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物 理 试 题
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。 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知
(A)太阳位于木星运行轨道的中心
(B)火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
(C)火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
(D)相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
2。如图所示,“旋转秋千冶中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是
(A)A的速度比B的大
(B)A与B的向心加速度大小相等
(C)悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
(D)悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的
3。 下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间
彼此绝缘。 坐标原点处电场强度最大的是
4。在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时(A) 变大,且R越大,U增大越明显
(B) 变大,且R越小,U增大越明显
(C) 变小,且R越大,U增大越明显
(D) 变小,且R越小,U增大越明显
5。水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等。 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的
(A)30%
(B)50%
(C)70%
(D)90%
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。 全部选
对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
6。将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。 a、b为电场中的两点,则
(A)a点的电场强度比b点的大
(B)a点的电势比b点的高
(C)检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
(D)将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功
7。如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同。 空气阻力不计,则
(A)B的加速度比A的大
(B)B的飞行时间比A的长
(C)B在最高点的速度比A在最高点的大
(D)B在落地时的速度比A在落地时的大
8。如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光。 要使灯泡变亮,可以采取的方法有
(A)向下滑动P
(B)增大交流电源的电压
(C)增大交流电源的频率
(D)减小电容器C的电容
9。如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。 弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。 物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为滋。 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零。 重力加速度为g。 则上述过程中
(A)物块在A点时,弹簧的弹性势能等于
(B)物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-32滋mga
(C)经O点时,物块的动能小于
(D)物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
三、简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分。 请将解答填写在答题卡相应的位置。
【必做题】
10。 (8分)为探究小灯泡的电功率和电压的关系,小明测量小灯泡的电压和电流,利用得到电功率。 实验所使用的小灯泡规格为“3。 0V1。 8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10。
(1)准备使用的实物电路如题10-1图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。 (用笔
画线代替导线)
(2)现有10、20和50的定值电阻,电路中的电阻 应选___▲____的定值电阻。
(3)测量结束后,应先断开开关,拆除___▲____两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。
(4)小明处理数据后将、描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2图所示。 请指出图象中不恰当的地方。
11。(10分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示。 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球。 手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球。 当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……。 这样,就可测出多个小球下落的总时间。
(1)在实验中,下列做法正确的有___▲____。
(A)电路中的电源只能选用交流电源
(B)实验前应将M调整到电磁铁的正下方
(C)用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度
(D)手动敲击M的同时按下秒表开始计时
(2)实验测得小球下落的高度H=1。 980m,10个小球下落的总时间T=6。 5s。可求出重力
加速度g=___▲____。 (结果保留两位有效数字)
(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法。
(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间 磁性才消失,因此,每个小球的实际下
落时间与它的测量时间相差,这导致实验误差。 为此,他分别取高度 和,测量n个小球下落的总时间和。 他是否可以利用这两组数据消除对实验结果的影响? 请推导说明。
12。【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A、B两小题评分。
A。 [选修3-3](12分)
如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。 其中,和为等温过程,和为绝热过程(气体与外界无热量交换)。 这就是著名的“卡诺循环”。
(1)该循环过程中,下列说法正确的是___▲____。
(A)过程中,外界对气体做功
(B) 过程中,气体分子的平均动能增大
(C) 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
(D) 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中,内能减小的过程是___▲____ (选填“”、“”、“”或“”)。 若气体在过程中吸收63kJ 的热量,在过程中放出38kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为___▲____ kJ。
(3)若该循环过程中的气体为1mol,气体在A状态时的体积为10L,在B状态时压强为A状态时的。 求气体在B状态时单位体积内的分子数。 (已知阿伏加德罗常数,计算结果保留一位有效数字)
B。 [选修3-4](12分)
(题12B-1图)
(1)如题12B-1图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz。 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为___▲____。
(A)1Hz
(B)3Hz
(C)4Hz
(D)5Hz
(2)如题12B-2图所示,两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v 接近光速c)。 地面上测得它们相距为L,则A测得两飞船间的距离___▲____ (选填“大于”、“等于”或“小于”)L。 当B向A发出一光信号,A测得该信号的速度为___▲____。
(3)题12B-3图为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,ABBC。 光线垂直AB射入,分别在CD和EA上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出。
若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)
C。 [选修3-5](12分)
(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的___▲____也相等。
(A)速度
(B)动能
(C)动量
(D)总能量
(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子()的能级图如题12C-1图所示。 电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____ (选填“近”或“远”)。 当大量
处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。
(3)如题12C-2图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0。 1m/ s。 A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0。2m/ s,求此时B的速度大小和方向。
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。 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13。 (15分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。 已知线圈的
匝数N=100,边长ab =1。 0m、bc=0。 5m,电阻r=2。 磁感应强度B在0~1s内从零均匀
变化到0。 2T。 在1~5s内从0。 2T均匀变化到-0。 2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。
求:
(1)0。 5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;
(2)在1~5s内通过线圈的电荷量q;
(3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q。
14。(16分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为和,各接触面间的动摩擦因数均为。 重力加速度为g。
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;
(3)本实验中, =0。 5kg, =0。 1kg, =0。 2,砝码与纸板左端的距离d=0。 1m,取g=10。 若砝码移动的距离超过=0。 002m,人眼就能感知。 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?
15。 (16分)在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如题15-1图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E和磁感应强度B随时间作周期性变化的图象如题15-2图所示。 x轴正方向为E的正方向,垂直纸面向里为B的正方向。在坐标原点O有一粒子P,其质量和电荷量分别为m和+q。 不计重力。 在时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动。
(1)求P在磁场中运动时速度的大小;
(2)求应满足的关系;
(3)在时刻释放P,求P速度为零时的坐标。
物理试题参考答案
一、单项选择题
1. C 2. D 3. B 4. C 5. A
二、多项选择题
6. ABD 7. CD 8. BC 9. BC
三、简答题
10. (1)(见右图)
(2)10
(3)电池
(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.
11. (1)BD (2)9. 4
(3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可)
(4)由和
可得,因此可以消去的影响.
12A. (1)C (2) 25
(3)等温过程,单位体积内的分子数.
解得,代入数据得
12B. (1)A (2)大于 c(或光速)
(3)由题意知,入射角°
则折射率最小值
12C. (1)C (2)近 6
(3)根据动量守恒
解得 离开空间站方向
14.