
本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,共6頁(yè)。考試結(jié)束后,將答題卡交回。
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信
息條形碼粘貼區(qū)。
2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書
寫,字體工整、筆跡清楚。
3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效;
在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。
4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。
5.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。
第Ⅰ卷
選擇題:本題共10小題,每小題5分,共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求,第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
1. 關(guān)于元電荷,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身
B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍
C.元電荷的值通常取
D.電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的
2.2022年的“天宮課堂”上,航天員用繩子一端系住裝有水油混合液體的瓶子,做如圖所示的圓周運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后水和油成功分層,水油分離后的圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 瓶子整體不受重力
B.總體來(lái)看,油的線速度大于水的線速度
C.水對(duì)油有指向圓心的作用力
D.總體來(lái)看,油的向心加速度比水的向心加速度大
3. 物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示.下列表述正確的是( )
A.在0~1 s內(nèi),合外力做正功
B.在0~2 s內(nèi),合外力總是做負(fù)功
C.在1~2 s內(nèi),合外力不做功
D.在0~3 s內(nèi),合外力總是做正功
4.高空拋物極易對(duì)人造成重大傷害,如果一個(gè) 0.05kg 雞蛋從一居民樓16層墜下,與地面的撞擊時(shí)間約為 2ms ,則雞蛋對(duì)地面的沖擊力約為( )
A.600 N B.750 N C.500 N D. 775 N
5. 一個(gè)半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個(gè)帶電小球A和B(中央有孔,可視為點(diǎn)電荷),當(dāng)它們處于如圖所示位置時(shí),恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài).此時(shí)小球B與環(huán)中心O處于同一水平面,A,B連線與水平方向夾角為已知小球B為帶電量為q的負(fù)電荷,質(zhì)量為m,重力加速度為g,靜電力常量為k,由此可知小球A( )
A.質(zhì)量為2mB.帶負(fù)電
C.帶電荷量為D.對(duì)圓環(huán)的彈力大小為
6. 如圖所示,空間有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電微粒以初速度從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),微粒除受到電場(chǎng)力和重力外,不受其它力。則( )
A.微粒帶正電
B.微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),動(dòng)能減小
C.微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功
D.微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),機(jī)械能增加
7. 如圖所示,兩塊較大的金屬板A、B相距為d,水平平行放置并與一電源相連。開(kāi)關(guān)S閉合后,兩板間恰好有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下說(shuō)法正確的是( )
A.若將A向左平移一小段位移,則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)
B.若將A向上平移一小段位移,則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)
C.若將A向下平移一小段位移,G表中有b ? a的電流
D.若S斷開(kāi)后再將A向下平移一小段位移,則油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G表中無(wú)電流
8.如圖甲所示,“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器從地球發(fā)射后,立即被太陽(yáng)引力俘獲,沿以太陽(yáng)為焦點(diǎn)的橢圓軌道b運(yùn)動(dòng)到達(dá)火星,被火星引力俘獲后環(huán)繞火星飛行,軌道b與地球公轉(zhuǎn)軌道a、火星公轉(zhuǎn)軌道c相切。如圖乙所示,“天問(wèn)一號(hào)”目前已由橢圓軌道Ⅰ進(jìn)入圓軌道Ⅱ,進(jìn)行預(yù)選著陸區(qū)探測(cè)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.“天問(wèn)一號(hào)”的發(fā)射速度v滿足
B.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)速度大于火星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)速度
C.“天問(wèn)一號(hào)”在軌道Ⅱ上的速度大于火星的第一宇宙速
D.在橢圓軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的速度大于在圓軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的速度
9.如圖所示,彈簧固定在地面上,一小球從它的正上方A處自由下落,到達(dá)B處開(kāi)始與彈簧接觸,到達(dá)C處速度為0,不計(jì)空氣阻力,則在小球從B到C的過(guò)程中( )
A.彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大
B.彈簧的彈性勢(shì)能不斷減小
C.系統(tǒng)機(jī)械能不斷減小
D.系統(tǒng)機(jī)械能保持不變
10.質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L(zhǎng)的箱子靜止于光滑的水平面上,箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。初始時(shí)小物塊停在箱子正中間,如圖所示。現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v,小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間,并與箱子保持相對(duì)靜止。設(shè)碰撞都是彈性的,則整個(gè)過(guò)程中,系統(tǒng)損失的動(dòng)能為( )
A.12mv2 B. 12mMm+Mv2
C.12NμmgL D.NμmgL
第Ⅱ卷
實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每空2分,共16分。
“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖(a),某組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,以如下表格和圖(b)顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
(1)圖(b)的橫軸表示擺錘距D點(diǎn)的高度h,縱軸表示擺錘的重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek,或機(jī)械能E。已顯示小球的重力勢(shì)能Ep與h變化關(guān)系如圖線1,請(qǐng)用描點(diǎn)法分別畫出動(dòng)能Ek與h變化關(guān)系圖線和機(jī)械能E與h變化關(guān)系圖線,并分別標(biāo)上2、3 ;
(2)本實(shí)驗(yàn)用到的傳感器是 ,用“擺錘”而不用“擺球”的原因是 。
(3)某同學(xué)認(rèn)為:該實(shí)驗(yàn)的擺錘質(zhì)量未知也可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,該同學(xué)的說(shuō)法 (選填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是 。
12. 某物理興趣小組利用如圖所示裝置來(lái)“探究影響電荷間靜電力的因素”。O是一個(gè)帶正電的物體,把系在絲線上的帶正電的小球先后掛在圖中、、等位置,比較小球在不同位置所受靜電力的大?。皇剐∏蛱幱谕晃恢?,增大(或減?。┬∏蛩鶐У碾姾闪?,比較小球所受的靜電力的大小。
(1)圖中實(shí)驗(yàn)采用的方法是 。
A.理想實(shí)驗(yàn)法 B,微小量放大法 C.控制變量法 D.等效替代法
(2)小球質(zhì)量為m,在位置偏離豎直方向夾角,此時(shí)所其受靜電力的大小為 。
(3)在實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)讓兩半徑為R的小球分別帶上和的正電,并使兩小球球心相距,該同學(xué)利用公式計(jì)算兩球之間的靜電力,則計(jì)算結(jié)果 (選填“偏大”、“偏小”或“正確”)。
三、解答題:第 13 題 12分,第 14題 12 分,第 15題 10 分,共 34分
13. 如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)球心O的對(duì)稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),小物塊與陶罐間動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.5(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止,它和O點(diǎn)連線與OO′間的夾角θ為53°,重力加速度為g(已知sin53° = 0.8,cs53°= 0.6)。
(1)若此時(shí)陶罐對(duì)小物塊摩擦力恰好為零,求陶罐對(duì)小物塊的支持力;
(2)若此時(shí)小物塊恰好不下滑,求陶罐的角速度;
14. 如圖所示,豎直平面內(nèi)有一高為的光滑傾斜圓弧軌道,末端水平。質(zhì)量的小滑塊B靜止在圓弧軌道末端。軌道右方有一輛質(zhì)量為的小車C靜止在光滑水平面上,小車上表面與軌道末端平齊且挨在一起。另一個(gè)質(zhì)量為的小滑塊A從圓弧軌道上端由靜止釋放,下滑后與B發(fā)生彈性碰撞。已知B與小車C上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為,滑塊A在整個(gè)過(guò)程中與小車C都沒(méi)有相互作用,取。求:
(1)A與B碰撞前瞬間滑塊A、B的速度大?。?br>(2)要保證滑塊B不從小車C上滑下,小車至少要有多長(zhǎng)。
15. 如圖所示,一靜止的電子經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后,立即從A點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)中,射入方向與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的方向垂直,最終電子從B點(diǎn)離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,寬度為L(zhǎng),方向豎直向上(如圖所示),電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,重力忽略不計(jì)。
(1)求電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離
(2)若僅將加速電場(chǎng)的電壓提高為原來(lái)的2倍,使電子仍從B點(diǎn)經(jīng)過(guò),求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1
物理答案
一、選擇題
二、實(shí)驗(yàn)題
11.(1)[1]根據(jù)各能量與高度的關(guān)系,作出所對(duì)應(yīng)的圖象如圖
(2)[2] [3]實(shí)驗(yàn)中擺錘在各點(diǎn)的速度需要利用光電門間接測(cè)量出來(lái),從而用DIS測(cè)出擺錘在各點(diǎn)的動(dòng)能,故本實(shí)驗(yàn)用到的傳感器是光電門傳感器;用“擺錘”而不用擺球的原因是擺球上不好固定光電門,也不利于確定擺球在下擺過(guò)程中的位置;
(3)[4] [5]由于需要驗(yàn)證擺錘機(jī)械能守恒的原理表達(dá)式兩邊均與擺錘質(zhì)量有關(guān),可以約掉,所以即使擺錘質(zhì)量未知,也可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,故該同學(xué)的說(shuō)法正確。
12. C 偏大
【詳解】(1)[1]圖中實(shí)驗(yàn)采用的方法是控制變量法。
故選C。
(2)[2]對(duì)小球受力分析,根據(jù)庫(kù)侖定律結(jié)合平衡條件,此時(shí)所其受靜電力的大小為
[3]某同學(xué)讓兩半徑為R的小球分別帶上和的正電,并使兩小球球心相距,該同學(xué)利用公式計(jì)算兩球之間的靜電力,則計(jì)算結(jié)果偏大,因?yàn)橥N電荷相互排斥,電荷間等效距離大于3R,靜電力實(shí)際值小于。
13.(1)若此時(shí)陶罐對(duì)小物塊摩擦力恰好為零,則支持力的分力與重力平衡,有FNcsθ = mg
解得
(2)當(dāng)小物塊所受的摩擦力沿切線方向向上最大時(shí)小物塊恰好不下滑,且此時(shí)小物塊的角速度最小,則有
F′Nsinθ-f′csθ = mRsinθ?ωmin2
mg = F′Ncsθ+f′sinθ
f′ = μF′N
解得
14.(1)根據(jù)題意,由動(dòng)能定理有
解得A與B碰撞前瞬間滑塊A的速度大小
vA=2m/s vB=0m/s
(2)根據(jù)題意可知,A與B發(fā)生彈性正碰,由動(dòng)量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得
B和C組成的系統(tǒng)合外力為零,要保證滑塊B不從小車C上滑下,即滑塊B滑到小車右端時(shí)與小車速度相等,由動(dòng)量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得,小車至少長(zhǎng)為
15.(1)(2)
【詳解】(1)電子在電場(chǎng)中的加速,由動(dòng)能定理得
解得
設(shè)電子的豎直偏移量為y,則根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得
由牛頓第二定律得
解得
;
(2)當(dāng)電壓U1=2U時(shí),同理有:
由牛頓第二定律得
聯(lián)立解得
根據(jù)題意可知x、y均不變,當(dāng)U增大到原來(lái)的2倍,場(chǎng)強(qiáng)E也增大為原來(lái)的2倍,即
。
(1)(2)
【詳解】(1)電子在電場(chǎng)中的加速,由動(dòng)能定理得
解得
設(shè)電子的豎直偏移量為y,則根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得
由牛頓第二定律得
解得
;
(2)當(dāng)電壓U1=2U時(shí),同理有:
由牛頓第二定律得
聯(lián)立解得
根據(jù)題意可知x、y均不變,當(dāng)U增大到原來(lái)的2倍,場(chǎng)強(qiáng)E也增大為原來(lái)的2倍,即
。
擺錘位置
A
B
C
D
h/×10-2m
15
10
5
0
Ek/×10-2J
0.45
0.80
1.20
1.55
Ep/×10-2J
1.10
0.73
0.37
0.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
C
A
B
A
D
B
BD
AD
BD
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