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一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1.理想变压器原副线圈匝数之比为1:10,输入电压增加20 V时,输出电压(A)降低2 V(B)增加2 V(C)降低200 V(D)增加200 V
2.如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直方向的夹角为a,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为
(A)T/sina | (B)T/cosa | (C)T sina | (D)T cosa |
3.如图所示的电路中,电阻R = 2Ω.断开S 后,电压表的读数为3 V;闭合S 后,电压表的读数为2 V,则电源的电阻r 为
(A)1Ω | (B)2Ω | (C)3Ω | (D)4Ω |
4.1970年成功发射的"东方红一号"是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动.如图所示,设卫星在近地点、远地
点的速度分别为v1 、v2 ,近地点到地心的距离为r ,地球质量为M ,引力常量为G .则
(A)v1 > v2 ,v1 = ![]() |
(B)v1 > v2 ,v1 >![]() |
(C)v1 < v2 ,v1 =![]() |
(D)v1 < v2 ,v1 >![]() |
5.一匀强电场的方向竖直向上,t=0 时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P ,不计粒子重力,则P-t 关系图象是
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.错选或不答的得0分.
6.如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为,运动半径为,角速度大小为,重力加速度为,则座舱
(A)运动周期为2πR/ω (B)线速度的大小为ωR (C)受摩天轮作用力的大小始终为 mg(D)所受合力的大小始终为mω2/R
7.如图,在光滑水平桌面上,a 和b 是两条固定的平行长直导线,通过的电流强度相等.矩形线框位于两条导线正中间,通有顺时针方向的电流,在a、b 产生的磁场作用下静止.则a、b 的电流方向是(A)均向左(B)均向右(C)a 的向左,b 的向右(D)a 的向右,b 的向左
8.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m ,从A 点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A 点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s ,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中
(A)弹簧最大弹力μmg(B)物块克服摩擦力做的功2μmgs (C)弹簧最大弹性势能μmgs (D)物块在A 点的初速度
9.如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q 的点电荷固定在A 点.先将一电荷量也为+q 的点电荷Q1 从无穷远处(电势为0)移到C 点,此过程中,电场力做功为-W.再将Q1 从C点沿CB 移到B 点并固定.最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2 从无穷远处移到C点.下列说法正确的有
(A)Q1 移入之前,C 点的电势为W/q (B)Q1 从C 点移到B 点的过程中,所受电场力做的功为0
(C)Q2 从无穷远处移到C 点的过程中,所受电场力做的功为2W (D)Q2 在移到C 点后的电势能为-4W
三、简答题:本题分必做题(第10~12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
10.(8分)某兴趣小组用如题10-1图所示的装置验证动能定理.
(1)有两种工作频率均为50 Hz 的打点计时器供实验选用: A.电磁打点计时器 B.电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力阻力较小,应选择______▲______(填A或B).
(2)为保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘子中取出适量沙子,直到轻推小车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是_____▲_____(填甲或乙).
(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码.接通打点计时器电源,松开小车,小车运动.纸带被打出一系列点,其中的一段如题10-2图所示.图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A 点的速度vA =_____▲_____m/s.
(4)测出小车的质量为M ,再测出纸带上起点到A 点的距离为L .小车动能的变化量可用∆Ek = 1/2 Mv 算出.砝码盘中砝码的质量为m ,重力加速度为g.实验中,小车的质量应__▲__(填远大于、远小于或接近)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用W = mgL 算出.多次测量,若W 与∆Ek 均基本相等则验证了动能定理。
11.(10分)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如题11-1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动___▲___(填A、B或C),直到听见"喀喀"的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。
(2)选择电阻丝的 ___▲___(填同一或不同)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径。
(3)题11-2甲图中Rx 为待测电阻丝.用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入11-2乙图实物电路中正确位置。
(4)为测量R ,用题11-2甲图中电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1 和电流I1值,作出U1 - I1 关系图象如题11-3图示.将电压表改接在a、b 两端,测得5组电压U2 和电流I2 的值见下表,根据表中的数据,在方格纸上作出U2 - I2 图象。
U2 0.50V,I220.0mA;U2 1.02V,I240.0mA;U2 1.54V,I260.0mA;U2 2.05V,I280.0mA;U2 2.55V,I2100.0mA。
(5)由此,可求得电阻丝的Rx = ___▲___Ω.根据电阻定律得到电阻丝的电阻率。
12.[选修3–5](12分)(1)质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为 ▲ .A. mv/M B.Mv/m c.mv/(m+M) d.Mv(m+M)
(2)100年前,卢瑟福用α粒子轰击氮核打出质子.后来,人们用α粒子轰击Ni 核也打出质子:
He +
Ni →
Cu +
H + X ,反应中X 是 ▲ (填电子、正电子或中子)。目前人类获得核能的主要方式是 ▲ (填核衰变、核裂变或核聚变).
(3)在"焊接"视网膜的眼科手术中,所用激光的波长λ = 6.4×10-7 m ,每个激光脉冲的能量E = 1.5×10-2 J .求每个脉冲中的光子数目.(已知普朗克常量h = 6.63×10-34 J·s ,光速c = 3×108 m/s 。保留一位有效数字)
13.本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A 小题评分.
A.[选修3–3](12分) (1)在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体___▲___。
(A)分子无规则运动停息下来 (B)每个分子速度大小均相等(C)分子平均动能保持不变(D)分子密集程度保持不变
(2)由于水表面张力,荷叶上水滴总是球形。在水滴表面层中,水分子间相互作用总体上表现为___▲___(选填引力或斥力).分子势能Ep 和分子间距离r 的关系图如13A-1示,总体上反映小水滴表面层中水分子Ep 的是图中__▲__(选填AB或C)位置.
(3)如题13A-2图所示,一定质量理想气体经历A→B 的等压过程,B→C 的绝热气体(气体与外界无热量交换),其中B→C 过程中内能减少900 J .求A→B→C 过程中气体对外界做的总功。
B.[选修3–4](12分)(1)一单摆做简谐运动,在角度增大的过程中,摆球的___▲___。
(A)位移增大 | (B)速度增大 | (C)回复力增大 | (D)机械能增大 |
(2)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的__▲__(填折射、干涉或衍射).当缝的宽度__▲__(选填远大于或接近)光波的波长时,这种现象十分明显。
(3)如图所示,某L 形透明材料的折射率n = 2 .现沿AB 方向切去一角,AB 与水平方向的夹角为θ .为使水平方向的光线射到AB 面时不会射入空气,求θ 的最大值。
四、计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.
14.(15分)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的面积S =0.3m2、电阻R = 0.6Ω,磁场的磁感应强度B = 0.2 T .现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在∆t = 0.5 s 时间内合到一起.求线圈在上述过程中
(1)感应电动势的平均值E ; (2)感应电流的平均值I ,并在图中标出电流方向 ; (3)通过导线横截面的电荷量q 。
15.(16分)如图所示,质量相等的物块A 和B 叠放在水平地面上,左边缘对齐.A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ .先敲击A ,A 立即获得水平向右的初速度,在B 上滑动距离L 后停下.接着敲击B ,B 立即获得水平向右的初速度,A、B 都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。求: (1)A 被敲击后获得的初速度大小vA ;
(2)在左边缘再次对齐的前、后,B 运动加速度的大小αB 、αB´ ; (3)B 被敲击后获得的初速度大小vB。
16.(16分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B .磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N ,MN = L ,粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.质量为m 、电荷量为-q 的粒子速度一定,可以从左边界的不同位置水平射入磁场,在磁场中做圆周运动的半径为d ,且d < L .粒子重力不计,电荷量保持不变。
(1)求粒子运动速度的大小v ; (2)欲使粒子从磁场右边界射出,求入射点到M 的最大距离dm ;
(3)从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场,PM=d,QN=d/2 ,求粒子从P到Q到运动时间t。