14.关于近代物理学,下列说法正确的是
A. 查德威克发现质子的核反应方程为
B. 由爱因斯坦光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C. 氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,要放出光子,氢原子的能量减小, 电子的动能减小
D. 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子既具有能量,也具有动量
15.“道路千万条,安全第一条。”《道路交通安全法》第四十七条规定:“机动车行经人行横道,应减速行驶;遇行人正在通过人行横道时,应停车让行。”一辆汽车以7.5m/s的速度匀速行驶,驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过,随即刹车使车做匀减速直线运动至停止。若驾驶员的反应时间为0.6s,汽车在最后2s内的位移为5m,则汽车距斑马线的安全距离至少为
A. 14.75 m B. 6.25m C. 15.75m D. 8.75m
16.如图所示,山坡上两相邻高压塔A、B之间架有匀质粗铜线,平衡时铜线呈弧形下垂,最低点在C。已知弧线BC的长度是AC的倍,而左塔B处铜线切线与竖直方向成β=30°角。则右塔A处铜线切线与竖直方向成角α应为
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
17.如图所示,在倾角为α=30°的光滑斜面上,有一根长为L=0.8 m的轻绳,一端固定在O点,另一端系一质量为m=0.2 kg的小球,沿斜面做圆周运动,取g=10 m/s2,若要小球能通过最高点A,则小球在最低点B的最小速度是
A. 4m/s B. C. D.
18.如图所示,理想变压器原线圈接一正弦交变电源,其电压的有效值恒定不变,两个副线圈的匝数分别为n1和n2,所接电阻分别为R1和R2,且R2=2R1。不计电流表内阻,当只闭合S1时,电流表示数为1A,只闭合S2时,电流表示数为2A,则n1:n2等于
A. 1:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 1:4
19.如图,平行板电容器两极板水平放置,电容为C
,开始时开关闭合,电容器与一直流电源相连,极板间电压为U,两极板间距为d,电容器储存的能量.一电荷量为-q的带电油滴,以初动能E从平行板电容器的两个极板中央水平射入(极板足够长),带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速运动,则( )
A. 保持开关闭合,仅将上极板下移一小段距离,带电油滴仍将水平匀速运动
B. 将开关断开,仅将上极板上移一小段距离,带电油滴仍将水平匀速运动
C. 保持开关闭合,仅将上极板下移,带电油滴撞击上极板时的动能为
D. 将断开开关,仅将上极板上移,外力克服电场力做功至少为
20.一质量为m的物体静止在北极与静止在赤道对地面的压力差为ΔN,假设地球是质量分布均匀的球体,半径为R,则下列说法正确的是(设地球表面的重力加速度为g)
A. 地球的自转周期为 B. 地球的自转周期为
C. 地球同步卫星的轨道半径为 D. 地球同步卫星的轨道半径为
21.如图甲所示,正方形金属线圈abcd位于竖直平面内,其质量为m,电阻为R。在线圈的下方有一匀强磁场,MN和M'N'是磁场的水平边界,并与bc边平行,磁场方向垂直于纸面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v—t图象,图中字母均为已知量。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是[来源:Z|xx|k.Com]
A. 金属线框刚进入磁场时感应电流方向为a→d→c→b→a
B. 金属线框的边长为v1(t2一t1)
C. 磁场的磁感应强度为
D. 金属线框在0~t4时间内所产生的热量为
三、非选择题:共174分,第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
22.(6分)如图,把两个大小相同、质量不等的金属球a、b用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,置于水平桌面上,两球到桌边距离相等。烧断细线,观察两球的运动情况,进行必要的测量,可以验证两球相互作用过程中动量是否守恒。
(1)本实验必须测量的物理量是______
A.桌面到水平地面的高度H B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r D.小球a、b离开桌面后空中飞行的时间t
E.记录纸上O1点到a球落地点A的距离O1A,O2点到b球落地点B的距离O2B
(2)用测得的物理量验证动量守恒的关系式是______
(3)事实证明,空气阻力对球的运动影响可以忽略,但本实验中多次测量均发现质量大的球的动量略小于质量小的球的动量,造成这一结果的原因是______
23.(9分)某同学准备测定一电池的电动势和内阻.
(1)先用多用电表“直流2.5 V挡”粗测该电池电动势,读数为________V.
(2)为较精确测量电池电动势和内阻,设计了图所示的电路.其中定值电阻R约为3 Ω,标有长度刻度电阻丝ac每单位长度电阻为R0,电流表内阻不计.根据图完成图中实物连线____.
(3) 闭合开关S,滑动触点P,记录aP的长度L和相应电流表的示数I,测得几组L、I值.以为纵坐标,L为横坐标,作出如图丙所示的图象,已知图象斜率为k,图象与纵轴截距为b,由此可求得电池电动势E=________,内阻r=________.(用题中字母k、b、R、R0表示)
24.(12分)如图所示,水平面内的两根足够长的平行的光滑金属导轨MM’和NN’相距L,左端M、N之间接一质量为m、阻值为R的电阻,一根金属棒垂直放置在两导轨上,金属棒和导轨的电阻均不计.整个装置置于磁感应强度为B0、方向竖直向下的匀强磁场中,t=0时金属棒在恒力F作用下由静止开始运动.求:
(1)金属棒能达到的最大速度;[来源:学*科*网]
(2)若在t=T时刻时,金属棒已经做匀速运动,在0~T时间内,回路中产生焦耳热为Q.求0~t时间内金属棒的位移.
25.(20分)如图所示,在水平桌面上放有长度为L=2m的木板C,C上右端是固定挡板P,在C中点处放有小物块B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计。C上表面与固定在地面上半径为R=0.45m的圖弧光滑轨道相切,质量为m=1kg的小物块A从圆弧最高点由静止释放,设木板C与桌面之间无摩擦,A、C之间和B、C之间的滑动摩擦因数均为μ。A、B、C(包含挡板P)的质量相同,开始时,B和C静止。(g=10m/s2)
(1)求滑块从释放到离开轨道受到的冲量大小;
(2)若物块A与B发生碰撞,求滑动摩擦因数均为应满足的条件;
(3)若物块A与B发生碰撞(设为完全弹性碰撞)后,物块B与挡板P发生碰撞,求滑动摩擦因数均为μ应满足的条件。
[来源:Zxxk.Com]
33.[物理—选修3-3](15分)
(1).(5分)下列说法正确的是________。
A. 物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和
B. 布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动
C. 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
D. 气体分子间距离减小时,分子间斥力增大、引力减小
E. 石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
33(2)(10分).如图,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射),求该玻璃的折射率。
34.[物理——选修3–4](15分)
(1)(5分)如图,长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处,在O点正下方l的处有一固定细铁钉。将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x,向右为正。下列图像中,能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____。
34(2)(10分).甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25cm/s,两列波在t=0时的波形曲线如图所示,求:
(1)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标;
(2)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间.
物理答案
14.D 15.C 16.B 17.C 18.B 19.BC 20.AC 21.BD
22.BE 摩擦力对质量大的球的冲量大
23.1.55; ; ;
24.(1)在0〜T时间内,金属棒达到最大速度后开始匀速运动,则恒力F与安培力平衡,
F=F安. F安=B0IL
E=B0Lv 解得金属棒最大速度v=.
(2)在0〜T时间内,由功能关系得
Fx=Q+.代入v,解得.
25.(1)设滑块离开轨道时的速度为,则
=3m/s由动量定理得I=ΔP=m=3N·s
(2)若物块A刚好与物块B不发生碰撞,则物块A运动到物块B所在处时三者的速度均相同,设为,由动量守恒定律得
m=3m
式中就是物块A相对木板C运动的路程
即时,A刚好不与B发生碰撞,若,则A将与B发生碰撞,故A与B
发生碰撞的条件是。 代入数据得:
(3)物块A、B间的碰撞是弹性的,系统的机械能守恒,因为质量相等,碰撞前后A、B交换速度,B相对于A、C向右运动,以后发生的过程相当于第2问中所进行的延续,由物块B替换A继续向右运动。
若物块B刚好与挡板P不发生碰撞,A、B、C三者的速度相等,设此时三者的速度为
m=3m [来源:Zxxk.Com]
解得
即时,A与B碰撞,但B与P刚好不发生碰撞,若,就能使B与P发生碰撞,故A与B碰撞后,物块B与挡板P发生碰撞的条件是 代入数据得:[来源:学科网]
33.(1)ACE
(2)光路图如图所示:
根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心C点反射。
设光线在半球面的入射角为i,折射角为r。由折射定律有
①
由正弦定理有
②
由几何关系,入射点的法线与OC的夹角为i。由题设条件和几何关系有
③
式中L是入射光线与OC的距离。由②③式和题给数据得
④
由①③④式和题给数据得
⑤
34.(15分)(1)A(5分)
(2)设质点坐标为
根据波形图可知,甲乙的波长分别为,
则甲乙两列波的波峰坐标分别为
综上,所有波峰和波峰相遇的质点坐标为
整理可得
(ii)偏离平衡位置位移为是两列波的波谷相遇的点,
时,波谷之差
整理可得
波谷之间最小的距离为
两列波相向传播,相对速度为
所以出现偏离平衡位置位移为的最短时间