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物理试题
一.选择题
14. 如图所示，重力为G的风筝用轻细绳固定于地面上的P点，风的作用力垂直作用于风筝表面AB，风筝处于静止状态。若位于P点处的拉力传感器测得绳子拉力大小为T，绳与水平地面的夹角为α。则风筝表面与水平面的夹角φ满足（ ）
A． B．
C． D．
15. 如图所示，用传送带给煤车装煤，平均每5 s内有5000kg的煤粉落于车上，由于传送带的速度很小，可认为煤粉竖直下落。要使车保持以0.5 m/s的速度匀速前进，则对车应再施以向前的水平力的大小为（ ）
A. 50N B. 250N
C. 500N D.750N
16. 如图所示，两个相同材料制成的水平摩擦轮A和B，两轮半径RA=2RB ，A为主动轮。当A匀速转动时，在A 轮边缘处放置的小木块恰能相对静止在A轮的边缘上，若将小木块放在B轮上让其静止，木块离B轮轴的最大距离为（ ）
A. B. C. RB D.
17. 如图所示，一个带正电荷q、质量为m的小球，从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑，然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道，恰能到达轨道的最高点B。现在空间加一竖直向下的匀强电场，若仍从A点由静止释放该小球（假设小球的电量q在运动过程中保持不变，不计空气阻力），则( )
A．小球一定不能到达B点
B．小球仍恰好能到达B点
C．小球一定能到达B点，且在B点对轨道有向上的压力
D．小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关
18. 已知某质点沿x轴做直线运动的坐标随时间变化的关系为，其中x的单位为m，时间t 的单位为s，则下列说法正确的是（ ）
A. 若n=1，则物体做匀速直线运动，速度大小为2m/s
B. 若n=2，则物体做匀变速直线运动，初速度大小为5m/s，加速度大小为4m/s2
C. 若n=3，则物体做加速度越来越大的加速直线运动
D. 若n=3，则物体做加速度越来越小的加速直线运动
19. 三体问题是天体力学中的基本模型，即探究三个质量、初始位置和初始速度都任意的可视为质点的天体，在相互之间万有引力的作用下的运动规律。三体问题同时也是一个著名的数学难题，1772年，拉格朗日在“平面限制性三体问题”条件下找到了5个特解，它就是著名的拉格朗日点。在该点上，小天体在两个大天体的引力作用下能基本保持相对静止。右图是日地系统的5个拉格朗日点（L1、L2、L3、L4、L5），设想未来人类在这五个点上都建立了太空站，若不考虑其它天体对太空站的引力，则下列说法正确的是（ ）
A. 位于L1点的太空站处于受力平衡状态
B. 位于L2点的太空站的线速度大于地球的线速度
C. 位于L3点的太空站的向心加速度大于位于L1点的太空站的向心加速度
D. 位于L4点的太空站受到的向心力大小等于位于L5点的太空站受到的向心力大小
20．一滑块从固定的斜面底端冲上粗糙的斜面，到达某一高度后返回斜面底端。下列各图分别表示滑块在斜面上运动的速度v、动能Ek、重力势能EP 、机械能E随时间t或x（偏离出发点的距离）变化的图象，选斜面底端为零势能面，则下列图象可能正确的是（ ）
t
v
A
O
O
O
O
Ek
x
B
Ep
t
C
E
x
D
21. 如图所示，某人从同一位置O以不同的水平速度投出三枚飞镖A、B、C，最后都插在竖直墙壁上，它们与墙面的夹角分别为60°、45°、30°，图中飞镖的取向可认为是击中墙面时的速度方向，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A. 三只飞镖做平抛运动的初速度一定满足
B. 插在墙上的三只飞镖的反向延长线一定交于同一点
C. 三只飞镖击中墙面的速度满足
D. 三只飞镖击中墙面的速度一定满足
60°
30°
45°
A
B
C
O
二、非选择题
22．（7分）利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度。实验器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（可使钢球在被吸附后由静止开始下落），两个光电门（可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔），接钢球用的小网。实验步骤如下：
A．如图所示安装实验器材。
B．释放小球，记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差h和所用时间t，并填入设计好的表格中。
C．保持第一个光电门的位置不变，改变第二个光电门的位置，多次重复实验步骤B。求出钢球在两光电门间运动的平均速度。
D．根据实验数据作出图象，并得到斜率k和截距b。
根据以上内容，回答下列问题：
（1）根据实验得到的图象，可以求出重力加速度为g= ，钢球通过第一个光电门时的速度为v1= 。
（2）如果步骤C中改为保持第二个光电门的位置不变，改变第一个光电门的位置，其余的实验过程不变，同样可以得到相应的图象，以下四个图象中符合规律的是 。
t
0
A
t
t
0
D
t
t
0
B
t
t
0
C
t
23.（10分）利用如图所示①的电路测定电源的电动势和内电阻。
（1）若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U。则由于未考虑电压表分流导致电动势的测量值与真实值相比 ，内阻的测量值与真实值相比 。（填“偏大”“相等”或“偏小”)
（2）若断开S1，将单刀双掷电键S2掷向b，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I。则由于未考虑电流表分压导致电动势的测量值与真实值相比 ，内阻的测量值与真实值相比 。(填“偏大”“相等”或“偏小”)
（3
）某同学分别按照以上两种方式完成实验操作之后，利用图线处理数据，得到如下两个图象（如图②和③所示），纵轴截距分别是b1、b2，斜率分别为k1、k2。综合两条图线的数据可以避免由于电压表分流和电流表分压带来的系统误差，则电源的电动势E= ，内阻r= 。
a
b
S1
R
V
A
S2
图①
O
/A-1
R/Ω
b2
O
/V-1
/Ω-1
b1
图②
图③
24. （12分）有一个匀强电场，电场线和坐标平面xOy平行，以原点O为圆心，半径为r=10cm的圆周上任意一点P的电势（V），为O、P两点的连线与x轴正方向所成的角， A、B、C、D为圆周与坐标轴的四个交点，如图所示。
（1）求该匀强电场场强的大小和方向。
（2）若在圆周上D点处有一个α粒子源，能在xOy平面内发射出初动能均为200eV的α粒子（氦核）。当发射的方向不同时，α粒子会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中，α
粒子到达哪一点的动能最大？最大动能是多少eV？
A
B
C
D
y
x
O
P
θ
25. （18分）在光滑的水平面上，有一质量M＝2kg的平板车，其右端固定一挡板，挡板上固定一根轻质弹簧，在平板车左端P处有一可以视为质点的小滑块，其质量m＝2kg。平板车表面上Q处的左侧粗糙，右侧光滑，且PQ间的距离L＝2m，如图所示。某时刻平板车以速度v1＝1m/s向左滑行，同时小滑块以速度v2＝5m/s向右滑行。一段时间后，小滑块与平板车达到相对静止，此时小滑块与Q点相距。（g取10m/s2）
（1）求当二者处于相对静止时的速度大小和方向；
（2）求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数；
（3）若在二者共同运动方向的前方有一竖直障碍物（图中未画出），平板车与它碰后以原速率反弹，碰撞时间极短，且碰后立即撤去该障碍物，求小滑块最终停在平板车上的位置。
v1
v2
P
Q
33．[物理选修3-3]（15分）
（1）（5分）下列说法不正确的是（ ）（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A. 物体的温度为0℃时，物体的分子平均动能为零
B. 两个分子在相互靠近的过程中其分子力逐渐增大，而分子势能先减小后增大
C. 密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
D. 第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律
E. 一定质量的理想气体，如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的压强一定增大
（2）（10分）如图所示，两水平气缸A、B固定，由水平硬质细杆（截面积可忽略）相连的两活塞的横截面积SA=4SB，两气缸通过一根带阀门K的细管（容积可忽略不计）连通。最初阀门K关闭，A内贮有一定量的气体（可视为理想气体），B内气体极为稀薄（可视为真空），两活塞分别与各自气缸底相距a=20cm，b=25cm，活塞静止。今将阀门K打开，问：（设整个变化过程气体的温度保持不变，不计活塞与气缸之间的摩擦，外部大气压为p0）
①活塞将向 （填“左”或“右”）移动；
②活塞移动的距离是多少？
34．[物理——选修3-4]（15分）
（1）（5分）如图所示，在升降机的天花板上固定一摆长为l的单摆，摆球的质量为m。升降机保持静止，观察到摆球正以小角度左右摆动，且振动周期为T。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A. 若仅将摆球的质量增大一倍，其余不变，则单摆的振动周期不变
B. 若升降机匀加速上升，利用此单摆来测定当地的重力加速度，则测量值偏大
C. 设想当摆球摆到最低点时，升降机突然以加速度g竖直下落，则摆球相对于升降机做匀速直线运动
D. 设想当摆球摆到最高点时，升降机突然以加速度g竖直下落，则摆球相对于升降机会保持静止
E. 设想当摆球摆到最高点时，升降机突然以大小为g加速度匀加速上升，则摆球相对升降机仍然左右摆动，且振动周期不变
（2）（10分）一根玻璃丝的折射率为n=1.6，直径为d=1.5 mm，其形状刚好和四分之一个圆相同，内侧圆弧的半径为R，如图所示。一束光垂直射到玻璃丝的端面，如果要使整条光束都能被全反射，R的最小值为多少？
物理参考答案与评分标准
一、选择题（48分）
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
A
C
B
B
AC
BC
AB
ABD
二、实验题
22.（1）2k，b；（每空2分）
（2）C。（3分）
23. （1）偏小，偏小；（每空1分）
（2）相等，偏大；（每空1分）
（3），。（每空3分）
三. 解答题
24.（12分）
【解析】（1）由题意可知，在圆和坐标轴的四个交点处的电势为
=65V =25V =－15V =25V（2分）
由于，即B、D处于同一等势面上，电场线与BD连线垂直。（1分）
根据匀强电场的场强与电势差的关系，有
400V/m ①（2分）
方向沿y轴负向（1分）
（2）因为DC两点间的电势差最大，故α粒子打在C点的动能最大。（2分）
根据动能定理
②（2分）
得到α粒子打在C点的动能为（2分）
25. （18分）
【解析】（1）由于小滑块与平板车组成的整个系统动量守恒，设共同速度为v，取向右为正方向，故
① （2分）
得到（1分）
方向沿水平方向向右（1分）
（2）本题有两种可能：
（ⅰ）如果小滑块尚未越过Q点就与平板车达到相对静止，则根据能量守恒定律有
② （2分）
联立①②解得（1分）
（ⅱ）如果小滑块越过Q点与弹簧相互作用后，再返回与平板车达到相对静止，有
③（2分）
联立①③解得（1分）
（3）平板车与滑块一起以速度向右运动，与障碍物碰后速度平板车速度为﹣2m/s，滑块的速度仍为2m/s。碰后系统动量守恒
④（1分）
故碰后它们最终同时停下来。
设碰后小滑块与平板车在粗糙面上滑过的相对路程为s，则
⑤（1分）
（ⅰ）当时，联立④⑤解得
故小滑块最终停在平板车上Q点左侧离Q点的距离为
（3分）
（ⅱ）当时，联立④⑤解得
故小滑块最终停在平板车上Q点左侧离Q点距离为
（3分）
四、选考题（15分）
33．（1）ABE（5分）（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
（2）【解析】（10分）
①对两活塞和连杆整体进行受力分析，易得活塞将向左移动。（2分）
②设阀门打开前、后封闭气体的压强分别为，分别对A、B活塞和连杆进行受力分析，根据平衡条件有
（1分）
（1分）
所以，（2分）
设活塞向左移动的距离为x，对封闭气体，根据玻意耳定律有
（2分）
解得（2分）
34．（1）ABD （5分）（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
（2）【解析】（10分）
【解析】画出光线图，考虑入射角最小的光线（设入射角为θ）。
根据几何关系有①（3分）
如果发生全反射，那么要求入射角大于临界角，即
② （3分）
联立①②得到③
解得④
故R的最小值是2.5 mm。⑤（4 分）
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