2017年四川省普通高中学业水平物理试卷 Word版含解析

2017年四川省普通高中学业水平物理试卷
　
一、本部分共有18小题，每小题3分，共54分．每小题中只有一个选项符合题意要求，请将其选出，填在答题卡上相应的位置．
1．在国际单位制中，下列单位不属于基本单位的是（　　）
A．牛顿
B．米
C．千克
D．秒
2．运动员在相距20m的A、B两点间进行“折返跑”训练．从A点沿直线跑到B点，又从B点沿原路返回A点．此过程中运动员通过的路程和位移的大小分别是（　　）
A．40
m，40
m
B．40
m，0
C．0，40
m
D．40m，20
m
3．关于速度与加速度的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．加速度增大，速度一定增大
B．速度为零，加速度一定为零
C．速度很大，加速度可能为零
D．速度越大，加速度一定越大
4．如图所示，物块在固定的粗糙斜面上自由下滑的过程中，物块受力的个数为（　　）
A．2个
B．3个
C．4个
D．5个
5．在下列图象中，表示物体做匀变速运动的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．小球做自由落体运动，从开始下落计时，在下落过程中的第1秒内，第2秒内，第3秒内的位移之比为（　　）
A．1：2：3
B．1：4：9
C．1：：
D．1：3：5
7．如图所示，马拉着车在平直公路上行驶．关于马与车的相互作用，下列说法中正确的是（　　）
A．马拉车的力大于车拉马的力
B．马拉车的力小于车拉马的力
C．马拉车的力与车拉马的力，只有在车匀速运动时大小才相等
D．马拉车的力与车拉马的力大小始终相等，与车做何种运动无关
8．在绕地球做匀速圆周运动的“天宮“二号太空舱内，下列哪个实验可以正常进行进行（　　）
A．用弹簧测力计测手对测力计的拉力
B．研究自由落体运动
C．用天平测物体质量
D．研究液体对物体的浮力
9．在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙“转弯进入了球门．守门员“望球莫及”，轨迹如图所示．足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是（　　）
A．合外力的方向与速度方向在一条直线上
B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向
10．一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现前方发生了事故，立即刹车，若汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2，则从开始刹车到停下来的时间和位移分別为（　　）
A．4
s，80
m
B．4
s，40
m
C．2
s，40
m
D．4
s，20
m
11．经典力学体系是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，是整个现代物理学和天文学基础，关于经典力学的适用范围，下列说法中正确的是（　　）
A．微观、低速和强引力场
B．宏观、高速和弱引力场
C．宏观、低速和弱引力场
D．微观、高速和强引力场
12．在2016年的夏季奥运会上，中国女排在困境中凭借精湛技术、顽强毅力和团结拼搏的精神战胜对手夺得冠军．在近网扣球中，排球的运动可视为平抛运动，若扣球点离地面的高度为h，排球的初速度为v0，重力加速度为g，则该排球在平抛运动的过程中（　　）
A．飞行的时间为
B．飞行的时间为
C．飞行的水平位移为v0
D．飞行的水平位移为v0
13．中国高铁是具有自主核心技术的“中国造”，随“一带一路”走出国门．在高速铁路弯道设计中，外轨略高于内轨，当列车以规定速度运行时，刚好不侧向挤压轨道，则（　　）
A．当列车的速度大于规定速度时将侧向挤压内轨
B．当列车的速度大于规定速度时将侧向挤压外轨
C．当列车的速度小于规定速度时将侧向挤压外轨
D．当列车的速度小于规定速度时不侧向挤压轨道
14．山地自行车比赛是勇敢者的运动．自行年的大齿轮和小齿轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动．如图所示，A、B和C分别是大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的点，则（　　）
A．A、B两点角速度相等
B．A、C两点角速度相等
C．B、C两点线速度大小相等
D．A、B两点线速度大小相等
15．2016年11月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射了“天链星”一1号的第四颗地球同步卫星，它可以为低轨道的“天宮“二号提供信息数据中转服务．则该地球同步卫星（　　）
A．可以在西昌上空相对地面静止
B．线速度比“天宫”二号大
C．角速度比“天宮“二号大
D．向心加速度比“天宮“二号小
16．空降伞兵在某次跳伞训练中，打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动，其加速度为a，下降的高度为h，伞兵和装备系统的总质量为m，取重力加速度为g．此过程中伞兵和装备系统的（　　）
A．动能减少了mah
B．动能增加了mgh
C．重力势能减少了mgh
D．重力势能增加了mgh
17．两个共点力F1、F2的合力的最大值为7N，最小值为1N．当F1、F2的夹角为90°时，合力大小为（　　）
A．5N
B．5N
C．6N
D．8N
18．“歼20”在某次试飞中，其着陆过程可视为匀减速直线运动，减速时的初速度为v0，所受合外力为F，经过一段时间t后，速度变为零，在此过程中（　　）
A．F的平均功率为Fv0
B．F的平均功率为Fv0
C．F在时刻的功率为Fv0
D．F做的功为Fv0t
　
二、填空题（共8小题，每小题4分，共20分）请将答案填在下列题中的横线上．【下列19-20题，为全体考生必答题】
19．如图所示，一根轻弹簧原长l0=l0cm，挂上一个质量m=20g的钩码后，长度变为l1=12cm，重力加速度g取10m/s2，则该弹簧的劲度系数为　　N/m；若在下方挂上5个20g的钩码，弹簧长度变为　　cm．（弹簧均在弹性限度内）
20．在某次救援训练中，直升机沿着水平方向匀速飞行，救援队员沿着竖直绳索向上攀升．若飞机水平飞行速度为4
m/s，救援队员沿绳索攀升速度为2m/s，则救援队员相对地面的速度大小为　　m/s，方向与竖直方向成θ角，tanθ=　　．
21．真空中有两个点电荷q1、q2，当它们之间的距离为r时，相互作用力为F．若保持它们的距离不变，将它们的电荷量均增加一倍，它们之间的相互作用力变为　　F；若保持它们的电荷量不变，将它们之间的距离增加一倍，它们之间的相互作用力变为　　F．
22．在电磁波谱中，穿透能力最强的是　　（选填“X射线”或“γ射线”）；不管白天或黑夜，所有物体都会发射或反射　　（选填“红外线”或“紫外线”），利用这一特征，制成了各种探测器，用来寻找目标．
23．如图为电能输送示意图，图中A为　　变压器，B为　　变压器．（选填“升压”或“降压”）
24．电流周围磁场的磁感线方向可以由右手螺旋定则判定：如图所示，如果右手弯曲的四指与　　的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上　　的方向．（选填“电流“或“磁感线”）
25．在如图所示的电路中，电阻R=2.0Ω，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω．闭合开关S后，通过电阻R的电流为　　A；断开开关S后，电源两端电压为　　V．
26．如图所示为等量异种点电荷的电场线分布图，a、b为电场线上的两点，则a、b两点的电势关系是φA　　φB（选填“＜“或“＞“）．将一负电荷从电场中的a点移到b点，电场力做　　功（选填“正”或“负”）．
　
三、计算题：（解答必须写出明确的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位，只写出最后结果的不能得分，请将解答填写在答题卡上相应的位置）
27．如图所示，质量m=4.0kg的物体，在20N的水平拉力F作用下，以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）撤去拉力后，物体在水平面上滑行的最大距离．
28．如图所示，一根长L=0.8m不可伸长的轻质细绳，一端系一质量m=0.1kg的小球，另一端固定在O点．现将小球拉到与O点等高的位置A，细绳处于拉直状态，由静止释放，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，小球到达最低点B时，求：
（1）小球速度大小；
（2）细绳对小球拉力的大小．
29．如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面向里，长L=0.2m的直导线放在纸面内．当导线中通有I1=1A，方向如图所示的电流时，导线受到的安培力大小F1=4×10﹣2
N．
（1）请在图中画出安培力的方向；
（2）求磁场的磁感应强度大小；
（3）若将电流大小变为I2=1.5A时，求此导线受到的安培力大小．
30．如图所示，平行金属板P、Q水平放置，两板间距离为d，板间存在垂直于平行金属板的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B1，两板间电势差为U．现有质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，以某一速度沿垂直电场和磁场方向射入金属板P、Q间，恰好沿直线通过平行金属板．粒子离开金属板匀速飞行一段距离后进入另一边界为圆形的匀强磁场区域（未画出），圆形区域内磁场的磁感应强度大小为B2，方向垂直纸面向外，粒子在圆形区域内速度方向改变90°时离开圆形区域，不计粒子所受重力，整个装置处在真空中．求：
（1）粒子速度大小；
（2）粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径；
（3）圆形区域的最小面积．
　
2017年四川省普通高中学业水平物理试卷
参考答案与试题解析
　
一、本部分共有18小题，每小题3分，共54分．每小题中只有一个选项符合题意要求，请将其选出，填在答题卡上相应的位置．
1．在国际单位制中，下列单位不属于基本单位的是（　　）
A．牛顿
B．米
C．千克
D．秒
【考点】力学单位制．
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．
【解答】解：千克、米、秒都是国际单位制的基本单位．牛顿、库仑是国际单位制中的导出单位，故BCD属于基本单位，A不属于基本单位．
本题选不是国际单位制的基本单位的．故选：A
　
2．运动员在相距20m的A、B两点间进行“折返跑”训练．从A点沿直线跑到B点，又从B点沿原路返回A点．此过程中运动员通过的路程和位移的大小分别是（　　）
A．40
m，40
m
B．40
m，0
C．0，40
m
D．40m，20
m
【考点】位移与路程．
【分析】根据位移和路程的定义进行分析解答；明确物体回到原点时，位移为零；而路程是物体实际经过的轨迹的长度．
【解答】解：由题意可知，运动员返回到原点，故位移为零；
而路程等于经过的轨迹的长度；故路程为s=2×20=40m；故B正确，ACD错误
故选：B．
　
3．关于速度与加速度的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．加速度增大，速度一定增大
B．速度为零，加速度一定为零
C．速度很大，加速度可能为零
D．速度越大，加速度一定越大
【考点】加速度；速度．
【分析】根据加速度的定义式a=可知物体的加速度等于物体的速度的变化率，加速度描述速度变化的快慢．
加速度的方向就是物体速度变化量的方向，与物体速度无关，即物体的速度变化越快物体的加速度越大
【解答】解：A、加速度增大，如果加速度方向与速度方向相反，速度减小，故A错误；
B、速度为零，加速度不一定为零，比如，竖直上抛物体到最高点时速度为零，而加速度不是零．故B错误．
C、物体的速度很大，加速度可能为零，例如速度大的匀速直线运动，故C正确；
D、速度与加速度无关，加速度不一定越大，例如高速匀速飞行的飞机，速度很大，而加速度为零．故D错误．
故选：C
　
4．如图所示，物块在固定的粗糙斜面上自由下滑的过程中，物块受力的个数为（　　）
A．2个
B．3个
C．4个
D．5个
【考点】物体的弹性和弹力．
【分析】对物体受力分析，按照重力、支持力和摩擦力的顺序进行分析，明确物体受力个数．
【解答】解：对物体受力分析可知，物体一定受重力、支持力作用，同时物体沿粗糙斜面下滑，则一定受沿斜面向上的摩擦力，故共三个力，故B正确，ACD错误．
故选：B．
　
5．在下列图象中，表示物体做匀变速运动的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】匀变速运动的特点是加速度恒定不变，速度时间图线是一条倾斜的直线．根据图象的形状分析物体的运动性质．
【解答】解：A、位移随时间均匀增大，表示该物体做匀速直线运动，不是匀变速运动．故A错误．
B、x﹣t图象的斜率等于速度，可知，该图表示物体的速度为零，处于静止状态，故B错误．
C、由v﹣t图象的斜率表示加速度，可知，该物体的加速度不变，体做匀变速直线运动，故C正确．
D、速度不随时间而变化，表示物体做匀速直线运动，故D错误．
故选：C
　
6．小球做自由落体运动，从开始下落计时，在下落过程中的第1秒内，第2秒内，第3秒内的位移之比为（　　）
A．1：2：3
B．1：4：9
C．1：：
D．1：3：5
【考点】自由落体运动．
【分析】自由落体运动做初速度为零的匀加速直线运动，结合位移时间公式求出1s内、2s内、3s内的位移之比，从而得出第1s内、第2s内、第3s内的位移之比．
【解答】解：根据h=知，在1s内、2s内、3s内的位移之比为1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，故D正确，A、B、C错误．
故选：D．
　
7．如图所示，马拉着车在平直公路上行驶．关于马与车的相互作用，下列说法中正确的是（　　）
A．马拉车的力大于车拉马的力
B．马拉车的力小于车拉马的力
C．马拉车的力与车拉马的力，只有在车匀速运动时大小才相等
D．马拉车的力与车拉马的力大小始终相等，与车做何种运动无关
【考点】作用力和反作用力．
【分析】明确牛顿第三定律的内容，知道两个相互作用的物体之间的力为作用力和反作用力，二者大小相等，方向相反，作用在两个物体上．
【解答】解：马拉车的力与车拉马的力为作用力和反作用力，它们大小始终相等，与车做何种运动无关，故D正确，ABC错误．
故选：D．
　
8．在绕地球做匀速圆周运动的“天宮“二号太空舱内，下列哪个实验可以正常进行进行（　　）
A．用弹簧测力计测手对测力计的拉力
B．研究自由落体运动
C．用天平测物体质量
D．研究液体对物体的浮力
【考点】牛顿运动定律的应用﹣超重和失重．
【分析】在太空中运行的宇宙飞船机舱内物体处于失重状态，仪器的使用以及实验操作中凡是与重力有关的都不能使用．
【解答】解：A、弹簧测力计根据胡克定律制成，与重力无关，可以正常使用，故A正确；
B、物体处于失重状态，不可能做自由落体运动，故不能正常进行，故B错误；
C、天平是利用杠杆的原理，天平平衡需要物体的重力，所以天平不能在失重状态下有效使用，故C错误；
D、研究浮力时需要在重力作用下才能工作，与重力有关，故D错误；
故选：A．
　
9．在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙“转弯进入了球门．守门员“望球莫及”，轨迹如图所示．足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是（　　）
A．合外力的方向与速度方向在一条直线上
B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向
【考点】物体做曲线运动的条件；曲线运动．
【分析】明确曲线运动的性质，知道曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，而受力方向一定指向曲线的凹侧．
【解答】解：足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，故C正确，ABD错误．
故选：C．
　
10．一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现前方发生了事故，立即刹车，若汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2，则从开始刹车到停下来的时间和位移分別为（　　）
A．4
s，80
m
B．4
s，40
m
C．2
s，40
m
D．4
s，20
m
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】根据速度时间关系求从开始刹车到停下的时间，由位移公式求从开始刹车到停下的位移；
【解答】解：根据，有：'
由，有：
选项B正确，ACD错误
故选：B
　
11．经典力学体系是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，是整个现代物理学和天文学基础，关于经典力学的适用范围，下列说法中正确的是（　　）
A．微观、低速和强引力场
B．宏观、高速和弱引力场
C．宏观、低速和弱引力场
D．微观、高速和强引力场
【考点】经典时空观与相对论时空观的主要区别．
【分析】经典力学的适用范围是宏观、低速情形，高速情形要用相对论，微观粒子运动要用量子力学．
【解答】解：经典力学的理论体系是经过几代科学家长期的探索，历经曲折才建立起来的；经典力学的基础是牛顿运动定律，但不只包含牛顿定律，牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题，在生产、生活及科技方面起着重要作用；经典力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础．但
经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场，故C正确，ABD错误；
故选：C
　
12．在2016年的夏季奥运会上，中国女排在困境中凭借精湛技术、顽强毅力和团结拼搏的精神战胜对手夺得冠军．在近网扣球中，排球的运动可视为平抛运动，若扣球点离地面的高度为h，排球的初速度为v0，重力加速度为g，则该排球在平抛运动的过程中（　　）
A．飞行的时间为
B．飞行的时间为
C．飞行的水平位移为v0
D．飞行的水平位移为v0
【考点】平抛运动．
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出排球飞行的时间t．结合初速度和时间求出飞行的水平位移．
【解答】解：排球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
h=gt2；
得：t=
水平方向做匀速直线运动，飞行的水平位移
x=v0t=v0．
故选：A
　
13．中国高铁是具有自主核心技术的“中国造”，随“一带一路”走出国门．在高速铁路弯道设计中，外轨略高于内轨，当列车以规定速度运行时，刚好不侧向挤压轨道，则（　　）
A．当列车的速度大于规定速度时将侧向挤压内轨
B．当列车的速度大于规定速度时将侧向挤压外轨
C．当列车的速度小于规定速度时将侧向挤压外轨
D．当列车的速度小于规定速度时不侧向挤压轨道
【考点】向心力．
【分析】当列车以规定速度运行时，所需的向心力由支持力和重力的合力提供的．当速度大于规定速度时，合力已不足以提供所需的向心力，由火车外轨挤压轮缘的力来弥补不足．当速度小于规定速度时，合力超过所需的向心力，则由火车内轨挤压轮缘的力来抵消一部分．
【解答】解：AB、当列车以规定速度运行时，所需的向心力由支持力和重力的合力提供的．当列车的速度大于规定速度时，所需要的向心力增大，列车的支持力与重力的合力不足以来提供列车转弯所需要的向心力，列车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与外轨相互挤压，故A错误，B正确．
CD、当列车的速度小于规定速度时，列车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，列车有向心趋势，将侧向挤压内轨，故C、D错误；
故选：B
　
14．山地自行车比赛是勇敢者的运动．自行年的大齿轮和小齿轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动．如图所示，A、B和C分别是大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的点，则（　　）
A．A、B两点角速度相等
B．A、C两点角速度相等
C．B、C两点线速度大小相等
D．A、B两点线速度大小相等
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】依据：同线传动线速度相等；同轴传动角速度相等．可判定各个选项．
【解答】解：同线传动线速度相等；同轴传动角速度相等，可知：
A、D、由图可知A、B两点边缘点为同线，故线速度相等，由于其半径不同，由v=ωr可知角速度不相等．故A错误，D正确；
B、由图后轮边缘点C与小齿轮边缘点B为同轴，故角速度相等，而A与B的角速度不相等，所以A、C两点角速度不相等，故B错误；
C、由图后轮边缘点C与小齿轮边缘点B为同轴，故角速度相等，而B与C的半径本题，所以线速度不同，故C错误．
故选：D
　
15．2016年11月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射了“天链星”一1号的第四颗地球同步卫星，它可以为低轨道的“天宮“二号提供信息数据中转服务．则该地球同步卫星（　　）
A．可以在西昌上空相对地面静止
B．线速度比“天宫”二号大
C．角速度比“天宮“二号大
D．向心加速度比“天宮“二号小
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、向心加速度和向心力的表达式进行讨论即可．
【解答】解：A、地球同步卫星的轨道平面与地球的赤道平面重合，不可能在西昌上空相对地面静止，故A错误；
B、根据，“天宫二号”的轨道半径小，线速度大，故B错误；
C、根据，“天宫二号”的轨道半径小，角速度比同步卫星大，故C错误；
D、根据，“天宫二号”的轨道半径小，向心加速度比同步卫星的向心加速度大，故D正确；
故选：D
　
16．空降伞兵在某次跳伞训练中，打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动，其加速度为a，下降的高度为h，伞兵和装备系统的总质量为m，取重力加速度为g．此过程中伞兵和装备系统的（　　）
A．动能减少了mah
B．动能增加了mgh
C．重力势能减少了mgh
D．重力势能增加了mgh
【考点】功能关系．
【分析】根据牛顿第二定律可求得系统受到的合外力，再根据功的公式和动能定理求得动能的变化量．由重力做功求得重力势能的变化．
【解答】解：AB、系统做匀加速直线运动，速度增大，动能增加．由牛顿第二定律知，系统所受的合力
F=ma，由动能定理知动能的增加量等于合力做功，为mah，故A、B错误．
CD、系统的高度下降了h，重力做功为mgh，所以重力势能减小了mgh，故C正确，D错误．
故选：C
　
17．两个共点力F1、F2的合力的最大值为7N，最小值为1N．当F1、F2的夹角为90°时，合力大小为（　　）
A．5N
B．5N
C．6N
D．8N
【考点】力的合成．
【分析】两个力同向时，合力最大，等于两个力之和；两个力反向时，合力最小，等于两个力之差；两个力不共线时遵循平行四边形定则．
【解答】解：两个共点力F1、F2的合力的最大值为7N，最小值为1N，故
F1+F2=7N
F1﹣F2=1N
故F1=4N，F2=3N
根据平行四边形定则，两个力垂直时，合力为：；
故选A．
　
18．“歼20”在某次试飞中，其着陆过程可视为匀减速直线运动，减速时的初速度为v0，所受合外力为F，经过一段时间t后，速度变为零，在此过程中（　　）
A．F的平均功率为Fv0
B．F的平均功率为Fv0
C．F在时刻的功率为Fv0
D．F做的功为Fv0t
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】根据P=Fv，v为平均速度时，可求出F的平均功率；时刻的速度等于整个过程的平均速度，再根据P=Fv可求解时刻的功率；求出F作用的位移，根据W=Fl求F做的功；
【解答】解：AB、平均速度，F的平均功率为，故A正确，B错误；
C、时刻速度为，所以F在时刻的功率为，故C错误；
D、整个过程的位移，F做的功为，故D错误；
故选：A
　
二、填空题（共8小题，每小题4分，共20分）请将答案填在下列题中的横线上．【下列19-20题，为全体考生必答题】
19．如图所示，一根轻弹簧原长l0=l0cm，挂上一个质量m=20g的钩码后，长度变为l1=12cm，重力加速度g取10m/s2，则该弹簧的劲度系数为　10　N/m；若在下方挂上5个20g的钩码，弹簧长度变为　20　cm．（弹簧均在弹性限度内）
【考点】胡克定律．
【分析】当弹簧挂上m=20g的钩码时，弹簧的弹力F1=mg，伸长的长度x1=2cm，由胡克定律求弹簧的劲度系数．
若在下方挂上5个20g的钩码，弹簧的弹力F2=5mg，根据胡克定律求出弹簧伸长的长度，再求出弹簧长度．
【解答】解：当弹簧挂上m=20g的钩码时，弹簧的弹力
F1=mg=0.02×10=0.2N，弹簧伸长的长度
x1=l1﹣l0=2cm=0.02m
根据胡克定律F=kx得
k===10N/m
若在下方挂上5个20g的钩码，弹簧的弹力F2=5mg，根据胡克定律可知此时弹簧伸长的长度
x2=5x1=10cm
弹簧长度为
l2=l0+x2=10cm+10cm=20cm
故答案为：10，20．
　
20．在某次救援训练中，直升机沿着水平方向匀速飞行，救援队员沿着竖直绳索向上攀升．若飞机水平飞行速度为4
m/s，救援队员沿绳索攀升速度为2m/s，则救援队员相对地面的速度大小为　2　m/s，方向与竖直方向成θ角，tanθ=　2　．
【考点】运动的合成和分解．
【分析】根据给出的速度大小及方向，根据平行四边形定则进行合成，作出平行四边形，再根据几何关系即可明确合速度的大小以及方向．
【解答】解：将两速度进行合成，如图所示；
根据速度的合成和分解规律可知，当绳索保持在竖直方向上时，合速度为：
v合==m/s=2m/s；
速度方向与竖起方向上的夹角的正切值为：
tanθ===2；
故答案为：2，2．
　
21．真空中有两个点电荷q1、q2，当它们之间的距离为r时，相互作用力为F．若保持它们的距离不变，将它们的电荷量均增加一倍，它们之间的相互作用力变为　4　F；若保持它们的电荷量不变，将它们之间的距离增加一倍，它们之间的相互作用力变为　　F．
【考点】库仑定律．
【分析】本题比较简单，直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式，则可求得距离不变后的相互作用力，从而解出正确结果．
【解答】解：由库仑定律可得：
变化前：F=
若保持它们的距离不变，将它们的电荷量均增加一倍，
变化后：F′==4F；
若保持它们的电荷量不变，将它们之间的距离增加一倍，
变化后：F″==F；
故答案为：4，．
　
22．在电磁波谱中，穿透能力最强的是　γ射线　（选填“X射线”或“γ射线”）；不管白天或黑夜，所有物体都会发射或反射　红外线　（选填“红外线”或“紫外线”），利用这一特征，制成了各种探测器，用来寻找目标．
【考点】X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性．
【分析】根据电磁波谱中各种电磁波的特点与性质，同时明确各种光在生产生活中的应用即可求解．
【解答】解：根据电磁波谱规律可知，穿透能力最强的是γ射线；
而由于任何物体在任何时间内均可以发射或反射红外线，因此利用红外线制成了各种探测器；
故答案为：γ射线；红外线．
　
23．如图为电能输送示意图，图中A为　升压　变压器，B为　降压　变压器．（选填“升压”或“降压”）
【考点】变压器的构造和原理；远距离输电．
【分析】明确远距离输电的过程，知道在输电中要先升压以提高电压减小功率损失，到达用户后要先降压再使用．
【解答】解：为了减小电能的损失，在输电中要采用高压输电，故先经升压变压器将电压升高进行输送，当电到达用户后再经降压变压器将电压降至220V，故A为升压变压器，B为降压变压器．
故答案为：升压；降压．
　
24．电流周围磁场的磁感线方向可以由右手螺旋定则判定：如图所示，如果右手弯曲的四指与　电流　的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上　磁感线　的方向．（选填“电流“或“磁感线”）
【考点】安培定则．
【分析】安培定则：右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．
【解答】解：根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法是：右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．
故答案为：电流；磁感线
　
25．在如图所示的电路中，电阻R=2.0Ω，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω．闭合开关S后，通过电阻R的电流为　1　A；断开开关S后，电源两端电压为　3　V．
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】本题是闭合电路问题，根据闭合电路欧姆定律列式求电路中的电流I．断路时电源两端的电压等于电源的电动势；
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得：
I==
断开开关S后，电源两端的电压等于电源的电动势，即U=3V
故答案为：1
3
　
26．如图所示为等量异种点电荷的电场线分布图，a、b为电场线上的两点，则a、b两点的电势关系是φA　＞　φB（选填“＜“或“＞“）．将一负电荷从电场中的a点移到b点，电场力做　负　功（选填“正”或“负”）．
【考点】电势差与电场强度的关系；电场线．
【分析】沿着电场线电势逐渐降低，电场强度可以用电场线形象描述；电场力做负功，电势能增大，电场力做正功，电势能减小．
【解答】解：根据沿着电场线电势逐渐降低可知，a、b同一条为电场线上的两点，则a、b两点的电势关系是φA＞φB．负电荷在电势高处的电势能小，所以若将一负电荷从电场中的a点移到b点，则电势能增大，电场力做负功．
故答案为：＞；负
　
三、计算题：（解答必须写出明确的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位，只写出最后结果的不能得分，请将解答填写在答题卡上相应的位置）
27．如图所示，质量m=4.0kg的物体，在20N的水平拉力F作用下，以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）撤去拉力后，物体在水平面上滑行的最大距离．
【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
【分析】（1）物体做匀速直线运动，根据共点力平衡求出物体受到的摩擦力大小，再由摩擦力公式求解动摩擦因数；
（2）撤去拉力后物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求出匀减速运动的加速度大小，结合速度位移公式求出滑行的最大距离．
【解答】解：（1）因为物体做匀速直线运动，则有：
F﹣f=0．
N﹣mg=0
又
f=μN
联立解得：μ=0.5
（2）撤去拉力后，根据牛顿第二定律得匀减速运动的加速度大小为：a==μg=5m/s2．
撤去F后物体滑行的最大距离为：x===0.4m
答：（1）物体与水平面间的动摩擦因数是0.5；
（2）撤去拉力后，物体在水平面上滑行的最大距离是0.4m．
　
28．如图所示，一根长L=0.8m不可伸长的轻质细绳，一端系一质量m=0.1kg的小球，另一端固定在O点．现将小球拉到与O点等高的位置A，细绳处于拉直状态，由静止释放，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，小球到达最低点B时，求：
（1）小球速度大小；
（2）细绳对小球拉力的大小．
【考点】机械能守恒定律；向心力．
【分析】（1）小球在运动过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律列式即可求得B点的速度；
（2）对B点根据受力析以及向心力公式列式，即可求得拉力大小．
【解答】解：（1）设小球到达B点的速度大小为vB，从A运动到B的过程中，由机械能守恒定律可得：
mgL=mvB2
解得：vB=4m/s
（2）小球运动到B点，设拉力为F，则有：
F﹣mg=m
解得：F=3N．
答：（1）小球速度大小为4m/s；
（2）细绳对小球拉力的大小为3N．
　
29．如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面向里，长L=0.2m的直导线放在纸面内．当导线中通有I1=1A，方向如图所示的电流时，导线受到的安培力大小F1=4×10﹣2
N．
（1）请在图中画出安培力的方向；
（2）求磁场的磁感应强度大小；
（3）若将电流大小变为I2=1.5A时，求此导线受到的安培力大小．
【考点】安培力．
【分析】（1）根据左手定则即可判断出安培力的方向；
（2）根据公式B=求解磁感应强度；
（3）根据公式F=BIL求解磁感应强度．
【解答】解：（1）磁场的方向向里，电流的方向向右上方，由左手定则可知，安培力的方向垂直于电流的方向向左上方，如图；
（2）当导线中通以I=5A的电流时，导线受到的安培力F=lN，故磁感应强度为：
B=T
（2）通电导线的电流增大到I2=1.5A时，磁感应强度不变，故导线受到的安培力F2为：
F2=BI2L=0.2×1.5×0.2=6×10﹣2
N
答：（1）通电导线所在空间的磁感应强度B的大小为0.2T；
（2）导线受到的安培力F′的大小为6×10﹣2
N．
　
30．如图所示，平行金属板P、Q水平放置，两板间距离为d，板间存在垂直于平行金属板的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B1，两板间电势差为U．现有质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，以某一速度沿垂直电场和磁场方向射入金属板P、Q间，恰好沿直线通过平行金属板．粒子离开金属板匀速飞行一段距离后进入另一边界为圆形的匀强磁场区域（未画出），圆形区域内磁场的磁感应强度大小为B2，方向垂直纸面向外，粒子在圆形区域内速度方向改变90°时离开圆形区域，不计粒子所受重力，整个装置处在真空中．求：
（1）粒子速度大小；
（2）粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径；
（3）圆形区域的最小面积．
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】（1）由题意粒子沿直线通过复合场区，由竖直方向受力平衡可以求得粒子速度的大小．
（2）由洛仑兹力提供向心力就能求出粒子做匀速圆周运动的轨道半径．
（3）未知圆形区域的最小直径是以轨迹圆对应的弦长为直径，由此可以求出圆形区域的最小面积．
【解答】解：（1）粒子在金属板P、Q间做匀速直线运动
解得：v=
（2）设粒子在圆形磁场区域中做圆周运动的半径为R，由洛仑兹力提供向心力得：
解得：R=
（3）粒子在圆形磁场区域运动中轨迹如图，由几何关系知：圆心角α=90°，由题意可知最小圆形磁
场区域是以圆轨迹弦长为直径的圆．设圆形有界磁场区为r，有
则最小面积为：s=πr2=
答：（1）粒子速度大小为．
（2）粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径．
（3）圆形区域的最小面积为．
　
2017年5月8日