題目列表(包括答案和解析)
為鍛煉身體,某同學(xué)利用所學(xué)物理知識設(shè)計了一個電子拉力計,如圖所示是該電子拉力計的原理圖.輕質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計,),彈簧勁度系數(shù)為100 N/cm.定值電阻R0=5 Ω,a、b是一根長為5 cm的均勻電阻絲,阻值R=25 Ω,電源輸出電壓恒為U=3 V,理想電流表的量程為0~0.6 A.當拉環(huán)不受力時,滑片P處于a端.下列關(guān)于這個電路的說法正確的是
在電路中連入R0的目的是保護電路
拉力增大,流過R0的電流減小
當拉力為400 N時,電流表指針指在0.5 A處
當拉環(huán)不受拉力時,閉合開關(guān)后電流表的讀數(shù)為0.1 A
第Ⅰ卷(選擇題 共31分)
一、單項選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意.
1. 關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻,下列說法中正確的是[來源:Www..com]
A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
B.伽利略認為自由落體運動是速度隨位移均勻變化的運動
C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并計算出太陽與地球間引力的大小
D.法拉第提出了電場的觀點,說明處于電場中電荷所受到的力是電場給予的
2.如圖為一種主動式光控報警器原理圖,圖中R1和R2為光敏電阻,R3和R4為定值電阻.當射向光敏電阻R1和R2的任何一束光線被遮擋時,都會引起警鈴發(fā)聲,則圖中虛線框內(nèi)的電路是
A.與門 B.或門 C.或非門 D.與非門
3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當滑動變阻器R的滑動頭向下移動時
A.燈L變亮 B.各個電表讀數(shù)均變大
C.因為U1不變,所以P1不變 D.P1變大,且始終有P1= P2
4.豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè),一小球以某一水平速度v0從A點出發(fā)沿圓軌道運動,至B點時脫離軌道,最終落在水平面上的C點,不計空氣阻力.下列說法中不正確的是
A.在B點時,小球?qū)A軌道的壓力為零
B.B到C過程,小球做勻變速運動
C.在A點時,小球?qū)A軌道壓力大于其重力
D.A到B過程,小球水平方向的加速度先增加后減小
5.如圖所示,水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細繩跨過定滑輪分別連接質(zhì)量為m1和m2的物塊.m1在斜面上運動,三角形斜劈保持靜止狀態(tài).下列說法中正確的是
A.若m2向下運動,則斜劈受到水平面向左摩擦力
B.若m1沿斜面向下加速運動,則斜劈受到水平面向右的摩擦力
C.若m1沿斜面向下運動,則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+M)g
D.若m2向上運動,則輕繩的拉力一定大于m2g
二、多項選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計16分.每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.
6.木星是太陽系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測出:木星繞太陽作圓周運動的半徑為r1、 周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運動的半徑為r2、 周期為T2.已知萬有引力常量為G,則根據(jù)題中給定條件
A.能求出木星的質(zhì)量
B.能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力
C.能求出太陽與木星間的萬有引力
D.可以斷定
7.如圖所示,xOy坐標平面在豎直面內(nèi),x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強磁場.一帶電小球從O點由靜止釋放,運動軌跡如圖中曲線.關(guān)于帶電小球的運動,下列說法中正確的是
A.OAB軌跡為半圓
B.小球運動至最低點A時速度最大,且沿水平方向
C.小球在整個運動過程中機械能守恒
D.小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等
8.如圖所示,質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當滑塊運動到木板右端時,木板在地面上移動的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結(jié)論中正確的是
A.上述過程中,F做功大小為
B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達右端所用時間越長
C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小
D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多
9.如圖所示,兩個固定的相同細環(huán)相距一定的距離,同軸放置,O1、O2分別為兩環(huán)的圓心,兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠處沿軸線飛來并穿過兩環(huán).則在帶電粒子運動過程中
A.在O1點粒子加速度方向向左
B.從O1到O2過程粒子電勢能一直增加
C.軸線上O1點右側(cè)存在一點,粒子在該點動能最小
D.軸線上O1點右側(cè)、O2點左側(cè)都存在場強為零的點,它們關(guān)于O1、O2連線中點對稱
第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)
三、簡答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計42分.請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置.
必做題
10.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,采用如圖所示的裝置,圖中長木板水平固定.
(1)實驗過程中,電火花計時器應(yīng)接在 ▲ (選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪高度,使 ▲ .
(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ= ▲ .
(3)如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a= ▲ m/s2(保留兩位有效數(shù)字).
11.為了測量某電池的電動勢 E(約為3V)和內(nèi)阻 r,可供選擇的器材如下:
A.電流表G1(2mA 100Ω) B.電流表G2(1mA 內(nèi)阻未知)
C.電阻箱R1(0~999.9Ω) D.電阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑動變阻器R3(0~10Ω 1A) F.滑動變阻器R4(0~1000Ω 10mA)
G.定值電阻R0(800Ω 0.1A) H.待測電池
I.導(dǎo)線、電鍵若干
(1)采用如圖甲所示的電路,測定電流表G2的內(nèi)阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:
I1(mA) | 0.40 | 0.81 | 1.20 | 1.59 | 2.00 |
I2(mA) | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
根據(jù)測量數(shù)據(jù),請在圖乙坐標中描點作出I1—I2圖線.由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于
▲ Ω.
(2)在現(xiàn)有器材的條件下,測量該電池電動勢和內(nèi)阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動變阻器①應(yīng)該選用給定的器材中 ▲ ,電阻箱②選 ▲ (均填寫器材代號).
(3)根據(jù)圖丙所示電路,請在丁圖中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實物電路的連接.
12.選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)
A.(選修模塊3-3)(12分)
(1)下列說法中正確的是 ▲
A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力
B.擴散運動就是布朗運動
C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體
D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進行方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述
(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是 ▲ m(保留一位有效數(shù)字).
(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強為p0,重力加速度為g.
①求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強;
②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).
B.(選修模塊3-4)(12分)
(1)下列說法中正確的是 ▲
A.照相機、攝影機鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理
B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現(xiàn)象
C.太陽光是偏振光
D.為了有效地發(fā)射電磁波,應(yīng)該采用長波發(fā)射
(2)甲、乙兩人站在地面上時身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8c(c為光速)的飛船同向運動,如圖所示.此時乙觀察到甲的身高L ▲ L0;若甲向乙揮手,動作時間為t0,乙觀察到甲動作時間為t1,則t1 ▲ t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).
(3)x=0的質(zhì)點在t=0時刻開始振動,產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時刻波的圖象如圖所示,質(zhì)點A剛好開始振動.
①求波在介質(zhì)中的傳播速度;
②求x=4m的質(zhì)點在0.14s內(nèi)運動的路程.
C.(選修模塊3-5)(12分)
(1)下列說法中正確的是 ▲
A.康普頓效應(yīng)進一步證實了光的波動特性
B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的
C.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征
D.天然放射性元素衰變的快慢與化學(xué)、物理狀態(tài)有關(guān)
(2)是不穩(wěn)定的,能自發(fā)的發(fā)生衰變.
①完成衰變反應(yīng)方程 ▲ .
②衰變?yōu)?img width=40 height=25 src="http://thumb.1010pic.com/pic1/1899/wl/3/40403.gif" >,經(jīng)過 ▲ 次α衰變, ▲ 次β衰變.
(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核,復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子,變成氧核.設(shè)α粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為m2,質(zhì)子質(zhì)量為m0, 氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對論效應(yīng).
①α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間,復(fù)核的速度為多大?
②求此過程中釋放的核能.
四、計算題:本題共3小題,共計47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
13.如圖所示,一質(zhì)量為m的氫氣球用細繩拴在地面上,地面上空風(fēng)速水平且恒為v0,球靜止時繩與水平方向夾角為α.某時刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知氫氣球在空氣中運動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kv(k為已知的常數(shù)).則
(1)氫氣球受到的浮力為多大?
(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?
(3)一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運動,其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等,求此時氣球速度大。ㄔO(shè)空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).
14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線框abcd,線框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長為L.有一方向豎直向下的有界磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,磁場區(qū)寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場區(qū).
(1)若線框以速度v勻速穿過磁場區(qū),求線框在離開磁場時ab兩點間的電勢差;
(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度a運動,經(jīng)過t1時間ab邊開始進入磁場,求cd邊將要進入磁場時刻回路的電功率;
(3)若線框以初速度v0進入磁場,且拉力的功率恒為P0.經(jīng)過時間T,cd邊進入磁場,此過程中回路產(chǎn)生的電熱為Q.后來ab邊剛穿出磁場時,線框速度也為v0,求線框穿過磁場所用的時間t.
15.如圖所示,有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心O到MN的距離OO1=2R,圓筒軸線與磁場平行.圓筒用導(dǎo)線通過一個電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū),已知電子質(zhì)量為m,電量為e.
(1)若電子初速度滿足,則在最初圓筒上沒有帶電時,能夠打到圓筒上的電子對應(yīng)MN邊界上O1兩側(cè)的范圍是多大?
(2)當圓筒上電量達到相對穩(wěn)定時,測量得到通過電阻r0的電流恒為I,忽略運動電子間的相互作用,求此時金屬圓筒的電勢φ和電子到達圓筒時速度v(取無窮遠處或大地電勢為零).
(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發(fā)熱功率.
為鍛煉身體,小明利用所學(xué)物理知識設(shè)計了一個電子拉力計,下圖是原理圖.輕質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計,P與R1間的摩擦不計),彈簧勁度系數(shù)為100 N/cm.定值電阻R0=5 Ω,a、b是一根長為5 cm的均勻電阻絲,阻值R1=25 Ω,電源輸出電壓恒為U=3 V,理想電流表的量程為0~0.6 A.當拉環(huán)不受力時,滑片P處于a端.下列關(guān)于這個電路的說法正確的是
A.小明在電路中連入R0的目的是保護電路
B.當拉環(huán)不受拉力時,閉合開關(guān)后電流表的讀數(shù)為0.1 A
C.當拉力為400 N時,電流表指針指在0.3 A處
D.當拉力為400 N時,電流表指針指在0.5 A處
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若三題都做,則按A、B兩題評分。
A.(選修模塊3-3)(12分)
1.下列說法中正確的是( )
A.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體
B.一定質(zhì)量氣體壓強不變溫度升高時,吸收的熱量一定大于內(nèi)能的增加量
C.因為擴散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關(guān),所以擴散現(xiàn)象和布朗運動也叫做熱運動
D.液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力,是因為表面層的分子分布比液體內(nèi)部緊密
2.將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴,則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml。現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的直徑是_________m(保留一位有效數(shù)字)。
3.如圖所示,一直立汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱良好,開始時活塞被螺栓K固定,F(xiàn)打開螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強為p0,重力加速度為g。
(1)求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強p;
(2)設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。
B.(選修模塊3-4)(12分)
(1)下列說法中正確的是( )
A.眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象
B.電磁波和機械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
C.驅(qū)動力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時,受迫振動的振幅最大,這種現(xiàn)象叫共振。
D.在測定單擺周期時,為減小實驗誤差,最好在小球經(jīng)過最高點時開始計時
(2)相對論論認為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān);在高速前進中的列車的中點處,某乘客突然按下手電筒,使其發(fā)出一道閃光,該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等,都為c,站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_______(填“相等”、“不等”)。并且,車上的乘客認為,電筒的閃光同時到達列車的前、后壁,地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的______(填“前”、“后”)壁。
(3)如圖所示,某列波在t=0時刻的波形如圖中實線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時刻的波形圖。已知t=0時刻質(zhì)點P正在做加速運動,求質(zhì)點P振動的周期和波的傳播速度。
C.(選修模塊3-5)(12分)
(1)下列說法正確的是( )
A.電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子的波動性
B.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短
C.原子核內(nèi)部某個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r,放出β射線
D.氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時,要釋放一定頻率的光子,同時電子的動能增加,電勢能減小
(2)2009年諾貝爾物理學(xué)獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標有A和K的為光電管,其中K為陰極,A為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,電流計中有示數(shù),若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數(shù)逐漸減小,當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零,讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V;現(xiàn)保持滑片P位置不變,光電管陰極材料的逸出功為________,若增大入射光的強度,電流計的讀數(shù)________(填“為零”或“不為零”)。
(3)一個靜止的,放出一個速度為v1的粒子,同時產(chǎn)生一個新核,并釋放出頻率為的γ光子。寫出該核反應(yīng)方程式,求出這個核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度v2。(不計光子的動量)
一、選擇題:共12小題,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.
題 號
1
2
3
4
5
6
答 案
B
CD
BCD
ABD
AB
C
題 號
7
8
9
10
11
12
答 案
BC
BCD
C
AB
AC
BCD
二、實驗題:本題共2小題,每空2分,共16分.按題目要求把答案直接寫在答題紙上.
13.(1) 0.956J 0.941J (2) c , 當?shù)刂亓铀俣?/u>g
14.電壓 0-1V 電流 0-
三、計算題:本題共4小題,共36分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和主要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值與單位.
15. 因此時水平面對小球的彈力為零,小球在繩沒有斷時受到繩的拉力F1和彈簧的彈力
F2作用而處于平衡狀態(tài),依據(jù)平衡條件得
,解得N -------(2分)
剪斷繩后小球在豎直方向仍平衡,水平面支持力平衡重力FN=mg
彈簧的彈力產(chǎn)生瞬時加速度,-(2分)
-----------------(2分)
16.(1)---------------------------(3分)
(2)--------------(1分)
流過燈的電流--------------(1分)
R3電阻為 --------------(1分)
電流表讀數(shù)為---------------------(2分)
17.(1)A、B、C三物塊系統(tǒng)機械能守恒。B、C下降L,A上升L時,A的速度達最大。
2mgL ?MgL =1/2(M+
當C著地后,若B恰能著地,即B物塊下降L時速度為零。A、B兩物體系統(tǒng)機
械能守恒。
MgL-mgL=1/2(M+m)V2 ------------------(2分)
將V代入,整理得:M=m所以時,B物塊將不會著地。--(2分)
(2)若,B物塊著地,著地后A還會上升一段。設(shè)上升的高度為h,B著
地時A、B整體的速度大小為V1,從C著地至B著地過程中根據(jù)動能定理可得
得--(2分)
B著地后A繼續(xù)上升的高度------------(1分)
A 上升的最大高度H=
18.(1)從A點射出的粒子,由A到A′的運動時間為T,根據(jù)運動軌跡和對稱性,
x軸方向 --------------------------------(1分)
y軸方向 -------(2分)解得:---- ---(2分)
(2)設(shè)到C點距離為△y處射出的粒子通過電場后也沿x軸正方向,粒子第一次達x軸用時△t,水平位移為△x,則
------------------------------------(2分)
粒子從電場射出時的速度方向也將沿x軸正方向,則 - (2分)
解之得: --------------------------(2分)
即AC間y坐標為 (n = 1,2,3,……)-----------(2分)
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