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二、选择题:共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
14.在雷雨天气中,大树就相当于一个电量较大的点电荷,1和2是以树为圆心的同心圆,有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上,由此判断:
A牛丙所处位置的电场强度为零
B牛乙和牛丙两处电场强度相同
C牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势
D牛甲前后脚电势差最大,处于最危险的状态
15.如图所示,地球绕太阳公转,而月球又绕地球转动。它们的运动可近似看成匀速圆周运动。如果要估算太阳队月球与地球的引力之比,已知地球绕太阳公转的周期和月球绕地球运动周期,还需要测量的物理量是
A.地球绕太阳公转的半径
B.月球绕地球转动的半径
C.月球绕地球的半径和地球绕太阳公转的半径
D.月球的质量和地球绕太阳公转的半径
16.在自行车速度表中,条形磁铁与车轮的辐条连接,线圈固定在车架上,使轮子每转一圈磁铁就移过它一次。当磁铁移过线圈时,在线圈中感应出一个电流脉冲。如图所示中显示了磁铁正要移经线圈。若以逆时针方向为正,下图中哪一个图现实可能是所产生的电流脉冲?
17.人们射向未来深空探测器是以光压为动力的,让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部反射,从而产生光压。设探测器在轨道上运行时,每秒每平方米获得的太阳光能E=1.5×104J,薄膜光帆的面积S=6.0×102m2,探测器的质量m=60kg,已知光子的动量的计算式,那么探测器得到的加速度大小最接近
A.0.001m/s2 B.0.01m/s2 C.0.0005m/s2 D.0.005m/s2
18.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为,仍从A点沿原方向射入磁场,粒子在磁场中的运动时间变为2,不计重力,则下列判断正确的是
A. B. C. D.
19.如图所示,电源电压保持不变,若将滑动变阻器的滑动触头向左滑动,关于两电表示数的变化,下列判断中正确的是
A.电流表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变大
D.电压表的示数变小
20.如图所示,不可伸长的轻绳AO和BO下端共同系一个物体P,且绳长AO>BO,AB两端点在同一水平线上,开始时两绳刚好绷直,细绳AO、BO的拉力分别设为,现保持A、B端点在同一水平线上,在A、B缓慢向两侧远离的过程中,关于两绳拉力的大小随A、B间距离的变化情况是
A.随距离的增大而一直增大
B.随距离的增大而一直减小
C.随距离的增大而一直增大
D.随距离的增大先减小后增大
21.如图所示,内壁光滑半径大小为R的圆轨道固定在竖直平面内,一个质量为m的小球静止在轨道的最低点A点。现给小球一个瞬时水平打击力,使小球沿轨道在竖直平面内运动。当小球运动重新回到A点时,再沿它的运动方向给第二次瞬时打击力。经过二次击打后,小球才能够通过轨道的最高点,已知第一次和第二次对小球的打击力做的功分别为W和3W,则W的值可能为
A. B. C. D.
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分
(一)必考题
22.某同学设计利用如图所示的实验装置来进行“探究功与速度的变化关系”的实验,斜槽倾斜部分可自由调节,将一木板竖直放置并固定,木板到斜槽末端O的距离为s,使小球从斜槽上某点由静止释放,小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。
(1)小球离开O点的速度为_________________。
(2)为了测出小球与轨道之间的摩擦力所做的功,可将斜槽慢慢调节至小球能在斜槽上作匀速直线运动,记下此时斜槽倾角为θ,则小球与斜槽间的摩擦因数μ=_______________。取斜面上某点为标记点,标记点到O点的水平距离为x,则小球在轨道上运动过程中克服摩擦力做功为=__________(小球与各接触面间摩擦因数相同);
(3)抬高斜槽,保持标记点与O点的水平距离x不变,将小球在标记点处静止滑下,多次重复试验可以得出,小球从标记点到O点的过程中重力做功W与y的关系式应为__________________。
23.为了测量量程为3V,内阻约为1kΩ的电压表的内阻值,某同学设计了如下试验,试验电路如图所示,可提供的实验仪器有:
A.电源:E=4.0V,内阻不计
B.待测电压表:量程3V,内阻约1kΩ;
C.电流表:A1:量程6mA;A2:量程0.6A
D.电阻箱R:R1最大阻值99.99Ω;R最大阻值9999.9Ω
E.滑动变阻器R0:R01最大阻值10Ω;R02最大阻值1kΩ;
(1)实验中保证电流表的示数不发生变化,调整电阻箱和滑动变阻器的阻值,使电压表的示数发生变化。由此可知电阻箱的阻值与电压表示数间的关系式为___________________(用电阻箱阻值R、电流表示数I、电压表示数U和电压表内阻Rv表示)。
(2)根据上面的关系式,我们建立图线,若该图线的斜率为k,与纵坐标截距的绝对值为b,则电压表的是内阻Rv=__________________。
(3)为了使测量结果更加精确,实验中电流表应选用______________,电阻箱应选用____________,滑动变阻器应选用_____________(用前面的字母表示)。
24.如图所示,电阻 不计且足够长的U型
金属框架放置在倾角θ=37°绝缘斜面上,框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,框架的质量m1=0.4kg,宽度l=0.5m,质量m2=0.1kg、电阻R=0.5Ω的导体棒ab垂直放在框架上,整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=2.0T,对棒施加沿斜面向上的恒力F=8N,棒从静止开始无摩擦地运动,当棒的运动速度达到某值时,框架开始运动。棒与框架接触良好。设框架与斜面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,,,求:
(1)框架刚开始运动时流过导体棒的电流I;
(2)若已知这一过程导体棒向上位移x=0.5m,求此过程中回路产生的热量Q(结果保留两位有效数字)。
25.如图甲所示,长木板处于光滑的水平面上,右端紧靠墙壁,墙壁左侧l=16m处放有一物块P,P的质量是木板质量的2倍,t=0时,一小铁块从左端以某一速度滑上长木板,铁块与墙壁碰撞后,速度随时间变化关系如图乙所示。不计所有碰撞的机械能损失,重力加速度,求:
(1)小铁块与木板间的摩擦因数;
(2)长木板的长度;
(3)小铁块最终与墙壁间的距离。
(二)选做题
33.【物理选修3-3】(1)下列关于分子动理论和热现象的说法中正确的是_______________。
A.雨水没有透过布雨伞是因为液体分子表面张力的原因
B.分子间的距离r增大,分子间的作用力一定做负功,分子势能增大
C.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子越多,布朗运动越明显
E.熵是物体内分子运动无序程度的量度。
(2)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。此时封闭气体的温度为T1,
现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2,已知大气压强为P0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
(1)活塞上升的高度;
(2)加热过程中气体的内能增加量。
34.(1)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像。下列说法正确的是_______________________。
A.这列波的传播方向是沿x轴正方向
B.这列波的传播速度是20m/s
C.经过0.15s,质点P沿x轴的正方形传播了3m
D.经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向
E.经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
(2)如图,MN是竖直放置的长L=0.5m的平面镜,观察者在A处观察,有一小球从某处自由下落,小球下落的轨迹与平面镜相距d=0.25m,观察者能在镜中看到小球像的时间,已知观察的研究到镜面的距离s=0.5m,求小球从静止开始下落经过多上时间,观察者才能在镜中看到小球的像。(取)
参考答案
14D 15C 16C 17A 18B 19AC 20AD 21BCD
22.(1)(2)μ=tanθ(3)
23.(1)(2)(3)
24.解:(1)框架开始运动时,有,其中,
解得
(2) 设导体棒速度为v,则,,解得v=2.8m/s
导体沿斜面上升过程中,有,且
故
25.解:(1)设铁块质量为m,木板质量为M,铁块碰撞墙壁后,有
其中,,解得
(2) 设木板长为l0,木板碰撞墙壁后速度大小为v1=4m/s,则,解得l0=14m
(3) 铁块与木板第一次摩擦过程中,速度最终变为v2=1m/s,则,得M=3m
木板加速离墙壁的加速度为
当长木板离墙壁x1时,两物体相对静止
此时铁块离墙壁的距离为
当它们一起以1m/s向左运动x0=1.5m时,木板与P碰撞,设木板碰后速度为v3,则
解得
接着铁块与木板相互摩擦,设最终速度为v4,则
解得v4=0
铁块继续向左的位移x3为
铁块最终离墙壁的距离为
(二)选做题
33.(1)ACE(2)解:气体发生等压变化,有解得。
加热过程中气体对外做功为
由热力学第一定律知内能的增加量为。
34.(1)ABE(2)解:由平面镜成像规律及光路图可逆可知,人在A处能够观察到平面镜中虚像所对应的空间区域在如图所示的直线PM和QN所包围的区域中,小球在这一区间里运动的距离为图中ab的长度L/。
因⊿aA/b∽MA/N⊿bA/C∽NA/D
则有
且
联立求解
设小球从静止下落经时间t人能看到,则
代入数据,得t=0.275s