15.如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。
一带电粒子从a点沿ad方向射入磁场,当速度大小为v1时,粒子从b点离开磁场;当速度大小为v2时,粒子从c点离开磁场,不计粒子重力,则v1与v2的大小之比为
A.1∶2B.2∶1C.1∶3D.
16.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降低电压后,再用线路接到各用户,设两变压器都是理想变压器,发电机到升压变压器间电阻不计,那么在用电高峰期,白炽灯不够亮,但用电总功率增加,这时
A.升压变压器的副线圈的电压变大B.高压输电线路的电压损失变大
C.降压变压器的副线圈上的电压变大D.降压变压器的副线圈上的电流变小
17.经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间。
已知“神舟星”平均每天绕太阳运行1.74×109m,“杨利伟星”平均每天绕太阳运行1.45×109m。
假设两行星都绕太阳做匀速圆周运动,则两星相比较
A.“神舟星”的轨道半径大B.“神舟星”的加速度大
C.“杨利伟星”的公转周期小D.“杨利伟星”的公转角速度大
18.在倾角为
的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。
现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v则此时
A.拉力做功的瞬时功率为Fvsin
B.物块B满足m2gsin
=kd
C.物块A的加速度为
19.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与砂漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行。
在a中的砂子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则
A.b对c的摩擦力一定减小
B.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C.地面对c的摩擦力方向一定向右
D.地面对c的摩擦力一定减小
20.如图所示,在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线,从图中可以判断
A.在0~t1时间内,外力做正功
B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大
C.在t2时刻,外力的功率最大
D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零
21.如图为电场中x轴上各点电势分布图像,x轴上相邻坐标点间距相等,由图像可以看出
A.正电荷沿x轴从x1运动到x5的过程中,电场力一直在做正功
B.x轴上,x3到x4之间沿x轴方向各点的场强大小相等且不为零
C.沿x轴方向,x5处的场强比x2处的场强大
D.负电荷从x1到x2电势能的减少量一定小于从x4到x5电势能的减少量
第II卷(非选择题)
三、实验题:
(共2题,共15分)
22.(6分)某学习小组的同学欲探究“滑块与桌面间的动摩擦因数”。
他们在实验室组装了一套如图1所示的装置,另外他们还找到打点计时器及所用的学生电源、天平、刻度尺、导线、纸带、钩码若干。
小组同学的实验步骤如下:
用天平称量滑块的质量M=300g,将滑块放在水平桌面上并连接上纸带。
用细线通过滑轮挂上两个钩码(每个钩码质量为100g),调整滑轮高度使细线与桌面平行。
让钩码拉动滑块、纸带由静止开始加速运动,用打点计时器记录其运动情况。
实验记录的纸带如图2所示,图中前几个点模糊,因此从点迹清晰的A点开始研究,每隔4个点取一个计数点。
若电源频率为50Hz,则打点计时器打下B点时,滑块的速度为m/s;滑块运动的加速度为m/s2;滑块与桌面间的动摩擦因数μ=(重力加速度为g=10m/s2,结果保留两位有效数字)。
23.(9分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节B.电流表:
量程0~0.6A,内阻r=0.3Ω
C.电压表:
量程0~3V,内阻未知D.滑动变阻器:
0~10Ω,2A
E.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)实验电路图应选择如图中的__________(填“甲”或“乙”);
(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=__________V,内电阻r=__________Ω。
(所有结果保留两位有效数字)
三、计算题:
(共2题,共32分)
24.(12分)如图所示,两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻,下端开口,轨道间距L=1m。
整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上。
质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻r=1Ω,导轨电阻不计。
金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好。
已知金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm=2.0m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。
(1)求金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热为1.5J,求流过电阻R的总电荷量q。
25.(20分)如图所示,一个半径为R=1.00m的
粗糙圆孤轨道,固定在竖直平面内,其下端切线是水平的,轨道下端距地面高度为h=1.25m在轨道末端放有质量为mB=0.05kg的小球(视为质点),B左侧轨道下装有微型传感器,另一质量为mA=0.10kg的小球A(也视为质点)由轨道上端点从静止开始释放,运动到轨道最低处时,传感器显示读数为2.60N,A与B发生正碰,碰后B小球水平飞出,落到地面时的水平位移为s=2.00m,不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2。
求:
(1)小球A在碰前克服摩擦力所做的功;
(2)A与B碰撞过程中,系统损失的机械能。
33.(15分)[物理——选修3—3]
(1)(5分)关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是_________。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显
B.“油膜法”估测分子大小实验中,可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上
C.分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小
D.分子间的引力和斥力相等时,分子势能一定为零
E.物体温度降低时,其分子热运动的平均动能一定减小
(2)(10分)如图所示,质量为M=5kg的圆形汽缸内部底面横截面积为s=10cm2,内部高为l=0.8m,放置在水平地面上(与地面间有少量空隙),汽缸中用质量为m=2kg的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体,开始时气柱长度为l1=0.4m。
现用力缓慢拉动活塞,整个过程气体温度保持不变,已知大气压强为p0=1×105Pa,g=10m/s2。
]
(i)活塞向上移动x=0.2m时,求拉力F的大小。
(ii)通过计算判断,活塞从汽缸中拉出时,汽缸是否离开地面?
34.(15分)【物理—选修3—4】
(1)(5分)AB两列简谐横波均沿x轴正向传播,在某时刻的波形分别如图中甲、乙所示,经过时间t(t小于A波的周期TA),这两列简谐横波的波形分别变为图中丙、丁所示,则A、B两列波的波速vA、vB之比可能是 (填正确的答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每错一个扣3分,最低得0分)
A.1:
1B.2:
1C.1:
2D.3:
1E.1:
3
(2)(10分)有一玻璃球冠,右侧面镀银,光源S就在其对称轴上,如图所示。
从光源S发出的一束光射到球面上,其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播,另一部分光折入玻璃球冠内,经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回。
若球面半径为R,玻璃折射率为
,求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大?
【参考答案】
一、选择题:
14.D15.C16.B17.B18.C19.BD20.AD21.CD
二、实验题:
22.(6分,每空2分)0.74, 0.64(0.63~0.65都对), 0.56
23.(9分,每空3分)
(1)甲,
(2)1.5V,0.70Ω
三、计算题:
24.(12分)
【解析】
(1)金属棒由静止释放后,沿导轨做变加速运动,加速度不断减小,当加速度为零时有最大速度vm
由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ-F安=01分
F安=BIL1分
I=
,1分
E=BLvm1分
解得μ=0.5。
1分
(2)设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中,沿导轨下滑距离为x
由能量守恒定律得mgxsinθ=μmgxcosθ+QR+Qr+
m
1分
根据焦耳定律得
,1分
解得x=2.0m1分
根据q=
Δt,1分
1分
1分
Q=
=1.0C。
1分
25.(20分)
【解析】
(1)在最低点对球由牛顿第二定律有:
FA-mAg=
2分
∴vA=4.00m/s2分
由动能定理有:
mAgR-Wf﹦
2分
∴Wf=0.20J2分
(2)碰后B球做平抛运动有:
2分
2分
∴v′B=4.0m/s1分
A、B碰撞,由动量守恒定律有:
mAvA=mAv’A+mBv′B 2分
∴v′A=2.0m/s1分
由能量守恒得:
ΔE损=
2分
故ΔE损=0.20J。
2分
四、选做题:
33.
(1)(5分)ACE
(2)(10分)【解析】
(ⅰ)初始位置,由平衡条件得P0s+mg=P1s,1分
活塞向上移动x=0.2m时,由平衡条件得P0s+mg=P2s+F,1分
整个过程温度不变,由玻意耳定律得P1l1s=P2(l1+x)s,1分
可解得F=(P1-P2)s=40N;2分
(ⅱ)活塞向上移动汽缸顶端时,由平衡条件得P0s+mg=P3s+F′,1分
整个过程温度不变,由玻意耳定律得P1l1s=P3ls,1分
可解得F’=(P1-P3)s=60N<(m+M)g,2分
故汽缸不会离开地面。
1分
34.
(1)(5分)ACE;
(2)(10分)【解析】
如图所示,
根据折射定律,有:
1分
根据反射定律,有:
θ1=θ31分
其中:
θ3+θ2=90°1分
联立可得:
θ1=60°,θ2=30°1分
由图,有:
β=θ2=30°,1分
α=θ1﹣β=30°1分
故:
2分
故光源S与M间距:
2分
因此光源S与球冠顶点M之间的距离SM约为0.73R。