6. 電容式麥克風(fēng)(圖甲)是利用導(dǎo)體間的電容器充放電原理,以超薄的金屬或鍍金的塑料薄膜為振動(dòng)膜感應(yīng)音壓,以改變導(dǎo)體間的靜電壓直接轉(zhuǎn)換成電訊號(hào),能實(shí)現(xiàn)原音重現(xiàn),具有超高靈敏度、快速的瞬時(shí)響應(yīng)等特點(diǎn),是音響專家的最佳選擇。圖乙為電容式麥克風(fēng)的原理示意圖。E為電源,R為電阻,薄片P和Q為兩金屬板。從左向右對(duì)著振動(dòng)片P說話,P振動(dòng)而Q不動(dòng)。某歌手歌唱前有拍話筒的習(xí)慣,于是P、Q間距先變小再變大,若電源負(fù)極接地,在這個(gè)過程中
A. 板間場強(qiáng)先變小再變大
B. Q板上電荷量先變小再變大
C. 電阻R中先有從N到M的電流,再有從M到N的電流
D. 若P、Q正中間固定一帶負(fù)電粒子,P、Q靠近過程中(不碰到粒子),粒子的電勢能變小
7. 如圖所示,絕緣的水平面上固定兩根相互垂直的光滑金屬桿,沿兩金屬桿方向分別建立x軸和y軸。另有兩光滑金屬桿1、2與兩固定桿圍成正方形,金屬桿間彼此接觸良好,空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場。已知四根金屬桿完全相同且足夠長,下列說法正確的是
A. 分別沿x軸正向和y軸負(fù)向以相同大小的速度勻速移動(dòng)金屬桿1、2,回路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
B. 分別沿x軸正向和y軸負(fù)向以相同大小的速度勻速移動(dòng)金屬桿1、2,回路中電流隨時(shí)間均勻增加
C. 分別沿x軸正向和y軸負(fù)向移動(dòng)金屬桿1、2,移動(dòng)過程保持金屬桿圍成的矩形周長不變,回路中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
D. 分別沿x軸正向和y軸負(fù)向移動(dòng)金屬桿1、2,移動(dòng)過程保持金屬桿圍成的矩形周長不變,通過金屬桿截面的電荷量隨時(shí)間均勻增加
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,有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(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. 如圖所示的電路中,變壓器為理想變壓器,電流表和電壓表均為理想電表。三個(gè)定值電阻阻值分別為、、,其中。在M、N兩端接電壓有效值為U的交流電源,開始時(shí)開關(guān)S接觸b點(diǎn),現(xiàn)使S接觸a點(diǎn),下列說法正確的是
A. 電流表示數(shù)變小 B. 電壓表示數(shù)不變
C. 變壓器的輸出功率一定變大D. 整個(gè)電路消耗的功率變小
9. 國慶節(jié),某游樂場在確保安全的情況下燃放煙花。質(zhì)量m=0. 3kg的煙花點(diǎn)燃后,在t=0. 01s時(shí)間內(nèi)發(fā)生第一次爆炸,向下高速噴出少量高壓氣體(此過程煙花位移可以忽略)。然后被豎直發(fā)射到距地面h=20m的最高點(diǎn)。在最高點(diǎn)時(shí)剩余火藥在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生第二次爆炸,煙花被炸成兩部分,其中質(zhì)量為的部分以的速度向東水平飛出,不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量,g取. 則
A. 第一次火藥爆炸,煙花動(dòng)量變化量的大小為3. 0kg·m/s
B. 第一次火藥爆炸過程中高壓氣體對(duì)煙花平均作用力大小為603N
C. 第二次火藥爆炸過程有180J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D. 第二次火藥爆炸后兩部分煙花落地點(diǎn)間距為120m
10. 如圖所示,在水平面內(nèi)半徑為R的圓周上的4等分點(diǎn)A、B、C、D處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,所帶電荷量大小均為Q,其中A、C處為正電荷,B、D處為負(fù)電荷,E、F分別為BC和AD中點(diǎn)。在距圓心O點(diǎn)正上方R處的M點(diǎn)固定一個(gè)試探電荷q(圖中未畫出),規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零,不考慮試探電荷對(duì)電場的影響,下列說法正確的是
A. E、F兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同
B. 移走D處點(diǎn)電荷,M點(diǎn)的場強(qiáng)為
C. 移走D處點(diǎn)電荷,將試探電荷q由M點(diǎn)移到O點(diǎn),試探電荷q的電勢能一定增加
D. 移走D處點(diǎn)電荷,F(xiàn)點(diǎn)與M點(diǎn)的電勢差大于M點(diǎn)與E點(diǎn)的電勢差
三、非選擇題:本題共5小題,共54分。
11. (6分)某同學(xué)用DIS裝置(由位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)組成,可以通過電腦軟件作出物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像)探究加速度與力的關(guān)系,如圖a:
圖a圖b
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要先平衡摩擦力,該同學(xué)在不懸掛鉤碼的情況下在軌道上由靜止釋放小車,反復(fù)調(diào)整右側(cè)墊塊的位置,直到釋放小車后電腦作出的v-t圖像為__________.
(2)平衡摩擦力后,該同學(xué)懸掛n個(gè)相同鉤碼(n=1、2、3、4),調(diào)整滑輪使細(xì)線和軌道平行,從圖示位置由靜止釋放小車,作出對(duì)應(yīng)鉤碼個(gè)數(shù)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像(1、2、3、4)如圖b所示. 分析圖像該同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖像1、2、3、4的加速度分別為0. 25m/s2、0. 5m/s2、0. 74m/s2、0. 95m/s2. 圖像4的加速度增量較小的原因?yàn)開_________。
A. 鉤碼個(gè)數(shù)增多后需要重新平衡摩擦力
B. 鉤碼個(gè)數(shù)較多后鉤碼的質(zhì)量不能滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量(含車上傳感器)的條件
C. 釋放小車的位置離接收器太遠(yuǎn)
(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小車質(zhì)量(含車上傳感器)約為每個(gè)鉤碼質(zhì)量的__________倍。(,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
12. (9分)某同學(xué)找到一組采用“三串兩并”方式連接的電池,即將6塊相同的鉛蓄電池分成3組,每組2塊,將三組電池串聯(lián)起來,將每組的兩塊并聯(lián)起來。該同學(xué)想要測量這樣的一組電池中每塊電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,可供選擇的器材如下:
A. 待測電池組(電動(dòng)勢約為6. 0V,內(nèi)阻較?。? B. 電流表A(量程為0~3A,內(nèi)阻約為1Ω);
C. 電壓表V(量程為0~3V,內(nèi)阻約為1000Ω); D. 電壓表V2(量程為0~8V,內(nèi)阻約為2000Ω); E. 滑動(dòng)變阻器R1(0~5Ω); F. 滑動(dòng)變阻器R2(0~50Ω); G. 導(dǎo)線若干、開關(guān)。
(1)本實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇__________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__________. (填寫器材前面的代號(hào))
(2)探究小組設(shè)計(jì)了甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案,__________(填“甲”或“乙”)方案更好。
(3)探究小組測得多組U、I數(shù)據(jù),繪制出如圖丙所示的U—I圖線,則每塊鉛蓄電池的電動(dòng)勢為
__________V,內(nèi)阻為__________Ω(結(jié)果均保留兩位小數(shù)),鉛蓄電池電動(dòng)勢的測量值__________(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值,內(nèi)阻測量值__________(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。
13. (10分)如圖甲所示為月餅排盤器,月餅可以通過排盤器整齊地?cái)[盤,再進(jìn)入烘焙設(shè)備。將排盤過程簡化為如圖乙所示的模型,開始時(shí)排盤器靜止在盤子上方,排盤器上表面距離盤子的高度h=0.2m,排盤器右端與盤子右端相距x1=0.15m,月餅向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)月餅與排盤器右端相距x2=1m時(shí),月餅的速度v0=2m/s,排盤器立刻以a=2m/s2的加速度向左做勻加速運(yùn)動(dòng)。已知月餅與排盤器間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度為g=10m/s2,求:
(1)從排盤器運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過多長時(shí)間月餅將離開排盤器?
(2)月餅落入盤子時(shí)距離盤子右端的距離x。
14. (13分)如圖所示,一群電荷量為e、質(zhì)量為m的電子從與y軸平行的虛線處垂直虛線射入圓形勻強(qiáng)磁場后均從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入x軸上方的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,這群電子在虛線處的y坐標(biāo)范圍為-2R<y<0。已知圓形區(qū)域磁場和x軸上方磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反,圓形磁場區(qū)域的半徑為R且與x軸相切于O點(diǎn),x軸上方磁場范圍足夠大。在y=1. 6R處放置一個(gè)長為2R且與x軸平行的熒光屏,熒光屏的中心剛好在O點(diǎn)正上方,不計(jì)電子重力及電子間的相互作用,求:
(1)電子的初速度大小v0;
(2)熒光屏上發(fā)光區(qū)域x坐標(biāo)的范圍;
(3)打在熒光屏上的電子在進(jìn)入圓形磁場時(shí)的y坐標(biāo)的范圍。
15. (16分)如圖所示,傾角為θ=37°的斜面固定在水平地面上,斜面底端固定一彈性擋板,斜面上距離擋板一段距離處放置一質(zhì)量為m的薄板B,其上下表面均與斜面平行,薄板由兩段不同材質(zhì)的板拼接而成,上半段粗糙、下半段光滑。薄板B最上端放置一質(zhì)量也為m的物塊,初始時(shí)A和B在外力作用下均處于靜止?fàn)顟B(tài)。t=0時(shí)撇去外力,A、B開始運(yùn)動(dòng),在第2s末,物塊剛好運(yùn)動(dòng)到薄板光滑段,第3s末與薄板同時(shí)運(yùn)動(dòng)到斜面底端彈性擋板處。已知物體與彈性擋板的碰撞為彈性碰撞,A與B粗糙段間的動(dòng)摩擦因數(shù),整個(gè)薄板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度g取,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求:
(1)在0~2s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大?。?br>(2)薄板B的總長度;
(3)通過計(jì)算分析物塊是否能從薄板左端滑出,若能,求出物塊滑離薄板時(shí)的速度;若不能,求出與彈性擋板碰撞后物塊在薄板上粗糙部分運(yùn)動(dòng)的總路程。
物理參考答案及解析
11. (6分)(1)平行于t軸的直線(2分)(2)B(2分)(3)37(2分,寫成38也可給分)
12. (9分)(1)D(1分)E(1分)
(2)甲(1分)
(3)1. 90(2分)0. 15(2分)小于(1分)小于(1分)
13. (10分)(1)月餅向右做勻減速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得
解得
經(jīng)過t時(shí)間的位移為
排盤器向左做加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過t時(shí)間的位移為
位移滿足關(guān)系
解得
(2)月餅離開排盤器的速度
解得
做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向有
豎直方向有
月餅落入盤子時(shí)距離盤子右端的距離
解得
14. (13分)【答案】(1)(2)(寫成也給分)
(3)(寫成也給分)
【解析】(1)電子射入圓形磁場后均從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入x軸上方的磁場區(qū)域,所以電子運(yùn)動(dòng)半徑與圓形磁場區(qū)域半徑相同,根據(jù)牛頓第二定律(2分)
解得:(1分)
(2)電子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度方向在沿x軸負(fù)向到x軸正向180度的范圍內(nèi),由于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,所以電子在x軸上方運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑不變,仍為R。
如圖所示,沿x軸正向運(yùn)動(dòng)的粒子到達(dá)熒光屏上的A點(diǎn),由幾何關(guān)系可知M、A點(diǎn)距離為(2分)
粒子到達(dá)左側(cè)最遠(yuǎn)時(shí)與熒光屏相切于B點(diǎn),由幾何關(guān)系可知M、B點(diǎn)距離為(2分)
所以熒光屏上發(fā)光區(qū)域x坐標(biāo)的范圍為(或)(1分)
(3)到達(dá)熒光屏上A點(diǎn)的電子在進(jìn)入圓形磁場時(shí)的y坐標(biāo)為(1分)
到達(dá)熒光屏上B點(diǎn)的電子在O點(diǎn)出射的速度方向與x軸正向夾角滿足(1分)
此時(shí)電子在進(jìn)入圓形磁場時(shí)的y坐標(biāo)為(2分)
打在熒光屏上的電子在進(jìn)入圓形磁場時(shí)的y坐標(biāo)的范圍為
(或)(1分)
15. (16分)【答案】(1)(2)12m(3)8m
【解析】(1)在時(shí)間內(nèi),A和B的受力如圖所示,其中是A與B之間的摩擦力和正壓力的大小,是B與斜面之間的摩擦力和正壓力的大小,方向如圖所示。
由滑動(dòng)摩擦力公式和力的平衡條件得
(1分)
(1分)
規(guī)定沿斜面向下為正。設(shè)A和B的加速度大小分別為和,由牛頓第二定律得
(1分)
(1分)
聯(lián)立解得(1分)
(2)在時(shí),設(shè)A和B的速度分別為和,則
(1分)
2s后,設(shè)A和B的加速度分別為和,此時(shí)A與B之間摩擦力為零,同理可得
(1分)
由于,可知B做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)過時(shí)間的速度減為零,則有
解得(1分)
在時(shí)間內(nèi),A相對(duì)于B運(yùn)動(dòng)的距離
(1分)
在時(shí)間內(nèi),A相對(duì)于B運(yùn)動(dòng)的距離
(1分)
,物塊與薄板剛好同時(shí)運(yùn)動(dòng)到斜面底端彈性擋板處
薄板B的長度(1分)
(3)由(2)可知3s時(shí),薄板B的速度為0,物塊的速度(1分)
物塊與擋板碰撞后以的速度反彈,此過程中薄板靜止不動(dòng),物塊上滑的加速度
(1分)
設(shè)物塊以加速度減速到0,該過程中物塊的位移
由于物塊滑上薄板的粗糙區(qū)域后加速度大于,故物塊不會(huì)從薄板滑離,當(dāng)物塊與擋板多次碰撞后返回薄板粗糙處速度恰為0時(shí),由能量守恒得
(1分)
解得(1分)題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
C
D
C
B
AD
BD
BD
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