A.沿半圆弧l将q从B点移到C点,电场力不做功
B.沿曲线r将q从B点移到C点,电场力做负功
C.沿曲线s将q从A点移到C点,电场力做正功
D.沿直线将q从A点移到B点,电场力做正功
17.静止在光滑水平面上的物体,同时受到在同一直线上的力F1、F2作用,F1、F2随时间变化的图象如图所示,则a-t和v-t图象是下列图中的()
18.卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用.第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星,不能覆盖地球上的高纬度地区.第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案,它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成.中轨道卫星高度为10354km,分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角).在这个高度上,卫星沿轨道旋转一周的时间为四分之一天.下列说法中正确的是()
A.中轨道卫星的线速度小于同步卫星的线速度
B.中轨道卫星的线速度大于同步卫星的线速度
C.在中轨道卫星经过地面某点的正上方的一天后,该卫星还在地面该点的正上方
D.如果某一时刻中轨道卫星、同步卫星与地球的球心在同一直线上,那么经过6小时它们仍在同一直线上
19.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲所示。
产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。
则下列说法正确的是()
A.时穿过线框的磁通量最小
B.该交变电动势的有效值为V
C.该交变电动势的瞬时值表达式为V
D.电动势瞬时值为22V时,线圈平面与中性面的夹角为
20.将一段导线绕成图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内,回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。
回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。
用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图像是()
第Ⅱ卷(必做题157分+选做题36分,共193分)
【必做题】
21.(18分)
(1)(8分)利用图9实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题.
①实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整:
A.按实验要求安装好实验装置;
B.使重锤靠近打点计时器,接着先________,后________,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
C.图10为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3…….
②已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为______,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为______,减少的重力势能为______.
③取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图11中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2=________J/m(保留3位有效数字).重锤和纸带下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为____________(用k1和k2表示).
图11
(2)(10分)霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。
如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。
某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
I(×10-3A)
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
UH(×10-3V)
1.1
1.9
3.4
4.5
6.2
6.8
①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连。
②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示。
根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出UH—I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为____________V(保留2位有效数字)。
③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丁所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出)。
为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向_______(填“a”或“b”),S2掷向_______(填“c”或“d”)。
为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中。
在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。
22.(16分)山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤,其示意图如下。
图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m。
开始时,质量分别为M=10kg和m=2kg的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头,大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤的下端荡到右边石头的D点,此时速度恰好为零。
运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)大猴子水平跳离的速度最小值
(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小
(3)荡起时,青藤对猴子的拉力大小
23.(22分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。
偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心圆金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示。
一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。
忽略电场的边缘效应。
(1)判断球面A、B的电势高低,并说明理由;
(2)求等势面C所在处电场强度E的大小;
(3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEK左和ΔEK右分别为多少?
(4)比较|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小,并说明理由。
37.[物理—选修3-4](12分)
(1)(4分)如图甲所示,在某一均匀介质中,A、B是振动情况完全相同的两个波源,其简谐运动表达式均为,介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m,两波源形成的简谐波分别沿AP、BP方向传播,波速都是10m/s。
①求简谐横波的波长。
②P点的振动(填“加强”或“减弱”)。
(2)(8分)如图乙所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。
已知棱镜的折射率,AB=BC=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°。
①求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向。
②第一次的出射点距Ccm。
38.[物理——选修3—5](12分)
(1)(4分)关于原子结构的认识历程,下列说法正确的有()
A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C.对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路
D.玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象,说明玻尔提出的原子定态概念是错误的
(2)(8分)光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的圆弧,圆弧面下端与水平面相切,圆弧半径为R=lm,一质量为m的小球以速度v0,向右运动冲上滑块。
已知M=4m,g取l0m/s2,若小球刚好没跃出圆弧的上端。
求:
①小球的初速度v0是多少?
②滑块获得的最大速度是多少?
理科综合(六)
物理参考答案
14、CD
15、CD【解析】两滑块沿斜面运动的过程中,由于斜面ab粗糙,则摩擦力对M做负功,故两滑块组成系统的机械能减少,选项A错误;据动能定理可知M受到的合外力做的功等于M动能的变化,即重力、绳的拉力以及摩擦阻力对M做的功等于M动能的增加量,选项B错误;由功能关系可得除重力外其他外力做的功等于物体(或系统)机械能的变化,故轻绳的拉力对m做的正功等于m机械能的增加,摩擦力做的负功等于系统机械能的减少量,选项C、D正确。
本题选CD。
16、C【解析】由对称性可知,N处的电荷在B、C两点的电势相等,M处的电荷在B点的电势高于C点电势,两电荷都是正电荷,可知B点电势高于C点电势,正电荷由B点移到C点电场力做正功,A、B选项错误;M处电荷在A点电势与N处电荷在C点电势相等,而M处电荷在C点电势小于N处电荷在A点电势,故φA>φC,故C选项正确;由对称性可知,A、B为等势点,故D选项错误.
17、AC
18、BC【解析】由题意知,中轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径(42400km),所以,其线速度大于同步卫星的线速度,选项B正确;中轨道卫星的周期T1=6h,其经过地面某点的正上方的一天后,仍在该点,选项C正确;选项D中,中轨道卫星需经过t=(+nT1),T1=6h,n=0,1,2,3,…,同步卫星需经过t′=(+nT2).T2=24h,n=0,1,2,3,…二者再次在同一直线上,显然t′≠t,选项D错误.
19、CD
20、B【解析】由图乙可知磁感应强度的大小随时间呈线性变化,即(k是一个常数),又圆环的面积S不变,由可知圆环中产生的感应电动势不变,则回路中的感应电流大小不变,故ab边受到的安培力不变,排除选项C、D;0-时间内,由楞次定律可判断出流过ab边的电流方向为由b至a,结合左手定则可判断出ab边受到的安培力的方向向左,为负值,排除选项A错误。
本题选B。
第Ⅱ卷【必做题】
21【答案】
(1)①接通电源 放开纸带 ② mgh2
③2.80(2.73~2.87均可) (k1用mg表示也可)
(2)M
②如右图所示,1.5(1.4或1.6)
③b,c;S1,E
22、
(1)设猴子从A点