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1． 选择题
1..如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B 间的距离为2m,g 取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李,则( ).
A 乘客与行李同时到达B 处;
B 乘客提前0.5s到达B 处;
C 行李提前0.5s到达B 处;
D 若传送带速度足够大,行李最快也要2.5s才能到达B 处
【参考答案】. B
2．如图所示，AB为均匀带有电荷量为＋Q的细棒，C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB。AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为φ0 ，φ0可以等效成AB棒上某点P处、带电荷量为＋Q的点电荷所形成的电场在C点的电势。若PC的距离为r，由点电荷电势的知识可知φ0＝k。若某点处在多个点电荷形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。根据题中提供的知识与方法，我们可将AB棒均分成两段，并看成两个点电荷，就可以求得AC连线中点C′处的电势为
A．φ0 B．φ0
C．2φ0 D．4φ0
【参考答案】. C
3. 2014年3月8日凌晨2点40分，马来西亚航空公司一架波音777-200飞机与管制中心失去联系。2014年3月24日晚，初步确定失事地点位于南纬31°52’、东经115°52’的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域。有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时间在该区域正上方对海面拍照，则
A．该卫星一定是地球同步卫星
B．该卫星轨道平面与南纬31°52’所确定的平面共面
C．该卫星运行周期一定是地球自转周期的整数倍
D．地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍
【参照答案】D
【名师解析】
该卫星运行轨道经过南纬31°52’、东经115°52’的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域上空，而地球同步卫星一定在赤道上空，所以该卫星一定不是地球同步卫星，选项A错误。卫星运行万有引力提供向心力，轨道中心一定在地心，所以该卫星轨道平面不能与南纬31°52’所确定的平面共面，选项B错误。地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍，选项D正确C错误。
4.如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的光滑圆弧导轨相接，导轨电阻均不计。导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T。一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触。当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，最后导体棒摆角最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°， sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2则( )
A．磁场方向一定竖直向上
B．电源电动势E＝8.0 V
C．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝8 N
D．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048J
【参考答案】BD
5．在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成左右两个区域，在右区域中有水平向左的匀强电场，在右区域中离边界MN某一位置水平地面由静止释放一个质量为m的带电滑块（滑块的电荷量始终不变），如图甲所示，滑块运动的图像如图乙所示，不计空气阻力，则：( )
A．滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等
B．在t=5 s时，小球经过边界MN
C．滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2∶5
D．在滑块运动的整个过程中，滑动摩擦力做的功小于电场力做的功
【参考答案】CBD
2． 填空题
6.太阳与地球的距离为1.5×1011 m，太阳光以平行光束入射到地面。地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W约为三1.87×1024J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7％，而且将吸收到的35％能量重新辐射出去。太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）为 。
【参考答案】. 1.0×103 mm
【名师解析】设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为W，W＝1.87×1024J
凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为m
m＝W×0.93×0.65/(2.2×106)＝5.14×1017 kg ②
使地球表面覆盖一层水的厚度为h，则有h＝m/ρs地球，s地球=4πR2，
代入数据解得h＝1.01×103mm ③
即整个地球表面年平均降雨量约为1.0×103 mm
7．某课外活动小组利用竖直上抛运动来验证机械能守恒定律：
（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为 cm。图乙所示的弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA＝ m/s。
（2）用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比 较 与 是否相等就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号来表示）
（3）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，⑵中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是 。
7. 【参考答案】⑴（5分） 1.020 4.0m/s （2分）；
⑵ gh （2分）；
⑶ 小球上升过程中受到空气阻力的作用；速度越大，所受阻力越大（1分）
（3）小球通过光电门A的时间越短，说明小球速度越大。⑵中要验证的两数值差越大，说明机械能损失越大，克服空气阻力做功越大，阻力越大，这说明小球上升过程中受到空气阻力的作用；速度越大，所受阻力越大。
8.（9分）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请根据图10完成下列问题：
（1）在使用多用电表测量时，指针的位置如图10-甲所示，若选择开关拨至“×10”挡，则测量的结果为 Ω；若选择开关拨至“50mA”挡，则测量结果为 mA。
（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图10-乙所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图10-丙所示，则该图象的函数关系式为 ；
（3）下列对图10-丙中的I－Rx图线的解释或判断中正确的是
A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大
B．欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx＝0时电路中的电流I＝Ig
C．测量中，当Rx的阻值为图10-丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧
D．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左疏右密
【参考答案】（1） 140（2分）；26.0（2分）
（2）I＝ （2分）
（3）BC（3分）
（3）由于欧姆表是利用电流表作为显示电阻，由I＝可知，待测电阻最小为零时，电流最大，电流表指针满偏；待测电阻最大为无限大时（两表笔断开），电流为零，电流表指针在最左侧；，所以欧姆表的示数左大右小，最右端刻度为零，最左端刻度为无限大，选项A错误。欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx＝0时电路中的电流I＝Ig（满偏电流），选项B正确。测量中，当Rx的阻值为图10-丙中的R2时，大于中值电阻R1，指针位于表盘中央位置的左侧，选项C正确。Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏，选项D错误。
3． 计算题
9.如图（甲）所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中大小截面积分别为S1＝2cm2、S2＝1cm2，粗细管内水银长度分别为h1＝h2＝2cm，封闭气体长度为L＝22 cm。大气压强为p0＝76cmHg，气体初始温度为57℃。求：
（1）若缓慢升高气体温度，升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内；
（2）若温度升高至492K，液柱下端离开玻璃管底部的距离；
（3）在图（乙）中作出全过程的p-V图像。
代入数据 =369K （1分）
10 (20分)电子感应加速器利用变化的磁场来加速电子。电子绕平均半径为R的环形轨道（轨道位于真空管道内）运动，磁感应强度方向与环形轨道平面垂直。电子被感应电场加速，感应电场的方向与环形轨道相切。电子电荷量为e。
（1）设电子做圆周运动的环形轨道上磁感应强度大小的增加率为，求在环形轨道切线方向感应电场作用在电子上的力；
（1）设环形轨道平面上的平均磁感应强度大小的增加率为，试导出在环形轨道切线方向感应电场作用在电子上的力与的关系；
（3）为了使电子在不断增强的磁场中沿着半径不变的圆轨道加速运动，求和之间必须满足的定量关系。
考虑电子运行一圈感应电场所做的功,由电动势的定又可得
=2πRE ⑦
电子在圆轨道切向所受到的力为F=eE ⑧
由⑥⑦⑧式得F= eR⑨
(3)③和⑨式所表示的是同样的力的大小.
联立③⑨式得
= 。
这就是为了使电子在不断增强的磁场中沿着半径不变的圆轨道加速运动, 和之间必须满足的定量关系
11．(12分)某校物理兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图17所示，在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=0.3m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h=0.2m，水平距离s=0.6m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2 =2.6m，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。
（1）若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；
（2）若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出，求小滑块在A点弹射出的速度大小的范围。
12．（18分）如图12所示，一面积为S的N匝圆形金属线圈与阻值为R的外电阻连接成闭合电路，圆形金属线圈的总电阻值大小也为R，其余导线的电阻不计。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场，外电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系（坐标原点O在N板的下端）的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA与y轴的夹角∠AOy＝45°，AOx区域为无场区。在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、电荷量为＋q的粒子（不计重力），经过N板的小孔Q （0，L ）垂直y轴进入第一象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限。求：
（1）平行金属板M、N获得的电压U；
（2）yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B；
（3）粒子从P点射出到到达x轴的时间。
（3）粒子在电场中有： d = a t12 ⑦ 1分
= m a ⑧ 1分
粒子在磁场中有： T = ⑨ 1分
图9
B
A
甲
刻
度
尺
乙
1
0
2
4
3
10
0
20
V/cm3
（乙）
79
40
p/cmHg
80
81
82
44
48
52
60
56
64
68
83
（甲）
S1
S2
h2
h1
L
图17
图12
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1． 选择题
1..如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B 间的距离为2m,g 取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李,则( ).
A 乘客与行李同时到达B 处;
B 乘客提前0.5s到达B 处;
C 行李提前0.5s到达B 处;
D 若传送带速度足够大,行李最快也要2.5s才能到达B 处
2．如图所示，AB为均匀带有电荷量为＋Q的细棒，C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB。AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为φ0 ，φ0可以等效成AB棒上某点P处、带电荷量为＋Q的点电荷所形成的电场在C点的电势。若PC的距离为r，由点电荷电势的知识可知φ0＝k。若某点处在多个点电荷形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。根据题中提供的知识与方法，我们可将AB棒均分成两段，并看成两个点电荷，就可以求得AC连线中点C′处的电势为
A．φ0 B．φ0
C．2φ0 D．4φ0
3. 2014年3月8日凌晨2点40分，马来西亚航空公司一架波音777-200飞机与管制中心失去联系。2014年3月24日晚，初步确定失事地点位于南纬31°52’、东经115°52’的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域。有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时间在该区域正上方对海面拍照，则
A．该卫星一定是地球同步卫星
B．该卫星轨道平面与南纬31°52’所确定的平面共面
C．该卫星运行周期一定是地球自转周期的整数倍
D．地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍
4.如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的光滑圆弧导轨相接，导轨电阻均不计。导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T。一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触。当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，最后导体棒摆角最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°， sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2则( )
A．磁场方向一定竖直向上
B．电源电动势E＝8.0 V
C．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝8 N
D．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048J
5．在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成左右两个区域，在右区域中有水平向左的匀强电场，在右区域中离边界MN某一位置水平地面由静止释放一个质量为m的带电滑块（滑块的电荷量始终不变），如图甲所示，滑块运动的图像如图乙所示，不计空气阻力，则：( )
A．滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等
B．在t=5 s时，小球经过边界MN
C．滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2∶5
D．在滑块运动的整个过程中，滑动摩擦力做的功小于电场力做的功
2． 填空题
6.太阳与地球的距离为1.5×1011 m，太阳光以平行光束入射到地面。地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W约为三1.87×1024J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7％，而且将吸收到的35％能量重新辐射出去。太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）为 。
7．某课外活动小组利用竖直上抛运动来验证机械能守恒定律：
（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为 cm。图乙所示的弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA＝ m/s。
（2）用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比 较 与 是否相等就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号来表示）
（3）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，⑵中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是 。
8.（9分）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请根据图10完成下列问题：
（1）在使用多用电表测量时，指针的位置如图10-甲所示，若选择开关拨至“×10”挡，则测量的结果为 Ω；若选择开关拨至“50mA”挡，则测量结果为 mA。
（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图10-乙所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图10-丙所示，则该图象的函数关系式为 ；
（3）下列对图10-丙中的I－Rx图线的解释或判断中正确的是
A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大
B．欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx＝0时电路中的电流I＝Ig
C．测量中，当Rx的阻值为图10-丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧
D．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左疏右密
3． 计算题
9.如图（甲）所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中大小截面积分别为S1＝2cm2、S2＝1cm2，粗细管内水银长度分别为h1＝h2＝2cm，封闭气体长度为L＝22 cm。大气压强为p0＝76cmHg，气体初始温度为57℃。求：
（1）若缓慢升高气体温度，升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内；
（2）若温度升高至492K，液柱下端离开玻璃管底部的距离；
（3）在图（乙）中作出全过程的p-V图像。
10 (20分)电子感应加速器利用变化的磁场来加速电子。电子绕平均半径为R的环形轨道（轨道位于真空管道内）运动，磁感应强度方向与环形轨道平面垂直。电子被感应电场加速，感应电场的方向与环形轨道相切。电子电荷量为e。
（1）设电子做圆周运动的环形轨道上磁感应强度大小的增加率为，求在环形轨道切线方向感应电场作用在电子上的力；
（1）设环形轨道平面上的平均磁感应强度大小的增加率为，试导出在环形轨道切线方向感应电场作用在电子上的力与的关系；
（3）为了使电子在不断增强的磁场中沿着半径不变的圆轨道加速运动，求和之间必须满足的定量关系。
11．(12分)某校物理兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图17所示，在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=0.3m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h=0.2m，水平距离s=0.6m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2 =2.6m，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。
（1）若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；
（2）若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出，求小滑块在A点弹射出的速度大小的范围。
12．（18分）如图12所示，一面积为S的N匝圆形金属线圈与阻值为R的外电阻连接成闭合电路，圆形金属线圈的总电阻值大小也为R，其余导线的电阻不计。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场，外电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系（坐标原点O在N板的下端）的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA与y轴的夹角∠AOy＝45°，AOx区域为无场区。在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、电荷量为＋q的粒子（不计重力），经过N板的小孔Q （0，L ）垂直y轴进入第一象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限。求：
（1）平行金属板M、N获得的电压U；
（2）yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B；
（3）粒子从P点射出到到达x轴的时间。
图9
B
A
甲
刻
度
尺
乙
1
0
2
4
3
10
0
20
V/cm3
（乙）
79
40
p/cmHg
80
81
82
44
48
52
60
56
64
68
83
（甲）
S1
S2
h2
h1
L
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