高考精品模拟试卷物理
班级________ 姓名________ 得分________
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只
有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错
或不答的得0分。
1.如图1所示,a为未知的天然放射源,b为荧光屏,c为固定的显微镜,整个装置放
在真空中,此时从显微镜内观察到荧光屏上有闪烁的亮点,如果在a、b间插入一张薄纸,
观察到荧光屏上的亮点数没有什么明显变化,但当加一垂直射线方向的磁场时,亮点数明显
减少,由此可判断该放射源为( )
图1
A. 粒子放射源 B. 粒子放射源
C.光子放射源 D. 粒子、光子放射源
2.设想在太空中有一团稀薄气体(原始星云),其温度极低,接近绝对零度,因此气团
内的分子运动速率极小,甚至可以忽略不计。在分子力的作用下,下列现象可能发生的是( )
A.气团的体积将缩小,同时温度升高
B.气团的体积将缩小,同时温度降低
C.气团的体积将膨胀,同时温度升高
D.气团的体积将膨胀,同时温度降低
3.质量为1kg的物体置于水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数 =0.2。从t=0
开始物体以一定的初速度向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,则反映
物体受到的摩擦力随时间变化的图线是图2中的(取向右为正方向)( )
图2
4.一束复合光从空气射入玻璃中,得到a,b两条折射光线,如图3所示,则下列说法
正确的是( )
图3
A.折射光a的波长小于折射光b的波长
B.折射光b在折射光a后射出玻璃
C.如果让a,b两束光分别同时通过两窄缝,则在缝后屏上形成干涉直条纹
D.折射光a的光子能量大于折射光b的光子能量
5.如图4所示,一架航天飞机沿半径为r的圆轨道以周期T运行,为了返回地面,在
A点适当降低速率,于是沿与地球表面相切的椭圆轨道返回地面的B点,已知地球半径为R,
则航天飞机从A回到B的时间为( )
图4
A.
B.
C.
D.
6.电视画面每隔1/30s更迭一帧,当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时,观众如果
注视车辆的辐条,往往会产生奇怪的感觉。设车上有八根对称分布的完全相同的辐条,则下
列说法不正确的是( )
A.若在s内,每根辐条恰好转过45°,则观众觉得车轮是不动的
B.若在s内,每根辐条恰好转过360°,则观众觉得车轮是不动的
C.若在s内,每根辐条恰好转过365°,则观众觉得车轮是倒转的
D.若在s内,每根辐条恰好转过355°,则观众觉得车轮是倒转的
7. 粒子散射实验中,当 粒子最接近原子核时, 粒子的情况是( )
A.动能最小
B.势能最大
C. 粒子与金属原子组成的系统的能量最小
D.所受原子核的斥力最小
8.质量一定的30℃的水温度升高,下列说法正确的是( )
A.每个水分子热运动的速率都变大 B.水分子的平均动能变大
C.水的分子势能不变 D.分子间相互作用的引力不变
9.随着科技实力的不断增强,我国开始参与一些重大的国际科研活动。由中国提供永
磁体的阿尔法磁谱仪(图5为原理图),它曾由美国航天飞机携带升空安装在阿尔法国际空间
站中,主要使命之一是探索宇宙中的反物质。所谓的反物质即质量与正粒子相等,带电荷量
与正粒子相等但带电性相反的粒子,例如反质子即为。假如使一束质子、反质子、 粒
子和反 粒子组成的射线在正交电磁场中沿直线从点进入匀强磁场而形成四条
径迹,则( )
图5
A.点各粒子的动量相等 B.点各粒子的动能相等
C.1是反质子的径迹 D.4是反 粒子的径迹
10.如图6所示是高频焊接原理示意图,线圈中通以高频交变电流,待焊接的金属工
件中就会产生感应电流,由于焊接处有接触电阻,从而产生焦耳热,使温度升高,将金属熔
化,焊接在一起。我国生产的自行车车架就是用这种方法焊接的,为了使焊接处单位时间内
产生较大的焦耳热,可以采取的措施是( )
图6
A.提高交变电流的频率
B.增大焊接处的电阻
C.增大线圈的面积
D.适当增大线圈导线中的电流
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本大题共2小题,共20分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
11.(8分)用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率 。给定电压表(内阻约为50k )、电
流表(内阻约为40 )、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 )及导线若干。
(1)画出测量R的电路图。
(2)图7甲中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R
值的步骤:________,求出的电阻值R=________。(保留3位有效数字)
(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,
结果分别如图乙、图丙所示。由图可知其长度为________,直径为________。
图7
(4)由以上数据可求出P=________。(保留3位有效数字)
12.(12分)实验装置如图8甲所示:一木块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨
过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连。木块右侧与打点计时器的纸带相连。在重物牵引下,
木块在板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图乙给出了重物落地后,
打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的动摩擦因数 。
要求写出主要的运算过程,结果保留2位有效数字。(打点计时器所用交流电频率为50Hz,
不计纸带与木块间的拉力,取重力加速度)
图8
三(第13题)本题满分14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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.(14分)在小河上有座小木桥,一演员携带两个演出用的铁球,其总重力正好略大于
小桥的最大负荷量,为了能一次过桥,有人提议让演员像演出一样,将两球抛起并保证任何
时刻至多只有一个小球在手中,这样一边抛球一边过河,如图9所示,问他能否安全过桥。
图9
四(第14题)本题满分14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
14.(14分)夏季某日,某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云
团,受高空气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,由于不断与空气摩擦带电,
使两云团之间电势差保持不变,已知使空气电离的电场强度(即发生放电时的电场
强度)为V/m,云团间的电场可视为匀强电场,问:
(1)大约经过多长时间,将会发生放电现象?
(2)在这次放电中,从一块云团移到另一块云团的电荷量为500C,闪电历时0.01s,求释
放的能量及放电的平均电流。(设放电的电荷量远小于云团原来的带电荷量)
(3)写出在这次放电中,使空气中的氮气和氧气直接化合的化学方程式。
(4)已知1mol 和1mol 化合时要吸收180.7kJ能量,若上述放电现象发生时放出
的总能量有0.1%用于这一反应,那么生成物的物质的量是多少?
(5)此生成物在空气中随雨水流入土地,相当于给土壤施肥,请计算在这次闪电中相当
于给土壤施用了多少千克的尿素?
五(第15题)本题满分15分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
15.(15分)如图10所示,劲度系数为的轻质弹簧两端分别与质量为、的物块
2拴接,劲度系数为的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个
系统处于平衡状态,现施力将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧刚脱离桌面。
求在此过程中,物块1和物块2增加的重力势能。
图10
六(第16题)本题满分15分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
16.(15分)如图11所示,竖直绝缘杆处于方向彼此垂直、大小分别为E和B的匀强电
磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外。一个质量为m、带正电为q的小环从
静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为 。问:
图11
(1)小球速度多大时,小球加速度最大?是多少?
(2)小球下滑的最大速度是多少?
七(第17题)本题满分16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
17.(16分)在图12甲所示电路中,、均为定值电阻,且=100 ,的阻值
未知,是一滑动变阻器,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的端电压随
电流I的变化图线如图乙所示。其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点时
分别得到的。求:
图12
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器的最大值;
(4)上述过程中上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
八(第18题)本题满分16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
18.(16分)如图13所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨
道。在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒
力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点。求:
图13
(1)推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动所做的功最小?最小功为多少?
(3)x取何值时,完成上述运动用力最小?最小力为多少?
附加题
设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比,与雨点下落的速度v
的平方成正比,即(其中k为比例系数)
若把雨点看作球形,其半径为r,球的体积为,设雨点的密度为 ,求:
(1)每个雨点最终的运动速度。
(2)雨点的速度达到时,雨点的加速度a为多大?
(3)若雨点经过时间t达到最终运动速度,在不直接计算雨点下落高度的条件下,试
确定雨点下落高度H的范围。
参考答案
一、
1.B 2.A 3.B 4.AD 5.A 6.C
7.AB 8.B 9.C 10.ABD
二、
11.(1)图略,可用外接、分压或限流
(2)舍去左起第二点,画直线,求斜率,k=0.24,R=240
(3)0.802cm 0.194cm
(4) ·m
12.由给出的数据可知,重物落地后,木块在连续相等的时间T内的位移分别是:
,,,,,,
,,以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有
又知T=0.04s,解得。重物落地后木块只受摩擦力的作用,根据牛顿第
二定律有- mg=ma,解得 =0.30。
三、
13.解:出手后的球在空中经历了“C→b→A”的过程,历时记为,以速度入手后
的球与手一起经历一个“A→B→C”的过程,历时记为,如图所示。设人的质量为M,每
一个球的质量为m,桥的最大负荷为。
抛出的球在空中运行时间
与手作用的球:
(F-mg)=
所以
又因为(保证至多一球在手中),所以
,即F>2mg
所以
即
由此可见,按此方案人无法安全过桥。
四、
14.(1)电离时场强,由,
可知这时云团间距离。
∴
(2)这次闪电放出的能量为
平均电流为
(3)
(4)因为每吸收180.7kJ能量能生成2mol NO,则生成NO的物质的量为
(5)因为2mol NO与的含氮量相同,则此次放电相当的尿素质量为
。
五、
15.解:弹簧原被压缩
弹簧原被压缩
当下面弹簧刚脱离桌面时,弹簧恢复原长,而弹簧被拉长,且=
则在这个过程中物块1上升的高度为
所以物块1增加的重力势能为
物块2上升的高度为
其增加的重力势能为
16.解:小球开始下滑后受到5个力的作用,分别是竖直向下的重力mg,水平向右的
电场力,水平向左的洛伦兹力和竖直向上的摩擦力,此外还有水平方向杆的支持
力。
(1)当时,压力水平向左,小球下滑加速度
。
由上式可知a随v增加而增加,即小球做加速度增大的加速运动。
当Bqv=qE时,此时,加速度达最大值。
(2)当Bqv>qE时,水平向右,小球下滑加速度
由上式可知随v增大而变小,即小球做加速度减小的加速运动.
当=0时,速度达最大值
所以
七、
17.解:(1)由闭合电路欧姆定律得:
E=U+Ir
将图像中A、B两点的电压和电流代入得:
E=16+0.2r
E=4+0.8r
解得 E=20V,r=20
(2)当的滑片滑到最右端时,、均被短路,此时外电路电阻等于,且对应于
图线上B点,故由B点的U、I值可求出的阻值为:
(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,阻值最大。设此时外电路总电阻为R,由图像
中A点坐标求出:R=
又
代入数值解得滑动变阻器的最大阻值
(4)调到最大值时,、两端的电压达到最大值,消耗的功率也达最大。由于
此时对应于图线上A点,故电路中总电流I=0.2A。
两端的最大电压为:
.
消耗的最大功率为:
=2.25W
当的滑片从最左端滑至最右端时,外电路总电阻从小于电源内阻r变至大于r,当外
阻和内阻相等时,电源输出功率最大,其值为
。
八、
18.解:(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点.设质点在C点的速度为,质
点从C点运动到A点所用的时间为t,在水平方向 ①
竖直方向上 ②
解①②式有 ③
对质点从A到C由动能定理有
解得 . ④
(2)要使力F做功最少,确定x的取值,由知,只要质点在C点速
度最小,则功就最小,就是物理极值。若质点恰好能通过C点,设在C点最小速度为v,
由牛顿第二定律有,
则 ⑤
由③⑤式有,解得x=2R时,最小,
最小的功。
(3)由④式
得
因,x>0,由极值不等式有:当,即x=4R时,=8,最
小的力F=mg。
附加题:
解:分析雨点的受力情况可知,雨点在下落过程中受重力、空气阻力作用,开始时重力
大于空气阻力,雨点向下加速运动,随着速度增大,空气阻力随之增大,雨点加速度减小,
当重力等于空气阻力时,雨点达到最终的运动速度(也称收尾速度),用v-t图可以清晰地表
示出这一过程如图所示。
(1)当f=mg时,雨点达到最终速度,
∴ =mg,,得。
(2)由牛顿第二定律:mg-f=ma,∴ mg-,
解得:,即。
(3)雨点从下落至达到最终速度,经过时间t,在此过程中下落的高度为v-t图像中图
线与时间坐标轴所围的面积(图中阴影部分)。
若雨滴做初速度为零,末速度为的匀加速运动,则下落的高度为图中三角形AOt的
“面积”;若雨滴先做自由落体运动达到后,再匀速运动,则在t时间内,雨滴下落高度为图中四边形ABOt的“面积”,在此时间内雨滴下落的实际高度在此范围内。
即:,
∴ 。高考精品模拟试卷物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分120分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只
有一个选项是符合题目要求的。)
1.下列现象中,与原子核内部变化有关的是( )
A. 粒子散射 B.光电效应
C.天然放射现象 D.原子发光现象
2.科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上。从地球上看,它永远在太
阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息
我们可以推知( )
A.这颗行星的公转周期与地球相等
B.这颗行星的自转周期与地球相等
C.这颗行星的质量等于地球的质量
D.这颗行星的密度等于地球的密度
3.如图2-1为X射线管的结构示意图,E为灯丝电源,要使射线管发出X射线,须
在K、A两电极间加上几万伏的直流电压,其接法是( )
图2-1
A.高压电源正极应接在P点,X射线从K极发出
B.高压电源正极应接在P点,X射线从A极发出
C.高压电源正极应接在Q点,X射线从K极发出
D.高压电源正极应接在Q点,X射线从A极发出
4.如图2-2所示,一条小船位于200m宽的河正中A点处,从这里向下游处
有一危险区,当时水流速度为4m/s,为了使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水
中的速度至少是( )
图2-2
A. B. C.2m/s D.4m/s
5.初速为的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的
初始运动方向如图2-3所示,则( )
图2-3
A.电子将向右偏转,速率不变
B.电子将向左偏转,速率改变
C.电子将向左偏转,速率不变
D.电子将向右偏转,速率改变
6.太阳光照射在平坦的大沙漠上,我们在沙漠中向前看去,发现前方某处射来亮光,
好像太阳光从远处水面反射来的一样,我们认为前方有水,但走到该处仍是干燥的沙漠,这
现象在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到。对这种现象正确的解释是( )
A.越靠近地面,空气的折射率越大
B.这是光的干涉形成的
C.越靠近地面,空气的折射率越小
D.这是光的衍射形成的
7.一平板车静止在光滑的水平地面上,一可视为质点的小物体静止在平板车的右端,
如图2-4所示,对小车加一水平向右的恒力F,小物体与车同时开始运动,并开始计时,
时刻物体运动到平板车的中点,此时撤去恒力F,时刻小物体到达平板车的左端并开始落
下,下述说法中错误的是( )
图2-4
A.小物体所受的摩擦力一定小于F
B.~时间内,小物体和平板车组成的系统动量守恒
C.0~时间内,摩擦力对小物体做的功大于平板车克服小物体对平板车摩擦力的功
D.在0~和~这两段时间内小物体均向右作匀变速运动,而且加速度相等
8.质量为m的小球A以水平速度V与原来静止在光滑水平面上的质量为3m的小球B
发生正碰,已知碰撞过程中A球的动能减少了75%,则碰撞后B球的动能为( )
A. B. C. D.
9.如图2-5所示,质量为m,初速度为的带电体a,从水平面上的P点向固定的
带电体b运动,b与a电性相同,当a向右移动位移为S时,速度减为0,设a与地面间的
动摩擦因数为 ,当a从P点也以初速向右运动的位移为时,a的动能( )
图2-5
A.大于初动能的一半
B.等于初动能的一半
C.小于初动能的一半
D.动能的减少量等于电势能的增加量
10.一根电阻丝接100V的直流电压,1分钟产生的热量为Q;同样的电阻丝接正弦交
流电压2分钟产生的热量也为Q;那么此交流电压的最大值是( )
A. B.100V C. D.50V
11.如图2-6所示,物体放在轻弹簧上,沿竖直方向在A、B之间做简谐运动.在物
体沿DC方向由D点运动到C点(D、C两点未在图上标出)的过程中,弹簧的弹性势能减少
了3.0J。物体的重力势能增加了1.0J;则在这段过程中( )
图2-6
A.物体经过D点时的运动方向是指向平衡位置的
B.物体的动能增加了4.0J
C.D点的位置一定在平衡位置以上
D.物体的运动方向可能是向下的
12.为了连续改变反射光的方向,并多次重复这个过程,方法之一是旋转由许多反射镜
面组成的多面体棱镜(简称镜鼓),如图2-7所示;当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个
反射面上时,由于反射镜绕垂直轴旋转,反射光就可在屏幕上扫出一条水平线;依此,每块
反射镜都将轮流扫描一次;如果要求扫描的范围 =45°且每秒钟扫描48次;那么镜鼓的
反射镜面数目和镜鼓旋转的转速分别为( )
图2-7
A.8,360r/min B.16,180r/min
C.16,360r/min D.32,180r/min
第Ⅱ卷(非选择题,共72分)
二、实验题(本题共3小题,计22分。)
13.(6分)
为设计一个白天自动关灯,黑夜自动开灯的自动控制装置,可供选择的仪器如下:光敏
电阻、继电器、滑动变阻器、电池、交流电源、开关、导线若干和灯泡等。
(1)如图2-8方框内已画出部分电路,请补画完原理电路图。
图2-8
(2)在以上电路工作原理中,下列说法正确的是( )
A.光敏电阻受光照,电阻变小,继电器工作
B.光敏电阻受光照,电阻变小,继电器不工作
C.继电器工作后,照明电路闭合,电灯亮
D.继电器不工作时,照明电路闭合,电灯亮
14.(8分)
某同学按图2-9所示的电路图连接电路进行实验。若图所示的实验器材中,灯、
完全相同,且不考虑温度对灯的电阻的影响.实验时,该同学把滑动变阻器R的滑片P移
到A、B、C三个位置,并记下各电表的示数,表2-1记录的是该同学测得的实验数据.过
一段时间,这位同学发现灯、的亮度都发生变化,为了探究其原因,于是这位同学又
将滑片P移到A、B、C三个位置附近,测得各电表的示数如表2-2所示。
图2-9
表2-1 第一次实验测得实验数据
表2-2 第二次实验测得实验数据
表2-3 第三次实验测得实验数据
根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表2-1中的实验数据,请通过分析、归纳完成表2-1中“表示数”下的空
格。
(2)根据表2-1、表2-2中的实验数据,请通过比较、分析,说明实验时灯、亮
度的变化及原因。
(3)若该同学在探究灯、亮度的变化及原因时,测得各电表的示数如表2-3所示,
请说明在这种情况下,灯、亮度的变化及原因。
15.(8分)
有一根固定在直尺上的均匀电阻丝(总阻值小于5 ),两端各有一个固定的接线柱a和b,
直尺的中间有一个可沿直尺滑动的触头c,c的上端为接线柱,触头c与电阻丝通常不接触。
当用手按下时,才与电阻丝接触,且可在直尺上读出触点的位置。现给你如下器材,要求测
量该电阻丝的电阻率 。
图2-10
A.电压表0~3V 内电阻约30k ;
B.电流表0~0.6A 内电阻约0.5 ;
C.电池组:电动势6V 内电阻很小;
D.保护电阻;
E.电键;
F.螺旋测微器;
G.连接用导线若干。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其刻度位置如图2-10所示,读数为________mm。
(2)试将图2-11中提供的器材连成实验电路,要求:
①避免由于电流的热效应而使电阻丝的电阻率随电流的变化而发生变化;
②能进行多次测量。
图2-11
(3)通过改变滑动触头c的位置,分别测量出了五组与长度L对应的电压U的数据(电流
表示数保持在0.50A不变),并已描在坐标纸上,如图2-12所示。
①根据图2-12所示的数据点描绘出图线。
图2-12
②根据描绘出的图线结合有关数据计算该电阻丝的电阻率 =________ ·m(保留两位
有效数字)。
三、计算题(本题共5小题,计50分。)
16.(8分)
有一大炮竖直向上发射炮弹.炮弹的质量为M=6.0kg(内含炸药的质量可以忽略不计),
射出的初速度,当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片,其中一片
质量为m=4.0kg。现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围
内,则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?(,忽略空气阻力)
17.(9分)
如图2-13所示,光滑平行导轨MN、PQ相距L=0.2m,导轨左端接有“0.8V,0.8W”
的小灯泡,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于轨道平面,今使一导体棒与导轨良好接触
向右滑动产生电动势向小灯泡供电,小灯泡正常发光,导轨与导体棒每米长度的电阻r=
0.5 ,其余导线电阻不计。
图2-13
(1)求导体棒的最小速度;
(2)写出导体棒速度v与它到左端MP的距离x的关系式;
(3)根据v与x的关系式算出(b)表中对应的v值并填入表中,然后在图(c)中画v-x图像。
18.(10分)
A、B两个矩形木块用轻弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k,木块A的质量为m,木块
B的质量为2m。将它们竖直叠放在水平地面上,如图2-14所示。
图2-14
(1)用力将木块A缓慢地竖直向上提起,木块A向上提起多大高度时,木块B将离开水
平地面?
(2)如果使另一块质量为m的物块C从距木块A高H处自由落下,C与A相碰后,立
即与A粘在一起,不再分开,再将弹簧压缩,此后,A、C向上弹起,最终能使木块B刚好
离开地面。如果木块C的质量减为m/2,要使木块B不离开水平地面,那么木块C自由落
下的高度H距A不能超过多少?
19.(10分)
带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置,相距d(d远小于板的长和宽),
一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央,处于平衡,油滴的质量为m,带电量为q,如
图2-15所示。在油滴的正上方距A板d处有一个质量也为m的带电油滴N,油滴N由静
止释放后,可以穿过A板上的小孔,进入两金属板间与油滴M相碰,并立即结合成一个大
油滴。整个装置处于真空环境中,若不计油滴M和N间的库仑力和万有引力以及金属板本
身的厚度,要使油滴N能与M相碰,且结合成的大油滴(油滴可视为质点)又不至于与金属
板B相碰。求:
图2-15
(1)两个金属板A、B间的电压是多少?哪板电势较高?
(2)油滴N带何种电荷?电量可能是多少?
20.(13分)
在电子显像管内部,由炽热的灯丝上发射出的电子在经过一定的电压加速后,进入偏转
磁场区域,最后打到荧光屏上,当所加的偏转磁场的磁感强度为0时,电子应沿直线运动打
在荧光屏的正中心位置。但由于地磁场对带电粒子运动的影响,会出现在未加偏转磁场时电
子束偏离直线运动的现象,所以在精密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏
蔽措施以消除地磁场对电子运动的影响。已知电子质量为m、电荷量为e,从炽热灯丝发射
出的电子(可视为初速度为0)经过电压为U的电场加速后,沿水平方向由南向北运动。.若不
采取磁屏蔽措施,且已知地磁场磁感强度的竖直向下分量的大小为B,地磁场对电子在加速
过程中的影响可忽略不计。在未加偏转磁场的情况下,
(1)试判断电子束将偏向什么方向;
(2)求电子在地磁场中运动的加速度的大小;
(3)若加速电场边缘到荧光屏的距离为l,求在地磁场的作用下达到荧光屏的电子在荧光
屏上偏移的距离。
参考答案
1.C 2.A 3.D 4.C 5.A 6.C 7.C 8.D 9.A 10.B 11.A 12.B
13.(1)AE直接连,BF直接连,灯泡串在CG之间,滑动变阻器接在DH之间
(2)A,D
14.(1)电路简化如图2-17
图2-17
由表2-1中第一次实验可求得,
由此可分别求出表2-1中的读数分别为0.84A、0.70A、0.56A。
(2)由表2-2可看出,与示数相等,且比的示数大许多,故应为断路,
变暗,变亮。
(3)从表2-3中可看出,与的示数相等、与的读数相等,故应是短路,
变亮。
15.(1)1.975
(2)实验电路如图2-18所示
图2-18
(3)①图线如图2-19
图2-19
②
16.解:炮弹上升的高度
爆炸后m做平抛运动,落地时间
∴
如图2-20所示,爆炸时,满足动量守恒:
∴
故
图2-20
17.解:导体棒接入电路的电阻
灯泡正常发光,由P=UI 解得,
整个回路
而 =BLV
可解得V=5x+4.5
当x=0时,速度最小
表2-4
18.解:(1)压缩平衡时,得
提离地面时,对B为 得
故A提升高度为
(2)C与A碰前速度,C与A碰后一起向下运动的初速度
设为由动量守恒:
同理:若C的质量变为,设下落高度为h,
解得 故
19.解:(1)对油滴M,其受力如图2-21所示。
由qE=mg,可得,下板电势高些。
(2)结合体不至于与B相碰,则结合体一定带正电。
如果油滴N带负电,则结合体的正电一定比M所带正电少。
此时结合体的电场力比2mg小,此结合体在极板间一直加速,一定会与B板相碰,不
符合题意。
由此可知,N只能带正电,设为Q。
图2-21
对N: ①
M,N相碰时, ②
对结合体, ③
由①得Q<3q,由①②③得
故
20.解:(1)由左手定则,可知电子束将偏向东方。
(2)设从加速电场射出的电子速度为,由动能定理有:
从加速电场射出的电子在地磁场中受到洛仑兹力的作用而做匀速圆周运动,设电子的加
速度为a,由牛顿第二定律
可解得
(3)设电子在地磁场中运动的半径为R,则
得
设电子在荧光屏上偏移的距离为x,如图2-22所示,
图2-22
则
解出 高考精品模拟试卷物理
班级________ 姓名________ 得分________
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只
有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错
或不答的得0分。
1.搭载“勇气”号火星车的美国火星着陆探测器,于北京时间2003年6月11日凌晨
1时58分成功升空,经过了206个昼夜、长达4亿8千万千米漫长的星际旅行,于北京时
间2004年1月4日12时35分终于成功登陆在火星表面的复环性山,刚一“亲吻”到火星
土地的它,兴奋地在火星表面弹跳着,似乎是在表达它的自豪和喜悦。关于火星探测器的发
射原理,下列说法正确的是( )
A.发射速度只要大于第一宇宙速度即可
B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C.发射速度应大于第二宇宙速度,但不需要达到第三宇宙速度
D.发射后应使探测器进入一个椭圆的行星轨道,它的远日点轨道和火星的运转轨道相
切,且和火星同时到达轨道上的切点附近位置才可以在火星上着陆
2.如图1所示是上海锦江乐园的“摩天转轮”,它的直径达98m,世界排名第五,游人
乘坐时,转轮始终不停地匀速转动,每转一周用时25min,每个箱轿共有6个座位。下列说
法中正确的是( )
图1
A.每时每刻,每个人受到的合力都不等于零
B.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
C.乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D.乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变
3.如图2所示,L是直流电阻可以忽略的电感线圈,LC振荡电路工作时的周期为T,
在t=0时断开开关S,则在0到这段时间内,下列叙述正确的是( )
图2
A.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减小,LC回路中电流逐渐增大,当时电
流达到最大
B.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐减小,t=0时放电电
流最大
C.电容器C被充电,B板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,到t=时电
流为零
D.电容器C被充电,A板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,到t=时电
流为零
4.如图3所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M,N之间连接一电压表,整个装置
处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法正确的是
( )
图3
A.穿过线框的磁通量不变化,MN间无感应电动势
B.MN这段导体做切割磁感线运动,MN间有电势差
C.MN间有电势差,所以电压表有读数
D.因为无电流通过电压表,所以电压表无读数
5.一根张紧的水平弹性绳上的a、b两点,相距14m,b在a点的右方。当一列简谐横
波沿此绳向右传播时,若a点的位移达到正极大时,b点的位移恰为零,且向下运动。经过
1.00s后,a点的位移为零,且向上运动,而b点的位移恰达到负极大,则这列简谐横波的
波速可能等于( )
A.4.67m/s B.6m/s C.10m/s D.14m/s
6.有关物体内能,以下说法正确的是( )
A.1g0℃的水的内能比1g0℃冰的内能大
B.电流通过电阻后电阻发热,它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
C.气体膨胀,它的内能一定减少
D.橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加
7.发生下列有关光现象的各种说法中正确的是( )
①雨后空中出现的虹和霓、日蚀现象,游乐园的“哈哈镜”使人成像变形,这些光现象,
仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚 ②水面上的
油膜呈现出彩色条纹,小孔成像,光的色散这些光现象,仅用光的直线传播、光的反射和光
的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚 ③仅仅从光的干涉和光的衍射现象无法说明
光具有波粒二象性 ④泊松亮斑和光电效应分别反映出光的波动性和光的粒子性
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
8.一个原子核经一次 衰变和一次 衰变生成稳定的核Z,其衰变过程为
,下面关系式中,正确的是( )
①a=e+4 ②c=e ③d=f-1 ④b=f+2
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
9.如图4所示,柱形容器内封有一定质量的空气,质量为m的光滑活塞与容器都是用
良好的隔热材料制成,另有一质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上,并随
活塞一起到达最低点B而静止,在这一过程中,空气内能的改变量 U,外界对空气所做的
功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是( )
图4
A.Mgh+mg h= U+W
B. U=W,W=Mgh+mg h
C. U=W,W<Mgh+mg h
D. U≠W,W=Mgh+mg h
10.把一个曲率半径很大的凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上,让单色光从上方
射入(如图5甲所示),这时可以看到亮暗相同的同心圆(如图5乙所示)。这个现象是牛顿
首先发现的,这些同心圆叫做牛顿环,为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第
二道圆环),则应( )
①将凸透镜的曲率半径变大 ②将凸透镜的曲率半径变小 ③改用波长更长的单色光
照射 ④改用波长更短的单色光照射
图5
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本大题共2小题,共20分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
11.(8分)在“研究平抛物体的运动”的实验中,如果实验时忘记记下斜槽末端O的
位置,描出如图6所示的轨迹,其中A为小球离开槽口后的某一时刻的位置,则可以算出
小球平抛的初速度为________m/s。(计算时)
图6
12.(12分)太阳能作为新能源,其利用的前景非常广阔。目前,世界上许多国家都在
试验和探索太阳能的利用。
(1)太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应,这个核反应释
放出的能量就是太阳能。
①写出这个核反应方程式。
②这一核反应释放出多少能量?(=1.0073u ,=4.0015u ,=0.00055u )
③计算1kg氢聚变为氦核时产生多少能量?
(2)阳光照射到太阳能集热器上,将太阳能转化为________能,图7所示是一种太阳
能热水器的示意图,图中A是集热器,B是储水容器,在阳光下水将沿________时针(填“顺”
或“逆”)方向运动。这是因为________;C是辅助加热器,其作用是________。请在图中
适当位置安上进、出水阀门,并说明选择位置的理由。
图7
(3)在北纬36°34′一开阔平地上,某房地产公司计划在一高20m的楼房北面盖一幢
安装有太阳能热水器的新楼,为了使新楼充分利用太阳能,则两楼距离应不小于________m
(写出数学表达式);太阳能热水器的采光面应朝________面。
三(第13题)本题满分14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
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.(14分)子弹射出时具有水平初速度v=1000m/s,有五个等大的直径为D=5cm的
环悬挂着,枪口离环100m,且与第四个环的环心处在同一水平线上,如图8所示,(不计空
气阻力)求:
图8
(1)开枪同时,细线被烧断,子弹能击中第几环?
(2)开枪前0.1s细线被烧断,子弹能击中第几环?
四(第14题)本题满分14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
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。
14.(14分)如图9所示,电解槽中装有溶液,假定其浓度不变,C为一可绕
水平轴转动的铝盘,蹄形磁铁B如图所示放置,铝盘与电解液面相切,A为底端有出口且倒
置在电解液中的试管,其中接有电极,电极正负如图,A左端接有洗气瓶与饱和NaOH溶液
的烧杯(图中未画出)。
图9
(1)简述该装置的能量转化关系。
(2)判断铝盘旋转方向。
(3)若饱和NaOH溶液增重了71g,则此时铝盘边缘铜的厚度d理论上应为多少?(已
知:盘半径R=20cm,盘厚h=0.3m,)
五(第15题)本题满分15分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
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。
15.(15分)在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根
相距为h=0.1m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、
Q之间连接一阻值R=0.3 的电阻。导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0
的金属棒ab。金属棒与导轨正交放置,交点为c、d。当金属棒以速度v=4.0m/s向左做匀
速直线运动时(如图10所示),试求:
图10
(1)电阻R中的电流大小和方向;
(2)使金属棒做匀速直线运动的外力;
(3)金属棒ab两端点间的电势差。
六(第16题)本题满分15分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
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。
16.(15分)如图11所示,一束带正电的粒子在平行于x轴方向上以速度从y轴上
的a点射入第Ⅰ象限内,为了使这束粒子能经过x轴上的b点,可在第1象限的某一区域加
一个方向沿y轴负方向的匀强电场。已知所加电场的场强为E,沿x方向的宽度为s,Oa=
L,Ob=2s,粒子质量为m,电荷量为q,重力不计。试讨论电场的右边界与b点的可能距
离。
图11
七(第17题)本题满分16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
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。
17.(16分)如图12所示,水平放置的轻质弹簧,左端固定,右端与小物块P接触而
不连接,当P在A点时,弹簧为原长,现在用水平向左的推力将P缓慢地从A推到B点,
需做功6J,此时在B点撤去推力后,P从静止开始沿着水平桌面滑到停放在水平光滑地面
上的小车Q上(小车与桌面等高),已知P的质量m=1kg,Q的质量M=4kg,AB间距为
5cm,AC间距为90cm,P与BC之间和P与Q之间动摩擦因数均为 =0.4。试求:
图12
(1)小物块P滑到桌面边缘C处的速度。
(2)要使小物块P不会从Q的右端滑出,则小车Q至少多长?
八(第18题)本题满分16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
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。
18.(16分)1986年2月20日发射升空的“和平号”空间站,在服役15年后于2001
年3月23日坠落在南太平洋。“和平号”风风雨雨15年铸就了辉煌业绩,已成为航天史上
的永恒篇章。“和平号”空间站总质量137t(吨),工作容积超过,是迄今为止人类
探索太空规模最大的航天器,有“人造天宫”之称。在太空运行的这一“庞然大物”按照地
面指令准确降落在预定海域,这在人类历史上还是第一次。“和平号”空间站正常运行时,
距离地面的平均高度大约为350km。为保证空间站最终安全坠毁,俄罗斯航天局地面控制中
心对空间站的运行做了精心安排和控制。在坠毁前空间站已经顺利进入指定的低空轨道,此
时“和平号”距离地面的高度大约为240km。在“和平号”沿指定的低空轨道运行时,其轨
道高度平均每昼夜降低2.7km。设“和平号”空间站正常运行时沿高度为350km的圆形轨
道运行,在坠落前沿高度为240km的指定圆形低空轨道运行,而且沿指定的低空轨道运行
时,每运行一周空间站高度变化很小,因此计算时对空间站的每一周的运动都可以作为匀速
圆周运动处理。
(1)简要说明,为什么空间站在沿圆轨道正常运行过程中,其运动速率是不变的。
(2)空间站沿正常轨道运行时的加速度与沿指定的低空轨道运行时加速度大小的比值
多少?(计算中取地球半径R=6.4×km,计算结果保留2位有效数字。)
(3)空间站沿指定的低空轨道运行时,每运行一周过程中空间站高度平均变化多大?
计算中取地球半径R=6.4×km,计算结果保留一位有效数字。
附加题
n个相同的木块,每块的质量都是m,放置在倾角为 的斜面上,相邻两木块间的距离
为l,最下端的木块距底端也是l,木块与斜面间的动摩擦因数为 ,如图13所示。在开始
时刻,第一个木块以初速度沿斜面下滑,其余所有木块都静止。由于第一个木块的下滑
将依次引起一系列的碰撞,在每次发生碰撞后,发生碰撞的木块都粘在一起运动,直到最后
第n个木块到达斜面底端时,刚好停在底端。求:
图13
(1)第一次碰撞前第一个木块的动能;
(2)第一次碰撞时系统损失的机械能 与的比值;
(3)在整个过程中由于碰撞而损失的总机械能 E。
参考答案
一、
1.CD 2.A 3.C 4.BD 5.AC 6.AD 7.C 8.A 9.C 10.A
二、
11.2
12.(1)①由质量数守恒和电荷数守恒可得
中微子
②由爱因斯坦质能方程可知,核反应中释放能量必然伴随着质量亏损
≈0.0266u
核反应释放的能量为
③质量m=1kg的氢聚变为氦核时产生的能量
(2)内能 顺
因为集热器中的水被太阳光晒热后,密度变小,受到浮力作用沿管向右上方运动形成顺
时针方向流动的水流辅助加热器C的作用:在阴天用电加热方式使水温升高。在封闭的环
形管道左下方安上进水阀门,在储水容器下方竖直管道上安装出水阀门,可使热水流出,冷
水得以补充。
(3)35 南
提示:冬至日,太阳光线直射到地球南回归线(南纬23°26′),北半球为冬季,这时
北纬36°34′处的楼房影子最长,须使此时影子不遮挡新楼,如图所示,故两楼间的距离
应为
≈35m
由于是北半球,故热水器的采光面应朝南面。
三、
13.解:(1)以环为参考系,在开枪的同时,细线被烧断,则子弹相对于环以1000m/s
的速度向右做匀速直线运动,这说明在竖直方向上子弹与环没有位移差,因此子弹应击中第
四个环。
(2)当环自由下落0.1s时的速度v=gt=1m/s,这段时间内环下降的高度为
,此时枪口正对准第三个环的环心。当子弹射出后,仍以环为参
考系,则子弹相对环在水平方向上以1000m/s的速度向右做匀速运动,在竖直方向上相对环
以=1m/s的速度向上做匀速运动。子弹射出后到与环相遇所经历的时间为
,相对环上移的距离为y=v′t=1×0.1m=0.1m=10cm,所以子弹应击
中第一个环。
说明:由以上分析可知,巧选参考系,可优化解题思路,简化解题过程,从而达到快捷
求解问题的目的。不过,在选取参考系时还须注意以下两点:
(1)可视研究方便而灵活选取参考系,但被研究的对象相对选定的参考系应该能用我
们学过的运动规律分析、求解。
(2)应用运动学公式分析、求解问题时,所有的已知量(如s、、、a等)都必
须转换为相对选定的新参考系的量,而求出的量也是相对此参考系的。
四、
14.解:(1)电能转化为:①铝盘转动的动能,
②电路中各电阻发热的内能,
③电解反应的化学能,主要是电能转化为化学能。
(2)由左手定则判断铝盘为顺时针转动。
(3)NaOH溶液增重71g是由于吸收了的结果。
,
的物质的量=1mol,
则Cu也为1mol,其质量为64g,体积为:
≈h··2Rd=,
又V=h· []≈h··2Rd,
∴ d≈0.19cm。
五、
15.解:金属棒向左做匀速运动时,等效电路如图所示。在闭合回路中,金属棒的cd
部分相当于电源,内阻,电动势。
(1)根据欧姆定律,R中的电流为
=0.4A
方向从N流向Q。
(2)使棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力,方向向左,大小为
F==IhB=0.4×0.1×0.5N=0.02N
(3)金属棒 b两端的电势差等于,由于,因此
也可以写成:=0.5×0.2×4V-0.4×0.1×2V=0.32V
六、
16.解:粒子在电场中做类平抛运动,设在宽度为s的匀强电场中的侧移量为h,则
(1)如图甲所示,若,则电场右边界应过b点。
(2)如图乙所示,若,电场右边界应在b点右侧,设为,则
。
得。
(3)如图丙所示,若,电场右边界应在b点左侧,设为,则
,
得
七、
17.解:(1)对物体从A→B→C过程列动能定理得:
(2)设P与Q共同运动的速度为,
由动量守恒定律得:
由能量转化与守恒定律得:
八、
18.解:(1)空间站沿圆轨道运行过程中,仍受万有引力作用,所受到的万有引力与空
间站运行方向垂直,引力对空间站不做功,因此空间站沿圆轨道运行过程中,其运行速率是
不变的;
(2)不论空间站沿正常轨道运行,还是沿指定的低空轨道运行时,都是万有引力恰好
提供空间站运行时所需的向心力,
根据万有引力定律和牛顿第二定律有
空间站运行时向心加速度是a=
空间站沿正常轨道运行时的加速度与沿指定的低空轨道运行时加速度大小的比值是
(3)万有引力提供空间站运行时的向心力,有
不计地球自转的影响,根据=mg,有,则空间站在指定的低空轨道
运行的周期为
。
设一昼夜的时间t,则每昼夜空间站在指定的低空轨道绕地球运行圈数为≈16,
空间站沿指定的低空轨道运行时,每运行一周过程中空间站高度平均减小 h=2.7km/n=
2.7km/16≈0.2km。
附加题:
解:(1)依题意,最后一个木块停在斜面底端,表明木块除碰撞以外其他时间内所受合
外力与运动方向相反,木块沿斜面做匀减速运动,设其加速度大小为a,方向沿斜面向上
①
第一次碰撞前第一个木块的动能 ②
①代入②得 ③
(2)1、2两木块碰撞过程中动量守恒
④
⑤
上述过程中损失的机械能
⑥
解得 ⑦
(3)由①式可知木块下滑加速度与质量无关,从第1个木块开始下滑的整个过程中
,除每一次碰撞的瞬间外,下滑加速度均为a,方向沿斜面向上。
在整个过程中,第n个木块运动距离为l,第n-1个木块运动的距离为2l……第1个木
块运动的距离为nl。除碰撞瞬间外,各木块克服合外力做功
W=ma(1+2+3+……+n)l= ⑧
整个过程中,各次碰撞损失的总机械能为
⑨
由①、⑧、⑨解得
⑩高考精品模拟试卷物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共150分。考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、座位号、考试科目、试卷类型(A或
B)用铅笔涂写在答题卡上,同时将考生号条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试题卷上。
3.考试结束,监考人将本试卷和答题卡一并收回。
一、本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的4个选项中,有的小题只
有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错
或不答的得0分。
1.下列说法正确的是( )。
A.橡皮条被拉长时,分子间的引力增大而斥力减小
B.温度升高时,物体内每个分子的热运动速率都增加
C.悬浮在液体中的微粒越小,其布朗运动越明显
D.物体的体积增大,分子势能一定增大
2.下列说法中正确的是( )。
A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.不可能使热量从低温物体传递到高温物体
C.一定质量的理想气体若体积不变,吸收热量,则压强增大
D.当观察者相对于波源远离时,观察者接收到波的频率小于波源频率
3.光学知识在生产和技术中有广泛的应用,下列说法中正确的是( )。
A.光导纤维传递信息是光的折射现象的运用
B.用分光镜进行光谱分析的原理是光的色散
C.明线光谱和暗线光谱都可用于物质成分分析
D.用X射线透视胸部是光的干涉原理的应用
4.元素除天然的外,还可以通过合成的方法获得新的人造元素,如1996年德国的达姆
施特重离子研究所就合成了一种新的人造元素,它是由撞击一个的原子核,并
立即释放出一个中子后而形成的,则该新元素的( )。
A.原子序数为112 B.核子数为278
C.原子序数为113 D.中子数为165
5.沿直线做匀加速运动的质点在第一个0.5s内的平均速度比它在第一个1.5s内的平均
速度大2.45m/s,以质点的运动方向为正方向,则质点的加速度为( )。
A. B.
C. D.
6.直线AB是某电场中的一条电场线,一正电荷从A点处自由释放,电荷仅在电场力
的作用下沿电场线从A点到B点的运动过程中的速度图线如图1所示。比较A、B两点的电
势 的高低和场强E的大小,下面说法正确的是( )。
图1
A., B.,
C., D.,
7.处于基态的氢原子,能够从相互碰撞中或从入射光子中吸收一定的能量,由基态跃
迁到激发态。已知氢原子由基态跃迁到n=2的激发态需要吸收能量为10.2eV,如果静止的
氢原子受其他运动的氢原子的碰撞跃迁到该激发态,则运动的氢原子具有的动能( )。
A.一定等于10.2eV
B.一定等于10.2eV的整数倍
C.只要大于10.2eV就可以了
D.一定大于10.2eV,且大得足够多
8.一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖
直方向夹角为30°且绷紧,小球处于静止状态,对小球施加的最小力等于( )。
图2
A. B.
C. D.
9.一列横波在某时刻的波形如图3中实线所示,已知此时刻质点Q向下运动,经过时
间Δt(Δt<T,T为周期)后波形曲线如图3中虚线所示。则质点P在△t时间内通过的路程
为( )。
图3
A.0.09m B.1m
C.0.03m D.3m
10.如图4所示,两端敞口的容器用活塞A、B封闭着一定质量的理想气体,容器和活
塞用绝热的材料做成。活塞A、B的质量均为m,可在容器内无摩擦地滑动。现有一质量也
为m的泥粘C以速度v飞撞在A上并粘在一起后压缩气体,使气体的内能增加,则( )。
图4
A.活塞A获得的最大速度为
B.活塞B获得的最大速度为
C.活塞A、B速度第一次相等时,气体的内能最大
D.气体增加的最大内能为
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷上。
2.答卷前将装订线内的项目填写清楚。
3.本卷共8题。
二、本题共8小题,共110分,把答案填在题中横线上或按题目要求作答。解答应写出
必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最后答案的不得分。有数值计算的题,答
案中必须明确写出数值和单位。
11.(8分)为了测定光在透明有机玻璃中的传播速度,实验室提供的器材有:矩形有机
玻璃砖、秒表、平行光源、刻度尺、三角板、白纸、大头针等。已知真空中的光速c。
(1)请从上述器材中选出必要的器材测出光在有机玻璃中的传播速度;
(2)画出光路图的图示(只要说明获得光路图的方法,不必说明获得光路图的过程),并标
明要测量的物理量;
(3)说明测量光速的原理及计算公式。
12.(12分)张明同学用欧姆表测出灯泡的电阻,再用公式计算出该灯泡的电阻,
发现有较大的差异,因而他猜想:“灯丝的电阻与温度有关”。为此,他想通过测出灯泡两端
电压和流过灯泡的电流求出电阻来验证猜想。
(1)实验室有下列器材:电源、电流表(0.5A 1 )、电压表(3V 1k )、电键、小灯泡(2.5V
0.3A)、导线若干,滑动变阻器(0.5A 5 )、滑动变阻器(1A 50 ),滑动变阻器应选
________;
(2)在虚线框内画出实验误差较小的实验电路;
图5
(3)下表是张明用正确的方法测得灯泡两端电压与通过它的电流的几组数据,请在坐标
纸中画出灯泡的U-I曲线;
(4)若将此灯泡接在电动势为2.0V,内电阻为5.0 电源两端,则灯泡消耗的实际功率是
多少?扼要说明求解过程。
13.(13分)为测出纸张间的动摩擦因数,刘敏同学用两本完全相同的书A、B来做实验。
每本书重5N,实验时将两本书分成若干等份,交叉地叠放在一起置于光滑桌面上,并将书
本A固定不动,用水平向右的力F把书B匀速抽出,现测得一组数据如下:
图6
由实验数据可知:
(1)如果两本书任意两张纸之间的动摩擦因数都相同,则纸张间的动摩擦因数为多大?
(2)这两本书的总页数是多少?
14.(13分)如图7所示,一边长为0.2m的正方形金属框,质量为0.1kg,电阻为0.2 ,
用细线把它悬挂在一个有界的磁场边缘。金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,
磁场随时间均匀变化规律如图7所示。已知细线所能承受的最大拉力T=2N,求从t=0时
刻起,经多长时间细线会被拉断?(g取)
图7
15.(15分)在直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形匀强磁场,磁感应强度为B,磁
场垂直于xOy平面指向纸面内,该区域的圆心坐标为(R,0),如图8所示。有一个质量为m、
带电荷量为-q的离子,由静止开始经电场加速后从点(0,)沿x轴正方向射入磁场,离子
从射入到射出磁场通过该磁场的最大距离,不计重力的影响。求:
图8
(1)离子在磁场运动的时间;
(2)加速电场的加速的电压。
16.(15分)火箭载着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上还放有测试仪器,如图9所
示。火箭从地面起飞时,以加速度竖直向上做匀加速直线运动(为地面附近的重力加
速度),已知地球半径为R。
图9
(1)升到某一高度时,测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的,求此时火箭离地面的高度h;
(2)探测器与箭体分离后,进入行星表面附近的预定轨道,进行一系列科学实验和测量,
若测得探测器环绕该行星运动的周期为,试问:该行星的平均密度为多少?
(假定行星为球体,且已知万有引力常量为G)
17.(16分)有一电子(质量为m、电荷量为e)束穿过宽为l、具有匀强电场和匀强磁场的
空间区域,如图10所示。该区域的电场强度和磁感应强度分别为E和B。
图10
(1)如果电子束的速度为,要使电子束穿过上述空间区域后不发生偏转,电场和磁场
应满足什么条件?
(2)如果撒去磁场,电场强度的方向和电子束初速方向垂直,电场区域边缘离接受屏之
间距离为d。要使电子束在屏上偏移距离为y,求电子进入磁场的初速度是多少?
18.(18分)A、B两个矩形木块用轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为K,木块A的质量为
m,木块B的质量为2m,将它们竖直叠放在水平面上,如图11所示。则
图11
(1)用力将木块缓慢地竖直向上提起,木块A向上提起多大高度时,木块B将离开水平
面;
(2)如果将另一块质量为m的物块C从距A高H处自由落下,C与A相碰后,立即与A
粘在一起,不再分开,再将弹簧压缩,此后,A、C向上弹起,最终能使木块刚好离开地面。
如果木块C的质量减为,要使木块不离开水平地面,那么木块C自由下落的高度h距A
不能超过多少?
参考答案
1.C 2.C、D 3.B、C 4.A、D 5.D 6.A 7.D 8.C 9.A 10.A、
C
11.选用的器材:矩形有机玻璃砖、刻度尺、三角板、白纸、大头针等。(2分)
(2)用插针法得出光通过有机玻璃砖的光路如图所示,在空气和有机玻璃界面处,AO表
示入射光线,OB是折射光线,做出法线,取OE=OQ,做EF⊥,PQ⊥,
测出EF和PQ的长度。(3分)
(3)折射率。光在有机玻璃中的传播速度。(3分)
12.(1)(2分);(2)电路如下图甲所示(4分);(3)如下图乙所示(3分);(4)作出电源的
U-I图线,此图线与灯泡的U-I图线交点,即为灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,进而求
得功率为0.2W。(3分)
13.解析:设两本书的总重力为G=10N,当每本书分成n等份时,每份的重力为,
设动摩擦因数为 ,由于是匀速拉出,所以
。
① (7分)
当n=2时, 。 ② (3分)
当F=383N时,由①、②式得书的总页数
。 (3分)
14.解析:由图知磁场的变化规律为B=2t, (2分)
线圈中产生的感生电动势。 (3分)
感生电流 。 (2分)
当绳刚断时有 T=mg+BIL。 (3分)
即 2=0.1×10+2t×0.2×0.2。
从开始到绳断经历的时间 t=12.5s。 (3分)
15.解析:(1)带电粒子在磁场中的运动轨迹如下图所示,由图得
。
。 (4分)
带电粒子在磁场中运动的时间为
。 (3分)
(2)带电粒子做圆周运动的半径为r,由图知
。 (2分)
。 (2分)
。 (2分)
由以上各式求得加速电压为 (2分)
16.解析:(1)起飞前 。 (2分)
起飞后 。 (2分)
。 (2分)
。 (2分)
。 (2分)
联立以上各式解得 。 (3分)
(2)设行星半径为r,质量为,密度为 ,则
。 (2分)
。 (2分)
17.解析:(1)①E∥B∥,且E与方向相反。 (2分)
②E∥B∥,且E与方向相同,则
。 (3分)
(3分)
③E⊥B,E⊥,B⊥,,
。 (3分)
(2) 。 (1分)
。 (1分)
。 (1分)
。 (1分)
。 (1分)
联立以上各式得 。 (3分)
18.解析:(1)开始时弹簧被压缩长度为 。 (2分)
B刚好离开水平面时弹簧伸长 。 (2分)
A向上提起的高度为 。 (1分)
(2)碰撞前速度为,则 。 (2分)
A、C碰撞后粘在一起运动,其速度为v,则
。 (2分)
。 (1分)
A、C连接体的动能 ,
当 时,。 (1分)
当 时,。 (1分)
设B刚好离开地面时,弹簧的弹性势能为,由机械能守恒定律得
当 时,。 (2分)
当 时,。 (2分)
联立解得 。 (1分)
当下落的物块C的质量为时,要使B不离开地面,物块C下落高度要满足
。 (1分)高考精品模拟试卷物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分150分。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题;每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只
有一个选项正确。有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错
或不答的得0分。
1.在光滑水平面上有一个物体同时受到两个力与的作用,在第1s内保持静止状
态。若两个力和随时间的变化如图7-1所示,下列说法中正确的是( )
图7-1
A.在第2秒内,物体做加速运动,加速度的大小逐渐减小,速度逐渐增大
B.在第3秒内,物体做加速运动,加速度的大小逐渐增大,速度逐渐增大
C.在第4秒内,物体做加速运动,加速度的大小逐渐减小,速度逐渐增大
D.在第6秒末,物体的加速度为零,运动方向与相同
2.下列说法中正确的是( )
A.玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说
B.卢瑟福在 粒子散射实验中发现了电子
C.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子
D.爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出光子说
3.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子()而获得了2002年度诺贝尔物理学
奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯()溶液的巨桶。电子
中微子可以将一个氯核转变为一个氩核,其核反应方程式为
已知核的质量为36.95658u,核的质量为36.95691u,的质量为0.00055u,
1u质量对应的能量为931.5MeV。根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最
小能量为( )
A.0.82MeV B.0.31MeV C.1.33MeV D.0.51MeV
4.一根粗细均匀的导线,两端加电压U时,通过导线中的电流强度为I,导线中自由
电子定向移动的平均速率为v。若导线均匀拉长,使其半径变为原来的,再给它两端加上
电压U,则( )
A.通过导线的电流强度为
B.通过导线的电流强度为
C.导线中自由电子定向移动的平均速率为
D.导线中自由电子定向移动的平均速率为
5.某人在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)的总质量为M。枪
内装有n颗子弹。每颗子弹的质量均为m,枪口到靶的距离为l,子弹水平射出枪口相对于
地的速度为。在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已射入靶中。在发射完n颗子弹时,小
船后退的距离等于( )
A.0 B.
C. D.
6.如图7-2所示,在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波。波速为,
频率为2.5Hz,振幅为。已知t=0时刻P点质元的位移为,速
度沿y轴正方向,Q点在P点右方处,对于Q点的质元来说( )
图7-2
A.在t=0时,位移为
B.在t=0时,速度沿y轴负方向
C.在t=0.1s时,位移为
D.在t=0.1s时,速度沿y轴正方向
7.汽车在水平路面上从静止开始做匀加速运动,到秒末关闭发动机做匀减速运动,
到秒末静止。其速度-时间图像如图7-3所示,图中 角小于 角。若汽车牵引力做功为
W,做功的平均功率为P,汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为和,平均功
率的大小分别为和,则下列结论正确的是( )
图7-3
A. B.
C. D.
8.如图7-4所示,接在理想变压器中的四个灯泡完全相同,而且全部正常发光,则三
个线圈的匝数比为( )
图7-4
A.1∶2∶1 B.1∶2∶3 C.3∶2∶1 D.2∶1∶3
9.如图7-5所示,MN,PQ为两平行金属导轨。MP间接一阻值为R的电阻,导轨处
于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨所在平面垂直。有一金属圆环沿导轨滑动,
速度为v,与导轨接触良好。圆环的直径d与两导轨间的距离相等。该金属环与导轨的电阻
均可忽略,当金属环向右做匀速运动时( )
图7-5
A.有感应电流通过电阻R,大小为
B.有感应电流通过电阻R,大小为
C.有感应电流通过电阻R,大小为
D.没有感应电流通过电阻R
10.如图7-6所示,小物块m与长木板M之间用一轻质弹簧相连后放在水平面上。开
始时m和M都静止,现同时对m和M施加大小相等,方向相反的水平恒力,。从物
体开始运动以后的整个过程中(弹簧伸长不超过弹性限度,各接触面间均光滑),对m,M和
弹簧组成的系统,正确的说法是( )
图7-6
A.由于,分别对m,M做正功,故系统的机械能不断增加
B.由于,大小相等方向相反,故系统的动量守恒
C.当弹簧有最大长度时,m,M的速度为零,系统的机械能最大
D.当弹簧弹力的大小与拉力,相等时,m,M的动能最大
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本题共2小题,共20分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
11.(8分)(1)用螺旋测微器测量一个工件的直径,如图7-7
(a)所示,该工件的直径为________。
(2)游标卡尺的主尺最小分度为1mm,游标上有10个小的等分刻度。用它测量一工件内
径,如图7-7(b)所示,该工件内径为________mm。
图7-7
12.(12分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,用实验
得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
(1)在左下框中画出实验电路图。可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范
围0~10 )、电源、小灯泡、电键、导线若干。
(2)在右下图中画出小灯泡的U-I曲线。
(3)如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V,内阻是2.0 。问:将本题中的小灯
泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?[简要写出求解过程;若需作图,可直接画
在第(2)小题的方格图中]
三、计算题 本题共6小题,共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算
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.(14分)如图7-8所示,阴影区域是质量为M,半径为R的球体挖去一个小圆球后
的剩余部分,所挖去的小圆球的球心和大球体球心间的距离为。求球体剩余部分对球
体外离球心O距离为2R,质量为m的质点P的引力。
图7-8
14.(14分)一支狙击步枪的发射速度为。有人每隔1s竖直向上打一枪,若不计空气
阻力,求第一颗子弹射出后与第n(n≥2)颗射出的子弹彼此相遇的时间(子弹不相碰,且都在
空中运动)。
15.(15分)一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可不计,盘内放一个物体P处于静止。
P的质量m=12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m,如图7-9所示。现给P施加一个竖直向上
的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动。已知在头0.2s内F的大小是变化的,在
0.2s以后F是恒力。g取。求:力F随时间变化的规律以及力F的变化范围。
图7-9
16.(15分)如图7-10所示,一质量为m的木块沿光滑的水平直轨道以速度
匀速运动,木块顶部边缘有一质量为的钢珠随它一起运动。木块与另一质量为的静止
木板发生碰撞,碰撞时间极短。碰后即合在一起运动。已知木块顶部距木板的高度为h=
1.8m,要想使钢珠落在木板上,木板的长度至少多大?(取)
图7-10
17.(16分)如图7-11所示电路,电池电动势E=12V,内电阻r=0.5 ;电阻,
,,,。最初,电路开关,都是断开的。所
用电流表和电压表都是理想的。
图7-11
(1)若只接通,V,和三个表的读数各多少?
(2)若,都接通,三个表的读数各多少?
(3)总保持接通,接通前后上消耗的电功率之比等于多少?
18.(16分)如图7-12所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平的xy平面
内。一端接有阻值为R的电阻。在x>0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场,磁感应强度B
随x的增大而增大,B=kx,式中的k是一常量。一金属直杆与金属导轨垂直,可在导轨上
滑动,当t=0时位于x=0处,速度为,方向沿x轴的正方向。在运动过程中,有一大小
可调节的外力F作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定,加速度大小为a,方向沿x轴的
负方向。设除外接的电阻R外,所有其他电阻都可以忽略。问:
图7-12
(1)该回路中的感应电流持续的时间多长?
(2)当金属杆的速度大小为时,回路中的感应电动势有多大?
(3)若金属杆的质量为m,施加于金属杆上的外力F与时间t的关系如何?
参考答案
1.BCD 2.CD 3.A 4.BC 5.C 6.BC 7.ABD 8.C 9.B 10.BCD
11.(1)仔细观察刻度尺可知:L=(1.5+45.0×0.01)mm=1.950mm。
(2),,则工件的内径为:
。
12.(1)第12题图(a) (2)第12题图(b)
(3)作出U=-Ir图线,可得小灯泡工作电流为0.35A,工作电压为0.80V,因此小灯
泡实际功率为0.28W。
13.解:将挖去的球补上,则完整的大球对球外质点P的引力:。
半径为的小球的质量。补上小球对质点P
的引力:。
因而挖去小球的阴影部分对P质点的引力:。说明:如
果题中的球穴挖在大球的正中央,如第13题图所示,根据同样道理可得剩余部分对球外质
点的引力:。上式表明,一
个均质球壳对球外质点的引力跟把球壳的质量(M)集中于球心时对质点的引力一样。
14.解法1:从第一颗子弹射出的时刻开始计时,设相遇时第一颗子弹运动了ts。因为
每隔1s发射一颗子弹,所以相遇时第n颗子弹运动的时间为 ① 由相遇
时位移相等得: ② 又因为:。 ③ 。 ④ 将
①③④式代入②式得:(n≥2)。
解法2:根据竖直上抛运动的特点可知:相遇时第n颗子弹与第一颗子弹的速度大小相
等、方向相反,即。
①又因为:。 ② 。 ③ 。 ④ 将
②③④式代入①式得(n≥2)。
15.解:P静止时,弹力和重力平衡,有kx=mg,得x=0.15m。受力F后,做匀加速
直线运动,有F+k(x-s)-mg=ma,其中s是物体上升的位移,随s增大,力F增大,当位
移时,物体离开托盘。此后F-mg=ma,力F恒定。由,得力速度
。力,其中0<t≤
0.2s;t>0.2s后,F=m(g+a)=210N。当t=0时,力F有最小值;当t≥0.2s
时,力F有最大值。
16.解:木块与木板碰撞过程中总动量守恒,即,解出。
碰后钢珠做平抛运动,初速度为,而木板与木块一起做匀速运动,速度为v=
9m/s。钢珠落到木板上所需的时间,钢珠落在木板上时与木块边缘的距离
,即木板的长度至少为1.8m。
17.解:(1)若只接通,电路结构可用第17题图(a)表示。经计算可得,外电路电阻R
=23.5 ,表所示为干路电流。V表所示电压
。
(2)若,都接通,电路结构可用第17题图(b)表示。表仍测干路电流即;通
过表的电流为;V表所示为,两电阻上电压之和,即。按电路
规律计算得,,
2.5)V=7.8V。(3)计算从略,结果是。
18.解:(1)金属杆以初速向右做匀速运动,经过时间速度为零;然后向左作初速
为零的匀加速运动,回到x=0处时经过的时间为。=,回路中感应电流持续时间t
=+。由运动学公式得,所以。
(2)金属杆速度时位于处,。所以。处的磁感应强
度,杆切割磁感线产生的感应电动势。
(3)金属杆的速度v和位置x为,。金属杆的感应电动势
,杆中电流,受安培力。而
,
解得。其中。高考精品模拟试卷物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共150分。考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、座位号、考试科目、试卷类型(A或
B用铅笔涂写在答题卡上,同时将考生号条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试题卷上。
3.考试结束,监考人将本试卷和答题卡一并收回。
一、本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只
有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有
选错或不答的得0分。
1.下列说法正确的是( )。
A.物体的内能增加,温度一定升高
B.若已知某气体的摩尔质量、密度和阿伏加德罗常数,可以估算出该气体分子间的平
均距离
C.从单一热源吸收的热量全部变成功而不引起其他变化是可能的
D.用气筒打气时感到费力是由于气体分子间存在斥力的缘故
2.如图1甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀
的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图1乙所示的同
心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环。以下说法中正确的是( )。
图1
A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的
B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的
C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的
D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的
3.下列说法正确的是( )。
A.运动的电子具有物质波,而运动的人没有相应的物质波与之对应
B.为了提高电子显微镜的分辨本领,应使电子加速获得更大的动量,以减小电子的德
布罗意波长
C.立体电影是应用光的偏振现象的一个例子
D.康普顿效应说明光具有粒子性
4.如图2所示为简谐横波的图象,波速为0.2m/s,以下所给的结论正确的是( )。
图2
A.振源的振动频率为0.4Hz
B.若质点a比质点b先回到平衡位置,则波沿x轴正方向传播
C.图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3
D.经过0.5s,质点a、b、c通过的路程均为75cm
5.氢原子核外电子从第3能级跃迁到第2能级时,辐射的光照在某金属上能发生光电
效应,那么,以下几种跃迁能辐射光子且能使该金属发生光电效应的有( )。
A.处于第4能级的氢原子向第3能级跃迁
B.处于第2能级的氢原子向第1能级跃迁
C.处于第3能级的氢原子向第5能级跃迁
D.处于第5能级的氢原子向第4能级跃迁
6.中子n、质子p、氘核D的质量分别为、、,现在光子能量为E的射线
照射静止氘核使之分解,反应方程为r +D=p+n,若分解后的中子、质子的动能可视为相
等,则中子的动能是( )。
A. B.
C. D.
7.如图3所示,质量为m的物体放在光滑的水平面上,与水平方向成 角的恒力F作
用在物体上一段时间(作用过程中物体未离开水平面),则在此过程中( )。
图3
A.力F对物体做的功大于物体动能的变化
B.力F对物体做的功等于物体动能的变化
C.力F对物体的冲量大小大于物体动量大小的变化
D.力F对物体的中量等于物体动量的变化
8.如图4所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作
用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x
轴上4个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )。
图4
A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子从a到c做加速运动,达到c时速度最大
C.乙分子从a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少
D.乙分子从b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加
9.如图5所示,有一玻璃等腰直角三棱镜ABC,其临界角小于45°,一束平行于BC
的白光射到AB面,在光束射出三棱镜时(设光线在棱镜内先射到BC边上)( )。
图5
A.从BC面出射的是白色光束
B.从AC面出射的是白色光束
C.从AC面出射的是有色的不平行光束
D.从AC面出射的是平行于入射光的有色光束
10.如图6所示,电源电动势E,内阻不为零,且始终小于外电路的总电阻,当滑动变
阻器R的滑片P位于中点时,A、B、C三个小灯泡亮度相同,则( )。
图6
A.当触头P向左移动时,A、C灯变亮,B灯变暗
B.当触头P向左移动时,B、C灯变亮,A灯变暗
C.当触头P向左移动时,电源的效率减小
D.当触头P向左移动时,电源的输出功率减小
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷上。
2.答卷前将装订线内的项目填写清楚.
3.本卷共8题。
二、本题共8小题,共110分,把答案填在题中横线上或按题目要求作答。解答应写出
必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最后答案的不得分。有数值计算的题,答
案中必须明确写出数值和单位。
11.(10分)(1)在利用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,在选定的纸带上
依次取计数点如图7所示,纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位置,相邻计数点之间
时间间隔为T,图中O点为重锤运动的起点,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,从
开始运动到打下点“3”的过程中,重锤动能增加量的表达式为________,重锤重力势能减
少量的表达式为________。
图7
(2)如图8所示为一正在测量中的多用电表表盘。
图8
①如果是用直流×10V挡测量电压,则读数为________V;
②如果是用×100 挡测量电阻,则读数为________ ;
③如果是用直流×5mA挡测量电流,则读数为________mA.
12.(10分)在测定电流表内阻的实验中,备用的器材有:
A.待测电流表(量程0~100 A);
B.电阻箱(0~9999 );
C.电阻箱(0~99999 );
D.电源(电动势2V,有内阻);
E.电源(电动势6V,有内阻);
F.若干电键和导线。
(1)如果采用如图9所示的电路测电流表的内阻,并得到较高的精确度,以上器材中,
可变电阻应选用________;可变电阻应选用________;电源应选用________;(填字
母代号)
图9
(2)按图9所示的电路,连接图10中线路,还有一根导线未连接,请补充连好;
图10
(3)将改装成两量程电流表,现有两种备选电路图11和图12,两个电路中,图________
较合理,另一电路不合理的理由是_______________________________________________。
图11
图12
13.(14分)发电机的机端电压是220V,输出的电功率是44kW,输电线的总电阻是0.2 。
(1)若不用变压器时,用户得到的电功率和用电器两端的电压是多少?
(2)若发电站用匝数比是1∶10的升压变压器,经相同的输电线后,再用匝数比是10∶1
的降压变压器供给用户,则用户得到的电功率和用电器两端的电压是多少?
14.(14分)航天员乘坐航天飞机,前去修理哈勃太空望远镜,该望远镜位于离地球表面
高度为h的圆形轨道上,航天员使航天飞机进入与望远镜相同的轨道后关闭推动火箭,这时
航天飞机恰能与望远镜同步行驶,设G为引力常量,M为地球质量,m为航天飞机的质量,
R为地球半径。
(1)求望远镜在轨道上运动的加速度;
(2)设无穷远处的引力势能为零,则物体由无穷远处运动到r(r>R)的过程中,地球引力
F做功的大小可用公式计算,求轨道半径为r时航天飞机的总机械能。
15.(15分)将一动力传感器连接到计算机上,我们就可以测量快速变化的力。图13中
就是用这种方法测得的小滑块在光滑半球形碗内,在竖直平面内来回滑动时,对碗的压力随
时间变化的曲线。根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,你能对小滑块本身性质(如质
量)及其运动特点(上升到最高点A与O的连线与竖直方向夹角 等)得出哪些定量结果和判
断,写出得到这些结果的过程。
图13
16.(15分)如图14所示,电阻不计的光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M
点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间区域内有垂直导轨平面竖直向下
的有界匀强磁场,磁场左右边界相距d,磁场的磁感强度大小为B,一质量为m的导体棒ab垂直于两导轨水平搁在磁场区域左侧的导轨上,与磁场左边界相距s,棒ab的电阻
为r,棒ab与导轨始终保持良好的接触,今用一大小为F的水平恒力向右拉ab棒,由静止
开始运动,某时刻ab进入磁场区,已知棒ab在离开磁场右边界时刚好做匀速直线运
动。求:
图14
(1)棒ab在离开磁场区右边界时刻的速度多大?
(2)在棒ab通过磁场区的过程中整个回路消耗电能多大?
(3)分析讨论水平恒力F大小满足什么条件时ab棒的运动情况,并定性作出ab棒从静
止开始运动的v-t图象。
17.(16分)如图15所示,一质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度从O点沿y轴
正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场
区域后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,同时进入场强为E、方向
沿与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,并通过b点正下方的c点。粒子的重力不
计,试求:
图15
(1)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(2)c点到b点的距离。
18.(16分)如图16所示,n块相同的木块,每块质量都是m,大小可忽略,放置在倾
角为 的斜面上,相邻两木块间的距离都为l,最下端的木块到斜面底端的距离也为l,在开
始时刻,除第一块外,其余所有木块都静止。第二块上方的斜面是光滑的,下方的斜面是粗
糙的,各木块与斜面粗糙部分间的动摩擦因数都为 ,且木块与斜面间的滑动摩擦力与最大
静摩擦力相等,现让第一木块从距第二木块l处无初速滑下,在每次发生碰撞后,发生碰撞
的木块都粘在一起运动,最后第n个木块到达斜面底端时,刚好停在底端。求:
图16
(1)整个过程中由于碰撞而损失的总机械能;
(2)若n=6, =37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则木块与斜面间的动摩擦因数
多大?
参考答案
1.B 2.A、C 3.B、C、D 4.C 5.B 6.C 7.B、C 8.B、C 9.D 10.A、
D
11.(1)(2分) (2分)
(2)①6.5(2分) ②(2分) ③3.25(2分)
12.(1)C B E(每空2分) (2)略(2分)
(3)图11 图12电路状态下,更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端,以致流
过表头电流超过满偏电流而损坏(每空1分)
13.(1)36kW 180V (2)43.92kW 219.6V
解析:(1) ,,。(6分)
(2)升压变压器 ,
∴ ,
线路损耗 。
降压变压器 。
∵ ,
∴ ,,。 (8分)
14. (1) (2)
解析: (1),
∴ 。 (5分)
(2) ,
∴ 。 (5分)
。
∴ 。 (4分)
15.(1)m=0.067kg cos =0.3 (2)T=2.0s
解析:(1)最高点: 。 ①
最低点: 。 ②(6分)
。 ③
,。 ④
由①、②、③、④,得 (6分)
(2)T=2.0s。 (2分)
16.(1) (2)) (3)如下图所示
解析:(1)(5分)棒ab进入磁场后,匀速运动的速度为v
E=Blv。
。
。
∴ 。
∴
(2)(5分)设回路中消耗电荷量为Q。
∴ 。
∴ 。
(3)(5分)设棒刚进入磁场时速度为。
,。
若v= ,即,棒在场区一直做匀速运动。
若<v,即,棒在场区先做加速运动,若d足够长最终匀速运动。
若>v,即,棒在场区先做减速运动,若d足够长最终匀速运动。
17.(1) (2)
解析:(1)粒子做圆周运动半径为r,
。
∴ 。 (4分)
所求最小圆形磁场区域是以射入磁场点O到射出磁场点a连线为直径的圆
最小磁场圆半径 。
∴ 。 (6分)
(2)粒子在电场中做类平抛运动 。
∴ 。 (3分)
∴ 。 (3分)
18.(1) (2)0.758
解析:(1)取n个木块系统为研究对象,对于整个过程,由动能定理得:
mglsin (1+2+…+n)- mgcos l(2+3+…n)-E=0。 (4分)
所以 。 (2分)
(2)第1块从开始下滑到与第2块碰撞前:,得
。
第1块与第2块碰撞过程: ,
得 。 (2分)
第1、2块一起下滑l,由动能定理:
,
所以 。 (2分)
第1、2块与第3块碰撞过程 ,
得 。
第1、2、3块一起下滑l,由动能定理:
。
所以
。 (2分)
则n块木块一起下滑l的末速度为:
。 (2分)
由已知条件 。
当n=6, =37°时,,则
,
即 , (2分)
。高考精品模拟试卷物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共150分。考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、座位号、考试科目、试卷类型(A或
B)用铅笔涂写在答题卡上,同时将考生号条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试题卷上。
3.考试结束,监考人将本试卷和答题卡一并收回。
一、本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只
有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错
或不答的得0分。
1.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日落时刻与实际存在大气时相比
( )。
A.将提前
B.将延后
C.在某些地区将提前,在某些地区将延后
D.不变
2.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中( )。
A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大
B.原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小
C.原子要放出光子,电子的动能增大,原子的电势能减小
D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大
3.下面的叙述中正确的是( )。
A.对气体加热,气体的内能不一定增大
B.不论技术手段如何先进,绝对零度是不能达到的
C.物体温度升高,物体中分子热运动加剧,所有分子的分子动能都会增加
D.压缩密闭在气缸中一定质量的理想气体,难度越来越大,说明分子间距离越小,分子间斥力越大
4.一些高层建筑外墙使用的幕墙玻璃,白天在外面的人看不清室内的物体,而室内的
人却能较清楚地看见外面的景物,其原因是( )。
A.在玻璃的外表面涂有增透膜
B.在玻璃的外表面涂有高反射膜(即对光的反射率远大于透射率的物质)
C.在玻璃的外表面涂有能大量吸收光的物质
D.在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜
5.静止的电梯内放了一桶水,将一个弹簧的一端固定在桶底,另一端紧固一个软木塞
并浸没在水中,如图1所示,当电梯以加速度a(a<g)下降时( )。
图1
A.弹簧的伸长量将比静止时小
B.弹簧的伸长量将比静止时大
C.弹簧的伸长量与静止时相等
D.弹簧的伸长量为零
6.在匀强磁场中,有一个原来静止的碳14原子核,它发生衰变时放出的粒子与反冲核
的径迹是两个相内切的圆,圆的半径之比为7∶1,那么碳14的衰变方程是下面方程中的哪
一个?( )。
A. B.
C. D.
7.如图2所示,一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动,当物体从M点
运动到N点时,其速度方向恰好改变了90°,则物体在M点到N点的运动过程中,物体的
动能将( )。
图2
A.不断增大 B.不断减小
C.先减小后增大 D.先增大后减小
8.关于火星探测器的发射原理,下列说法中正确的有( )。
A.发射速度只要大于第一宇宙速度即可
B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C.发射速度应大于第二宇宙速度,但不需要达到第三宇宙速度
D.发射后应使探测器进入一个椭圆形的行星轨道,它的轨道的远日点和火星的运转轨
道相切,且和火星同时达轨道上的切点附近位置才可以在火星上着陆
9.如图3所示,在电路两端加上交变电流,保持电压不变,使频率增大,发现各灯的
亮暗情况是灯1变暗、灯2变亮、灯3不变,则M、N、L中所接元件可能是( )。
图3
A.M为电阻,N为电容器,L为电感线圈
B.M为电线感圈,N为电容器,L为电阻
C.M为电容器,N为电线感圈,L为电阻
D.M为电阻,N为电线感圈,L为电容器
10.如图4所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,
另一端分别用销钉M、N固定于杆上,小球处于静止状态,设法拔去销钉M的瞬间,小球
加速度的大小为,若不拔销钉M而拔去销钉N的瞬间,小球的加速度可能是(g取
)( )。
图4
A.,竖直向上
B.,竖直向下
C.,竖直向上
D.,竖直向下
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷上。
2.答卷前将装订线内的项目填写清楚。
3.本卷共8题。
二、本题共8小题,共110分,把答案填在题中横线上或按题目要求作答。解答应写出
必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最后答案的不得分。有数值计算的题,答
案中必须明确写出数值和单位。
11.(10分)我国航天计划的下一个目标是登上月球,当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕
行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材:
A.计时表一只;
B.弹簧测力计一把;
C.已知质量为m的物体一个;
D.天平一只(附砝码一盒)。
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量,依据测量的数据,可求出月球的半径R
及月球的质量M(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示);
(2)两次测量的物理量是________和________;
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R的质量M的表达式R=________,M=
________。
12.(10分)2004年11月21日8时22分左右,东航云南公司一架CRJ-200型飞机由包
头机场起飞后,在距机场不远的南海公园湖内坠毁。机上47名乘客、6名机组人员全部罹
难,同时遇难的还有一名地面公园工作人员,截至17时10分左右,此次事故中54名遇难
人员遗体已全部找到。目前,失事飞机的黑匣子正在寻找。试回答下列关于黑匣子的问题。
(1)在寻找黑匣子的过程中,测量船在其上方湖面向湖底发射波速为1450m/s的超声波,
并测各超声波从发射到返回湖面经历了0.2s,则黑匣子所在湖域的深度约为________m。
(2)出水后,技术人员要对黑匣子的电路的导通情况进行检测,图5是黑匣子某部分电
路图,图中标有“5V 2.5 W”字样,滑动变阻器标有“5 1A”字样,电流表量程
采用0~0.6A,电压表量程采用0~3V。
图5
①若该电路各元件均完好,为了检测过程中的任何时候确保电路各部分安全,在a、b
间所加电源电压的最大值应为________V;
②如果测定时电压表示数U,如图6所示,则U=________V。
如图6
(3)另一部分电路装在一个小盒子里,盒子内部是由三个电阻连接而成,并且盒外的三
根引出线相连接,如图7所示,当把两根引出线cd接3V恒压源时,测得其余任意两根引出线之间的电压均为1.5V,且流过此电压源的电流为0.15A,当将3V恒压源接ce或de时,
测得其余任意两根引出线之间的电压仍均为1.5V,流过电压源的电流也为0.15A。画出小盒
子内部的电路结构,并标明每个电阻的阻值。
图7
13.(12分)据报道:“嫦娥一号”预计在2006年底或2007年初发射,“嫦娥一号”将在
距离月球高为h处绕月球做匀速圆周运动。已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为。
“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少?
14.(14分)如图8所示,竖直固定放置的斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD的B
端相切,圆弧面的半径为R,圆心O与A、D在同一水平面上,C为圆弧的最低点,∠COB
= ,现有一质量为m的小物体从斜面上的A点无初速滑下,已知小物体与AB斜面间的动
摩擦因数为 ,求:
图8
(1)小物体在斜面上能够通过的路程;
(2)小物体通过C点时,对C点的最大压力值和最小压力值。
15.(15分)如图9所示,两个电阻器的阻值分别为R和2R,其余电阻不计,电容器的
电容为C,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,两平行导轨的间距为L,当
棒ab以速度v沿金属导轨向左匀速运动,而棒cd以速度2v沿金属导轨向右匀速运动时,
电容C所带的电荷量为多大?哪一个极板带正电?
图9
16.(15分)“离子发动机”是宇宙飞船用的一种新型的发动机,其原理是将无色无味的
惰性气体(例如氙)充满一个由磁场环绕并有电子束通过的仓室,电子撞击气体原子,撞掉一
个外层电子,使中性的原子变成带正电的离子,这些气体离子由静止经电场加速,由带有上
万个微孔的电网将高速离子聚集到飞船的排气管,离子以超过的速度穿过电
网,由此产生推力,使引擎加速进入太空。由于单位时间内喷出的气体离子质量很小,飞船
得到的加速度将非常小,但经过足够长时间的加速,同样可以得到很大的速度。
已知飞船的质量为m,所用气体离子的比荷(电荷量与质量之比)为k,气体离子高速喷
出形成的等效电流为I,气体离子喷出时速度为v。
(1)求飞船的加速度a的表达式;
(2)若,,I=0.65A,,那么加速度
的大小是多大?
17.(16分)如图10所示,质量为0.3kg的小车静止在足够长的光滑轨道上,小车下面
挂一质量为0.1kg的小球B,在旁边有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一质量也为
0.1kg的小球A。两球球心至悬挂点的距离L为0.2m,当两球静止时刚好相切,两球心位于
同一水平线上,两悬线竖直并相互平行,将A球向左拉到图中虚线所示位置后由静止释放
与B球相碰,如果碰撞过程中无机械能损失,求碰撞后B球上升的最大高度和小车能获得
的最大速度。
图10
18.(18分)如图11所示,水平方向的匀强电场场强为E,场区宽度为L,竖直方向足够
长,紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B。
一个质量m,电荷量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释
放,经电场加速后进入磁场,经过时间穿过中间磁场,进入右边磁场后能按某一
路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面。求:
图11
(1)中间场区的宽度d;
(2)粒子从a点到b点所经历的时间;
(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离。
参考答案
1.A 2.D 3.A、B 4.B 5.A 6.D 7.C 8.C、D 9.B 10.B、C
11.(1)两次测量所选用的器材分别为A、B和C;
(2)两次测量的物理量是:飞船绕月球运行的周期T、质量为m的物体在月球上所受重
力的大小F;
(3)质量为m的物体在月球上时,用弹簧测力计竖直悬挂,静止时弹簧测力计的示数F
即为物体在月球上所受重力的大小,在月球上忽略月球的自转可知
物体在绕月球运行时,因为是靠近月球表面,故近似认为轨道半径为月球的半径R,由
万有引力提供物体做圆周运动的向心力可知
。 ③
由①、②、③式可知 。 ④
联立①、②、④式得 。
12.(1)此问较简单,由得。
(2)①允许通过的最大电流为,小于允许通过的最大电流1A,因
此只要满足不被烧坏即可,所以a、b间所加电压的最大值为5V;②1.70。
(3)由欧姆定律得,同理。
因为当把任意两根引出线之间接3V的恒压源时,其余任意两根引出线之间的电压均为
1.5V,所以任意两根引出线之间的电阻均为20 ,即内部电路如下图所示。
13.(12分)解析:设“嫦娥一号”球绕月球的周期是T,根据牛顿第二定律得
,。
解得 。
14.(14分)解析:(1)小物体最终将恰在B点以下振动,则全过程有:
mgRcos = mgcos ·s,
则 。
(2)小物体第一次到最低点时速度为,此时对C点的压力最大,
有 ,
又有 ,
联立以上两式可得 。
最终通过C时的速度为,此时对C点的压力最小,则
。
又有
联立以上两式可得 。
15.(15分)解析:ab棒和cd棒相当于无内阻的电源,根据右手定则可判断其电流的正
负极,其等效电路如图14所示,在abfe回路中,ab棒产生的感应电动势。abfe
回路中的感应电流为,感应电流流过R的电势降落为
,而右方电路不闭合,则,两容器两端的电压
,∴ ,∴ ,由右手定则可知,
电容器右侧的电势高于左侧的电势,故电容器右极板带正电。
16.(15分)解析:(1)设离子喷出时对飞船的作用力为F,在极短时间内喷出的离子电荷
量为q,则极短时间内喷出的离子应用动量定理,得
,又,可得。
由牛顿第三定律可知,飞船受到的推力大小也是F,于是可得:。
(2)代入具体数据,得。
17.(16分)解析:(1)如下图所示,A从静止开始自由落体运动到C点线绷直,设此时速度为,则
解得 。
在线绷直的过程中沿半径方向的速度分量损失,A将以切向速度运动,有
。
A球从C点运动到最低点B,与B球相碰前机械能守恒,设碰撞前A的速度为,则
。
解得 。
A、B两球正碰且,由机械能守恒,A、B的速度将交换,即B以速度
运动,对B球和小车组成的系统,在水平方向上动量守恒,当水平方向上达到共同速度v
时,B球上升到最大高度h,有
。 ①
。 ②
联立①、②可得 h=0.1875m。
(2)在B球摆回到最低点的过程中,悬线仍使小车加速,当B达最低点时,小车有最大
速度,设B到最低点的速度为,则有
解得: 。
18.(18分)解析:粒子从a点出发,在电场中加速和在两磁场中偏转,回到MN上的b点,轨迹如下图所示。
(1)粒子在电场中加速运动时,有,解得,由得:粒子在中间磁场通过的圆弧所对的圆心角为 =30°。
粒子在中间磁场通过的圆弧半径为由几何关系得,。
(2)粒子在右边磁场中运动,其圆弧对应的圆心角为 =120°则,粒子
在电场中加速时
。
根据对称性:。
(3)由轨迹图得:。
。
再由周期性得
。高考精品模拟试卷物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分150分。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题;每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只
有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错
或不答的得0分。
1.点光源a发出的光波长为480nm,点光源b发出的光波长672nm,则( )
A.用a做双缝干涉实验,屏上与双缝光程差为的P处将出现暗条纹
B.用b做双缝干涉实验,P处将出现亮条纹
C.用a做双缝干涉实验,屏上与双缝光程差的Q处出现亮条纹
D.用a,b做双缝干涉实验P,Q处都不会出现亮条纹
2.如图8-1所示,一个细导线制成的闭合圆形线圈,半径为r,电阻为R,位于垂直于
圆面的匀强磁场中,磁感应强度为B。现用两手分别拉着线圈某一直径的两端,在时间t内
把线圈拉成一条线。该过程中可以求出的物理量有( )
图8-1
A.穿过线圈的磁通量的变化量
B.线圈中感应电动势的平均值E
C.通过线圈任一截面的电荷量q
D.线圈中感应电动势的瞬时值
3.关于内能和机械能的下列说法,正确的是( )
A.物体的机械能损失时,内能却可能增加
B.物体的内能损失时,机械能必然会减少
C.物体的内能为零时,机械能可以不为零
D.物体的机械能为零时,内能可以不为零
4.如图8-2所示,是一只利用电容器电容C测量角度的电容式传感器的示意图。当动
片和定片之间的角度 发生变化时,电容C便发生变化,由电容C的变化情况,就可以知道 的变化情况,下面4个图像中,最能正确反应C和 间函数关系的是( )
图8-2
图8-3
5.如图8-4所示,A,B两个电荷量不等的固定点电荷,分别带有正电()和负电
()。在它们连线的延长线上的O点场强等于零,在O点左右两侧的上述直线上各有一
点C和D,在O点上下该直线两侧的对称位置各有一点F和G,这四点分别与O点的电势
差正好相等,并且知道F,G两点的电势都低于O点,那么,C,D,F,G,O各点电势高
低的关系应是( )
图8-4
A. B.
C. D.
6.一根质量为M的绳子绕过一个质量不计的定滑轮,其两端连在一起,在绳子所在平
面上有一只质量为m的猴子拉着绳子向上爬,并保持在一个不变的高度上,如图8-5所示。
则猴子发出的功率随时间变化的规律是(不计绳与滑轮的摩擦)( )
图8-5
A. B.
C. D.
7.中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观察到它
的自转周期为。要使中子星不至于因自转而瓦解,该星体的最小密度为( )[计算
时星体可视为均匀球体。引力常量]
A. B.
C. D.
8.介子衰变的方程为,其中K介子和介子带负的基元电荷,
介子不带电。如图8-6所示,一个介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为
圆弧AP,衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径与
之比为2∶1。介子的轨迹未画出。由此可知的动量大小与的动量大小之比为( )
图8-6
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.6∶1
9.如图8-7所示,电压表接在电池两极间,把电压表先后两次分别与,并
联,实验中发现,当与并联前后,示数无明显变化,当与并联前后,示
数变化明显,由此可知( )
图8-7
A. B.
C.的内阻 D.与并联后,的示数减小
10.氢原子从第三能级跃迁到第二能级时,辐射的光子照射到某金属时,恰好能发生光
电效应。现有处于n=5激发态的大量氢原子,在向低能级跃迁时,所辐射的各种能量的光
子中,可使该金属发生光电效应的光子频率有( )
A.9种 B.10种 C.8种 D.7种
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
二、本题共2小题,共20分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
11.(8分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6V,3W”,
其他供选择器材有:电压表(量程6V,内阻20k );电流表(量程3A,内阻0.2 );电
流表(量程0.6A,内阻1 );变阻器(阻值为0~1000 ,0.5A);变阻器(阻值为0~
20 ,2A);学生电源E(6V~8V);开关S及导线若干。
(1)实验中要求在电压表0~6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应
的电流I,以便作出伏安特性曲线,则在上述器材中,电流表应选________,变阻器应选
________,在下边方框中画出实验的原理图。
(2)小灯泡伏安特性曲线形成的原因是________,为了减少实验的误差,我们应该
________。
12.(12分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中:
(1)应该使用的器材是________
A.6V的交流电源
B.6V的直流电源
C.量程0~0.5V,零刻度线在刻度盘左边的电压表
D.量程0~0.5V,零刻度线在刻度盘中央的电压表
E.量程0~300 A,零刻度线在刻度盘左边的电流表
F.量程0~300 A,零刻度线在刻度盘中央的电流表
(2)①实验中接通电路后,若一个探针与基准点b接触,另一个探针分别在基准点两侧
找到了实验所需的点M,N,如图8-8所示,则当此探针与M点接触时,电流表指针应
________(填“左偏”、“指零”或“右偏”),则当此探针与N点接触时,电流表指针应________(填
“左偏”、“指零”或“右偏”)。
图8-8
②在a,b,c,d,e五个基准点中,电势最高的点是________点。
③若电流表两表笔分别接触图中d,f两点(df连线与AB垂直)时,表针反偏(电流从红表
笔流进时表针正偏),则电流表的红表笔接在________点,要使电流表指针仍指在零刻线,
应将接f的探针向________(填“左”或“右”)移动。
④若手头没有灵敏电流表,是否可以用内阻较大的伏特表代替?对伏特表有什么要求?
三、计算题本题共6小题,共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步
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.(14分)如图8-9所示,一根长2l的细线CD,其下端D拴着一个质量为M的木块,
上端C用两根长l的细线悬挂在顶板上相距为l的A,B两点。突然在包含AB的铅垂面内,
有一颗质量为m、速度为v的子弹从左方水平飞来击中木块,并以的速度穿出,然后木
块运动到恰使CD线与竖直方向成 =60°角的位置。
图8-9
(1)此时AC段细线张力多大?
(2)子弹的入射速度应满足什么条件?
(3)刚开始摆动时,CD中张力多大?
14.(14分)一物体在斜面上以一定的初速度向上运动,斜面的倾角 可在0~90°之间
变化,设物体所能达到的最大位移x与斜面倾角 之间的关系如图8-10所示。当 是多大时,
x有最小值?这个最小值是多大?
图8-10
15.(15分)雨过天晴,天空中出现彩虹,它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的
现象。在说明这个现象时,需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射入水珠,水珠可
视为一个半径为R的球,球心O到入射光线的垂直距离为d,水的折射率为n。
图8-11
(1)在图8-11中画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图;
(2)求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度。
16.(15分)如图8-12所示,既平行又光滑的水平导轨宽为L,宽为2L,且
都足够长,将其放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,在导轨的窄段和宽段上分别放置导
体棒AC和DE。已知AC棒质量为,DE棒质量为,开始时DE棒静止在导轨上,给
AC棒一向右的初速度,求DE棒从静止到稳定运动过程中,通过它的电量。
图8-12
17.(16分)如图8-13所示,一带电粒子束从点a处以一定的水平速度飞向竖直放置的
荧光屏,将垂直击中荧光屏上的点b。已知粒子的质量为m,电荷量为q。
图8-13
(1)若在粒子束运行途中加一半径为R的圆形磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向
里,圆心O在点a和b连线上,点O距荧光屏的距离为L,为使粒子仍击中荧光屏上的点b,
可加一个场强为E的匀强电场,指出此匀强电场的方向和范围,并求出粒子束的速度;
(2)现撤去电场,粒子束以原速度沿原来方向从a点发射,在磁场中偏转后击中荧光屏
上的点c,求b和c间的距离。
18.(16分)根据量子理论,光子具有动量,光子的动量等于光子的能量除以光速,即
,光照射到物体表面并被反射时,会对物体产生压强,这就是“光压”。光压是光的
粒子性的典型表现。光压的产生机理如同气体压强:由大量的气体分子与器壁的频繁碰撞产
生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。
(1)激光器发出的一束激光的功率为P,光束的横截面积为S。当该激光垂直照射在物体
表面时,试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量;
(2)若该激光束被物体表面完全反射,证明其在物体表面引起的光压是;
(3)设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去,当然只有当太阳对物体的光
压超过了太阳对物体的引力才行。现如果用一种密度为的物体做成的平板,
它的刚性足够大,则当这种平板厚度较小时,它将能被太阳的光压送出太阳系。试估算这种
平板的厚度应小于多少?设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上,且平板表面所受的光压
处于最大值,不考虑太阳系内其他各行星对平板的影响,已知地球公转轨道上的太阳能量为
(即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量),地球绕太阳公转
的加速度为。
参考答案
1.AC 2.ABC 3.AD 4.A 5.D 6.C 7.B 8.C 9.ACD 10.D
11.(1) (2)通电之后,灯丝发热,电阻率变大;避免给小灯泡长时间通电提
示:(1)通过灯泡的额定电流只有0.5A,故选;因为电压的范围为0~6V,则必须采用分
压式接法,应选阻值较小的变阻器,所以选。如第11题图。(2)一些金属的电阻率和温
度有关,当金属导体温度升高时,其电阻率变大。
12.(1)B,F提示:由于实验要求用恒定电流场模拟静电场,故电源应选B项;由于导
电纸的电阻率一般都较大,小量程伏特表的内阻与测量两点间的电阻相差不大,伏特表的分
流作用不能忽略,将使导电纸上的电流场发生较大变化,故C,D两项都不能用。由于基准
点与所找等势点两点电势高低未知,故应选F项。(2)①指零指零 提示:因M,N为实验所需点,所以M,N和b点等势,两种情况指针均指零。
②a 提示:因a点离电极A最近,A点连电源正极,电势最高,所以a点电势最高。
③d右 提示:表针反偏,说明红表笔接低电势,只有居中的c点处的等势线与AB垂直,
过d点处的等势线是一条开口向右的弧线,可知f点电势高于d点电势,题中红表笔接在d
点;要使电流为零,接f的探针应向右移动。④能 因基准点与所找等势点两点电势高低未
知,为了伏特表的安全,最好用零刻度线在刻度盘中央的电压表。
13.解:子弹击中木块,系统水平方向动量守恒,设木块在子弹穿过后,获得速度,
,。
(1)开始时,木块以C为中心摆动,当CD线与竖直方向间夹角超过30°后,BC线松弛,
设以A为中心摆动,达到偏角60°时速度为零,此时AC线中的张力为T,T=Mgcos60°
=。(2)当悬线的偏角 =60°时,木块对最低点的高度为h,h=2l+lsin 60°-3lcos
60°。因摆动过程中机械能守恒,当以最低点为零势能位置时,由,
即。得。(3)刚开始摆动时,由于木块将
做圆周运动,合外力充当向心力。,。
14.解:物体在斜面上运动,物体的加速度为a=gsin + gcos ,设物体的初速度
为,则在斜面上滑行的最远距离 ①,由图可知,当 =
90°时,物体做竖直上抛运动,最大高度为10m,由得,。
由图线在纵轴的截距可知,当 =0°时,物体在水平面上滑行的最远距离为,则
,解得。将代入①式,根据有关求极值的知识可得,
当时,位移x有极小值,代入得 =60°,所以位移的极小值
为。
15.解:(1)光路如图第15题图(a)。
(2)用i,r表示入射光的入射角和折射角,由折射定律得sin i=nsin r。用,,表
示每一次偏转的角度,如图第15题图(b),由反射定律、折射定律和几何关系可知,,
=i-r,= -2r,=i-r,由以上各式解得,
,。
16.解:AC棒刚开始运动时,回路中有顺时针方向的电流,按左手定则可以判断AC
棒受到向左的安培力,DE棒受到向右的安培力,因安培力是磁场施加的,对两棒组成的系
统来说是外力。回路中电流相等,故两棒受到的安培力大小关系。可见系统在
运动方向上的合力不为零,所以系统的动量变化过程中并不守恒,但可用动量定律解决问题。
AC棒做变减速运动,DE棒做变加速运动,回路电流在不断减小,当回路电流为零时,AC
棒和DE棒受到的安培力均为零,加速度也为零,速度不再变化各自做匀速直线运动,稳定
后回路中电流I=0,所以AC棒和DE棒产生的电动势大小相等方向相反,。即。① 设开始运动到稳定状态回路中的平均电流为I,由动
量定理得AC棒。对DE棒:,又
所以,② ,③ 由电流的定义可知Q=2 t,④ 将①,④式代入②,③式得:。
17.解:(1)粒子进入磁场后受竖直向下的洛伦兹力,要使粒子仍击中b点,粒子束必
须做匀速直线运动,故粒子必受竖直向上的电场力,所加电场方向竖直向下,电场的左右边
界与圆O相切,粒子受到的合外力为零,可得qvB=qE,。(2)撤去电场后,粒子在
磁场中由洛伦兹力提供向心力做半径为r的匀速圆周运动,离开磁场后做匀速直线运动击中
屏上的c点,如第17题图所示,,。设粒子在磁场中偏转的角
度为 ,由Rt△bOc可得b和c间的距离s=Ltan 。由Rt△可得粒子做匀速圆周运
动的半径。因,所以
。
18.解:(1)设单位时间内激光器发出的光子数为n,每个光子的能量为E,动量为p,
则激光器的功率为P=nE。所以,单位时间内到达物体表面的光子总动量为
。(2)激光束被物体表面完全反射,其单位时间内的动量改变量为。根
据动量定理,激光束对物体表面的作用力为。因此,激光束在物体表面产生的光
压为。(3)设平板的质量为m,密度为 ,厚度为d,面积为;太阳常量为J;地
球绕太阳公转的加速度为a,利用太阳的光压将平板送到太阳系以外的空间去,必须满足条
件:太阳光对平板的压力大于太阳对其的引力,结合(2)的结论,有,而平板的
质量,所以。因此,平板的厚度应小于。高考精品模拟试卷物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分120分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只
有一个选项是符合题目要求的。)
1.下列叙述中,正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.对一定质量的气体加热,内能一定增加
C.1kg 0℃水的内能比1kg 0℃冰的内能大
D.分子间的距离r越小,分子引力越小,分子斥力越大
2.在长长的电磁波谱中,能够引起视觉的只是波长为370~750nm这样很窄的一部分,
太阳辐射的各种波长的电磁波中,也是这部分最强,对这种“巧合”最恰当的解释是( )
A.太阳辐射的电磁波,是根据人类需要进行的
B.是因为不辐射这种电磁波的“太阳”在优胜劣汰中被自然淘汰了
C.根据适者生存的原则,只有适应这种环境(只能对这部分电磁波敏感——能引起视觉
效果)的动物才能生存下来
D.以上说法均不正确
3.在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫“宇宙膨胀说”,这种学说认为万有引
力常量G在缓慢地减小,根据这一理论,与很久很久以前相比,现在地球绕太阳公转的
①半径比以前的大
②周期比以前的小
③速率比以前的大
④角速度比以前的小
上述说法正确的是( )
A.只有①和④ B.只有②和③
C.只有②和④ D.①②④都正确
4.如图1-1所示,A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度沿x轴正方向被抛
出,A在竖直平面内运动,落地点为,B沿光滑斜面运动,落地点为,、在同一
水平面上,不计空气阻力,则下面说法中正确的是( )
图1-1
A.A、B的运动时间相同
B.A、B沿x轴方向的位移相同
C.A、B落地时的动量相同
D.A、B落地时的动能相同
5.关于能源的开发和节约,你认为以下哪些观点是错误的?( )
A.能源是有限的,无节制地利用常规能源,如石油之类,是一种盲目的短期行为
B.根据能量守恒定律,担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现
C.能源的开发利用,必须要同时考虑其对环境的影响
D.通过核聚变来和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径
6.如图1-2所示,一直角斜面体固定在地面上,右边斜面倾角60°,左边斜面倾角
30°,A、B两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端,分别置于斜面上,两物体可以看
成质点,且位于同高度处于静止平衡状态,一切摩擦不计,绳子均与斜面平行,若剪断绳,
让两物体从静止开始沿斜面下滑,下列叙述正确的是( )
①落地时两物体速率相等
②落地时两物体机械能相等
③落地时两物体重力的功率相同
④两物体沿斜面下滑的时间相同
图1-2
A.只有①③正确 B.只有①②正确
C.只有①正确 D.只有④正确
7.将一个电动传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某
单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图1-3所示。某同学由此图线提供的信
息做出了下列判断:
①t=0.2s时摆球正经过最低点
②t=1.1s时摆球正经过最低点
③摆球摆动过程中机械能减小
④摆球摆动的周期是T=1.4s
上述说法中( )
图1-3
A.正确的是①③
B.正确的是②③
C.只有③正确
D.①③④正确
8.两细束平行光a、b间的距离为d,入射到一块平行板玻璃砖上.已知a、b光束在
玻璃中的速度分别为和,且,设经玻璃砖两次折射后的折射光线间的距离为s,
则下述说法中
①从玻璃折射出来的光线一定平行
②折射光线间的距离s可能为零
③折射光线间的距离s不可能大于d
④折射光线一定不平行
正确的是( )
A.只有① B.只有①和② C.只有④ D.①②③皆正确
9.一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速,
进入到同一偏转电场,然后到达荧光屏,则下列说法正确的是( )
A.到达荧光屏的时间相同
B.到达荧光屏的位置不相同
C.到达荧光屏时的动能相同
D.运动的轨迹相同
10.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态,另一种是锅内水烧干
后的保温状态,如图1-4所示是电饭锅电路原理示意图,S是用感温材料制造的开关.下
列说法中不正确的是( )
图1-4
A.其中是供加热用的电阻丝
B.当开关S接通时电饭锅为加热状态,S断开时为保温状态
C.要使在保温状态时的功率为加热状态时的一半,R1∶R2应为2∶1
D.要使在保温状态时的功率为加热状态时的一半,R1∶R2应为(2-1)∶1
11.某空间存在着如图1-5所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,
并置于光滑的绝缘水平地面上。物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块。水平恒力F作
用在物块B上,使A、B一起由静止开始向左运动。在A、B一起向左运动的过程中,以下
关于A、B受力和运动的说法中正确的是( )
图1-5
A.A对B的压力变小
B.B对A的摩擦力保持不变
C.A对B的摩擦力变大
D.B对地面的压力保持不变
12.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置。能产生匀强磁场
的磁铁被安装在火车首节车厢下面,如图1-6(甲)所示(俯视图)。当它经过安放在两铁轨间
的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收。当火车通过线圈时,若控制中心接收到的
线圈两端的电压信号为图1-6(乙)所示,则说明火车在做( )
图1-6
A.匀速直线运动
B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动
D.加速度逐渐增大的变加速直线运动
第Ⅱ卷(非选择题,共72分)
二、实验题(本题共3小题,计22分。)
13.(6分)
“一指断铁丝”的表演装置如图1-7所示:细铁丝长约20cm,用羊眼螺丝系在小木块
A和B上取两根长约12cm的木条,中间O点用铰链连起来,像图上那样两端卡在木块A
和B上.用手指在铰链O处用力向下按,细铁丝就会被拉断.如果在O点换用恰当的铁块,
也可达到同样效果.当施加铁块的重力为G时,铁丝恰好被拉断.则通过实验可估测出使
铁丝断裂的力的大小为________G。
图1-7
14.(6分)
如图1-8所示暗箱,ABCD为四个接线柱,箱外电压表接在AD接线柱上,S为开关,
现有三节新干电池(内阻不计)及1 ,2 ,3 ,5 ,10 的电阻各一只,选用这些元件装入
暗箱中,并满足:
①AB间电压保持3V不变
②开关S接通时,电压表读数为2V
③开关S断开时,电压表读数为1V
图1-8
15.(10分)
有一组同学对温度计进行专题研究,他们通过查阅资料得知17世纪时伽俐略曾设计过
一个温度计,其结构为:一麦杆粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖
直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱,根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度,
为了研究“伽俐略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图1-9
中A为一小塑料瓶,B为一吸管,通过软木塞与A连通,管的下端竖直插在大水槽中,使
管内外水面有一高度差h,然后进行实验研究:
图1-9
(1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示:
根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格。由此可得结论:
①当温度升高时,管内水柱高度h将________(填:变大,变小,不变);
②水柱高度h随温度的变化而________(填:均匀,不均匀)变化;试从理论上分析并证
明结论②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于一个大气压):________________
_____________________________________________________________________________。
(2)通过实验,同学们发现用“伽俐略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中
主要的不足之处有:①__________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
三、计算题(本题共5小题,计50分。)
16.(8分)
一级方程式汽车大赛中,一辆赛车总质量为m,一个路段的水平转弯半径为R,赛车转
此弯时的速度为V,赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差——气动压力,从而增大
了对地面的正压力.正压力与摩擦力的比值叫侧向附着系数,以 表示.要使上述赛车转弯
时不侧滑,则需要多大的气动压力?
17.(8分)
如图1-10所示,绷紧的传送带与水平面的夹角 =30°,皮带在电动机的带动下,始
终保持的速率运行。现把一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的
底端,经时间1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取。求:
图1-10
(1)工件与皮带间的动摩擦因数。
(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。
18.(12分)
如图1-11所示,用一根长为L的不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、带电量为
+q的小球,另一端固定于O点,现在最低点A给小球一个初速度,问:
图1-11
(1)要使小球能在竖直平面内做圆周运动,在竖直方向上加一个匀强电场,其电场的方
向如何?
(2)讨论场强大小的范围。
19.(10分)
如图1-12所示,质量为M=0.8kg的小车静止在光滑的水平面上。左端紧靠竖直墙壁,
在车上左端水平固定着一只轻弹簧,弹簧右端放一个质量为m=0.2kg的滑块,车的上表面
AC部分为光滑水平面,CB部分为粗糙水平面,CB长L=1m,滑块与车间的动摩擦因数 =0.4。水平向左推动滑块,压缩弹簧,再静止释放。已知压缩过程中外力做功W=2.5J,滑
块与车右端挡板和与弹簧碰撞时无机械能损失,。求:
图1-12
(1)滑块释放后,第一次离开弹簧时的速度是多少?
(2)滑块停在车上的位置离B端有多远?
20.(12分)
如图1-13所示,一长方体绝缘容器内部高为L,厚为d,左右两侧装有两根开口向上
的管子a、b,上、下两侧装有电极C(正极)和D(负极),并经开关S与电源连接。容器中注
满能导电的液体,液体的密度为,将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,
当开关断开时,竖直管于a、b中的液面高度相同,开关S闭合后,a、b管中液面将出现高
度差,问:
图1-13
(1)开关闭合后,哪根管内液面高些?
(2)若在回路中接一电流表,并测得电流强度为I,两管液面高度差为h,则磁感应强度
的大小是多少?
(3)试说明用此法测量磁感应强度B时,欲提高测量灵敏度,可采取什么方法?
参考答案
1.C 2.C 3.A 4.D 5.B 6.A 7.A 8.B 9.D 10.C 11.B 12.B
13.
14.电路图如下图1-14所示
图1-14
15.(1)5.2,5.1,5.2,5.2,①变小,②均匀
封闭气体近似作等压变化(K为常数) V=K T=K t ∴
即h随温度的变化而均匀变化(S为管的截面积)
(2)①测量温度范围小;②温度读数受大气压影响。
16.解:赛车转变时受力情况如图1-15所示,它与地面间的静摩擦力f提供它做圆周
运动所需的向心力。
对赛车有:,
由题意有: 由以上解得:
图1-15
17.解:①先研究工件的运动情况,工件开始放上后,将受到皮带给予的向上的动摩擦
力的作用,作加速度为的匀加速运动。
假设在时间t=1.9s内,工件一直作匀加速运动,且在1.9s末刚好与皮带达到共同速度,
则其位移,而其实际位移,可
见,工件一定是先做匀加速运动,然后动摩擦力变成了静摩擦力,两者相对静止,工件做匀
速运动。
∴ 解得
再代入a=g( cos -sin ) 解得
②由前面分析知,加速运动时间(s),此时,工件的位移
,皮带运动的位移,所以,工件相对皮带位移
摩擦发热转化为内能的数值为
到达最高点时,工件获得的动能,增加的势能,故电动机多消耗的电能。
此题也可考虑皮带的运动.工件始终对皮带有阻力,在加速阶段,电动机多消耗的电能是克服摩擦力做功,∴
在匀速运动阶段,电动机要克服摩擦力做功,
故多消耗电能为
18.解:(1)∵ 如图1-16所示,若能过B点,则
∴ 必须有电场力对小球做功,亦即电场方向必须向上(竖直向上)
(2)∵ 恰能过B点:
图1-16
又恰能过A点:
故场强大小范围:
19.解:(1)由能量守恒知,外力做的功先转化为弹簧的弹性势能,然后再转化为滑块
的动能。因此,滑块第一次离开弹簧时的速度由 得:
(2)当滑块滑至C点后在水平方向上开始与小车发生相互作用,小车离开墙壁,滑块与
小车要发生复杂的相对运动,直至小车和滑块达到共同速度;在这个过程中对小车和滑
块组成的系统,由动量守恒得
在整个过程中,动摩擦力做功将系统的一部分动能转化为内能Q,
两者间的相对位移
又 2.5m=2×1m+0.5m
故滑块停在车上的位置距B端0.5m。
20.解:(1)导电液体受磁场力向右,使b管内液面高于a管内液面。
(2)导电液体所受的安培力F=ILB,它引起的侧向压强,它等于左
右两侧液面高度差引起的压强,所以
(3)由上可知,要提高灵敏度,即要求当B一定时,高度差h越大。所以,
当增大电流I或减小密度和容器厚度d,均可提高测量B的灵敏度。