2010年普通高等学校招生全国统一考试物理试题与答案
TOC \o "1-3" \h \z \u 2010年普通高等学校招生全国统一考试(1卷) 2
2010年普通高等学校招生全国统一考试(2卷) 11
2010年普通高等学校招生全国统一考试(新课标) 18
2010年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷) 35
2010年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷) 43
2010年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷) 51
2010年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷) 61
2010年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷) 72
2010年普通高校招生全国统一考试(福建卷) 81
2010年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷) 94
2010年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷) 104
2010年全国普通高等学校招生统一考试(上海) 112
2010年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷) 128
2010年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷) 140
2010年普通高等学校招生全国统一考试(1卷)
二、选择题(本题共4小题。在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。)
14.原子核经放射性衰变①变为原子核,继而经放射性衰变②变为原子核,再经放射性衰变③变为原子核。放射性衰变 ①、②和③依次为
A.α衰变、β衰变和β衰变 B.β衰变、β衰变和α衰变
C.β衰变、α衰变和β衰变 D.α衰变、β衰变和α衰变
【答案】A
【解析】,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变. ,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子. ,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子.
【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程,应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
15.如右图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力,mg=F,a1=0. 对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律
【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬时力与延时力。
16.关于静电场,下列结论普遍成立的是
A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零
D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向
【答案】C
【解析】在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度,B错误;沿电场方向电势降低,而且速度最快,C正确;场强为零,电势不一定为零,如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上,电场力做正功。
【命题意图与考点定位】考查静电场中电场强度和电势的特点,应该根据所学知识举例逐个排除。
17.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是
A.河北岸的电势较高 B.河南岸的电势较高
C.电压表记录的电压为9mV D.电压表记录的电压为5mV
【答案】BD
【解析】海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D对C错。根据法拉第电磁感应定律V, B对A错
【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。
18.一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ,根据有:。则下落高度与水平射程之比为,D正确。
【命题意图与考点定位】平抛速度和位移的分解
19.右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时,分子间的作用力为零
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
【答案】BC
【解析】分子间距等于r0时分子势能最小,即r0= r2。当r小于r1时分子力表现为斥力;当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力;当r大于r2时分子力表现为引力,A错BC对。在r由r1变到r2的过程中,分子斥力做正功分子势能减小,D错误。
【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系
20.某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0 m,发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像,这棵树的高度约为
A.5.5m B.5.0m C.4.5m D.4.0m
【答案】B
【解析】如图是恰好看到树时的反射光路,由图中的三角形可得
,即。人离树越远,视野越大,看到树所需镜面越小,同理有,以上两式解得L=29.6m,H=4.5m。
【命题意图与考点定位】平面镜的反射成像,能够正确转化为三角形求解
21.一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。 时刻振子的位移;时刻;时刻。该振子的振幅和周期可能为
A.0. 1 m, B.0.1 m, 8s C.0.2 m, D.0.2 m,8s
【答案】A
【解析】在t=s和t=4s两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍,当n=1时s。在s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,所以振幅是0.1m。A正确。
第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则,当n=0时s,且由于是的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。如图答案D。
【命题意图与考点定位】振动的周期性引起的位移周期性变化。
22.(18分)
图1是利用激光测转的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示)。
(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00×10-2 s ,则圆盘的转速为__________________转/s。(保留3位有效数字)
(2)若测得圆盘直径为10.20 cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 ________ cm。(保留3位有效数字)
【答案】⑴4.55转 /s ⑵2.91cm
【解析】⑴从图2可知圆盘转一圈的时间在横坐标上显示22格,由题意知图2中横坐标上每格表示1.00×10-2s,所以圆盘转动的周期是0.22s,则转速为4.55转 /s
⑵反光引起的电流图像在图2中横坐标上每次一格,说明反光涂层的长度占圆盘周长的22分之一为cm。
【命题意图与考点定位】匀速圆周运动的周期与转速的关系,以及对传感器所得图像的识图。
23.(16分)
一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。
所用器材有:量程不准的电流表,内阻=10.0,量程标称为5.0mA;标准电流表,内阻=45.0,量程1.0mA;标准电阻,阻值10.0;滑动变阻器R,总电阻为300.0;电源E,电动势3. 0V,内阻不计;保护电阻;开关S;导线。
回答下列问题:
(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表满偏;若此时电流表的读数为,则的量程= 。
(4)若测量时,未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出的示数 = ,的示数 = ;由读出的数据计算得= 。(保留3位有效数字)
(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。
【答案】⑴连线如图
⑵阻值最大
⑶
⑷6.05mA
【解析】⑴连线如图
⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端
⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有得
⑷待测表未满偏有,将A2的示数0.66mA和其他已知条件代入有
Ma
但图中A1的示数3.0mA量程为5.0mA,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA
⑸
24.(15分)
汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0 ~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。
⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线;
⑵求在这60s内汽车行驶的路程。
【答案】⑴速度图像为右图。
⑵900m
【解析】由加速度图像可知前10s汽车匀加速,后20s汽车匀减速恰好停止,因为图像的面积表示速度的变化,此两段的面积相等。最大速度为20m/s。所以速度图像为右图。然后利用速度图像的面积求出位移。
⑵汽车运动的面积为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和。
m
25.(18分)
如右图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G。
求两星球做圆周运动的周期。
在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg 和 7.35 ×1022kg 。求T2与T1两者平方之比。(结果保留3位小数)
【答案】⑴ ⑵1.01
【解析】 ⑴A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供向心力,则A和B的向心力相等。且A和B和O始终共线,说明A和B有相同的角速度和周期。因此有
,,连立解得,
对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得
化简得
⑵将地月看成双星,由⑴得
将月球看作绕地心做圆周运动,根据牛顿第二定律和万有引力定律得
化简得
所以两种周期的平方比值为
26.(21分)
如下图,在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求:
粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;
此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;
从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
【答案】⑴
⑵速度与y轴的正方向的夹角范围是60°到120°
⑶从粒子发射到全部离开所用 时间 为
【解析】 ⑴粒子沿y轴的正方向进入磁场,从P点经过做OP的垂直平分线与x轴的交点为圆心,根据直角三角形有
解得
EMBED Equation.3 ,则粒子做圆周运动的的圆心角为120°,周期为
粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供,根据牛顿第二定律得
,,化简得
⑵仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°,这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出;角度最大时从磁场左边界穿出。
角度最小时从磁场右边界穿出圆心角120°,所经过圆弧的弦与⑴中相等穿出点如图,根据弦与半径、x轴的夹角都是30°,所以此时速度与y轴的正方向的夹角是60°。
角度最大时从磁场左边界穿出,半径与y轴的的夹角是60°,则此时速度与y轴的正方向的夹角是120°。
所以速度与y轴的正方向的夹角范围是60°到120°
⑶在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场的右边界相切,在三角形中两个相等的腰为,而它的高是
EMBED Equation.3 ,半径与y轴的的夹角是30°,这种粒子的圆心角是240°。所用 时间 为。
所以从粒子发射到全部离开所用 时间 为。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(2卷)
物理部分
第Ⅰ卷
二、选择题(本题共8小题。在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。)
14. 原子核与氘核反应生成一个α粒子和一个质子。由此可知
A.A=2,Z=1 B. A=2,Z=2 C. A=3,Z=3 D. A=3,Z=2
15. 一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则
A.波的周期为1s
B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动
C.x=0处的质点在t= s时速度为0
D.x=0处的质点在t= s时速度值最大
16. 如图,一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空,抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。在此过程中
A.气体对外界做功,内能减少
B.气体不做功,内能不变
C.气体压强变小,温度降低
D.气体压强变小,温度不变
17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为V/m.已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/,水的密度为kg/。这雨滴携带的电荷量的最小值约为
A.2C B. 4C C. 6C D. 8C
18. 如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为、和,则
A.>> B. <<
C. >> D. <<
19. 图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连:P为滑动头。现令
P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用表示流过原线圈的电流,表示流过灯泡的电流,表示灯泡两端的电压,表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值:电功率指平均值)。下列4个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是
频率不同的两束单色光1和2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如右图所示,下列说法正确的是
单色光1的波长小于单色光2的波长
在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2 的传播速度
单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍,则该行星的自转周期约为
A.6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时
第II卷
22.(5分)
利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。
(1)为了测试中午下落的加速度,还需要的实验器材有________。(填入正确选项前的字母)
A.天平 B.秒表 C.米尺
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此错误差的原因:______________。
23.(13分)
如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M内:为毫安表,量程6mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S为开关。已知RT 在95℃时阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃~20℃之间的多个温度下RT 的阻值。
在图中画出连线,完成实验原理电路图
完成下列实验步骤中的填空
依照实验原理电路图连线
调节控温容器M内的温度,使得RT 温度为95℃
将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全
闭合开关。调节电阻箱,记录电流表的示数I0 ,并记录 。
⑤ 将RT 的温度降为T1 (20℃<T1<95℃);调节电阻箱,使得电流表的读数 ,记录 。
⑥ 温度为T1 时热敏电阻的电阻值RT = 。
⑦ 逐步降低T1 的数值,直至20℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥
24.(15)
如图,MNP 为整直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h,NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计,物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ,求物块停止的地方与N点距离的可能值。
25.(18分)
小球A和B的质量分别为和且>在某高度处将A和B先后从静止释放。小球A与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处的下方与释放出距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正幢,设所有碰撞都是弹性的,碰撞事件极短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。
26(21分)
图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为V;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF边中点H射入磁场区域。不计重力
已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后,从边界EF穿出磁场,求离子甲的质量。
已知这些离子中的离子乙从EG边上的I点(图中未画出)穿出磁场,且GI长为,求离子乙的质量。
若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半,而离子乙的质量是最大的,问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。
参考答案和评分参考
Ⅰ卷共21小题,每小题6分,共126分。
二、选择题:全部选对的给6分,选对但不全的给3分,有选错的给0分。
D 15. AB 16. BD 17. B 18. D 19. BC 20. AD 21. B
Ⅱ卷共13题,共174分。
22. (5分)
(1)C (3分,有选错的即不给分)
(2)打点计时器与纸带间存在摩擦 (2分,其他合理答案同样给分)
23. (13分)
(1)实验原理电路图如图所示。 (5分)
(2)④电阻箱的读数 (2分)
⑤仍为 (2分)电阻箱的读数为 (2分)
⑥ (2分)
24. (15分)
根据功能原理,在物块从开始下滑到静止的过程中,物块重力势能减小的数值与物块克服摩擦力所做功的数值相等,即
①
设物块质量为,在水平滑道上滑行的总路程为,则
②
③
设物块在水平轨道上停住的地方与点的距离为。若物块在与碰撞后,在到达圆弧形轨道前停止,则
④
联立①②③④式得 ⑤
此结果在时有效。若,则物块与碰撞后,可再一次滑上圆弧形轨道,滑下后在水平轨道上停止,此时有
⑥
联立①②③⑥式得 ⑦
评分参考:①式3分,②③式各2分,④⑤⑥⑦式共8分(只要得出⑤式或⑦式,即给这8分中的6分)。
25. 根据题意,由运动学规律可知,小球A与B碰撞前的速度大小相等,设均为,由机械能守恒有
①
设小球A与B碰撞后的速度分别为和,以竖直向上方向为正,由动量守恒有
②
由于两球碰撞过程中能量守恒,故
③
联立②③式得
④
设小球B能上升的最大高度为h,由运动学公式有
⑤
由①④⑤式得
⑥
评分参考:①式3分,②③式各4分,④式2分,⑤式3分,⑥式2分.
26. (21分)
(1)由题意知,所有离子在平行金属板之间做匀速直线运动,它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡,有
①
式中,是离子运动的速度,是平行金属板之间的匀强电场的强度,有
②
由①②式得
③
在正三角形磁场区域,离子甲做匀速圆周运动。设离子甲质量为,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有
④
式中,是离子甲做圆周运动的半径。离子甲在磁场中的运动轨迹为半圆,圆心为:这半圆刚好与边相切于,与边交于点。在中,垂直于。由几何关系得
⑤
由⑤式得
⑥
联立③④⑥式得,离子甲的质量为
⑦
(2)同理,有洛仑兹力公式和牛顿第二定律有
⑧
式中,和分别为离子乙的质量和做圆周运动的轨道半径。离子乙运动的圆周的圆心必在两点之间,又几何关系有
⑨
由⑨式得
⑩
联立③⑧⑩式得,离子乙的质量为
(3)对于最轻的离子,其质量为,由④式知,它在磁场中做半径为的匀速圆周运动。因而与的交点为,有
当这些离子中的离子质量逐渐增大到m时,离子到达磁场边界上的点的位置从点沿边变到点;当离子质量继续增大时,离子到达磁场边界上的点的位置从点沿边趋向于点。点到点的距离为
所以,磁场边界上可能有离子到达的区域是:边上从到点。边上从到。
评分参考:第(1)问11分,①②式各1分,③式2分,④⑤式各2分, ⑦式3分.
第(2)问6分,⑧式1分,⑨式2分,式3分
第(3)问4分 对于磁场边界上可能有离子达到的区域,答出“边上从到”给2分,答出“边上从到”,给2分。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(新课标)
物理部分
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在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。
14.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象
B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在
C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律
15.一根轻质弹簧一端固定,用大小为的力压弹簧的另一端,平衡时长度为;改用大小为的力拉弹簧,平衡时长度为。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹
簧的劲度系数为
A. B. C. D.
16.如图所示,在外力作用下某质点运动的图象为正弦曲线。从图中可以判断
A.在时间内,外力做正功
B.在时间内,外力的功率逐渐增大
C.在时刻,外力的功率最大
D.在时间内,外力做的总功为零
17.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)
18.如图所示,一物块置于水平地面上。当用与水平方向成角的力拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成角的力推物块时,物块仍做匀速直线运动。若和的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为
A. B. C. D.1-
19.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内 电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为、。由图可知、的值分别为
A.、 B.、 C.、 D.、
20. 太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是,纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是
21.如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为,下落距离为0.8R时电动势大小为E。忽略涡流损耗和边缘效应。关于、的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是
A.>,a端为正 B.>,b端为正
C.<,a端为正 D. <,b端为正
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考
生都必须做答。第33题~第38题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(11题,共129分)
22.(4分)
图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有——。(填入正确选项前的字母)
A.米尺
B.秒表
C.0~12V的直流电源
D。0~I2V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有______。(写出两个原因)
23.(11分)
用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将和两个适当的固定电阻、连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻的阻值随所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大。的测量结果如表l所示。
回答下列问题:
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线。
[
(2)为了检验与f之间近似为线性关系,在坐标纸上作-t关系图线
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示。电流表的读数为____,电压表的读数为___。此时等效电阻的阻值为___:热敏电阻所处环境的温度约为____。
24.(14分)
短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和l9.30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 S,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00 m时最大速率的96%。求:
(1)加速所用时间和达到的最大速率:
(2)起跑后做匀加速运动的加速度。
(结果保留两位小数)
25.(18分)
如图所示,在0≤x≤a、o≤y≤范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。坐标原点0处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~范围内。己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的
(1)速度的大小:
(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。
33.[物理——选修3-3]
(1)(5分)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母)
A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
(2)(10分)如图所示,一开口气缸内盛有密度为的某种液体;一长为的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为,求此时气缸内气体的压强。大气压强为,重力加速度为。
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角,为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为 。(填入正确选项前的字母)
A. B.
C. D.
(2)(10分)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中轴上的两点处,,如图所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播,波速为。己知两波源振动的初始相位相同。求:
()简谐横波的波长:
()间合振动振幅最小的点的位置。
35.[物理——选修3-5](15分)
(1)(5分)用频率为的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线,且,则 。(填入正确选项前的字母)
A. B. C. D.
(2)(10分)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长,重物始终在木板上。重力加速度为g。
全国课标Ⅰ理科综合能力测试答案
二、选择题(每小题6分,共8小题)
14. AC 15. C 16. AD 17. A 18. B 19. D 20. B 21. D
(一)必选题
22.(4分)(1)AD
(2)纸带和打点计时器之间有摩擦;用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。
23.(11分)
(1)
(2)RL—t关系曲线如图所示:
(3)115 mA 5.00V 43.5 64.0℃
24.(14分)
解:(1)设加速所用时间为t(以s为单位),迅速运动的速度为v(以m/s为单位),则有①
②
由①②式得 ③ ④
(2)设加速度大小为,则 ⑤
25.(18分)
解:(1)设粒子的发射速度为,粒子做圆周运动的轨道半径为R,由牛顿第二定律和洛仑兹力公式,得 ①
由①式得 ②
当时,在磁场中运动时间最长的粒子,其轨迹是圆心为C的圆弧,圆弧与磁场的上边界相切,如图所示。设该粒子在磁场运动的时间为t,依题意,得 ③
设最后离开磁场的粒子的发射方向与y轴正方向的夹角为,由几何关系可得
④
⑤
又 ⑥
由④⑤⑥式得 ⑦
由②⑦式得 ⑧
(2)由④⑦式得 ⑨
(二)选考题
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)BC
(2)(10分)解:设当小瓶内气体的长度为时,压强为;当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为,气缸内气体的压强为。
依题意①
由玻意耳定律 ②
式中S为小瓶的横截面积。联立①②两式,得 ③
又有④ 联立③④式,得⑤
34. [物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)A
(2)(10分)
解:(ⅰ)设简谐横波波长为,频率为,波速为,则 ①
代入已知数据得 ②
(ⅱ)以为坐标原点,设P为OA间的任意一点,其坐标为x,则两波源到P点的波程差为 ③
其中x、以m为单位。
合振动振幅最小的点的位置满足为整数 ④
联立③④式,得 ⑤
35.[物理——选修3-5](15分)
(1)(5分)B
(2)(10分)解:第一次与墙碰撞后,木板的速度反向,大小不变,此后木板向左做匀减速运动,重物向右做匀减速运动,最后木板和重物达到共同的速度。设木板的质量为m,重物的质量为2m,取向右为动量的正向,由动量守恒得①
设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为,对木板应用动量定理得②
由牛顿第二定律得③
式中为木板的加速度。
在达到共同速度v时,木板离墙的距离为④
开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为⑤
从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为⑥
由以上各式得⑦
2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
理科综合 物理部分
理科综合共300分,考试用时150分钟。
物理试卷分为第一卷(选择题)和第二卷两部分,第一卷1至3页, 第二卷4至6页,共120分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
每题选出答案后,用铅笔将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,再选涂其他答案标号。
本卷共8题,每题6分,共48分。
单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
下列关于电磁波的说法正确的是
A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B.电磁波在真空和介质中传播速度相同
C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波 D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播
2.下列关于原子和原子核的说法正确的是
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
3.质点做直线运动的v-t图像如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为
A.0.25m/s 向右
B.0.25m/s 向左
C.1m/s 向右
D.1m/s 向左
4.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为
A.A=1m f=5HZ
B.A=0.5m f=5HZ
C.A=1m f=2.5 HZ
D.A=0.5m f=2.5 HZ
5.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则
A.b点的电场强度一定比a点大 B.电场线方向一定从b指向a
C.b点的电势一定比a点高 D.该电荷的动能一定减小
不定项选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6.探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比
A.轨道半径变小 B.向心加速度变小
C.线速度变小 D.角速度变小
7.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1,A2,导线电阻不计,如图所示。当开关S闭合后
A. A1示数变大,A1与A2示数的比值不变
B. A1示数变大,A1与A2示数的比值变大
C. V2示数变小,V1与V2示数的比值变大
D. V2示数不变,V1与V2示数的比值不变
8.用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光
A照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大
C.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距大
D.通过同一玻璃三棱镜时,a光的偏折程度大
2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
理科综合 物理部分
第二卷
注意事项:
用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
本卷共4题,共72分。
9.(18分)
(1)如图所示,在高为h的平台边缘水平抛出小球A,同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B,两球运动轨迹在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度为g。若两球能在空中相遇,则小球A的初速度VA应大于
A、B两球初速度之比为
(2)在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
实验 对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的 (填字母代号)
将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是 (填字母代号)
两细绳必须等长
弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值为3KΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;
开关S一个,导线若干。
eq \o\ac(○,1)有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是
请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号:
由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。
10.(16分)如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t。
11.(18分)如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=0.3Ω,长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,相距0.4m的MM’、NN’相互平行,电阻不计且足够长。电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM’、NN’保持良好接触,当ab运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.
(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1J,求该过程ab位移x的大小。
12.(20分)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L,O’O为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离。以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O’O的方向从O’点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离y0;
(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O’点沿O’O方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
理科综合 物理部分参考答案
Ⅰ卷共8题,每小题分,共48分。
1.A 2.B 3.B 4.D 5.C 6.A 7.AD 8.BC
Ⅱ卷共4题,共72分。
9.(18分)
(1)
(2)①BD ②BD
(3)①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流
②测量电压表V1内阻的实验电路如图所示
③
表示的电压 表示和串联的总电压
10.(16分)
设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为,取小球运动到最低点重力势能为零,根据机械能守恒定律,有
①
得
设碰撞后小球反弹的速度大小为,同理有
②
得
设碰撞后物块的速度大小为,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律,有
③
得 ④
物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小
⑤
设物块在水平面上滑行的时间为,根据动量定理,有
⑥
得 ⑦
11.(18分)
(1)对框架的压力
①
框架受水平面的支持力
②
依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力
③
中的感应电动势
④
中电流
⑤
受到的安培力
F ⑥
框架开始运动时
⑦
由上述各式代入数据解得
⑧
(2)闭合回路中产生的总热量
⑨
由能量守恒定律,得
⑩
代入数据解得
⑾
12.(20分)
(1)离子在电场中受到的电场力
①
离子获得的加速度
②
离子在板间运动的时间
③
到达极板右边缘时,离子在方向的分速度
④
离子从板右端到达屏上所需时间
⑤
离子射到屏上时偏离点的距离
由上述各式,得
⑥
(2)设离子电荷量为,质量为,入射时速度为,磁场的磁感应强度为,磁场对离子的洛伦兹力
⑦
已知离子的入射速度都很大,因而离子在磁场中运动时间甚短,所经过的圆弧与圆周相比甚小,且在板间运动时,方向的分速度总是远大于在方向和方向的分速度,洛伦兹力变化甚微,故可作恒力处理,洛伦兹力产生的加速度
⑧
是离子在方向的加速度,离子在方向的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动,到达极板右端时,离子在方向的分速度
⑨
离子飞出极板到达屏时,在方向上偏离点的距离
⑩
当离子的初速度为任意值时,离子到达屏上时的位置在方向上偏离点的距离为,考虑到⑥式,得
⑾
由⑩、⑾两式得
⑿
其中
上式表明,是与离子进入板间初速度无关的定值,对两种离子均相同,由题设条件知,坐标3.24mm的光点对应的是碳12离子,其质量为,坐标3.00mm的光点对应的是未知离子,设其质量为,由⑿式代入数据可得
⒀
故该未知离子的质量数为14。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
物理部分
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷1至4页,第Ⅱ卷5至13页,共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
以下数据可供解题时参考:
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Al 27
第Ⅰ卷 (选择题 共120分)
13.属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中,
A.真空中光速不变 B.时间间隔具有相对性
C.物体的质量不变 D.物体的能量与质量成正比
14.对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是
A.在相同介质中,绿光的折射率最大 B.红光的频率最高
C.在相同介质中,蓝光的波长最短 D.黄光光子的能量最小
15.太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近
A.1036Kg B.1018Kg C.1013Kg D.109Kg
16.一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为
A. B. C. D.
17.一列横波沿轴正向传播,a,b,c,d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3/4周期开始计时,则图2描述的是
A.a处质点的振动图像 B.b处质点的振动图像
C.c处质点的振动图像 D.d处质点的振动图像
18.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如图)。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为。实验中,极板所带电荷量不变,若
保持S不变,增大d,则变大
保持S不变,增大d,则变小
保持d不变,增大S,则变小
保持d不变,增大S,则不变
19.在如图所示的电路中,两个相同的下灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流为I。然后,断开S。若时刻再闭合S,则在前后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图像是
20.如图,若x轴表示时间,y轴表示位置,则该图像反映了某质点做匀速直线运动时,位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其他的物理量,则该图像又可以反映在某种情况下,相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是
A.若x轴表示时间,y轴表示动能,则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中,物体动能与时间的关系
B.若x轴表示频率,y轴表示动能,则该图像可以反映光电效应中,光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
C.若x轴表示时间,y轴表示动量,则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下,物体动量与时间的关系
D.若x轴表示时间,y轴表示感应电动势,则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路,当磁感应强度随时间均匀增大时,闭合回路的感应电动势与时间的关系
第Ⅱ卷(非选择题 共180分)
本卷共11小题,共180分。
21.(18分)
(1)甲同学要把一个量程为200的直流电流计,改装成量度范围是0~4V的直流电压表。
她按图1所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg,其中电阻R0约为1。为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用______________,电阻器R1应选用______________,电阻器R2应选用______________(选填器材前的字母)
A.电源(电动势1.5V) B.电源(电动势6V)
C.电阻箱(0~999.9) D.滑动变阻器(0~500)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1)
F.电位器(0~51)
②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是______________,______________,______________,______________,最后记录R1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.闭合S1
B.闭合S2
C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的R1的阻值为300.0,则图1中被测电流计的内阻r的测量值为______________,该测量值__________实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。
④给电流计__________联(选填“串”或“并”)一个阻值为__________的电阻,就可以将该电流计改装为量程4V的电压表。
(2)乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表,但他不仅借到一块标准电压表、一个电池组E、一个滑动变阻器和几个待用的阻值准确的定值电阻。
①该同学从上述具体条件出发,先将带改装的表直接与电压表校准。请你画完图2方框中的校准电路图。
实验中,当定值电阻R选用17.0时,调整滑动变阻器的阻值,电压表的示数是4.0V时,表的指针恰好指到满量程的五分之二;当R选用7.0时,调整的阻值,电压表的示数是2.0V时,表的指针又指到满量程的五分之二。
由此可以判定,表的内阻rg是_______,满偏电流是_______mA。若要将表改装为量程是15V的电压表,应配备一个_______的电阻。
22.(16分)
如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s罗到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角=37°,运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g取10m/s2)q求
A点与O点时的速度大小;
运动员离开0点时的速度大小;
运动员落到A点时的动能。
23.(18分)
利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图1,将一金属或半导体薄片垂直至于磁场B中,在薄片的两个侧面、间通以电流时,另外两侧、间产生电势差,这一现象称霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用相一侧偏转和积累,于是、间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与和以及霍尔元件厚度之间满足关系式,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关。
设半导体薄片的宽度(、间距)为,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中、哪端的电势高;
已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式。(通过横截面积S的电流,其中是导电电子定向移动的平均速率);
图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图3所示。
a.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为,请导出圆盘转速的表达式。
b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想。
24.(20分)
雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降距离后于静止的小水珠碰撞且合并,质量变为。此后每经过同样的距离后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次为、............(设各质量为已知量)。不计空气阻力。
若不计重力,求第次碰撞后雨滴的速度;
若考虑重力的影响,
a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度和;
b.求第n次碰撞后雨滴的动能。
(北京卷)参考答案
Ⅰ卷共20小题.每题6分,共120分。
13.A 14.C 15.D
16.D 17.B 18.A 19 .B 20.C
Ⅱ卷 共11小题,共180分。
21.(18分)
(1)①B C F
②B C A E
③300 略小于
④串 19.7
(2)①如右图所示
②3.0 0.50 27.0
22.(16分)(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有
A点与O点的距离
(2)设运动员离开O点的速度为,运动员在水平方向做匀速直线运动,
即
解得
(3)由机械能守恒,取A点位重力势能零点,运动员落到A点的动能为
23.(18分)
(1)由 ①
得 ②
当电场力与洛伦兹力相等时 ③
得 ④
将 ③、④代入②,
得
(2) a.由于在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,则
P=mNt
圆盘转速为 N=
提出的实例或设想
24.(20分)
(1)不计重力,全过程中动量守恒,m0v0=mnv′n
得
(2)若考虑重力的影响,雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动,碰撞瞬间动量守恒
a. 第1次碰撞前
第1次碰撞后
b. 第2次碰撞前
利用式化简得
第2次碰撞后,利用式得
同理,第3次碰撞后
…………
第n次碰撞后
动能
2010年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)
物理部分
本试卷分第I卷(阅读题)和第II卷(表达题)两部分,第Ⅰ卷第1页至第8页,第Ⅱ卷第9页至第12页。全卷满分300分。
第Ⅰ卷(选择题 共120分)
本卷,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
14.伽利略曾设计如图所示的一个实验.将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如图在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的用弧达到同一高度的对称点,反过来,如果让摆球从这些高度它同样会达到水平硬度上的要点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的斜面(或弧线)下滑时,其中速度的大小
A.只与斜面的倾角有关
B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关
D.只与物体的质量有关
15.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化情况是
A.v变小,a变大
B.v变小,a变小
C.v变大,a变大
D.v变大,a变小
16.如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心,半径
R=0.1m的圆,P为圆周上的一点,O,P两点连
线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方
向的匀强电场,场强大小E=100V/m,则O、P两点
的电势差可表示为
A.UOP=-10sinθ(V)
B.UOP=10sinθ(V)
C.UOP=-10cosθ(V)
D.UOP=10cosθ(V)
17.为了萤火星及其周围的空间环境的探测,我国预计
于2011年10月开始第萤火星探测器“萤火一号”。
假设探测器在火星表面为度分别为A1和A2的圆轨道上运动时,周期分别为T1和T2。火星可视为度量分布均匀的球体。忽略火星的自转影响,万有引力常量为G。仅利用以上数据,可以计算出
A.火星的密度和火星表面的重力加速度
B.火星的质量和火星对“萤火一号”的引力
C.火星的半径和“萤火一号”的质量
D.火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力
18.如图所示,M、N是平行板电容器的两个据板,其为定
值最阻R1、R2为时调电阻,用绝缘细线将质量为m,带
正电的小球悬于电容器内部,闭合电键S,小球静止时受
到悬线的拉力为F,调节R1、R2关于F的大小判断正确
的是
A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大
B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小
C.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大
D.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将受小
19.L型上面光罩,贮在固定就面上,轻 弹簧一项固定在木板
上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示,若
P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。用木板P的受力
个数为
A.3 B.4 C.5 D.6
20.如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的
匀强兹场,两个边长相等的单线闭合正方形线I和Ⅱ,分
别用相同材料,不同组细的导线绕制(I为细导线)。两线
圈在距兹场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入兹
场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在整
直平面内且下边缘平行于磁场上功界。设线圈I、Ⅱ落地
时的速度大小分别为y1、y2在磁场中运动时产生的热量分
别为Q1、Q2,不计空气阻力则
A.v1
C.v1Q2 D.v1=v2,Q1第Ⅱ卷(非选择题 共180分)
21.(18分)
Ⅰ.(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测量器测量金属丝的直径,示数如图1所
示,读数为 mm。
(2)在用单摆测定重力加速度实验中,用标为分度的标尺测量摆球的直径,示数如图2所示,读数为 cm。
Ⅱ.太阳能是一种清洁“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用
了太阳能电,太阳能电在光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件,某实验小组根据测绘小灯炮伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电能在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电能,电测Ek电流表A。电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干.
(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I-U图象,由图可知,当电压小于2.00 V时,太阳能电池的电阻 (填“很大”或“很小”);当电压为2.80 V时,太阳能电池的电阻约为 .
Ⅲ.利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的顺时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:
a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t.
通过v=gt计算出瞬时速度v。
b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=
计算出瞬时速度v。
c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等
于这点前后相邻两点间的平均速度,浊算出图时速度v,
并通过h= 计算出高度h。
d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动
时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的
平均速度,测算出瞬时速度v。以上方案中只有一种正确,
正确的是 。(填入相应的字母)
22.(14分)
质量为2kg的物体水平推力F的作用下溶水平面做直线运动。一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示。g取10m/s2,求;
(1)物体与水平间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0-10s内物体运动位移的大小。
23.(16分)
如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为l1、l2),存在垂直纸面同里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E,E>0表示电场方向竖直向上,t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界的N2点。Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g。上述d、Ea、m、a、g为已知量。
(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;
(2)求电场变化的周期T;
(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值。
24.(20分)
如图,ABD,为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小
E=5.0×103 V/m2一不带电的绝缘小球甲,以速度v0沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-3 kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5C,g取10 m/s2。(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)
(1)甲、乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离;
(2)在满足(1)的条件下,求甲的速度v0;
(3)若甲仍以速度v0向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围。
参考答案
第I卷共20小题,每小题6分,共120分。
14—15 CD 16—20 AABCD
第II卷共11题,共180分。
21.(8分)
I.(6分)(1)0.617(0.616~0.619)
(2)0.675
II.(6分)(1)连线如右图。
(2)很大;(965—1040)
III.(6分)d
22.(14分)
解:(1)设物体做匀速直线运动的时间为、初速度为、未速度为、加速度为,则 ①
设物体所受的摩擦力为,根据牛顿第二定律,有
②
③
联立②③得
④
(2)设物体估做匀加速运动的时间为,初速度为、末速度为、加速度为,
则 ⑤
根据牛顿第二定律,有
⑥
联立③⑥得
(3)解法一:由匀变速直线运动位移公式,得
解法二:根据v—t图象围成的面积,得
23.(16分)
解:(1)微粒作直线运动,则
①
微粒做圆周运动,则
②
联立①②得
③
④
(2)设微粒从N1运动到Q的时间为t1,作圆周运动的周期为t2,则
⑤
⑥
⑦
联立③④⑤⑥⑦得
联立③④⑤⑥⑦得
⑧
电场变化的周期
⑨
(3)若微粒能完成题述的运动过程,要求
⑩
联立③④⑥得
(11)
设N、Q段直线运动的最短时间为
因t2不变,T的最小值
24.(20分)
解:(1)大乙恰能通过轨道最高点的情况,设乙到达最高点速度为v0,乙离开D点到达水平轨道的时间为t,乙的落点到B点的距离为x,则
①
②
③
联立①②③得
④
(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙,根据动量守恒定律的机械能守恒定律有
⑤
⑥
联立⑤⑥得
⑦
由动能定理,得
⑧
联立①⑦⑧得
⑨
(3)设甲的质量为M,碰撞后甲、乙的速度分别为,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有
(10)
(11)
联立(10)(11)得
(12)
由(12)和,可得
(13)
设乙球过D点时速度为,由动能定理得
(14)
联立⑨(13)(14)得
设乙在水平轨道上的落点距B点的距离为有
联立②(15)(16)得
2010年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)
物理试题
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分,每小题只有一个选项符合题意。
1、如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度
(A)大小和方向均不变
(B)大小不变,方向改变
(C)大小改变,方向不变
(D)大小和方向均改变
2、一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为
(A) (B)1 (C)2 (D)4
3、如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为
(A)(B)(C)(D)
4.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是
5.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随X变化的图像如图所示。下列说法正确的是
(A)O点的电势最低
(B)X2点的电势最高
(C)X1和- X1两点的电势相等
(D)X1和X3两点的电势相等
二、多项选择题:本体共4小题,每小题4分,共计16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,错选或不答得得0分。
6、2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有
(A)在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
(B)在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
(C)在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
(D)在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
7.在如图多事的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有
A.升压变压器的输出电压增大
B.降压变压器的输出电压增大
C.输电线上损耗的功率增大
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
8.如图所示,平直木板AB倾斜放置,板上的P点距A端较近,小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小,先让物块从A由静止开始滑到B。然后,将A着地,抬高B,使木板的倾角与前一过程相同,再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较,下列说法中一定正
确的有
A. 物块经过P点的动能,前一过程较小
B. 物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程较少
C.物块滑到底端的速度,前一过程较大
D.物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长
9.如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO’与SS’垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向摄入磁场,它们的速度大小相等,b的速度方向与SS’垂直,a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为,且。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S’,则下列说法中正确的有
A.三个质子从S运动到S’的时间相等
B.三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO’轴上
C.若撤去附加磁场,a到达SS’连线上的位置距S点最近
D.附加磁场方向与原磁场方向相同
三、简答题:本题分必做题(第10.11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。
【必做题】
10、(8分)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学涉及了如图所示的实物电路。
试验时,应先将电阻箱的电阻调到____.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值=10的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是____.(选填1或2)
(3)根据实验数据描点,绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E= ▲ ,内阻r= ▲ (用k、b和R0表示)
11.(10分)为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力。
(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车 ▲ (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
请根据实验数据作出小车的v-t图像。
(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大,你是否同意他的观点?请根据v-t图象简要阐述理由。
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答,若三题都做,则按A、B两题评分。
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是 ▲ 。
(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中,空气的内能共减小 ▲ KJ,空气 ▲ (选填“吸收”或“放出”)
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/和2.1kg/,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数=6.02。若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有效数字)
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是
(A)激光是纵波
(B)频率相同的激光在不同介质中的波长相同
(C)两束频率不同的激光能产生干涉现象
(D)利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
(2)如图甲所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×m,屏上P点距双缝和的路程差为7.95×m.则在这里出现的应是 (选填“明条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将
(选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。
(3)如图乙所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出。已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
C.(选修模块3-5)(12分)
(1)研究光电效应电路如图所示,用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流。下列光电流I与A\K之间的电压的关系图象中,正确的是 .
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小___▲____(选填“增大、“减小”或“不变”), 原因是___▲____。
(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV, 金属钠的截止频率为Hz, 普朗克常量h=Js.请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板, 能否发生光电效应。
四.计算题: 本题共3小题,共计47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。有数值计算的提, 答案中必须明确写出数值和单位。
13.(15分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L, 一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求:
磁感应强度的大小B;
电流稳定后, 导体棒运动速度的大小v;
流经电流表电流的最大值
14. (16分)
在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的指点, 选手抓住绳由静止开始摆动,此事绳与竖直方向夹角=,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取中立加速度, ,
求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
若绳长l=2m, 选手摆到最高点时松手落入手中。设水碓选手的平均浮力,平均阻力,求选手落入水中的深度;
若选手摆到最低点时松手, 小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点。
15.(16分)制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示,加在极板A、B间的电压作周期性变化,其正向电压为,反向电压为,
电压变化的周期为2r,如图乙所示。在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中,电子未碰到极板A,且不考虑重力作用。
(1)若,电子在0—2r时间内不能到达极板A,求d应满足的条件;
(2)若电子在0—2r时间未碰到极板B,求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系;
(3)若电子在第N个周期内的位移为零,求k的值。
物理试题参考答案
一、单项选择题
1.A 2.B 3.D 4.B 5.C
二、多项选择题
6.ABC 7.CD 8.AD 9.CD
三、简答题
10.(1)最大值 (2)2 (3);-R0
11.(1)之前 (2)(见右图)
(3)同意.在v-t图象中,速度越大时,加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大.
12A.(1)B (2)5; 放出; 29
(3)设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为海和岸,一次吸入空气的体积为V,则有n=NA,代入数据得n=3×1022
12B.(1)D (2)暗条纹; 变宽
(3)设拆射角为r,折射定律=n;几何关系l=2d tanr
解得 d=
12C.(1)C (2)减小;光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)
(3)氢原子放出的光子能量E=E3-E2,代入数据得E=1.89 eV
金属钠的逸出功W0=hvc,代入数据得W0=2.3 eV
因为E13.(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动 BIL=mg ①
解得 B= ②
(2)感应电动势 E=BLv ③
感应电流 I= ④
由②③④式解得 v=
(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为vm
机械能守恒 mv=mgh
感应电动势的最大值 Em=VLvm
感应电流的最大值 Im=
解得 Im=21世纪教育网
14.(1)机械能守恒 mgl(1-cos)=mv2 ①
圆周运动 F′-mg=m
解得 F′=(3-2cos)mg
人对绳的拉力 F=F′
则 F=1080N
(2)动能定理 mg(H-lcos+d)-(f1+f2)d=0
则d=21世纪教育网
解得
(3)选手从最低点开始做平抛运动 x=vt
H-l=
且有①式
解得 x=2
当l=时,x有最大值 解得l=1.5m
因此,两人的看法均不正确.当绳长越接近1.5m时,落点距岸边越远.
15.(1)电子在0~f时间内做匀加速运动
加速度的大小 a1= ①
位移 x1=a1T2 ②
在T-2T时间内先做匀减速运动,后反向做匀加速运动
加速度的大小 a2= ③
初速度的大小 v1=a1T ④
匀减速运动阶段的位移 x2= ⑤
依据题意 d>x1+x2 解得d> ⑥
(2)在2nT~(2n+1)T,(n=0,1,2, ……,99)时间内 ⑦
加速度的大小 a′2=
速度增量 △v2=-a′2T ⑧
(a)当0≤t-2nt电子的运动速度 v=n△v1+n△v2+a1(t-2nT) ⑨
解得 v=[t-(k+1)nT] ,(n=0,1,2, ……,99) ⑩
(b)当0≤t-(2n+1)T电子的运动速度 v=(n+1) △v1+n△v2-a′2[t-(2n+1)T]
解得v=[(n+1)(k+1)T-kl],(n=0,1,2, ……,99)
(3)电子在2(N-1)T~(2N-1)T时间内的位移x2N-1=v2N-2T+a1T2
电子在(2N-1)T~2NT时间内的位移x2N=v2N-1T-a′2T2
由式可知 v2N-2=(N-1)(1-k)T
由式可知 v2N-1=(N-Nk+k)T
依据题意 x2N-1+x2N=0
解得 k=
2010年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)
物理试题及解析
14. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是 ( A )
A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B. 上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力
C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
解析:以A、B整体为研究对象:仅受重力,由牛顿第二定律知加速度为g,方向竖直向下。
以A为研究对象:因加速度为g,方向竖直向下,故由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力,所以A仅受重力作用。
15. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( B )
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C. 小鸟停在单要高压输电线上会被电死
D. 打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险
解析:电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作业,使人安全作业。因为塑料和油摩擦容易起电,产生的静电荷不易泄漏,形成静电积累,造成爆炸和火灾事故。一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”,一旦汽车被雷击中,它的金属构架会将闪电电流导入地下。
16. 在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。则可判断出( B )
A. 甲光的频率大于乙光的频率
B. 乙光的波长大于丙光的波长
C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
解析:
光电管加正向电压情况:
P右移时,参与导电的光电子数增加;
P移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚参与了导电,光电流恰达最大值;P再右移时,光电流不能再增大。
光电管加反向电压情况:
P右移时,参与导电的光电子数减少;
P移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚不参与了导电,光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压,对应的光的频率为截止频率;P再右移时,光电流始终为零。
入射光的频率越高,对应的截止电压越大。
从图象中看出,丙光对应的截止电压最大,所以丙光的频率最高,丙光的波长最短,丙光对应的光电子最大初动能也最大。
17. 某水电站,用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3×106kW。现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( B )
A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C. 若改用5kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108kW
D. 输电线上损失的功率为△P=U2/r,U为输电电压,r为输电线的电阻
解析:由得输电线上输送的电流
由得输电线路上的电压损失
输电线上损失的功率为
18. 在O点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波。t1=4s时,距离O点为3m的A点第一次达到波峰;t2=7s时,距离O点为4m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是( BC )
A. 该横波的波长为2m
B. 该横波的周期为4s
C. 该横波的波速为1m/s
D. 距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末
解析:由得:
解得
波长
振动从O传到距离O点为1m的质点所需时间
19. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(左)所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(右)所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是( A )
A. 第2秒内上极板为正极
B. 第3秒内上极板为负极
C. 第2秒末微粒回到了原来位置
D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2
解析: 0~1s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电 ,金属板下极板带正电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动。
1~2s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,金属板下极板带负电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动,2s末速度减小为零。
2~3s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,金属板下极板带负电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动。
两极板间的电场强度大小
3~4s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电 ,金属板下极板带正电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动4s末速度减小为零,同时回到了原来的位置。
20. 宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示。已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为。太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为,则( AD )
A. 飞船绕地球运动的线速度为
B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0
C. 飞船每次“日全食”过程的时间为
D. 飞船周期为
解析:飞船绕地球运动的线速度为
由几何关系知
飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过角所需的时间,即
一天内飞船经历“日全食”的次数为T0/T
21. (20分)
Ⅰ(10分)
在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩友的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)。然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端面的坐标X减i,绳下端坐标的平均值Xi=(X加i+X减i)/2的数据如下表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数 橡皮绳下端的坐标(Xi/mm)
甲 乙
1 216.5 216.5
2 246.7 232.0
3 284.0 246.5
4 335.0 264.2
5 394.5 281.3
6 462.0 301.0
(1)同一橡皮绳的X加i X减i(大于或小于);
(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
解析:
(1)小于(因为橡皮绳在伸长后不能完全恢复到原来的长度)
(2)乙(因为甲同学的数据中只有前几个数据可认为在弹性范围内)
(3)
挂在橡皮绳下端的钩码个数 改变量(Xi-X1)/mm
甲 乙
1
2 30.2 15.5
3 67.5 30.0
4 118.5 47.7
5 178.0 64.8
6 345.5 84.5
由上表作图得
由图得
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量误差。
Ⅱ. (10分)
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:
电流I/mA 2.7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4 47.1 56.1 69.6 81.7 93.2
电压U/V 0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 3.52 4.77 6.90 9.12 11.46
(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图所示:请指出图线的特征,并解释形成的原因。
解析:
(1)
(2)电阻随电流增大,存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同。
第一区间电流很小时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢。
22.(16分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为滑的道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中。设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2)。求:
(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离Smax为多少?
(3若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?
解析:
(1)由A运动到B过程:
(2)平抛运动过程:
解得
当时,x有最大值,
(3)
解得
23.(20分)如图所示,一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度为L1,垂直纸面的宽度为L2。在膜的下端(图中A处)挂有一平行于转轴,质量为m,长为L2的导体棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能,并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个一电池,输出电压恒定为U;输出电流正比于光电池板接收到的光能(设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定)。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中,并与光电池构成回路,流经导体棒的电流垂直纸面向外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出)。
(1)现有一束平行光水平入射,当反射膜与竖直方向成时,导体棒处于受力平衡状态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
(2)当变成时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒平衡外,还能输出多少额外电功率?
解析:
(1)导体棒受力如图
光电池输出功率(即光电池板接收到的光能对应的功率)为
(2)维持导体棒平衡需要的电流为
而当变为时光电池板因被照射面积增大使电池输出的电流也增大
需要在导体棒两端并联一个电阻,题目要求的就是这个电阻上的功率。
由并联电路特点得:光电池提供的总电流 以下关键是求
光电池输出功率为
(为当变成时,光电池板接收到的光能对应的功率。)
已知垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定
(设为P0)
由右图可知
已知电池输出电流正比于光电池板接收到的光能
光电池能提供的额外功率为
24. (22分)在一个放射源水平放射出和三种射线,垂直射入如图所示磁场。区域Ⅰ和Ⅱ的宽度均为d,各自存在着垂直纸面的匀强磁场,两区域的磁感强度大小B相等,方向相反(粒子运动不考虑相对论效应)。
(1)若要筛选出速率大于v1的粒子进入区域Ⅱ,要磁场宽度d与B和v1的关系。
(2)若B=0.0034T,v1=0.1c(c是光速度),则可得d;粒子的速率为0.001c,计算和射线离开区域Ⅰ时的距离;并给出去除和射线的方法。
(3)当d满足第(1)小题所给关系时,请给出速率在v1(4)请设计一种方案,能使离开区域Ⅱ的粒子束在右侧聚焦且水平出射。
已知:电子质量,粒子质量,电子电荷量,(时)。
解析:
(1)作出临界轨道,
由几何关系知 r=d
由得
(2)对电子:
对粒子:
作出轨道如图
竖直方向上的距离
区域Ⅰ的磁场不能将射线和射线分离,可用薄纸片挡住射线,用厚铅板挡住射线。
(3)画出速率分别为和的粒子离开区域Ⅱ的轨迹如下图
速率在区域间射出的粒子束宽为
(4)由对称性可设计如图所示的磁场区域,最后形成聚集且水平向右射出。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)
物理
二、选择题(本题包括7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,全部选驻的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
16.如图甲所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平平滑连接。图乙中和分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是
17.如图所示,质量分虽为的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起2003年高考物理试题全集
目 录
TOC \o "1-1" \h \z \u 2003年江苏高考物理试题 2
2003年上海高考物理试题 11
2003年高考理科综合能力测试(物理部分) 21
2003年理科综合能力测试(天津卷)(物理部分) 27
2003年春季高考试理科综测试(物理部分) 28
2003年高考(上海卷)综合能力测试试卷(理科使用) 33
2003年高考(广东、辽宁卷)综合能力测试 35
2003年江苏高考物理试题
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,有的小题由多个选项正确。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.下列说法中正确的是 (A)
A.质子与中子的质量不等,但质量数相等
B.两个质子之间,不管距离如何,核力总是大于库仑力
C.同一种元素的原子核有相同的质量数,但中子数可以不同
D.除万有引力外,两个中子之间不存在其它相互作用力
2.用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应。现将该单色光的光强减弱,则(AC)
A.光电子的最大初动能不变
B.光电子的最大初动能减少
C.单位时间内产生的光电子数减少
D.可能不发生光电效应
3.如图,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轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,则 (BC)
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,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少
D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加
4.铀裂变的产物之一氪90()是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(),这些衰变是 (B)
A.1次α衰变,6次β衰变 B.4次β衰变
C.2次α衰变 D.2次α衰变,2次β衰变
5.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成以平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关K,电源即给电容器充电 (BC)
A.保持K接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B.保持K接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大
C.断开K,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小
D.断开K,在两极板间插入一块介质,则极板上的电势差增大
6.一定质量的理想气体 (CD)
A.先等压膨胀,再等容降温,其温度必低于其始温度
B.先等温膨胀,再等压压缩,其体积必小于起始体积
C.先等容升温,再等压压缩,其温度有可能等于起始温度
D.先等容加热,再绝热压缩,其内能必大于起始内能
7.一弹簧振子沿x轴振动,振幅为4cm。振子的平衡位置位于x轴上的O点。图1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态:黑点表示振子的位置,黑点上的箭头表示运动的方向。图2给出的 (AD)
A.若规定状态a时t=0则图象为① B.若规定状态b时t=0则图象为②
C.若规定状态c时t=0则图象为③ D.若规定状态d时t=0则图象为④
8.如图,一玻璃柱体的横截面为半圆形。细的单色光束从空气向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2。已知玻璃折射率为,入射角为45°(相应的折射角为24°)。现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°,如图中虚线所示,则 (BC)
A.光束1转过15°
B.光束1转过30°
C.光束2转过的角度小于15°
D.光束2转过的角度大于15°
9.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子。例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为,式中n=1,2,3…表示不同的能级,A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是 (C)
A. B. C. D.
10.如图,a和b都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为φ。一细光束以入射角θ从P点射入,θ>φ。已知此光束由红光和蓝光组成。则当光束透过b板后 (D)
A.传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角
B.传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角
C.红光在蓝光的左边
D.红光在蓝光的右边
第Ⅱ卷(110分)
二、本题共3小题,共21分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
11.(6分)图中为示波器面板,屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且
模糊不清的波形。
⑴若要增大显示波形的亮度,应调节_______旋钮。
⑵若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节______旋钮。
⑶若要将波形曲线调至屏中央,应调节____与______旋钮。
答案:⑴辉度(或写为 )
⑵聚焦(或写为○)
⑶垂直位移(或写为↓↑ )水平位移(或写为)
12.(7分)实验装置如图1所示:一木块放在水平长木板上,左侧栓有一细软线,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,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图2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,求木块与木板间的摩擦因数μ。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g=10m/s2)
分析与解答:
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:
s1=7.72cm, s2=7.21cm, s3=6.71cm, s4=6.25cm,
s5=5.76cm, s6=5.29cm, s7=4.81cm, s8=4.31cm,
以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有
△s=[(s5-s1)+(s6-s2)+(s7-s3)+(s8-s4)]=4aT2
又知 T=0.04s 解得 a=-3.0m/s2
重物落地后木块只受摩擦力的作用,以m表示木块的质量,根据牛顿定律,有
-μmg=ma 解得:μ=0.30
13.(8分)要测量一块多用电表直流10mA档的内阻RA(约40Ω)。除此多用电表外,还有下列器材:直流电源一个(电动势E约为1.5V,内阻可忽略不计),电阻一个(阻值R约为150Ω),电键一个,导线若干。
要求:⑴写出实验步骤。⑵给出RA的表达式。
分析与解答:
⑴实验步骤:
①用多用电表的直流电压档测量电源电动势E。
②用多用电表的Ω档测电阻阻值R。
③将多用电表置于电流10mA档,与电阻R及电键串联后接在电源两端。合上电键,记下多用电表读数I。
⑵]
三、本题共7小题,89分。解答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和单位。
14.据美联社2002年10月7日报道,天文学家在太阳系的9大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转的周期为288年。若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆,问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍?(最后结果可用根式表示)
14.(12分)
解:设太阳的质量为M;地球的质量为m0,绕太阳公转周期为T0,与太阳的距离为R0,公转角速度为ω0;新行星的质量为m,绕太阳公转周期为T,与太阳的距离为R,公转角速度为ω。则根据万有引力定律合牛顿定律,得:
由以上各式得
已知T=288年,T0=1年,得
15.(12分)当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数。对于常温下的空气,比例系数k=3.4×10-4Ns/m2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2。试求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度vr。(结果取两位数字)
15. (12分)
解:雨滴下落时受两个力作用:重力,方向向下;空气阻力,方向向上。
当雨滴达到终极速度vr后,加速度为零,二力平衡,用m表示雨滴质量,有
mg=krvr
m= πr3ρ
由以上两式得终极速度
带入数值得 vr=1.2m/s ]
16.(13分)在如图所示的电路中,电源的电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω;电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω;电容器的电容C=100μF。电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4=的总电量。
16.(13分)
解:由电阻的串联公式,得闭合电路的总电阻为 R=
由欧姆定律得,通过电源的电流 I=
电源的端电压 U=E-Ir
电阻R3两端的电压 U↑=
通过R4的总电量就是电容器的电量 Q=C U↑
由以上各式并代入数据得 Q=2.0×10-4C
17.(13分)串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量为m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R。
17.(13分)
解:设碳离子到达b处的速度为v1,从c端射出时的速度为v2,由能量关系得
m=eU ①
m=m+neU ②
进入磁场后,碳离子做圆周运动,可得
nev2B=m ③
由以上三式可得 R= ④
由④式及题给数值得 R=0.75m
18.(13分)如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0s时金属杆所受的安培力。
18.(13分)
解:以a表示金属杆的加速度,在t时刻,金属杆与初始位置的距离为 L=
此时杆的速度 v=at
这时,杆与导轨构成的回路的面积 S=LI
回路中的感应电动势 E=S+Blv
而 B=kt ==k
回路中的总电阻 R=2Lr0
回路中的感应电流 i= 作用于的安培力 F=Bli
解得 F=
代入数据为 F=1.44×10-3N
19.(13分)图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端栓一小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连。已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透),接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动。在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示。已知子弹射入的时间极短,且图2中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻。根据力学规律和题中(包括图)提供的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A的质量)及A、B一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?
19.(13分)
解:由图2可直接看出,A、B一起做周期性的运动
T=2t0 ①
令m表示A的质量,l表示绳长。v1表示B陷入A内时即t=0时,A、B的速度(即圆周运动的最低点),v2表示运动到最高点的速度,F1表示运动到最低点时绳的拉力,F2表示运动到最高点时的拉力,根据动量守恒定律,得
m0v0=(m0+m)v1 ②
在最低点处运用牛顿定律可得
F1-(m+m0)g=(m+m0) ③
F2+(m+m0)g=(m+m0) ④
根据机械能守恒可得
2l(m+m0)g=(m+m0)-(m+m0) ⑤
由图2可知
F2=0 ⑥
F1=Fm ⑦
由以上各式可解得,反映系统性质的物理量是
m=-m0 ⑧
l= ⑨
A、B一起运动过程中的守恒量是机械能E,若以最低点为势能的零点,则
E=(m+m0) ⑩
由式解得 E=g
20.(13分)⑴如图1,在光滑水平长直轨道上,放着一个静止的弹簧振子,它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成,两小球质量相等。现突然给左端小球一个向右的速度u0,求弹簧第一次恢复到自然长度时,每个小球的速度。
⑵如图2,将N个这样的振子放在该轨道上。最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定,静止在适当位置上,这时它的弹性势能为E0。其余各振子间都有一定的距离。现解除对振子1的锁定,任其自由运动,当它第一次恢复到自然长度时,刚好与振子2碰撞,此后,继续发生一系列碰撞,每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰。求所有可能的碰撞都发生后,每个振子弹性势能的最大值。已知本题中两球发生碰撞时,速度交换,即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。
20. (13分)
解:(1)设小球质量为m,以u1、u2分别表示弹簧恢复到自然长度时左右两端小球的速度。由动量守恒和能量守恒定律有
mu1+mu2=mu0 (以 向右为速度正方向)
解得 u1=u0,,u2=0或u1=0,u2=u0
由于振子从初始状态到弹簧恢复到自然长度的过程中,弹簧一直是压缩状态,弹性力使左端持续减速,使右端小球持续加速,因此应该取:u1=0,u2=u0
(2)以v1、分别表示振子1解除锁定后弹簧恢复到自然长度时左右两小球的速度,规定向右为速度的正方向。由动量守恒和能量守恒定律有
mv1+m=0
解得 v1=,=-或v1=-,=
在这一过程中,弹簧一直压缩状态,弹性力使左端小球向左加速,右端小球向右加速,故应取解:
v1=-,=
振子1与振子2碰撞后,由于交换速度,振子1右端小球速度变为0,左端小球速度仍为v1,此后两小球都向左运动。当它们向左的速度相同时,弹簧被拉伸至最长,弹性势能最大。设此速度为v10,根据动量守恒有
2mv10=mv1
用E1表示最大弹性势能,由能量守恒有
++E1=
解得 E1=E0
2003年上海高考物理试题
一、选择题。(共8小题,每小题5分,共40分。每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的。)
1.在核反应方程的括弧中,X所代表的粒子是 (A)
A. B. C. D.
2.关于机械波,下列说法正确的是 (ABC)
A.在传播过程中能传递能量 B.频率由波源决定
C.能产生干涉、衍射现象 D.能在真空中传播
3.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。从科学研究的方法来说,这属于 (C)
A.等效替代 B.控制变量 C.科学假说 D.数学归纳
4.一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为 (BC)
A.Δv=0 B.Δv=12m/s C.W=0 D.W=10.8J
5.一负电荷仅受电场力作用,从电场中的A点运动到B点。在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能εA、εB之间的关系为 (AD)
A.EA=EB B.EAεB
6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是 (B)
A. B. C. D.
7.质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则 (BCD)
A.A球的最大速度为2
B.A球的速度最大时,两小球的总重力势能最小
C.A球的速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45°
D.A、B两球的最大速度之比v1∶v2=2∶1
8.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图1所示。将一块平板 玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点:⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹 (A)
A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失
二、填空题。(每小题4分,共12分)
9.卢瑟福通过___________实验,发现了原子中间有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构模型。右面平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹,在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。 答案:α粒子散射
10.细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动,激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点,图1为t=0时刻各点所处的位置,图2为t=T/4时刻的波形图(T为波的周期)。在图3中画出t=3T/4时刻的波形图。
答案:传到10号点,7号点在最高点
11.有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律,因此我们可以用定义静电场强度的方法来定义引力场的场强。由此可得,与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG=____________(万有引力恒量用G表示)。
答案:
12.若氢原子的核外电子绕核作半径为r的匀速圆周运动,则其角速度ω=__________;电子绕核的运动可等效为环形电流,则电子运动的等效电流I=__________。(已知电子的质量为m,电量为e,静电力恒量用k表示)
答案:
13.某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中,发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的,出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1×105Pa;在内外压强差超过6×104Pa时,手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为-13℃,则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为__________Pa;已知外界大气压强随高度变化而变化,高度每上升12m,大气压强降低133Pa。设海平面大气压为1×105Pa,则登山运动员此时的海拔高度约为_________m。
答案: 8.7×104, 6613(数值在6550到6650范围内均可)
三、实验题。(共30分)
14.(5分)如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后 (C)
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
15.(5分)在右图所示的光电管的实验中,发现用一定频率的 A单色光照射光电管式,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应,那么 (AC)
A.A光的频率大于B光的频率
B.B光的频率大于A光的频率
C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b
D.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a
16.(6分)如图所示,在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中,调节力矩盘使其平衡,弹簧秤的读数为1.9(1.8~2.0均可)N。此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外,主要还受到重力和支持力的作用。如果每个钩码的质量均为0.1kg,盘上各圆半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m(取g=10m/s2),则F2的力矩是0.1N·s,有同学在做实验时,发现顺时针 力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距,检查发现读数和计算均无差错,请指出造成这种差距的一个可能原因,并提出简单的检验方法(如图所示,将答案填在下表空格中),
可能原因 检验方法
例 力矩盘面没有调整到竖直 用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面,如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角,说明力矩盘不竖直
答
可能原因 检验方法
答 轮轴摩擦力太在 安装力矩盘后,轻轻转动盘面,如果盘面转动很快停止,说明摩擦力太大
或 力矩盘重心没有在中心 安装力矩盘后,在盘的最低端做一个标志,轻轻转动盘面,如果标志始终停在最低端,说明重心在这个标志和中心之间
17.(7分)有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值,缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从20.0ml变12.0ml。实验共测了5次,每次体积值直接从注射器的刻度上读得并输入计算机。同时由压强传感器测得对应体积的压强值。实验完成后,计算机屏幕上立刻显示出如下表中的实验结果,
序号 V(ml) p(×105Pa) pV(×105Pa·ml)
1 20.0 1.0010 20.020
2 18.0 1.0952 19.714
3 16.0 1.2313 19.701
4 14.0 1.4030 19.642
5 12.0 1.6351 19.621
(1)仔细观察不难发现,pV(×105Pa·ml)一栏中的数值越来越小,造成这一现象的可能原因是 [D]
A实验时注射器活塞与筒壁的摩擦力不断增大
B.实验时环境温度增大了
C.实验时外界大气压强发生了变化
D.实验时注射器内的空气向外发生了泄漏
(2)根据你在(1)中的选择,说明为了减小误差,应采取的措施是在注射器活塞是涂增加密封性。
18.(7分)图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。
⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线,在图2和图3两个电路中应选择的是图________;简要说明理由:____________。(电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0-100Ω)。
⑵在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为________V;电阻R2的阻值为______Ω。
⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子:______________________________________。
答案
(1)2;电压可从0V调到所需电压,调节范围较大。
(2)5.2;111.8(111.6—112.0均给分)
(3)热敏温度计(提出其它实例,只要合理均给分)
四、(60分)计算题。
19.(10分)如图所示,1、2、3为p-V图中一定质量理想气体的三个状态,该理想气体由状态1经过过程1-3-2到达状态2。试利用气体实验定律证明:
解:设状态3的温度为T
1-3为等压过程
3-2为等容过程
消去T即得
20.(10分)如图所示,一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右运动。求小球从A点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g=10m/s2)。某同学对此题的解法为:
小球沿斜面运动,则,由此可求得落地时间t。
问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需时间;
若不同意则说明理由并求出你认为正确的结果。
20.(10分)
解:不同意。小球应在A点离开平面做平抛运动,而不是沿斜面下滑。
正确做法为:
落地点与A点的水平距离
而斜面底宽l=hcotθ=0.35m
s>l
小球离开A点后不会落到斜面,因此落地时间即为平抛运动时间,=0.2s ]
21.(12分)质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供,不含升力)。今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高度为h。求:⑴飞机受到的升力大小;⑵从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能。
21.(12分)
解:(1)飞机水平速度不变 l=v0t
y方向加速度恒定 h=
消去t即得 a =
由牛顿第二定律得 F=mg+ma=(1+)
(2)升力做功 W=Fh=mgh(1+)
在h处 vt=at==
∴Ek==
22.(14分)如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中用粗线表示),R1=4Ω、R2=8Ω(导轨其它部分电阻不计)。导轨OAC的形状满足 (单位:m)。磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点,棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直,不计棒的电阻。求:⑴外力F的最大值;⑵金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率;⑶在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。
22.(14分)
.解:(1)金属棒匀速运动 F外=F安
ε=BLv ①
I=ε/R总 ②
F外=BIL= ③
Lmax=2sin=2(m) ④
R总==8/3(Ω) ⑤
∴ Fmax=0.22×22×5.0×3/8=0.3(N) ⑥
(2)P1=ε2/R1=B2L2v2/R1=0.22×22×5.02/4=1(W) ⑦
(3)金属棒与导轨接触点的长度随时间变化 L=2sin(x) (m)
且x=vt, ε =BLv,
∴I==(A) ⑧
23.(14分)为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板,间距L=0.05m,当连接到U=2500V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C,质量为m=2.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后:⑴经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?⑶经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?
23.(14分)
解:(1)当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时,烟尘就被全部吸附,烟尘颗粒受到的电场力
F=qU/L (1)
L= (2)
∴ t==0.02 (s) (3)
(2)W=NALqU (4)
=2.5×10-4 (J) (5)
(3)设烟尘颗粒下落距离为x
Ek= (6)
当x=时,Ek达最大,
x=
t1==0.014 (s) (7)
2003年高考理科综合能力测试(物理部分)
第Ⅰ卷
15. 如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电,b带负电,a所带电量的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是 [B]
A. F1 B. F2
C. F3 D. F4
16.下面列出的是一些核反应方程 [D]
其中
A. X是质子,Y是中子,Z是正电子 B. X是正电子,Y是质子,Z是中子
C. X是中子,Y是正电子,Z是质子 D. X是正电子,Y是中子,Z是质子
17. 一束单色光从空气射入玻璃中,则其 [C]
A. 频率不变,波长变长 B. 频率变大,波长不变
C. 频率不变,波长变短 D. 频率变小,波长不变
18. 简谐机械波在给定的媒质中传播时,下列说法中正确的是 [D]
A. 振幅越大,则波传播的速度越快
B. 振幅越大,则波传播的速度越慢
C. 在一个周期内,振动质元走过的路程等于一个波长
D. 振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短
19. 如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨过碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°。两小球的质量比为 [A]
A. B. C. D.
20. 如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞缓慢地向B移动一段距离,已知气体的温度随内能的增加而升高,则在移动P的过程中 [C]
A. 外力对乙做功;甲的内能不变
B. 外力对乙做功;乙的内能不变
C. 乙传递热量给甲;乙的内能增加
D. 乙的内能增加;甲的内能不变
21. 图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它的动能应为 [C]
A. 8eV B. 13eV
C. 20eV D. 34eV
22. K介子衰变的方程为
Kπ
其中K介子和π介子带负电的基元电荷,π0介子不带电。一个K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π介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径和之比为2∶1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π介了的动量与π0的动量大小之比为[C]
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶6
第Ⅱ卷
23.(15分)用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ。
给定电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻(约为250Ω)及导线若干。
(1)画出测量R的电路图。
(2)图1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2、图3所示。由图可知其长度为___________,直径为__________。
(4)由以上数据可求出ρ=_____________。(保留3位有效数字)
答案: (1)
(2)①作U—I直线,舍去左起第二点,其余5个点尽量靠近直线均匀分布在直线两侧。
②求该直线的斜率K,则R=K。
229Ω(221~237Ω均为正确)。
(3)0.800cm 0.194cm
(4)8.46×10-2Ω·m
24.(15分)中子星是恒星演化过程的一种结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因旋转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.67×10-11m3/kg·s2)
解:考虑中子星赤道处一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时,中子星才会瓦解。
设中子星的密度为ρ,质量为M,半径为R,自转角速度为ω,位于赤道处的小物质质量为m,则:
①
②
M= ③
由以上各式得:
④
代入数据得:1.27×1014kg/m3 ⑤
25.(20分)曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机,图1为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc的中点、与ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图2所示。当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线圈在磁极间转动。设线框由N=800匝导线组成,每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间的磁场可视为匀强磁场,磁感强度B=0.010T,自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0cm(见图2)。现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?(假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动)
解:当自行车车轮转动时,通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动,线框中产生一正弦交流电动势,其最大值
εm=NBS 0 ①
式中ω0为线框转动的角速度,即摩擦轮转动的角速度。
发电机两端电压的有效值
U=εm ②
设自行车车轮的角速度为ω1,由于自行车车轮摩擦小轮之间无相对滑动,有
R1ω1=R0ω0 ③
小齿轮转动的角速度与自行车转动的角速度相同,也为ω1。设大齿轮的角速度为ω,有
R3ω=rω1 ④
由以上各式得
ω= ⑤
代入数据得
ω=3.2rad/s ⑥
34.(22分)一传送带装置示意图,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速度为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目N个。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均功率。
解:以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为v0,在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动,设这段路程为s,所用的时间为t,加速度为a,则对小货箱有
s=at2 ①
v0=at ②
在这段时间内,传送带运动的路程为
s0=v0t ③
由以上各式得
s0=2s ④
用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力,则传送带对小箱做功为
A=fs=m ⑤
传送带克服小箱对它的摩擦力做功
A0=fs0=2×m ⑥
两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量
Q=m ⑦
可见,在小箱加速运动过程中,小获得的动能与发热量相等。
T时间内,电动机输出的功为
W=T ⑧
此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即
W=Nm+Nmgh+NQ ⑨
已知相邻两小箱的距离为L,所以
v0T=NL ⑩
联立⑦⑧⑨⑩式,得
= ⑾
2003年理科综合能力测试(天津卷)(物理部分)
21.如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为 (A)
A.1.9eV B.0.6eV
C.2.5eV D.3.1eV
25.(18分)两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻,两金属杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆上,使两金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2,问此时两金属杆的速度各是多少?
解:设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为v1和v2经过很短的时间△t,杆甲移动距离v1△t,杆乙移动距离v2△t,回路面积改变
△S=[(x-v2△t)+v1△t]l-lx= (v1-v2)l△t
由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势
ε=B
回路中的感应电流
i=
杆的运动方程
F-Bli=ma
由于作用于杆甲和乙和安培力总是大小相等,方向相反,所以两杆的动量(t=0时为0)等于外力F的冲量
Ft=mv1+mv2
联立以上各式解得
v1=
v2=
代入数据得:v1=8.15m/s,v2=1.85m/s
2003年春季高考试理科综测试(物理部分)
15.右图表示一简谐横波波源的振动图象。根据图象可确定该波的 ( D )
A.波长,波速
B周期,波速
C.波长,振幅
D周期,振幅
16.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于( C )
A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力
B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度
D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
17.下面是一核反应方程用c表示光速,则 ( D )
A .X是质子,核反应放出的能量等于质子质量乘c2
B .X是中子,核反应放出的能量等于质子质量乘c2
C.X是质子,核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与质子的质量和,再乘c2
D. X是中子,核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与中子的质量和,再乘c2
18.一根粗细均匀长1.0m的直玻璃管,上端封闭,下端开口,将它竖直地缓慢插入深水池中,直到管内水面距管上端0.50m为止。已知水的密度为1.0×103kg/m3,重力加速度为10m/s2,1.0×105Pa,则这时管内、外水面的高度差为 ( C )
A.9m B.9.5m C.10m D.0.5m
19.如图所示,一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc,其中ac面是镀银的。现有一光线垂直于ab面入射,在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出。则 ( D )
A.∠a=30°,∠b=75° B.∠a=32°,∠b=74°
C.∠a=34°,∠b=73° D.∠a=36°,∠b=72°
20.在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星,下面说法中正确的是 ( A )
A.它们的质量可能不同 B.它们的速度可能不同
C.它们的向心加速度可能不同 D.它们离地心的距离可能不同
27.(18分)
根据试题要求填空或作图。
(1)图1为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20~30的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:
①调节可调部件 ,使电表指针停在 位置;
②调节可调部件K,使它的尖端指向 位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件 ,使电表指针指向 位置。
(2)在用多用表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图2所示,该电阻的阻值为 。
(3)现用伏安法测量(1)问中的那个定值电阻Rx的阻值(约为20~30)。所供器材如下:
电压表V(量程0~15V,内阻20),电流表A1(量程0~50mA,内阻20)
电流表A2(量程0~30mA,内阻4)
滑动变阻器R(最大阻值为50,额定电流为1A)
直流电源E(电动势约9V,内阻约0.5),电键K连线用的导线若干根。
在以上器材中选出适当的器材,画出电路图,要求在图上标出所选器材的符号。
(4)该电阻是由电阻丝绕成的,为了求得该电阻线材料的电阻率,需用螺旋测微器测量电阻丝的直径,结果如图3,其读数为 。
27.(18分)
(1)①S,左端的“0”
②挡的×1
③T,右端的“0”
(2)20.0K(写成20k给分)
(3)如图所示。
(4)0.700mm
28.(24分)有一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v0=60m/s。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?(g=10/s2,忽略空气阻力)
28.(24分)
设炮弹止升到达最高点的高度为H,根据匀变速直线运动规律,有
设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为,另一块的速度为,根据动量守恒定律,有
设质量为的弹片运动的时间为,根据平抛运动规律,有
炮弹刚爆炸后,两弹片的总动能
解以上各式得
代入数值得
29.(28分)如图所示,在oxyz坐标系所在的空间中,可能存在匀强电场或磁场,也可能两者都存在或都不存在。但如果两者都存在,已知磁场平行于xy平面。现有一质量为m带正电q的点电荷沿z轴正方向射入此空间中,发现它做速度为v0的匀速直线运动。若不计重力,试写出电场和磁场的分布有哪几种可能性。要求对每一种可能性,都要说出其中能存在的关系。不要求推导或说明理由。
29.(28分)
以E和B分别表示电场强度和磁感强度,有以下几种可能:
(1)E=0,B=0
(2)E=0,B≠0。 B的方向与z轴的正方向平行或反平行。B的大小可任意。
(3)E≠0,B≠0。磁场方向可在平行于xy平面的任何方向。
电场E 方向平行于xy平面,并与B的方向垂直。
当迎着z轴正方向看时,由B的方向沿顺时针转90°后就是E的方向
E和B的大小可取满足关系式的任何值。
30.(23分)图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度B=0.050T
图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过ad、cb 边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴oo′旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长 l1=25.0cm, ad边长 l2=10.0cm 线框共有N=8匝导线,放置的角速度。将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一个输出端Q是它的负极。
图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、 y。
(14分)现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.21A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的。
(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小。
(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和。
30.(23分)
Ⅰ.(1)设线框边的速度为,则
一匝线圈中的感应电动势为
代入数据解得
(2)N匝线圈中的总感应电动势为
由欧姆定律,得
代入数字解得
2003年高考(上海卷)综合能力测试试卷(理科使用)
五.传感器可将非电学量转化为电学量,起自动控制作用。如计算机鼠标中有位移传感器,电熨斗、电饭煲中有温度传感器,电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器……
10.演示位移传感器的工作原理如右图示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆p,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的,则下列说法正确的是 ( B )
A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化
B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化
C.物体M不动时,电路中没有电流
D.物体M不动时,电压表没有示数
11.唱卡拉OK用的话筒,内有传感器。其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是 ( B )
A.该传感器是根据电流的磁效应工作的
B.该传感器是根据电磁感应原理工作的
C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势
12.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是 ( A )
A.红外报警装置 B.走廊照明灯的声控开关
C.自动洗衣机中的压力传感装置 D.电饭煲中控制加热和保温的温控器
六.出行,是人们工作生活必不可少的环节,出行的工具五花八门,使用的能源也各不相同。
13.自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是 ( B )
①生物能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化学能
A.①④⑤ B.①③⑤ C.①②⑧ D.①③④
14.某品牌电动自行车的铭牌如下:
车型:20时(车轮直径:508mm) 电池规格:36V12Ah(蓄电池)
整车质量:40kg 额定转速:210r/min(转/分)
外形尺寸:L1800mm×W650mm×H1100mm 充电时间:2~8h
电机:后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流:36V/5A
根据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为 ( C )
A.15km/h B.18km/h C.20km/h D.25km/h
15.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 ( C )
A.6︰1 B.12︰5 C.24︰1 D.48︰7
31.世博会参观者预计有7000万人次,交通网络的建设成为关键。目前上海最快的陆上交通工具是连接浦东国际机场和龙阳路地铁站的磁浮列车,它的时速可达432km/h,能在7min内行驶31km的全程。该车的平均速率为 km/h。
答案:31.2.7×102km/h或266km/h
50.理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利珞设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作持续的匀速运动
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列②、③、①、④(只要填写序号即可),在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是:( B )
A.①是事实,②③④是推论 B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论 D.④是事实,①②③是推论
2003年高考(广东、辽宁卷)综合能力测试
31.在离地面高为A处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为V0,当它落到地面时速度为V,用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于 ( C )
A.mgh-1/2mv2-1/2mv02 B.-1/2mv2-1/2mv02-mgh
C.mgh+1/2mv02-1/2mv2 D.mgh+1/2mv2-1/2mv02
32.若航天飞机在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动,则 ( C )
A.它的速度的大小不变,动量也不变
B.它不断地克服地球对它的万有引力做功
C.它的动能不变,引力势能也不变
D.它的速度的大小不变,加速度等于零
33.如右图所示,a、b是位于真空中的平行金属板,a板带正电,b板带负电,两板间的电场为匀强电场,场强为E。同时在两板之间的空间中加匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B。一束电子以大小为V0的速度从左边S处沿图中虚线方向入射,虚线平行于两板,要想使电子在两板间能沿虚线运动,则v0、E、B之间的关系应该是 ( A )
A.v0=E/B B.v0=B/E
C.Vo= D.v0=
34.电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律(有关感应电动势大小的规律)、安培定律(磁场对电流作用的规律)都是一些重要的规律,右图为远距离输电系统的示意图(为了简单,设用户的电器是电动机),下列选项中正确的是 ( D )
A.发电机能发电的主要原理是库仑定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律
B.发电机能发电的主要原理是安培定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律
C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律 变压器能变压的主要原理是库仑定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律
D.发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律 变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律
35.在右图所示电路中E为电源,其电动势e=9.0v,内阻可忽略不计,AB为滑动变阻器。其电阻R=30Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0V,额定电阻P=1.8W;K为电键。开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在接通电键K,然后将触头缓慢地向A方滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为 ( B )
A.10Ω B.20Ω
C.15Ω D.5Ω
36.如右图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ( A )
A.Mg+mg
B.Mg+2mg
C.Mg+mg(sinα+sinβ)
D.Mg+mg(cosα+cosβ
38.(14分)二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射,这种长波辐射的波长范围约是1.4×10~6×10,相应的频率范围是⑥,相应的光子能量范围是⑦。“温室效应”使大气全年的平均温度升高,空气温度升高,从微观上看就是空气中分子的⑧。
(已知普朗克恒量A=6.6×10-31J·s,真空中的光速c=3.0×108m·s-1。结果取两位数字。)
答案:⑥2.1×1012-1.9×1013s-1(6分,写成1.9×1011-2.1×1013s-1同样给分)
⑦1.4×10-20-1.3×10-20J(6分,写成1.3×10-20-1.4×10-20J同样给分。1.3写成1.2的也同样给分。)
⑧无规则运动(或热运动)更剧烈 无规则运动(或热运动)的平均动能更大(2分)
b
y
x
a
c
d
o
K
R
E
-5 –4 –3 –2 –1
012345
x/cm
图1
d
c
b
a
o
4321
x/cm
t/s
o
4321
x/cm
t/s
图2
1
2
3
4
1
2
45°
15°
入射光
O
θ
P
φ
a
b
左
右
打点计时器
纸带
图1
纸带运动方向
7.72 7.21 6.71 6.25 5.76 5.29 4.81 4.31
图2
单位:cm
4
3
R1
R2
R3
R4
C
K
E,r
P
Q
1
2
A
B
v0
图1
C
F
Fm
O
t
t0 3t0 5t0
图2
1 2 3 4 N
……
左
左
右
右
图1
图2
a b
v
a b
v
a b
v
a b
v
B
A
m
2m
2l
l
O
两张纸片
图1(俯视图)
图2
原子核
图1 t=0
图2 t=T/4
图3 t=3T/4
A
B
S
H
光电管
电源
G
a
b
压强
传感器
注射器
计算机
数据采集器械
I/mA
U/V
1234567
50
40
30
20
10
O
图1
V
A
图2
V
A
图3
A
R1
R2
热敏电阻
9V
图4
A
h
v0
θ
y
x
l
h
o
U
S
接地
-
+
L
a
b
c
F2
F1
F4
F3
m1
m2
O
P
B
甲
乙
1
2
3
4
b
a
A
P
B
K-
π-
01234567890
0123456
(cm)
1
1
0
01234567890
0123456
(cm)
4
5
8
9
0
U/V
I/mA
0 5 10 15 20 25
54321
A
V
V
A
大齿轮
链条
小齿轮
车轮
小发电机
摩擦小轮
图2
N
S
a
c
d
b
摩擦小轮
图1
B
L
L
A
C
D
V
A
P
K
乙 甲
F
a
+++++
―――――
×××××
×××××
×××××
b
E
B
输电线
发电机
降压变压器
用电户
升压变压器
PAGE2009年普通高等学校招生全国统一考试物理试题与答案
TOC \o "1-3" \h \z \u 2009年普通高等学校招生全国统一考试(全国1卷) 2
2009年普通高等学校招生全国统一考试(全国2卷) 10
2009年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷) 24
2009年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) 34
2009年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷) 43
2009年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷) 55
2009年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷) 66
2009年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷) 75
2009年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷) 87
2009年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷) 99
2009年普通高等学校招生全国统一考试(宁夏卷) 108
2009年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷) 122
2009年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷) 130
2009年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷) 138
2009年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷) 147
2009年普通高等学校招生全国统一考试(全国1卷)
物理部分
二、选择题(本题共8小题,在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)
14.下列说法正确的是
A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C. 气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小
D. 单位面积的气体分子数增加,气体的压强一定增大
答案A
【解析】本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错.
15. 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜,两平面镜相互平行,物体距离左镜4m,右镜8m,如图所示,物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是
A.24m B.32m C.40m D.48m
答案B
【解析】本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.
16. 氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为=0.6328 m,=3.39 m,已知波长为的激光是氖原子在能级间隔为=1.96eV的两个能级之间跃迁产生的。用表示产生波长为的激光所对应的跃迁的能级间隔,则的近似值为
A.10.50eV B.0.98eV C. 0.53eV D. 0.36eV
答案D
【解析】本题考查波尔的原子跃迁理论.根据,可知当当时,连立可知
17. 如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A. 方向沿纸面向上,大小为
B. 方向沿纸面向上,大小为
C. 方向沿纸面向下,大小为
D. 方向沿纸面向下,大小为
答案A
【解析】本题考查安培力的大小与方向的判断.该导线可以用a和d之间的直导线长为来等效代替,根据,可知大小为,方向根据左手定则.A正确.
18. 如图所示。一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴的右侧,MP⊥ON,则
A. M点的电势比P点的电势高
B. 将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功
C. M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D. 在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动
答案AD
【解析】本题考查电场、电势、等势线、以及带电粒子在电场中的运动.由图和几何关系可知M和P两点不处在同一等势线上而且有,A对.将负电荷由O点移到P要克服电场力做功,及电场力做负功,B错.根据,O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度,所以有,C错.从O点释放正电子后,电场力做正功,该粒子将沿y轴做加速直线运动.
19.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍,是地球的25倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,,由此估算该行星的平均密度为
A.1.8×103kg/m3 B. 5.6×103kg/m3
C. 1.1×104kg/m3 D.2.9×104kg/m3
答案D
【解析】本题考查天体运动的知识.首先根据近地卫星饶地球运动的向心力由万有引力提供,可求出地球的质量.然后根据,可得该行星的密度约为2.9×104kg/m3
20. 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。
在下列四幅图中,Q点的振动图像可能是
答案BC
【解析】本题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对.
21.质量为M的物块以速度V运动,与质量为m的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M/m可能为
A.2 B.3 C.4 D. 5
答案AB
【解析】本题考查动量守恒.根据动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为P,则总动量为2P,根据,以及能量的关系得得,所以AB正确.
22.(8分)
如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的 挡。在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的 挡。
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明__
可能有故障
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
答案(1)电压;欧姆
(2)开关或连接点5、6
(3)①调到欧姆档
②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作
③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.
【解析】(1)在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆档
(2)表明5、6两点可能有故障.
(3) ①调到欧姆档②将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.
23.(10分)(注意:在试卷上作答案无效)
某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。
实验步骤如下:
① 用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;
② 用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;
③ 将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t1
④ 重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;
⑤ 利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值;
⑥ 多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-关系曲线。
用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):
斜面倾角的余弦= ;
滑块通过光电门时的速度v= ;
滑块运动时的加速度a= ;
滑块运动时所受到的摩擦阻力f= ;
(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d= 。
答案(1)①
②
③
④
(2)3.62cm
【解析】(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示① 根据三角形关系可得到,②根据③根据运动学公式,有,即有
④根据牛顿第二定律,则有.
(2) 在游标卡尺中,主尺上是3.6cm,在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10分度,所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对.
24.(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数,ρ0是材料在t=0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知:在0 ℃时,铜的电阻率为1.7×10 –8 Ω m,碳的电阻率为3.5×10 -5Ω m,附近,在0 ℃时,.铜的电阻温度系数为3.9×10 –3 ℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体,要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).
答案0.0038m
【解析】设碳棒的长度为X,则铜棒的电阻为,碳棒的电阻,要使得在00c附近总电阻不随温度变化,则有,则有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m.
25.(18分) (注意:在试题卷上作答无效)
如图所示,倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱,相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑,逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变,最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短,求
工人的推力;
三个木箱匀速运动的速度;
在第一次碰撞中损失的机械能。
答案(1)
(2)
(3)
【解析】(1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力.根据平衡的知识有
(2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,加速度根据运动学公式或动能定理有,碰撞后的速度为V2根据动量守恒有,即碰撞后的速度为,然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3
从V2到V3的加速度为,根据运动学公式有,得,跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有,得就是匀速的速度.
(3)设第一次碰撞中的能量损失为,根据能量守恒有,带入数据得.
26.(21分)(注意:在试题卷上作答无效)
如图,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于x y平面向外。P是y轴上距原点为h的一点,N0为x轴上距原点为a的一点。A是一块平行于x轴的挡板,与x轴的距离为,A的中点在y轴上,长度略小于。带点粒子与挡板碰撞前后,x方向的分速度不变,y方向的分速度反向、大小不变。质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从P点瞄准N0点入射,最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。
26. 【解析】设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为,与板碰撞后再次进入磁场的位置为.粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有…⑴,粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离保持不变有…⑵,粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离始终不变,与相等.由图可以看出……⑶
设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P点,由对称性,出射点的x坐标应为-a,即……⑷,由⑶⑷两式得……⑸
若粒子与挡板发生碰撞,有……⑹联立⑶⑷⑹得n<3………⑺联立⑴⑵⑸得
………⑻把代入⑻中得
…………⑼
…………⑾
…………⑿
2009年普通高等学校招生全国统一考试(全国2卷)
物理部分
二、选择题(本题共8小题。在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)
14. 下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是
A.媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
B.媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等
C.波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致
D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍。
答案AD
【解析】本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确.
15. 两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为
A.和0.30s B.3和0.30s
C.和0.28s D.3和0.28s
答案B
【解析】本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据得,根据牛顿第二定律有,得,由,得t=0.3s,B正确.
16. 如图,水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分,隔板可在气缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止,左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比
A.右边气体温度升高,左边气体温度不变
B.左右两边气体温度都升高
C.左边气体压强增大
D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
答案BC
【解析】本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。
17. 因为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V。则该电路可能为
答案B
【解析】本题考查测电源的电动势和内阻的实验.由测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线可知该电源的电动势为6v,内阻为0.5Ω.此电源与三个均为3的电阻连接成电路时测的路端电压为4.8v,A中的路端电压为4v,B中的路端电压约为4.8V.正确C中的路端电压约为5.7v,D中的路端电压为5.4v.
18. 氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知, 氢原子
A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短
B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
答案AD
【解析】本题考查波尔的原理理论. 从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在1.62eV到3.11eV之间,A正确.已知可见光子能量在1.62eV到3.11eV之间从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量3.40evB错. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11ev的光的频率才比可见光高,C错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89ev介于1.62到3.11之间,所以是可见光D对.
19. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子
M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O
点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所
示。点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c 点。若不计
重力,则
A. M带负电荷,N带正电荷
B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力
做功
D. M在从O点运动至b点的过程中,电场力对
它做的功等于零
答案BD
【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动.图中的虚线为等势线,所以M点从O点到b点的过程中电场力对粒子做功等于零,D正确.根据MN粒子的运动轨迹可知N受到的电场力向上M受到的电场力向下,电荷的正负不清楚但为异种电荷.A错.o到a的电势差等于o到c的两点的电势差,而且电荷和质量大小相等,而且电场力都做的是正功根据动能定理得a与c两点的速度大小相同,但方向不同,B对.
20. 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。
假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为
A、和 B、和
C、和 D、和
答案A
【解析】本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力做负功,由动能定理得,,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有,解得,A正确
21. 一玻璃砖横截面如图所示,其中ABC为直角三角形(AC边末画出),AB为直角边ABC=45°;ADC为一圆弧,其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖,则
A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光
B. 屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度
C. 屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度
D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
答案BD
【解析】本题考查光的折射和全反射.宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45o>临界角,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确.
第Ⅱ卷 非选择题
22、(5分)
某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:
检查多用电表的机械零点。
将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
将红、黑表笔____①_______,进行欧姆调零。
测反向电阻时,将____②______表笔接二极管正极,将____③_____表笔接二极管负极,读出电表示数。
为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____④_______(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。
测量完成后,将选择开关拔向_____________⑤________________位置。
答案(3)短接
(4)红 黑
(5)中央
(6)OFF
【解析】本题考查多用电表的使用.首先要机械调零.在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程.(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零.测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极.欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央.测量完成后应将开关打到off档.
23、(13分)
某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,、和是轨迹图线上的3个点,和、和之间的水平距离相等。
完成下列真空:(重力加速度取)
设、和的横坐标分别为、和,纵坐标分别为、和,从图2中可读出=____①_____m,=____②______m,=____③______m(保留两位小数)。
若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用(1)中读取的数据, 求出小球从运动到所用的时间为______④__________s,小球抛出后的水平速度为________⑤__________(均可用根号表示)。
已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m。设和分别为开始下滑时和抛出时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,=________⑥__________%(保留两位有效数字)
答案(1)0.61 1.61 0.60
(2)0.20 3.0
(3)8.2
【解析】本题考查研究平抛运动的实验.由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格, P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有=0.60m.=1.60m. P1到P2两点在水平方向的距离为6个格.则有=0.60m.
(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2 与P2到P3的时间相等,根据,解得时间约为0. 2s,则有
(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2==4.5m,则根据0.082
24.(15分)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率, 为负的常量。用电阻率为、横截面积为的硬导线做成一边长为的方框。将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中。求
导线中感应电流的大小;
磁场对方框作用力的大小随时间的变化
答案(1)
(2)
【解析】本题考查电磁感应现象.(1)线框中产生的感应电动势
……①在线框产生的感应电流……②,……③联立①②③得
(2)导线框所受磁场力的大小为,它随时间的变化率为,由以上式联立可得.
25. (18分)
如图,在宽度分别为和的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。
答案
【解析】本题考查带电粒子在有界磁场中的运动.
粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O应在分界线上,OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得
………①
设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
……………②
设为虚线与分界线的交点,,则粒子在磁场中的运动时间为……③
式中有………④粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场.设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得…………⑤
由运动学公式有……⑥ ………⑦
由①②⑤⑥⑦式得…………⑧
由①③④⑦式得
26. (21分)
如图,P、Q为某地区水平地面上的两点,在P点正下方一球形区域内储藏有石油,假定区域周围岩石均匀分布,密度为;石油密度远小于,可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔,则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向;当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏高。重力加速度在原坚直方向(即PO方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量,常利用P点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为G。
设球形空腔体积为V,球心深度为d(远小于地球半径),=x,求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常
若在水平地面上半径L的范围内发现:重力加速度反常值在与(k>1)之间变
化,且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。
答案(1)
(2),
【解析】本题考查万有引力部分的知识.
(1)如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反常可通过填充后的球形区域产生的附加引力………①来计算,式中的m是Q点处某质点的质量,M是填充后球形区域的质量,……………②
而r是球形空腔中心O至Q点的距离………③在数值上等于由于存在球形空腔所引起的Q点处重力加速度改变的大小.Q点处重力加速度改变的方向沿OQ方向,重力加速度反常是这一改变在竖直方向上的投影………④联立以上式子得
,…………⑤
(2)由⑤式得,重力加速度反常的最大值和最小值分别为……⑥
……………⑦由提设有、……⑧
联立以上式子得,地下球形空腔球心的深度和空腔的体积分别为
,
参考答案和评分参考
二、选择题:全部选对的给6分,选对但不全的各给3分,有选错的给0分
14 AD 15 B 16 BC 17 B 18 AD 19 BD 20 A 21 BD
Ⅱ卷共13题,共174分
22.(5分)
(3)短接 (4)红 黑
(5)中央 (6)OFF
23.(13分)
(1)0.61; 1.61; 0.60
(2)0.20; 3.0
(3)8.2
24.(15分)
(1)导线框的感应电动势为 ①
②
导线框中的电流为 I= ③
式中R是导线框的电阻,根据电阻率公式有
④
联立①②③④式,将代入得
⑤
(2)导线框所受磁场的作用力的大小为 ⑥
它随时间的变化率为 ⑦
由⑤⑦式得 ⑧
25.(18分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动(如图)。由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O应在分界线上。OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R。由几何关系得
①
设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
②
设P’为虚线与分界线的交点,
③
式中 ④
粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为V,方向垂直于电场。设粒子加速度大小为a,由牛顿第二定律得 ⑤
由运动学公式有 ⑥
⑦
式中是粒子在电场中运动的时间,由①②⑤⑥⑦式得
⑧
由①③④⑦式得
⑨
26.(21分)
(1)如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值。因此,重力加速度反常可通过填充后的球形区域产生的附加引力
①
来计算,式中m是Q点处某质点的质量,M是填充后球形区域的质量,
M=V ②
而r是球形空腔中心O至Q点的距离
③
在数值上等于由于存在球形空腔所引起的Q点处重力加速度改变的大小。Q点处重力加速度改变的方向沿OQ方向,重力加速度反常是这一改变在竖直方向上的投影
④
联立①②③④式得
⑤
(2)由⑤式得,重力加速度反常的最大值和最小值分别为
⑥
⑦
由题设有
⑧
联立⑥⑦⑧式得,地下球形空腔球心的深度和空腔的体积分别为
⑨
⑩
2009年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
物理
每小题6分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。www.ks5.u.com
13.做布朗运动实验,得到某个观测记录如图。图中记录的是www.ks5.u.com
A.分子无规则运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度——时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
14.下列现象中,与原子核内部变化有关的是
A.粒子散射现象 B.天然放射现象
C.光电效应现象 D.原子发光现象
15.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是
A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
16.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为UP和UQ,则
A.EP>EQ,UP>UQ
B.EP>EQ,UP<UQ
C.EP<EQ,UP>UQ
D.EP<EQ,UP<UQ
17.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为。若在x=0处质点的振动图像如右图所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为
18.如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则
A.将滑块由静止释放,如果>tan,滑块将下滑
B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果<tan,滑块将减速下滑
C. 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果=tan,拉力大小应是2mgsin
D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果=tan,拉力大小应是mgsin
19.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b
A.穿出位置一定在O′点下方
B.穿出位置一定在O′点上方
C.运动时,在电场中的电势能一定减小
D.在电场中运动时,动能一定减小
20.图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为。取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的的距离为x,P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,E的合理表达式应为
A.
B.
C.
D.
第II卷(非选择题 共180分)
21.(18分)
(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后,接通电源使光源正常工作。
①已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2= ;
②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离= mm;这种色光的波长= nm。
(2)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9,可当标准电阻用) 一只电流表(量程=0.6A,内阻)和若干导线。
①请根据测定电动势E和内电阻的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来。
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值,读出与对应的电流表的示数I,并作记录。当电阻箱的阻值时,其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时,首先计算出每个电流值I 的倒数;再制作R-坐标图,如图6所示,图中已标注出了()的几个与测量对应的坐标点。请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6上。
③在图6上把描绘出的坐标点连成图线。
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻 。
22.(16分)
已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。
推导第一宇宙速度v1的表达式;
若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T。
23.(18分)
单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。
传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径D,测量管的轴线与a、c的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极a、c间出现感应电动势E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定,磁感应强度为B。
已知,设液体在测量管内各处流速相同,试求E的大小(去3.0)
一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从入水口流出。因水已加压充满管道,不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法;
显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为。a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量,给出电极a、c间输出电压U的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。
24.(20分)
(1)如图1所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接。质量为的小球从高为处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为的小球发生碰撞,碰撞前后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球的速度大小;
(2)碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用。为了探究这一规律,我们采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型。如图2所示,在固定光滑水平直轨道上,质量分别为、……的若干个球沿直线静止相间排列,给第1个球初能,从而引起各球的依次碰撞。定义其中第个球经过一次碰撞后获得的动能与之比为第1个球对第个球的动能传递系数
a. 求;
b. 若为确定的已知量。求为何值时,最大。
2009年普通高等学校招生全国统一考试
物理(北京卷)参考答案
Ⅰ卷共20小题,每题6分,共120分。
13 14 15 16 17 18 19 20
D B D A A C C B
Ⅱ卷共11小题,共180分。
21.(18分)
(1)①15.02mm;
② 2.31mm;6.6×102
(2)① 见答图4
②见答图6
③见答图6
④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35)
22.
(1)设卫星的质量为m,地球的质量为M,
在地球表面附近满足
得 ①
卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力
②
①式代入②式,得到
(2)考虑①式,卫星受到的万有引力为www.
www. ③www.
由牛顿第二定律 www. ④
③、④联立解得 www.
23.(18分)
(1)导电液体通过测量管时,相当于导线做切割磁感线的运动,在电极a、c 间切割感应线的液柱长度为D,设液体的流速为v,则产生的感应电动势为
E=BDv www. ①
由流量的定义,有 Q=Sv= www. ②
①、②式联立解得
www.代入数据得 www.
(2)能使仪表显示的流量变为正值的方法简便,合理即可,如:
改变通电线圈中电流的方向,是磁场B反向;www.或将传感器输出端对调接入显示仪表。
(3)传感器和显示仪表构成闭合电路,由闭合电路欧姆定律
www. ③
输入显示仪表的是a、c间的电压U,流量示数和U一一对应,E 与液体电阻率无关,而r随电阻率的变化而变化,由③式可看出,r变化相应地U也随之变化。在实际流量不变的情况下,仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化,增大R,使R>>r,则U≈E,这样就可以降低液体电阻率变化对显示仪表流量示数的影响。
24.(20分)
(1)设碰撞前的速度为,根据机械能守恒定律
www. ①
设碰撞后与的速度分别为和,根据动量守恒定律
www. ②
由于碰撞过程中无机械能损失
www. ③
②、③式联立解得
www. ④
将①式代入④式得
www.
(2)a.由④式,考虑到得
根据动能传递系数的定义,对于1、2两球
www. ⑤
同理可得,球m2和球m3碰撞后,动能传递系数k13应为
www. ⑥
依次类推,动能传递系数应为
www.
解得 www.
b.将m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得
为使k13最大,只需使
由,
www.
2009年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
物理部分
第Ⅰ卷
一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确
的)
1. 物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
D【解析】四个图中都是静摩擦。A图中;B图中;C图中;D图中。
2.下列关于电磁波的说法正确的是
A.电磁波必须依赖介质传播 B.电磁波可以发生衍射现象
C.电磁波不会发生偏振现象 D.电磁波无法携带信息传播
B【解析】电磁波在真空中也能传播,A错;衍射是一切波所特有的现象,B对;电磁波是横波,横波能发生偏振现象,C错;所有波都能传递信息,D错。
3.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻
器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。
由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是
C【解析】灯丝电阻随电压的增大而增大,在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。C正确。
4.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于
A.棒的机械能增加量
B.棒的动能增加量
C.棒的重力势能增加量
D.电阻R上放出的热量
A【解析】棒受重力、拉力和安培力的作用。由动能定理: 得,即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。选A。
5.如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点。则
A.粒子受电场力的方向一定由M指向N
B.粒子在M点的速度一定比在N点的大
C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D.电场中M点的电势一定高于N点的电势
B【解析】由于带电粒子未与下板接触,可知粒子向下做的是减速运动,故电场力向上,A错;粒子由M到N电场力做负功电势能增加,动能减少,速度增加,故B对C错;由于粒子和两极板所带电荷的电性未知,故不能判断M、N点电势的高低,C错。
二、不定项选择题(每小题6分,共18分。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,选错或不答的得0分)
6.下列说法正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.是衰变方程
B.是核聚变反应方程
C.是核裂变反应方程
D.是原子核的人工转变方程
BD【解析】A选项中在质子的轰击下发生的核反应,属于人工转变,A错;C选项是α衰变,不是裂变,C错。
7.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光
A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大
C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光临界角较大
D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大
C【解析】由可知,蓝光在玻璃中的折射率大,蓝光的速度较小,A错;以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中,蓝光的折射率大,向法线靠拢偏折得多,折射角应较小,B错。从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式可知,红光的折射率小,临界角大,C正确;用同一装置进行双缝干涉实验,由公式可知蓝光的波长短,相邻条纹间距小,D错
8.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asin,则质点
A.第1 s末与第3 s末的位移相同
B.第1 s末与第3 s末的速度相同
C.3 s末至5 s末的位移方向都相同
D.3 s末至5 s末的速度方向都相同
AD【解析】由关系式可知,,将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同,A对;画出对应的位移-时间图像,由图像可以看出,第1s末和第3s末的速度方向不同,B错;仍由图像可知,3s末至5s末的位移大小相同,方向相反,而速度是大小相同,方向也相同。故C错、D对。
第II卷
2.本卷共4题。共72分。
9.(18分)(1)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动,线框中感应电流的有效值I= 。线框从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量q= 。
(2)图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100 ,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是 色,接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较
(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力和速度。
所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需 (填字母代号)中的器材。
A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺
通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作 图象,其纵轴表示的是 ,横轴表示的是 。
(1),
【解析】本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。
电动势的最大值,电动势的有效值,电流的有效值;
(2)红,5,变大
【解析】本题考查欧姆的结构、测量原理和相关计算,还涉及测量误差的分析。
欧姆表是电流表改装的,必须满足电流的方向“+”进“-”出,即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去,所以与A相连的表笔颜色是红色;当两表笔短接(即Rx=0)时,电流表应调至满偏电流Ig,设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系 得;当指针指在刻度盘的正中央时I=Ig/2,有,代入数据可得;当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式,欧姆表内阻 R内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由,可知当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了。
(3)①D, ,速度平方的二分之一,重物下落的高度。
【解析】本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。
①打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关,所以不要天平和砝码。计算速度需要测相邻计数的距离,需要刻度尺,选D。
②由公式,如绘出图像,其斜率也等于重力加速度。
10.(16分)如图所示,质量m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10 m/s2,求
物块在车面上滑行的时间t;
要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少。
(1)0.24s (2)5m/s
【解析】本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。
(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有
①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有
②
其中 ③
解得
代入数据得 ④
(2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′,则
⑤
由功能关系有
⑥
代入数据解得 =5m/s
故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s。
11.(18分)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力,重力加速度为g,求
电场强度E的大小和方向;
小球从A点抛出时初速度v0的大小;
A点到x轴的高度h.
(1),方向竖直向上 (2) (3)
【解析】本题考查平抛运动和带电小球在复合场中的运动。
(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡(恒力不能充当圆周运动的向心力),有
①
②
重力的方向竖直向下,电场力方向只能向上,由于小球带正电,所以电场强度方向竖直向上。
(2)小球做匀速圆周运动,O′为圆心,MN为弦长,,如图所示。设半径为r,由几何关系知
③
小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力白日提供,设小球做圆周运动的速率为v,有
由速度的合成与分解知
⑤
由③④⑤式得
⑥
(3)设小球到M点时的竖直分速度为vy,它与水平分速度的关系为
⑦
由匀变速直线运动规律
⑧
由⑥⑦⑧式得
⑨
12.(20分)2008年12月,天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的倍数关系。研究发现,有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上。观测得到S2星的运行周期为15.2年。
若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50102天文单位的圆轨道,试估算人马座A*的质量MA是太阳质量Ms的多少倍(结果保留一位有效数字);
黑洞的第二宇宙速度极大,处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚。由于引力的作用,黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为Ep=-G(设粒子在离黑洞无限远处的势能为零),式中M、R分别表示黑洞的质量和半径。已知引力常量G=6.710-11N·m2/kg2,光速c=3.0108m/s,太阳质量Ms=2.01030kg,太阳半径Rs=7.0108m,不考虑相对论效应,利用上问结果,在经典力学范围内求人马座A*的半径RA与太阳半径之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数)。
(1),(2)
【解析】本题考查天体运动的知识。其中第2小题为信息题,如“黑洞”“引力势能”等陌生的知识都在题目中给出,考查学生提取信息,处理信息的能力,体现了能力立意。
(1)S2星绕人马座A*做圆周运动的向心力由人马座A*对S2星的万有引力提供,设S2星的质量为mS2,角速度为ω,周期为T,则
①
②
设地球质量为mE,公转轨道半径为rE,周期为TE,则
③
综合上述三式得
式中 TE=1年 ④
rE=1天文单位 ⑤
代入数据可得
⑥
(2)引力对粒子作用不到的地方即为无限远,此时料子的势能为零。“处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚”,说明了黑洞表面处以光速运动的粒子在远离黑洞的过程中克服引力做功,粒子在到达无限远之前,其动能便减小为零,此时势能仍为负值,则其能量总和小于零,则有
⑦
依题意可知
,
可得
⑧
代入数据得
⑨
⑩
2009年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)
物理试题
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分,每小题只有一个选项符合题意。
1.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为
A. B. C. D.
2.用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(取)
A. B.
C. D.
3.英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径约45km,质量和半径的关系满足(其中为光速,为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为
A. B.
C. D.
4.在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,下列描绘下落速度的水平分量大小、竖直分量大小与时间的图像,可能正确的是
5.在如图所师的闪光灯电路中,电源的电动势为,电容器的电容为。当闪光灯两端电压达到击穿电压时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,
闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定
A.电源的电动势一定小于击穿电压
B.电容器所带的最大电荷量一定为
C.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大
D.在一个闪光周期内,通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16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。
6.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光,下列说法中正确的有
A.开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz
B.开关接通后,电压表的示数为100 V
C.开关断开后,电压表的示数变大
D.开关断开后,变压器的输出功率不变
7.如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大时速度大小为,减速时最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有
A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D.如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处
8.空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示,轴上两点B、C 点电场强度在方向上的分量分别是、,下列说法中正确的有
A.的大小大于的大小
B.的方向沿轴正方向
C.电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大
D.负电荷沿轴从移到的过程中,电场力先做正功,后做负功
9.如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有
A .当A、B加速度相等时,系统的机械能最大
B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大
C.当A、B的速度相等时,A的速度达到最大
D.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
三、简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分。共计42分。请将解答写在答题卡相应的位置。
【必做题】
10.(8分)有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验:
(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读书L=________cm.
(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.(用标注在导线旁的数字表示)
(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述)
11.(10分)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
砝码盘中砝码总重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a(m·s-2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
(3)根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点,请说明主要原因。
12.[选做题]本题包括、、C三个小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作
答。若三题都做,则按A、B两题评分
A.(选修模块3—3)(12分)
(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,
下列说法正确的是 ▲ 。(填写选项前的字母)
(A)气体分子间的作用力增大 (B)气体分子的平均速率增大
(C)气体分子的平均动能减小 (D)气体组成的系统地熵增加
(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡 ▲ (填“吸收”或“放出”)的热量是 ▲ J。气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 ▲ J
(3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/,平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数
,取气体分子的平均直径为,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留以为有效数字)
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)如图甲所示,强强乘电梯速度为0.9(为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为 ▲ 。(填写选项前的字母)
(A)0.4c (B)0.5c
(C) 0.9c (D)1.0c
(2)在时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如
图乙所示。
质点A振动的周期是租 ▲ s;时,质点A的运动沿轴的 ▲ 方向(填“正”或“负”);质点B在波动的传播方向上与A相距16m,已知波的传播速度为2m/s,在时,质点B偏离平衡位置的位移是 cm
(3)图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,照相机的镜头竖直向上。照片中,水立方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内,水面上的运动员手到脚的长度,若已知水的折射率为,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深,(结果保留两位有效数字)
C.(选修模块3—5)(12分)
在衰变中常伴有一种称为“中微子”的例子放出。中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测。1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的核反应,间接地证实了中微子的存在。
(1)中微子与水中的发生核反应,产生中子()和正电子(),即
中微子+→+
可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是 ▲ 。(填写选项前的字母)
(A)0和0 (B)0和1 (C)1和 0 (D)1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(),即 +2
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为 ▲
J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 ▲ 。
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
四、计算题:本题共3小题,共计47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和单位。
13.(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。
14.(16分)1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ;
实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能E㎞。
15.(16分)如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、
足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出)。线框的边长为d(d < l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。
求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1 ;
(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离m 。
江苏物理试题参考答案
单项选择题
1.C 2.A 3.C 4.B 5.D
二、多项选择题
6.AB 7.AC 8.AD 9.BCD
三、简答题
10.(1)9.940 (2)⑥ (3)
11. (1) 0.16 (0.15也算对) (2)(见右图)
(3)未计入砝码盘的重力
12A. (1) D (2) 吸收 0.6 0.2
(3) 设气体体积为,液体体积为
气体分子数, (或)
则 (或)
解得 (都算对)
12B.(1)D (2)4 正 10
(3)设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为折射定律
几何关系
得
取,解得(都算对)
12C.(1)A (2) 遵循动量守恒
(3)粒子的动量 ,物质波的波长
由,知,则
四、计算题
13.(1)第一次飞行中,设加速度为
匀加速运动
由牛顿第二定律
解得
(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为,上升的高度为
匀加速运动
设失去升力后的速度为,上升的高度为
由牛顿第二定律
解得
(3)设失去升力下降阶段加速度为;恢复升力后加速度为,恢复升力时速度为
由牛顿第二定律
F+f-mg=ma4
且
V3=a3t3
解得t3=(s)(或2.1s)
14.(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速度为v1
qu=mv12
qv1B=m
解得
同理,粒子第2次经过狭缝后的半径
则
(2)设粒子到出口处被加速了n圈
解得
(3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即
当磁场感应强度为Bm时,加速电场的频率应为
粒子的动能
当≤时,粒子的最大动能由Bm决定
解得
当≥时,粒子的最大动能由fmj决定
解得
15.(1)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W
由动能定理
且
解得
(2)设线框刚离开磁场下边界时的速度为,则接着向下运动
由动能定理
装置在磁场中运动时收到的合力
感应电动势 =Bd
感应电流 =
安培力
由牛顿第二定律,在t到t+时间内,有
则
有
解得
(3)经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离之间往复运动
由动能定理
解得
2009年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)
物理部分
第1卷,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
14. 原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被加热到适当高温时,氖核参与的几种聚变反应可能发生,放出能量。这几种反应的总效果可以表示为
由平衡条件可知
A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3
答案:B
解析:由质量数守恒和电荷数守恒,分别有,,解得 k=2,d=2。正确选项为B。
15. 2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是
A. 甲的运行周期一定比乙的长 B. 甲距地面的高度一定比乙的高
C. 甲的向心力一定比乙的小 D. 甲的加速度一定比乙的大
答案:D
解析:由可知,甲的速率大,甲碎片的轨道半径小,故B错;由公式可知甲的周期小故A错;由于未知两碎片的质量,无法判断向心力的大小,故C错;碎片的加速度是指引力加速度由得,可知甲的加速度比乙大,故D对。
16. 大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外,在演化至今的大部分时间内,宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末,对1A型超新星的观测显示,宇宙正在加速膨胀,面对这个出人意料的发现,宇宙学家探究其背后的原因,提出宇宙的大部分可能由暗能量组成,它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。如果真是这样,则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系,大致是下面哪个图像?
答案:C
解析:图像中的纵坐标宇宙半径R可以看作是星球发生的位移x,因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程度。由题意,宇宙加速膨胀,其半径增加的速度越来越大。故选C
17. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是
A. 顾客始终受到三个力的作用
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
答案:C
解析:在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。
18. 在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形的abcd,顶点a、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中
A. 先作匀加速运动,后作匀减速运动
B. 先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
C. 电势能与机械能之和先增大,后减小
D. 电势能先减小,后增大
答案:D
解析:由于负电荷受到的电场力是变力,加速度是变化的。所以A错;由等量正电荷的电场分布知道,在两电荷连线的中垂线O点的电势最高,所以从b到a,电势是先增大后减小,故B错;由于只有电场力做功,所以只有电势能与动能的相互转化,故电势能与机械能的和守恒,C错;由b到O电场力做正功,电势能减小,由O到d电场力做负功,电势能增加,D对。
19. 右图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子
A. 带正电,由下往上运动
B. 带正电,由上往下运动
C. 带负电,由上往下运动
D. 带负电,由下往上运动
答案: A。
解析:粒子穿过金属板后,速度变小,由半径公式可知,半径变小,粒子运动方向为由下向上;又由于洛仑兹力的方向指向圆心,由左手定则,粒子带正电。选A。
20. 如图甲所示,一个电阻为R,面积为S的矩形导线框abcd,水平旋转在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成450角,o、o’ 分别是ab和cd边的中点。现将线框右半边obco’ 绕oo’ 逆时针900到图乙所示位置。在这一过程中,导线中通过的电荷量是
A. B. C. D. 0
答案:A
解析:对线框的右半边(obco′)未旋转时整个回路的磁通量
对线框的右半边(obco′)旋转90o后,穿进跟穿出的磁通量相等,如右 图整个回路的磁通量。。根据公式。选A
.
21. (18分)
Ⅰ. (6分)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。
Ⅱ. (6分)用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
电流表(量程0.6A、3A);
电压表(量程3V、15V)
定值电阻(阻值1、额定功率5W)
定值电阻(阻值10,额定功率10W)
滑动变阻器(阴值范围0--10、额定电流2A)
滑动变阻器(阻值范围0-100、额定电流1A)
那么
(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A; R0应选择 的定值电阻,R应选择阻值范围是 的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是 。
Ⅲ.(6分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所师,实验主要过程如下:
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别
为W、2W、3W、……;
(2)分析打点计时器打出的纸带,求
出小车的速度、、、……;
(3)作出草图;
(4)分析图像。如果图像是一条直线,表明∝;如果不是直线,可考虑是否存在∝、∝、∝等关系。
以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是___________。
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……。
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。
答案:I.
指针位置 选择开关所处的档位 读 数
a 直流电流100mA 23.0mA
直流电压2.5V 0.57V
b 电阻×100 320Ω
解析:直流电流100mA档读第二行“0~10”一排,最小度值为2mA估读到1mA就可以了;直流电压2.5V档读第二行“0~250”一排,最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了;电阻×100档读第一行,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。
II.答案:
(1)3,0.6,1,0~10。(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。
解析:由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。
关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测III答案:D。
解析:本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度,而不整个过程的平均速度,所以D选项是错误的。
22.(14分)
在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,
试求
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力。
答案:440N,275N
解析:解法一:(1)设运动员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示,则有:
由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力
(2)设吊椅对运动员的支持力为FN,对运动员进行受力分析如图所示,则有:
由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为275N
解法二:设运动员和吊椅的质量分别为M和m;运动员竖直向下的拉力为F,对吊椅的压力大小为FN。
根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力为FN。分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律
①
②
由①②得
23.(16分)
如图所师,匀强电场方向沿轴的正方向,场强为。在点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒,其中电荷量为的微粒1沿轴负方向运动,经过一段时间到达点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求
(1)分裂时两个微粒各自的速度;
(2)当微粒1到达(点时,电场力对微粒1做功的
瞬间功率;
(3)当微粒1到达(点时,两微粒间的距离。
答案:(1),方向沿y正方向(2)(3)2
解析:(1)微粒1在y方向不受力,做匀速直线运动;在x方向由于受恒定的电场力,做匀加速直线运动。所以微粒1做的是类平抛运动。设微粒1分裂时的速度为v1,微粒2的速度为v2则有:
在y方向上有
-
在x方向上有
-
根号外的负号表示沿y轴的负方向。
中性微粒分裂成两微粒时,遵守动量守恒定律,有
方向沿y正方向。
(2)设微粒1到达(0,-d)点时的速度为v,则电场力做功的瞬时功率为
其中由运动学公式
所以
(3)两微粒的运动具有对称性,如图所示,当微粒1到达(0,-d)点时发生的位移
则当当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离为
24.(20分)
过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径、。一个质量为kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动,A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取,计算结果保留小数点后一位数字。试求
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径应满足的条件;小球最终停留点与起点的距离。
答案:(1)10.0N;(2)12.5m
(3) 当时, ;当时,
解析:(1)设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理
①
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F,根据牛顿第二定律
②
由①②得 ③
(2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2,由题意
④
⑤
由④⑤得 ⑥
(3)要保证小球不脱离轨道,可分两种情况进行讨论:
I.轨道半径较小时,小球恰能通过第三个圆轨道,设在最高点的速度为v3,应满足
⑦
⑧
由⑥⑦⑧得
II.轨道半径较大时,小球上升的最大高度为R3,根据动能定理
解得
为了保证圆轨道不重叠,R3最大值应满足
解得 R3=27.9m
综合I、II,要使小球不脱离轨道,则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件
或
当时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为L′,则
当时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞,则
2009年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷)
第Ⅰ卷(选择题)
二、选择题(本题共6小题。在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,全部都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
13. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是
A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
答案D
【解析】用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象,A错;用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象,B错;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,C错;光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,D对。
14.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中,设探测器运行的轨道半径为r,运行速率为v,当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时A.r、v都将略为减小 B.r、v都将保持不变
C.r将略为减小,v将略为增大 D. r将略为增大,v将略为减小
答案C
【解析】当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时,引力变大,探测器做近心运动,曲率半径略为减小,同时由于引力做正功,动能略为增加,所以速率略为增大
15.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离
A.带点油滴将沿竖直方向向上运动
B.P点的电势将降低
C.带点油滴的电势将减少
D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大
答案B
【解析】电容器两端电压U不变,由公式,场强变小,电场力变小,带点油滴将沿竖直方向向下运动,A错; P到下极板距离d不变,而强场E减小,由公式U=Ed知P与正极板的电势差变小,又因为下极板电势不变,所以P点的电势变小,B对;由于电场力向上,而电场方向向下,可以推断油滴带负电,又P点的电势降低,所以油滴的电势能增大,C错;图中电容器两端电压U不变,电容C减小时由公式Q=CU,带电量减小,D错。
16.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0,则外接一只电阻为95.0的灯泡,如图乙所示,则A.电压表的示数为220v
B.电路中的电流方向每秒钟改变50次
C.灯泡实际消耗的功率为484w
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
答案D
【解析】电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值Em=V,有效值E=220V,灯泡两端电压,A错;由图像知T=0.02S,一个周期内电流方向变化两次,可知1s内电流方向变化100次,B错;灯泡的实际功率,C错;电流的有效值,发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为,D对。
17.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则
A.t=0.15s时,质点Q的加速度达到正向最大
B.t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6 m
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30 cm
答案AB
【解析】由y-t图像知,周期T=0.2s,且在t=0.1sQ点在平衡位置沿y负方向运动,可以推断波没x负方向传播,所以C错;
从t=0.10s到t=0.15s时,Δt=0.05s=T/4,质点Q从图甲所示的位置振动T/4到达负最大位移处,又加速度方向与位移方向相反,大小与位移的大小成正比,所以此时Q的加速度达到正向最大,而P点从图甲所示位置运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中,速度沿y轴负方向,所以A、B都对;
振动的质点在t=1T内,质点运动的路程为4A;t=T/2,质点运动的路程为2A;但t=T/4,质点运动的路程不一定是1A;t=3T/4,质点运动的路程也不一定是3A。本题中从t=0.10s到t=0.25s内,Δt=0.15s=3T/4,P点的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移处,所以在3T/4时间内的路程不是30cm。
18.如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则此过程
A.杆的速度最大值为
B.流过电阻R的电量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量
答案BD
【解析】当杆达到最大速度vm时,得,A错;由公式,B对;在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有:,其中,,恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和,C错;恒力F做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和,D对。
第Ⅱ卷(非选择题 必考部分)
第Ⅱ卷必考部分共9题,共157分。
19.(18分)
(1)(6分)在通用技术课上,某小组在组装潜艇模型时,需要一枚截面为外方内圆的小螺母,如图所示。现需要精确测量小螺母的内径,可选用的仪器有:
A.50等分的游标卡尺 B. 螺旋测微器
①在所提供的仪器中应选用 。
②在测量过程中,某同学在小螺母中空部分360°范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的是 。
(2)(12分)某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
器材(代号) 规格
电流表(A1)电流表(A2)电压表(V1)电压表(V2)滑动变阻器(R1)滑动变阻器(R2)直流电源(E)开关(S)导线若干 量程0~50mA,内阻约为50量程0~200mA,内阻约为10量程0~3V,内阻约为10k量程0~15V,内阻约为25k阻值范围0~15,允许最大电流1A阻值范围0~1k,允许最大电流100mA输出电压6V,内阻不计
①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号)
②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点: ,
不同点: 。
答案.(1)①A ②较小实验的偶然误差
(2)①A2 V1 R1
②如图
③相同点:通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系,该元件的电阻随电压的增大而减小,而笑电珠的电阻值随电压的升高而增大。
【解析】(1)①游标卡尺方便地测量内径、外径和深度,而螺旋测微器只能测外径。故选A
②多次测量取平均值的目的就是减小偶然误差。
(2)①图像中电流0~0.14A,电流表选A2;电源电压6V,但图像只要求电压在0~3V之间调整,为了测量准确电压表选V1;由于绘制图像的需要,要求电压从0~3V之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小的R1。
②该元件约几十Ω,,电压表的分流作用可以忽略,所以采用电流表外接法;实验数据的采集要求从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法。
③从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点,突出都是“非线性”,图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。
20.(15分)如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=100 m,子弹射出的水平速度v=200m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g为10 m/s2,求:
(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?
答案(1)0.5s(2)1.25m
【解析】本题考查的平抛运动的知识。
(1)子弹做平抛运动,它在水平方向的分运动是匀速直线运动,设子弹经t时间集中目标靶,则
t=
代入数据得
t=0.5s
(2)目标靶做自由落体运动,则h=
代入数据得 h=1.25m
21.(19分)如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。
(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W;
(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程)
答案(1); (2);
(3)
【解析】本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。
(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,则有
qE+mgsin=ma ①
②
联立①②可得
③
(2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为,则有
④
从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得
⑤
联立④⑤可得
s
(3)如图
22.(20分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在Y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。
(1)求上述粒子的比荷;
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形。
答案(1)=4.9×C/kg(或5.0×C/kg);(2) ; (3)
【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动。第(2)问涉及到复合场(速度选择器模型)第(3)问是带电粒子在有界磁场(矩形区域)中的运动。
(1)设粒子在磁场中的运动半径为r。如图甲,依题意M、P连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径,由几何关系得
①
由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力,可得
②
联立①②并代入数据得
=4.9×C/kg(或5.0×C/kg) ③
(2)设所加电场的场强大小为E。如图乙,当粒子子经过Q点时,速度沿y轴正方向,依题意,在此时加入沿x轴正方向的匀强电场,电场力与此时洛伦兹力平衡,则有
④
代入数据得
⑤
所加电场的长枪方向沿x轴正方向。由几何关系可知,圆弧PQ所对应的圆心角为45°,设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T,所求时间为t,则有
⑥
⑦
联立①⑥⑦并代入数据得
⑧
(3)如图丙,所求的最小2002年普通高等学校统一考试物理试题与答案
TOC \o "1-3" \h \z \u 2002年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷) 物理部分 2
2002年普通高校招生全国统一考试(上海卷) 7
2002年普通高等学校春季招生全国统一考试物理部分 14
2002年上海市普通高等学校春季招生考试物理部分 19
2002年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷)
物理部分
第I卷(选择题)在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
15.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为e,d夸克带电量e,e为基元电荷。下列论断可能正确的是
A 质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B 质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C 质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D 质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成
16、在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m。现B球静止,A球向B球运动,发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为EP,则碰前A球的速度等于
A B C 2 D 2
17.图中EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和CH上滑动的导体横杆。有均匀磁场垂直于导轨平面。若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB
A 匀速滑动时,I1=0,I2=0
B 匀速滑动时,I1≠0,I2≠0
C 加速滑动时,I1=0,I2=0
D 加速滑动时,I1≠0,I2≠0
18.质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点的速度为零。在图示t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大?
A t1 B t2 C t3 D t4
19.为了观察门外情况,有人在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去,可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n,圆柱长为l,底面半径为r,则现场角是
A arcsin B arcsin
C arcsin D arcsin
20.在如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为ε,内阻为r。设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U。当R5的滑动触点向图中a瑞移动时,
A I变大,U变小 B I变大,U变大
C I变小,U变大 D I变小,U变小
第Ⅱ卷(非选择题)
26.(20分)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g=10m/s2)
27.(20分)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O,半径为r。当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?
29.(37分)大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响。
Ⅰ.(17分)现用“验证玻意耳定律”的仪器来测量大气压强p0。注射器针筒已被固定在竖直方向上,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度Vm=10ml。注射器活塞已装上钩码框架,如图所示。此外,还有一架托盘天平、若干钩码、一把米尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油。
(1)下面是实验步骤,试填写所缺的②和⑤。
①用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L。
② 。
③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入外筒中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油。
④将活塞插到适当的位置。
⑤ 。
⑥在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码的质量m1。在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积V1。在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变。
⑦增加钩码的个数,使钩码的质量增大为m2,达到平衡后,记下空气柱的体积V2。
(2)求出计算大气压强p0的公式。(用已给的和测得的物理量表示)
:
30.(27分)有三根长度皆为l=1.00 m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的 O点,另一端分别挂有质量皆为m=1.00×10-2 kg的带电小球A和B,它们的电量分别为一q和+q,q=1.00×10-7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时 A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少。(不计两带电小球间相互作用的静电力)
参考答案
Ⅰ卷包括20小题,每题6分,共120分。
15.B 16.C 17.D 18.B 19.B 20.D
Ⅱ卷包括10个小题,共180分。
26.(20分)
将运动员看作质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小
v1=(向下) ①
弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小
v2=(向上) ②
速度的改变量
Δv=v1+v2(向上) ③
以a表示加速度,Δt表示接触时间,则
Δv=aΔt ④
接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg。由牛顿第二定律,
F-mg=ma ⑤
由以上五式解得,
F=mg+m ⑥
代入数据得:
F=1.5×103N ⑦
27.(20分)
电子在磁场中沿圆弧ab运动,圆心为C,半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度,m、e分别表示电子的质量和电量,则
eU=mv2 ①
eVB= ②
又有tg= ③
由以上各式解得
B= ④
29.(37分)
1.(17分)
(1)称出活塞和钩码框架的总质量M
将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住
(2)活塞的根截面积为
S= ①
由力学平衡条件得
p1=p0+g ②
p2=p0+g ③
由玻意耳定律得
p1V1=p2V2 ④
联立解得大气压强
p0=() ⑤
30.(27分)
右图中虚线表示A、B球原来的平衡位置,实线表示烧断后重新达到平衡的位置,其中α、β分别表示细线OA、AB与竖直方向的夹角。
A球受力如右图所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向左;细线OA对A的拉力T1,方向如图;细线AB对A的拉力T2,方向如图。由平衡条件
T1sinα+T2sinβ=qE ①
T2cosα=mg+T2 cosβ ②
B球受力如右图所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向右;细线AB对B的拉力T2,方向如图。由平衡条件
T2sinβ=qE ③
T2cosβ=mg ④
联立以上各式并代入数据,得
α=0 ⑤
β=45° ⑥
由此可知,A、B球重新达到平衡的位置如右图所示。与原来位置相比,A球的重力势能减少了
EA=mgl(1-sin60°) ⑦
B球的重力势能减少了
EB=mgl(1-sin60°+cos45°) ⑧
A球的电势能增加了
WA=qElcos60° ⑨
B球的电势能减少了
WB=qEl(sin45°-sin30°) ⑩
两种势能总和减少了
W=WB-WA+EA+EB
代入数据解得
W=6.8×10-2J
2002年普通高校招生全国统一考试(上海卷)
物理试卷
考生注意:
1. 答卷前,考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚。
2. 本试卷共8页,满分150分。考试时间120分钟。考生应用钢笔或圆珠等将答案直接写在试卷上。
3. 第19、20、21、22、23题要求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,而未写出主要演算过程的,不能得分。有数字计算的问题,答案中必须明确写出数值和单位。
一.(40分)选择题。本大题共8小题,每小题5分。每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的。把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内。每一小题全选对的得5分;选对但不全得部分分;有选错或不答的得0分。填写在方括号外的字母,不作为选出的答案。
1.图中P为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束,以下判断正确的是
A a为α射线、b为β射线
B a为β射线、b为γ射线
C b为γ射线、C为α射线
D b为α射线、C为γ射线
2.下列各图中,P表示压强,V表示体积,T表示热力学温度,t表示摄氏温度,各图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是
A B C D
3.在如图所示电路中,当变阻器局的滑动头P向b端移动时
A 电压表示数变大,电流表示数变小
B 电压表示数变小,电流表示数变大
C 电压表示数变大,电流表示数变大
D 电压表示数变小,电流表示数变小
4.如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅为 A,a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则
A a处质点的位移始终为2A
B c处质点的位移始终为-2A
C b处质点的振幅为2A
D d处质点的振幅为2A
5.如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是
A A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的
B A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的
C A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的
D A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的
6.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中
A 小物块所受电场力逐渐减小
B 小物块具有的电势能逐渐减小
C M点的电势一定高于N点的电势
D 小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
7.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是
A 探测器加速运动时,沿直线向后喷气
B 探测器加速运动时,竖直向下喷气
C 探测器匀速运动时,竖直向下喷气
D 探测器匀速运动时,不需要喷气
8.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这些条件是
A 时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
B 时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大
C 时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
D 时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大
二、(20分)填空题。本大题共5小题,每小题4分。答案写在题中横线上的空白处,不要求写出演算过程。
9.研究物理问题时,常常需要忽略某些次要因素,建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状,只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称: 和 模型。
10.完成核反应方程:Th→Pa+ 。
衰变为的半衰期是1.2分钟,则64克Th经过6分钟还有 克尚未衰变。
11.按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50瓦/米2。若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦,那么在距离该通讯装置 以外是符合规定的安全区域(已知球面面积 为S=4πR2)。
12.在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为1.0×10-8库仑、质量为2.5×10-3千克的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动,其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以米为单位,t以秒为单位。从开始运动到5秒末物体所经过的路程为
米,克服电场力所作的功为 焦耳。
13.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/2μ,式中B是磁感强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B= 。
三、(30分)实验题
14.(5分)如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的
A B C D
15.(7分)如图所示器材可用来研究电磁感应现象及到定感应电流方向。
(1)在给出的实物图中,用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。
(2)将线圈L1插入L2中,会上开关。能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是
A 插入软铁棒。 B 拔出线圈L1。
C 使变阻器阻值变大。 D 断开开关。
16.(6分)如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图,A为光源,B为光电接收器,A、B均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为尼N,则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是 ;小车速度的表达式为v= ;行程的表达式为s= 。
17.(8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十七世纪时伽利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“伽利略温度计”,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:
(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
温度(℃) 17 19 21 23 25 27
h (cm) 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2
△h=hn-1-hn 2.1
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“伽利略温度计”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 。
18.(4分)已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时,在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零,b、d两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面成45°夹角时,在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零。经过测量发现,a、b、c、d恰好位于边长为1米的正方形的四个顶角上,如图所示。据此可以判定地下电缆在 两点连线的正下方,离地表面的深度为 米。
四.(60分)计算题
19.(10分)上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为0.2米2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。温度为 300 K时,活塞离气缸底部的高度为0.6米;将气体加热到330K时,活塞上升了0.05米,不计摩擦力及固体体积的变化。求物体A的体积。
20.(8分)一卫星绕某行星作匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为g行,行星的质量M与卫星的质量m之比 M/m=81,行星的半径R行与卫星的半径R卫之比R行/R卫=3.6,行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比r/R行=60。设卫星表面的重力加速度为g卫,则在卫星表面有:
……
经过计算得出:卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一。上述结果是否正确?若正确,列式证明;若错误,求出正确结果。
21.(13分)如图所示,一自行车上连接踏脚板的连杆长R1,由踏脚板带动半径为r1的大齿盘,通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接,带动半径为R2的后轮转动。
(1)设自行车在水平路面上匀速行过时,受到的平均阻力为f,人蹬踏脚板的平均作用力为F,链条中的张力为T,地面对后轮的静摩擦力为fs,通过观察,写出传动系统中有几个转动轴,分别写出对应的力矩平衡表达式;
(2)设R1=20厘米,R2=33厘米,踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24,计算人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比;
(3)自行车传动系统可简化为一个等效杠杆。以R1为一力臂,在右框中画出这一杠杆示意图,标出支点,力臂尺寸和作用力方向。
22 (3分)如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2米,在导轨的一端接有阻值为R=0.5欧的电阻,在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5特斯拉。一质量为m=o.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2米/秒的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2米/秒2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
(3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F的方向与初速度v0取值的关系。
23.(16分)如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面积为A的小喷口,喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活塞。在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b,其中摔b的两端与一电压表相连,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时,活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出,液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密度为p,不计所有阻力,求:
(1)活塞移动的速度;
(2)该装置的功率;
(3)磁感强度B的大小;
(4)若在实际使用中发现电压表的读数变小,试分析其可能的原因。
参考答案
一.选择题
1.BC 2.AC 3.B 4.CD 5.AD 6.ABD 7.C 8.C
二.填空题
9.点电荷、理想气体等 10.,2 11.0.40
12.0.34,30×10-5 13.(2μF/A)1/2
三.实验题
14.D
15.(1)如图所示 (2)B C D
16.车轮半径R和齿轮的齿数p,2πRn/p,2Πrn/p
17.(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
V/T=△T/△V=k(k为常数)
△V=k△T=k△t
∴△h=△V/S=k△t/S 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
18.ac, 0.71
四.计算题
19.设A的体积为V,T1=300K,T2=330K,S=0.2米2,h=0.6米,
h2=0.6+0.05=0.65米 ①
等压变化= ②
(h1S-V)T2=(h2S-V)T1
∴ V= ③
==0.02(米3)
20.所得的结果是错误的。
①式中的g卫并不是卫星表面的重力加速度,而是卫星绕行星作匀速圆周运动的向心加速度。
正确解法是
卫星表面=g卫 ①
行星表面=g行 ②
()2=
∴ g卫=0.16g行
21.(1)自行车传动系统中的转动轴个数为2
对踏脚齿盘中心的转动轴可列出:FR1=Tr1 ①
对后轮的转动轴可列出: Tr2=fsR2 ②
(2)由 FR1=Tr1 Tr2=fsR2
及 fs=f ③
可得 == ④
∴ ====3.3 ⑤
(3)如图所示,
22.(1)感应电动势ε=Blv,I=ε/R ∴ I=0时 v=0
∴ x=v02/2a=1(米) ①
(2)最大电流 Im=Blv0/R
I’=Im/2=Blv0/R Blv0/2R
安培力f=I’Bl=B2l2v0/2R ②
=0.02(牛)
向右运动时 F+f=ma
F=ma-f=0.18(牛) 方向与x轴相反 ③
向左运动时F-f=ma
F=ma+f=0.22(牛) 方向与x轴相反 ④
(3)开始时 v=v0, f=ImBl=B2l2v0/R
F+f=ma, F=ma-f=ma-B2l2v0/R ⑤
∴ 当v0<maR/B2l2=10米/秒 时,F>0 方向与x轴相反 ⑥
当v0>maR/B2l2=10米/秒 时,F<0 方向与x轴相同 ⑦
23.(1)设液体从喷口水平射出的速度为内,活塞移动的速度为v
v0=s ①
v0A=Vl2 ②
v()v0= ③
(2)设装置功率为P,△t时间内有△m质量的液体从喷口射出
P△t=△m(v02-v2) ④
∵ △m=L2v△tρ ⑤
∴ P=L2vρ(v02-v2)=(1-)v03
∴ P= ⑥
(3)∵ P=F安v ⑦
∴ L2ρv(v02-v02)=BILv ⑧
∴ B== ⑨
(4)∵ U=BLv
∴ 喷口液体的流量减少,活塞移动速度减小,或磁场变小等会引起电压表读数变小
2002年普通高等学校春季招生全国统一考试物理部分
第I卷(选择题)本卷共24题,每题6分。在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
16.下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是
A B C D
17.如图所示,在两个固定电荷+q和-q之间放入两个原来不带电的导体,1、2、3、4为导体上的四个点,在达到静电平衡后,各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4,则
A φ4>φ3>φ2>φ1 B φ4=φ3>φ2=φ1
C φ4<φ3<φ2<φ1 D φ4=φ3<φ2=φ1
18.图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上运动,如图中箭头所示,由此可断定此横波
A 向右传播,且此时质点B正向上运动
B 向右传播,且此时质点C正向下运动
C 向左传播,且此时质点D正向上运动
D 向左传播,且此时质点E正向下运动
19.氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值,它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,
A 氢原子的能量减小,电子的动能增加 B 氢原子的能量增加,电子的动能增加
C 氢原子的能量减小,电子的动能减小 D 氢原子的能量增加,电子的动能减小
20.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停止,根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速率行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率
A 小于10m/s B 大于10m/s小于20m/s
C 大于20m/s小于30m/s D 大于30m/s小于40m/s
21.图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹,室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里,)由此可知此粒子
A 一定带正电 B 一定带负电
C 不带电 D 可能带正电,也可能带负电
22.图中L是凸透镜,OO′是它的主轴,AB是垂直于主轴的肖源,P是垂直于主轴的光屏,当两者到透镜的距离相等时,在光屏上得到清晰的像,如将AB向右移动任意一段距离后,再移动P,则在P上
A 总能得到缩小的像 B 总能得到较大的像
C 可能得到放大的像,也可能得到缩小的像
D 可能得到放大的像,也可能得不到像
23.质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上,在力F的推动下,木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动,则F的大小为:
A B
C D
24.一个点源S对平面镜成像,设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移,镜面与OS方向之间的夹角为30 ,则光源的像S′将
A 以速率0.5v沿S′S连线向S运动
B 以速率v沿S′S连线向S运动
C 以速率v沿S′S连线向S运动
D 以速率2v沿S′S连线向S运动
第II卷(非选择题)
29.(18分)图甲、乙是两组同样的器材实物图,用来测量待测电阻R的阻值,每组器材中包括:电池,电键,变阻器,电压表,电流表,等测电阻R,若干导线。
图甲 图乙
(1)如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多,但R的阻值比电流表的内阻大很多,试在图甲中连线使之成为测量电路;如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多,但R的阻值比电压表的内阻小很多,试在图乙中连线使之成为测量电路。
(2)如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA,对图甲和图乙中连成的测量电路,分别写出计算待测电阻的公式(用测得的量和给出的电表内阻来表示)。
30.(28分)如图所示,竖直放置的气缸内盛有气体,上面被一活塞盖住,活塞通过劲度系数k=600N/m的弹簧与气缸相连接,系统处于平衡状态,已知此时外界大气压强p0=1.00×105N/m2,活塞到缸底的距离l=0.500m,缸内横截面积S=1.00×102m2,今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处,此时提力为F=500N,弹簧的原长l0应为多少?若提力为F=700N,弹簧的原长l0又应为多少?
不计摩擦及活塞和弹簧的质量,并假定在整个过程中,气缸不漏气,弹簧都遵从胡克定律。
31.
(2)(20分)磁铁在电器中有广泛的应用,如发电机,如图所示,已知一台单和发电机转子导线框共有N匝,线框长为l1,宽为l2,转子的转动角速度为,磁极间的磁感强度为B,试导出发电机的瞬时电动热E的表达式。
现在知道有一种强水磁材料钕铁硼,用它制成发电机的磁极时,磁感强度可增大到原来的K倍,如果保持发电机结构和尺寸,转子转动角速度,需产生的电动热都不变,那么这时转子上的导线框需要多少匝?
2002年普通高等学校春季招生全国统一考试
物理参考答案
I卷包括24小题,每小题6分,共144分。
16 C 17 B 18 C 19 A 20 A 21 A 22 D 23 C 24 B
II卷包括7小题,共156分。
29.(1)如下图所示
(2)用图甲线路时, ①
用图乙线路时, ②
评分标准:本题共18分,第(1)小题10分,第(2)小题8分。
(1)图中有一处连接错误,不给分,变阻器按限流接法,只要连接正确,同样给分。
(2)公式应与连线图对应,如果考生连线答案内,外接相反,但只要公式对应并正确,不重复扣分。
30.参考解答一:
设弹簧的原长为l0,气体原来压强为p,后来为p′,则由玻意耳定律可得
pl=p′·2l ①
在原来状态下,活塞受力如图1所示,由力学平衡可得
pS=p0S+k(l-l0) ②
在后来状态下,活塞受力如图2所示,由力学平衡可得
p′S+F=p0S+k(2l-l0) ③
由①、②、③联立解得
④
由式得
⑤
当F=500N时,由④式得p=0.4p0 再代入⑤式得l0=1.50m,可见在整个过程中弹簧始终处于压缩状态。
当F=700N时,由④式得p=0.8p0 再代入⑤式得l0=0.833m,可见在过程开始时弹簧处于压缩状态,当活塞提高到距缸底距离超过l0=0.833m后,弹簧被拉伸。
评分标准:本题共28分。
正确求出l0的两个结果。
参考解答二:
设开始时弹簧的压缩量为x(当得出x为负值.则表示开始时弹簧被拉长),原长为l0。
依题意得方程:
p0S=pS+kx ①
p0S=p’S-k(l0-2x)+F ②
p’S·2(l0-x) =pS(l0-x) ③
l0=l+x ④
由①、②、③、④式联立,解得
⑤
当F=500 N时,代入⑤式,得x=1.00 m,l0=1.50 m。
当F=700 N时,代入⑤式,得x=0.333 m,l0=0.833 m。
(用其他解法,正确列出公式,并正确求得l0值,同样给分。))
31.
(2)(20分)取轴Ox垂直于磁感强度,线框转角为(如图所示),线框长边垂直于纸面,点A、B表示线框长边导线与纸面的交点,O点表示转轴与纸面的交点。
线框长边的线速度为
①
一根长边导线产生的电动势为··,一匝导线框所产生的感应电动势为
②
N匝线框产生的电动势应为
③
磁极换成钕铁硼永磁体时,设匝数为N+,则有
④
由可得
⑤
如果考生取磁场线方向为轴并得出正确结果同样给分。
2002年上海市普通高等学校春季招生考试物理部分
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共12页,满分为150分。考试时间120分钟。
第Ⅰ卷 (共72分)
七.牛顿为物理学的发展作出了巨大贡献,他的研究涉及力学、光学等领域。
13.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是
A 人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置。
B 人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在经起点的后方
C 人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高挑起后,将落在起跳点的后方
D 人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方
14.牛顿为了说明光的生质,提出了光的微粒说。如今,人们对光的性质已有了进一步的认识。下列四个示意图所表示的实验,能说明光性质的是
图① 图② 图③ 图④
A ①② B ②③ C ③④ D ②④
八.人们常常用充气泵为鱼缸内的水补充氧气。
15.右图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。其工作原理类似打点计时器。当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是
A 电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极
B 电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极
C 电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极
D 电磁铁的上端为S极,电磁铁的下端为N极
16.右图为充气泵气室的工作原理图。设大气压强为P0,气室中的气体压强为p,气室通过阀门k1、k2与空气导管相连接。以下选项中正确的是
A 当橡皮碗被拉伸时,p>p0,k1关闭,k2开通
B 当橡皮碗被拉伸时,p<p0,k1关闭,k2开通
C.当橡皮碗被压缩时,p>p0,k1关闭,k2开通
D.当橡皮碗被压缩时,p<p0,k1关闭,k2开通
九.我国某著名学者在潜心研究后认为:创造=需要×(设想)2。这表明,设想在创造思维中起着重要作用。下列各题均与设想有关。
17.“若在宇宙飞船的太空实验室(失重条件下)进行以下实验,其中最难完成的是
A 将金粉和铜粉混合 B 将牛奶加入水中混合
C 蒸发食盐水制取食盐晶体 D 用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙
第Ⅱ卷(共78分)
第Ⅱ卷(十二至十七题)请考生用钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。
59.铁路提速,要解决许多技术问题。通常,列车阻力与速度平方成正比,即f=kv2。列车要跑得快,必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时,机车功率大小的比值(提示:物理学中重要的公式有F=ma,W=Fs,P=Fv,s=v0t+1/2at2)。
60.除上题涉及的问题外,还有许多其他技术问题需要解决。例如:为了减少列车在高速行驶中的振动,需要把原先的有接缝轨道改为无接缝轨道。请你再举一例,并简要说明。
61.提速后,常有如漫画所示的情况发生。漫画的寓意对我们有什么启示?
2002年上海市普通高等学校春季招生考试
物理部分参考答案与评分标准
第Ⅰ卷 单选题部分(每小题3分,共72分)
七、13.C 14.B
八、15.D 16.C
九、17.D
第Ⅱ卷 (共78分)(学生答案合理均酌情给分)
59.由F=f,f=kv2,p=Fv,得p=kv3,所以p1=27p2(3分)
60.例如,需要增大弯道的半径(1分) 因为在弯道半径一定的情况下,火车速度越大,所需向心力越大;通过增大弯道半径,可减小所需要的向心力。(1分)(合理即给分)2008年高考物理试题汇编(完全版)11套
目录:
2008年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷) 02---10
2008年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷1) 11---17
2008年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷2) 18---26
2008年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷) 27---34
2008年普通高等学校全国统一招生考试(上海卷) 35---51
2008年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷) 52---60
2008年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷) 61---68
2008年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷) 69---74
2007年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷) 78---84
2008年普通高等学校招生全国统一考试(宁夏卷) 85---94
2007年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷) 95---105
2008年普通高等学校招生全国统一考试
广东卷物 理
本试卷共8页,20小题,满分150分,考试用时120分钟。
一、选择题:本大题共12小题。每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,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.伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有
A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
2.铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应:Al+He→+n.下列判断正确的是
A.n是质子 B.n是中子
C.X是Si的同位素 D.X是P的同位素
3.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是
A.阻力对系统始终做负功
B.系统受到的合外力始终向下
C.重力做功使系统的重力势能增加
D.任意相等的时间内重力做的功相等
4.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是
A.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
5.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是
A.交叉电流的周期为0.125
B.交叉电流的频率为8Hz
C.交变电流的有效值为A
D.交变电流的最大值为4A
6.有关氢原子光谱的说法正确的是
A.氢原子的发射光谱是连续谱
B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D.氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关
7.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
8.图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定
A.M点的电势大于N点的电势
B.M点的电势小于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
9.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹.图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是
A.粒子先经地之a点,再经过b点
B.粒子先经过b点,再经过a点
C.粒子带负电
D.粒子带正电
10.某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是
A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在t1-t-2时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
D.在t3-t-4时间内,虚线反映的是匀速运动
11.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10m至15m之间,忽略空气阻力,取g=10m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是
A.0.8m至1.8m B.0.8m至1.6m
C.1.0m至1.6m D.1.0m至1.8m
12.图是“嫦娥一导奔月”示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测,下列说法正确的是
A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B.在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关
C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D.在绕圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力
二.非选择题:本题共8小题,共102分。按题目要求作答。解答题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。
(一)选做题
13、14两题为做题,分别考查3-3(含2-2)模块和3-4模块,考生应从两个选做中选择一题作答。
13.(10分)
(1)如图所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面,如果你想使玻璃板离开水面,必须用比玻璃板重力 的拉力向上拉橡皮筋,原因是水分子和玻璃的分子间存在 作用。
(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色,这一现象在物理学中称为 现象,是由于分子的 而产生的,这一过程是沿着分子热运动的无序性 的方向进行的。
14.(10分)
(1)大海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和 ,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的 .
(2)光纤通信中,光导纤维递光信号的物理原理是利用光的 现象,要发生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向 ,且入射角等于或大于 .
(二)必做题
15-20题为必做题,要求考生全部作答。
15.(11分)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现在器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性,请你在图的实物图上连线.
(2)实验的主要步骤:
①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关, , ,断开开关;
③重复第②步操作若干次,测得多组数据.
(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图10的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R= + t(Ω)(保留3位有效数字)
16.(13分)某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz.
(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点, ;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.
(3)在上车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, 做正功,
做负功.
(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv2=v2-v20),根据图线可获得的结论是 .要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力是 .
表1纸带的测量结果
测量点 S/cm r/(m·s-1)
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
17.(18分)
(1)为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个家用汽车的节能方法.在符合安全行驶要求的情况下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽车负载减少.假设汽车以72 km/h的速度匀速行驶时,负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N和1950 N,请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少?
(2)有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.
18.(17分)如图(a)所示,水平放置的两根平行金属导轨,间距L=0.3m.导轨左端连接R=0.6 的电阻,区域abcd内存在垂直于导轨平面B=0.6T的匀强磁场,磁场区域宽D=0.2 m.细金属棒A1和A2用长为2D=0.4m的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,并与导轨垂直,每根金属棒在导轨间的电阻均为t=0.3 ,导轨电阻不计,使金属棒以恒定速度r=1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场,计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻R的电流强度,并在图(b)中画出.
19.(16分)如图(a)所示,在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场,电场强度E随时间的变化如图(b)所示.不带电的绝缘小球P2静止在O点.t=0时,带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域,随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度大小是碰前的倍,P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量m2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距.已知.
(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间.
(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞.
20.(17分)如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0.45 m的1/4圆弧而,A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑块P1和P2的质量均为m,滑板的质量M=4 m.P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为和,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点,P1以v0=4.0 m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在粗糙面B点上,当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续滑动,到达D点时速度为零,P1与P2视为质点,取g=10 m/s2.问:
(1)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?
(2)BC长度为多少?N、P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少?
2008年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B BD A AD D BC A AD AC BD A C
14、(1)速度 频率 (2)全反射 光疏介质 临界角
15.(1)图略
(2)记录电压表电压值、温度计数值
(3)R=100+0.395 t
16.(1)②接通电源、释放小车 断开开关
(2)5.06 0.49 (3)钩砝的重力 小车受摩擦阻力
(4)小车初末速度的平方差与位移成正比 小车的质量
17.(1)解析:,由得
① ②
故
(2)解析:设转盘转动角速度时,夹角θ夹角θ
座椅到中心轴的距离: ①
对座椅分析有: ②
联立两式 得
18.解析:
0-t1(0-0.2s)
A1产生的感应电动势:
电阻R与A2并联阻值:
所以电阻R两端电压
通过电阻R的电流:
t1-t2(0.2-0.4s)
E=0, I2=0
t2-t3(0.4-0.6s) 同理:I3=0.12A
19.解析:(1)P1经t1时间与P2碰撞,则
P1、P2碰撞,设碰后P2速度为v2,由动量守恒:
解得(水平向左) (水平向右)
碰撞后小球P1向左运动的最大距离: 又:
解得:
所需时间:
(2)设P1、P2碰撞后又经时间在OB区间内再次发生碰撞,且P1受电场力不变,由运动学公式,以水平向右为正: 则:
解得: (故P1受电场力不变)
对P2分析:
所以假设成立,两球能在OB区间内再次发生碰撞。
20.(1)P1滑到最低点速度为,由机械能守恒定律有:
解得:
P1、P2碰撞,满足动量守恒,机械能守恒定律,设碰后速度分别为、
解得: =5m/s
P2向右滑动时,假设P1保持不动,对P2有:(向左)
对P1、M有:
此时对P1有:,所以假设成立。
(2)P2滑到C点速度为,由 得
P1、P2碰撞到P2滑到C点时,设P1、M速度为v,对动量守恒定律:
解得:
对P1、P2、M为系统:
代入数值得:
滑板碰后,P1向右滑行距离:
P2向左滑行距离:
所以P1、P2静止后距离:
绝密★启用前 试卷类型:B
2008年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷1)
理科综合能力测试
本试卷共12页,满分360分,考试时间150分钟。
选择题(本题共8小题。在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)
14.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足
A.tanφ=sinθ
B. tanφ=cosθ
C. tanφ=tanθ
D. tanφ=2tanθ
15.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是
A.向右做加速运动
B.向右做减速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动
16.一列简谐横波沿x轴传播,周期为T·t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m, x=5.5 m,则
A.当a质点处在波峰时,b质点恰在波谷
B.t=T/4时,a质点正在向y轴负方向运动
C.t=3T/4时,b质点正在向y轴负方向运动
D.在某一时刻,a、b两质点的位移和速度可能相同
17.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390,月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为
A.0.2 B.2 C.20 D.200
18.三个原子核X、Y、Z,X核放出一个正电子后变为Y核,Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦(42He),则下面说法正确的是
A.X核比Z核多一个原子
B.X核比Z核少一个中子
C.X核的质量数比Z核质量数大3
D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍
19.已知地球半径约为6.4×106 m,空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为
A.4×1016 m3 B.4×1018 m3
C. 4×1030 m3 D. 4×1022 m3
20.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是
21.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入,穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2,则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中
A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2
C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2
非选择题 共10大题,共174分
22.(18分)
Ⅰ.(6分)如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律.
(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有 (在答题卡上对应区域填入选项前的编号)
①物块的质量m1、m2;
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间;
④绳子的长度.
(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:
①绳的质量要轻:
②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好;
③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;
④两个物块的质量之差要尽可能小.
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 。(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)
(3)写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议:
.
Ⅱ.(12分)一直流电压表,量程为1 V,内阻为1 000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6~7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干线.
(1)为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.
(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为 V,电源电动势为
V.
23.(14分)
已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离.
24.(18分)
图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l1开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点。求
(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。
25.(22分)
如图所示,在坐标系xoy中,过原点的直线OC与x轴正向的夹角φ=120°,在OC右侧有一匀强电场,在第二、三象限内有一匀强磁场,其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ=30°,大小为v,粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求
(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离;
(2)匀强电场的大小和方向;
(3)粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。
参考答案
第Ⅰ卷共21小题,每小题6分,共126分。
二、选择题:全部选对的给6分,选对但不全的给3分,有选错的给0分。
题号 14 15 16 17 18 19 20 21
答案 D AD C B CD B D B
第Ⅱ卷共10题,共174分。
22、(18分)
Ⅰ、(6分)
(1)①②或①③
(2)①③
(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”;
“选取受力后相对伸长尽量小的绳”;等等。
Ⅱ、(12分)
(1)连线如图
(2)7 6.3
23、(14分)
设物体的加速度为a,到达A的速度为v0,通过AB段和BC段所用的时间为t,则有
……………………………………………①
………………………………………②
联立①②式得
…………………………………………………③
………………………………………………④
设O与A的距离为,则有
………………………………………………………⑤
联立③④⑤式得
24、(18分)
(1)设小球第一次到达最低点时,滑块和小球速度的大小分别为、,则机械能守恒定律得
……………………………………………………①
小球由最低点向左摆动到最高点时,则机械能守恒定律得
………………………………………………②
联立①②式得
……………………………………………………………③
设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向向右为正,有
解得
………………………………………………………………④
(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中,设绳的拉力对小球做功为W,由动能定理得
………………………………………………………⑤
联立③⑤式得
小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小为。
25、(22分)
(1)设磁场左边界与x轴相交于D点,与CO相交于O 点,由几何关系可知,直线OO 与粒子过O点的速度v垂直。在直角三角形OO D中∠OO D=30 。设磁场左右边界间距为d,则O O =2d。依题意可知,粒子第一次进入磁场的运动轨迹的圆心即为O 点,圆弧轨迹所对的圆心角为30 ,且O A为圆弧的半径R。
由此可知,粒子自A点射入磁场的速度与左边界垂直。
A点到x轴的距离:
…………①
由洛仑兹力公式、牛顿第二定律及圆周运动的规律,得:
……………………②
联立①②式得:
……………③
(2)设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,第一次在磁场中飞行的时间为t1,有:
…………………………④
………………………⑤
依题意,匀强电场的方向与x轴正向夹角应为150 。由几何关系可知,粒子再次从O点进入磁场的速度方向与磁场右边夹角为60 。设粒子第二次在磁场中飞行的圆弧的圆心为,必定在直线OC上。设粒子射出磁场时与磁场右边界交于P点,则∠OP=120 。设粒子第二次进入磁场在磁场中运动的时间为t2,有:
………………………………⑥
设带电粒子在电场中运动的时间为t3,依题意得:
……………………⑦
由匀变速运动的规律和牛顿定律可知:
…………………………⑧
………………………………⑨
联立④⑤⑥⑦⑧⑨可得:
…………………………⑩
(3)粒子自P点射出后将沿直线运动。设其由P 点再次进入电场,由几何关系知:
……………………
三角形OPP 为等腰三角形。设粒子在P、P 两点间运动的时间为t4,有:
……………………………
又由几何关系知……………
联立②式得:
2008年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第I卷1至5页,第Ⅱ卷6至15页。考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题 共126分)
二、选择题(本题共8 小题。在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)
14.对一定量的气体,下列说法正确的是
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少
15.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是
A.红光以30°的入射角入射 B.红光以45°的入射角入射
C.紫光以30°的入射角入射 D.紫光以45°的入射角入射
16.如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑。己知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α。B与斜面之间的动摩擦因数是
A.tanα B.cotα C.tanα B.cotα
17.一列简i 皆横波沿x轴正方向传播,振幅为A。t = 0时,平衡位置在x=0处的质元位于y=0处,且向夕轴负方向运动;此时,平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处。该波的波长可能等于
A.0.60 m B.0.20 m C.0.12m D.0.086m
18.如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m, 用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为
A.h B.l.5h
C.2h D.2.5h
19.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降:若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是
A.2v、向下 B.2v、向上 C.3v、向下 D.3v、向上
20.中子和质子结合成氘核时,质量亏损为△m,相应的能量△E=△mc2=2.2 MeV是氘核的结合能。下列说法正确的是
A.用能量小于2.2MeV的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子
B.用能量等于2.2 Mev的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零
C.用能量大于2.2MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零
D.用能借大于2.2MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质r 和一个中子,它们的动能之和不为零
21.如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba 的延长线平分导线框。在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。下列表示i—t关系的图示中,可能正确的是
2008年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)
注意事项:
1.用碳素笔直接答机读中,答在试卷上无效。
2.本卷共10题,共174分。
22.(18分)
( l )(5分)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为____________mm。
(2)(13分)右图为一电学实验的实物 连线图。该实验可用来测量待测电阻Rx 的阻值(约500 Ω)。图中两个电压表量程相同,内阻都很大。实验步骤如下:
①调节电阻箱,使它的阻R0与待测电阻的阻值接近;将滑动变阻器的滑动头调到最右端。
②合上开关s。
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都有明显偏转。
④记下两个电压表 和 的读数U1和U2。
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下。 和 的多组读数U1和U2。
⑥求Rx的平均值。
回答下列问题:
(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路图,其中电阻符号为,滑动变阻器的符号为,其余器材用通用的符号表示。
(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2、和R0表示Rx的公式为Rx=_____________________。
(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响,用U1、U2、R0、 的内阻r1、 的内阻r2表示Rx的公式为Rx=________________________。
23. ( 15 分)
如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2 射出。重力加速度为g。求:
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
24.(19 分)
如图,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接:棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
20.(20分)
我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息,让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m,地球和月球的半径分别为R和R1,月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1,月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面,求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响)。
2008年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试参考答案和评分参考
评分说明:
1.在评卷过程中,如发现考生按其他方法或步骤解答,正确的,同样给分:有错的,根据错误的性质,参照评分参考中相应的规定评分。
2.计算题只有最后答案而无演算过程的,不给分;只写出一般公式但未能与试题所给的具体条件联系的,不给分。
Ⅰ卷共21小题,每小题6分,共126分。
二、选择题:全部选对的给6分,选对但不全的给3分,有选错的给0分。
14.BC 15.D 16 .A 17 .AC 18.B 19.C
20.AD 21.C
Ⅱ卷共10题,共174分。
22.(18分)
(1) 4.593 ( 5分。4.592 或4.594 也同样给分)
(2)(Ⅰ)电路原理图如图所示(6分。其中,分压电路3分,除分压电路外的测最部分3分)
(Ⅱ)Rx= (3分)
(Ⅲ)Rx= (4分)
23. (15分)
(1)设子弹穿过物块后物块的速度为V,由动量守恒得
mv0=m+MV ①
解得
V= ②
系统的机械能损失为
ΔE=m- ③
由②③式得
ΔE= ④
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌边缘的水平距离为s,则
h=gt2 ⑤
s=Vt ⑥
由②⑤⑥式得
s= ⑦
评分参考:第(1)问9分。①③④式各3分。第(2)问6分,⑤⑥⑦式各2分。
24.(19分)
导体棒所受的安培力为
F=IlB ①
该力大小不变,棒做匀减速运动,因此在棒的速度v0从减小v1的过程中,平均速度为
②
当棒的速度为v时,感应电动势的大小为
E=lvB ③
棒中的平均感应电动势为
④
由②④式得
l(v0+v1)B ⑤
导体棒中消耗的热功率为
P1=I2r ⑥
负载电阻上消耗的平均功率为
-P1 ⑦
由⑤⑥⑦式得
l(v0+v1)BI-I2r ⑧
评分参考:①式3分(未写出①式,但能正确论述导体棒做匀减速运动的也给这3分),②③式各3分,④⑤式各2分,⑥⑦⑧式各2分。
25. ( 20 分)
如图,O和O/ 分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上,A是地月连心线OO/ 与地月球面的公切线ACD的交点,D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点。根据对称性,过A点在另一侧作地月球面的公切线,交卫星轨道于E点。卫星在 运动时发出的信号被遮挡。
设探月卫星的质量为m0,万有引力常量为G ,根据万有引力定律有
G=mr ①
G=m0r1 ②
式中,T1是探月卫星绕月球转动的周期。由①②式得
③
设卫星的微波信号被遮挡的时间为t,则由于卫星绕月做匀速圆周运动,应有
④
式中, α=∠CO/ A ,β=∠CO/ B'。由几何关系得
rcosα=R-R1 ⑤
r1cosβ=R1 ⑥
由③④⑤⑥式得
t= ⑦
评分参考:①②式各4分,④式5分,⑤⑥式各2分,⑦式3分。得到结果
的也同样给分。
绝密 ★ 启用前
2008年普通高等学校招生全国统一考试 (北京卷)
理科综合能力测试
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷1至4页,第Ⅱ卷5至 16页,共300分。考试时间150分。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共120分)
13.下列说法正确的是
A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象
B.用X光机透视人体是利用光电效应
C.光导纤维舆信号是利用光的干涉现象
D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象
14.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是
A.核反应方程是H+nH+
B.聚变反应中的质量亏损1+m2-m1
C.辐射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)c
D. 光子的波长
15.假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数,每人每小时可以数5000个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol-1)
A.10年 B.1千年 C.10万年 D.1千万年
16.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一顶点由平衡位置竖直向上运动,经
0.1 s到达最大位移处.在这段时间内波传播了0.5 m。则这列波
A.周期是0.2 s B.波长是0.5 m
C.波速是2 m/s D.经1.6 s传播了8 m
17.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是
A.月球表面的重力加速度 B.月球对卫星的吸引力
C.卫星绕月球运行的速度 D.卫星绕月运行的加速度
18.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则
A.流过电阻的电流是20 A
B.与电阻并联的电压表的示数是100V
C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D.变压器的输入功率是1×103 W
19.在如图所示的空间中,存在场强为E的匀强电场,同时存在沿x轴负方向,磁感应强度为B的匀强磁场。一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出
A.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小;沿z轴正方向电势升高
B.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大;沿z轴正方向电势降低
C.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势升高
D.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势降低
20.有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一跸特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。
举例如下:如图所示。质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=,式中g为重力加速度。
对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”。但是,其中有一项是错误的。请你指出该项。
A.当时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的
B.当=90时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的
C.当M≥m时,该解给出a=gsin,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
D.当m≥M时,该解给出a=,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
2008年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试(北京卷)
第Ⅱ卷(非选择 共180分)
注意事项:
1.用钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。
2.答卷前将密封线内的项目填写清楚。
题 号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 总分
分数
本卷共11小题,共180分。
21.(8分)
(1)用示波器观察某交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图。经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度增大。此组操作是 。(填选项前的字母)
A.调整X增益旋钮和竖直位移旋钮
B.调整X增益旋钮和扫描微调旋钮
C.调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮
D.调整水平位移旋钮和Y增益旋钮
(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2。
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和 .
测量记录表:
代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1
②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。
③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:。
请你给出第四个差值:dA= = cm。
④根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。用d1、d2、d3、d4
表示的式子为:= ,
代入数据解得= cm。
⑤计算弹簧的劲度系数k= N/m。(g取9.8m/s2)
22.(16分)均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
23.(18分)风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的功能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱,发电机等。如图所示。
(1)利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率,输电电压,求异线上损失的功率与输送功率的比值;
(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为p,气流速度为v,风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;
在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施。
(3)已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v19m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时,试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。
24.(20分)有两个完全相同的小滑块A和B,A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰,碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线,如图所示。
(1)已知滑块质量为m,碰撞时间为,求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。
(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动,特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道,并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置,让A沿该轨道无初速下滑(经分析,A下滑过程中不会脱离轨道)。
a.分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系;
b.在OD曲线上有一M点,O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°。求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。
绝密★考试结束
理科综合能力测试(北京卷)参考答案
Ⅰ卷共20小题,每题6分,共120分。
13.A 14.B 15.C 16.D 17.B 18.D
19.C 20.D
Ⅱ卷共11小题,共180分。
21.(18分)
C
(2)①l5 l6
②6.85(6.84-6.86) 14.05(14.04-14.06)
③l7-l3 7.20(7.18-7.22)
④
1.75
⑤28
22.(16分)
(1)cd边刚进入磁场时,线框速度v=
(2)此时线框中电流 I=
cd两点间的电势差U=I()=
(3)安培力 F=BIL=
根据牛顿第二定律mg-F=ma,由a=0
解得下落高度满足 h=
23.(18分)
导线上损失的功率为P=I2R=(
损失的功率与输送功率的比值
(2)风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大.
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS,S=r2
风能的最大功率可表示为
P风=
采取措施合理,如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等。
按题意,风力发电机的输出功率为P2=kW=160 kW
最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW·h=8×105kW·h
24.(20分)
滑动A与B正碰,满足
mvA-mVB=mv0 ①
②
由①②,解得vA=0, vB=v0,
根据动量定理,滑块B满足 F·t=mv0
解得
(2)a.设任意点到O点竖直高度差为d.
B由O点分别运动至该点过程中,只有重力做功,所以机械能守恒。
选该任意点为势能零点,有
EA=mgd,EB= mgd+
由于p=,有
即 PAA下滑到任意一点的动量总和是小于B平抛经过该点的动量。
b.以O为原点,建立直角坐标系xOy,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向下,则对B有
x=v0t·y=gt2
B的轨迹方程 y=
在M点x=y,所以 y= ③
因为A、B的运动轨迹均为OD曲线,故在任意一点,两者速度方向相同。设B水平和竖直分速度大小分别为和,速率为vB;A水平和竖直分速度大小分别为和,速率为vA,则
④
B做平抛运动,故 ⑤
对A由机械能守恒得vA= ⑥
由④⑤⑥得
将③代入得
2008年全国普通高等学校招生统一考试
上海 物理试卷(详细解析附后)
考生注意:
1.答卷前,考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚。
2.本试卷共10页,满分150分。考试时间120分钟。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。
3.本试卷一、四大题中,小题序号怕标有字母A的试题,适合于使用一期课改教材的考生;标有字母B的试题适合于使用二期课改教材的考生;其它未标字母A或B的试题为全体考生必做的试题。不同大题可以分别选做A类或B类试题,同一大题的选择必须相同。若在同一大题 内同时选做A类、B类两类试题,阅卷时只以A类试题计分。
4.第20、21、22、23、24题要求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,而未写出主要演算过程的,不能得分。有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值和单位。
一.(20分)填空题.本大题共5小题,每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置,不要求写出演算过程。
本大题第1、2、3小题为分叉题,分A、B两类,考生可任选一类答题。若两类试题均做,一律按A类试题计分。
A类题(适合于一期课改教材的考生)
1A.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运动的轨道半径为R,周期为T,万有引力恒量为G,则该行星的线速度大小为_____;太阳的质量可表示为_____。
2A.如图所示,把电量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能___(选填“增大”、“减小”或“不变”);若A点的电势UA=15V,B点的电势UB=10V,则此过程中电场力做的功为____J。
3A.1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了____(选填“大”或“小”)角度散射现象,提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔,则其速度约为_____m/s。(质子和中子的质量均为1.67×10-27kg,1MeV=1×106eV)
B类题(适合于二期课改教材的考生)
1B.体积为V的油滴,落在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为_____。已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为______。
2B.放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往会同时伴随_____辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2,经过t=T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比mA:mB=_____。
3B.某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V,则该交流电电压的最大值为____V。当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时,测得电动机的电流为20A,电动机的工作效率为______。(g取10m/s2)
公共题(全体考生必做)
4.如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的作用下,从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<π/4)。则F大小至少为______;若F=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是__________________。
表:伽利略手稿中的数据
1 1 32
4 2 130
9 3 298
16 4 526
25 5 824
36 6 1192
49 7 1600
64 8 2104
5.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示,人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm,假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为______m,斜面的倾角约为_____度。(g取10m/s2)
二、(40分)选择题。本大题分单项选择题和多项选择题,共9小题。单项选择题有5小题,每小题给出的四个答案中,只有一个是正确的,选对的得4分;多项选择题有4小题,每小题给出的四个答案中,有二个或二个以上是正确的,选对的得5分,选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得0分。把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内。填写在方括号外的字母,不作为选出的答案。
Ⅰ.单项选择题
6.在下列4个核反应方程中,x表示质子的是
(A) (B)
(C) (D)
7.如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A、C两点分别挂有两个和三个钩码,木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码,则木棒
(A)绕O点顺时针方向转动
(B)绕O点逆时针方向转动
(C)平衡可能被破坏,转动方向不定
(D)仍能保持平衡状态
8.物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面。下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是
9.已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能
(A)先增大后减小 (B)先减小后增大
(C)单调变化 (D)保持不变
10.如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是
Ⅱ.多项选择题
11.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。5s内物体的
(A)路程为65m
(B)位移大小为25m,方向向上
(C)速度改变量的大小为10m/s
(D)平均速度大小为13m/s,方向向上
12.在杨氏双缝干涉实验中,如果
(A)用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹
(B)用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹
(C)用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹
(D)用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹
13.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则
(A)弯管左管内外水银面的高度差为h
(B)若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大
(C)若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁上升
(D)若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升
14.如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线。在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动。若
(A)小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小
(B)小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小
(C)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小
(D)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小
三.(30分)实验题
15.(4分)如图所示,用导线将验电器与洁净锌板连接,触摸锌板使验电器指示归零。用紫外线照射锌板,验电器指针发生明显偏转,接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板,发现验电器指针张角减小,此现象说明锌板带___电(选填写“正”或“负”);若改用红外线重复上实验,结果发现验电器指针根本不会发生偏转,说明金属锌的极限频率____红外线(选填“大于”或“小于”)。
16.(4分,单选题)用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是
(A)当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°
(B)当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°
(C)当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°
(D)干涉条纹保持原来状态不变
17.(6分)在“用单摆测重力加速度”的实验中,
(1)某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上
b.用米尺量得细线长度l
c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n
e.用公式计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比___(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
(2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为,式中T0为摆角趋近于0°时的周期,a为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量 的物理量有____________;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图像中的横轴表示______。
18.(6分)某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。
(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完整。
(2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是_____________________________。
现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),单刀双掷开关S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。
19.(10分)如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。
(1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ, Dφ=,式中为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B=______;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε=____。
实验次数 I(A) B(×10-3T)
1 0.5 0.62
2 1.0 1.25
3 1.5 1.88
4 2.0 2.51
5 2.5 3.12
(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见右表。由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B=________。
(3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有
(A)适当增加试测线圈的匝数N
(B)适当增大试测线圈的横截面积S
(C)适当增大可变电阻R的阻值
(D)适当拨长拨动开关的时间Δt
四.(60分)计算题。本大题中第20题为分叉题,分A类、B类两题,考生可任选一题。若两题均做,一律按A类题计分。
A类题(适合于一期课改教材的考生)
20A.(10分)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在-40℃~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎容积不变)
B类题(适合于二期课改教材的考生)
20B.(10分)某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω。
(1)若采用380V输电,求输电线路损耗的功率。
(2)若改用5000高压输电,用户端利用n1:n2=22:1的变压器降压,求用户得到的电压。
公共题(全体考必做)
21.(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10m/s2)
(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功。
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
22.(12分)有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为v=2.5m/s。在t=0时,两列波的波峰正好在x=2.5m处重合,如图所示。
(1)求两列波的周期Ta和Tb。
(2)求t=0时,两列波的波峰重合处的所有位置。
(3)辨析题:分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处。
某同学分析如下:既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数,……,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。
你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置。若不正确,指出错误处并通过计算说明理由。
23.(12分)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置。
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。
(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
24.(14分)如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,高平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。
(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。
(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
2008年全国普通高等学校招生统一考试
上海物理试卷答案要点
一.填空题(共20分)
1A., 2A.增大,-2.5×10-8 3A.大,6.9×106
1B., 2B.γ,: 3B.380,75%
4.mgsinθ,增大、减小都有可能 5.2.04,1.5
二、选择题(共40分)
I.6.C 7.D 8.B 9.B 10.A
II.11.AB 12.BD 13.ACD 14.BCD
三、实验题(共30分)
15.正,大于 16.D
17.(1)偏小
(2)T′(或t、n)、θ, T′
18.(1)如图b
(2)由于RL1比RL2小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。
(3)如图c
19.(1), (2)0.00125I(或kI) (3)A,B
四、计算题(共60分)
20 A.(10分)
解:由于轮胎容积不变,轮胎内气体做等容变化。
设在T0=293K充气后的最小胎压为Pmin,最大胎压为Pmax。依题意,当T1=233K时胎压为P1=1.6atm。根据查理定律
,即
解得:Pmin=2.01atm
当T2=363K是胎压为P2=3.5atm。根据查理定律
,即
解得:Pmax=2.83atm
20B.(10分)
解:(1)输电线上的电流强度为I=A=52.63A
输电线路损耗的功率为
P损=I2R=52.632×6W≈16620W=16.62kW
(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为I′=A=4A
用户端在变压器降压前获得的电压 U1=U-I′R=(5000-4×6)V=4976V
根据
用户得到的电压为U2==×4976V=226.18V
21.(12分)
解:(1)从图中可以看邮,在t=2s内运动员做匀加速运动,其加速度大小为
m/s2=8m/s2
设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,有mg-f=ma
得 f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N
(2)从图中估算得出运动员在14s内下落了
39.5×2×2m=158
根据动能定理,有
所以有 =(80×10×158-×80×62)J≈1.25×105J
(3)14s后运动员做匀速运动的时间为
s=57s
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间
t总=t+t′=(14+57)s=71s
22.(12分)
解:(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa=2.5m,λb=4.0m,因此它们的周期分别为
s=1s s=1.6s
(2)两列波的最小公倍数为 S=20m
t=0时,两列波的波峰生命处的所有位置为
x=(2.520k)m,k=0,1,2,3,……
(3)该同学的分析不正确。
要找两列波的波谷与波谷重合处,必须从波峰重合处出发,找到这两列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离x=2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇,并设
L=(2m-1) L=(2n-1),式中m、n均为正整数
只要找到相应的m、n即可
将λa=2.5m,λb=4.0m代入并整理,得
由于上式中m、n在整数范围内无解,所以不存在波谷与波谷重合处。
23.(12分)
解:(1)设电子的质量为m,电量为e,电子在电场I中做匀加速直线运动,出区域I时的为v0,此后电场II做类平抛运动,假设电子从CD边射出,出射点纵坐标为y,有
解得 y=,所以原假设成立,即电子离开ABCD区域的位置坐标为(-2L,)
(2)设释放点在电场区域I中,其坐标为(x,y),在电场I中电子被加速到v1,然后进入电场II做类平抛运动,并从D点离开,有
解得 xy=,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。
(3)设电子从(x,y)点释放,在电场I中加速到v2,进入电场II后做类平抛运动,在高度为y′处离开电场II时的情景与(2)中类似,然后电子做匀速直线运动,经过D点,则有
,
解得 ,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置
24.(14分)
解:(1)以导体棒为研究对象,棒在磁场I中切割磁感线,棒中产生产生感应电动势,导体棒ab从A下落r/2时,导体棒在策略与安培力作用下做加速运动,由牛顿第二定律,得
mg-BIL=ma,式中l=r
式中 =4R
由以上各式可得到
(2)当导体棒ab通过磁场II时,若安培力恰好等于重力,棒中电流大小始终不变,即
式中
解得
导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,有
得
此时导体棒重力的功率为
根据能量守恒定律,此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率,即
=
所以,=
(3)设导体棒ab进入磁场II后经过时间t的速度大小为,此时安培力大小为
由于导体棒ab做匀加速直线运动,有
根据牛顿第二定律,有
F+mg-F′=ma
即
由以上各式解得
2008年全国普通高等学校招生统一考试
上海 物理试卷+解析
1A.【答案】:,
【解析】:该行星的线速度v=;由万有引力定律G= ,解得太阳的质量M= 。
2A.【答案】:增大,-2.5×10-8
【解析】:将电荷从从电场中的A点移到B点,电场力做负功,其电势能增加;由电势差公式UAB = ,W= qUAB = -5×10―9×(15-10)J=-2.5×10-8J 。
3A.大,6.9×106
【解析】:卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转,少数发生了较大的偏转,卢瑟福抓住了这个现象进行分析,提出了原子的核式结构模型;1MeV=1×106×1.6×10-19= mv2,解得v=6.9×106m/s 。
1B.【答案】:,
【解析】:单分子油膜可视为横截面积为S,高度为分子直径D的长方体,则体积V=SD,故分子直径约为D=;取1摩尔油,含有NA个油分子,则一个油分子的质量为m= 。
2B.【答案】:γ,2T2 : 2T1
【解析】:放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往以γ光子的形式释放能量,即伴随γ辐射;根据半衰期的定义,经过t=T1·T2时间后剩下的放射性元素的质量相同,则 = ,故mA:mB=2T2 : 2T1
3B.【答案】:380,75%
【解析】:输入电压380V为有效值,则最大值为380V;电动机对集装箱做功的功率P = mgv = 5.7×103×10×0.1W= 5.7×103W,电动机消耗电功率P总=380×20W=7.6×103W,故电动机的工作效率为η = =75%
4.【答案】:mgsinθ,增大、减小都有可能
【解析】:该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动,说明质点做匀加速直线运动,如图中显示当F力的方向为a方向(垂直于ON)时,F力最小为mgsinθ;若F=mgtanθ,即F力可能为b方向或c方向,故F力的方向可能与运动方向相同,也可能与运动方向相反,除重力外的F力对质点做正功,也可能做负功,故质点机械能增加、减少都有可能。
5.【答案】:2.04,1.5
【解析】:依题意,第一列数据为时间的平方t2,从数据分析可知第一列数据与第三列数据之比约为1:32(取平均值后比值为1:32.75),即斜面长度与时间的平方成正比,根据当时数据与现在的数据换算关系和匀变速运动公式,可得角度约为1.5°。
6.C 【解析】:由核反应方程的质量数和电荷数守恒,可得各个选项中的x分别为正电子、α粒子、质子、中子。
7.D 【解析】:设木板AO段重力G1,重心离O点L1,木板BO段重力G2,重心离O点L2,AO长度l,由力矩平衡条件:G1L1+2Gl = G2L2+3Gl ,当两边各挂一个钩码后,等式依然成立:G1L1+3Gl = G2L2+4Gl ,即只要两边所增加挂钩码个数相同,依然能平衡。
8.B 【解析】:由机械能守恒定律:EP=E-EK,故势能与动能的图像为倾斜的直线,C错;由动能定理:EK =mgh=mv2=mg2t2,则EP=E-mgh,故势能与h的图像也为倾斜的直线,D错;且EP=E-mv2,故势能与速度的图像为开口向下的抛物线,B对;同理EP=E-mg2t2,势能与时间的图像也为开口向下的抛物线,A错。
9.B 【解析】:由PV/T为恒量,由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积,从实线与虚线等温线比较可得出,该面积先减小后增大,说明温度T先减小后增大,内能先将小后增大。
10.A 【解析】:在x=R左侧,设导体棒与圆的交点和圆心的连线与x轴正方向成θ角,则导体棒切割有效长度L=2Rsinθ,电动势与有效长度成正比,故在x=R左侧,电动势与x的关系为正弦图像关系,由对称性可知在x=R右侧与左侧的图像对称。
11.AB 【解析】:初速度30m/s,只需要3s即可上升到最高点,位移为h1=302/20m=45m,再自由落体2s时间,下降高度为h2=0.5×10×22m=20m,故路程为65m,A对;此时离地面高25m,位移方向竖直向上,B对;此时速度为v=10×2m/s=20m/s,速度该变量为50m/s,C错;平均速度为25m/5s=5m/s,D错。
12.BD 【解析】:白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,A错;用红光作光源,屏上将呈现红色两条纹与暗条纹(即黑条纹)相间,B对;红光和紫光频率不同,不能产生干涉条纹,C错;紫光作光源,遮住一条狭缝,屏上出现单缝衍射条纹,即间距不等的条纹,D对。
13.ACD 【解析】:封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差,故左管内外水银面高度差也为h,A对;弯管上下移动,封闭气体温度和压强不变,体积不变,B错C对;环境温度升高,封闭气体体积增大,则右管内的水银柱沿管壁上升,D对。
14.BCD 【解析】:设F与F′绕O点对称,在F与F′处之间,小球始终受到指向O点的回复力作用下做往复运动,若小球P带电量缓慢减小,则此后小球能运动到F′点下方,即振幅会加大,A错;每次经过O点因电场力做功减少而速度不断减小,B对;若点电荷M、N电荷量缓慢增大,则中垂线CD上的场强相对增大,振幅减小,加速度相对原来每个位置增大,故一个周期的时间必定减小,C、D正确。
15.【答案】:正,大于
【解析】:毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,因锌板被紫外线照射后发生光电效应缺少电子而带正电,故验电器指针的负电荷与锌板正电荷中和一部分电荷后偏角变小,用红外线照射验电器指针偏角不变,说明锌板未发生光电效应,说明锌板的极限频率大于红外线的频率。
16.【答案】:D
【解析】:金属丝圈的转动,改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状,由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关,仍然是水平的干涉条纹,D对。
17.【答案】:(1)偏小(2)T′(或t、n)、θ, T′
【解析】:单摆摆长为摆线长度与小球半径之和,因该同学将偏小的摆长代入公式计算,所得重力加速度的测量值偏小于实际值;为验证该关系式,需要测量单摆在任意摆角θ时的周期T′,根据公式与图像的函数关系式可推导得到摆角θ=0时横轴的截距为T0。
18.【答案】:(1)如图b
(2)由于RL2比RL1小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。
(3)如图c
【解析】:由于灯泡L2和L1额定电压相同,灯泡L2功率大得多,故RL2比RL1小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。
19.【答案】:(1),
(2)0.00125I(或kI)
(3)A,B
【解析】:(1)改变电流方向,磁通量变化量为原来磁通量的两倍,即2BS,代入公式计算得B=,由法拉第电磁感应定律可知电动势的平均值ε=。
(2)根据数据可得B与I成正比,比例常数约为0.00125,故B=kI(或0.00125I)
(3)为了得到平均电动势的准确值,时间要尽量小,由B的计算值可看出与N和S相关联,故选择A、B。
2008年全国高等学校统一招生考试(江苏省)
物理试题
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1、火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为
A.0.2g B.0.4g
C.2.5g D.5g
2、2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其它电阻应用的说法中.错误的是
A.热敏电阻可应用于温度测控装置中
B.光敏电阻是一种光电传感器
C.电阻丝可应用于电热设备中
D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用.
3、一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为
A. B.
C. D.0
4、在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为
A.1和0 B.0和1
C.1和l D.0和0
5、如图所示,粗糙的斜面与光滑的水平面相连接,滑块沿水平面以速度v0运动.设滑块运动到A点的时刻为t=0,距A点的水平距离为x,水平速度为vx.由于v0不同,从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是
二、多项选择题:本题共4小题.每小题4分.共计16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.
6、如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有
A.φA>φB>φC B.EC>EB>EA
C.UAB<UBC D.UAB=UBC
7、如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有
A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动
C.绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D.系统在运动中机械能均守恒
8、如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有
A.a先变亮,然后逐渐变暗
B.b先变亮,然后逐渐变暗
C.c先变亮,然后逐渐变暗
D.b、c都逐渐变暗
9、如图所示.一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ.下列结论正确的是
A.θ=90°
B.θ=45°
C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大
三、简答题:本题分必做题(第l0、11题)和选做题(第12题)两部分.共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
必做题
10、(8分)某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:
⑴用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示.读得
直径d= mm.
⑵该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:
电阻R (Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1
导线直径d (mm) 0.80l 0.999 1.20l 1.494 1.998
导线截面积S (mm2) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135
请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系 若满足反 比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.
⑶若导线的电阻率ρ=5.1×10-7 Ω·m,则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l= m(结
果保留两位有效数字)
11、(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
⑴若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2
= (用H、h表示).
⑵该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:
h(10-1m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
s2 (10-1m2) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78
请在坐标纸上作出s2-h关系图.
⑶对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值.
⑷从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是 .
12、选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答.并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A、B两小题评分.)
A、(选修模块3-3)(12分)
⑴空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J,同时气体的内能增加了1.5×l05J.试问:此压缩过程中,气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J.
⑵若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是
(填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”).
⑶设想将1 g水均匀分布在地球表面上,估算1 cm2的表面上有多少个水分子 (已知1 mol 水的质量为18 g,地球的表面积约为5×1014 m2,结果保留一位有效数字)
B、(选修模块3-4)(12分)
⑴一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示.图甲中某质点的振动图 象如图乙所示.质点N的振幅是 m,振动周期为 s,图乙表示质点 (从质点K、L、M、N中选填)的振动图象.该波的波速为 m/s.
⑵惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示),从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是
.
⑶描述简谐运动特征的公式是x= .自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下.若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动 (填“是”或“不是”)简谐运动.
C.(选修模块3—5)(12分)
⑴下列实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有 .
⑵场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B,它们的质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2.A、B两球由静止释放,重力加速度为g,则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为 .
⑶约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子,这种粒子是 .是的同位素,被广泛应用于生物示踪技术.1 mg 随时间衰变的关系如图所示,请估算4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg
四、计算题:本题共3小题.共计47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和单位.
13、(15分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)
⑴若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1,水平发出,落在球台的P1点(如图实线所示),求P1点距O点的距离x1..
⑵若球在O点正上方以速度v2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示),求v2的大小.
⑶若球在O正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3,求发球点距O点的高度h3.
14、(16分)在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,重力加速度为g.求:
⑴小球运动到任意位置P(x,y)的速率v;
⑵小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym;
⑶当在上述磁场中加一竖直向上场强为E()的匀强电场时,小球从O静止释放后获得的最大速率vm.
15、(16分)如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2.两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直.(设重力加速度为g)
⑴若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek;
⑵若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b 又恰好进入第2个磁场区域.且a.b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相.求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q;
⑶对于第⑵问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率v.
2008年普通高等学校招生统一考试江苏卷物理试题解析
1、B 解析:考查万有引力定律。星球表面重力等于万有引力,G = mg,故火星表面的重力加速度 = = 0.4,故B正确。
2、D 解析:考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系,测得该热敏电阻的值即可获取温度,从而应用于温度测控装置中,A说法正确;光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器,B说法正确;电阻丝通过电流会产生热效应,可应用于电热设备中,C说法正确;电阻对直流和交流均起到阻碍的作用,D说法错误。
3、A 解析:考查牛顿运动定律。设减少的质量为△m,匀速下降时:Mg=F+kv,匀速上升时:Mg-△mg+kv = F,解得△mg = 2(M-),A正确。本题要注意受力分析各个力的方向。
4、C 解析:正确认识门电路的符号,“&”为或门,“1”为非门,其真值为: B端0输入,则1输出,或门为“0,1”输入,则1输出。C正确
5、D 解析:考查平抛运动的分解与牛顿运动定律。从A选项的水平位移与时间的正比关系可知,滑块做平抛运动,摩擦力必定为零;B选项先平抛后在水平地面运动,水平速度突然增大,摩擦力依然为零;对C选项,水平速度不变,为平抛运动,摩擦力为零;对D选项水平速度与时间成正比,说明滑块在斜面上做匀加速直线运动,有摩擦力,故摩擦力做功最大的是D图像所显示的情景,D对。本题考查非常灵活,但考查内容非常基础,抓住水平位移与水平速度与时间的关系,然后与平抛运动的思想结合起来,是为破解点。
6、ABC 解析:考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律。A、B、C三点处在一根电场线上,沿着电场线的方向电势降落,故φA>φB>φC,A正确;由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC>EB>EA,B对;电场线密集的地方电势降落较快,故UBC>UAB,C对D错。此类问题要在平时注重对电场线与场强、等势面与场强和电场线的关系的掌握,熟练理解常见电场线和等势面的分布规律。
7、BD 解析:考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力:重力、绳子拉力、斜面的支持力,受力分析中应该是按性质分类的力,沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力,A错;对B选项,物体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系,由于2m质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大,故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动,B对;任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向,C错;对系统除了重力之外,支持力对系统每个滑块不做功,绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向,且对滑块的位移必定大小相等,故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零,故只有重力做功的系统,机械能守恒,D对。
8、AD 解析:考查自感现象。电键K闭合时,电感L1和L2的电流均等于三个灯泡的电流,断开电键K的瞬间,电感上的电流i突然减小,三个灯泡均处于回路中,故b、c灯泡由电流i逐渐减小,B、C均错,D对;原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上,故灯泡a先变亮,然后逐渐变暗,A对。本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象,平时要注意透彻理解。
9、AC 解析:考查向心加速度公式、动能定理、功率等概念和规律。设b球的摆动半径为R,当摆过角度θ时的速度为v,对b球由动能定理:mgRsinθ= mv2,此时绳子拉力为T=3mg,在绳子方向由向心力公式:T-mgsinθ = m,解得θ=90°,A对B错;故b球摆动到最低点的过程中一直机械能守恒,竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大,然后逐渐减小到零,故重力的瞬时功率Pb = mgv竖 先增大后减小,C对D错。
10、答案:(1)1.200 (2)不满足,R与S2成反比(或RS2=常量)(3)19
解析:(1)外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度L,如本题为1mm,再看主尺水平线对应的可动刻度n,如本题为20.0,记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm。注意的是读L时,要看半毫米刻度线是否露出,如露出,则记为1.5或2.5等。
(2)直接用两组R、S值相乘(50×0.784=39.2,10.0×1.753=17.53),可得RS明显不相等,可迅速判断结果“不满足”;并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944≈10×1.54=50,两者接近相等,即R与d的四次方成反比,可迅速得出R与S2成反比。计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便,如本题中的(50.0,0.999,0.784)和(10.0,1.494,1.753)。
(3)根据有:=≈19
11.答案:(1)4Hh(2)见图
(3)小于 (4)摩擦,转动(回答任一即可)
解析:(1)根据机械能守恒,可得离开轨道时速度为,由平抛运动知识可求得时间为,可得.
(2)依次描点,连线,注意不要画成折线。
(3)从图中看,同一h下的s2值,理论值明显大于实际值,而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定,可见实际水平速率小于理论速率。
(4)由于客观上,轨道与小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于“理论”速率(这一点,可能不少同学会考虑不到)。
12、A模块
(1)答案:放出;5×104;(2)C;增加;(3)7×103(6×103~7×103都算对)
解析:(1)由热力学第一定律△U = W+Q,代入数据得:1.5×105 = 2.0×105+Q,解得Q =-5×104;
(2)由PV/T=恒量,压强不变时,V随温度T的变化是一次函数关系,故选择C图;
(3)1g水的分子数 N = NA ,1cm2的分子数 n =N≈7×103 (6×103~7×103都算对)。
B模块
(1)0.8;4;L;0.5;(2)C;(3)Asinωt;不是。
解析:(1)从甲、乙图可看出波长λ=2.0m,周期T= 4s,振幅A = 0.8m;乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动,甲图波形图中,波向x轴正方向传播,则L质点正在平衡位置向上振动,波速v =λ/T=0.5m/s;
(2)由相对论知识易得运动方向上的边长变短,垂直运动方向的边长不变,C图像正确;
(3)简谐运动的特征公式为x = Asinωt,其中A是振幅;自由落体由反弹起来的过程中,回复力始终为重力,恒定不变,与偏离平衡位置的位移不是成正比的,不符合简谐运动的规律。
C模块
(1)A为康普顿散射,B为光电效应,康普顿散射和光电效应都深入揭示了光的粒子性;
C为粒子散射,不是光子,揭示了原子的核式结构模型。D为光的折射,揭示了氢原子能级的不连续;
(2) 系统动量守恒的条件为所受合外力为零。即电场力与重力平衡;
(3)由核反应过程中电荷数和质量数守恒可写出核反应方程:,可知这种粒子是正电子。由图象可知的半衰期为14天,的衰变后还剩,经历了4个半衰期,所以为56天(54~58)。
13、⑴据平抛规律得:
解得:
⑵同理得:
且:
解得:
⑶如图,同理得:
且:
设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为s,有:
由几何关系得:
解得:
14、⑴由动能定理得:
2007年高考物理试题汇编完全版13套
目录:
2007年普通高等学校招生全国统一考试全国卷Ⅰ 02---11
2007年普通高等学校招生全国统一考试全国卷Ⅱ 12---18
2007年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷) 19---27
2007年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷) 28---36
2007年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷) 37---52
2007年普通高等学校招生全国统一考试(广东理科基础卷)53---57
2007年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷) 58---68
2007年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷) 69---84
2007年普通高等学校招生全国统一考试(宁夏卷) 85---93
2007年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷) 94---102
2007年普通高等学校全国统一招生考试(上海卷) 103---114
2007年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷) 115---123
2007年普通高等学校全国统一招生考试(天津卷) 124---128
2007年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷I)
湖南、湖北、安徽、江西、福建、辽宁、浙江、河北、河南、山西、广西
二、选择题(本题共8小题,在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)
14.据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N,由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为
A.0.5 B2 C.3.2 D.4
15.一列简诸横波沿x轴负方向传播,波速v=4 m/s,已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图a所示,在下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是
图a
16.如图所示,质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无磨擦,a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b态是气缸从容器中移出后,在室温(27℃)中达到的平衡状态,气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是
A.与b态相比,a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与a态相比,b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内,a,b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D.从a态到b态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量
17.从桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示,有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为
A.r B.1.5r C.2r D.2.5r
18.如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,为沿斜面向上为正)
已知此物体在t=0时速度为零,若用分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是
A. B. C. D.
19.用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测,发现光谱线的数目原来增加了5条。用△n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断,△n和E的可能值为
A.△n=1,13.22cV<E<13.32cV
B.△n=2,13.22eV<E<13.32eV
C.△n=1,12.75cV<E<13.06cV
D.△n=2,12.72cV<E<13.06cV
20.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图,由此可知c点的电势为
A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V
21.如图所示,LOO′L′为一折线,它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°。折线的右边有一匀强磁场。其方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度v作匀速直线运动,在t=0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I-t)关系的是(时间以I/v为单位)
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)
考生注意事项:
请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上书写作答无效。
22.(17分)
实验题:
(1)用示波器观察叔率为900Hz的正弦电压信号。把电压信号接入示波器Y输入。
①当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节_____钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节 钮或 钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将 钮置于 位置,然后调节_____钮。
(2)碰撞的恢复系数的定义为e=,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞前两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1。非弹性碰撞的e<1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下:
安装实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O。
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,计小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。
在上述实验中,
①P点是 的平均位置。
M点是 的平均位置。
N点是 的平均位置。
②请写出本实验的原理_________________________________。写出用测量量表示的的恢复系数的表达式________________________________。
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关?
________________________________
23.(15分)
甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的,为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前S0=13.5 m处作了标记,并以V=9 m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,已知接力区的长度为L=20m。
求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a。
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
24.(18分)
如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点处与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°。
25.(22分)
两平面荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴,交点O为原点,如图所示,在y>0,00,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点有一处小孔,一束质量为m、带电量为q(q>0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮,入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0a的区域中运动的时间之比为2:5,在磁场中运动的总时间为,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。
2007年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷I)
参考答案
二、选择题(本题共8小题,在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)
14.B15.A16.AC17.C18.C19.AD20.B21.D
三、填空及解答题
22.(17分)
(1)①竖直位移或↑↓ 衰减或衰减调节 Y增益
②扫描范围 1k档位 扫描微调③
(2)①P点是在实验中的第一步中小球1落点的平均位置
M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置
N点是小球2落点的平均位置
②原理
小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,设为t,则有
OP=v10t
OM=v1t
ON=v2t
小球2碰撞前静止,v20=0
③OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关。
23.(15分)
(1)在甲发出口令后,甲乙达到共同速度所用时间为
①
设在这段时间内甲、乙的位移分别为S1和S2,则
②
S1=Vt ③
S1=S2+S0④
联立①、②、③、④式解得
a=3m/s2 ⑤
(2)在这段时间内,乙在接力区的位移为
S2=13.5m ⑥
完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为
L-S2=6.5m ⑦
24.(18分)
设在第n次碰撞前绝缘球的速度为vn-1,碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为vn和Vn。由于碰撞过程中动量守恒、碰撞前后动能相等,设速度向左为正,则
Mvn-1=MVn-Mvn ①
②
由①、②两式及M=19m解得
③
④
第n次碰撞后绝缘球的动能为
⑤
E0为第1次碰撞前的动能,即初始能量。
绝缘球在θ=θ0=60°与θ=45°处的势能之比为
=0.586 ⑥
式中l为摆长。
根据⑤式,经n次碰撞后,
⑦
易算出,(0.81)2=0.656,(0.81)3=0.531,因此,经过3次碰撞后θ将小于45。
25.(22分)
粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中运动的半径为
①
速度小的粒子将在x轨道半径大于a的粒子开始进入右测磁场,考虑r=a的极限情况,这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在D点相切(虚线),OD=2a,这是水平屏上发亮范围的左边界。
速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示,它由两段圆弧组成,圆心分别为C和C’,C在y轴上,由对称性可知C’在x=2a直线上。
设t1为粒子在0a的区域中运动的时间,由题意可知:
由此解得
②
③
由②、③式和对称性可得
∠OCM=60° ④
∠MC’N=60° ⑤
∠MC’P=360°=150° ⑥
所以
∠NC’P=150°-60°=90°⑦
即为1/4圆周。因此,圆心C’在x轴上。
设速度为最大值粒子的轨道半径为R,由直角△COC’可得
2Rsin60°=2a
⑧
由图可知OP=2a+R,因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标
⑨
2007年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷II)
黑龙江、吉林、云南、贵州、新疆、青海、甘肃、内蒙、西藏
二、选择题(本题共8小题。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个正确选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
14.对一定量的气体,下列说法正确的是
A.在体积缓慢地不断增大的过程中,气体一定对外界做功
B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功
C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加
D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变
15.一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示。由此可以得出
A.波长一定是4cm
B.波的周期一定是4s
C.波的振幅一定是2cm
D.波的传播速度一定是1cm/s
16.如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道,圆心O在S的正上方,在S和P两点各有一质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑。以下说法正确的是
A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等
B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等
C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等
D.b比a先到达S,它们在S点的动量不相等
17.如图,P是一偏振片,P的振动方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向。下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光?
A.太阳光
B.沿竖直方向振动的光
C.沿水平方向振动的光
D.沿与竖直方向成45°角振动的光
18.氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时,可发生三种不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为λ1和λ2,且λ1和λ2,则另一个波长可能是
A.λ1+λ2 B.λ1-λ2 C. D.
19.如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则
A.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T0
B.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将小于T0
C.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将大于T0
D.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将小于T0
20.假定地球,月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用Ek表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则
A.Ek必须大于或等于W,探测器才能到达月球
B.Ek小于W,探测器也可能到达月球
C.Ek=W,探测器一定能到达月球
D.Ek=W,探测器一定不能到达月球
21.如图所示,在PO、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合,导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向,以下四个ε-t关系示意图中正确的是
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷
本试卷共10小题,共174分。
22.(17分)
(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议;
A.适当加长摆线
B.质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的
C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期
其中对高测量结果精确度有利的是 ① 。
(2)有一电注表,量程为1mA,内阻rg约为100Ω。要求测量其内阻。可选用器材有,电阻器R0,最大阻值为99999.9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干。
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a.断开S1和S2,将R调到最大;b.合上S1调节R使满偏;c.合上S2,调节R1使半偏,此时可以认为的内阻rg=R1,试问:
(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择 ① ;为了使测量尽量精确,可变电阻R应该选择 ② ;电源E应该选择 ③ 。
(ⅱ)认为内阻rg=R1,此结果与rg的真实值相比 ④ 。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
23.(16分)
如图所示,位于竖直平面内的光滑有轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。
24.(19分)mh
用放射源钋的α射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓铍“辐射”。1932年,查德威克用铍“辐射”分别照射(轰击)氢和氨(它们可视为处于静止状态)。测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氨核和氦核的质量之比为7:0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的,从而通过上述实验在历史上首次发现了中子。假设铍“辐射”中的中性粒子与氢或氦发生弹性正碰,试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。(质量用原子质量单位u表示,1u等于1个12C原子质量的十二分之一。取氢核和氦核的质量分别为1.0u和14u。)
25.(20分)如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀速磁场,场强大小为E。在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。A是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是x轴上的一点,到O的距离为L。一质量为m,电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入磁场区域。并再次通过A点,此时速度方向与y轴正方向成锐角。不计重力作用。试求:
(1)粒子经过C点速度的大小和方向;
(2)磁感应强度的大小B。
2007年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷II)
参考答案
二、选择题
14.A 15.BC 16.A 17.ABD 18.CD 19.AD 20.BD 21.C
三、非选择题
22.(1)AC
(2)(ⅰ)R0 滑动变阻器甲 E2
(ⅱ)偏小
23.设物块在圆形轨道最高点的速度为v,由机械能守恒定律得
mgh=2mgR+mv2 ①
物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力,有
mg+N=m ②
物块能通过最高点的条件是
N≥0 ③
由②③式得
V≥ ④
由①④式得
H≥2.5R ⑤
按题的需求,N=5mg,由②式得
V< ⑥
由①⑥式得
h≤5R ⑦
h的取值范围是
2.5R≤h≤5R ⑧
24.设构成铍“副射”的中性粒子的质量和速度分别为m和v,氢核的质量为mH。构成铍“辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰,碰后两粒子的速度分别为v′和vH′。由动量守恒与能量守恒定律得
mv=mv′+mHvH′ ①
mv2=mv′2+mHvH′2 ②
解得
vH′= ③
同理,对于质量为mN的氮核,其碰后速度为
VN′= ④
由③④式可得
m= ⑤
根据题意可知
vH′=7.0vN′ ⑥
将上式与题给数据代入⑤式得
m=1.2u ⑦
25.(1)以a表示粒子在电场作用下的加速度,有
qE=ma ①
加速度沿y轴负方向。设粒子从A点进入电场时的初速度为v0,由A点运动到C点经历的时间为t,则有
h=at2 ②
l=v0t ③
由②③式得
v0=l ④
设粒子从点进入磁场时的速度为v,v垂直于x轴的分量
v1= ⑤由①④⑤式得
v1== ⑥
设粒子经过C点时的速度方向与x轴的夹角为α,则有
tanα= ⑦
由④⑤⑦式得
α=arctan ⑧
(2)粒子经过C点进入磁场后在磁场中作速率为v的圆周运动。若圆周的半径为R,则有
qvB=m ⑨
设圆心为P,则PC必与过C点的速度垂直,且有==R。用β表示与y轴的夹角,由几何关系得
Rcosβ=Rcosα+h ⑩
Rsinβ=l-Rsinα ⑾
由⑧⑩⑾式解得
R= ⑿
由⑥⑨⑿式得
B= ⒀
2007年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
14.下列说法正确的是:
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B.汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构
C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短
D.按照波尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加
15.不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星,命名为“格利斯581c”。该行星的质量是地球的5倍,直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的形同质量的人造卫星的动能为,则为
A.0.13
B.0.3
C.3.33
D.7.5
16.为研究影响家用保温瓶保温效果的因素,某同学在保温瓶中灌入热水,现测量初始水温,经过一段时间后再测量末态水温。改变实验条件,先后共做了6次实验,实验数据记录如下表:
序号 瓶内水量(mL) 初始水温(0C) 时间(h) 末态水温(0C)
1 1000 91 4 78
2 1000 98 8 74
3 1500 91 4 80
4 1500 98 10 75
5 2000 91 4 82
6 2000 98 12 77
下列眼镜方案中符合控制变量方法的是
A.若研究瓶内水量与保温效果的关系,可用第1.3.5次实验数据
B.若研究瓶内水量与保温效果的关系,可用第2.4.6次实验数据
C.若研究初始水温与保温效果的关系,可用第1.2.3次实验数据
D.若研究保温时间与保温效果的关系,可用第4.5.6次实验数据
17.电阻R1.R2交流电源按照图1所示方式连接,R1=10,R2=20。合上开关后S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则
A.通过R1的电流的有效值是1.2A
B.R1两端的电压有效值是6V
C.通过R2的电流的有效值是1.2A
D.R2两端的电压有效值是6V
18.图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照 片。该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影响前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。已知子弹飞行速度约为500m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近
A.10-3s
B.10-6s
C.10-9s
D.10-12s
19.如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞,并粘在一起,且摆动平面不便。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后
A.摆动的周期为
B.摆动的周期为
C.摆球最高点与最低点的高度差为0.3h
D.摆球最高点与最低点的高度差为0.25h
20.在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块。开始时滑块静止。若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1,持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2。当电场E2与电场E1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能。在上述过程中,E1对滑块的电场力做功为W1,冲量大小为I1;E2对滑块的电场力做功为W2,冲量大小为I2。则
A.I1= I2
B.4I1= I2
C.W1= 0.25,W2 =0.75
D.W1= 0.20,W2 =0.80
第II 卷(非选择题 共180分)
21.(18分)
(1)图1是电子射线管的示意图。接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴方向)偏转,在下列措施中可采用的是 。(填选项代号)
图1
A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向
B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向
C.加一电场,磁场方向沿z轴负方向
D.加一电场,磁场方向沿y轴正方向
(2)某同学用图2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下:
a.安装好实验器材。
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图3中0.1.2……6点所示。
c.测量1.2.3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1.S2.S3……S6。
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e.分别计算出S1.S2.S3……S6与对应时间的比值。
f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,划出—t图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在厦门的仪器和器材中,必须使用的有 和 。(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
F.重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0.1.2.5计数点所在位置如图4所示,则S2= cm,S5= cm。
③该同学在图5中已标出1.3.4.6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2.5两个计数点对应的坐标点,并画出—t。
④根据—t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0= m/s;它在斜面上运动的加速度a= m/s2。
22.(16分)
两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。
一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。
已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)粒子在极板间运动的加速度a;
(3)粒子的初速度v0。
23.(18分)
环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下
(1)求驱动电机的输入功率;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率,太阳到地球的距离,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
24.(20分)
用密度为d.电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。
设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的边和边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。
(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在数值方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率P;
(3)已知方框下落时间为t时,下落高度为h,其速度为vt(vt2007年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
参考答案
第Ⅰ卷
14.D 15.C 16.A 17.B 18.B 19.D 20.C
第Ⅱ卷
21.(18分)
(1)B
(2)①A,C②(2.97~2.99),(13.19~13.21)③如图④(0.16~0.20),(4.50~5.10)
22.(16分)
(1)极间场强;
(2)粒子电荷为2e,质量为4m,所受电场为
粒子在极板间运动的加速度
(3)由,得:
23.(18分)
(1)驱动电机的输入功率
(2)在匀速行驶时
汽车所受阻力与车重之比 。123
(3)当阳光垂直电磁板入射式,所需板面积最小,设其为S,距太阳中心为r的球面面积。
若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为,则
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,
由于,所以电池板的最小面积
分析可行性并提出合理的改进建议。
24.(20分)
(1)方框质量
方框电阻
方框下落速度为v时,产生的感应电动势
感应电流
方框下落过程,受到重力G及安培力F,
,方向竖直向下
,方向竖直向上
当F=G时,方框达到最大速度,即v=vm
则
方框下落的最大速度
(2)方框下落加速度为时,有,
则
方框的发热功率
(3)根据能量守恒定律,有
解得恒定电流I0的表达式 。
2007年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)
14.可见光光子的能量在1.61 eV~3.10 eV范围内。若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光,根据氢原子能级图(题14图)可判断n为
A.1 B.2 C.3 D.4
15.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如题15图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12.5 V,内阻为
0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了
题15图
A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 W
16.如题16图,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A。在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B。当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若两次实验中B的电量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°。则q2/q1为
A.2 B.3 C.2 D.3
17.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了45 mm。查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s。据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3)
A.0.15 Pa B.0.54 Pa C.1.5 Pa D.5.4 Pa
18.真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ 1和λ 2)制成,板面积为S,间距为d。现用波长为λ (λ 1<λ <λ 2的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电量Q正比于
A. B. C. D.
选择题二(本题包括3小题,每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
19.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星,都沿近似为圆周的轨道线土星运动。其参数如表:
卫星半径(m) 卫星质量(kg) 轨道半径(m)
土卫十 8.90×104 2.01×1018 1.51×1018
土卫十一 5.70×104 5.60×1017 1.51×108
两卫星相比土卫十
A.受土星的万有引力较大
B.绕土星的圆周运动的周期较大
C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大
D.动能较大
20.下列说法正确的是
A.正弦交变电流的有效值是最大值的倍
B.声波是纵波,声源振动越快,声波传播也越快
C.在某介质中,红光折射率比其他色光的小,故红光传播速度比其他色光的大
D.质子和α粒子以相同速度垂直进入同一匀强磁场,质子做圆周运动的半径较小
21.氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,忽略氧气分子之间的相互作用。在该漏气过程中瓶内氧气
A.分子总数减少,分子总动能不变
B.密度降低,分子平均动能不变
C.吸收热量,膨胀做功
D.压强降低,不对外做功
第二部分(非选择题共174分
22.(请在答题卡上作答)(17分)
(1)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中。用导线a、b、c、d、e、f、g和h按题22图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零。闭合开关后;
题22图1
①若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为_________;
②若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮,则断路的导线为_________;
③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为____________。
(2)建造重庆长江大桥复线桥需将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起(题22图2)、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案,为了探究该方案的合理性,某研究性学习小组做了两个模拟实验。研究将钢板从水下水平拉出(实验1)和以一定倾角拉出
(实验2)的过程中总拉力的变化情况。
题22图2
①必要的实验器材有:钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和 等。
②根据实验曲线(题22图3),实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了 。
③ 根据分子动理论,实验1中最大总拉力明显增大的原因是 。
④ 可能导致测量拉力的实验误差的原因有:读数不准、钢板有油污、 、 等等(答出两个即可)
题22图3
23.(16分)t=0时,磁场在xOy平面内的分布如题23图所示。其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为l0。整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动。
题23图
(1)若在磁场所在区间,xOy平面内放置一由a匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴。bc=lB、ab=L,总电阻为R,线框始终保持静止。求
①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;
②线框所受安培力的大小和方向。
(2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出L=0时磁感应强度的波形图,并求波长和频率f。
24.(9分)飞行时同质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m。如题24图1,带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法,如图24图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总时间t2。(不计离子重力)
题24图1
(1)忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比。
(2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v′(v≠v′),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt。可通过调节电场E使Δt=0。求此时E的大小。
题24图2
25.(20分)某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如题25图所示。用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3……N,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k(k<1。将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞……所有碰撞皆为无机械能损失的正碰。(不计空气阻力,忽略绳的伸长,
g取10 m/s2)
题25图
(1)设与n+1号球碰撞前,n号球的速度为vn,求n+1号球碰撞后的速度。
(2)若N=5,在1号球向左拉高h的情况下,要使5号球碰撞后升高16k(16 h小于绳长)问k值为多少?
2007年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)
理综试卷
参考答案
选择题一(包括18小题,每小题6分,共108分)
1.C 2.A 3.A 4.B 5.D
6.A 7.B 8.B 9.C 10.D
11.A 12.D 13.C 14.B 15.B
16.C 17.A 18.D
选择题二(包括3小题,每小题6分,共18分)
19.AD
20.CD
21.BC
第二部分(包括10小题,共174分)
22.(17分)
(1)d导线 b导线 g导线
(2)①测力计(弹测力计、力传感器等等)
②13.3(允许误差±0.5) 0.27(允许误差±0.03)N
③分子之间存在引力,钢板与水面的接触面积大
④快速拉出、变速拉出、出水过程中角度变化、水中有油污、水面波动等等
23.(16分)
解:(1) ①切割磁感线的速度为v,任意时刻线框中电动势大小
g=2nBvLv (1)
导线中的电流大小
I= (2)
②线框所受安培力的大小和方向
由左手定则判断,线框所受安培力的方向始终沿x轴正方向。
(2)磁感应强度的波长和频率分别为 (4)
(3) (5)
t=0时磁感应强度的波形图如答23图
答23图
24.(19分)
解:(1) ①设离子带电量为q,质量为m,经电场加速后的速度为v,则
2 (a)
离子飞越真空管,AB做匀速直线运动,则
L=m1 (b)
由(a)、(b)两式得离子荷质比
(c)
②离子在匀强电场区域BC中做往返运动,设加速度为a,则
qE=ma (d)
L2= (e)
由(a)、(d)、(e)式得离子荷质比
或 (f)
(2)两离子初速度分别为v、v′,则
(g)
l′=+ (h)
Δt=t-t′= (i)
要使Δt=0,则须 (j)
所以E= (k)
25.(20分)
解:(1)设n号球质量为m,n+1,碰撞后的速度分别为取水平向右为正方向,据题意有n号球与n+1号球碰撞前的速度分别为vn、0、mn+1
根据动量守恒,有 ①
根据机械能守恒,有= ②
由①、②得
设n+1号球与n+2号球碰前的速度为En+1
据题意有vn-1=
得vn-1== ③
(2)设1号球摆至最低点时的速度为v1,由机械能守恒定律有
④
v1= ⑤
同理可求,5号球碰后瞬间的速度
⑥
由③式得 ⑦
N=n=5时,v5= ⑧
由⑤、⑥、⑧三式得
k= ⑨
(3)设绳长为l,每个球在最低点时,细绳对球的拉力为F,由牛顿第二定律有
⑩
则 ⑾
⑾式中Ekn为n号球在最低点的动能
由题意1号球的重力最大,又由机械能守恒可知1号球在最低点碰前的动能也最大,根据⑾式可判断在1号球碰前瞬间悬挂1号球细绳的张力最大,故悬挂1号球的绳最容易断。
2007年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
物理试卷
本试卷共8页,20小题,满分150分。考试用时l20分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、 座位号填写在答题卡上。 用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.作答选做题时,请先用2B铅笔填涂选做题的题组号对应的信息点,再作答。漏涂、错涂、多涂的,答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:每小题4分,满分40分。本大题共l2小题,其中1-8小题为必做题,9-12小题为选做题,考生只能在9-10、11-12两组中选择一组作答。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分。
1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是
A.卡文迪许测出引力常数
B.法拉第发现电磁感应现象
C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
2.图1所示为氢原子的四个能级,其中E为基态,若氢原子A处于激发态E2,氢原子B处于激发态E3,则下列说法正确的是
A.原子A可能辐射出3种频率的光子
B.原子B可能辐射出3种频率的光子
C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁道能级E4
D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁道能级E4
3.图2所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是
A.AD两点间电势差UAD与A A'两点间电势差UAA'相等
B.带正电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点,电场力做正功
C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点,电势能减小
D.带电的粒子从A点移到C'点,沿对角线A C'与沿路径A→B→B'→C'电场力做功相同
4.机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是
A.机车输出功率逐渐增大
B.机车输出功率不变
C.在任意两相等时间内,机车动能变化相等
D.在任意两相等时间内,机车动量变化大小相等
5.如图3所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是
A.
B.
C.
D.
6.平行板间加如图4(a)所示周期变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况。图4(b)中,能定性描述粒子运动的速度图象正确的是
7.图5是霓虹灯的供电电路,电路中的变压器可视为理想变压器,已知变压器原线圈与副线圈匝数比,加在原线圈的电压为(V),霓虹灯正常工作的电阻R=440kΩ,I1、I2表示原、副线圈中的电流,下列判断正确的是
A.副线圈两端电压6220V,副线圈中的电流14.1mA
B.副线圈两端电压4400V,副线圈中的电流10.0mA
C.I1D.I1>I2
8.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,右位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图6(a)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图6(b)所示,下列判断正确的是
A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动
C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
选做题
第一组(9-10小题):适合选修3-3(含2-2)模块的考生
9.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系正确的是
A.p1 =p2,V1=2V2,T1= T2 B.p1 =p2,V1=V2,T1= 2T2
C.p1 =2p2,V1=2V2,T1= 2T2 D.p1 =2p2,V1=V2,T1= 2T2
10.图7为焦耳实验装置简图,用绝热性能良好的材料将容器包好,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高。关于这个实验,下列说法正确的是
A.这个装置可测定热功当量
B.做功增加了水的热量
C.做功增加了水的内能
D.功和热量是完全等价的,无区别
第二组(11-12小题):适合选修3-4模块的考生
11.关于光的性质,下列说法正确的是
A.光在介质中的速度大于光在真空中的速度
B.双缝干涉说明光具有波动性
C.光在同种介质种沿直线传播
D.光的偏振现象说明光是纵波
12.图8是一列简谐横波在某时刻的波形图,已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5s,b和c之间的距离是5cm,则此列波的波长和频率应分别为
A.5m,1Hz
B.10m,2Hz
C.5m,2Hz
D.10m,1Hz
二、非选择题:本大题共8小题,共110分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,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.(12分)
实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作工程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”;
②________________________________________________________________;
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图9(a)所示。
(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图9(b)的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻;
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图10所示,金属丝的直径为_________mm;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_________m。(结果保留两位有效数字)
(5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。请设计一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤)
_____________________________________________________________________________
14.(8分)如图11(a)所示,小车放在斜面上,车前端栓有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图11(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示。
(1)根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为_________m/s2。(结果保留两位有效数字)
(2)打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。
(3)如果取重力加速度10m/s2,由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。
15.(10分)
(1)放射性物质和的核衰变方程为:
方程中的X1代表的是______________,X2代表的是______________。
(2)如图12所示,铅盒内装有能释放α、β和γ射线的放射性物质,在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B,在图12(a)、(b)中分别画出射线运动轨迹的示意图。(在所画的轨迹上须标明是α、β和γ中的哪种射线)
(3)带电粒子的荷质比是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图13所示。
①他们的主要实验步骤如下:
首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子从两极板中央通过,在荧幕的正中心处观察到一个亮点;
在M1M2两极板间加合适的电场:加极性如图13所示的电压,并逐步调节增大,使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移,直到荧幕上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为U。请问本步骤目的是什么?
保持步骤B中的电压U不变,对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧幕正中心重现亮点,试问外加磁场的方向如何?
②根据上述实验步骤,同学们正确推算处电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为。一位同学说,这表明电子的荷质比将由外加电压决定,外加电压越大则电子的荷质比越大,你认为他的说法正确吗?为什么?
16.(12分)土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。(结果可用根式表示)
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比。
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比。
(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出他在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×103km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
17.(16分)如图14所示,在同一竖直上,质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部,斜面高度为H=2L。小球受到弹簧的弹性力作用后,沿斜面向上运动。离开斜面有,达到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞,碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度,球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点,O点的投影O'与P的距离为L/2。已知球B质量为m,悬绳长L,视两球为质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小;
(2)球A在两球碰撞后一瞬间的速度大小;
(3)弹簧的弹性力对球A所做的功。
18.(17分)如图15(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图15(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
19.(17分)如图16所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L。若视小球为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),求:
(1)球B刚进入电场时,带电系统的速度大小;
(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。
20.(18分)图17是某装置的垂直截面图,虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线,匀强磁场分布在A1A2的右侧区域,磁感应强度B=0.4T,方向垂直纸面向外,A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45°。A1A2在左侧,固定的薄板和等大的挡板均水平放置,它们与垂直截面交线分别为S1、S2,相距L=0.2m。在薄板上P处开一小孔,P与A1A2线上点D的水平距离为L。在小孔处装一个电子快门。起初快门开启,一旦有带正电微粒通过小孔,快门立即关闭,此后每隔T=3.0×10-3s开启一次并瞬间关闭。从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒,它经过磁场区域后入射到P处小孔。通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹,反弹速度大小是碰前的0.5倍。
(1)经过一次反弹直接从小孔射出的微粒,其初速度v0应为多少?
(2)求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间。(忽略微粒所受重力影响,碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比。只考虑纸面上带电微粒的运动)。
2007年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
物理试卷
参考答案
一、选择题:每小题4分,满分40分。本大题共12小题,其中1—8小题为必做题,9—12小题为选做题,考生只能在9—10、11—12两组选择一组作答。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的给0分。
1.ABD
2.B
3.BD
4.AD
5.B
6.A
7.BD
8.D
9.D
10.AC
11.BC
12.A
二、非选择题:本大题8小题,共110分。按题目要求作答。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和单位。
13.(本题满12分)(本题考查考生对基本电路图的了解,基本仪器的使用,考查数据估算与运算能力、误差分析能力及实验能力与探究能力。)
(1)将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零
(2)D
(3)0.260mm(0.258---0.262mm均给分)
(4)12m或13m
(5)以下两种解答都正确:
①使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等于电源电压,说明该元件或导线断路故障。
②使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障.
14.(本题满8分)(本题考查考生对有效数字的认识,对实验数据的处理、数字运算、实验误差的处理,考查推理能力和实验探究能力.)
(1)5.0m/s2(结果是4.8 m/s2的得1分)
(2)D4D3区间内
(3)1:1
15.(本题满10分)(本题考查考生对原子核的基本知识以及电磁场对带电粒子作用的基本规律的了解,考查实验与探究能力、理解能力和推理能力)
(1)X1代表的是(或),X2代表的是(或)
(2)如答图1所示(曲率半径不作要求,每种射线可只画出一条轨迹.)
(3)①B.使电子刚好落在正极板的近荧光屏端边缘,利用已知量表达q/m。C.垂直电场方向向外(垂直纸面向外)②说法不正确,电子的荷质比是电子的固有参数.
16. (本题满12分)(本题考查考生对天体运动基本规律的认识和理解,考查理解能力、推理能力和应用数学处理物理问题的能力.)
解:
(1)设土星质量为M0,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律: ①
解得:。对于A、B两颗粒分别有: 和,
得: ②
(2)设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则:
③
对于A、B两颗粒分别有: 和
得: ④
(3)设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0/=km处的引力为G0’,根据万有引力定律:
⑤
⑥
由⑤⑥得: (倍) ⑦
17.(本题满16分)(本题考查考生对力学基本规律的理解和应用,考查理解能力、分析综合能力及应用数学推理能力和应用数学处理物理问题的能力.)
解:
(1)设碰撞后的一瞬间,球B的速度为vB/,由于球B恰好与悬点O同一高度,根据动能定理:
①
②
(2)球A达到最高点时,只有水平方向速度,与球B发生弹性碰撞.设碰撞前的一瞬间,球A水平方向速度为vx.碰撞后的一瞬间,球A速度为vx/.球A、B系统碰撞过程中动量守恒和机械能守恒:
③
④
由②③④解得: ⑤
及球A在碰撞前的一瞬间的速度大小 ⑥
(3)碰后球A作平抛运动.设从抛出到落地时间为t,平抛高度为y,则:
⑦
⑧
由⑤⑦⑧得:y=L
以球A为研究对象,弹簧的弹性力所做的功为W,从静止位置运动到最高点:
⑨
由⑤⑥⑦得:
W=mgL ⑩
18.(本题满17分)(本题考查考生对电磁学、力学基本规律的认识和理解,考查理解能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力及获得信息的推理能力.)
解:
(1)感应电流的大小和方向均不发生改变。因为金属棒滑到圆弧任意位置时,回路中磁通量的变化率相同。 ①
(2)0—t0时间内,设回路中感应电动势大小为E0,感应电流为I,感应电流产生的焦耳热为Q,由法拉第电磁感应定律:
②
根据闭合电路的欧姆定律: ③
由焦定律及②③有: ④
(3)设金属进入磁场B0一瞬间的速度变v,金属棒在圆弧区域下滑的过程中,机械能守恒:
⑤
在很短的时间内,根据法拉第电磁感应定律,金属棒进入磁场B0区域瞬间的感应电动势为E,则:
⑥
由闭合电路欧姆定律及⑤⑥,求得感应电流:
⑦
根据⑦讨论:
I.当时,I=0;
II.当时,,方向为;
III.当时,,方向为。
19.(本题满17分)(本题考查考生对牛顿第二定律和运动学基本规律的理解,考查运用分析、假设、探究、推理等方法处理多过程物理问题的能力。)
解:对带电系统进行分析,假设球A能达到右极板,电场力对系统做功为W1,有:
而且还能穿过小孔,离开右极板。 ①
假设球B能达到右极板,电场力对系统做功为W2,有:
综上所述,带电系统速度第一次为零时,球A、B应分别在右极板两侧。 ②
(1)带电系统开始运动时,设加速度为a1,由牛顿第二定律:
= ③
球B刚进入电场时,带电系统的速度为v1,有:
④
由③④求得: ⑤
(2)设球B从静止到刚进入电场的时间为t1,则:
⑥
将③⑤代入⑥得:
⑦
球B进入电场后,带电系统的加速度为a2,由牛顿第二定律:
⑧
显然,带电系统做匀减速运动。设球A刚达到右极板时的速度为v2,减速所需时间为t2,则有:
⑨
⑩
求得: ⑾
球A离电场后,带电系统继续做减速运动,设加速度为a3,再由牛顿第二定律:
⑿
设球A从离开电场到静止所需的时间为t3,运动的位移为x,则有:
⒀
⒁
求得: ⒂
由⑦⑾⒂可知,带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为:
⒃
球A相对右板的位置为: ⒄
20.(本题满18分)(本题考查考生对带电粒子在磁场中运动的理解,运用几何作图处理和表达较复杂的物理运动问题,考查分析综合能力。)
解:如图2所示,设带正电微粒在S1S2之间任意点Q以水平速度v0进入磁场,微粒受到的洛仑兹力为f,在磁场中做圆周运动的半径为r,有:
f=qv0B ①
②
由①②得:
欲使微粒能进入小孔,半径r的取值范围为: ③
代入数据得:
80m/s欲使进入小孔的微粒与挡板一次相碰返回后能通过小孔,还必须满足条件:
其中n=1,2,3,…… ④
由①②③④可知,只有n=2满足条件,即有:v0=100m/s ⑤
(2)设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T0,从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为t,设t1、t4分别为带电微粒第一次、第二次在磁场中运动的时间,第一次离开磁场运动到挡板的时间为t2,碰撞后再返回磁场的时间为t3,运动轨迹如答图2所示,则有:
⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(s) ⑾
2007年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
理科基础
本试卷共12页,75小题。满分150分。考试用时120分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.每题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再填涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
本试卷共75题,全部是单项选择题,每题2分。在每题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,多选、错选均不得分。
1.下列物理量为标量的是
A.平均速度
B.加速度
C.位移
D.功
2.关于自由落体运动,下列说法正确的是
A.物体坚直向下的运动就是自由落体运动
B.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C.在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同
D.物体做自由落体运动位移与时间成反比
3.图1是某物体做直线运动的速度图象,下列有关物体运动情况判断正确的是
图1
A.前两秒加速度为5m/s2
B.4s末物体回到出发点
C.6s末物体距出发点最远
D.8s末物体距出发点最远
4.受斜向上的恒定拉力作用,物体在粗糙水平面上做匀速直线运动,则下列说法正确的是
A.拉力在竖直方向的分量一定大于重力
B.拉力在竖直方向的分量一定等于重力
C.拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力
D.拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力
5.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q,如果v、u、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图象可能正确的是
6.质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.质量越大,水平位移越大
B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大,空中运动时间越长
D.初速度越大,落地速度越大
7.人骑自行车下坡,坡长l=500m,坡高h=8m,人和车总质量为100kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10m/s,g取10m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为
A.-4000J
B.-3800J
C.-50000J
D.-4200J
8.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20m/s2,g取10m/s2,那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的
A.1倍
B.2倍
C.3倍
D.4倍
9.一人乘电梯从1楼到30楼,在此过程中经历了先加速,后匀速。再减速的运动过程,则电梯支持力对人做功情况是
A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B.加速时做正功,匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功,减速时做负功
D.始终做正功
10.某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验,下列操作步骤中错误的是
A.把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到低压交流电源
B.将连有重锤的纸带过限位孔,将纸带和重锤提升到一定高度
C.先释放纸带,再接通电源
D.更换纸带,重复实验,根据记录处理数据
11.现有两颗绕地球匀速圆周运动的人造地球卫星A和B,它们的轨道半径分别为rA和rB。如果rAA.卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大
B.卫星A的线速度比卫星B的线速度大
C.卫星A的角速度比卫星B的角速度大
D.卫星A的加速度比卫星B的加速度大
12.如图2所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|>>|q|)由a运动到b,电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb,则下列判断正确的是
图2
A.若Q为正电荷,则q带正电,Fa>Fb
B.若Q为正电荷,则q带正电,FaC.若Q为负电荷,则q带正电,Fa>Fb
D.若Q为负电荷,则q带正电,Fa13.电容器是一种常用的电子元件。对电容器认识正确的是
A.电容器的电容表示其储存电荷能力
B.电容器的电容与它所带的电量成正比
C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比
D.电容的常用单位有μF和pF,1μf=103pF
14.用电压表检查图3电路中的故障,测得Uad=5.0V,Ued=0V,Ube=0V,Uab=5.0V,则此故障可能是
图3
A.L断路
B.R断路
C.R′断路
D.S断路
15.图4所示为伏安法测电阻的一种常用电路。以下分析正确的是
图4
A.此接法的测量值大于真实值
B.此接法的测量值小于真实值
C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻
D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端
16.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。对磁场认识正确的是
A.磁感线有可能出现相交的情况
B.磁感线总是由N极出发指向S极
C.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致
D.若在某区域内通电导线不受磁场力的作用,则该区域的磁感应强度一定为零
17.如图5,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN,电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F。为使F=0,可能达到要求的方法是
图5
A.加水平向右的磁场
B.加水平向左的磁场
C.加垂直纸面向里的磁场
D.加垂直纸面向外的磁场
18.如图6,在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会
图6
A.向上偏转
B.向下偏转
C.向纸内偏转
D.向纸外偏转
19.下述做法能改善空气质量的是
A.以煤等燃料作为主要生活燃料
B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源
C.鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D.限制使用电动车
2007年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
理科基础
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 D C A D D D B C D C A A A B A
题号 16 17 18 19
答案 C C A B
2007普通高等学校招生全国统一考试(海南卷)
物理试卷
第Ⅰ卷
一、单项选择题:(本题共6小题,每小题3分,共18分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.16世纪纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是
A.四匹马拉拉车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的力越大,速度就越大
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快
D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力
2.如图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有硅码,小盘与硅码的总质量为m。在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平面方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是
A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面
B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面
C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面
D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面
3.在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈,E为电源,S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是
A.合上开关,a先亮,b后亮;断开开关,a、b同时熄灭
B.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关,a先熄灭,b后熄灭
C.合上开关,b先亮,a后亮;断开开关,a、b同时熄灭
D.合上开关,a、b同时亮;断开开关,b熄灭,a后熄灭
4.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电,让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中,能正确表示两粒子子运动轨迹的是
5.一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端,则灯泡消耗的电功率
A.等于36 W
B.小于36 W,大于9 W
C.等于9 W
D.小于9 W
6.一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器边缘的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2。若不计重力,则a和b的比荷之比是
A.1∶2
B.1∶1
C.2∶1
D.4∶1
二、多项选择题:(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选错的,得0分)
7.如图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知<。下列叙正确的是
A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少
B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加
C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少
D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动,电势能不变
8.两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。t=0时两车都在同一计时处,此时比赛开始。它们在四次比赛中的v-t图如图所示。哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆?
9.如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上 移动。在移动过程中,下列说法正确的是
A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能
D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和
10.游乐园中,乘客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重或失重的感觉,下列描述正确的是
A.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态
B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态
C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态
三、填空题(本题共2小题,每小题4分,共8分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程)
11.设地球绕太阳做匀速圆周运动,半径为R,速率为v,则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为 。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为 。
12.某发电厂用2.2 kV的电压将电能输送到远处的用户,后改用22 kV的电压,在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为 。要将2.2 kV的电压升高至22 kV,若变压器原线圈的匝数为180匝,则副线圈的匝数应该是 匝。
四、实验题(本题共2小题,第13题7分,第14题8分,共15分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程)
13.图1中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表 具有一定的内阻,电压表 的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻。当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2。
(1)根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R= 。
(2)根据图1所给出的电路,在图2的各器件实物图之间画出连接的导线。
14.现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a= 。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F= 。
④改变 ,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。
②进行(1)中的各项测量。
③计算与作图时用(h-h0)代替h。
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行。
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是 。
五、计算题(本题共2小题,第15题8分,第16题11分,共19分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
15.据报道,最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示。炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接。开始时炮弹在轨道的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离w=0.10 m,导轨长L=5.0 m,炮弹质量m=0.30 kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0 T,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v=2.0×103 m/s,求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。
16.如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30 m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100 m下降2 m。为了使汽车速度在s=200 m的距离内减到v2=10 m/s,驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A。已知A的质量m1=2000 kg,B的质量m2=6000 kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10 m/s2。
六、模块选做题(本题包括3小题,只要求选做2小题。每小题12分,共24分。把解答写在答题卡中指定的答题处。对于其中的计算题,要求必要的文字说明、方程式和演算步骤)
17.模块3-3试题
(1)有以下说法:
A.气体的温度越高,分子的平均动能越大
B.即使气体的温度很高,仍有一些分子的运动速率是非常小的
C.对物体做功不可能使物体的温度升高
D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计,则气体的内能只与温度有关
E.一由不导热的器壁做成的容器,被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为T的气体,乙室为真空,如图所示。提起隔板,让甲室中的气体进入乙室。若甲室中的气体的内能只与温度有关,则提起隔板后当气体重新达到平衡时,其温度仍为T
F.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的
G.对于一定量的气体,当其温度降低时,速率大的分子数目减少,速率小的分子数目增加
H.从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的
其中正确的是 。(选错一个扣1分,选错两个扣3分,选错三个或三个以上得0分,最低得分为0分)
(2)如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截面积分别为2S、S和S。已知大气压强为p0,温度为T0两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?
18.模块3-4试题
(1)一列简谐横波,沿x轴正向传播,位于原点的质点的振动图象如图1所示。
①该振动的振幅是 cm;②振动的周期是 s;③在t等于周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm。图2为该波在某一时刻的波形图,A点位于x=0.5 m处。④该波的传播速度是 m/s;⑤经过周期后,A点离开平衡位置的位移是 cm。
(2)如图,置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底端,再将线光源沿同一方向移动8.0 cm,刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。
19.模块3-5试题
(1)氢原子第n能级的能量为,其中E1是基态能量。而n=1,2,…。若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态,则氢原子发射光子前后分别处于第几能级?
(2)一速度为v的高速α粒子()与同方向运动的氖核()发生弹性正碰,碰后α粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正)
2007普通高等学校招生全国统一考试(海南卷)
物理试卷
参考答案
一、单项选择题
1.D 2.B 3.C 4.A 5.B 6.D
二、多项选择题
7.AD 8.AC 9.CD 10.BC
三、填空题
11.; 1011
12.100; 1800
四、实验题
13.
连线如图
14.
(1)②
③
④斜面倾角(或填h的数值)
(2)C
五、计算题
15.解:炮弹的加速度为:
炮弹做匀加速运动,有:
解得:
16.汽车沿倾斜车道作匀减速运动,有:
用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律得:
式中:
设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,依题意得:
用fN表示拖车作用汽车的力,对汽车应用牛顿第二定律得:
联立以上各式解得:
六、模块选做题
17.
(1)ABEG
(2)设加热前,被密封气体的压强为p1,轻线的张力为f,根据平衡条件有:
对活塞A:
对活塞B:
解得:p1=p0
f=0
即被密封气体的压强与大气压强相等,轻线处在拉直的松弛状态,这时气体的体积为:
对气体加热时,被密封气体温度缓慢升高,两活塞一起向左缓慢移动,气体体积增大,压强保持p1不变,若持续加热,此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止,这时气体的体积为:
根据盖·吕萨克定律得:
解得:
由此可知,当T≤时,气体的压强为:p2=p0
当T>T2时,活塞已无法移动,被密封气体的体积保持V2不变,由查理定律得:
解得:
即当T>时,气体的压强为
18.
(1)①8 ②0.2 ③0 ④10 ⑤-8
(2)若线光源底端在A点时,望远镜内刚好可看到线光源的底端,则有:
其中α为此液体到空气的全反射临界角,由折
射定律得:
同理,线光源顶端在B1点时,望远镜内刚好可看到线光源的顶端,则:
由图中几何关系得:
解得:
19.
(1)设氢原子发射光子前后分别位于第l与第m能级,依题意有:
解得:m=2
l=4
(2)设碰撞前后氖核速度分别为v0、vNe,由动量守恒与机械能守恒定律得:
且:
解得:
2007年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)
物理试卷
一、单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共计18分。每小题只有一个选项符合题意。
1.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中错误的是
A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性
B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大
C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素
2.2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过Ca(钙48)轰击Cf(锎249)发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素,实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子x,再连续经过3次α衰变后,变成质量为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子x是
A.中子
B.质子
C.电子
D.α粒子
3.光的偏振现象说明光是横波,下列现象中不能反映光的偏振特性的是
A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是900时,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到秋色条纹
4.μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为v1、v2、v3、v4、г5、和г6的光,且频率依次增大,则E等于
A.h(v3-v1 )
B.h(v5+v6)
C.hv3
D.hv4
5.如图所示,实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点,下列说法中正确的是
A.任一时刻,如果质点B向上运动,则质点C一定向下运动
B.任一时刻,如果质点B速度为零,则质点C的速度也为零
C.如果波是向右传播的,则波的周期可能为Δt
D.如果波是向左传播的,则波的周期可能为Δt
6.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共计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.现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是
A.一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多
B.肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的
C.质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球,其德布罗意波长约为10-23 m,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹
D.人们常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同
8.2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家,以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点,下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是
A.微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波
B.微波和声波一样都只能在介质中传播
C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
9.某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表A的量程为0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V的量程为3V,内阻约6kΩ;G为小量程电流表;电源电动势约3V,内阻较小,下列电路中正确的是
10.假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是
A.地球的向心力变为缩小前的一半
B.地球的向心力变为缩小前的
C.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
11.如图所示,绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是
A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小
三、填空题:本题共2小题,共计22分。把答案填在答题卡相应的横线上。
12.(9分)
要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V)的伏安特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻R为1KΩ,用于限流;电流表A量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10V,内阻约为10KΩ;电源电动势E为12V,内阻不计。
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:
a、阻值0~200Ω,额定电流0.3A
b、阻值0~20Ω,额定电流0.5A
本实验应选用的滑动变阻器是 ▲ (填“a”或“b”)
(2)正确接线后,测得数据如下表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U(V) 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40
I(mA) 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50
a)根据以上数据,电压表是并联在M与 ▲ 之间的(填“O”或“P”)
b)根据以上数据,画出该元件的伏安特曲线为__________。
(3)画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图为(为需数值)
13.(13分)
如题13(a)图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图象和速率-时间(v-t)图象。整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为了l、高度为h。(取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字)
(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如题13(b)图所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a=
▲ m/s2 ,摩擦力对滑块A运动的影响 ▲ 。(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)
(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变 ▲ ,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变 ▲ ,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。
(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的s-t图线如题13(c)图。图线不对称是由于 ▲ 造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ= ▲ (用反三角函数表示),滑块与2006年高考物理试题汇编完全版
目录:
2006年普通高等学校招生全国统一考试全国卷Ⅰ、III 02---07
2006 年普通高等学校招生全国统一考试全国卷Ⅱ 08---13
2006年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷) 14---20
2006年普通高等学校全国统一招生考试(上海卷) 21---32
2006年普通高等学校全国统一招生考试(天津卷) 33---40
2006年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷) 41---43
2006年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷) 44---48
2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷) 49---57
2006年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷) 58---63
说明:全国卷III和全国卷Ⅰ相同,山东、浙江、福建、湖北、湖南、江西、安徽、辽宁、陕西理科综合能力试卷同全国卷Ⅰ。
2006年普通高等学校招生全国统一考试全国卷Ⅰ、III
选择题(每小题包括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)
14.某原子核X吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个α粒子。由此可知
A.A=7,Z=3 B.A=7,Z=4 C.A=8,Z=3 D.A=8,Z=4
15.红光和紫光相比,
A.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较大
B.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较大
C.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小
D.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较小
16.我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为
A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s
17.图中为一“滤速器”装置示意图。a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选 电子仍能够沿水平直线OO'运动,由O'射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是
A.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里
B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里
C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外
D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外
18.下列说法中正确的是:
A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大
B.气体体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大
C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加
D.分子a从远外趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大
19.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时,曲杆给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,砝码便做简谐运动,振动图线如图2所示。当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图线如图3所示。
若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅,则
A.由图线可知T0=4s
B.由图线可知T0=8s
C.当T在4s附近时,Y显著增大;当T比4s小得多或大得多时,Y很小
D.当T在8s附近时,Y显著增大;当T比8s小得多或大得多时,Y很小
20.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v。在此过程中,
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
21.如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则
A. Q1=Q2=Q3=Q4 B. Q1=Q2=2Q3=2Q4
C. 2Q1=2Q2=Q3=Q4 D. Q1≠Q2=Q3≠Q4
注意事项:
第Ⅱ卷用0.5mm的黑色签字笔或黑色墨水钢笔直接答在答题卡上。答在试题卷上无效。
22.(17分)
(1)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后,干涉现象消失
其中正确的是:_______________。
(2)现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有:待测电压表(量程2V,内阻约为4kΩ);电流表(量程1.2mA,内阻约500Ω);直流电源E(电动势约2.4V,内阻不计);固定电阻3个:R1=4000Ω,R2=10000Ω,R3=15000Ω;电键S及导线若干
要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
i.试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)
ii.电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV=______________。
23.(16分)天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v=km/s。
24.(19分)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。
25.(20分)有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示,电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点。已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α<<1)。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。
(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势ε至少应大于多少?
(2)设上述条件已满足,在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。
参考答案
14.A 15.B 16.B 17.AD 18.D 19.AC 20.B 21.A
22.(1)ABD
(2)i.电路如图
ii.
23.解:如图,A表示爆炸处,O表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度。用t1表示爆炸声直接传到O处所经时间,则有d=vt1 ①
用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经历时间,因为入射角等于反射角,故有
2=vt2 ②
已知t2-t1=Δt ③
联立①②③式,可得 h=
代入数值得h=2.0×103m
24.解:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿定律,可得
a=μg
设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有
v0=a0t v=at
由于a此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。
设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有
s0=a0t2+v0t' s=
传送带上留下的黑色痕迹的长度 l=s0-s
由以上各式得l=
25.解:(1)用Q表示极板电荷量的大小,q表示碰后小球电荷量的大小。要使小球能不停地往返运动,小球所受的向上的电场力至少应大于重力,则
q>mg
其中 q=αQ
又有Q=Cε
由以上三式有 ε>
(2)当小球带正电时,小球所受电场力与重力方向相同,向下做加速运动。以a1表示其加速度,t1表示从A板到B板所用的时间,则有
q+mg=ma1 d=a1t12
当小球带负电时,小球所受电场力与重力方向相反,向上做加速运动,以a2表示其加速度,t2表示从B板到A板所用的时间,则有
q-mg=ma2
d=a2t22
小球往返一次共用时间为(t1+t2),故小球在T时间内往返的次数
n=由以上关系式得n=
小球往返一次通过的电量为2q,在T时间内通过电源的总电量Q'=2qn
由以上两式可得
Q'=
2006年普通高等学校招生全国统一考试全国卷Ⅱ
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)
14.现有三个核反应:
①Na→Mg+e ②U+n→Ba+Kr+3n ③H+H→He+n
下列说法正确的是
A ①是裂变,②是β衰变,③是聚变 B ①是聚变,②是裂变,③是β衰变
C ①是β衰变,②是裂变,③是聚变 D ①是β衰变,②是聚变,③是裂变
`15.如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为
A 4μmg B 3μmg
C 2μmg D μmg
16.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度,V表示声波的速度(u<V),v表示接收器接收到的频率。若u增大,则
A v增大,V增大 B v增大,V不变
C v不变,V增大 D v减少,V不变
17.ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为F2。则以下说法正确的是
A 两处的电场方向相同,E1>E2 B 两处的电场方向相反,E1>E2
C 两处的电场方向相同,E1<E2 D 两处的电场方向相反,E1<E2
18.如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,质量相等。Q与轻质弹簧相连。设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于
A P的初动能 B P的初动能的1/2
C P的初动能的1/3 D P的初动能的1/4
19.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0,
A 当用频率为2υ0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子
B 当用频率为2υ0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hυ0
C 当照射光的频率υ大于υ0时,若υ增大,则逸出功增大
20.如图所示,位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在的平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab,使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于
A F的功率 B 安培力的功率的绝对值
C F与安培力的合力的功率 D iE
21.对一定量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则
A 当体积减小时,V必定增加
B 当温度升高时,N必定增加
C 当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化
D 当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变
第Ⅱ卷
22.(17分)
(1)现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡(图中用表示)的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1V~4V。
现有器材:直流电源E(电动势4.5V,内阻不计),电压表(量程4.5V,内阻约为4×104Ω),电流表(量程250mA,内阻约为2Ω),电流表(量程500mA,内阻约为1Ω),滑动变阻器R(最大阻值约为30Ω),电子键S,导线若干。
如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是 ,
下面两个电路应该选用的是 。
甲: 乙:
(2)一块玻璃砖用两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过表面)。现要测定此玻璃的析射率。给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器。
实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直。在纸上画出直线aa’和bb’,aa’表示镀银的玻璃表面,bb’表示另一表面,如图所示。然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图)。用P1、P2的连线表示入射光线。
为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4?
。
试在题图中标出P3、P4的位置。然后,移去玻璃砖与大头针。试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2。简要写出作图步骤。
。
写出θ1、θ2表示的折射率公式为n= 。
23.(16分)如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=5.0m,轨道在C处与水平地面相切。在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v0=5m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平面上的D点,求C、D间的距离s。取重力加速度g=10m/s2。
24.(19分)一质量为m=40kg的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10m/s2。
25(20分)如图所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1>B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1与B2的比值应满足什么条件?
参考答案:
14. C 15. A 16. B 17. D 18. B 19. AB 20. BD 21.C
22、(17分)
(1) , 甲 .
(2)ⅰ.在一侧观察、 (经折射,反射,再经折射后)的像,在适当的位置插上,使得与、的像在一条直线上,即让挡住、的像;再插上,让它挡住(或)的像和.、的位置如图.
ⅱ.①过、作直线与交于;
②过、作直线与交于;
③利用刻度尺找到的中点;
④过点作的垂线,过点作的垂线与相交与,如图所示,连接;
⑤,.
ⅲ.
评分参考:第(1)小题6分,每空3分.第(2)小题11分,ⅰ问6分,ⅱ问4分,ⅲ问1分. 、应该在玻璃砖的右下方,凡不在右下方的均不给ⅰ、ⅱ两问的分数.
23.(16分)
设小物体的质量为,经处时的速度为,由到经历的时间为,有
①
②
③
由①②③式并代入数据得
=1 m ④
评分参考:①、②、③、④式各4分.
24.(19分)
由图可知,在到的时间内,体重计的示数大于,故电梯应做向上的加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为,电梯及小孩的加速度为,由牛顿第二定律,得 ①
在这段时间内电梯上升的高度 ②
在到的时间内,体重计的示数等于,故电梯应做匀速上升运动,速度为时刻的瞬时速度,即 ③
在这段时间内电梯上升的高度 ④
在到的时间内,体重计的示数小于,故电梯应做向上的减速运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为,电梯及小孩的加速度为,由牛顿第二定律,得 ⑤
在这段时间内电梯上升得高度 ⑥
电梯上升的总高度 ⑦
由以上各式,利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据,解得
=9 m ⑧
评分参考:①式4分,②、③式各1分,④式3分,⑤式4分,⑥、⑦式各1分,⑧式4分.
25.(20分)
粒子在整个过程中的速度大小恒为,交替地在平面内与磁场区域中做匀速圆周运动,轨道都是半个圆周.设粒子的质量和电荷量的大小分别为和,圆周运动的半径分别为和,有
得分得分 ①
②
现分析粒子运动的轨迹.如图所示,在平面内,粒子先沿半径为的半圆运动至轴上离点距离为的点,接着沿半径为的半圆运动至点,的距离
③
此后,粒子每经历一次“回旋”(即从轴出发沿半径为的半圆和半径为的半圆回到原点下方的轴),粒子的坐标就减小.设粒子经过次回旋后与轴交于点,若即满足 ④
则粒子再经过半圆就能经过原点,式中=1,2,3,……为回旋次数.
由③④式解得 =1,2,3,…… ⑤
联立①②⑤式可得、应满足的条件:
=1,2,3,…… ⑥
评分参考:①、②式各得2分,求得⑤式12分,⑥式4分.解法不同,最后结果得表达式不同,只要正确的,同样得分.
2006年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
13.目前核电站利用的核反应是
A.裂变,核燃料为铀 B.聚变,核燃烧为铀
C.裂变,核燃烧为氘 D.聚变,核燃料为氘
14.使用电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是
A B C D
15.如图所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K、P中充满气体,Q为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则
A.气体体积膨胀,内能增加
B.气体分子势能减少,内能增加
C.气体分子势能增加,压强可能不变
D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中
16.水的折射率为n,距水面深h处有一个点光源,岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为
A.2 h tan(arc sin) B.2 h tan(arc sin n)
C.2 h tan(arc cos) D.2 h cot(arc cos n)
17.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处,树枝在10 s内上下振动了6次,鸟飞走后,他把50 g的砝码挂在P处,发现树枝在10 s内上下振动了12次.将50 g的砝码换成500 g砝码后,他发现树枝在15 s内上下振动了6次,你估计鸟的质量最接近
A.50 g B.200 g C.500 g D.550 g
18.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体,要确定该行星的密度,只需要测量
A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度
C.飞船的运行周期 D.行星的质量
19.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25;夹在A、B静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图所示力F作用后
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块B所受摩擦力大小是9 N
D.木块B所受摩擦力大小是7 N
20.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为I2 若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的
A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t
B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t
C.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t
D.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t
第Ⅱ卷(选择题 共180分)
21.(18分)
(1)游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图1所示,两测脚间狭缝的宽度为__________mm.用激光照射该狭缝,在屏上出现衍射条纹。如果减小狭缝的宽度,衍射条纹的宽度将变____________.
(2)某同学用图2所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.
①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A:(量程100 mA,内阻约2 );
A:(量程0.6 A,内阻约0.3 );
电压表:V1(量程5 V,内阻约5 );
V2(量程15 V,内阻约15 );
电源:E1(电动势为1.5 V,内阻为0.2 );
E2(电动势为4 V,内阻约为0.04 ).
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表___________,电压表______________,滑动变阻器________________,电源___________________.(填器材的符号)
②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图3所示.由图象可知,此灯泡在不不作时,灯丝电阻为___________;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为____________,灯泡实际消耗的电功率为___________W.
③根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的__________.
22.(16分)下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图,整个雪道由倾斜的滑雪道AB和着陆雪道DE,以及水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接。
运动员由助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,经2s在水平方向飞行了60m,落在着陆雪道DE上,已知从B点到D点运动员的速度大小不变,(g=10m/s2),求
(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小;
(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度。
23.(18分)如图1所示,真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图2所示.
将一个质量m=2.0×10-23 kg,电量q=+1.6×10-1C的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力.求:
(1)在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小;
(2)若A板电势变化周期T=1.0×10-5 s,在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放,粒子到达A板时动量的大小;
(3)A板电势变化频率多大时,在t=到t=时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子不能到达A板.
24.(20分)磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用,图1是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。
如图2所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m,工作时,在通道内沿z轴正方向加B=0.8T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两极板间的电压U=99.6V;海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m。
船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;
船以vs=5.0m/s的速度匀速前进。以船为参照物,海水以5.0m/s的速率涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水的速率增加到vd=8.0m/s。求此时金属板间的感应电动势U感。
船行驶时,通道中海水两侧的电压按U '=U-U感计算,海水受到电磁力的80%可以转换为船的动力。当船以vs=5.0m/s的速度匀速前进时,求海水推力的功率。
参考答案:
13.A 14.B 15.D 16.A 17.B 18.C 19.C 20.D
21.(18分)
(1)0.15 宽
(2)A2 V1 R1 E2
1.5 11.5 0.78
A
22.(16分)
(1)运动员从D点飞出时的速度
v=
依题意,下滑到助滑雪道末端B点的速度大小是30 m/s
(2)在下滑过程中机械能守恒,有
mgh=
下降的高度 h=
(3)根据能量关系,有mgh-Wt=
运动员克服阻力做功Wt=mgH- =3000 J
23. (18分)
电场强度E =
带电粒子所受电场力,F=ma
粒子在0时间内走过的距离为m
故带电粒在在时恰好到达A板
根据动量定理,此时粒子动量
kg·m/s
带电粒子在向A板做匀加速运动,在向A板做匀减速运动,速度减为零后将返回,粒子向A板运动的可能最大位移
要求粒子不能到达A板,有s < d
由,电势频率变化应满足
HZ
24.(20分)
(1)根据安培力公式,推力F1=I1Bb,其中I1=,R=ρ
则Ft= N
对海水推力的方向沿y轴正方向(向右)
(2)U感=Bu感b=9.6 V
(3)根据欧姆定律,I2= A
安培推力F2=I2Bb=720 N
对船的推力F=80%F2=576 N
推力的功率P=Fvs=80%F2vs=2 880 W
2006年普通高等学校全国统一招生考试(上海卷)
考生注意:
1.答卷前,考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚.
2.本试卷共10页,满分150分.考试时间120分钟.考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上.
3.本试卷一、四大题中,小题序号后标有字母A的试题,适合于使用一期课改教材的考生;标有字母B的试题适合于使用二期课改教材的考生;其它未标字母A或B的试题为全体考生必做的试题.不同大题可以选择不同的A类或B类试题,但同一大题的选择必须相同.若在同一大题内同时选做A类、B类两类试题,阅卷时只以A类试题计分.
4.第19、20、2l、22、23题要求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,而未写出主要演算过程的,不能得分.有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值和单位。
得分 评卷人
一.(20分)填空题.本大题共5小题,每小题4分.答案写在题中横线上的空白处或指定位置,不要求写出演算过程.
本大题中第l、2、3小题为分叉题。分A、B两类,考生可任选一类答题.若两类试题均做。一律按A类题计分.
A类题(适合于使用一期课改教材的考生)
1A. 如图所示,一束卢粒子自下而上进人一水平方向的匀强电场后发生偏转,则电场方向向 ,进人电场后,β粒子的动能 (填“增加”、“减少”或“不变”).
2A.如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a点在两导线的中间与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B,则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为 ,方向 .
3A.利用光电管产生光电流的电路如图所示.电源的正极应接在 端(填“a”或“b”);若电流表读数为8μA, 则每 秒从光电管阴极发射的光电子至少是 个(已知电子电量为 l.6×10-19C)
B类题(适合于使用二期课改教材的考生)
1B.如图所示,一束β粒子自下而上进人一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转,则磁场方向向,进人磁场后,p粒子的动能 (填“增加”、“减少”或“不变”)
2B.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数分别为nl和n2, 当负载电阻R中流过的电流为I时,原线圈中流过的电流为 ;现减小负载电阻R的阻值,则变压器的输入功率将 (填“增大”、“减小”或“不变”).
3B.右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡.光照射电阻R’时,其阻值将变得远小于R.该逻辑电路是 门电路(填“与”、“或”或“非”)。当电阻R’受到光照时,小灯泡L将 (填“发光”或“不发光”)。
公共题(全体考生必做)
4.伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动,首次发现了匀加速运动规律.伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则,他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程,并测出物块通过相应路程的时间,然后用图线表示整个运动过程,如图所示.图中OA表示测得的时 间,矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程,则图中OD的长度表示 .P为DE的中点,连接OP且延长交AE的延长线于B,则AB的长度表示 .
5.半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘,共轴固定连结在 一起,可以绕水平轴O无摩擦转动,大圆盘的边缘上固定有 一个质量为m的质点,小圆盘上绕有细绳.开始时圆盘静止, 质点处在水平轴O的正下方位置.现以水平恒力F拉细绳, 使两圆盘转动,若恒力 F=mg,两圆盘转过的角度θ= 时,质点m的速度最大.若圆盘转过的最大角度θ=π/3,则此时恒力F= 。
得分 评卷人
二.(40分)选择题.本大题共8小题,每小题5分.每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的.把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内.每一小题全选对的得5分;选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得O分.填写在方括号外的字母,不作为选出的答案.
6.人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是
(A)牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的.
(B)光的双缝干涉实验显示了光具有波动性.
(C)麦克斯韦预言了光是一种电磁波.
(D)光具有波粒两象性性.
7.卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析,提出
(A)原子的核式结构模型.
(B)原子核内有中子存在.
(C)电子是原子的组成部分.
(D)原子核是由质子和中子组成的.
8.A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图所示.设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为UA、UB,则
(A)EA = EB . (B)EA<EB. (C)UA = UB (D)UA<UB .
9.如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为P0)
(A)P0-ρg(h1+h2-h3)
(B)P0-ρg(h1+h3)
(C)P0-ρg(h1+h3- h2)
(D)P0-ρg(h1+h2)
10.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间Δt第一次出现如图(b)所示的波形.则该波的
(A)周期为Δt,波长为8L. (B)周期为Δt,波长为8L.
(C)周期为Δt,波速为12L /Δt (D)周期为Δt,波速为8L/Δt
11.在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是
(A)U1/I不变,ΔU1/ΔI不变.
(B)U2/I变大,ΔU2/ΔI变大.
(C)U2/I变大,ΔU2/ΔI不变.
(D)U3/I变大,ΔU3/ΔI不变.
12.如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为V时,受到安培力的大小为F.此时(A)电阻R1消耗的热功率为Fv/3.
(B)电阻 R。消耗的热功率为 Fv/6.
(C)整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ.
(D)整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v·
13.如图所示.一足够长的固定斜面与水平面的夹角为370,物体A以初速度V1从斜面顶端水平抛出,物体B在斜面上距顶端L=15m处同时以速度V2沿斜面向下匀速运动,经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足条件的是(sin37O=0.6,cos370=0.8,g=10 m/s2)
(A)V1=16 m/s,V2=15 m/s,t=3s.
(B)V1=16 m/s,V2=16 m/s,t=2s.
(C)V1=20 m/s,V2=20 m/s,t=3s.
(D)V1=20m/s,V2=16 m/s,t=2s.
得分 评卷人
三.(30分)实验题.
14.(5分)1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,并由此发现 .图中A为放射源发出的 粒子,B为
气.完成该实验的下列核反应方程
+ → 17 O+ .
15.(6分)在研究电磁感应现象实验中,
(1)为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实验器材中,选择必要的器材,在图中用实线连接成相应的实物电路图;
(2)将原线圈插人副线圈中,闭合电键,副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向 (填“相同”或“相反”);
(3)将原线圈拔出时,副线圈中的感生电流与 原线圈中电流的绕行方向 (填“相同”或“相反”).
16.(5分)为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时,所能承受的最大内部压强,某同学自行设计制作了一个简易的测试装置.该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器.测试过程可分为如下操作步骤:
a.记录密闭容器内空气的初始温度t1;
b.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t2;
c.用电加热器加热容器内的空气;
d.将待测安全阀安装在容器盖上;
e.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在容器内.
(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写: ; (2)若测得的温度分别为t1=27 oC,t2=87 oC,已知大气压强为1.0X105pa,则测试结果是:这个安全阀能承受的最大内部压强是 .
17.(7分)表格中所列数据是测量小灯泡 U-I关系的实验数据:
(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图 (填“甲”或“乙”);
(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而
(填“变大”、“变小”或“不 变”);
(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻 不计、电动势为3V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流 过灯泡b的电流约为 A.
18.(7分)有一测量微小时间差的装置,是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成.两个单摆摆动平面前后相互平行.
(1)现测得两单摆完成 50次全振动的时间
分别为 50.0 S和 49.0 S,则两单摆的周期差AT= s;
(2)某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差,具体操作如下:把两摆球向右拉至相同的摆角处,先释放长摆摆球,接着再释放短摆摆球,测得短摆经过若干次全振动后,两摆恰好第一次同时同方向通过某位置,由此可得出释放两摆的微小时间差.若测得释放两摆的时间差Δt=0.165s,则在短摆释放
s(填时间)后,两摆恰好第一次同时向 (填方向)通过 (填位置);
(3)为了能更准确地测量微小的时间差,你认为此装置还可做的改进是
。
四.(60分)计算题.本大题中第 19题为分叉题,分 A类、B类两题,考生可任选一题.若两题均做,一律按A类题计分.
A类题(适合于使用一期课改教材的考生)
得分 评卷人
19A.(10分〕一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内,开始时气体体积为V0,温度为270C.在活塞上施加压力,将气体体积压缩到 V0,温度升高到570C.设大气压强p0=l.0×105pa,活塞与气缸壁摩擦不计.
(1)求此时气体的压强;
(2)保持温度不变,缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到VO,求此时气体的压强.
B类题(适合于使用二期课改教材的考生)
得分 评卷人
19B.(10分)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,初始时气体体积为 3.O×10-3m3.用 DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K和1.0×105 Pa.推动活塞压缩气体,测得气体的温度和压强分别为 320K和1.0×105Pa.
(1)求此时气体的体积;
(2)保持温度不变,缓慢改变作用在活塞上的力,使气体压强变为 8.0×104Pa,求此时气体的体积.
公共题(全体考生必做)
得分 评卷人
20、(l0分)辨析题:要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.
某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度 V1=40 m/s,然后再减速到V2=20 m/s,
t1 = = …; t2 = = …; t= t1 + t2
你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.
得分 评卷人
21.(l2分)质量为 10 kg的物体在F=200 N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37O.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S。 (已知 sin37o=0.6,cos37O=0.8,g=10 m/s2)
得分 评卷人
22.(14分)如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进人磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求: (1)线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2;
(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V1;
(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
得分 评卷人
23.(l4分)电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,用图(a)所示的矢量表示.科学家在描述某类物质的电性质时,认为物质是由大量的电偶极子组成的,平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章,因而该物质不显示带电的特性.当加上外电场后,电偶极子绕其中心转动,最后都趋向于沿外电场方向排列,从而使物质中的合电场发生变化.
(1)如图(b)所示,有一电偶极子放置在电场强度为E。的匀强外电场中,若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ,求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩;
(2)求图(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中,电场力所做的功;
(3)求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时,其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能;
(4)现考察物质中的三个电偶极子,其中心在一条直线上,初始时刻如图(c)排列,它们相互间隔距离恰等于 1.加上外电场EO后,三个电偶极子转到外电场方向,若在图中A点处引人一电量为+q0的点电荷(q0很小,不影响周围电场的分布),求该点电荷 所受电场力的大小.
参考答案
一.(20分)填空题.本大题共5小题,每小题4分.答案写在题中横线上的空白处或指定位置,不要求写出演算过程.
1A.左,增加
2A.,垂直纸面向外
3A.a,5×1013
1B.垂直纸面向里,不变
2B.,增大
3B.非 ,发光
4.OA时间段的平均速度,A时刻的速度
5. 5.,
二.(40分)选择题.本大题共8小题,每小题5分.每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的.把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内.每一小题全选对的得5分;选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得0分.填写在方括号外的字母,不作为选出的答案.
6. BCD
7. A
8. AD
9. B
10. BC
11. ACD
12. BC 13. C
三.(30分)实验题.
14.质子,α,氮,N,He,H
15.(1)将电源、电键、变阻器(上、下各连一个接线柱)、小螺线管串联成一个回路,将电流计与大螺线管串联成一个回路。
(2)相反 (3)相同
16.(1)deacd (2)1.2×105Pa
17.(1)甲 (2)连成平滑曲线(略),变大 (3)0.07A
18.(1)0.02s (2)8.085s,平衡位置,向左(3)增大两摆摆长,同时使周期之差减小。
提示:此题做法物理学原理方面,有点类似于游标卡尺,由于两摆的周期之差0.02s,所以摆动一个周期时间上相差0.02s,要使两摆球第一次同时同方向通过某位置,必然两摆球振动的位相是一样的,所以要把0.165s在n次周期内分配完,则求得n=8.25,所以两摆球振动次数为8.25,则同时达到左边最高点(因它们都是从右边开始释放)。短摆运动时间为8.25×0.98s=8.085s.
用公式表示,设长摆运动时间为t,则为ω1t=ω2(t-Δt),代入数据有:0.02t=0.165,解得t=8.25s,因长摆的周期为1s,故长摆的振动次数也为8.25,此时位置为平衡位置且向左运动,短摆运动时间为8.25-0.165=8.085s,
四.(60分)计算题.本大题中第 19题为分叉题,分 A类、B类两题,考生可任选一题.若两题均做,一律按A类题计分.
19A.解:(1)由理想气体的状态方程有:p1=p0=1.65×105Pa
(2)由玻意耳定律有p2==1.1×105Pa
19B.解:(1)考虑状态变化前后压强不变,由状态方程有:V1=V0=3.2×10-3m3
(2)由玻意耳定律有:V2==4×10-3m3
20.解:不合理,理由是:如按以上计算,则质点完成位移为:+=278m≠218m。所以以上做法不对,而且说明最大速度一定比40m/s要小。
正确结果:设在直道上最大速度为v,则有s=+
代入数据并求解得:v=36m/s
则加速时间t1==9s,减速时间t2==2s最短时间为 t= t1 + t2=11s
21.解:对全过程应用动量定理有:
Fcosθt1=μ(mgcosθ+Fsinθ)t1+mgsinθ(t1+t2)+μmgcosθt2
代入数据解得μ=0.25
又考虑第二个过程,则由牛顿定律有a2=gsinθ+μgcosθ=8m/s2
第二过程的初速度为v=a2t2=10m/s
总位移为s=(t1+t2)=16.25s.
22.解:(1)下落阶段匀速进入,则有mg=f+,解得v2=
(2)由动能定理知,
离开磁场的上升阶段:(mg+f)h=mv12 ,下落阶段:(mg-f)h=mv22
由以上两式及第(1)问结果得:v1=
(3)分析线框在穿越磁场的过程,设刚进入磁场时速度为v0,由功能关系有:
mv02 -mv12 =(mg+f)(a+b)+Q
由题设知v0=2v1解得:Q=(mg+f)( (mg-f)-a-b)
23.解:(1)M=qE0lsinθ(2)W=qE0l(1-cosθ)
(3)只有当电极矩方向与场强共线时,此时无力矩,系统才可能力矩平衡,此时电极矩与场强夹角为0或180°。
当夹角为0时,要组成此系统,电场力做功为qEl,所以系统电势能为-qEl
当夹角为180°时,要组成系统,需克服电场力做功qEl,所以系统电势能为qEl
(3)中间的正负电荷对+q0的影响相互抵消,所以电场力大小为:F=q0E0-
2006年普通高等学校全国统一招生考试(天津卷)
14. 下列说法中正确的是
A.任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和
B.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的
D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
15.空气中两条光线 a和 b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如
图 1所示。方框内有两个折射率 n=1.5的玻璃全反射棱镜。图 2给出了两棱镜四种放
置方式的示意图,其中能产生图 1效果的是
16.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落
地。若不计空气阻力,则
A.垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定
B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
17.一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是
A. 1 t 时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小
B. 2 t 时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小
C. 3 t 时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大
D. 4 t 时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大
18.一个 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为
则下列叙述正确的是
A.X原子核中含有 86个中子
B.X原子核中含有 141个核子
C.因为裂变时释放能量,根据 ,所以裂变后的总质量数增加
D.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少
19.如图所示的电路中,电池的电动势为 E,内阻为 r,电路中的电阻 R1、R2 和 R3 的阻值都相同。在电键 S处于闭合状态下,若将电键 S1 由位置 1切换到位置 2,则
A.电压表的示数变大
B.电池内部消耗的功率变大
C.电阻 R2 两端的电压变大
D.电池的效率变大
20.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应
电流的正方向如图 1所示,当磁场的磁 感应强度 B随时间 t如图 2变化时,图 3中正确表示线圈中感应电动势 E变化的是
21.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U的加速电场,设
其初速度为零,经加速后形成横截面积为 S、电流为 I的电子束。已知电子的电量为
e、质量为 m,则在刚射出加速电场时,一小段长为△L的电子束内电子个数是
第Ⅱ卷
注意事项:
1.答卷前将密封线内的项目填写清楚。
2.用钢笔或圆珠笔直接答在试卷上。
3.本卷共 10 题,共 174 分。
22.(16分)(1)用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点 C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B求静置于水平槽前端边缘处,让 A球仍从 C处由静止滚下,A球和 B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的 O点是垂直所指的位置,若测得各落点痕迹到 O点的距离:OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,并知 A、B两球的质量比为 2:1,则未放 B球时 A球落地点是记录纸上的
点,系统碰撞前总动量 P与碰撞后总动量 P 的百分误差(结果保留一位有效数字)。
(2)一多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻
时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是 ,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是______。
(3)某研究性学习小组利用图 1所示电 路测量电池组的电动势 E和内阻r.根据实验数据绘出如图 2所示的 R—I1 图线,其中 R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得
到 E=_______V,r= ____。
23.(16分)如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1 的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,一端与质量为 m2 档的板 B相连,弹簧处于原长时,B恰位于滑道的末端 O点。A与 B撞时间极短,碰后结合在一起共同压缩弹簧,已知在 OM段 A、B 与水平面间的动摩擦因数均为_____,其余各处的摩擦不计,重力加速度为 g,求
(1)物块 A在与挡板 B碰撞前瞬间速度 v的大小;
(2)弹簧最大压缩量为 d时的弹性势能 Ep(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。
24.(18分)在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。
一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,恰
好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为 B ,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了 60°角,求磁感应强度 B多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
25.(22分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了 LMCX-3双星系统,它由可见星 A和不可见的暗星 B构成。两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者连线上的 O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示。引力常
量为 G,由观测能够得到可见星 A的速率 v和运行周期 T。
(1)可见星 A所受暗星 B的引力 FA 可等效为位于 O点处质量为 m 的星体(视为质点)
对它的引力,设 A和 B的质量分别为 m1、m2,试求 m (用 m1、m2 表示);
(2)求暗星 B的质量 m2 与可见星 A的速率 v、运行周期 T和质量 m1 之间的关系式;
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量 ms 的 2倍,它 将有可能成为黑洞。若可见星 A的速率 v=2.7×10 5 m/s,运行周期 T=4.7π×10 4 s,质量 m1=6ms,试通过估算来判断暗星 B有可能是黑洞吗?
(G=6.67×10 -11 N·m 2 /kg 2 ,ms=2.0×10 30 kg)
参考答案:
14.C 15.B 16.D 17.D 18.A 19.B 20.A 21.B
Ⅱ卷共 10题,共 174分。
22.(16分)
(1)P:2
(2)×100;调零(或重新调零);2.2×10 3 (或 2.2k)
(3)2.9;0.9
23.(16分)
(1)由机械能守恒定律,有
(2)A、B在碰撞过程中内力远大于外力,由动量守恒,有
A、B克服摩擦力所做的功
24.(18分)
(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷。
粒子由 A点射入,由 C点飞出,其速度方向改变了 90°,则粒子轨迹半径
r=R 又
(2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故 AD 弧所对圆心角 60°,粒子做圆周运动的半径
粒子在磁场中飞行时间
25.(22分)
(1)设 A、B的圆轨道半径分别为 1 r 、 2 r ,由题意知,A、B做匀速圆周运动的角速
度相同。设其为w。由牛顿运动定律,有
2006年普通高等学校全国统一招生考试(江苏卷)
17.下列情况中的速度,属于平均速度的是 ( )
A.百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/s
B.由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/s
C.返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/s D.子弹射到墙上时的速度为800m/s
18.关于重心,下列说法中正确的是 ( )
A.重心就是物体内最重的一点 B.物体发生形变时,其重心位置一定不变
C.物体升高时,其重心在空中的位置一定不变
D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时,其重心位置可能在横杆之下
19.关于物体的内能,下列说法中正确的是 ( )
A.物体的温度越高,其分子热运动的平均动能越小 B.物体的温度越高,其分子热运动的平均动能越大
C.只有做功才能改变物体的内能 D.只有热传递才能改变物体的内能
20.如图所示,用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上,
甲、乙两球均处于静止状态.已知两球带同种电荷,且甲球的电荷量大于乙球的电荷量,
F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力,则下列说法中正确的是 ( )
A.F1一定大于F2
B.F1一定小于F2
C.F1与F2大小一定相等
D.无法比较F1与F2的大小
21.关于磁感线,下列说法中正确的是 ( )
A.磁感线是实际存在于磁场中的线 B.磁感线上任意一点的切线方向,都跟该点的磁场方向一致
C.磁感线是一条条不闭合的曲线 D.磁感线有可能出现相交的情况
22.下列说法中正确的是 ( )
A.原子核由质子和中子组成 B.原子核由质子和电子组成
C.质子和中子都带正电 D.原子核的质量数一定等于电荷数
23.举世瞩目的“神舟”六号航天飞船的成功发射和顺利返回,显示了我国航天事业取得的巨大成就.已知地球的质量为M,引力常量为G,设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为厂,则飞船在圆轨道上运行的速率为 ( )
24.在医学上,光导纤维可以制成内窥镜,用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部.内窥镜有两组光导纤维,一组用来把光输送到人体内部,另一组用来进行观察.光在光导纤维中的传输利用了( )
A.光的折射 B.光的衍射 C.光的干涉 D.光的全反射
25.关于多用电表的使用,下列说法中正确的是 ( )
A.用电流挡测电流或用电压挡测电压前,必须检查机械零点 B.用电阻挡测电阻前,不需要检查机械零点
C.用电阻挡测电阻时,若从一个倍率变换到另一个倍率,不需要重新检查欧姆零点
D.用电阻挡测电阻时,被测电阻的阻值越大,指针向右转过的角度就越大
32.(4分)如图所示为一个弹簧振子做简谐运动的振动图象,
由图可知,该弹簧振子的振幅是_______cm,
振动频率是_______Hz.
33.(4分)一个500 匡的线圈,其电阻为5Ω,将它与电阻为 495Ω的电热器连成闭合电路.若在0.3s内,穿过线圈的磁匝量从0.03Wb均匀增加到0.09Wb,则线圈中产生的感应电动势为_______V,通立电热器的电流为 _______A.
34.(7分)列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s.
(1)求列车的加速度大小.
(2)若列车的质量是1.0×106kg,机车对列车的牵引力是1.5×105N,求列车在运动中所受的阻力大小.
35.(9分)如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻γ=5Ω,
电压表可视为理想电表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10V.
(1)电阻R2中的电流为多大
(2)路端电压为多大
(3)电源的电动势为多大
(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大
36.(9分)能源危机是制约现代社会发展的严重问题,开发和利用可再生能源是中国立足自身解决能源困扰的重要举措之一.
(1)现代人类大量燃烧煤、石油等化石燃料,打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中二氧化碳的含量迅速增加,导致气温升高.我们把这种现象称为“______________效应”.
(2)氢能是各国正在开发的新能源.氢能开发中氢气的制备是关键技术之一.目前,科学家正研究和开发利用太阳能、水能等可再生能源发电,通过电解水制得氢气,写出该反应的化学方程式____________________________氢能使用的主要途径是设法构成原电池,使氢气在原电池中转变为水.从能量转换的角度看,原电池是一种____________________的装置.
(3)水力发电利用了水能这一可再生能源.在西部大开发的壮丽画卷中,三峡工程是浓墨重彩的一笔.设三峡水库水面到发电站水轮机的落差为h,重力加速度为g,不计水的初速和所受的阻力,则水到达水轮机时的速率等于______________若每秒有质量为m的水通过水轮机,水力发电中将水的动能转化为电能的效率为V,则发电的功率等于_____________.
参考答案:
17.B 18.D 19.B 20.C
21.B 22.A 23.A 24.D 25.A
32.(共4分,每空2分) 10 0.5
33 .(共4分,每空2分) 100 0.2
34.(共7分)
(1)根据 ①
代入数据得a=0.1m/s2 ②
(2)设列车在运动中所受的阻力大小为f
由牛顿第二定律 F合=F牵-f=ma ③
代入数据解得f=5.0×104N ④
评分标准:本题共7分,其中第(1)问3分,第(2)问4分.
第(1)问中,①式2分 ②式1分.
35.(共9分)
(1)电阻R2中的电流
I=U2/R2 ①
代入数据得I=1A ②
(2)外电阻 ③
路端电太U=IR=15V ④
(3)根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r) ⑤
代入数据解得E=20V ⑥
(4)S1闭合而S2断开,电路中的总电流
I′=E/(R1+R2+r) ⑦
电压表示数U′=I′(R1+R2) ⑧
代入数据解得U′=16V ⑨
评分标准:本题共9分,其中第(1)~(3)问各2分,第(4)问3分.
第(1)~(3)问中,①~⑥式各给1分.
第(4)问中,⑦~⑨式各给1分.
其他解法,只要正确可参照以上标准给分.
36.(共9分)
(1)温室(2分) (2)2H2O 2H2↑+O2↑(2分)将化学能转变为电能(1分)
(3)(2分) ηmgh(2分)
2006年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)
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)
14.2006年我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功。假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间t,则起飞前的运动距离为
A.vt B. C.2vt D.不能确定
15.现有a、b、c三束单色光,其波长关系为.用b光束照射某种金属时,恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属,则可以断定
A.a光束照射时,不能发生光电效应
B.c光束照射时,不能发生光电效应
C.a光束照射时,释放出的光电子数目最多
D.c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最小
16.某核反应方程为H+H→He+X.已知H的质量为2.0136u. H的质量为3.018u, He的质量为4.0026u,X的质量为1.0087u.则下列说法中正确的是
A.X是质子,该反应释放能量 B.X是中子,该反应释放能量
C.X是质子,该反应吸收能量 D. X是中子,该反应吸收能量
17.如图所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计,则
A.杆由O到P的过程中,电路中电流变大
B.杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大
C.杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变
D.杆通过O处时,电路中电流最大
18.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只,且灯光正常发光。则
A.电流表的示数为A B.电源输出功率为1 200W
C.电流表的示数为A D.原线圈端电压为11 V
19.对一定质量的气体,下列说法中正确的是
A.温度升高,压强一定增大 B.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大
C.压强增大,体积一定减小 D.吸收热量,可能使分子热运动加剧、气体体积增大
20.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J 的功。那么,
A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B.P点的场强一定小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
21.质量不计的弹簧下端固定一小球。现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a(aA. x′1+x1=x2+x′2 B. x′1+x1C. x′1+ x′2= x1+x2 D. x′1+ x′2< x1+x2
第Ⅱ卷
22.(17分)
(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,①测摆长时,若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为 ;②测周期时,当摆球经过 位置时开始计时并计数l次,测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为 。
此外,请你从下列器材中选用所需器材,再设计一个实验,粗略测出重力加速度g,并参照示例填写下表(示例的方法不能再用)。
A.天平;B.刻度尺;C.弹簧秤;D.电磁打点计时器;E.带夹子的重锤;
F.纸带;G.导线若干;H.铁架台;I.低压交流电源;J.低压直流电源;
K.小车;L.螺旋测微器;M.斜面(高度可调,粗糙程度均匀)。
所选器材(只填器材序号) 简述实验方法(不要求写出具体步骤)
示例 B、D、E、F、G、H、I 安装仪器,接通电源,让纸带随重锤竖直下落。用刻度尺测出所需数据,处理数据,得出结果。
实验设计
(2)在“测定金属的电阻率”实验中,需要测量金属丝的长度和直径。现用最小分度为1 mm的米尺测量金属丝长度,图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置,测得的金属丝长度为 mm。在测量金属丝直径时,如果受条件限制,身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。如何较准确地测量金属丝的直径?请简述测量方法:
23.(16分)
荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°,万有引力常量为G。那么,
该星球表面附近的重力加速度g星等于多少?
若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少?
24.(19分)
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板 此时,电源的输出功率是多大?(取g=10 m/s2)
25.(20分)
如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T.小球1带正电,其电量与质量之比q1/m1=4 C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以v0=23.59 m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75 s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内。
(取g=10 m/s2)
问(1)电场强度E的大小是多少?
(2)(2)两小球的质量之比是多少?
参考答案
14.B 15.A 16.B 17.D 18.C 19.BD 20.AD 21.C
Ⅱ卷包括10小题,共174分。
22.(17分)
(1)①(2分); ②平衡(2分);(3分);
所选器材 简述实验方法
实验设计 A、C、E 用弹簧秤称出带夹子重锤的重力大小G,再用天平测出其质量m,则g=G/m。
或实验设计 B、D、F、G、I、K、M 安装仪器,接通电源,让纸带随小车一起沿斜面下滑。用刻度尺测出所需数据。改变斜面高度再测一次。利用两次数据,由牛顿第二定律算出结果。
①972.0 mm
②在铅笔上紧密排绕金属丝N匝,用米尺量出该N匝金属丝的宽度D,由此可以计算得出金属丝的平均直径为D/N
26.(16分)
(1)设人的质量为m,在星球表面附近的重力等于万有引力,有
mg星= ①
解得 g星= ②
设人能上升的最大高度为h,由功能关系得
mg星h= ③
解得 h= ④
24.(19分)
(1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A板时速度为零。
设两板间电压为UAB
由动能定理得 -mgd-qUAB=0- ①
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V ②
设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得
I= ③
滑动变阻器接入电路的电阻 ④
(2)电源的输出功率 P出=I2(R+R滑)=23 W ⑤
25.(20分)
(1)小球1所受的重力与电场力始终平衡 m1g=q1E ①
E=2.5 N/C ②
(2)相碰后小球1做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
q1v1B= ③
半径为 ④
周期为=1 s ⑤
∵两小球运动时间t=0.75 s=T
∴小球1只能逆时针经个圆周时与小球2再次相碰 ⑥
第一次相碰后小球2作平抛运动 ⑦
L=R1=v1t ⑧
两小球第一次碰撞前后动量守恒,以水平向右为正方向
m1v0=-m1v1+m2v2 ⑨
由⑦、⑧式得v2=3.75 m/s
由④式得17.66 m/s
∴两小球质量之比 ⑩
2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
第一部分 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,有选错的或不答的得0分。
1.下列对运动的认识不正确的是
A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动
B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因
C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动
D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去
2.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图1所示,下列说法正确的是
A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
B.20秒时,a、b两物体相距最远
C.60秒时,物体a在物体b的前方
D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距200m
3.下列说法正确的是
A.康普顿发现了电子
B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型
C.贝史勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象
D.伦从今琴发现了X射线
4.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是
A.第二类永动机违反能量守恒定律
B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加
C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
5.据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是
A.“人造太阳”的核反应方程是
B.“人造太阳”的核反应方程是
C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是
D.“人造太阳”核能大小的计算公式是
6.铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m,列车固有振动周期为0.315s。下列说法正确的是
A.列车的危险速率为
B.列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象
C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行
7.两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中,发生了图2所示的折射现象(>)。下列结论中正确的是
A.光束b的频率比光束a低
B.在水中的传播速度,光束a比光束b小
C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
D.若光束从水中射向空气,则光束b的临界角比光束a的临界角大
8.图3为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时致冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是
A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B.电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
9.目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波说法正确的是
A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间
B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C.测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D.波长越短的电磁波,反射性能越强
10.如图4所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2、下弧长为2的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且《L。先将线框拉开到如图4所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是
A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为
B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为
C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动
第二部分 非选择题(共110分)
二.本题共8小题,共110分。按题目要求作答。解答题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。
11.(9分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图5所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图5中、……),槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图6所示。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到_______________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了_____________________。
(2)每次将B板向内侧平移距离,是为了______________________ 。
(3)在图6中绘出小球做平抛运动的轨迹。
12.(11分)某同学设计了一个如图7所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3V)、电流表(量程0.6A,内阻小于1)、电阻箱(0~99.99)、滑动变阻器(0~10)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。
(1)该同学按图7连线,通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20。试分析该测量产生误差的原因是_________________________________________。
(2)简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:
①_______________________________________________________________________;
②_______________________________________________________________________;
(3)图8是由实验数据绘出的图象,由此求出待测干电池组的电动势E=____________V、内阻r=_____________ 。(计算结果保留三位有效数字)
13.(15分)(1)人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律?已知锌的逸出功为,用某单色紫外线照射锌板时,逸出光电子的最大速度为,求该紫外线的波长(电子质量,普朗克常量,)
(2)风力发电是一种环保的电能获取方式。图9为某风力发电站外观图。设计每台风力发电机的功率为40kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%,空气的密度是,当地水平风速约为,问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求?
14.(12分)某发电站的输出功率为,输出电压为4kV,通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线的电阻率为,导线横截面积为,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:
(1)升压变压器的输出电压;
(2)输电线路上的电压损失。
15.(14分)一个质量为的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数。从开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图10所示。求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功。取。
16.(16分)如图11所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为的匀质金属杆和,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H,导轨宽为L,导轨足够长且电阻不计,金属杆单位长度的电阻为r。现有一质量为的不带电小球以水平向右的速度撞击杆的中点,撞击后小球反弹落到下层面上的C点。C点与杆初始位置相距为S。求:
(1)回路内感应电流的最大值;
(2)整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量;
(3)当杆与杆的速度比为时,受到的安培力大小。
17.(16分)宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为。
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。
(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?
18.(17分)在光滑绝缘的水平桌面上,有两个质量均为,电量为的完全相同的带电粒子和,在小孔A处以初速度为零先后释放。在平行板间距为的匀强电场中加速后,从C处对着圆心进入半径为R的固定圆筒中(筒壁上的小孔C只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场。每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,进入磁场第一次与筒壁碰撞点为D,,如图12所示。延后释放的,将第一次欲逃逸出圆筒的正碰圆筒内,此次碰撞刚结束,立即改变平行板间的电压,并利用与之后的碰撞,将限制在圆筒内运动。碰撞过程均无机械能损失。设,求:在和相邻两次碰撞时间间隔内,粒子与筒壁的可能碰撞次数。
附:部分三角函数值
0.48
参考答案
1.C 2. C 3.BCD 4.D 5.AC 6.AD 7.C 8.BC 9.ACD 10.D
11. (1)斜槽末端水平 保持小球水平抛出的初速度相同
(2)保持相邻痕迹点的水平距离大小相同
(3)
12. (1)并联电阻箱后线路总阻值减小,从而造成总电流增大
(2)①调节电阻箱 R,断开开关K,将开关 S 接 D,记录电阻箱的阻值和电流表示数;
②断开开关D,再次调节电阻箱 R,将开关 S 接 D,记录电阻箱的阻值和电流表示数
(3)2.81 2.33
13.
15. 当物体在前半周期时由牛顿第二定律,得 F1-μmg=ma1
a1=( F1-μmg)/m=(12-0.1×4×10)/4=2m/s2
当物体在后半周期时,
由牛顿第二定律,得 F2+μmg= ma2
a2=( F2+μmg)/m=(4+0.1×4×10)/4=2m/s2
前半周期和后半周期位移相等 x1=1/2at 2 =0.5×2×22 =4m
一个周期的位移为 8m 最后 1s 的位移为 3m
83 秒内物体的位移大小为 x=20×8+4+3=167m
一个周期 F 做的功为 w1=(F1-F2)x1=(12-4)4=32J
力 F 对物体所做的功 w=20×32+12×4-4×3=681J
16.
17.
18.
当 n=1, K=2、3、4、5、6、7 时符合条件,K=1、8、9………不符合条件
当 n=2,3,4……….时,无化K=多少,均不符合条件
2006年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)
14.如图,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度va和vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力,下列关系式正确的是
A. ta>tb, vatb, va>vb
C. tatb, va>vb
15.宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h处释放,经时间t后落到月球表面(设月球半径为R)。据上述信息推断,飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为
A. B.
C. D.
16.如题16图,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被掩没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气体积减小.
A.从外界吸热 B.内能增大
C.向外界放热 D.内能减小
17.14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素。若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的,则该古树死亡时间距今大约
A.22920年 B.11460
C.5730年 D.2865年
18.题18图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形。当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方面运动,这些质点的x坐标取值范围是
A.2 cm≤x≤4 cm B.2 cmC.2cm≤x<3 cm D.2cm选择题二(本题包括3小题。每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
19.如图19图,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M经P到达N点的过程中
A.速率先增大后减小 B.速率先减小后增大
C.电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小
20.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如题20图所示,由此可知
A.棱镜内a光的传播速度比b光的小
B.棱镜内a光的传播速度比b光的大
C.a光的频率比b光的高
D.a光的波长比b光的长
21.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置,它们各有一边在同一水平内,另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度V2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是
A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+
B.cd杆所受摩擦力为零
C.路中的电流强度为
D.μ与V1大小的关系为μ=
第二部分(非选择题共174分)
22.(17分)(请在答题卡上作答)
(1)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据题22图1所示的表盘,被测电阻阻值为 Ω。若将该表选择旋钮置于1 mA挡测电流,表盘仍如题22图1所示,则被测电流为 mA。
(2)某同学用题22图2所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所以测量数据及其标记符号如题22图3所示。
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由……,取平均值g=8.667 m/s2;
方法B:由取平均值g=8.673 m/s2。
从数据处理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,对实验结果起作用的,方法A中有__________;方法B中有__________。因此,选择方法___________(A或B)更合理,这样可以减少实验的__________(系统或偶然)误差。本实验误差的主要来源有____________(试举出两条)。
23.(16分)(请在答题卡上作答)
三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和2.5 V,它们的额定电流都为0.3 A.若将它们连接成题23图1、题23图2所示电路,且灯泡都正常发光,
试求题23图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率;
分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更节能。
24.(19分)(请在答题卡上作答)
有人设想用题24图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电,电量与其表面积成正比。电离后,粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B,方向如图。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。半径为r0的粒子,其质量为m0、电量为q0,刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力。
()
试求图中区域II的电场强度;
试求半径为r的粒子通过O2时的速率;
讨论半径r≠r2的粒子刚进入区域II时向哪个极板偏转。
25.(20分)(请在答题卡上作答)
如题25图,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数)。A球从工边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为,碰撞中无机械能损失。重力加速度为g。试求:
(1)待定系数β;
(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力;
(3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度。
参考答案:
14.A 15.B 16.C 17.B 18.C 19.AC 20.BD 21.AD
第二部分(包括10小题,共174分)
27.(17分)
220 Ω
0.40 mA
S1,或S637.5,193.5
S1, S2, S3, S4, S5, S6或37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5
B
偶然
阻力[空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等],交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等。
23.(16分)
解 (1)由题意,在题23图1电路中:
电路的总电流 I总=IL1+ IL2+ IL3=0.9 A
U路程=E- I总r=2.55 V
UR2= U路程- UL3=0.05 V
IR2= I总=0.9 A
电阻R2消耗功率 PR2= IR2 UR2=0.045 W
(2)题23图1电源提供的电功率
P总= I总E=0.9×3 W=2.7 W
题23图2电源提供的电功率
P′总= I′总 E′=0.3×6W=1.8 W
由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而P′总< P总
所以,题23图2电路比题23图1电路节能。
24.(19分)
解 (1)设半径为r0的粒子加速后的速度为v0,则
设区域II内电场强度为E,则
v0 q0B= q0E
电场强度方向竖直向上。
(2)设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v,则
由 得
(3)半径为r的粒子,在刚进入区域II时受到合力为
F合=qE-qvB=qB(v0-v)
由可知,当
r>r0时,v0,粒子会向上极板偏转;
rv0,F合<0,粒子会向下极板偏转。
25.(20 分)
解(1)由mgR= mgR/4+ βmgR/4 得β=3
(2)设 A、B 碰撞后的速度分别为 v1、v2,则
1/2mv12=mgR/4 1/2βmv22 = βmgR/4
设向右为正、向左为负,解得
,方向向左
,方向向右
设轨道对 B 球的支持力为 N, B 球对轨道的压力为N′,方向竖直向上为正、
向下为负.
则方向竖直向下。
(3)设 A、B 球第二次碰撞刚结束时的速度分别为 V1、V2,则
解得
(另一组解:V1=—v1,V2=—v2 不合题意,舍去)
由此可得:
当 n为奇数时,小球 A、B 在第 n次碰撞刚结束时的速度分别与其第一
次碰撞刚结束时相同;
当 n为偶数时,小球 A、B 在第 n次碰撞刚结束时的速度分别与其第二
次碰撞刚结束时相同.
O
a
b
O'
图1
图2
y/cm
2
4
-4
0
4
6
8
1
3
5
7
-2
2
t/s
t/s
y/cm
4
2
-2
0
8
12
16
2
6
10
14
-1
1
图3
o
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
a
c
b
d
R
白炽灯
滤光片
单缝
双缝
遮光筒
屏
mA
A
B
+
-
+
-
d
ε
电解2011年普通高等学校招生全国统一考试物理试题与答案
TOC \o "1-3" \h \z \u 2011年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷) 2
2011年普通高等学校招生全国统一考试(新课标) 9
2011年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷) 18
2011年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) 25
2011年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷) 33
2011年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷) 40
2011年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷) 48
2011年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷) 55
2011年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷) 64
2011年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷) 71
2011年全国普通高等学校招生统一考试(上海卷) 80
2011年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷) 93
2011广东高考物理试题 103
2011年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷) 110
2011年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷)
物理部分
第I卷
二、选择题:本大题共8小题。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.关于一定量的气体,下列叙述正确的是
A.气体吸收的热量可以完全转化为功
B.气体体积增大时,其内能一定减少
C.气体从外界吸收热量,其内能一定增加
D.外界对气体做功,气体内能可能减少
15.如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和,且;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
16.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是
A.紫光、黄光、蓝光和红光
B.紫光、蓝光、黄光和红光
C.红光、蓝光、黄光和紫光
D.红光、黄光、蓝光和紫光
17.通常一次闪电过程历时约0.2~O.3s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×v,云地间距离约为l km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是
A.闪电电流的瞬时值可达到1×A
B.整个闪电过程的平均功率约为l×W
C.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m
D.整个闪电过程向外释放的能量约为6× j
18.已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为
A. B. C. D.
19.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球。如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比,
A.卫星动能增大,引力势能减小 B.卫星动能增大,引力势能增大
C.卫星动能减小,引力势能减小 D.卫星动能减小,引力势能增大
20.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为
A. B.
C. D.
21.一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2m,振幅为A。当坐标为x=0处质元的位移为且向y轴负方向运动时.坐标为x=0.4m处质元的位移为。当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时,x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为
A.、延y轴正方向 B. ,延y轴负方向
C.、延y轴正方向 D.、延y轴负方向
第Ⅱ卷
22.(6分)(注意:在试题卷上作答无效)
在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是__________。(填写步骤前面的数字)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为_________m。(结果保留l位有效数字)
23.(12分)(注意:在试题卷上作答无效)
使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。完成下列填空:
(1)仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作,则表笔a为_________ (填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为_________Ω.电流表的读数为_________mA,电阻箱的读数为_________Ω:
(3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为_________mA;(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_________V。(保留3位有效数字)
24.(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求:
(1)磁感应强度的大小:
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
25.(19分)(注意:在试卷上作答无效)
如图,与水平面成45°角的平面MN将空间分成I和II两个区域。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度从平面MN上的点水平向右射入I区。粒子在I区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用,电场强度大小为E;在II区运动时,只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点的距离。粒子的重力可以忽略。
26.(20分)(注意:在试题卷上作答无效)
装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因。
质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。
参考答案
选择题(共21小题,每小题6分,共126分)
A卷:1—5 CBBAC 6—10 DDCAC 11—13 BBA
B卷:1—5 BCABD 6—10 BDCCA 11—13 DAA
二、选择题
A卷:14 AD 15 C 16 B 17 AC 18 C 19 D 20 BD 21C
B卷:14 BC 15 C 16 A 17 AB 18 C 19 B 20 BD 21 D
非选择题(共13题,共174分)
22.(6分)
(1)④①②⑤③
(2)5×10-18
23.(12分)
(1)黑
(2)14.0 53.0 4.6
(3)102
(4)1.54
24.(15分)
(1)设小灯泡的额定电流为I0,有
①
由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为
②
此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有
③
联立①②③式得
④
(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为v,由电磁感应定律与欧姆定律得
⑤
⑥
联立①②③④⑤⑥式得
⑦
25.(19分)
带电粒子进入电场后,在电场力的作用下沿抛物线运动,其加速度方向竖直向下,设其大小为
a牛顿定律得
①
设经过时间,粒子从平面MN上的点P1进入磁场,由运动学公式和几何关系得
②
粒子速度大小V1为
③
设速度方向与竖直方向的夹角为α,则
④
此时粒子到出发点P0的距离为
⑤
此后,粒子进入磁场,在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,圆周半径为
⑥
设粒子首次离开磁场的点为P2,弧所张的圆心角为2β,则P1到点P2的距离为
⑦
由几何关系得
⑧
联立①②③④⑥⑦⑧式得
⑨
点P2与点P0相距
⑩
联立①②⑤⑨⑩解得
(11)
26.(20分)
设子弹初速度为,射入厚度为2d的钢板后,最终钢板和子弹的共同速度为V,由动量守恒得
①
解得
此过程中动能损失为
②
解得
分成两块钢板后,设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为和V1,由动量守恒得
③
因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力,射穿第一块钢板的动能损失为,由能量守恒得
④
联立①②③④式,且考虑到必须大于,得
⑤
设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为2,由动量定恒得
⑥
损失的动能为
⑦
联立①②⑤⑥⑦式得
⑧
因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力,由⑧式可得,射入第二块钢板的深度x为
⑨
2011年普通高等学校招生全国统一考试(新课标)
物理部分
第Ⅰ卷(选择题 共120分)
二、选择题:本大题共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是
15.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能可能
A.一直增大
B.先逐渐减小至零,再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小
D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大
16.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
17.如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则
A.
B.
C.
D.
18.电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是
A.只将轨道长度L变为原来的2倍
B.只将电流I增加至原来的2倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变
19.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105m/s,运行周期约为27天,地球半径约为6400km,无线电信号的传播速度为)
A.0.1s B..25s C.0.5s D.1s
20.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)
21.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板, 其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是
第Ⅱ卷
(一)必考题(11题,共129分)
22.(5分)
为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。
23.(10分)
利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。
s(m) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950
t(ms) 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4
s/t(m/s) 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22
完成下列填空和作图:
(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______;
(2)根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出图线;
(3)由所画出的图线,得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2(保留2位有效数字)。
24.(13分)
甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
25.(19分)
如图,在区域I(0≤x≤d)和区域II(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I,其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I,其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求
(1)粒子a射入区域I时速度的大小;
(2)当a离开区域II时,a、b两粒子的y坐标之差。
(二)选考题。
33.【物理——选修3-3】(15分)
(1)(6分)对于一定量的理想气体,下列说法正确的是______。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的内能不变,其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不段升高,其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大
(2)(9分)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。
34.【物理——选修3-4】
(1)振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点p,关于质点p振动的说法正确的是______。
A.振幅一定为A
B.周期一定为T
C.速度的最大值一定为v
D.开始振动的方向沿y轴向上活向下取决于它离波源的距离
E.若p点与波源距离s=vT,则质点p的位移与波源的相同
(2)一半圆柱形透明物体横截面如图所示,地面AOB镀银,(图中粗线),O表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点的入射,经过AB面反射后从N点射出,已知光线在M点的入射角为30,MOA=60,NOB=30。求
(i)光线在M点的折射角
(ii)透明物体的折射率
35.【物理——选修3-5】
(1)在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为0,该金属的逸出功为______。若用波长为(<0)单色光做实验,则其截止电压为______。已知电子的电荷量,真空中的光速和布朗克常量分别为e,c和h
(2)如图,ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上,BC之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触可不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连,是弹簧不能伸展,以至于BC可视为一个整体,现A以初速沿BC的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A,B分离,已知C离开弹簧后的速度恰为,求弹簧释放的势能。
参考答案
二、选择题
14.B 15 ABD 16 ABC 17 A 18 BD 19 B 20 D 21 A
三、非选择题
22.(1)R0 标准电流表(或A0)
(2)标准电流表(或A0)的读数仍为I
(3)平均值
23.(1)
(2)
(3)2.0(或在1.8~2.2范围内)
24.解:设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻)的速度为,第一段时间间隔内行驶的路程为S1,中速度为a;在第二段时间间隔内行驶的路程为S2,由运动学公式得
①
②
③
设汽车乙在时间的速度为,在第一、二段时间间隔内和驶的路程分别为。
同样有 ④
⑤
⑥
设甲、乙两车行驶的总路程分别为,则有
⑦
⑧
联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为
⑨
25.解:(1)设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C(在y轴上),半径为Ra1,粒子速率为va,运动轨迹与两磁场区域边界的交点为,如图。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
①
由几何关系得 ②
③
式中,由①②③式得
④
(2)设粒子a在II内做圆周运动的圆心为On,半径为,射出点为(图中末画出轨迹),
。由沦仑兹力公式和牛顿第二定律得
⑤
由①⑤式得 ⑥
三点共线,且由⑥式知点必位于
⑦
的平面上。由对称性知,点与点纵坐标相同,即
⑧
式中,h是C点的y坐标。
设b在I中运动的轨道半径为,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
⑨
设a到达点时,b位于点,转过的角度为α。如果b没有飞出I,则
⑩
(11)
式中,t是a在区域II中运动的时间,而
(12)
(13)
由⑤⑨⑩(11)(12)(13)式得
(14)
由①③⑨(14)式可见,b没有飞出I。点的y坐标为
(15)
由①③⑧⑨(14)(15)式及题给条件得,a、b两粒子的y坐标之差为
(16)
33.(1)ADE
(2)解:设玻璃管开口向上时,空气柱的压强为
①
式中,和g分别表示水银的密度和重力加速度。
玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x则
②
式中,为管内空气柱的压强,由玻意耳定律得
③
式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积,由①②③式和题给条件得
④
从开始转动一周后,设空气柱的压强为,则
⑤
由玻意耳定律得
⑥
式中,是此时空气柱的长度。由①②③⑤⑥式得
⑦
34.(1)ABE(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
(2)解:如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于氏面EF对称,Q、P和N
三点共线。
设在M点处,光的和射角为i,折射角为r,
。根据题意有
①
由几何关系得,,于是
②
且 ③
由①②③式得 ④
(ii)解:根据折射率公式有
⑤
由④⑤式得 ⑥
35.(1)
(2)解:设碰后A、B和C的共同速度的大小为v,由动量守恒得
①
设C离开弹簧时,A、B的速度大小为,由动量守恒得
②
设弹簧的弹性势能为,从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒,有
③
由①②③式得弹簧所释放的势能为
④
2011年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
物理部分
本部分,每小题6分,在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.表示放射性元素碘131(I)衰变的方程是
A. B.
C. D.
14.如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上
观察到干涉条纹,要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以
A.增大S1与S2的间距
B.减小双缝屏到光屏的距离
C.将绿光换为红光
D.将绿光换为紫光
15.由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的
A.质量可以不同 B.轨道半径可以不同
C.轨道平面可以不同 D.速率可以不同
16.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点
A.它的振动速度等于波的传播速度
B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长
D.它的振动频率等于波源振动频率
17.如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,
在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大。
18.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等
处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,
所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况。如图所示,
将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。
据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为
A.g B.2g C.3g D.4g
19.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L,
小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图
所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再
断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多
次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥
思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的
原因是
A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大 D.线圈的自然系数较大
20.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V(伏)与A(安)和(欧)的乘积等效。现有物理量单位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、(欧)和T(特),由他们组合成的单位都与电压单位V(伏)等效的是
A.J/C和N/C B.C/F和T-m2/s
C.W/A和C·T·m/s D.和T·A·m
第二部分(非选择题 共180分)
本部分共11小题,共180分。
21.(18分)
(1)用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个
部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接,旋动部件_____,使指针对
准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了
得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,
并按_____的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(2)如图2,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
①试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量 (填选项钱的序号),间接地解决这个问题
A.小球开始释放高度
B.小球抛出点距地面的高度
C.小球做平抛运动的射程
②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是 (填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量、
B.测量小球开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 (用②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为 (用②中测量的量表示)。
④经测定,,小球落地点的平均位置到O点的距离如图3所示。碰撞前,后m1 的动量分别为p1与p-,则p1:p-= ;
若碰撞结束时m2的动量为,则=11:
实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为
⑤有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据,分析计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为 cm
22.(16分)
如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为,小球保持静止,画出此时小球的受力图,并求力F的大小。
(2)由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。
23.(18分)
利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。
如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝。离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集,整个装置内部为真空。
已知被加速度的两种正离子的质量分别是和,电荷量均为。加速电场的电势差为U,离子进入电场时的初速度可以忽略,不计重力,也不考虑离子间的相互作用。
(1)求质量为的离子进入磁场时的速率;
(2)当磁感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距s;
(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽,可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分离。
设磁感应强度大小可调,GA边长为定值L,狭缝宽度为d,狭缝右边缘在A处;离子可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度。
24.(20分)
静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图所示的折线,图中和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A(0(1)粒子所受电场力的大小;
(2)粒子的运动区间;
(3)粒子的运动周期。
参考答案
第一部分,每题6分。
13—15 BCA 16—20 DABCB
第二部分
21.(8分)
(1)①S ③T 0刻线 ④ADC
(2)①C
②ADE或DEA或DAE
③m1·OM+m2·ON=m1·OP m1·OM2+m2·ON2=m1·OP2
④14 2.9 1~1.01
⑤76.8
22.(16分)
(1)受力图见右
根据平衡条件,应满足
拉力大小F=mgtanα
(2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒
则通过最低点时,小球的速度大小
根据牛顿第二定律
解得轻绳对小球的拉力
,方向竖直向上
23.(18分)
(1)加速电场对离子m1做的功 W=qU
由动能定理 ①
得
(2)由牛顿第二定律和洛仑兹力公式 利用①式得
离子在磁场中的轨道半径分别为 ②
两种离子在GA上落点的间距 ③
(3)质量为m1的离子,在GA边上的落点都在其入射点左侧2R1处,由于狭缝的宽度为d,因此落点区域的宽度也是d,同理,质量为m2的离子在GA边上落点区域的宽度也是d。
为保证两种离子能完全分离,两个区域应无交叠,条件为
④
利用②式,代入④式得
R1的最大值满足
得
求得最大值
24.(20分)
(1)由图可知,0与d(或-d)两点间的电势差为φ0
(2)设粒子在[—x,x]区间内运动,速率为v,由题意得
①
②
由①②得 ③
(3)考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期
根据牛顿第二定律,粒子的加速度
由匀加速直线运动
将④⑤代入,得
粒子运动周期
2011年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
物理部分
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将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,再选涂其他答案标号。
2.本卷共8题,每题6分,共48分。
一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1.下列能揭示原子具有核式结构的实验是
A.光电效应实验 B.伦琴射线的发现
C.粒子散射实验 D.氢原子光谱的发现
2.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力
A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
3.质点做直线运动的位移与时间的关系为(各物理量均采用国际单位),则该质点
A.第1s内的位移是5m B.前2s内的平均速度是6m/s
C.任意相邻的1s 内位移差都是1m D.任意1s内的速度增量都是2m/s
4.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线
垂直的转轴匀速转动,如图1所示。产生的
交变电动势的图像如图2所示,则
A.=0.005s时线框的磁通量变化率为零
B.=0.01s时线框平面与中性面重合
C.线框产生的交变电动势有效值为311V
D.线框产生的交变电动势频率为100HZ
5.板间距为的平等板电容器所带电荷量为时,两极板间电势差为,板间场强为现将电容器所带电荷量变为,板间距变为,其他条件不变,这时两极板间电势差,板间场强为,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
6.甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为,若x甲> x乙,则下列说法正确的是
A.甲光能发生偏振现象,乙光则不能发生
B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长
C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D.在同一均匀介质甲光的传播速度大于乙光
7.位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动。A刚好完成一次全振动时,在介质中形成简谐横波的波形如图所示。B是沿波传播方向上介质的一个质点,则
A.波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向。
B.此后的周期内回复力对波源A一直做负功。
C.经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长
D.在一个周期时间内A所收回复力的冲量为零
8.质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的
A.线速度 B.角速度
C.运行周期 D.向心加速度
9.(18)
(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数是G,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,则测力计的实数小于G,由此判断此时电梯的运动状态能是 。
(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是 mm。
(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量半圆形玻璃砖的折射率,开始玻璃砖位置如图中实线所示,使大头针、 圆心在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心 缓缓转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察、 的像,且 的像挡住的像,如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失,此时只需测量出 ,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的方法表示出折射率
(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻RX ,现备有下列器材:
A.电流表(量程100μA, 内阻约2kΩ);
B.电流表(量程500μA, 内阻约300Ω);
C.电流表(量程15V, 内阻约100kΩ);
D.电流表(量程50, 内阻约500kΩ);
E.直流电源(20V, 允许最大电流1A);
F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);
G.电键和导线若干。
电流表应选_________.电压表应_________.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
①_________________________________________.
②_________________________________________.
10.(16分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求
(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
11.(18分)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.1,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2,问
(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?
12.(20分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。
(1)当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子,试写出核反应方程。若碳11的半衰期t为20min,经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取2位有效数字)
(2)回旋加速器的原理如图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为f的交流电源上,位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可忽略,重力不计),它们在两盒之间被电场加速,D1、D2置于盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P,求输出时质子束的等效电流I与P、 B、R、f的关系式(忽略质子在电场中的运动时间,其最大速度远小于光速)。
(3)试推理说明:质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r是装置大、减小还是不变?
物理答案
I卷共8题,每题6分,共48分
1.C 2.A 3.D 4.B 5.C 6.BD 7.ABD 8.AC
Ⅱ卷共4题,共72分。
9.(18分)
(1)减速上升或加速下降
(2)1.706(1.704—1.708均可)
(3)玻璃砖直径边绕O点转过的角度
(4)B C
①电流表应采用内接的方法
②滑动变阻器应采用分压器方式的接法
10.(16分)
(1)粘合后的两球飞出轨后做平抛运动,竖直方向分运动为自由落体运动,有
①
解得 ②
(2)设球A的质量为m,碰撞前速度大小为v1把球A冲进轨道最低点时的重力势能为0,由机械能守恒定律知
③
设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2,由动量守恒定律知
④
飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有
⑤
综合②③④⑤式得
⑥
11.(8分)
(1)棒cd受到的安培力
①
棒cd在共点力作用下平衡,则
②
由①②式,代入数据得
I=1A ③
根据楞次定律可知,棒cd中的电流方向由d至c ④
(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等
Fab=Fcd
对棒ab,由共点力平衡知
⑤
代入数据解得
F=0.2N
(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量,由焦耳定律知 ⑥
Q=I2Rt ⑦
设棒ab匀速运动的速度大小为v,其产生的感应电动势
E=Blv ⑧
由闭合电路欧姆定律知
I ⑨
由运动学公式知在时间t内,棒ab沿导轨的位移
x=vt ⑩
力F做的功
W=Fx
综合上述各式,代入数据解得
W=0.4J
12.(20分)
(1)核反应方程为
①
设碳11原有质量为m0,经过t1=2.0h剩余的质量为mr,根据半衰其定义有
②
(2)设质子质量为m,电荷量为q,质子离子加速器时速度大小为v,由牛顿第二定律知
③
质子运动的回旋周期为
④
由回旋加速器工作原理可知,交流电源的频率与质子回旋频率相同,由周期T与频率f的关系得
⑤
设在t时间内离开加速器的质子数为N,则质子束从回旋加速器输出时的平均功率
⑥
输出时质子的等效电流
⑦
由上述各式得
⑧
若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样得分。
(3)方法一
设为同一盒中质子运动轨道半径的序数,相邻的轨道半径分别为、,在相应轨道上质子对应的速度大小分别为、D1、D2之间的电压为U,由动能定理知
⑨
由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力,
知,则
整理得 ⑩
因U、q、m、B均为定值,令由上式得
相邻轨道半径、之差
同理
因为,比较、得
<
说明随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r减小。
方法二:
设为同一盒中质子运动轨道半径的序数,相邻的轨道半径分别为rk、
,,在相应轨道上质子对应的速度大小分别为、,D1、D2之间的电压为U。
由洛化兹力充当质子做圆周运动的向心力,知,故
由动能定理知,质子每加速一次,其动能增量
以质子在D2盒中运动为例,第k次进入D2时,被电场加速次,速度大小为
同理,质子第次进入D2时,速度大小为
综合上述各式得
整理得
同理,对于相邻轨道半径、,,整理后有
由于,比较、得
<
说明随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r减小。用同样的方法也可得到质子在D1盒中运动时具有相同的结论。
2011年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)
高考物理试题及答案
单项题:本题共5小题,每小题3分,共计15分。每小题只有一个选项符合题意。
如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,旵石块侧面所受弹力的大小为
A. B.
C. D.
2.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中
A.穿过线框的磁通量保持不变
B.线框中感应电流方向保持不变
C.线框所受安掊力的全力为零
D.线框的机械能不断增大
3.如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB。若水流速度不变,两人在靜水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为
A.t甲<t乙
B.t甲=t乙
C.t甲>t乙
D.无法确定
4.如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于
A.0.3J
B.3J
C.30J
D.300J
5.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨一闪身垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。T=0时,将形状S由1掷到2。Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是
二、多项选择:本题共4小题,每小题4分,共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对得4分,选对不全得2分,错选或不答的得0分。
6.美国科学家Willard S.Boyle与George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明营区2009年度诺贝尔物理学奖。CCD是将光学量转变成电学量的传感器。下列器件可作为传感器的有
A.发光二极管 B。热敏电阻 C。霍尔元件 D。干电池
7.一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得,其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则
A.恒星的质量为 B.行星的质量为
C.行星运动的轨道半径为 D.行星运动的加速度为
8.一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面衢平行,不计粒子的重力。下列说法正确的有
A.粒子带电荷
B.粒子的加速度先不变,后变小
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小,后增大
9.如图所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有
A.两物块所受摩擦力的大小总是相等
B.两物块不可能同时相对绸带静止
C.M不可能相对绸带发生滑动
D.m不可能相对斜面向上滑动
三、简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。
10.(8分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白 记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_______N。
(2)下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对应的字母)
(A)应测量重物M所受的重力
(B)弹簧测力计应在使用前校零
(C)拉线方向应与木板平面平行
(D)改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
11.(10分) 某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻 器R’后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:
请根据实验数据作出U-R关系图象。
(2)用待测电阻RX替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R图象可得RX=_________ Ω。
(3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻,则测定结果将_________(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻器,便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定?
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答。若三题都做,则按AB两题评分。
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)如题12A-1图所示,一淙用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是
A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量
B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
(2)如题12A-2图所示,内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内,外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2。则在此过程中,气体分子平均动能_________(选增“增大”、“不变”或“减小”),气体内能变化了_____________。
(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为,结果保留一位有效数字)
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是
(A)同时被照亮
(B)A先被照亮
(C)C先被照亮
(D)无法判断
(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ .
(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下湍系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。
C.(选修模块3-5)(12分)
(1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是
(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为h ).
(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中,核反应吸收的能量,在该核反应中,X表示什么粒子?X粒子以动能EK轰击静止的,若EK=Q,则该核反应能否发生?请简要说明理由。
四、计算题:本题共3小题,共计47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。只与出最后答案的不能得分。有数值的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(15分)题13-1图为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只Rce=400 Ω的电阻,或只在de间接一只Rde=225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。
(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式;
(2)求只在ce间接400Ω的电阻时,原线圈中的电流I1;
(3)求ce和de 间线圈的匝数比。
14.(16分)如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)
(1)求小物块下落过程中的加速度大小;
(2)求小球从管口抛出时的速度大小;
(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于
15.(16分)某种加速器的理想模型如题15-1图所示:两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b,两极板间电压uab的变化图象如图15-2图所示,电压的最大值为U0、周期为T0,在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。若将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放,经电场加速后进入磁场,在磁场中运动时间T0后恰能再次从a 孔进入电场加速。现该粒子的质量增加了。(粒子在两极板间的运动时间不计,两极板外无电场,不考虑粒子所受的重力)
(1)若在t=0时刻将该粒子从板内a孔处静止释放,求其第二次加速后从b孔射出时的动能;
(2)现在利用一根长为L的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场,忽略其对管外磁场的影响),使题15-1图中实线轨迹(圆心为O)上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出,请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管;
(3)若将电压uab的频率提高为原来的2倍,该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速,才能经多次加速后获得最大动能?最大动能是多少?
2011年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)
物理部分
一、选择题(本题共17小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
14.如图所示,甲乙两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢若绳子质量不计,冰面可看成光滑的,则下列说法正确的是
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作
用力
C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛
的胜利。
D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利。
15.关于天然放射现象,下列说法正确的是
A.射线是由氦原子核衰变产生
B.射线是由原子核外电子电离产生
C.射线是由原子核外的内层电子跃迁产生
D.通过化学反应不能改变物质的放射性
16.如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈,上线圈两端与u=51sin314t V的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是
A.2.0 V B.9.0 V
C.12.7V D.144.0 V
17.“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为 (式中是入射角,是折射角,v1 、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知,入射点与出射点之间的距离是d,入射角为,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h为
A.
B.
C.
D.
二、选择题(本题共3小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
18.关于波动,下列说法正确的是
A.各种波均会发生偏振现象
B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹
C.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度
D.已知地震波纵波速度大于横波速度,此性质可用于横波的预警
19.为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,则
A.X星球的质量为
B.X星球表面的重力加速度为
C.登陆舱在r1与r2的轨道上运动时的速度大小之比是
D.登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为
20.利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上的两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L,一群质量为m电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度2d为的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是
A.粒子带正电
B.射出粒子的最大速度为
C.保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大。
D.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大。
非选择题部分(共180分)
非选择题部分共12题,共180分。
21.(10分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验,还须从下图中选取实验器材,其名称是 ① (漏选或全选得零),并分别写出所选器材的作用 ② 。
22.(10分)在探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路。M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中,电流表读书始终为I=1.25A,电压表读数U随OP间距离x的变化如下表:
x/mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2100 2200 2300 2400
U/V 3.95 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 6.93 7.02 7.15 7.85 8.50 9.05 9.75
(1)绘出电压表读数随间距离变化的图线;
(2)求出金属丝的电阻率,并进行比较。
23.(16分)如图甲所示,在水平面上固定有长为m、宽为m的金属“U”型导轨,在“U”型导轨右侧m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在时刻,质量为kg的导体棒以m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为,导轨与导体棒单位长度的电阻均为/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取m/s2)。
(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;
(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;
(3)计算4s内回路产生的焦耳热。
24.(24分)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量kg的混合动力轿车,在平直公路上以km/h匀速行驶,发动机的输出功率为kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动m后,速度变为。此过程中发动机功率的 用于轿车的牵引, 用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求
(1)轿车以在平直公路上匀速行驶,所受阻力的大小
(2)轿车以减速到过程中,获得的电能电 ;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能电 ,维持在匀速运动的距离。
25.(22分)如图甲所示,静电除尘装置中有长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道、当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集效率。当d=时,为81%(即离下板0.81范围内的尘埃能够被收集)。不过尘埃的重力及尘埃之间的相互作用:
(1)求收集效率为100%时,两板间距的最大值d;
(2)求收集效率为与两板间距d 的函数关系;
(3)若单位体积内的尘埃数为n,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃量与两板之间d的函数关系,并绘出图线。
参考答案
选择题部分共20小题,每小题6分,共120分
一、选择题
14—15CD 16—17AD
二、选择题
18.BD 19.AD 20.BC
非选择题部分共12题,共180分。
21.(10分)
①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码
或 电火花计时器、钩码、砝码
②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到拉力的大小,还可用于测量小车质量。
22.(10分)
(1)
(2)
通过计算可知,金属丝电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率。
电阻率的允许范围
23.(16分)
(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动,有
代入数据解得:,导体棒没有进入磁场区域。
导体棒在1s末已停止运动,以后一直保持静止,离左端位置仍为
(2)前磁通量不变,回路电动势和电流分别为
后回路产生的电动势为
回路的总长度为5m,因此回路的总电阻为
电流为
根据楞次定律,在回路中的电流方向是顺时针方向
(3)前2s电流为零,后2s有恒定电流,焦耳热为
24.(20分)
(1)汽车牵引力与输出功率关系
将代入得
当轿车匀速行驶时,牵引力与阻力大小相等,有
(2)在减速过程中,注意到发动机只有用于汽车的牵引。根据动能定理有
代入数据得
电源获得的电能为
(3)根据题设,轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为。在此过程中,由能量转化及守恒定律可知,仅有电能用于克服阻力做功
代入数据得
25.(22分)
(1)收集效率为81%,即离下板0.81的尘埃恰好到达下板的右端边缘,设高压电源的电压为U,则在水平方向有
①
在竖直方向有
②
其中
③
当减小两板间距时,能够增大电场强度,提高装置对尘埃的收集效率。收集效率恰好为100%时,两板间距即为。如果进一步减小,收集交率仍为100%。因此,在水平方向有
④
在竖直方向有
⑤
其中
⑥
联立①—⑥各式可得
⑦
(2)通过前面的求解可知,当时,收集效率均为100% ⑧
当时,设距下板处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,此时有
⑨
根据题意,收集效率为
⑩
联立①、②、③、⑨及⑩式可得
(3)稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量为
当,因此
当,因此
绘出的图线如下
2011年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)
物理部分
本大题每小题6分。每小题只有一个选项符合题意。
14.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落底声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)
A.10m B.20m
C.30m D.40m
15.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由气缸和活塞组成.开箱时,密闭于气缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如题15图所示.在此
过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分
子间相互作用,则缸内气体
A.对外做正功,分子的平均动能减小
B.对外做正功,内能增大
C.对外做负功,分子的平均动能增大
D.对外做负功,内能减小
16.核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天,会释放射线;铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时会辐射射线。下列说法正确的是
A.碘131释放的射线由氦核组成
B.铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量
C.与铯137相比,碘131衰变更慢
D.与铯133和铯137含有相同的质子数
17.介质中坐标原点0处的波源在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正向传播,t0时刻传到L处,波形如题17图所示。下列能描述x0处质点振动的图象是
18.在一次讨论中,老师问道:“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b 在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”有同学回答如下:
①c光的频率最大 ②a光的传播速度最小
③b光的折射率最大 ④a光的波长比b光的短
根据老师的假定,以上回答正确的是
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
19.如题19图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位
于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有
A.体中心、各面中心和各边中点
B.体中心和各边中点
C.各面中心和各边中点
D.体中心和各面中心
20.在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如题20图所示。电源内阻不计,导线连接良好,若将滑动的变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:
a.电珠L不亮;电流表示数几乎为零
b.电珠L亮度增加;电流表示数增大
c电珠L开始不亮;后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断
d.电珠L不亮;电流表从示数增大到线圈烧断
与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为
A.③①②④ B.③④②① C.③①④② D.②①④③
21.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如题21图所示。该行星与地球的公转半径比为
A. B.
C. D.
第二部分(非选择题共174分)
22.(19分)
(1)某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同,均为几欧姆,接法可能是题22图1中甲、乙两种之一,A、B和C是外接头。现有一组线圈断路,维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障,若测A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时,多用电表指针偏转分别如题22图2(a)、(b)、(c)所示,则测量中使用的欧姆档的倍率是 (填、、或),三组线圈的接法是 (填甲或乙),断路线圈是 (填①、②或③)。
(2)某同学设计了如题22图3所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10m/s2。
①为测量滑块的加速度a,须测出它在A、B间运动的 与 ,计算a的运动学公式是 ;
②根据牛顿运动定律得到a与m的关系为:
他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算。若要求a是m的一次函数,必须使上式中的 保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于 ;
③实验得到a与m的关系如题22图4所示,由此可知μ= (取两位有效数字)
23.(16分)有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如题23图所示,该机底面固定有间距为、长度为的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻,绝缘橡胶带上镀有间距为的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻,若橡胶带匀速运动时,电压表读数为,求:
(1)橡胶带匀速运动的速率;
(2)电阻R消耗的电功率;
(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
24.(18分)如题24图所示,静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列,质量均为m,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰,三车以共同速度又运动了距离L时停止。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍,重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞时间很短,忽略空气阻力,求:
(1)整个过程中摩擦阻力 所做的总功;
(2)人给第一辆车水平冲量的大小;
(3)第一次与第二次碰撞系统动能损失之比。
25.(19分)某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动,如题25图所示,材料表面上方矩形区域PP'N'N充满竖直向下的匀强电场,宽为d;矩形区域NN'M'M充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,长为3s,宽为s;NN'为磁场与电场之前的薄隔离层。一个电荷量为e、质量为m、初速为零的电子,从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场,电子每次穿越隔离层,运动方向不变,其动能损失是每次穿越前动能的10%,最后电子仅能从磁场边界M'N'飞出。不计电子所受重力。
(1)求电子第二次与第一次圆周运动半径之比;
(2)求电场强度的取值范围;
(3)A是的中点,若要使电子在A、间垂直于A飞出,求电子在磁场区域中运动的时间。
参考答案
第一部分
选择题(包括21小题,每小题6分,共126分)
14—21 BA DCCDA B
第二部分(包括10小疆.共174分)
22(19分)
(1)×1 乙 ③
(2)①位移 时间
②m′+m 滑块上
③=0.23(0.21—0 25)
23.(16分)
解:
(l)设电动势为,橡胶带运动速率为v
由:
得:
(2)设电功率为P
(3)设电流强度为I,安培力为F.克服安培力做的功为W
由:
得:
24(18分)
解:
(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W,则
(2)设第一车初速度为u0,第一次碰前速度为v1,碰后共同速度为u1;第二次碰前速度为v2,碰
后共同速度为u:;人给第一车的水平冲量大小为I.
由:
得:
(3)设两次碰撞中系统动能损失分别为△Ek1,和△Ek2.
由:△
△
得:△△Ek1/△Ek2=13/3
25.(19分)
解:
(1)设圆周运动的半径分别为R1、R2、……、Rn、Rn+1,…,第一和第二次圆周运动速率分别为v1和v2,动能分别为Ek1和Ek2
由:Ek2=0.81Ek1,R1=,R2=\
得:R2:R1=0.9
(2)设电场强度为E.第一次到达隔离层前的速率为v′
由:
得:
又由:
得:
(3)设电子在匀强磁场中,圆周运动的周期为T,运动的半圆周个数为n,运动总时间为t,
由题意,有:
得:n=2
又由:T=
得:
2011年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)
物理试题解析
二、选择题(本题共8小题。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项是正确的,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)
14.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外
A 气体分子可以做布朗运动
B 气体分子的动能都一样大
C 相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动
D 相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大
答案:C
解析:布朗运动是分子聚集体的运动,而不是单个分子的运动,所以A错误;不同气体分子速率不一定一样,B错误;气体分子质检的距离远大于分子力的作用范围,所以可以认为相互作用力微弱,可以自由移动,但分子间的距离还是不一样的,C对D错误。
15.下列说法正确的是
A 甲乙在同一明亮空间,甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛
B 我们能从某位置通过固定的注意透明的介质看见另一侧的所有景物
C 可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度
D 在介质中光总是沿直线传播
解析:A 由光路可逆知道A正确;由于存在光的全反射,所以不一定从介质看到另一侧的所有景物,B错误;可见光也是电磁波,他它们的速度可以相等,C错误;只有在同一均匀介质中光才能沿直线传播,D错误。
16.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,当Q点在t=0时的振动状态传到P点时,则
A.1cm<x<3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动
B.Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向
C. Q处的质点此时正在波峰位置
D. Q处的质点此时运动到p处
解析:B 由波动图像可知,质点Q在t=0时刻平衡位置向上振动,所以当Q的状态传到P时,刚好经历3/4周期,Q处于波谷位置,故B正确,CD错误;此刻1cm<x<3cm范围内的质点均在x 轴上面,其中1cm<x<2cm范围内质点向上运动,2cm<x<3cm范围内质点向下运动,A错误;
17.据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55Cancri e”该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的,母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的
A.轨道半径之比约为 B. 轨道半径之比约为2
18.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为v1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为v2,已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则
A. 吸收光子的能量为hv1 + hv2 B. 辐射光子的能量为hv1 + hv2
C. 吸收光子的能量为hv1 - hv2 D. 辐射光子的能量为hv2 – hv1
解析:D 由题意可能级K处于较高激发态,能级m处于较低激发态,而能级n处于最低能量状态。所以从能级k跃迁到能级m时候辐射出光子,能量为hv2 – hv1
19.如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:
打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则
A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
20.如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1A。
那么
A.线圈消耗的电功率为4W
B.线圈中感应电流的有效值为2A
C.任意时刻线圈中的感应电动势为e = 4cos
D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin
解析:AC 从图示位置开始计时时,电动势瞬时值满足,由题意知道,转过60°时的电动势为2v,所以电动势最大值为4V,C选项正确;电流最大值为2A,所以有效值为A,B错误;P=I2R=4W,A选项正确;知道,所以任意时刻的磁通量=sin
21.质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点。不计空气阻力且小球从末落地,则
A.整个过程中小球电势能变换了 mg2t2
B.整个过程中小球动量增量的大小为2mgt
C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2
D.从A点到最低点小球重力势能变化了 mg2t2
1.答题前,考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名,准考证号填写清楚,然后贴好条形码。请认真核准条形码上的准考证号,姓名和科目。
2.第Ⅱ卷共8页,请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试卷上作答无效
3.第Ⅱ卷共13题,共174分。
22(17分)
(1)(7分)某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与Y轴重合,在R从坐标原点以速度v=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为 Cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。(R视为质点)
解析:运动时间,所以水平方向平均速度为,瞬时速度为,由速度合成知此刻R的速度大小为5cm/s,由曲线运动条件知道D正确。
(2)(10分)为测量一电源的电动势及内阻
①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表
量程为1V、内阻大约为1K的电压
量程为2V、内阻大约为2K的电压
量程为3V、内阻大约为3K的电压
选择电压表 串联 K的电阻可以改转成量程为9V的电压表
解析:由后面第三问可知电压表读数会超过2V,所以选电压串联一个6K的电阻即可改成量程为9V的电压表。
② 利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表(此表用符号与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。
.根据以上试验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V时、电阻箱值为15.0;电压表示数为2.00V时,电阻箱的阻值为40.0,则电源的电动势E= V、内阻r=_________。
解析:由电路图知道电压表读数1.5V时候,路端电压为3.5V,读数为2V时,路端电压为6V,由代入数据得到,
23.(16分)
随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t,以54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5m/s2(不超载时则为5m/s2)。
(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?
(2)若超载货车刹车时正前方25m处停着总质量为1t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1 s后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?
24.(19分)
如图所示,间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上,S杆的两端固定在b1、b2点,K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂,绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑,K杆保持静止,Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长。取g=10 m/s2,sin=0.6,cos=0.8。求
(1)小环所受摩擦力的大小;
(2)Q杆所受拉力的瞬时功率
解析:(1)设小环受到摩擦力大小为,则由牛顿第二定律得到
......................................①
代入数据得到.................................②
说明:①式3分,②式1分
(2)设经过K杆的电流为I1,由K杆受力平衡得到
.........................................③
设回路总电流为I ,总电阻为R总,有
............................................④
...................................⑤
设Q杆下滑速度大小为,产生的感应电动势为E,有
......................................⑥
....................................⑦
..................⑧
拉力的瞬时功率为.........⑨
联立以上方程得到.......⑩
说明:③⑧式各3分,④⑤⑥各1分,⑦⑨⑩式各2分
25.(20分)
如图所示:正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长=1.8m,距地面h=0.8m。平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面,C板位于边界WX上,D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=5×10-13C的微粒静止于W处,在CD间加上恒定电压U=2.5V,板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场(微粒始终不与极板接触),然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面瞬时,静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度,在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场,滑块视为质点,滑块与地面间的动摩擦因数=0.2,取g=10m/s2
(1)求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板地极性;
(2)求由XY边界离开台面的微粒的质量范围;
(3)若微粒质量mo=1×10-13kg,求滑块开始运动时所获得的速度。
......................................⑥
联立③到⑥,代入数据得到
.....⑦
说明:③-⑥式子各1分,⑦式2分
(3)如图,微粒在台面以速度为v做以O点位圆心,R为半径的圆周运动;从台面边缘P点沿与XY边界成θ角飞出做平抛运动,落地点Q点,水平位移s,下落时间t。设滑块质量为M,滑块获得的速度后在t内与平台前侧面成φ角度方向,以加速度做匀减速直线运动到Q,经过位移为K,。由几何关系得到:.......⑧
2011年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)
物理部分
第Ⅰ卷(选择题),每小题6分,共120分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
14.一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上,现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块
A.处于静止状态
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不变
D.受到的合外力增大
15.实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长的变化符合科西经验公式:,其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示。则
A.屏上c处是紫光
B.屏上d处是红光
C.屏上b处是紫光
D.屏上a处是红光
16.一物体作匀加速直线运动,通过一段位移△x所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移△x所用的时间为t2. 则物体运动的加速度为
A. B. C. D.
17.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示,曲线上A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成角的方向以速度v0抛出,如图(b)所示。则在其轨迹最高点P处得曲率半径是
A. B.
C. D.
18.图(a)为示波管的原理图。如果在电极之间所加的电压按图(b)所示的规律变化,在电极之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是
19.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为
A. B.
C. D.
20.如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上,则t0可能属于的时间段是
A.
B.
C.
D.
第Ⅱ卷(非选择题 共180分)
考生注意事项:
用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答,在试卷上答题无效
21.(18分)
I.为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出。(g=9.8m/s2)
(1)作出m—l的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为________N/m
II.(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“ⅹ1k”挡拉,测量时指针偏转如图(a)所示。请你简述接下来的测量操作过程:
①______________________;
②______________________;
③______________________;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡。
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示。其中电压表内阻约为5k,电流表内阻约为5。图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接。
(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时,可用来测量_______;当S旋到位置 时,可用来测量电流,其中S选到位置_______时量程较大。
22.(14分)
(1)开普勤行星运动第三定律指出,行星绕太阳运动的椭圆轨道的正半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即是一个所有行星都相同的常量,将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G,太阳的质量为M。
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立,经测定月地距离为3.84×108 m月球绕地球运动的周期为2.36×106 s,试计算地球的质量M地=(G=6.67×10N·m/kg,结果保留一位有效数字)
23.(16分)
如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆行区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射人,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射人,经时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子运动加速大小
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
24.如图所示,M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态。现给小球一个竖直向上的初速度/s,g取10m/。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。
(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时加速度大小。
(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。
参考答案
第I卷共20小题,每小题6分,。
14.A 15.D 16.A 17.C 18.B 19.D 20.B
第II卷共11题,共180分。
21.(18分)
Ⅰ.(1)如图所示
(2)0.248~0.262
Ⅱ.(1)①断开待测电阻,将选择开关旋到“×100”档:
②将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”;
③再接入待测电阻,将指针示数×100,即为待测电阻阻值。
(2)如图所示
(3)电阻 1、2 1
22.(14分)
解:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有
①
于是有 ②
即 ③
(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得
④
解得 M地=6×1024kg ⑤
(M地=5×1024kg也算对)
23.(16分)
解:(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E。可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向,于是可知电场强度沿x轴正方向
且有 qE=qvB ①
又 R=vt0 ②
则 ③
(2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中作类平抛运动
在y方向位移 ④
由②④式得 ⑤
设在水平方向位移为x,因射出位置在半圆形区域边界上,于是
又有 ⑥
得 ⑦
(3)仅有磁场时,入射速度,带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,设轨道半径为r,由牛顿第二定律有
⑧
又 qE=ma ⑨
由③⑦⑧⑨式得 ⑩
由几何关系
即
带电粒子在磁场中运动周期
则带电粒子在磁场中运动时间
所以
24.(20分)
解:(1)设小球能通过最高点,且此时的速度为v1。在上升过程中,因只有重力做功,小球的机械能守恒。则
①
②
设小球到达最高点时,轻杆对小球的作用力为F,方向向下,则
③
由②③式,得 F=2N ④
由牛顿第三定律可知,小球对轻杆的作用力大小为2N,方向竖直向上。
(2)解除锁定后,设小球通过最高点时的速度为v2,此时滑块的速度为V。在上升过程中,因系统在水平方向上不受外力作用,水平方向的动量守恒。以水平向右的方向为正方向,有
⑤
在上升过程中,因只有重力做功,系统的机械能守恒,则
⑥
由⑤⑥式,得 v2=2m/s ⑦
(3)设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s1,滑块向左移动的距离为s2,任意时刻小球的水平速度大小为v3,滑块的速度大小为V/。由系统水平方向的动量守恒,得
⑦
将⑧式两边同乘以,得
⑨
因⑨式对任意时刻附近的微小间隔都成立,累积相加后,有
⑩
又
由式得
2011年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷)
物理部分
第Ⅰ卷(选择题)
本卷共18小题,每小题6分,共108分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求。
13.“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常数G,半径为R的球体体积公式,则可估算月球的A.密度 B.质量 C.半径 D.自转周期
14.如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A 点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是
A.减弱,紫光 B.减弱,红光 C.增强,紫光 D.增强,红光
15.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1,电阻R=20 ,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是
A.输入电压u的表达式u=20sin(50)V
B.只断开S1后,L1、L2均正常发光
C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大
D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8W
16. 如图所示,绷紧的水平传送带始2005年全国高考物理试题全集(12套)
目 录
TOC \o "1-1" \h \z \u 2005年高考理科综合能力测试Ⅰ(湖南、河北、河南、安徽、山西) 2
2005年高考理科综合Ⅰ(河北、河南、安徽、山西)参考答案 5
2005年高考理综全国卷Ⅱ物理部分(黑龙江、吉林、广西等用) 6
2005年高考理综全国卷Ⅱ物理部分(黑龙江、吉林、广西等用)参考答案 9
2005年高考理综物理部分Ⅲ(四川、陕西、贵州、云南、新疆、宁夏、甘肃、内蒙) 10
2005年高考理综物理部分Ⅲ(四川、陕西、云南等)参考答案 13
2005年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷) 14
2005年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)参考答案 18
2005年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科综合 19
200年高考理科综合试卷(天津卷)参考答案 22
2005年普通高等学校招生全国统一考试 物 理 (江苏卷) 24
2005年高考物理 (江苏卷)物理试题参考答案 29
2005年高考物理试题上海卷 32
2005年上海物理参考答案 38
2005年高考广东物理试题 40
2005年高考广东物理试题参考答案及评分标准 44
2005年江苏省高考综合考试理科综合试卷 49
2005年江苏省高考综合考试理综试卷参考答案 51
2005普通高等学校春季招生考试理科综合能力测试(北京卷) 52
2005普通高等学校春季招生考试理科综合能力测试(北京卷)参考答案 54
2005年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)(物理部分) 56
2005年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)(物理部分)参考答案 58
2005年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)(物理部分)及参考答案 58
2005年高考理科综合能力测试Ⅰ(湖南、河北、河南、安徽、山西)
二、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)
14.一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速大小为,g为重力加速度。人对电梯底部的压力为 ( )
A. B.2mg C.mg D.
15.已知π+介子、π—介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的,它们的带电量如下表所示,表中e为元电荷。
π+ π— u d
带电量 +e -e +
下列说法正确的是 ( )
A.π+由u和组成 B.π+由d和组成 C.π—由u和组成 D.π—由d和组成
16.把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得( )
A.火星和地球的质量之比 B.火星和太阳的质量之比
C.火星和地球到太阳的距离之比 D.火星和地球绕太阳运行速度大小之比
17.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线( )
A.从ab面射出
B.从ac面射出
C.从bc面射出,且与bc面斜交
D.从bc面射出,且与bc面垂直
18.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,周期为0.50s。某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1,P2,P3,……。已知P1和P2之间的距离为20cm,P2和P3之间的距离为80cm,则P1的振动传到P2所需的时间为 ( )
A.0.50 s B.0.13 s C.0.10 s D.0.20 s
19.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈, ad与bc间的距离也为l。t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是( )
20.如图,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域。不计重力,不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中。哪个图是正确的?( )
21.如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡( )
A.a的体积增大了,压强变小了
B.b的温度升高了
C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈
D.a增加的内能大于b增加的内能
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)
22.(17分)
(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的一另一端都有绳套(如图)。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉像皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。
其中正确的是 。(填入相应的字母)
(2)测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。
器材:量程3V的理想电压表,量程0.5A的电流表(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑线变阻器R′,电键K,导线若干。
①画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。
②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,U1,U2及R表示)
23.(16分)原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速)加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”,“竖直高度”;跳蚤原地上跳的“加速距离”,“竖直高度”。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50m,则人上跳的“竖直高度”是多少?
24.(19分)
如图,质量为的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为的物体C并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B刚离地时D的速度的大小是多少?已知重力加速度为g。
25.(20分) 图1中B为电源,电动势,内阻不计。固定电阻,R2为光敏电阻。C为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距。S为屏,与极板垂直,到极板的距离。P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成,它可绕轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时,R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度连续不断地射入C。已知电子电量,电子,电子质量。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变。
(1)设圆盘不转动,细光束通过b照射到R2上,求电子到达屏S上时,它离O点的距离y。(计算结果保留二位有效数字)。
(2)设转盘按图1中箭头方向匀速转动,每3秒转一圈。取光束照在a、b分界处时t=0,试在图2给出的坐标纸上,画出电子到达屏S上时,它离O点的距离y随时间t的变化图线(0—6s间)。要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值。(不要求写出计算过程,只按画出的图线评分。)
2005年高考理科综合Ⅰ(河北、河南、安徽、山西)参考答案
14.D 15.AD 16.CD 17.BD 18.C 19.B 20.A 21. BCD
22.(17分)
(1)C (2)①实验电路原理图如图。
②
23 . ( 16 分)
用a 表示跳蚤起跳的加速度,v表示离地时的速度,则对加速过程和离地后上升过程分别有
v2=2ad2 v2=2gh2
若假想人具有和跳蚤相同的加速度a ,令V表示在这种假想下人离地时的速度,H 表示与此相应的竖直高度,则对加速过程和离地后上升过程分别有
V2=2ad1 V2=2gH
由以上各式可得H=
代人数值,得 H=63m
24 . ( 19 分)
开始时,A、B 静止,设弹簧压缩量为x1,有
kx1=m1g ①
挂C并释放后,C向下运动,A 向上运动,设B刚要离地时弹簧伸长量为x2,有
kx2=m2g ②
B不再上升,表示此时A 和C的速度为零,C已降到其最低点。由机械能守恒,与初始状态相比,弹簧弹性势能的增加量为
ΔE=m3g(x1+x2)-m1g(x1+x2) ③
C换成D后,当B刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同,由能量关系得
(m3+m1)v2+m1v2=(m3+m1)g(x1+x2)-m1g(x1+x2)-ΔE ④
由③ ④ 式得(m3+2m1)v2=m1g(x1+x2) ⑤
由①②⑤式得v= ⑥
25. ( 20 分)
(1)设电容器C两板间的电压为U,电场强度大小为E,电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a , 穿过C的时间为t1,穿出时电子偏转的距离为y1 ,
U=
E=
eE=ma
t1=
y1=at12
由以上各式得
y1=()
代人数据得 y1=4.8×10-3m
由此可见y1<d,电子可通过C。
设电子从C穿出时,沿y 方向的速度为vy,穿出后到达屏S所经历的时间为t2,在此时间内电子在y 方向移动的距离为y2,
vy=at
t2=
y2=vyt2
由以上有关各式得y2=()
代人数据得 y2=1.92×10-2m
由题意 y = y1+y2=2.4×10-2m 。
( 2 )如图所示。
2005年高考理综全国卷Ⅱ物理部分(黑龙江、吉林、广西等用)
二、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)
14.如所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变,使其减小,则加速度
A.一定变小 B.一定变大
C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变
15.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb,a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb,则
A.na>nb B.navb D.va16.对于定量气体,可能发生的过程是
A.等压压缩,温度降低 B.等温吸热,体积不变
C.放出热量,内能增加 D.绝热压缩,内能不变
17.图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有( )
A.二种 B.三种 C.四种 D.五种
18.已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据,可以估算出的物理量有
A.月球的质量 B.地球的质量 C.地球的半径 D.月球绕地球运行速度的大小
19.一简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是
A.由波形图可知该波的波长
B.由波形图可知该波的周期
C.经周期后质元P运动到Q点
D.经周期后质元R的速度变为零
20.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图),线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是
21.图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P点场强方向指向MN的左侧?
A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
22.(17分)
(1)用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图。可读出圆柱的直径为 mm。
(2)利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻RA。图中R1、R2为电阻,K1、K2为电键,B是电源(内阻可忽略)。
①根据图1所给出的电路原理图,在图2的实物图上连线。
②已知R1=140Ω,R2=60Ω。当电键K1闭合、K2断开时,电流表读数为6.4mA;当K1、K2均闭合时,电流表读数为8.5mA。由此可以求出RA= Ω。(保留2位有效数字)
23.(16分)如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连,A、B的质量分别为mA、mB。开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物块A,使物块B上升。已知当B上升距离为h时,B的速度为v。求此过程中物块A克服摩擦力所做的功。重力加速度为g。
24.(19分)在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上),如图所示。已知电场方向沿z轴正方向,场强大小为E;磁场方向沿y轴正方向,磁感应强度的大小为B;重力加速度为g。问:一质量为m、带电量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴(x,y,z)上以速度v做匀速运动?若能,m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系?若不能,说明理由。
25.(20分)
质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动以速度v0与之发生正碰(碰撞时间极短)。碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L。碰后B反向运动。求B后退的距离。已知B与桌面间的动摩擦因数为。重力加速度为g。
2005年高考理综全国卷Ⅱ物理部分(黑龙江、吉林、广西等用)参考答案
14.B 15.AD 16.AC 17.C 18.BD 19.AD 20.C 21.ACD
22.答案:(1)42.12 (2)43Ω
电路见图
23.解:由于连结AB绳子在运动过程中未松,故AB有一样的速度大小,对AB系统,由功能关系有:
Fh-W-mBgh=(mA+mB)v2
求得:W=Fh-mBgh-(mA+mB)v2
24解:能
第一种情况:mg>qE,由平衡条件知洛仑兹力f 沿z轴正向,粒子以v沿x轴正向运动由匀速运动易知其条件是:mg-qE=qvB
第二种情况:mgqE-mg=qvB
25.解:设AB碰后A的速度为v1,则A平抛有:h=gt2 L=v1t
求得:v1=L ①
设碰后B的速度为v2 ,则对AB碰撞过程由动量守恒有:mv0=Mv1-mv2 ②
设B后退距离为s,对B后退直至停止过程,由动能定理::μmgs=mv22 ③
由①②③解得:s=(+v02-)
2005年高考理综物理部分Ⅲ(四川、陕西、贵州、云南、新疆、宁夏、甘肃、内蒙)
二、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)
l4.如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F 、方向如图所示的力去推它,使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小,则
A . a 变大
B .不变
C.a变小
D . 因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势
15.氢原子的能级图如图所示。欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,该氢原子需要吸收的能量至少是
A . 13.60eV
B .10.20eV
C . 0.54 eV
D . 27. 20eV
16.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部),
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
17.水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静 止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大,则
A.电容变大,质点向上运动 B.电容变大,质点向下运动
C.电容变小,质点保持静止 D.电容变小,质点向下运动
18.两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2。用n1、n 2分别表示水对两单色光的折射率,v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度
A . nl<n2、v1<v2 B.nl<n2、v1>v2 C.nl>n2、v1<v2 D.nl>n2、v1>v2
19. 一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。设气体分子向的势能可忽略,则在此过程中
A.外界对气体做功,气体分子的平均动能增加 C.气体对外界做功,气体分子的平均动能增加
B.外界对气体做功,气体分子的平均动能减少 D.气体对外界做功,气体分子的平均动能减少
20.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图所示,a 、b 、c为三个质元,a 正向上运动。由此可知
A.该波沿x 轴正方向传播
B . c 正向上运动
C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置
D.该时刻以后,b比c先到达离平衡位置最远处
21.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200 年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。 假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有
A.恒星质量与太阳质量之比 B.恒星密度与太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比 D.行星运行速度与地球公转速度之比
22 . ( 17 分)
( l )用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为_______mm。
( 2 )利用图中给定的器材测量电压表V的内阻Rv。图中B 为电源(内阻可忽略不计), R 为电阻箱,K 为电键。
① 将图中实物连接为测量所用的电路。
② 写出实验中必须记录的数据(用符号表示),并指出各符号的意义:_______________________________
__________________________
③ 用② 中记录的数据表示RV的公式为RV=___________。
23 . ( 16 分)图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B 。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的P 点。已知B 、v以及P 到O的距离l .不计重力,求此粒子的电荷q与质量m 之比。
24. ( 19分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B .它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k , C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d。重力加速度为g。
25. ( 20 分)如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自已刚好能回到高处A 。求男演员落地点C 与O 点的水平距离s。已知男演员质量m1,和女演员质量m2之比=2,秋千的质量不计,秋千的摆长为R , C 点比O 点低5R。
2005年高考理综物理部分Ⅲ(四川、陕西、云南等)参考答案
15. A 15.A 16.B 17.D 18.B 19.D 20. AC 21.AD
22.8.116(5 分,在8.116± 0 . 002 范围内都给5 分)
① 连线如图所示。
②R1、R2,它们是电阻箱的两次读数;U1、U2,它们是相应的电
压表的两次读数。
③
23.解:粒子初速v垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动,设其半径为R ,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,有
qvB=m
因粒子经O点时的速度垂直于OP .故OP 是直径,l=2R
由此得 =
24.解:令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知
mAgsinθ=kx1 ①
令x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知
kx2=mBgsinθ ②
F-mAgsinθ-kx2=mAa ③
由② ⑧ 式可得a= ④
由题意 d=x1+x2 ⑤
由①②⑤式可得d= ⑥
解:设分离前男女演员在秋千最低点B 的速度为v0,由机械能守恒定律
(m1+m2)gR=(m1+m2)v02
设刚分离时男演员速度的大小为v1,方向与v0相同;女演员速度的大小为v2,方向与v0相反,由动量守恒, (m1+m2)v0=m1v1-m2v2
分离后,男演员做平抛运动,设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t ,根据题给条件,由运动学规律, 4R=gt2 s=v1t
根据题给条件,女演员刚好回到A点,由机械能守恒定律, m2gR=m2v22
已知=2,由以上各式可得 s=8R
2005年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
14.下列关于热现象的说法,正确的是
A.外界对物体做功,物体的内能一定增加
B.气体的温度升高,气体的压强一定增大
C.任何条件下,热量都不会由低温物体传递到高温物体
D.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能
15.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是
A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、偏振现象 D.光的直线传播现象、光电效应现象
16.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献,联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法中不正确的是
A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B.根据ΔE=Δmc2可计算核反应的能量
C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量,表明此过程出现了质量亏损
D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能
17.一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示,波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时,介质中平衡位置坐标x=2m的质点所处位置及运动情况是
A.在其平衡位置下方且向上运动
B.在其平衡位置下方且向下运动
C.在其平衡位置上方且向上运动
D.在其平衡位置上方且向下运动
18.正弦交流电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接,R=100Ω,交流表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象,则
A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100πt (A)
B.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos50πt (A)
C.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=5cos100πt (V)
D.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=5cos50πt (V)
19.一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330m/s~340m/s,光速为3×108m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km。根据你所学的物理知识可以判断
A.这种估算方法是错误的,不可采用
B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察考间的距离
C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大
D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确
20.已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶4
21.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接,在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针和右偏转。由此可以判断
A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动,都能引起电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯和上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
第Ⅱ卷 非选择题
22.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电子元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:
第一步:用电压挡,对任意两接线柱正、反向测量,指针不发生偏转
第二步:用电阻×1000挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图1所示。
(1)第一步测量结果表明盒内______________________。
(2)图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是_______Ω,图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是__________Ω。
(3)请在图4的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
(4)一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。如果把图5中e、f两端用导线直接相连,小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连,使小灯泡仍可发光。那么,e端应连接到__________接线柱,f端应连接到_______接线柱。
23.(16分)是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。求
(1)小球运动到B点时的动能
(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R时的速度大小和方向
(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
24.(18分)真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中
(1)小球受到的电场力的大小及方向
(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量
(3)小球的最小动量的大小及方向。
25.(20分)下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸)。滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=2.5×10-6T/A。
已知两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动)。
(1)求发射过程中电源提供的电流强度。
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
(3)若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度为s'。设砂箱质量为M,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。
2005年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)参考答案
14.D 15. C 16.D 17.A 18.A 19.B 20.C 21.B
22.(18分)(1)不存在电源
(2)1200,500
(3)如下图所示
(4)c、a
23.(16分)(1)根据机械能守恒 Ek=mgR
(2)根据机械能守恒 ΔEk=ΔEp
mv2=mgR
小球速度大小 v=
速度方向沿圆弧的切线向下,与竖直方向成30°
(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒,在B点
NB-mg=m ,mgR=mvB2
解得 NB=3mg
在C点:NC=mg
24.(18分)(1)根据题设条件,电场力大小
Fe=mgtan37°=mg
电场力的方向水平向右
(2)小球沿竖直方向做匀减速运动,速度为v:vy=v0-gt
沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为a:ax==g
小球上升到最高点的时间t=,此过程小球沿电场方向位移:sx=axt2=
电场力做功 W=Fxsx=mv02
小球上升到最高点的过程中,电势能减少mv02
(3)水平速度vx=axt,竖直速度vy=v0-gt
小球的速度v=
由以上各式得出 g2t2-2v0gt+(v02-v2)=0
解得当t=时,v有最小值 vmin=v0
此时vx=v0,vy=v0,tanθ==,即与电场方向夹角为37°斜向上
小球动量的最小值为pmin=mvmin=mv0
最小动量的方向与电场方向夹角为37°,斜向上。
25.(20分)
(1)由匀加速运动公式 a==9×105m/s2
由安培力公式和牛顿第二定律,有 F=IBl=kI2l,kI2l=ma
因此 I==8.5×105A
(2)滑块获得的动能是电源输出能量的4%,即:PΔt×4%=mv2
发射过程中电源供电时间Δt==×10-2s
所需的电源输出功率为P==1.0×109W
由功率P=IU,解得输出电压:U==1.2×103V
(3)分别对砂箱和滑块用动能定理,有
fsM=MV2
f'sm=mV2-mv2
由牛顿定律f=-f'和相对运动sm=sM+s'
由动量守恒 mv=(m+M)V
联立求得fs'=·mv2
故平均冲击力f=·
2005年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科综合
14.下列说法中正确的是
A.一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大
B.一定质量的气体温度不变压强增大时,其体积也增大
C.气体压强是由气体分子间的斥力产生的
D.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强
15.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则
A.Q受到的摩擦力一定变小 B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变
16.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l,它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n,导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为
A.(2πl2nB)2/P
B.2(πl2nB)2/P
C.(l2nB)2/2P
D.(l2nB)2/P
17.某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21eV,用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷为1.6×10-19C,普朗克常量为6.63×10-34Js,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是
A.5.3×1014HZ,2.2J B.5.3×1014HZ,4.4×10-19J
C.3.3×1033HZ,2.2J D.3.3×1033HZ,4.4×10-19J
18.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为
A.动能减小 B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小 D.重力势能和电势能之和增加
19.图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动,则
A.该波的频率可能是125HZ
B.该波的波速可能是10m/s
C.t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向
D.各质点在0.03s内随波迁移0.9m
20.现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n,其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为
A. B. C. D.
21.土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10-11Nm2/kg2,则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)
A.9.0×1016kg B.6.4×1017kg C.9.0×1025kg D.6.4×1026kg
第Ⅱ卷
22.(16分)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
⑴将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。
⑵本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。
⑶将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数__________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
⑷已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=________,求得所测红光波长为__________nm。
23.(16分)图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。
24.(18分)如图所示,质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能EM为8.0J,小物块的动能为0.50J,重力加速度取10m/s2,求
⑴瞬时冲量作用结束时木板的速度v0;
⑵木板的长度L。
25.(22分)正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床诊断和治疗提供全新的手段。
⑴PET在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的,反应中同时还产生另一个粒子,试写出该核反应方程。
⑵PET所用回旋加速器示意如图,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距为d,在左侧D形盒圆心处放有粒子源S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示。质子质量为m,电荷量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计,质子在加速器中运动的总时间为t(其中已略去了质子在加速电场中的运动时间),质子在电场中的加速次数于回旋半周的次数相同,加速质子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U。
⑶试推证当R>>d时,质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计(质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响)。
200年高考理科综合试卷(天津卷)参考答案
14. A 15.D 16.B 17.B 18.C 19.A 20.D 21.D
22.⑴E D B ⑵单缝和双缝间距5cm~10cm,使单缝与双缝相互平行
⑶13.870 2.310 ⑷ ,6.6×102
23.由能量守恒定律得:mgv=P ①
代入数据得:v=4.5m/s ②
又 E=BLv ③
设电阻R与R的并联电阻为R,ab棒的电阻为r,有
④
⑤
P=IE ⑥
代入数据得:=6.0Ω ⑦
24.(1)设水平向右为正方向,有:I= ①
代入数据得:v=3.0m/s ②
(2)设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为、、,B在A上滑行的时间为t,B离开A时A和B的速度分别为和,有
③
④
其中=
⑤
设A、B相对于C的位移大小分别为s和s,有
⑥
s= ⑦
动量和动能之间的关系为: ⑧
⑨
木板A的长度 L=s-s ⑩
代入数据得:L=0.50m
25.(1)核反应方程为: ①
(2)设质子加速后最大速度为v,由牛顿第二定律得得: ②
质子的回旋周期为: ③
离频电源的频率为: ④
质子加速后的最大动能为: ⑤
设质子在电场中加速的次数为n,则: ⑥
又 t= ⑦
可解得:U= ⑧
(3)在电场中加速的总时间为: ⑨
在D形盒中回旋的意时间为 ⑩
故
即当Rd时,可以忽略不计。
2005年普通高等学校招生全国统一考试 物 理 (江苏卷)
第一卷(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.下列核反应或核衰变方程中,符号“X”表示中子的是
(A) (B)
(C) (D)
2.为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦,2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年.爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文,内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学,对现代物理学的发展作出了巨大贡献.某人学了有关的知识后,有如下理解,其中正确的是
(A)所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动
(B)光既具有波动性,又具有粒子性
(C)在光电效应的实验中,入射光强度增大,光电子的最大初动能随之增大
(D)质能方程表明:物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系
3.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型.图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个α粒子的运动轨迹.在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法中正确的是
(A)动能先增大,后减小
(B)电势能先减小,后增大
(C)电场力先做负功,后做正功,总功等于零
(D)加速度先变小,后变大
4.某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和Vo,则阿伏加德罗常数NA可表示为
(A) (B) (C) (D)
5.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用EKl、EK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能,则
(A)r1r2,EK1Era (D)r1>r2,EK1>EK2
6.在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.67x10—27kg,普朗克常量h=6.63x10—34J·s,可以估算德布罗意波长λ=1.82x10-10m的热中子动能的数量级为
(A)10—17J (B)10—19J (C)10—21J (D)10—24 J
7.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是 ,
(A)当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
(B)当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
(C)当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
(D)当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
8.一列简谐横波沿x轴传播.T=0时的波形如图所示,质点A与质点B相距lm,A点速度沿y轴正方向;t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处.由此可知
(A)此波的传播速度为25m/s
(B)此波沿x轴负方向传播 .
(C)从t=0时起,经过0.04s,质点A沿波传播方向迁移了1m
(D)在t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴负方向
9.分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度.一定质量的理想气体,其初始状态表示为(p0、V0、T0).若分别经历如下两种变化过程:
①从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中,温度保持不变(T1=T0);
②从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中,既不吸热,也不放热.
在上述两种变化过程中,如果V1=V2>V0,则
(A) p1 >p2,T1> T2 (B) p1 >p2,T1< T2 (C) p1 T2
10.如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升.若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKc,图中AB=BC,则一定有
(A)Wl>W2
(B)W1(C)EKB>EKC
(D)EKB第二卷(非选择题共110分)
二、本题共2小题,共22分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.
11.(10分)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2)
砝码质量m/10g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00
标尺刻度x/10m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50
(1)根据所测数据,在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量 的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为 N/m.
12.(12分)将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对.
(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4V ):先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R′,,使电流表指针偏转到满刻度的,读出此时R′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值Rg= Ω.
(2)将该表改装成量程为3V的电压表,需 (填“串联”或“并联”)阻值为R0= Ω的电阻.
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图.
三、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)A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出,初速度大小均为v0=10m/s.A球竖直向下抛出,B球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=l0m/s2.求:
(1)A球经多长时间落地
(2)A球落地时,A、B两球间的距离是多少
14.(12分)如图所示,R为电阻箱,为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.求:
(1)电源的电动势E和内阻r。
(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大 最大值Pm为多少
15.(14分)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).
(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜.试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.
(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.
16.(16分)如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力.
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少
(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处 从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少
17.(16分)如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向外和向里,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴.M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略.
(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0
(2)求两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上.
(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上,试在答题卡的图上定性地画出电子运动的轨迹.
(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.
18.(16分)如图所示,三个质量均为m的弹性小球用两根长均为L的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上.现给中间的小球B一个水平初速度v0,方向与绳垂直.小球相互碰撞时无机械能损失,轻绳不可伸长.求:
(1)当小球A、C第一次相碰时,小球B的速度.
(2)当三个小球再次处在同一直线上时,小球B的速度.
(3)运动过程中小球A的最大动能EKA和此时两根绳的夹角θ.
(4)当三个小球处在同一直线上时,绳中的拉力F的大小.
2005年高考物理 (江苏卷)物理试题参考答案
一、全题40分,每小题4分.
1、AC 2、BD 3、C 4、BC 5、B 6、C 7、C 8、AB 9、A 10、A
二、全题22分,其中11题10分,12题12分。
11.(1)
(2) 25.0
12.(1)100 (2)串联 9900 (3)
三、
13.(14分)
参考答案:(1)A球做竖直下抛运动:
将、代入,可得:
(2)B球做平抛运动:
将、代入,可得:
此时A球与B球的距离为:
将、、代入,得:
14.(12分) 参考答案:(
1)由闭合电路欧姆定律:
联立上式并代入数据解得:
(2)由电功率表达式:
将上式变形为:
由上式可知时有最大值
15.(14分) 参考答案:
(1)如右图所示
(2)
因为,所以
16.(16分) 参考答案:
(1)初始时刻棒中感应电动势:
棒中感应电流:
作用于棒上的安培力
联立得安培力方向:水平向左
(2)由功和能的关系,得,安培力做功
电阻R上产生的焦耳热
(3)由能量转化及平衡条件等,可判断:棒最终静止于初始位置
17.(16分) 参考答案:
(1)根据动能定理,得 由此可解得
(2)欲使电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上,应有
而由此即可解得
(3)电子穿过磁场区域而打到荧光屏上时运动的轨迹如图所示
(4)若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为,穿过磁场区域打到荧光屏上的位置坐标为,则由(3)中的轨迹图可得注意到和
所以,电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为
()
18.(16分) 参考答案:
(1)设小球A、C第一次相碰时,小球B的速度为,考虑到对称性及绳的不可伸长特性,小球A、C沿小球B初速度方向的速度也为,由动量守恒定律,得
由此解得
(2)当三个小球再次处在同一直线上时,则由动量守恒定律和机械能守恒定律,得
解得 (三球再次处于同一直线)
,(初始状态,舍去)
所以,三个小球再次处在同一直线上时,小球B的速度为(负号表明与初速度反向)
(3)当小球A的动能最大时,小球B的速度为零。设此时小球A、C的速度大小为,两根绳间的夹角为θ(如图),则仍由动量守恒定律和机械能守恒定律,得
另外,
由此可解得,小球A的最大动能为,此时两根绳间夹角为
(4)小球A、C均以半径L绕小球B做圆周运动,当三个小球处在同一直线上时,以小球B为参考系(小球B的加速度为0,为惯性参考系),小球A(C)相对于小球B的速度均为所以,此时绳中拉力大小为
2005年高考物理试题上海卷
一.(20分)填空题.本大题共5小题,每小题4分.答案写在题中横线上的空白处或指定位置,不要求写出演算过程.
本大题中第l、2、3小题为分叉题。分A、B两类,考生可任选一类答题.若两类试题均做。一律按A类题计分.
A类题(适合于使用一期课改教材的考生)
1A.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流时,通电直导线A受到水平向___的安培力作用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方向时,通电直导线A所受到的安培力方向水平向____.
2A.如图所示,实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置,
则图中的_____点为振动加强的位置,图中的_____点
为振动减弱的位置.
3A.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题,亚里士多德和伽利略存在着不同的观点.请完成下表:
亚里士多德的观点 伽利略的观点
落体运动快慢 重的物体下落快,轻的物体下落慢
力与物体运动关系 维持物体运动不需要力
B类题(适合于使用二期课改教材的考生)
2B.正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的.线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示,则此感应电动势的有效值为____V,频率为____Hz.
3B.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是_____.若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场,阴极射线将_____(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转.
公共题(全体考生必做) B类题(适合于使用二期课改教材的考生)
4.如图,带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为______,方向______.(静电力恒量为k)
5.右图中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系,图线②表示其输出功率一电流关系.该电池组的内阻为_____Ω.当电池组的输出功率为120W时,电池组的输出电压是_____V.
二.(40分)选择题.本大题共8小题,每小题5分.每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的.把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内.每一小题全选对的得5分;选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得O分.填写在方括号外的字母,不作为选出的答案.
6.2005年被联合国定为“世界物理年”,以表彰爱因斯坦对科学的贡献.爱因斯坦对物理学的贡献有
(A)创立“相对论”. (B)发现“X射线”.(C)提出“光子说”.(D)建立“原子核式模型”.
7.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,核反应方程为,下列说法中正确的是
(A)通过此实验发现了质子. (B)实验中利用了放射源放出的γ射线.
(C)实验中利用了放射源放出的α射线. (D)原子核在人工转变过程中,电荷数可能不守恒.
8.对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是
(A)A轮带动B轮沿逆时针方向旋转.
(B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转.
(C)C轮带动D轮沿顺时针方向旋转.
(D)D轮带动C轮沿顺时针方向旋转.
9.如图所示,A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中,位置A为摆球摆动的最高位置,虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点,则摆球在摆动过程中
(A)位于B处时动能最大.
(B)位于A处时势能最大.
(C)在位置A的势能大于在位置B的动能.
(D)在位置B的机械能大于在位置A的机械能.
10.如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩.在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之间的距离以 (SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做
(A)速度大小不变的曲线运动.
(B)速度大小增加的曲线运动.
(C)加速度大小方向均不变的曲线运动.
(D)加速度大小方向均变化的曲线运动.
11.如图所示,A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线OX从D点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流,随工变化规律的是
12.在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电量为q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动S距离时速度变为零.则
(A)物体克服电场力做功qES (B)物体的电势能减少了0.8qES
(C)物体的电势能增加了qES (D)物体的动能减少了0.8qES
13.A、B两列波在某时刻的波形如图所示,经过t=TA时间(TA为波A的周期),两波再次出现如图波形,则两波的波速之比VA:VB可能是
(A)1:3 (B)1:2
(C)2:1 (D)3:1
三.(32分)实验题.
14.(6分)部分电磁波的大致波长范围如图所示.若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象,可选用___________波段的电磁波,其原因是_______________________________________________________。
16.(6分)一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V,5W”的灯同时工作,电源电压恒为100V,电阻丝阻值R=100Ω(其阻值不随温度变化).现利用分压电路从电阻丝上获取电能,使灯正常工作.(1)在右面方框中完成所需电路;(2)电路中电流表的量程应选择___(选填:“0-0.6A”或“0-3A”);(3)灯正常工作时,与其并联的电阻丝长度为____m(计算时保留小数点后二位).
17.(7分)两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量.他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置(a、e为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中.对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同.经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路.
(1)滑动变阻器发生断路的是第___实验组;断路发生在滑动变阻器__段.
表一(第一实验组)
P的位置 a b c d e
的示数(A) 0.84 0.48 0.42 0.48 0.84
表二(第二实验组)
P的位置 a b c d X e
的示数(A) 0.84 0.42 0.28 0.21 0.84
(2)表二中,对应滑片P在X(d、e之间的某一点) 处的电流表示数的可能值为:
(A)0.16A (B)0.26A
(C)0.36A (D)0.46A
18.(7分)科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图(a)是对应的位移一时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度一时间图线,如图(b)中图线l、2、3、4、5所示.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是_____.
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做_____运动,表中X处的值为.
(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做_____运动,最后“小纸杯”做:运动.
(4)比较图(b)中的图线l和5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:_____________________________________________。
时间(s) 下落距离(m)
0.0 0.000
0.4 0.036
0.8 0.469
1.2 0.957
1.6 1.447
2.O X
四.(58分)计算题.本大题中第19题为分叉题.分A类、B类两题。考生可任选一题.若两题均做,一律按A类题计分.
A类题(适合于使用一期课改教材的考生)
19A.(10分)某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移S1 =3m,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速沿水平地面滑行S2 =8m后停止.已知人与滑板的总质量m=60kg.求
(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度.(空气阻力忽略不计,g=10m/s2)
B类题(适合于使用二期课改教材的考生)
19B.(10分)如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止.人与雪橇的总质量为70kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:
位置 A B C
速度(m/s) 2.0 12.0 0
时刻(s) 0 4 10
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小(g =10m/s2)
公共题(全体考生必做)
20.(10分)如图所示,带正电小球质量为m=1×10-2kg,带电量为q=l×10-6C,置于光滑绝缘水平面上的A点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度vB =1.5m/s,此时小球的位移为S =0.15m.求此匀强电场场强E的取值范围.(g=10m/s。)
某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEScosθ=-0得=V/m.由题意可知θ>0,所以当E >7.5×104V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动.
经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处 若有请予以补充.
22.(14分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为尺的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻尺消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
(g=10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
23.(14分)一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线.图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中Δt1=1.0×10-3s,Δt2=0.8×10-3s.
(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度;
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3.
2005年上海物理参考答案
一.填空题(共20分,每小题4分)
lA.右,右 2A.b,a
3A.物体下落快慢与物体轻重无关 维持物体运动需要力
2B.220(或),50 3B.电子,向下
4.,水平向左(或垂直薄板向左) 5.5,30
二.选择题(共40分,每小题5分)
6. A C 7.A C 8.BD 9.BC
l0.B C 11.C 12.A C D 13.ABC
三.实验题(共32分)
14.(6分) 微波; 要产生明显的衍射现象,波长应与缝的尺寸相近.
16.(6分) (1)如答图1 (2)0-3A (3)0.17(或)
17.(7分)
(1)二;d-e
(2)D
18.(7分)
(1)作出假设、搜集证据
(2)匀速运动,1.937
(3)加速度逐渐减小的加速运动,匀速运动
(4)图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动).
四.计算题(共58分)
19A.(10分)(1)设滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力为厂,根据动能定理有: (1)
由式(1)解得:
(2)人和滑板一起在空中做平抛运动,
设初速为v0,飞行时间为t,根据平抛运动规律有: (3)
(4)
由(1)、(4)两式解得: (5)
19B.(10分)
(1)从A到B的过程中,人与雪橇损失的机械能为:
ΔE=(70×10×20+×70×2.02-×70×12.02)J=9100J
(2)人与雪橇在Bc段做减速运动的加速度:
根据牛顿第二定律 :f=ma=70×(-2)N=-140N
20.(10分)
该同学所得结论有不完善之处.
为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力,即:qEsinθ≤mg
所以
即:7.5×104V/m<E≤1.25×105V/m
22.(14分)
(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律:mgsinθ-μmgcosθ=ma ①
由①式解得a=10×(O.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2 ②
(2夕设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ一μmgcos0一F=0 ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率:Fv=P ④
由③、④两式解得 ⑤
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B ⑥
P=I2R ⑦
由⑥、⑦两式解得 ⑧
磁场方向垂直导轨平面向上
23.(14分)
(1)由图线读得,转盘的转动周期T=0.8s ①
角速度 ②
(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为:由于脉冲宽度在逐渐变窄,表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少,即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加,因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动).
(3)设狭缝宽度为d,探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1,第i个脉冲的宽度为△ti,激光器和探测器沿半径的运动速度为v.
③
r3-r2=r2-r1=vT ④
r2-r1= ⑤
r3-r2= ⑥
由④、⑤、⑥式解得:
2005年高考广东物理试题
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,有选错的或不答的得0分。
1.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是
A.车速越大,它的惯性越大 B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长 D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
2.下列说法不正确的是
A.是聚变 B.是裂变
C.是α衰变 D.是裂变
3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图1中实线所示,t=0.2s时刻的波形如图1中的虚线所示,则
A.质点P的运动方向向右 B.波的周期可能为0.27s
C.波的频率可能为1.25Hz D.波的传播速度可能为20m/s
4.封闭在气缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,以下说法正确的是
A.气体的密度增大 B.气体的压强增大
C.气体分子的平均动能减小 D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
5.如图2所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确的是
A.红光的偏折最大,紫光的偏折最小 B.红光的偏折最小,紫光的偏折最大
C.玻璃对红光的折射率比紫光大 D.玻璃中紫光的传播速度比红光大
6.如图3所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,导体棒在运动过程中
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒
7.光纤通信是一种现代通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前,我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的是
A.光纤通信利用光作为载体来传播信息
B.光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理
C.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
D.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
8.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是
A.电磁波是横波 B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波能产生干涉和衍射现象 D.电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直
9.钳形电流表的外形和结构如图4(a)所示。图4(a)中电流表的读数为1.2A 。图4(b)中用同一电缆线绕了3匝,则
A.这种电流表能测直流电流,图4(b)的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流,图4(b)的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流,图4(b)的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图4(b)
的读数为3.6A
10.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图5所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为θ。当滑动变阻器R的滑片在a位置时,电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,电流表的读数为I2,夹角为θ2,则
A.θ1<θ2,I1θ2,I1>I2
C.θ1=θ2,I1=I2 D.θ1<θ2,I1=I2
二、本题共8小题,共110分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。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。
11.(9分)
⑴如图6所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______、③______、④______、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光,为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取____________或_____________的方法。
⑵如图7所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是_______m/s,小车运动的加速度计算表达式为________________,加速度的大小是_______m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
12.(11分)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其它备用的仪表和器具有:盛有热水的热水杯(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干。
⑴在图8(a)的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。
⑵根据电路图,在图8(b)的实物图上连线。
⑶简要写出完成接线后的主要实验步骤______________________。
13.(16分)
⑴如图9所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55eV的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图9中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。
⑵热力学第二定律常见的表述有两种。
第一种表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化;
第二种表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
图10(a)是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图:外界对制冷机做功,使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10(b)。根据你的理解,热力学第二定律的实质是_________________________。
14.(12分)如图11所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动4.0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点。求A、C间的距离(取重力加速度g=10m/s2)。
15.(13分)已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:
同步卫星绕地球作圆周运动,由得
⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由。如不正确,请给出正确的解法和结果。
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
16.(16分)如图12所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4与A1A3的夹角为60 。一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30 角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)。
17.(16分)如图13所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l,t=0时,磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点。
⑴要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?
⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?
18.(17分)如图14所示,两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m。质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端。C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时,三个物体处于静止状态。现给C施加一个水平向右,大小为的恒力F,假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起,要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?
2005年高考广东物理试题参考答案及评分标准
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选 项 AC C C BD B AD AD ACD C D
11.(9分)
⑴②滤光片 ③单缝 ④双缝 减小双缝间距离,增大双缝到屏的距离。
⑵0.86,,0.64
12.(11分)
(1)如答图1
(2)如答图2所示。
(3) ①往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出温度计值;
调节滑动变阻器,快速测出电流表和电压表的值;
③重复①~②,测量不同温度下的数据;
④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。
13.(16分)
(1)氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,满足:
hν=En-E2=2.55eV (1)
En=hν+E2=-0.85eV,所以n=4 (2)
基态氢原子要跃迁到n=4的能级,应提供:
ΔE=E4-E1=12.75eV (3)
跃迁图见答图3
(2)图见下面。热力学第二定律的实质是:自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。
14.(12分)
匀减速运动过程中,有:
(1)
恰好作圆周运动时物体在最高点B满足:
mg=m
=2m/s (2)
假设物体能到达圆环的最高点B,由机械能守恒:
(3)
联立(1)、(3)可得
=3m/s
因为>,所以小球能通过最高点B。
小球从B点作平抛运动,有:
2R= (4)
(5)
由(4)、(5)得:
=1.2m (6)
15.(13分)
(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。
正确的解法和结果是: ①
得 ②
(2)方法一:对月球绕地球作圆周运动,由得 ③
方法二:在地面重力近似等于万有引力,由得 ④
16.(16分)
设粒子的入射速度为v,已知粒子带正电,故它在磁场中先顺时针做圆周运动,再逆时针做圆周运动,最后从A4点射出,用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区Ⅱ磁感应强度、轨道半径和周期
①
②
③
④
设圆形区域的半径为r,如答图5所示,已知带电粒子过圆心且垂直A3A4进入Ⅱ区磁场,连接A1A2,△A1OA2为等边三角形,A2为带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心,其半径
⑤
圆心角,带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间为
⑥
带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点,即
R=r ⑦
在Ⅱ区磁场中运动时间为
⑧
带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间
⑨
由以上各式可得
⑩
17.(16分)
(1)由题意可知:板1为正极,板2为负极 ①
两板间的电压U= ②
而:S=πr2 ③
带电液滴受的电场力:F=qE= ④
故:F-mg=-mg=ma
a=-g ⑤
讨论:
一.若 a>0
液滴向上偏转,做类似平抛运动
y= ⑥
当液滴刚好能射出时:
有 l=v0t t= y=d
故 d= ⑦
由②③⑦得 K1= ⑧
要使液滴能射出,必须满足 y二.若 a=0
液滴不发生偏转,做匀速直线运动,此时 a=-g=0 ⑨
由②③⑨得 K2= ⑩
液滴能射出,必须满足K=K2
三.若 a<0,、,液滴将被吸附在板2上。
综上所述:液滴能射出,
K应满足
(2)B=B0+Kt
当液滴从两板中点射出进,满足条件一的情况,则
用替代⑧式中的d
即
18.(17分)
设A、C之间的滑动摩擦力大小为f1,A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2
∵ μ1=0.22,μ2=0.10
∴ F=mg<f1=μ12mg ①
且 F=mg>f2=μ2(2m+m)g ②
∴ 一开始A和C保持相对静止,在F的作用下向右加速运动,有
(F-f2)s= ③
B两木块的碰撞瞬间,内力的冲量远大于外力的冲量,由动量守恒定律得
mv1=(m+m)v2 ④
碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中,设木块向前移动的位移为s1,选三个物体构成的整体为研究对象,外力之和为零,则
2mv1+(m+m)v2=(2m+m+m)v3 ⑤
f1s1-f3s1= ⑥
f3=μ2(2m+m+m)g ⑦
对C物体,由动能定理
⑧
由以上各式,再代入数据可得
l=0.3m ⑨
2005年江苏省高考综合考试理科综合试卷
一、本卷共25题,每题3分,共75分,在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
17.有两个共点力,F1=2N,F2=4N,它们的合力F的大小可能是
A.1N B.5N C.7N D.9N
18.关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向,下列说法正确的是
A.与线速度方向始终相同 B.与线速度方向始终相反
C.始终指向圆心 D.始终保持不变
19.利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时,下列器材中不必要的是
A.重物 B.纸带 C.天平 D.低压电源
20.一定质量的气体,压强保持不变,下列过程可以实现的是
A.温度升高,体积增大 B.温度升高,体积减小C.温度不变,体积增大 D.温度不变,体积减小
21.关于电场,下列说法正确的是
A.电场是假想的,并不是客观存在的物质 B.描述电场的电场线是客观存在的
C.电场对放人其中的电荷有力的作用 D.电场对放人其中的电荷没有力的作用 ]
22.光电效应现象证明了光具有
A.粒子性 B.波动性 C.衍射的特性 D.干涉的特性
23.下列四个方程中,表示重核裂变的是
A. B.
C. D.
24.光线以某一入射角从空气射人折射率为的玻璃中,已知折射角为30°,则入射角等于
A.30° B.45° C.60° D.75°
25.如图所示的电路中,电源的电动势和内阻分别为丑和厂,当闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片时,下列说法正确的是
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
2005年江苏省高考综合考试
理科综合试卷
第Ⅱ卷(非选择题 共75分)
二、本卷共11题,共75分.
32.(4分)一个单摆做简谐运动,其振动图象如图所示,该单摆的周期T=__________s;在2.0s末,摆球对于平衡位置的位移x=__________cm.
33.(4分)把长L=0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示若导体棒中的电流I=2.0A,方向向左,则导体棒受到的安培力大小F=__________N,安培力的方向为竖直向__________,(选填“上”或“下”)
34.(7分)如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和 P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以=10m/s的速度向右做匀速运动.
(1)ab中的感应电动势多大
(2)ab中电流的方向如何
(3)若定值电阻R=3,OΩ,导体棒的电阻r=1.OΩ,,则电路电流大
35.(9分)如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持3.Om/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距水平地面的高度为A=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到月端时没有被及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取lOm/s2
(1)若行李包从B端水平抛出的初速v=3.Om/s,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离;
(2)若行李包以v。=1.Om/s的初速从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,要使它从B端飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件.
2005年江苏省高考综合考试理综试卷参考答案
17.B 18.C 19.C 20.A 21.C 22.A 23.C 24.C 25.D
32.(共4分,每空2分) 2.0(或2) 10
33. (共4分,每空2分) 3.0×10 下
34.(共7分)
(1)ab中的感应电动势为: ①
代入数据得:E=2.0V ②
(2)ab中电流方向为b→a
(3)由闭合电路欧姆定律,回路中的电流 ③
代入数据得:I=0.5A ④
评分标准:本题7分,其中第(1)问2分,第二问2分,第三问3分。
第(1)问中①、②各1分。
第(2)问中,正确得出ab中电流的方向给2分。
第(3)问中,③式给2分,④式给1分。
35.(共9分)
(1)设行李包在空中运动时间为t,飞出的水平距离为s,则
①
s=vt ②
代入数据得:t=0.3s ③
s=0.9m ④
(2)设行李包的质量为m,与传送带相对运动时的加速度为a,则
滑动摩擦力 ⑤
代入数据得:a=2.0m/s2 ⑥
要使行李包从B端飞出的水平距离等于(1)中所求水平距离,行李包从B端飞出的水平抛出的初速度v=3.0m/s
设行李被加速到时通过的距离为s0,则 ⑦
代入数据得s0=2.0m ⑧
故传送带的长度L应满足的条件为:L≥2.0m ⑨
评分标准:本题9分,其中第(1)问4分,第(2)问5分。
第(1)问中,①~④式各1分。
第(2)问中,⑤~⑨式各1分。
2005普通高等学校春季招生考试理科综合能力测试(北京卷)
在下列各题的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
15.以下关于分子力的说法,正确的是 ( )
A.分子间既存在引力也存在斥力 B.液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力
C.气体分子这间总没有分子力的作用 D.扩散现象表明分子间不存在引力
16.一个氘核()与一个氚核()发生聚变,产生一个中子和一个新核,并出现质量亏损。聚变过程中 ( )
A.吸收能量,生成的新核是 B.放出能量,生成的新核是
C.吸收能量,生成的新核是 D.放出能量,生成的新核是
17.有关红、蓝两束单色光,下述说法正确的是 ( )
A.在空气中的波长 B.在水中的光速
C.在同一介质中的折射率n红>n蓝 D.蓝光光子的能量大于红光光子的能量
18.一电池外电路断开时的路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为 ( )
A.E=2.4V,r=1Ω B.E=3V,r=2Ω C.E=2.4V, r=2Ω D.E=3V, r=1Ω
19.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为60m/s,在t=0时波的图像如图所示,则( )
A.此波频率为40Hz,此时质元b的速度为零
B.此波频率为40Hz,此时质元b的速度向着y轴负方向
C.此波频率为20Hz,此时质元a的速度向着y轴正方向
D.此波频率为20Hz,此时质元a的速度为零
20.如图,一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动,且忽略空气阻力,则( )
A.容器自由下落时,小孔向下漏水
B.将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水
C.将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水
D.将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水
21.一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为 ( )
A.×10—5A B.×10—5A
C.×10—5A D.×10—5A
22.(18分)
(1)图1中螺旋测微器的读数为 。
(2)原始的电话机将听筒和话