物理模拟试卷[下学期]

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名称 物理模拟试卷[下学期]
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2006-08-29 11:42:00

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文档简介

物理模拟试卷
第 Ⅰ 卷
  一、选择题(本题包括8小题。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
  13.下列有关热现象的叙述正确的是(  ) 
  A.布朗运动直接表明液体分子在做无规则运动
  B.两分子间作用力表现为斥力时,随着两分子间距的增大,分子势能一直减小
  C.只要不违背能量守恒定律的实验构想,都能够实现
  D.物体的温度为0℃时,物体分子的平均动能为零
  14.下列说法中正确的是(  ) 
  A.泊松亮斑的实验说明了光具有粒子性
  B.在电磁波谱中,红外线与紫外线有波长相重合的一段
  C.天然放射现象说明了原子核是有内部结构的
  D.带负电的验电器的金属杆与安放在绝缘支架上的锌板相连接,用弧光灯照射锌板,验电器的指针张角变大
  15.短道速滑是我国在冬奥会上最具有竞争力的项目,短道速滑接力赛更是我们的优势项目。仔细观察运动员的接力过程,发现“接棒”的运动员(乙)提前站在“交棒”的运动员(甲)前面,并且开始向前滑行,待甲追上乙时,猛推乙一把,使其获得较大速度而向前冲出。在二人相互作用的过程中,下面的说法中正确的是:(与冰面间的摩擦不计)(  ) 
  A.甲的动量变化与乙的动量变化一定大小相等而方向相反
  B.甲对乙的力所做的功与乙对甲的力所做的功的绝对值一定相等
  C.甲的动能减小量与乙的动能增加量一定相等
  D.甲对乙做多少功,甲体内就有多少化学能转化为机械能
  16.已知汞原子可能的能级为E1=-10.4eV,E2=-5.5eV,E3=-2.7eV,E4=-1.6eV。一个自由电子的动能为9eV,与处于基态的汞原子发生碰撞,则电子可能剩余的能量接近下面的哪一个?(  ) 
  A.0.2eV   
  B.1.4eV   
  C.2.3eV    
  D.5.5eV
  17.在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点的距离均为s,如图甲所示.振动从质点1开始向右传播,质点开始运动时的速度方向向上.经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形.关于这列波的周期和波速,下列说法中正确的是(  ) 
  A.这列波的周期    
  B.这列波的周期
  C.这列波的传播速度   
  D.这列波的传播速度  
  18.如图所示,虚线为某电场的等势面的截面图.现有两个带电粒子1和2(重力不计),以相同的速率,沿不同的方向先后从A点飞入电场后,沿不同的径迹运动,分别经过同一等势面上的B、C点,由轨迹可以断定(  )
 
  A.两个粒子带电多少一定不同
  B.两个粒子的电性一定相同
  C.粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减小后增大
  D.粒子1经过B点时的速率大于粒子2经过C点时的速率
  19.有两个已知的共点力F1与F2,其合力方向竖直向下。若保持F1的大小和方向都不变,同时保持F2的大小不变,而将F2的方向在竖直平面内转过60°,其合力的方向仍竖直向下。下面的判断正确的是(  ) 
  A.F1一定等于F2      
  B.F1可能小于F2
  C.F2的方向与水平方向成30°  
  D.F1的方向和F2的方向成60°
  20.如图所示,P、Q为相距较近的一对平行金属板,间距为2d。一束相同的带电粒子,以初速v0从P、Q正中左端的O点射入P、Q间,v0的方向与两板平行(不计粒子的重力及粒子间的相互作用力)。如果在P、Q间加上方向竖直向上、大小为E的匀强电场,则粒子束恰好从P板右端的a点射出;如果在P、Q间加上方向垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场,则粒子束将恰好从Q板右端的b点射出。如果同时加上上述的电场和磁场,则(  ) 
  A.粒子束将沿直线OO’运动
  B.粒子束将沿曲线运动,射出点位于O’点上方
  C.粒子束将沿曲线运动,射出点位于O’点下方
  D.粒子束可能沿曲线运动,但射出点一定位于O’点
第 Ⅱ 卷
(共10题,共174分)
  21. (18分)把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流Ig为200μA,内阻估计在100W左右。
  (1)按图a所示的方法测定电流表G的内阻Rg,需要选用合适的器材,现有供选用的器材如下:
  (A)滑动变阻器(阻值范围0-200W)
  (B)滑动变阻器(阻值范围0-1750W)
  (C)电阻箱(阻值范围0-999.9W)
  (D)电阻箱(阻值范围0-99999.9W)
  (E)电源(电动势约6V,内阻约0.3W)   
  (F)电源(电动势约12V,内阻约0.6W)
图a
  为取得较准确的实验结果,R最好选用________,最好选用______,E最好选用_______。(填入选用器材的字母代号)
  (2)假定用所选定的器材和正确的实验方法测出电流表内阻为Rg=100W,现在通过串联一个4.9kW的电阻把它改装成为一个电压表,此电压表的量程为__________。
  (3)图b是测定未知电阻Rx的实验器材,其中虚线框内为上述已改装好的电压表,已知待测电阻Rx不足100W,电流表内阻只有大约零点几欧,滑动变阻器的总阻值为200W。请在图上用笔画线代表导线,将所示器材连接成实验电路。
  (4)测量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头读数如图c所示,那么Rx的电阻测量值等于__________。
  22.(16分)国际空间站是迄今最大的太空合作计划,其轨道半径为r,绕地球运转的周期为T1.通过查资料又知引力常量G、地球半径R、同步地球卫星距地面的高度h、地球的自转周期T2.某同学根据以上数据,提出一种估算地球质量M的方法:
  设同步卫星绕地球做圆周运动,由 得:
  (1)请判断上面的结果是否正确.如不正确,请说明原因再修正解法并解得结果.
  (2)请根据已知条件再提出一种估算地球质量的方法并解得结果.
  23.(18分)一左边有界的匀强磁场区域如图所示,磁感强度大小为B0,方向竖直向下。一质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd的长和宽分别为2L和L,把线圈放在光滑的水平桌面上,并且使线圈一半在磁场内,一半在磁场外,处于静止状态。从t=0时刻起磁感强度随时间均匀变小(直到减为零),线圈中产生感应电流,并在磁场力作用下开始运动。已知线圈开始时的加速度大小为a0,开始运动后一直做加速运动,到t=t2时刻,线圈的速度变为v0,再以后线圈做匀速运动。求:(1)磁场磁感强度的变化率。(2)在t=t2时刻,线圈中消耗的电功率。
  24.(20分)如图所示,在长为=1.0m、质量为mB=30kg的车厢B内的右壁处,放一质量mA=20kg的小物块A(可视为质点),向右的水平拉力F=120N作用于车厢,使之从静止开始运动,测得车厢B在最初2.0 s内移动的距离s=5.0m,且在这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞.假定车厢与地面间的摩擦可忽略不计。(取g=10m/s2)
  (1)请说明小物块与车之间有无摩擦力。若无摩擦,请说明理由;若有摩擦,请说明摩擦力的性质,如果是滑动摩擦,还要求出动摩擦因数。
  (2)从开始运动到第一次碰撞共多少时间?
  答案:
  13、B 
  14、C
  15、A  
    点拨:
    甲乙相互作用过程中,作用力与反作用力总是大小相等而方向相反,并且作用时间相等,根据动量定理可知,甲的动量变化与乙的动量变化一定大小相等而方向相反,选项A正确。但甲乙二人在相互作用过程中的位移大小并不相等(这里指的是相对地面的位移),因此作用力与反作用力所做的功的绝对值并不相等,根据动能定理,二人的动能变化的绝对值也不相等,选项B、C都不正确。甲对乙所做的功,等于乙的动能的增量(动能定理),而乙增加的动能除了来自于甲体内的化学能以外,还有一部分来自于甲的动能的减少,因此选项D也不正确。
  16、A 
  17、D 
  18、C 
  19、C 
    点拨:
    符合题目要求的力的矢量图如下边所示,不难看出,只有F1大于F2且F2的方向与水平方向成30°才是正确的。
  20、B
    点拨:
    本题有两种解决方法。第一种,定性地思考讨论:只加电场时,粒子水平方向的分运动是匀速运动,速度大小始终是v0;只加磁场时,粒子做的是匀速率圆周运动,它水平方向的分运动是减速运动,除了开始时的速度大小是v0外,其余所有时刻的速度都小于v0。因此两种情况粒子在场区内的运动时间相比较,必然是前者用时较少而后者用时较多。如果同时加上上述电场与磁场,在粒子沿水平方向运动到场区右端时,电场引起的分运动竖直方向位移等于d,而磁场引起的分运动竖直方向位移小于d,由此可以判断,粒子的射出点一定在O’点的上方,因此选项B正确。
    第二种方法,定量地计算:只加电场时,粒子的运动是类平抛运动,设运动时间为t、水平位移为,则有 。
    只加磁场时,粒子做匀速圆周运动,轨迹如图所示,设半径为R,根据几何关系有(R-d)2+2=R2,又因为洛仑兹力提供向心力,即 。
    同时加上上述电场和磁场时,开始时粒子受到的两个力方向相反,其合力设为向上,其大小为 ,说明合力方向向上,因此粒子将向上偏转,选项B正确。
  21、(1)D、C、F (每个2分)
    (2)5.0V  (4分)
    (3)电路连接如图d所示。(6分)
    (4)15W  (2分)
  22、解:
    (1)上面结果是错误的,地球的半径R在计算过程中不能忽略.  (4分)
      正确的解法和结果是:
      (4分)
      得 .(2分)
    (2)国际空间站绕地球做圆周运动,由 (4分)
      得: . (2分)
  23、(18分)
    (1)t=0时刻线圈中的感应电动势   …………(1分)
       线圈中的感应电流  …………(1分)
       线圈所受安培力即为ab边所受的安培力,大小为  F=BIL…………(1分)
       根据牛顿第二定律有  F=ma0…………(1分)
       联立上述几式,可解得:  …………(2分)
    (2)线圈t2时刻开始做匀速直线运动,有两种可能:
       ①线圈没有完全进入磁场,磁场就已经减为零,所以没有感应电流。线圈中消耗的电功率P=0。…………(3分)
       ②磁场没有消失,但线圈完全进入磁场,虽然,但穿过线圈的磁通量在变化,有感应电流,但线圈的ab边和cd边所受安培力大小相等而方向相反,合力为零,同样做匀速直线运动。但这与第一种情况不同,t=t2时刻是一个突变时刻,在此之前,有感应电流存在,而在此之后,感应电流为零,因此需分别讨论:
        在线圈整体进入磁场前的瞬间,穿过线圈的磁通量的变化分别由两个因素引起,一方面是由于磁感应强度的减弱而引起的磁通量减少,另一方面则是由于线圈进入磁场区域的面积增大而引起的磁通量增加,因此感应电动势包括两项,即E t2=E1- E2…………(2分)
        其中  E1= = 2L2 …………(2分)
        E2=Bt2Lv0= (B0- )Lv0…………(2分)
        此时刻线圈中消耗的电功率 Pt2= …………(2分)
        在线圈整体进入磁场后的瞬间,穿过线圈的感应电流为零,线圈消耗的电功率P’t2=0。…………(1分)
    点拨:
    本题线圈在切割磁感线,而且磁场在变化,引起穿过线圈的磁通量变化的原因有两个,一是由于磁场的磁感应强度在变化,另一个是由于线圈在磁场区域内的面积在变化,因此感应电动势包括两项。而从本质上讲,前者是由于磁场的变化而产生的电场的作用而产生,称为“感生电动势”;后者则是由于线圈的ab边在切割磁感线,这种电动势称为“动生电动势”。我们课本上不加以区分,统称为“感应电动势”。这两种电动势产生的感应电流方向相反。由于题目说线圈“开始运动后一直做加速运动”,可以判断感生电动势一定大于动生电动势。
  24、解:
    (1)根据题意,在2 s内,A未与B发生过碰撞,因此不论A与B之间是否有相对运动,不论A与B之间是否有摩擦,B总是作初速为零的匀加速直线运动。设B的加速度为aB,有   得:aB=2.5 m/s2  (2分)
      如果A、B之间无摩擦,则在B向右移动1.0 m距离的过程中,A应保持静止状态,接着B的车厢左壁必与A发生碰撞,这不合题意。如果A、B之间无相对运动(即两者之间的摩擦力足以使A与B有相同的加速度),则B的加速度
      
      由此可见,A、B之间既有相对运动又存在滑动摩擦力作用。(4分)
      以Ff表示A、B间的滑动摩擦力的大小,作用于B的摩擦力向左,设动摩擦因数为μ,对B应用牛顿第二定律,有 F-Ff=mBaB  (3分)
      Ff=μmAg  (1分)
      解得  μ=0.225  (1分)
    (2)A受到的摩擦力向右,根据牛顿第二定律,有
        (2分)
      解得: N   aA=2.25 m/s2  (1分)
      由于 ,B向右的速度将大于A的速度,故A与B的左壁间的距离将减小。设自静止开始,经过时间 ,B的左壁刚要与A发生碰撞,这时,B向右运动的路程与A向右运动的路程之差正好等于 ,即有
         (4分)
      解得 s   (2分)
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