物理試題分為選擇題、非選擇題和選做題三個部分,總分110分。選擇題和非選擇題兩部分
一、選擇題(本大題共8小題,每題只一個選項是正確的,每小題6分,共48分)
1、我國“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈鹘?jīng)過多次試驗,終于在2014年6月2 4日以7020m深度創(chuàng)下世界最新紀錄(國外最深不超過6500m),預示著可以征服全球99.8%的海底世界,假設在某次實驗時,深潛器內的顯示屏上顯示出了從水面開始下潛到最后返回水面10min內全過程的深度曲線(a)和速度圖像(b),如圖示則有:( )
A.(a)圖中h3代表本次最大深度,應為6.0m
B.全過程中最大加速度是0.025m/s2
C.潛水員感到超重現(xiàn)象應發(fā)生在3-4min和6-8min的時間段內。
D.整個潛水器在8-10min時間段內機械能守恒。
2、火警報警系統(tǒng)原理如圖甲所示,M是一個小型理想變壓器,原副線圈匝數(shù)之比n1:n2 =10:1,接線柱a、b接上一個正弦交變電源,電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示,在變壓器右側部分,R2為用半導體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減。┲瞥傻膫鞲衅鳎琑1為一定值電阻。下列說法中正確的是:( )
A.電壓表示數(shù)為 22V
B.此交變電源的頻率為 50Hz
C.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電流表的示數(shù)減小
D.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電壓表的示數(shù)減小
3、如圖所示,一條形磁鐵靜止在固定斜面上,上端為N極,下端為S極,
其一條磁感線如圖所示,垂直于紙面方向有兩根完全相同的固定導線,
它們與磁鐵兩端的連線都與斜面垂直且長度相等(如圖中虛線所示)。
開始兩根導線未通電流,斜面對磁鐵的彈力、摩擦力的大小分別為
FN、Ff,后來兩根導線以圖示方向大小相同的電流后,磁鐵仍然靜止,
則與未通電時相比:( )
A.FN、Ff均變大B.FN不變,F(xiàn)f變小
C.FN變大,F(xiàn)f不變D.FN變小,F(xiàn)f不變
4、空間某區(qū)域內存在著電場,電場線在豎直平面上的分布如圖所示,一個質量為m、電量為q的小球在該電場中運動,小球經(jīng)過A點時的速度大小為v1,方向水平向右,運動至B點時的速度大小為v2,運動方向與水平方向之間的夾角為 ,A、B兩點之間的高度差與水平距離均為H,則以下判斷中正確的是:( )
A.若v2 > v1,則電場力一定做正功
B.A、B兩點間的電勢差
C.小球由A點運動至B點,電場力做的功
D.小球運動到B點時所受重力的瞬時功率P = mgv2
5、假設將來人類登上了火星,考察完畢后,乘坐一艘宇宙飛船從火星返回地球時,經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程,則有關這艘飛船的下列說法,正確的是:( )
A.飛船在軌道Ⅰ上運動時的機械能大于在軌
道Ⅱ上運動時的機械能
B.飛船在軌道Ⅱ上運動時,經(jīng)過P點時的速
度大于經(jīng)過Q點時的速度
C.飛船在軌道Ⅲ上運動到P點時的加速度等
于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度
D.飛船繞火星在軌道Ⅰ上運動的周期跟飛船返回地面的過程中繞地球以軌道Ⅰ同樣的軌道半徑運動的周期相同
6、如圖所示,兩個可視為質點的、相同的木塊A和B放在轉盤上,兩者用長為L的細繩連接,木塊與轉盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍, A放在距離轉軸L處,整個裝置能繞通過轉盤中心的轉軸O1O2轉動。開始時,繩恰好伸直但無彈力,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉動,使角速度緩慢增大,以下說法正確的是:( )
A.當 時,A、B相對于轉盤會滑動
B.當 時,繩子一定有彈力
C.ω在 范圍內增大時,B所受摩擦力變大
D.ω在 范圍內增大時,A所受摩擦力一直變大
7、如圖所示,將質量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質量為m的環(huán),環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d ,桿上的A點與定滑輪等高,桿上的B點在A點下方距離A為d處,F(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放,不計一切摩擦阻力,下列說法正確的是:( )
A.環(huán)到達B處時,重物上升的高度
B.環(huán)到達B處時,環(huán)與重物的速度大小之比為
C.環(huán)從A到B,環(huán)減少的機械能大于重物增加的機械能
D.環(huán)能下降的最大高度為
8、如圖1所示,在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體,F(xiàn)對甲施加水平向右的拉力F,通過傳感器可測得甲的加速度a隨拉力F變化的關系如圖2所示。已知重力加速度g=10 m/s2,由圖線可知:( )
A.甲的質量 kg
B.甲的質量 kg
C.甲、乙間的動摩擦因數(shù)
D.甲、乙間的動摩擦因數(shù)
二、填空題:本題共兩小題(共15分)將答案填在橫線上。
9、(6分)某同學設計了如圖所示的裝置來驗證“加速度與力的關系”.把打點計時器固定在長木板上,把紙帶穿過打點計時器連在小車的左端.將數(shù)字測力計固定在小車上,小車放在長木板上.在數(shù)字測力計的右側拴有一細線,細線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連,在重物的牽引下,小車在木板上加速運動,數(shù)字測力計可以直接顯示細線拉力的大小.
①采用數(shù)顯測力計測量細線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比 (填選項前的字母)
A.可以不用平衡摩擦力
B.直接測量小車(包括測力計)所受的拉力, 可以減少誤差
C.利用此實驗裝置不用測量重物的質量
D.重物的質量要遠遠小于小車和數(shù)顯測力計的總質量
②下圖是某同學在此實驗中獲得的一條紙帶,其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50HZ,則小車運動的加速度a=_______m/s2.
③保持小車和數(shù)字測力計的總質量一定,改變鉤碼的質量,測出相應的加速度.采用圖象法處理數(shù)據(jù).請同學們根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出a?F圖象.
10、(9分)在“練習使用多用電表”實驗中,某同學進行了如下的操作:
(1)用多用電表電阻檔測量某一電阻的阻值時,該同學先用大拇指和食指緊捏紅黑表筆進行歐姆調零(如圖a所示),然后用兩表筆接觸待測電阻的兩端(如圖b所示),這兩步操作是否合理? (填“a合理”或“b合理”或“都不合理”)
(2)用多用電表電流檔測量電路中電流,該同學將選擇開關置于直流“50mA”檔,連接的電路如圖c所示,圖中多用電表測定的是__ __ (填甲電阻的電流、乙電阻的電流或總的電流),測得的值是___________。
(3)該同學要測量多用電表直流2.5 V檔的內阻RV (約為20kΩ)。除此多用電表外,還有以下器材:直流電源一個(電動勢E為2V,內阻可忽略不計),電阻一個(阻值R為10kΩ),電鍵一個,導線若干。要求: (I)畫出實驗電路圖(多用電表符號用 表示);
(II)寫出RV的表達式(用字母表示)。
三、計算題(共4題計47分)要有詳盡的文字敘述,只有結果不計分。
11、(11分)浙江衛(wèi)視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目,該運動簡化模型如圖所示。某次運動中,手握飛鏢的小孩用不可伸長的細繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細繩方向推出,擺至最低處B時小孩松手,飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點D點,圓形靶的最高點C與B在同一高度,C、O、D在一條直徑上,A、B、C三處在同一豎直平面內,且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢質量m=1kg,BC距離s=8m,靶的半徑R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質點。
(1)求孩子在A處被推出時初速度vo的大;
(2)若小孩擺至最低處B點時沿BC方向用力推出飛鏢,飛鏢剛好能擊中靶心,求在B處小孩對飛鏢做的功W;
(3)在第(2)小題中,如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v的取值范圍。
12、(12分)如圖所示,K是粒子發(fā)生器,D1、D2、D3是三塊擋板,通過傳感器可控制它們定時開啟和關閉,D1、D2的間距為L,D2、D3的間距為 。在以O為原點的直角坐標系Oxy中有一磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場,y軸和直線MN是它的左、右邊界,且MN平行于y軸,F(xiàn)開啟擋板D1、D3,粒子發(fā)生器僅在t=0時刻沿x軸正方向發(fā)射各種速率的粒子,D2僅在t=nT(n=0,1,2…,T為周期)時刻開啟,在t=5T時刻,再關閉擋板D3,使粒子無法進入磁場區(qū)域。
已知擋板的厚度不計,粒子質量為m、電荷量為+q(q大于0),不計粒子的重力,不計粒子間的相互作用,整個裝置都放在真空中。
(1)求能夠進入磁場區(qū)域的粒子的速度大小;
(2)已知從原點O進入磁場中速度最小的粒子經(jīng)過坐標為(0,2)的P點,應將磁場邊界MN在Oxy平面內如何平移,才能使從原點O進入磁場中速度最大的粒子經(jīng)過坐標為( ,6 )的Q點?
13、(13分)如圖所示,在xOy坐標系中,x軸上N點到O點的距離是12cm,虛線NP與x軸負向的夾角是30°.第Ⅰ象限內NP的上方有勻強磁場,磁感應強度B=1T,第IV象限有勻強電場,方向沿y軸正向.一質量m=8×10-10kg.電荷量q=1×10-4C帶正電粒子,從電場中M(12,-8)點由靜止釋放,經(jīng)電場加速后從N點進入磁場,又從y軸上P點穿出磁場.不計粒子 重力,取 =3,求:
(1)粒子在磁場中運動的速度v;
(2)粒子在磁場中運動的時間t;
(3)勻強電場的電場強度E.
14、(11分)如圖所示,A,B兩球質量均為m,其間有壓縮的輕短彈簧處于鎖定狀態(tài)(A、B兩球 與彈簧兩端接觸但不連接)。彈簧的長度、兩球的大小均忽略,整體視為質點,該裝置從半徑為R的豎直光滑圓軌道左側與圓心等高處由靜止下滑,滑至最低點時,解除對彈簧的鎖 定狀態(tài)之后,B球恰好能到達軌道最高點,求:
(1)小球B解除鎖定后的速度;
(2)彈簧處于鎖定狀態(tài)時的彈性勢能
參 考 答 案
一、選擇題(本大題共8小題,每題只一個選項是正確的,每小題6分,共48分)
1、C2、BD3、D4、C5、BC6、ABD7、D8、BC
二、填空題:本題共兩小題(共15分)將答案填在橫線上。
9、(6分) ○1 BC2分 ○20.39(2分) ○3如圖略2分
10、(9分)(1)a合理 1分
(2)乙電阻的電流 2分 25.0mA ( + 1都可以) 2分
(3)
2分,
RV= (U為多用電表直流2.5 V檔的讀數(shù)) 2分
三、計算題(共4題計47分)要有詳盡的文字敘述,只有結果不計分。
10、(11分)(1)(共5分)設飛鏢從B平拋運動到D 的時間為t1,從B點拋出的初速度為v1,小孩和飛鏢的總質量為M,則有
1分
代入數(shù)據(jù)得vo=8m/s 1分
(2) (共5分)設推出飛鏢從B平拋運動到D 的時間為t2,從B點拋出的初速度為v2,則有
1分
1分
代入數(shù)據(jù)得W=80J 1分
(3)(共6分)因BC方向的速度不變,則從B到靶的時間t2不變,豎直方向的位移也仍為R,則靶上的擊中點一定是與靶心O在同一高度上,則垂直于BC的水平位移一定小于等于R,因此有
代入數(shù)據(jù)得v≤ m/s
12、(12分)(1)設能夠進入磁場區(qū)域的粒子的速度大小為 ,由題意,粒子由D1到D2經(jīng)歷的時間為
(n=1、2……) 2分
粒子由D2到D3經(jīng)歷的時間為 1分
t=5T時刻,擋板D3關閉,粒子無法進入磁場,故有 1分
聯(lián)立以上三式解得 n=1、2、3
所以,能夠進入磁場區(qū)域的粒子的速度為 (n=1、2、3) 1分
(2)進入磁場中速度最小的粒子經(jīng)過坐標為(0 cm,2 cm)的P點,所以R=1 cm。粒子在磁場中勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力 1分
所以,粒子圓周運動的半徑 1分
由前可知,進入磁場中粒子的最大速度是最小速度的3倍,故 R′= 3R=3 cm 1分
其圓心坐標為(0 ,3 cm),其軌跡方程為
過Q點作圓軌跡的切線,設切點F的坐標為(x0,y0)。若此粒子在F點進入無磁場區(qū)域,它將沿直線FQ運動到Q點。故F點一定在磁場的邊界上。由圖可知,∠FQH=∠EFG=θ,故
1分
1分
F點在圓上 1分
聯(lián)立解得 , 1分
因此,只要將磁場區(qū)域的邊界MN平行左移到F點,速度最大的粒子在F點穿出磁場,將沿圓軌跡的切線方向到達Q點。 1分
13、(13分)(1)(4分)粒子在磁場中的軌跡如圖,由幾何關系,得粒子做圓周運動的軌道半徑 ①
由 得
②
(2)(4分)粒子在磁場中運動軌跡所對圓心角為120°,則有 ③
(3)(5分)由 得
?
14、(11分)①小球B解除鎖定后,到軌道最高點的速度為v,則有
(1分)
(1分)
(2分)
②設A、B系統(tǒng)滑到圓軌道最低點時鎖定為 ,根據(jù)機械能守恒得
(2分)
解除彈簧鎖定后A、B的速度分別為 ,彈性勢能為E彈,則有
(1分)
(2分)
本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaosan/76521.html
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