二、选择题
14.下列说法正确的是( )
A.汤姆逊通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的链式反应
C.光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D.是衰变方程
15.铁路在弯道处的内外轨道高度不同,已知内外轨道平面与水平的夹角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度等于,则( )
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于
D.这时铁轨对火车的支持力等于
16.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,保持输入电压不变,开始时单刀双掷开关K接b。S断开时,小灯泡A发光较暗,要使小灯泡A亮度增加,下列操作可行的是( )
A.闭合开关S
B.滑动变阻器滑片向右移动
C.滑动变阻器滑片向左移动
D.开关K接a
17.如图所示,光滑轨道ABCD中BC为圆弧,圆弧半径为R,CD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动,现将一质量为m的小滑块从轨道上A点由静止释放,A到C的竖直高度为H,则( )
A.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关
B.小滑块不可能返回A点
C.若,滑块经过C点时对轨道压力大小为
D.若,皮带速度,则物块第一次滑上传送带,由于摩擦而产生的内能为
18.如图所示,斜面固定在水平面上,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点,物块与斜面间有摩擦。现将物块从O点拉至A点,撤去拉力后物块由静止向上运动,经O点到达B点时速度为零,则物块从A运动到B的过程中( )
A.经过位置O点时,物块的动能最大
B.物块动能最大的位置与AO的距离无关
C.物块从A向O运动过程中,弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量
D.物块从O向B运动过程中,动能的减少量大于弹性势能的增加量
19.火星探测器升空后,先在地球表面附近以线速度v环绕地球周围飞行,再多次调整速度进入地火转移轨道,最后再一次调整速度以线速度在火星表面附近环绕火星圆周飞行。若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知火星与地球的半径之比为,密度之比为
,设火星与地球表面重力加速度分别为和,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
20.如图所示,真空中有两个点电荷和,分别固定在x坐标轴上,其中位于处,位于处,在x轴上( )
A.场强为0的点只有1处(不考虑无穷远处)
B.在区域,电势沿x轴正方向降低
C.质子从运动到处,电势能升高
D.在和的区域,场强沿x轴正方向
21.如图所示,两根光滑足够长的平行金属导轨固定在水平面上,滑动变阻器接入电路的电阻值为R(最大阻值足够大),导轨的宽度,空间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度的大小,电阻的金属杆在的水平恒力作用下由静止开始运动,经过一段时间后,金属杆的速度达到最大速度,不计导轨电阻,则有( )
A.R越大,越大
B.金属杆的最大速度大于或等于
C.金属杆达到最大速度之前,恒力F所做的功等于电路中消耗的电能
D.金属杆达到最大速度后,金属杆中电荷沿杆方向定向移动的平均速率与恒力F成正比
三、非选择题
(一)必考题
22.用如图甲所示的实验装置研究弹簧的弹力与形变量之间的关系。弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为;在砝码盘中每次增加
砝码,弹簧长度依次记为至,数据如表:
(1)请根据表中数据在图乙中作图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与的差值。
(2)由图可知弹簧的劲度系数为 ;通过图和表可知砝码盘的质量为 (结果保留两位有效数字,重力 加速度取)。
23.利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝的电阻率,所用的实验器材有:待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程,内阻忽略不计)、电源(电动势,内阻r未知)、保护电阻()、刻度尺、开关S、导线若干、滑片P。
实验步骤如下:
①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示;
②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I;
③以为纵坐标,x为横坐标,作图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题:
(1)螺旋测微器示数为 。
(2)实验得到的部分数据如表所示,其中长度时电流表的示数如图(c
)所示,读出数据完成下表,答:① ;② 。
(3)在图(d)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率 ,截距
。(保留小数点后两位小数)
(4)根据图线求得电阻丝的电阻率 ,电源的内阻为 。(保留小数点后一位小数)
24.光滑水平面上放着质量的物块A与质量的物块B,A与B均可视为质点,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不栓接),此时弹簧弹性势能。在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后经一段时间后绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径,B恰能达到最高点C,取重力加速度大小,求:
(1)绳拉断后瞬间B的速度的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W。
25.如图所示,在真空箱重,区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在处有足够大的薄板介质,薄板介质平面垂直y轴厚度不计,薄板介质上方区域存在平行x轴的匀强电场,场强大小,方向为x轴负方向。原点O为一粒子源,在xy平面内均匀发射出大量粒(电荷量为q,质量为m,重力可忽略),所以粒子的初速度大小相同,方向与x轴正方向的夹角分布在范围内,已知沿x
轴正方向发射的粒子打在薄板介质上P点,P点坐标为,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及速度v;
(2)薄板介质被粒子击中区域的长度L;
(3)如果打在薄板介质上的粒子穿过薄板介质后速度减半,方向不变,求粒子在电场中能过到达y轴上离薄板介质最远点到原点O的距离。
(二)选考题
33.斜面ABC中AB段粗糙,BC段长为且光滑,如图(a)所示,质量为的小物块以初速度沿斜面向上滑行,到达C处速度恰好为零,小物块沿斜面上滑的图像如图(b)所示,已知AB段的加速度是BC段加速度的两倍,取。(、未知)求:
(1)小物块沿斜面向上滑行通过B点处的速度;
(2)斜面AB段的长度;
(3)小物块沿斜面向下滑行通过BA段的时间。
34.(略)
参考答案:
14、A 15、C 16、B 17、D 18、BD 19、BC 20、AD 21、ABD
22、(1)如图所示:
(2)
23、(1)
(2)① ②
(3)图像如图所示:
(4)
24、(1)设B在绳被拉断后瞬时的速率为,到达C点的速率为,
根据B恰能到达最高点C有:
对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理:
联立解得:。
(2)设弹簧恢复到自然长度时A、B的速率为、,取向右为正方向,
有:,
根据动量定理有:
代入数据解得:,其大小为。
(3)设绳断后A的速率为,取向右为正方向,
根据动量守恒定律有:
根据动能定理有:
代入数据解得:。
25、(1)如图所示:
为圆心,
由几何关系得到:
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得到:,联立得到:;
(2)设绝缘介质与y轴交点为M,与绝缘介质相切的粒子切点为Q,圆心为,与x轴负方向夹角为,则:
击中区域的长度。
(3)从P点进入电场的粒子到达y轴上离薄板介质最远,
与x轴负向夹角角,,
,,。
33、(1)由图像可知,小物块沿斜面向上滑行的初速度
由可得:,代入数据可以得到:;
(2)在上滑过程:对AB段有:
在上滑过程中:对BC段有:
由上两式解得:
代入数据可以得到:。
(3)上滑时
由牛顿运动定律可知:,即
所以下滑通过AB段时小物块做匀速运动,其速度为
因此,代入数据可以得到:。