1.下列關(guān)于物理量的描述正確的是
A. 功是狀態(tài)量，是標(biāo)量，但有正負(fù)
B. 電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)代表大小
C. 動(dòng)量是矢量，沖量是標(biāo)量
D. 速度變化量、加速度均為矢量，物體速度變化量大則加速度也一定大
2.如圖所示，某同學(xué)質(zhì)量為60kg，在軍事訓(xùn)練中要求他從岸上以2m/s的速度水平向右跳到一條向他緩緩飄來(lái)的小船上，然后去執(zhí)行任務(wù)，小船的質(zhì)量是100kg，速度是0.4m/s，該同學(xué)上船后又跑了幾步，最終停在船上，不計(jì)水和空氣的阻力，以向右為正方向，人停在船上時(shí)，小船的速度為
A. 0.5m/sB. ?0.5m/sC. 1.0m/sD. ?1.0m/s
3.學(xué)校樓頂裝有數(shù)根接地的細(xì)長(zhǎng)金屬裝置，如圖所示，關(guān)于該裝置，下列說(shuō)法可能正確的是
A. 該裝置利用靜電屏蔽，在考試期間起到屏蔽考場(chǎng)內(nèi)信號(hào)的作用
B. 該裝置利用靜電吸附，通過(guò)吸附空氣中的帶電塵埃提高空氣質(zhì)量
C. 在雷雨天氣，該裝置會(huì)主動(dòng)引導(dǎo)雷電擊中自身，危害安全，應(yīng)當(dāng)拆除
D. 在雷雨天氣，該裝置通過(guò)電離附近空氣，減小大地與云層間的電勢(shì)差，避免雷擊
4.如圖所示，假設(shè)有一太空電梯的軌道連接地球赤道上的固定基地與同步空間站A，空間站A相對(duì)地球靜止，某時(shí)刻電梯?？吭谲壍乐虚g某位置，衛(wèi)星B在同步空間站外側(cè)并與同步空間站A的運(yùn)行方向相同，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 太空電梯受到地球的萬(wàn)有引力一定大于衛(wèi)星B受到地球的萬(wàn)有引力
B. 太空電梯的速度一定大于衛(wèi)星B的速度
C. 電梯上的某物體脫落后將做離心運(yùn)動(dòng)
D. 電梯對(duì)電梯軌道的作用力方向指向地心
5.某品牌P355C型號(hào)的充電寶的銘牌如圖所示，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 若P355C的電池容量為4200mA??，mA??為能量單位
B. 該充電寶的額定輸出功率為5W
C. 若P355C的電池容量為4200mA??，則能提供的電能為37800J
D. 若P355C的電池容量為4200mA??，則從沒(méi)電至充滿電需要約14小時(shí)
6.電子束焊接機(jī)是一種先進(jìn)的焊接技術(shù)。電子束焊接機(jī)中的電場(chǎng)線分布如圖中虛線所示，其中K為陰極，A為陽(yáng)極，兩極之間的距離為?，在同一電場(chǎng)線上有B、C、D三點(diǎn)，C為AK兩極的中點(diǎn)，且BC=CD。在兩極之間加上電壓為U的高壓電?，F(xiàn)有一電子在K極附近由靜止被加速運(yùn)動(dòng)到A極。不考慮電子的重力，已知電子電荷量為e，下列說(shuō)法中正確的是( )
A. A、K之間的電場(chǎng)強(qiáng)度為U?，且為勻強(qiáng)電場(chǎng)
B. 電子沿電場(chǎng)線由K極到A極時(shí)電場(chǎng)力做功為?eU
C. 若將電子從C點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)A極時(shí)，動(dòng)能增加為12eU
D. 電子從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間大于其從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間
7.為測(cè)試某新車的性能，試驗(yàn)員駕駛該車在某實(shí)驗(yàn)路面上勻速行駛，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，前方空氣(初速度近似為0)與車作用后迅速與車共速，產(chǎn)生空氣阻力。已知該車的迎風(fēng)面積為S，空氣密度為ρ，在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)功率為P，若忽略地面的阻力，則實(shí)驗(yàn)條件下空氣阻力的表達(dá)式為( )
A. 3ρSP2B. 32ρSPC. 32ρSP2D. 33ρSP
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.如下圖甲為多級(jí)直線加速器的原理圖，它由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長(zhǎng)度依照一定的規(guī)律依次增加，序號(hào)為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號(hào)為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連，交變電源兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如下圖乙所示．不計(jì)粒子在電場(chǎng)中加速的時(shí)間．下列說(shuō)法正確的是
A. 粒子在金屬圓筒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 粒子到達(dá)間隙處時(shí)，該處的電場(chǎng)強(qiáng)度都必須向右
C. 比荷相同的粒子均能被加速
D. 圖中序號(hào)為7的金屬圓筒的長(zhǎng)度為序號(hào)為0的金屬圓筒長(zhǎng)度的 7倍
9.某同學(xué)玩電動(dòng)玩具汽車時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：?jiǎn)?dòng)電源，電動(dòng)機(jī)正常工作，車輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)不小心卡住車輪時(shí)，車燈會(huì)變暗．玩具汽車的簡(jiǎn)化電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=2Ω，車輪電動(dòng)機(jī)的額定電壓UM=6V，線圈電阻RM=1Ω，燈泡電阻R=6Ω(保持不變).下列說(shuō)法正確的是
A. 玩具汽車正常工作時(shí)，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2A
B. 玩具汽車正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為5W
C. 玩具汽車被卡住后，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為3A
D. 玩具汽車被卡住后，小燈泡的實(shí)際功率為3W
10.如圖(a)所示，在光滑絕緣水平面上的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖(b)所示．不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn)，t=0時(shí)，帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域，隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度大小是碰前的23倍，P1的質(zhì)量為m1，帶電量為q，P2的質(zhì)量m2=5m1，A、O間距為L(zhǎng)0，O、B間距L=4L03.已知qE0m1=2v023L0，T=L0v0，P1帶電量不變．下列說(shuō)法正確的是
A. 第一次碰撞后小球P2的速度為13v0
B. 第一次碰撞后P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng)03
C. 第一次碰撞后P1向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2L0v0
D. 兩球會(huì)在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。
11.某學(xué)生要測(cè)量圓柱形導(dǎo)體的電阻率，經(jīng)過(guò)粗測(cè)該導(dǎo)體阻值約為5Ω，現(xiàn)在需要更加精確地測(cè)量該電阻，實(shí)驗(yàn)中提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材：
電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ) 電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約5kΩ)
電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻R1=1Ω) 電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻R2=0.2Ω)
滑動(dòng)變阻器R(最大阻值5Ω) 電源E(電動(dòng)勢(shì)3V)，開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線
(1)電壓表應(yīng)選擇 ，電流表應(yīng)選擇 (填器材編號(hào))．
(2)圖甲中已連接了部分實(shí)驗(yàn)器材，最優(yōu)的連線應(yīng)選 (填選項(xiàng))．
A.①連接a，②連接c B.①連接a，②連接d
C.①連接b，②連接c D.①連接b，②連接d
(3)正確接線測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出U?I圖像如圖乙，并求得圖像的斜率為k，圓柱體的直徑和長(zhǎng)度分別用D和L表示，則該圓柱體電阻率的測(cè)量值為ρ= (用題中給的字母表示)．
12.某同學(xué)利用現(xiàn)有的電流表和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(約為1Ω)。實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源(約8V)、電流表A(量程為0～150mA、內(nèi)阻Rg=3.0Ω)，、電壓表V(量程為0～3V、內(nèi)阻RV=1kΩ)、電阻箱R0(0～99.9Ω)、電阻箱R1(0～9999.9Ω)、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線。該同學(xué)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的量程較小。
(1)該同學(xué)利用現(xiàn)有的電流表、電壓表和電阻箱改裝成一量程為0～0.6A的電流表和量程為0～15V的電壓表，則電阻箱R0的阻值應(yīng)調(diào)整到_________Ω(保留一位小數(shù))，并在圖甲的虛線框內(nèi)畫(huà)出改裝后的電路圖________(需標(biāo)出對(duì)應(yīng)的電表)。
(2)該同學(xué)正確操作，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，記錄多組電壓表V的示數(shù)U和電流表A的示數(shù)I(表盤(pán)刻度值并未修改)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪出的U?I圖像如圖乙所示。根據(jù)該圖像可得，被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω(結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。
13.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)E= 1 × 104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)L= 2 m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m= 0.08 kg的帶電小球，小球靜止時(shí)懸線與豎直方向成37°角，若小球獲得與細(xì)線垂直的某一初速度后恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能零點(diǎn)和重力勢(shì)能零點(diǎn)，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，g取10 m/s2。求：
(1)小球的帶電荷量；
(2)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的最小值；
(3)小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的電勢(shì)能和機(jī)械能之和。
14.如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A、B并排放在光滑水平面上，木塊A上固定一豎直輕桿(質(zhì)量不計(jì))，輕桿上端的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為l的細(xì)線，細(xì)線另一端系一質(zhì)量為2m的球C.現(xiàn)將C球拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放C球，重力加速度為g，小球和木塊均可視為質(zhì)點(diǎn)．求：
(1)C球從釋放到最低點(diǎn)過(guò)程中，木塊A移動(dòng)的距離；
(2)A、B兩木塊分離時(shí)，A的速度大??；
(3)小球C第一次到達(dá)輕桿左側(cè)能上升的最大高度(相對(duì)小球的最低點(diǎn))．
15.某固定裝置的豎直截面如圖甲所示，高度?可調(diào)的斜軌道AB，其水平投影LCA=2m，水平直軌道AD的長(zhǎng)度LAD=1m，半徑R=0.4m的圓軌道(進(jìn)出口D、D′微錯(cuò)開(kāi)，一側(cè)進(jìn)入，另一側(cè)離開(kāi))。長(zhǎng)度LFG=2.5m，傾角θ=37°的傾斜直軌道FG和半徑也為R、圓心角也為θ的圓弧管道GH相連，各軌道間平滑連接。在管道末端H的右側(cè)光滑水平面上緊靠著質(zhì)量m=1kg，右端固定有擋板的長(zhǎng)木板b，其上表面與管道末端H所在的水平面平齊。質(zhì)量為m的滑塊a與AB、AD、長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5，F(xiàn)G軌道由特殊材料制成，滑塊a與其動(dòng)摩擦因數(shù)μ2從F到G隨距離變化如圖乙所示。(其它軌道均光滑，滑塊a視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8)
(1)若滑塊a恰能過(guò)圓軌道最高點(diǎn)E，求到E點(diǎn)的速度大小和釋放點(diǎn)的高度?；
(2)若要保證滑塊a能到達(dá)豎直圓軌道且不脫離軌道(不考慮從FG軌道返回的情況)，求斜軌道?的調(diào)節(jié)范圍；
(3)長(zhǎng)木板b的長(zhǎng)度L=1m，滑塊a與長(zhǎng)木板右側(cè)的豎直擋板能發(fā)生彈性碰撞。若想滑塊a最終能停在長(zhǎng)木板上，求斜軌道高度?的調(diào)節(jié)范圍。
參考答案
1.B
2.A
3.D
4.D
5.B
6.D
7.A
8.AC
9.BC
10.ABD
11.V1
A1
D
π(k?R1)D24L

12.(1) 1.0
(2) 7.90 0.94

13.(1)小球靜止時(shí)懸線與豎直方向成37°角，根據(jù)平衡條件可得
tan37°=Eqmg
解得小球的帶電荷量
q=6×10?5C
(2)小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在等效最高點(diǎn)A速度最小，根據(jù)牛頓第二定律，有
mgcs37°=mvmin2L
小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的最小值
Ekmin=12mvmin2=1J
(3)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力與電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和機(jī)械能之和保持不變，A點(diǎn)的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能之和就是小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的電勢(shì)能和機(jī)械能之和，有
E=Ep重+Ep電+Ekmin=mg?2Lcs37°+qE?2Lsin37°+1J=5J

14.(1)C球從水平位置到最低點(diǎn)過(guò)程中，A、B、C組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，且A、B速度相同，則有2mv0=2mv1
即2mxCt=2mxAt
又因?yàn)閤A+xC=l
聯(lián)立可得x=l2
(2)當(dāng)C球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)，A、B兩木塊分離，此刻A、B速度相等，設(shè)A、B速度大小為v1、C球速度大小為v0，A、B、C系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒有2mv0=2mv1
A、B、C系統(tǒng)機(jī)械能守恒有2mgl=12×2mv02+12×2mv12
聯(lián)立可得v0=v1= gl
即A、B兩木塊分離時(shí)，A、B、C三者的速度大小均為 gl。
(3)C球擺到豎直輕桿左側(cè)最大高度時(shí)，A、C共速設(shè)為v2，最大高度為d，A、C系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒有2mv0+m?v1=(2m+m)v2
A、C系統(tǒng)機(jī)械能守恒有2mgd+12(2m+m)v22=12×2mv02+12mv12
得此時(shí)C球與0點(diǎn)的豎直距離d=23l。

15.(1)滑塊a恰能過(guò)圓軌道最高點(diǎn)E，在E點(diǎn)有牛頓第二定律
mg=mv2R
解得
v=2m/s
從釋放到E點(diǎn)，由動(dòng)能定理得
mg(??2R)?μ1mg(LCA+LAD)=12mv2
解得
?=2.5m
(2)由上問(wèn)知，若要保證滑塊a能到達(dá)豎直圓軌道且通過(guò)最高點(diǎn)
?≥2.5m
不脫離軌道另一臨界條件是恰好到達(dá)圓心等高處減速為零，即
mg(??R)?μ1mg(LCA+LAD)=0
解得
?=1.9m
所以
?≤1.9m
滑塊從斜面下滑到達(dá)D點(diǎn)
mg??μ1mg(LCA+LAD)=0
解得
?=1.5m
故滑塊a不脫離軌道的條件是
?≥2.5m 或 1.5m≤?≤1.9m
(3)滑塊能在長(zhǎng)木板b上停留有兩種情況
①到H點(diǎn)速度恰好為0，在FG段時(shí)，摩擦力做負(fù)功，大小為
Wf=12μ2mgcsθ?LFG=4J H點(diǎn)的高度為
?H=LFGsinθ?Rcsθ+R=1.58m
對(duì)B到H過(guò)程由動(dòng)能定理
mg??μ1mgLCA?μ1mgLAD?mg?H?Wf=0
解得
?=3.48m
②滑塊與木板的右端發(fā)生彈性碰撞后回到 H 點(diǎn)時(shí)恰好和木板共速，對(duì)整個(gè)過(guò)程分析由動(dòng)量守恒定律
mvH=2mv末
由能量守恒定律
12mvH2=12?2mv末2+f?2L
解得
vH=2 10m/s
滑塊由B點(diǎn)到H點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理
mg??μ1mgLCA?μ1mgLAD?mg?H?Wf=12mvH2
解得
?=5.48m
即高度?的范圍為
3.48m

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