2007届高三第一学期物理期末综合练习(二)
注意事项:
1. 答第一卷前,考生务必将自己的姓名、学号写在答题卡上。
2.请在答卷纸上指定区域内作答,在试题卷上作答一律无效.
第Ⅰ卷(选择题 共38分)
一、单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个选项符合题意
1.下面的叙述中正确的是
A.物体的温度升高,所有分子的热运动动能都一定增大
B.能量耗散是从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
C.物质内部分子间引力和斥力都随着分子间距离增大而减小,分子势能随着分子间距离增大而增大
D.布朗运动是悬浮颗粒碰撞作用不平衡而造成的
2.2004年,我国和欧盟合作正式启动伽利略卫星导航定位系统计划,这将结束美国全球卫星定位系统(GPS)一统天下的局面。据悉,“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成,卫星的轨道高度为2.4×104 km,倾角为56,分布在3个轨道面上,每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星,当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上,则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较,以下说法中正确的是
A.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度,
B.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度,
C.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度,
D.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度。
3.两个相同的物体a、b,都静止在光滑水平面上。从某时刻起,它们分别受到水平恒力的作用而开始运动。若b所受恒力的大小是a的2倍。恒力对两物体作用的时间相同。分别用Ia、Ib、Wa、Wb表示这段时间内恒力对a、b的冲量大小和做功多少,下列结论正确的是
A.Wb=2Wa,Ib=2Ia B. Wb=4Wa,Ib=4Ia
C.Wb=2Wa,Ib=4Ia D. Wb=4Wa,Ib=2Ia
4. A、B两车由静止开始运动,运动方向不变,运动总位移相同,A行驶的前一半时间以加速度a1做匀加速运动,后一半时间以加速度a2做匀加速运动,而B则是前一半时间以加速度a2做匀加速度运动,后一半时间以加速度a1做匀加速运动,已知a1>a2,设A的行驶时间tA、未速度vA,B的行驶时间tB,未速度vB,则
A.tA
C.tA>tB,vA=vB D.tA>tB,vA>vB
5.如图所示,真空中A、B、C、D四点共线,且AB=BC=CD。若只在A点固定一个电荷量为+Q的点电荷,则B点处的场强为E,B、C两点的电势分别为8V、4V。若再将电荷量为-Q的点电荷固定在D点,则下列结论中错误的是(以无穷远处的电势为零)
A.B点的电势为4V,C点的电势为-4V
B. B、C点的场强均为1.25E,方向向右
C. B、C连线中点处的电势为零
D. B、C连线中点处的场强为E
6.在图4中,abcd是电阻不计的金属丝制成的长方形线框.质量为m的导体棒MN的长度为l,电阻是R,它可在ab边与dc边上无摩擦的滑动,且接触良好.线框处在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中.,MN在力F作用下,在ad与bc之间做简谐运动,图中的点划线为其平衡位置,且点划线、MN都与ad平行.棒MN的最大速度是vm,此过程中有下列说法,其中正确的是
A.F就是棒MN做简谐运动的回复力
B.棒受到的安培力和回复力是同时变大或变小的
C.F与安培力大小相等时的功率为
D.F的功率与电功率总是相等的
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分.
7.在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象,叫做气团。气团直径可达几千米。由于气团很大,其边缘部分与外界的热交换相对于整个气团的内能来说非常小,可以忽略不计。气团从地面上升到高空后温度可降低到-50℃。关于气团上升过程的下列说法中正确的是
A.气体对外做功,内能减少
B.外界对气团做功,,内能不变
C.体积收缩,内能不变
D.体积膨胀,内能减少
8.如图所示,a 、b 两点相距24m ,一列简谐波沿a 、b 所在的直线传播.t = 0 时,a 点处于波峰、b 点处于波谷;t = 0 . 5s 时,a 点处于波谷、b 点处于波峰.下列判断正确的是
A.波一定是由a 向b 传播的 B.周期可能是1s
C.波长可能是16m D.波速一定是48m/s
9.如图所示,条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是
A.在一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次
B. 磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
C. 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
D.若将线圈取走,磁铁要摆动更长的时间才会停下来
10.如图所示的正方形区域内有竖直向上的匀强电场和沿垂直于纸面向里的匀强磁场,现有两个带电微粒a、b均从左边界的同一点P以垂直于边界的方向进入该区域,并恰好都能开始做匀速圆周运动。(不考虑两带电微粒间的电场力)下列说法中正确的是
A.两微粒运动的周期一定相等
B.两微粒在该区域内经历的时间一定相等
C.两微粒在该区域内运动过程中,电势能都一直在减小
D.若微粒的初动量相等,则它们的轨道半径也一定相等
11.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U的关系图象如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率均为P,现将它们连接成如图(b)所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2,它们之间的大小关系有
A.、P1=4PD B.PD=P/9
C.PD第Ⅱ卷(非选择题共112分)
三.实验题:本题共 2小题,共 23分.把答案填在答题卡相应横线上或按题目要求作答.
12.(1)(6分)用砂摆可以描绘简谐运动的图象。如图所示,木板在水平面内以速度v做匀速直线运动,同时砂摆在竖直平面内做简谐运动,则砂摆中漏下的细沙在木板上形成振动图线.现只给一把刻度尺,要测出木板的速度(漏斗大小忽略不计),则:
(a)需要直接测量的物理量有 ▲ 和 ▲ 。
(b)已知重力加速度g,木板速度的表达式为v= ▲ 。
(2).(6分)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(a)该电动小车运动的最大速度为 ▲ m/s;
(b)该电动小车的额定功率为 ▲ W。(结果保留两位有效数字)
13.(1)如图,一只黑箱有 A、B、C三个接线柱,每两个接线柱间最多只能接一个电器元件,已知黑箱内的电器元件是一只电阻和一只二极管.某同学用正确的操作方法利用多用电表欧姆挡进行了6次测量,各次红、黑表笔的位置和测得的阻值如下表所示:
根据表中的数据:①画出黑箱内的电路图;
②电阻的阻值为 ▲ Ω;二极管的正向阻值为 ▲ Ω,反向阻值
为▲ Ω.
(2)随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现竟有九成样品的细菌超标或电导率不合格(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)。
①不合格的纯净水的电导率一定是偏_▲____(填大或小),且随着温度的升高而_▲____(填增大或减小)。
②对纯净水样品进行检验所用的设备如图所示,将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内,容器两端用金属圆片电极密封。请把检测电路用画线连接好(要求测量尽可能准确,已知水的电导率远小于金属的电导率,所用滑动变阻器的阻值较小)。
③由以上检测电路测出的水的电导率比其真实值偏 ▲ (填大或小)。
三.计算题:(本题共6题,共89分。解答应写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤)
14.(14分)2003年10月15日,我国成功发射了“神舟”五号载人宇宙飞船.火箭全长58.3m,起飞质量为479.8t,刚起飞时,火箭竖直升空,航天员杨利伟有较强的超重感,仪器显示他对座舱的最大压力达到他体重的5倍.飞船进入轨道后,21h内环绕地球飞行了14圈,将飞船运行的轨道简化为圆形.求
⑴点火发射时,火箭的最大推力.(g取10m/s2)
⑵飞船运行轨道与同步卫星的轨道半径之比.
15.(14分)如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b,a带电量为q(q>0),b不带电。M点是ON的中点,且OM=MN=L,整个装置放在与杆平行的匀强电场中。开始时,b静止在杆上MN之间的某点P处,a从杆上O点以速度v0向右运动,到达M点时速度为3v0/4,再到P点与b球相碰并粘合在一起(碰撞时间极短),运动到N点时速度恰好为零。求:
⑴电场强度E的大小和方向;
⑵a、b两球碰撞中损失的机械能;
⑶a球碰撞b球前的速度v.
16.(15分)如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k,下面悬挂一个质量为m的砝码A,手持木板B托住A缓慢向上压弹簧,至某一位置静止.此时如果撤去B,则A的瞬时加速度为.现用手控制B使之以的加速度向下做匀加速直线运动.求:
(1)砝码A能够做匀加速运动的时间?
(2)砝码A做匀加速运动的过程中,弹簧弹力对它做了多少功 木板B对它的支持力做了多少功?
17.(15分)如图,一正方形平面导线框abcd,经一条不可伸长的绝缘轻绳与另一正方形平面导线框a1b1c1d1相连,轻绳绕过两等高的轻滑轮,不计绳与滑轮间的摩擦。两线框位于同一竖直平面内,ad边和a1d1边是水平的。两线框之间的空间有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界MN和PQ均与ad边及a1d 1边平行,两边界间的距离为h=78.40cm。磁场方向垂直线框平面向里。已知两线框的边长均为l=40.00cm,线框abcd的质量为m1=0.40kg,电阻为R1=0.80Ω。线框a1b1c1d1的质量为m2=0.20kg,电阻为R2=0.40Ω。现让两线框在磁场外某处开始释放,两线框恰好同时以速度v=1.20m/s匀速地进入磁场区域,不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2。求:⑴磁场的磁感应强度大小。⑵ad边刚穿出磁场时,线框abcd中电流强度的大小。
18.(16分)一个带正电的粒子(重力不计),质量为m,电量为q,由静止开始,经加速电场加速后,垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动,圆心为O,半径为r.可将带电粒子的运动等效为一环形电流,环的半径等于粒子的轨道半径。求:
(1)加速电压U的大小;
(2)粒子在匀强磁场运动的等效环形电流;
(3)在O点位置一固定点电荷A,取适当的加速电压,使粒子仍可绕O做半径为r的圆周运动.现使磁场反向,但保持磁感应强度B的大小不变,改变加速电压,使粒子仍能绕O做半径为r的圆周运动,用已给的物理量m、q、B、r写出两次所形成的等效电流之差的绝对值 I.
19. (16分)如图31-1所示,从阴极K射出的电子经U0=5000V的电势差加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1=10cm,间距d=4cm的平行金属板AB之间。在离金属板边缘L2=75cm处放置一个直径D=20cm,带有记录纸的圆筒。整个装置放在真空内,电子发射的初速度不计,电子电量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg。
(1)若在金属板上加以U1=1000V的直流电压(A板电势高)后,为使电子沿入射方向作匀速直线运动到达圆筒,应加怎样的磁场(大小和方向);
(2)若在两金属板上加以U2=1000cos2πtV的交流电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=2转/秒匀速转动。试求出电子打在圆筒上竖直方向偏移距离随时间变化的关系式;并描绘出电子打在记录纸上的轨迹形状(画出1秒钟内所记录到的图形)。
综合练习(二)参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B C D A D C AD BC BD AC CD
12(1)(a) 1.5 m/s; (b) 1.2 W。
(2)(a)摆长L、AC间距离s (b)
13 (1)①图略 ② 100Ω ; 90 10K
(2)①偏大 增大。②测量部分用内接法,供电部分用分压电路。
③偏小
14.⑴对宇航员,进行受力分析并根据牛顿第二定律便有
,
对火箭,应用牛顿第二定律便有
由上式可以解得F=5Mg=2.4×107N
⑵飞船运行周期为 h, 轨道半径为r1,
同步卫星运行周期为 T2=24h ,轨道半径为r2,
对飞船及同步卫星分别有
,
于是有 解得
15解⑴a球从O到M WOM=
得:
方向向左
⑵设碰撞中损失的机械能为△E,对a、b球从O到N的全过程应用能的转化和守恒定律
-qE2L-△E=0-
则碰撞中损失的机械能为 △E==
⑶设a与b碰撞前后的速度分别为v、v′,则 mv=2mv’
又减少的动能△E=-=
16解(1)设初始状态弹簧压缩量为x1则kx1+mg=m× 可得x1=
当B以匀加速向下运动时,由于a<g,所以弹簧在压缩状态时A、B不会分离,分离时弹簧处于伸长状态.
设此时弹簧伸长量为x2,则mg-kx2= m× 可得x2=
A匀加速运动的位移s=x1+x2= s= 解得:
(2)∵x1=x2 ∴这一过程中弹簧对物体A的弹力做功为0
A、B分离时
由动能定理得:
代入得:
17.解⑴在两线框匀速进入磁场区域时,感应电动势均为E=BLV
两线框中的感应电流分别为说 I1=E/R1 I2=E/R2
ad边及b1c1边受到的安培力大小分别为 F1=BI1L F2=BI2L
设此时轻绳的拉力为T,两线框处于平衡状态,有
m1g-F1-T=0
m2g+F2-T=0
由以上各式,代入数据解得B=1.67T
⑵当两线框完全在磁场中时,两线框中无感应电流,运动中机械能守恒定律得
(m1-m2)g(h-l)=(m1+m2)v’2-(m1+m2)v2
ad边刚出场时,线框中感应电动势E=BLV’
感应电流I=BLV’/R1
由以上各式代入数据解得I=1.67A
18.解:(1)粒子在磁场中运动,由
设加速电压为U,则qU= 解得U=
(2) 粒子在磁场中运动周期T= 等效电流
(或由T=2лr/ v 得I=q/T=qv/2лr=)
(3)B反向,两次洛仑兹力必方向相反,由此可知库仑力一定指向圆心,
两次均作圆周运动,设运动速度分别为V1、V2,有
,
且 F1=F2
两次形成等效电流分别为
∴
又由得 得.
19分析与解:偏转极板上加恒定电压 U后,电子在电场中受到恒定的电场力作用,故所加的磁场方向只要使运动电子所受到的洛仑兹力与电场力等大反向即可。偏转极板上加上正弦交流电后,板间电场变为交变电场,电子在板间的运动是水平方向作匀速直线运动,竖直方向作简谐运动。偏出极板后作匀速直线运动,电子到达圆筒后,在筒上留下的痕迹是电子在竖直方向的“扫描”和圆筒匀速转动的合运动。
据动能定理:eU0=mV02,得电子加速后的入射速度为:
V0= =4.2×107m/s
(1)加直流电压时,A、B两板间场强:
E1=U1/d=1000/(4×10-2)=2.5×104v/m
为使电子作匀速直线运动,应使电子所受电场力与洛仑兹力平衡,即:qE1=qBV0,
得:B=E1/V0=(2.5×104)/(4.2×107)=6×10-4T
方向为垂直于纸面向里。
(2)加上交流电压时,A、B两板间场强为:
E2=U2/d=1000cos2πt/(4×10-2)=2.5×104cos2πt v/m
电子飞离金属板时的偏距为:y1=at12= (eE2/m)(L1/V0)2
电子飞离金属板时的竖直速度为:Vy=at1=(eE2/m)(L1/V0)
从飞离板到到达筒的偏距:y2=Vyt2=(eE2/m)(L1/V0)(L2/V0)=(eE2L1L2)/(mV02)
所以在纸筒上的落点对入射方向的总偏距为:(如图所示)
y=y1+y2=(L1/2+L2)(eE2L1/mV02)=(L1/2+L2)(L1U2/2U0d)
=(10/2+75)×10-2×(10×1000cos2πt)/(2×5000×4)=0.20cos2πt m
可见,在记录纸上的点以振幅0.20m,周期T=2π/ω=1秒而作简谐运动。因圆筒每秒转2周(半秒转1周),故在1秒内,纸上的图形如图31-3所示。
+Q
A B C D
O
N
S
P
E
B
打点计时器
纸带
图甲
6.01
5.99
6.00
5.88
5.35
5.04
4.71
4.40
4.07
6.00
单位:cm
图乙
— 3
3 15
0.6 3
a
b
M
N
O
v0
P
·
·
A
A
B
a
a1
b
c
d
b1
c1
d1
m1
m2
l
l
h
B
M
N
P
Q
θ/s
Y(m)
o
2п
п
PAGE
32007届高三第一学期物理期末综合练习(一)
命题人:高传连 审核人:翁以忠 时间:120分 满分:150分
注意事项:
1. 答第一卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.请在答卷纸上指定区域内作答,在试题卷上作答一律无效.
第Ⅰ卷(选择题 共38分)
一、单项选择题(本题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分。每小题只有一个选项符合题意 )
1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,不正确的说法是
A.英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G
B.伽利略应用“理想实验”推翻了亚里斯多德的力是维持物体运动的原因的观点
C.爱因斯坦根据光电效应现象,提出了光子说
D.经过长期的天文观测,天文学家第谷总结出行星运动三定律
2.下列说法中正确的是
A.由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏伽德罗常数
B.家用空调机向室外释放的热量等于其从室内吸收的热量
C.热量能自发地从低温物体传到高温物体
D.温度越高布朗运动就越激烈,所以布朗运动也叫做热运动
3.在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量。一个人骑电动自行车,消耗1Mj(106j)的能量可行驶30km,一辆载有4人的普通轿车,消耗320Mj的能量可行驶100km,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是
A.6︰1 B.12︰5 C.24︰1 D.48︰7
4.如图甲,在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P,在下面放一条白纸。当小球做简谐运动时,沿垂直于振动方向拉动纸带,笔P就在纸带上画出了一条振动曲线。已知在某次实验中如图方向拉动纸带,且在某段时间内得到如图乙的曲线,根据曲线可知这段时间内
A.纸带在加速运动 B.纸带在减速运动
C.振子的振动的周期在逐渐增加 D.振子的振动的周期在逐渐减小
5.如图所示:a、b为平行金属板,静电计的外壳接地,合上开关S后,静电计的指针张开一个较小的角度,能使角度增大的办法是
A.使a、b板的距离增大一些;
B.使a、b板的正对面积减小一些;
C.断开S,使a、b板的距离增大一些;
D.断开S,使a、b板的正对面积增大一些。
6.波源甲,乙分别在一根水平放置绳的左右两端,两波源发出的波在绳中的传播速度均是1m/s.在t=0时刻绳上的波形如图(a)所示.则根据波的叠加原理,以下叙述正确的是
A.当t=2s时,波形如图(1)所示;
当t=4s时,波形如图(2)所示
B.当t=2s时,波形如图(1)所示;
当t=4s时,波形如图(3)所示
C.当t=2s时,波形如图(2)所示;
当t=4s时,波形如图(1)所示
D.当t=2s时,波形如图(2)所示;
二、多项选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 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)
7.下列说法正确的是
A.物体分子间距离减小,分子力一定增大
B.物体分子间距离增大,分子势能可能增大
C.物体从外界吸收热量,其内能一定增大
D.质量、温度均相等的两个物体,它们的内能可能不相等
8.如图所示,两个完全相同的光滑球的质量均为m,放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间.若缓慢转动挡板至与斜面垂直,此过程中
A.A、B两球间的弹力不变
B.A球对斜面的压力逐渐增大
C.B球对斜面的压力先减小后增大
D.B球对挡板的压力逐渐减小
9.A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置如图,A线圈通有如图所示的交流电.则
在t1~t2时间内,A、B两线圈相吸
B.在t2~t3时间内,A、B两线圈相斥
C.t1时刻两线圈间无作用力
D.t2时刻两线圈间作用力最大.
10..均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,同步卫星所在轨道处的重力加速度为g',地球自转周期为T,下面列出的是关于三颗卫星中任意两颗卫星间距离s的表达式,其中正确的是
A. B. C. D.
11.如图所示,长为L,倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为 +q,质量为m小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则
A.小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能
B.A、B两点的电势差一定为mgL/q
C.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最小值一定是mgsinθ/q
D.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最大值一定是mg /q
第Ⅱ卷(非选择题共112分)
三、实验题:(本题共2小题,共21分。把答案填在答题卡相应横线上或按题目要求作答 )
12.(10分)(1)下图左所示读数为 ▲ mm。下图右所示为 ▲ cm。
(2)有以下几个分组实验:
A.用单摆测定重力加速度
B.研究匀变速直线运动
C.验证机械能守恒定律
D.验证动量守恒定律
上述实验中需要打点计时器的实验是 ▲ ;需要天平的是 ▲ ;需要刻度尺(或三角板)的实验是 ▲ 。(填写字母符号)
13.(11分)用以下器材测量待测电阻RX的阻值
A.待测电阻RX:阻值约为200Ω
B.电源E:电动势约为3.0V,内阻可忽略不计
C.电流表A1:量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω;
D.电流表A2:量程为0~20mA,内电阻约为r2≈8Ω;
E.定值电阻R0:阻值R0=80Ω;
F.滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为200Ω;
H.单刀单掷开关S,导线若干;
(1)为了测量电阻RX,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图,你认为正确的是 ;(填“甲”、“乙”或“丙”)(3分)
(2)滑动变阻器应该选_______;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 端;(填“a”或“b”)(4分)
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。则RX的表达式为:RX=______________ (4分)
四、计算或论述题:(本题共 6小题,共 90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 写出数值的单位。)
14. (14分)将两个相同的电流计分别与电阻并联后改装成电流表A1(0~3A)和电流表A2(0~0.6 A),现把这两个电流表并联接入如图所示的电路中测量电流,当可变电阻R调节为9Ω时,A2刚好满偏。问:
(l)A2满偏时,另一电流表A1的示数是多大?
(2)若可变电阻R调节为20Ω时.A1刚好半偏。已知A1、A2的内阻很小,求电源电动势和内电阻。
15. (14分)2006年3月17日,俄罗斯“勇士”特技飞行团在我国著名旅游胜地张家界进行特技飞行表演,重重地为“2006中国俄罗斯年”奏响了一篇完美的乐章.这次执行穿越天门山飞行任务的是俄罗斯著名的苏—27喷气式战斗机.工业上将喷气式战斗机向后喷出燃气产生的推力和自身重力的比称为推重比,已知苏—27型战斗机的推重比最大可达1.1∶1.在一次零重力实验中,飞行员操纵该型号飞机,从1450m的高度,以170m/s的初速度沿竖直线加速提升,30s后撤去动力,此后至多可以获得多长时间的零重力状态?(为保证安全飞机离地面的高度不能低于1000m,计算中取10m/s2,空气阻力不计).
16.(15分)高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的O点水平飞出,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,他落到了斜坡上的A点,A点与O点的距离s=12m,如图所示。忽略斜坡的摩擦和空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2。(sin37°=0.60;cos37°=0.80)
(1)运动员在空中飞行了多长时间?
(2)求运动员离开O点时的速度大小。
(3)运动员落到斜坡上顺势屈腿以缓冲,使他垂直于斜坡的速度在t=0.50s的时间内减小为零,设缓冲阶段斜坡对运动员的弹力可以看作恒力,求此弹力的大小。
17.(15分)如图,在xoy平面内,MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,y轴上离坐标原点4 L的A点处有一电子枪,可以沿+x方向射出速度为v0的电子(质量为m,电量为e)。如果电场和磁场同时存在,电子将做匀速直线运动.如果撤去电场,只保留磁场,电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场.不计重力的影响,求:
(1)磁感应强度B和电场强度E的大小和方向;
(2)如果撤去磁场,只保留电场,电子将从D点(图中未标出)离开电场,求D点的坐标;
(3)电子通过D点时的动能。
18.(16分)两条彼此平行间距 l=0.5m 的光滑金属导轨水平固定放置,导轨左端接阻值 R =2Ω 的电阻,右端接阻值 RL=4Ω的小灯泡,如图(a)所示.在导轨的 MNQ P矩形区域内有竖直向上的匀强磁场, MP的长 d =2m , MNQP区域内磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化如图(b)所示.垂直导轨跨接一金属杆,金属杆的电阻r=2Ω,两导轨电阻不计.在t=0时,用水平恒力 F 拉金属杆,使金属杆由静止开始从 GH 位置向右运动,当金属杆从 GH 位置运动到PQ 位置的过程中,小灯泡的亮度一直没有变化.
求:( 1 )通过小灯泡的电流 I .
( 2 )水平恒力 F 的大小.
( 3 )金属杆的质量 m .
19.(16分)弹簧的自然长度为L0,受力作用时的实际长度为L,形变量为x,x=|L-L0|.有一弹簧振子如图所示,放在光滑的水平面上,弹簧处于自然长度时M静止在O位置,一质量为m=20g的子弹,以一定的初速度v0射入质量为M=1.98kg的物块中,并留在其中一起压缩弹簧,且射入过程时间很短.振子在振动的整个过程中,弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示.(g取10m/s2)则
(1)根据图线可以看出,M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动
(2)子弹的初速度v0为多大?
(3)当M运动到O点左边离O点2cm的A点处时,速度v1多大?
(4)现若水平面粗糙,上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时,振子的速度变为3m/s,则M从开始运动到运动到A点的过程中,地面的摩擦力对M做了多少功?
物理参考答案
命题人:高传连 审核人:翁以忠 时间:120分 满分:150分
注意事项:
1. 答第一卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.请在答卷纸上指定区域内作答,在试题卷上作答一律无效.
第Ⅰ卷(选择题 共38分)
一、单项选择题(本题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分。每小题只有一个选项符合题意 )
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D A C A C D
二、多项选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 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)
题号 7 8 9 10 11
答案 BD AD ABC BC AC
三、实验题(本题2小题,共21分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答).
12、(10分)(1) 3.206 mm。 2.030 cm。
(2)需要打点计时器的实验是 BC ;需要天平的是 D ;需要刻度尺(或三角板)的实验是 ABCD 。(填写字母符号)
13、(11分) (1)为了测量电阻RX,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图,你认为正确的是 乙 ;(填“甲”、“乙”或“丙”)(3分)
(2)滑动变阻器应该选_ R1______;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 b 端;(填“a”或“b”)(4分)
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。则RX的表达式为:RX=_ I1(R0 +r1)/(I2—I1)_______ (4分)
14.解
15.解:
飞机提升的30s内做匀加速运动,设位移为h1,末速度为V1
F-mg=ma V1=V0+at1
h1=V0t1+at12/2
飞机再做竖直上抛运动,设时间为t2,上升高度为h2,
t2=V1/g
h2=V12/2g
设飞机从最高点下落h3时速度为v,时间为t3,接着减速下降h4到距地面1000m处速度恰好为零。
h3=gt32/2
v2=2gh3 v2=2ah4
h3+h4=1450+h1+h2-1000
失重状态对应的时间,t=t2+t3
由以上各式得,t=32.06s
16、解:(1)设运动员在空中飞行时间为t,运动员在竖直方向做自由落体运动,得
ssin37°=gt2,
解得: t==1.2s
(2)设运动员离开O点的速度为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即scos37°=v0t,
解得: v0==8.0m/s
(3)运动员落在A点时沿竖直向下的速度vy的大小为
vy=gt=12m/s
沿水平方向的速度vx的大小为 vx=8.0m/s。
因此,运动员垂直于斜面向下的速度vN为
vN=vycos37°-vxsin37°=4.8m/s
设运动员在缓冲的过程中受到斜面的弹力为N,
(N-mgcos37°)t =m vN
解得: N=mgcos37°+=880N
17.解:(1)只有磁场时,电子运动轨迹如图1所示
洛仑兹力提供向心力
由几何关系 求出垂直纸面向里(2分)
电子做匀速直线运动 求出沿轴负方向(1分)
(2)只有电场时,电子从MN上的D点离开电场,如图2所示
设D点横坐标为 (1分)
求出D点的横坐标为 (1分)
纵坐标为 (1分)
(3)从A点到D点,由动能定理 (1分)
求出 (1分)
18.(16分)
解:(1)当F力作用下,棒未运动到磁场区时,磁场变化导致电路中产生电动势。电路为r与R并联,再与RL串联,R总=5Ω,此时电动势E==dl=0.5×2×0.5V=0.5V
通过小灯泡的电流为:I==0.1A.
(2)当力F作用下,棒运动到磁场区时,是由于导体棒切割磁感线产生电动势,电路为r与RL并联,再与r串联,此时电路的总电阻:R总'=+2=Ω(实际上,如棒运动到磁场区时,磁场仍在变化,过一会,若磁场不再变化,显然这两种情况,灯泡的亮度应不同,既然是相同的,可见,感生与动生电动势必不同时存在,而且棒刚进入磁场时便发生变化,即棒进入磁场时刻为t=4s)
由于灯泡中电流不变,所以灯泡的电流IRL=0.1A,则流过棒的电流为I总=0.3A,棒受安培力为:FA=IlB=0.3×0.5×2=0.3N,灯泡中电流不变,知棒必匀速运动,由平衡知:外力F有:F=FA=0.3N。
(3)分析动生电动势,则E=I总R总'=0.3×=1V
而本身E=Blv 所以棒速度为:v=1m/s
由图象知:棒受恒力F由静止开始运动到4s时,速度变为v=1m/s,由动量定理有
Ft=mv m==1.2kg.
19(1)O点附近4㎝为振幅范围内振动。………………………..3分
(2)子弹打入物块的瞬间,二者组成的系统动量守恒:
mv0=(M+m)v
二者一起压缩弹簧,三者组成的系统机械能守恒:
(M+m)v2=Ep
根据图象可知,系统最大的弹性势能是16J,
代入数据可得:v0=400m/s………………………………….5分
(3)子弹打入物块的瞬间,二者组成的系统动量守恒:
mv0=(M+m)v1
二者一起压缩弹簧,三者组成的系统机械能守恒:
(M+m)v2=Ep +(M+m)v12
从图象可以看出M运动到O点左边离O点2cm的A点处时,Ep =4J
所以解得v1=3.46m/s …………………………………….. 5分
(4)由能量守恒得
EPm=EP’+(M+m)v22- Wf
解得:Wf=-3J………………………………………………… 3分
0
1
2
3
4
x/m
5
③
②
①
(a)
100080
A1
A2
Rx
R0
R
E
S
a
b
P
A1
A2
Rx
R0
R
E
S
a
b
P
A2
A1
Rx
R0
R
E
S
a
b
P
甲
乙
丙
B/T
t/s
O
2
4
4
8
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物理试卷共6页 第 页