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文档简介
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每题4分,共28分)
1.如图,垂直电梯里有一个“轿厢”和一个“对重”,它们通过钢丝绳连接起来,驱动装置带动钢丝绳使
“轿厢”和“对重”在竖直方向做上下运动。当“轿厢”向上做匀减速直线运动时()
A.电梯的“对重”处于失重状态
B.电梯的“对重”向下匀加速运动
C.钢丝绳的拉力等于“轿厢”的重力
D.钢丝绳的拉力小于“轿厢”的重力
2.如图甲所示,一段长为的直导线放在匀强磁场中,导线与磁感线的夹角为,直导线中通入大小为
的恒定电流,直导线受到的L安培力大小为;若将直导线由中点处弯折成角3,0°通的电流大小不变,将
I此弯折导线再放入该磁场中如图乙所示,则F弯折导线受到的安培力大小为(60°)
A.B.
12
C.2FD.2F
F2F
3.如图所示,小球2静止在水平地面上,小球1以一定的速度与小球2发生对心碰撞。若碰撞时间极短,
且不计一切摩擦,则下列关于两个小球碰撞前后动量与时间的关系可能正确的是()
pt
4.如图所示,一个小球从点以大小为的初速度斜向上抛出,初速度与水平方向的夹角为,小球恰好
垂直打在竖直墙面上的点P,墙面上的v0点与点等高而与点在同一竖直方向上;若保持小θ球从点抛
出的初速BAPBP
度大小不变,水平抛出后小球打在墙面上的位置在A点正下方的C点。已知AB=2AC,不计空气阻力,小球
可视为质点,则θ角为()
A.30°B.45°C.60°D.75°
5.如图所示,在一固定点电荷产生的电场中,将一带正电的粒子先后以大小相等、方向不同的初速度从M
点射入电场,粒子仅在电场力作用下形成了曲线轨迹1和直线轨迹2,P、Q分别为轨迹1和轨迹2上的点,
已知粒子经过P、Q两点时的速度大小相等,则()
A.粒子沿轨迹2向左运动过程电势能一定增加
B.粒子在P、Q两点的加速度相同
C.M点电势比Q点电势高
D.P点电势比Q点电势低
6.第一宇宙速度又叫做环绕速度,第二宇宙速度又叫做逃逸速度。理论分析表明,逃逸速度是环绕速度的
倍,这个关系对其他天体也是成立的。有些恒星,在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后,强大的引力
2
把其中的物质紧紧地压在一起,它的质量非常大,半径又非常小,以致于任何物质和辐射进入其中都不能
逃逸,甚至光也不能逃逸,这种天体被称为黑洞。已知光在真空中传播的速度为c,太阳的半径为R,太阳
的逃逸速度为。假定太阳能够收缩成半径为r的黑洞,且认为质量不变,则应大于()
cR
A.500500B.r
C.D.5002
55
7.2一.5段×公1路0由一部分平直的下坡路与一部分水平路组成,5.0两×段1平0滑连接,下坡路的坡度较小,汽车(质量
为m)在下坡路和水平路上行驶受到的阻力大小均为。此汽车从下坡路的顶端由静止启动,其运动的速率
v-t图像如图所示,OA段为直线,从时刻开始汽F车�的功率保持恒定。题干和图中所给的量都为已知量,
则由图像可知()t1
A.汽车运动过程中的最大功率为
�2
B.在时间内,汽车的牵引力F恒v定,其大小为
v1
1t1�
C.从0时∼刻t开始,汽车在水平路段行驶m+F
D.可以t4求出汽车在时间内的位移
t3∼t4
二、多选题(每题6分,共18分,选对但不全得3分)
8.杜甫在《曲江》中写到:“穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞。”平静水面上的S处,“蜻蜓点水”时
形成一列水波向四
周传播(可视为简谐波),A、B、C三点与S在同一条直线上。某时刻A在波谷且与水平面的高度差为H,
B、C在不同的波峰上,其波形如图中虚线所示。已知波速为v,A、B在水平方向的距离为a。则下列说法
正确的是()
A.水波通过尺寸为2.5a的障碍物能发生明显衍射
B.到达第一个波峰的时刻,C比A滞后
3a
v
C.经过的时间,质点B、C之间的距离为14a
2a
v
D.从图示时刻开始计时,A点的振动方程是
πv3π
9.电子秤在日常生活中应用很广泛。某同学在y=研H究si性n学a习t+活动2中自制两种电子秤,原理如图甲、乙所示。
用理想电压表的示数指示物体的质量,托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计,滑
动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时,滑片恰好指在变阻器的最上端。已知滑动变
阻器总电阻,长度cm,电源电动势V,内阻,限流电阻,弹簧劲
度系数R=N2/.m0,Ω除重力外L=,不2计其他作用力,E=3.0m/s。下r列=说0法.1Ω正确的是(R0=0.4Ω)
2
k=200g=10
A.甲、乙两图托盘中没有放物体时,电压表示数为0
B.甲、乙两图流过的电流均随着托盘中物体质量增大而增大
C.当图甲电压表示数R0为2V时,可推测托盘中所放物体质量为0.4kg
D.当图乙电压表示数为2.4V时,可推测托盘中所放物体质量为0.4kg
10.如图所示,一质量为M的足够长“□”型金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。质量为m、电阻不
计的导体棒PQ平行bc放置在导轨上,PQ左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨单位长度的电阻为,bc
长为L,初始时bc与PQ间距离也为L。分界线ef与bc平行,其左侧有竖直向上的匀强磁场,右侧R有0水平
向左的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。在时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨bc段中点,
使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度大t=小0为a,PQ与导轨间动摩擦因数为,且始终接触良好,则
()μ
A.回路中的电动势先增大后减小
B.运动过程中拉力F的最大值为
22
BLaμ
Ma+μmg+2R03La
C.若时间内导轨产生的焦耳热为Q,则该时间内导轨克服安培力做功为Q
0
D.若t时间内导轨产生的焦耳热为Q,则该时间内导轨克服摩擦力做功为
12
00
第II卷t(非选择题)2μmgt+μQ
三、实验题(每空2分,共16分)
11.(6分)长方体形状的玻璃砖有一个表面镀银(光线不能透过),现利用“插针法”测定此玻璃砖的折
射率。如图甲所示,实验时,先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上,镀银面与纸面垂直。贴着玻璃砖前后
两个面在纸上画出直线和,其中侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针、。
m1m2k1k2m1m2P1P2
(1)准备插第三枚大头针时,应在______侧观察(选填“”或“”);
(2)插第三枚大头针时,这枚大头针应________:m1m2k1k2
A.只挡住的像
B.只挡住P1的像
C.同时挡住P2和的像
(3)插完所需P1大头P2针,补全光路。图乙为光路的一部分,、均为光路上的点,过、作直线
的垂线,垂足分别为、,已知图中,则玻璃A砖1的B折1射率可表示为______A。1B1k1k2
2211
A.ABAO=BOB.
A2OB2O
B2OA2O
C.D.
A1A2B1B2
1212
12B.(B10分)在测量电源电动势和内阻的实验中,由于电A流A表和电压表内阻的影响,会产生系统误差。为了
消除电表的内阻产生的系统误差,某兴趣小组连接了如图甲所示的电路来测量电源电动势和内阻,其中
。R0=
2Ω
(1)请根据图甲所示电路,把图乙中的实验电路图补充完整。
(2)实验操作步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片滑到___________位置(填“最左端”“正中间”或“最右端”)。
②单刀双掷开关与接通,闭合开关,调节滑动变阻器,记录下若干组数据、的值,断开开关。
③重复步骤①。S1S0RUIS0
④单刀双掷开关与接通,闭合开关,调节滑动变阻器,记录下若干组数据、的值,断开开关。
⑤在图丙中分别作S出两2种情况所对应的S0图像。RUIS0
U−I
(3)图丙中的图线是开关与______(填“1”或“2”)接通时对应的图线。
(4)根据图丙中的I图线S求得电源电动势______,内阻______。(结果均保留两位小数)
U−IE=Vr=Ω
四、解答题(共38分)
13.(10分)图甲为某同学设计的测量透明液体折射率的装置图,正方体玻璃容器棱长为cm,薄
刻度尺平行于棱放置在容器内底部,零刻度与棱上的点重合,截面图如图乙所示。容器L中=不20加.00液 体时,
从点发出的激BC光恰好在处形成光斑。保持入射角不变O,向容器中注入cm深的某种液体,激光在
点P形成光斑,点对应的O刻度为cm。求:10.00
NN5.00
(1)该液体的折射率(结果保留3位有效数字);
(2)容器中注满该液体后(液面水平),光斑到点的距离。
O
14.(10分)如图所示,某超市两辆相同的手推购物车质量均为、相距沿直线排列,静置于水平地面上.
为节省收纳空间,工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动m,并与第l二辆车相碰,且在极短时间内相
互嵌套结为一体,以共同的速度运动了距离,恰好停靠在墙边.若车运动时受到的摩擦力恒为车重的倍,
l
忽略空气阻力,重力加速度为.求:2k
1.购物车碰撞过程中系统g损失的机械能;
2.工人给第一辆购物车的水平冲量大小.
15.(18分)如图甲所示,半径为的圆形区域内存在辐向电场,电场方向由圆心沿半径向外,电场强度大
小随距圆心的距离的变化如R图乙所示,图中为已知量。圆形区域外存在垂直纸面向里的匀强磁场。
一质E量为,电O荷量为x的带电粒子,从圆心点E0由静止释放,粒子沿半径运动至虚线边界上的点
进入磁场偏m转再返回电场+q,粒子每次到达点后O沿进入电场的路径返回磁场,O最P后刚好沿方向回到P
点,这个过程中粒子在磁场中运动的总时间O记为(未知)。已知磁场的磁感应强度\(B=PO\latex>;O
\sqrt{\frac{mE_0}{3qR}},不计带电粒子的重力t0。求:
1.带电粒子经过点时的速度大小;
2.的大小;P
3.t若0改变带电粒子的释放位置,将带电粒子在之间的某点(图中未标出)释放,粒子经过一段
时间后沿方向第一次回到释放点,该过O程P粒子在磁场区Q域运动的总时间为。求粒子释放点
到点的PQ可能距离。Q3t0
QP
物理答案
1.【答案】D【详解】当“轿厢”向上做匀减速直线运动时,“轿厢”加速度向下,处于失重状态,钢丝
绳拉力小于“轿厢”重力。此时,“对重”向下做匀减速运动,加速度向上,处于超重状态,故ABC错误,
D正确。
2.【答案】C【详解】根据题意可知,题图甲,乙中,导线在磁场中的有效长度均为,所以题图乙中弯
折导线受到的安培力大小为也。L/2
3.【答案】B【详解】根据题意F可知,两球碰撞时间极短,且不计一切摩擦,则碰撞过程中,两球组成系
统的动量守恒,
A.图中表示小球2碰撞后与小球1初速度方向相反,不符合实际,故A错误;
B.图中表示两球碰撞后共速,可能实现,故B正确;C
D.图中表示两球碰撞后,两球组成系统的动量增加,不符合动量守恒定律,故CD错误。
4.【答案】B【详解】设第一次斜抛小球在空中运动的时间为,小球在空中运动的逆运动是平抛运动,第
二次平抛小球运动的时间为,则,由于t,所以有,联立两式解得
1212
t'v0cosθ·t=v0·t'AB=2AC2gt=2·2gt'θ=
45.5°【答案】A【详解】B
D.根据题意可知,粒子经过、两点时的速度大小相等,则、两点在同一等势面上,与点电荷距离
相等,结合牛顿第二定律可知P,粒Q子在、两点的加速度大小P相等Q,方向不同,故BD错误;A
C.由图可知,带正电的粒子从点出P发Q抵达点做曲线运动,所受电场力方向指向轨迹内侧,则粒子
从做直线运动,所受电q场力M方向由P,粒子沿轨迹2运动时,电场力做负功,电势能一定增加,
结合M公→式Q可知,点电势比点电Q势→低M,故A正确,C错误。
p
6.【答案E】=C【φ详q解】第M一宇宙速度为Q,由题目所提供的信息可知,任何天体均存在其所对应的
GM
v1=R
逃逸速度,太阳的半径为,太阳的逃逸速度为,假定太阳能够收缩成半径为的黑洞,
2GMc2GM
v2=RR500=Rr
且认为质量不变,解得。
2GMR5
2
7.【答案】D【详v解=】A.r由>题c图可知r,>汽2.车5×在10过程是恒加速度启动且此时是处于下坡路,其在时
刻达到最大功率,此后一直保持不变,汽车在0∼t时1处于匀速运动,其受力情况如图所示。t1
t2∼t3
汽车受到的牵引力为牵
�
则汽车的最大功率为F=F−mgsinθ,故A错误;
max�2
B.由于物体的P图像表=示(F物−体m的g加sin速θ)度v,所以在时间内汽车的加速度为
v1−0v1
v−t0∼t1a1=t1−0=t1
结合之前汽车的受力分析,对汽车有牵
F1+mgsinθ−F�=ma1
解得牵,故B错误;
v1
1t1�
C.由F题图=可m知,+F时−刻m汽g车sin的θ速度减小,而由题意可知,汽车受到的阻力没有变,所以此时汽车的牵引力
小于阻力,即汽车t3由下坡路进入了水平路段,故C错误;
D.汽车在时间内,根据动能定理可得
1212
t3∼t4Pmax(t4−t3)−F�x=2mv3−2mv2
结合上述结论max
�2
可解得P=(F−mgsinθ)v,故D正确。
22
2(F�−mgsinθ)v2(t4−t3)+m(v2−v3)
8.【答案x=】BD【详解】2F�
A.根据题意,由图可知,水波的波长为,则水波通过尺寸为的障碍物不能能发生明显衍射,
故A错误;λ=2a2.5a
B.根据题意,由图可知,点距离振源的距离为,点距离振源的距离为,
CA
则到达第一个波峰的时刻,C比滞后x=,3故λ=B6正a确A;x=1.5λ=3a
xC−xA3a
C.质点不能随波逐流,则质C点A、之间t的=距v离为=v。保持不变,故C错误;
D.根据题意可知,质点振动的振B幅为C,圆频率为10a,质点从负最大位移处开始振动,则
2π2πvπv
Hω=T=λ=a
点的振动方程是,故D正确。
πv3π
9A.【答案】AD【详解y=】Hsinat+2
A.当托盘中没有放物体时,两电路图滑动变阻器接入电路的电阻均为0,则电压表示数均为0,故A错误;
B.经过的电流增大,说明接入电路阻值变小,盘中物体质量减小,故B错误;
R0R
C.当电压表示数为2V时,题图甲电路的电流为,则变阻器接入电路的电阻为
E−U13−2
I1=R0+r=0.4+0.1A=2A
,弹簧长度变化量,托盘中放上的物体质量为
U12R1kx1200×0.01
1111
R=,I故=2CΩ错=误1;Ωx=RL=1cmm=g=10kg=
0D.2k题g图乙中,设托盘上放上质量为的物体时,弹簧的压缩量为,由平衡条件可得,解
2222
得,由闭合电路欧姆定律可知m,则x,联立解得mg=kx,
m2gE−U2U2U2(R0+r)x2kLU2(R0+r)
22022222
将x=k代入得,故DI正=确R。+rR=I=E−U=LRm=gR(E−U)
10.U【2=答2案.4】VCD【详解m】2=0.4kg
A.导轨做初速为零的匀加速运动,时刻的速度,回路中感应电动势:,可知回路
中的电动势一直增大,选项A错误;tv=atE=BLv=BLat
B.导轨运动以后,由,,,,,得,导轨受
安安22
1EBLat
22
v=atx=2atRx=R0·2xI=Rx+3LR0F=BILF=(3L+at)R0
外力,安培力安和滑动摩擦力。其中有安,对导轨,由牛顿第二定律得安
FF�μFN=μ(mg+F)F−F−
联立得分析可知,当即
2222
BLatBLa3L
23L
0
�=MaF=μmg+Ma+(μ+1)(3L+at)R=μmg+Ma+(μ+1)t+atR0t=at
力最大,则有选项B错误;
max22
3LBLa
Ct.=克服a安培F力做功等于产生F的焦=耳Ma热+,μ可m知g+若(μ+时1)间2R内03导La轨产生的焦耳热为,则该时间内导轨克服安
培力做功为,选项C正确;t0Q
Q
D.又导轨克服摩擦力做功为安,而安,,则有,选项
¯¯¯
1212
D正确。W=μ(mg+F)xQ=Fxx=2at0W=2μmgat0+μQ
11.【答案】(1)(2)C(3)A
【解析】(1)确定k第1k2三枚大头针位置的作图方法:由于表面镀
P3m1m2
银,只能反射,所以光路为:入射光线、经过的折射光线、经过的反射光线、再次经过的折
射后的出射光线,作出此光路图如图所示,即可k1k标2出的位置,则准m备1插m第2三枚大头针时,应在k1k侧2观
察;P3k1k2
(2)插第三枚大头针时,这枚大头针应同时挡住和的像,故选C。
P1P2
(3)根据折射定律可得A2O,故选A。
siniA1OA2O·B1O
B2O
sinrA1O·B2O
n==B1O=
12.【答案】(1)(2)最左端(3)1(4)1.802.50
【解析】(1)根据题图甲所示的电路,补全实验电路图如答图所示。
(2)为了保护电路,开关闭合时,应使电路中的电流最小,则滑动变阻器接入电路的阻值应最大,结合题
图甲可知开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑到最左端位置。
(3)当单刀双掷开关S接1时,电流表内接(相对于电源),由闭合电路欧姆定律可知,
A0
当单刀双掷开关S接2时,电流表外接(相对于电源),由闭合电路欧姆定律有U=E−I(r+r+R),
U
E=U+(I+RV)(r+R0)
变形可得,则开关S接1时对应的图线的纵截距大于开关S接2时的,又
(r+R0)RVRV
0V0V
题图丙中图U线=−Ⅰr的+R纵+截R距I+大r+于R图+R线EⅡ的纵截距,可知图线Ⅰ是U开−关IS与1接通时对应的图线。
(4)(5)问分析由数形结合法可得,图线Ⅰ的纵截距,图线Ⅰ的斜率的绝对值
11
,图线Ⅱ的纵截距b=1.80V=E,图线Ⅱ的斜率的绝对值|k|=
1.80−0RV
|0−0.36Ω|=5Ω=r+rA+R0b2=1.70V=r+R0+RVE|k2|=
,联立解得、、。
1.70−0(r+R0)RV
0VAV
1|03−.0【.40解Ω析|=】r(+R1+)R(6分)设激r光=射2入.50该Ω液体r的=入0.5射0角Ω为R,=折7射6.5角0为Ω,将、标在光路图中,如图所示。
由几何关系可知(1分)θαθα
θ=45°cmcm(1分)
22
MN
L=10c.m00(1+分5.)00=55
5.00
sinα=LMN
又(2分)解得(1分)
sinθ
n=sinαn=1.58
(2)(4分)容器中注满该液体后,设激光射入该液体后的折射角仍为,设光斑到点的距离为,
由几何关系(2分)αOd
L−d
tanα=L
由(1)问(1分)解得cm(1分)
1
14.【解析】ta(nα1=)(26分)设第一辆d车=碰1前0.0瞬0间的速度为,与第二辆车碰后的共同速度为。
由动量守恒定律有(1分)v1v2
mv1=2mv2
由动能定理有(2分)
l12
−2kmg·2=0−2(2m)v2
则碰撞中系统损失的机械能(2分),解得(1分)
1212
12
(2)(4分)设第一辆车推出ΔE时=的2速m度v为−2(2m)vΔE=mgl
0
由动能定理有(2v分)
1212
10
冲量(−k1m分gl)=,2m解v得−2mv(1分)
0
15.【解I=析m】v(1)(4分)根据乙I图=,m图6中gk图l线所围成面积代表电势差,则
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