(3)从A到B的过程中,系统所受合外力做功的计算式是,系统动能改变量的计算式是,分析计算结果得到二者的关系。
(用所测物理量和已知物理量表示)
23.(9分)
测量电阻Rx(约1000Ω)的阻值。
要求实验中电表示数大于其量程的一半。
器材有:
电源E(电动势约9.0V,内阻约10Ω),电压表V(量程6V,内阻约2000Ω),滑动变阻器R(最大阻值100Ω),定值电阻R0(阻值1000Ω),开关S和S1,导线若干。
供选择的器材有:
电流表A1(量程0.6A,内阻约1Ω),电流表A2(量程15mA,内阻约4Ω)。
某同学设计的实验电路如图,请完成实验:
(1)电流表选_______;
(2)断开S,连接好电路,将滑片P置于______(选填“a”或“b”)端;
(3)断开S1,闭合S,调节滑片P到适当位置,读出电压表示数U1和电流表示数I1;再闭合S1,调节滑片P向______(选填“a”或“b”)端滑动,使电压表示数仍为U1,读出此时电流表示数I2;
(4)电阻Rx计算式是Rx=______。
24.(12分)某科技公司设计的一款“飞行汽车”概念机,由四台垂直推进器和四个旋翼组成,可以竖直起飞后在空中变形普通飞机飞行,着陆后变形汽车行驶。
设计人员进行了一次垂直起降展示:
将概念机放在水平试验场,通过遥控输入指令,使垂直推进器提供竖直向上的恒定推力F=3mg,经过时间t后撤销该指令,再过一段时间改变指令,使垂直推进器以恒定功率P工作提供竖直向上的推力,让概念机落回地面时刚好减速为零,关闭指令,完成展示。
概念机质量为m,重力加速度为g,不考虑空气阻力。
求:
(1)撤销提供竖直向上的恒定推力指令后,概念机上升到最大高度经过的时间t1;
(2)在下降过程中,垂直推进器工作的时间t2。
25.(20分)
如图所示,光滑绝缘水平面内有足够大的直角坐标系xOy,第二象限内有水平向左、垂直于y轴的电场强度E=2.5×10-2N/C的匀强电场,第一象限(含y轴)内有竖直向下的匀强磁场B1,第四象限有竖直方向的匀强磁场B2(图中未画出)。
在整个x轴上有粒子吸收膜,若粒子速度垂直于膜,可以穿过该膜,且电荷量不变,速度大小不变;若粒子速度不垂直于膜,将被膜吸收。
不计膜的厚度。
一质量为m=5.0×10-9kg,电荷量为q=2.0×10-4C的带负电的粒子,从A点(-20,0)以初速度v0=2.0×102m/s沿y轴正方向开始运动,通过y轴上B点(图中未画出),之后将反复通过膜,而没有被膜吸收。
不计粒子重力。
求:
(1)B点距坐标原点O的距离yB;
(2)匀强磁场B1大小;
(3)匀强磁场B2的方向及对应的大小范围。
33.【物理选修3—3】(15分)
(1)(5分)
关于扩散现象,下列说法正确的是(填正确答案标号,选对1个给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0分)。
A.温度越高,扩散进行得越快
B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
(2)(10分)
如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为L=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm。
现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为h1=10.0cm时,将开关K关闭。
已知大气压强P0=75.0cmHg。
①求放出部分水银后A侧空气柱的长度;
②再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度。
34.【物理选修3—4】(15分)
(1)(5分)
如图所示,abc为截面为等腰直角三角形的棱镜,一束白光垂直入射到ac面上,无色光射出ab面。
保持光线入射点O的位置不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线),则(填正确答案标号,选对1个给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0分)。
A.使入射光在纸面内逆时针逐渐偏转,不可能有色光射出ab面
B.使入射光在纸面内顺时针逐渐偏转,可能有色光射出ab面,且先射出的是紫光
C.使入射光在纸面内顺时针逐渐偏转,可能有色光射出ab面,且先射出的是红光
D.使入射光在纸面内顺时针逐渐偏转,某种色光从ac面传播到ab面的时间变长
E.使入射光在纸面内逆时针逐渐偏转,某种色光从ac面传播到ab面的时间变长
(2)(10分)
如图所示,绳上有一列正弦横波沿x轴正方向传播,a、b是绳子上的两点,它们在x轴方向上的距离为l,当a点运动到最低点时,b点恰好经过平衡位置向上运动,波从a点传播到b点经过的时间为t。
①在a、b之间画出这列横波一种可能波形;
②求这列横波的波速和周期。
绵阳市2014级第三次诊断考试
物理参考答案及评分意见
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,第14~18题只有一项是符合题目要求,第19~21题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.C15.B16.A17.D18.D19.BC20.AC21.AD
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
(一)必考题
22.(6分)
(1)相等(1分);
(2)不需要(1分);(3)
(2分),
(2分)。
23.(9分)
(1)A2(2分);
(2)a(2分);(3)b(2分);(4)
(3分)。
24.(12分)解:
(1)概念机从静止竖直起飞,上升到最大高度时速度为零,根据动量定理有
(2分)
解得
(2分)
(2)设概念机从静止竖直起飞加速上升过程的加速度为a,上升的高度为h1,上升的最大高度为H,则
(1分)
(1分)
(2分)
概念机从最大高度到地面的过程中,由动能定理得
(2分)
解得
(2分)
25.(20分)解:
(1)设带电粒子在电场中的加速度为a,运动时间为t1,则
(2分)
(2分)
(2分)
解得a=1.0×103m/s2,t1=0.2s。
yB=40m(1分)
(2)设粒子在B点速度为vB,沿x轴正方向分速度为vx,vB与y轴正方向夹角为θ,则
(1分)
(1分)
(1分)
解得vx=2.0×102m/s,
×102m/s,
粒子通B点后在匀强磁场B1中做匀速圆周运动,且反复通过吸收膜,而没有被膜吸收,则粒子速度垂直于膜即垂直于x轴。
设粒子做匀速圆周运动的圆心为O1,轨道半径为r1,则
(1分)
(2分)
解得r1=
m。
B1=1.25×10-4T(1分)
(3)粒子第一次垂直于x轴即垂直于膜穿过膜后,将在第四象限做匀速圆周运动。
匀强磁场B2的方向有两种情况:
情况一,如果匀强磁场B2的方向竖直向上,粒子向x轴正方向偏转,在第四象限做半个圆周运动后垂直于膜穿过膜进入第一象限,在第一象限做半个圆周运动后垂直于膜穿过膜又进入第四象限,如此反复通过吸收膜,而没有被膜吸收。
这种情况,匀强磁场B2大小B21只要不为零即可,即
B21>0(2分)
情况二,如果匀强磁场B2的方向竖直向下,粒子向x轴负方向偏转:
若粒子从负y轴上离开第四象限,速度方向与y轴正方向夹角,如果大于和等于90°,粒子不再回到y轴,如果小于90°,粒子将运动到负x轴上,且不垂直于x轴,被膜吸收。
若粒子从正x轴离开第四象限,粒子速度一定垂直于x轴,进入第一象限,然后在第一象限做半个圆周运动后垂直于膜穿过膜进入第四象限,并且穿过点在上次穿过点的右边,所以会反复通过膜,而没有被膜吸收。
这种情况,设粒子在第四象限做圆周运动轨道半径最大为r2m,匀强磁场B2大小最小为B2m,则
(1分)
(1分)
设这种情况匀强磁场B2大小B22,则
B22≥B2m(1分)
解得
×10-3T≈1.5×10-4T
即B22≥1.5×10-4T(1分)
(二)选考题:
共45分。
注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。
如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
33.【物理选修3—3】(15分)
(1)ACD。
(5分。
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)
(2)(10分)解:
①以cmHg为压强单位。
设A侧空气柱长度L=10.0cm时压强为P,当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时,空气柱的长度为L1,压强为P1,则
PL=P1L1 (1分)
P=P0+h (1分)
P1=P0-h1 (1分)
解得L1=12cm (1分)
②当A、B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为L2,压强为P2,则
PL=P2L2 (1分)
P2=P0 (1分)
解得L2=10.4cm
设注入水银在管内的长度为△h,则
△h=2(L1-L2)+h1 (2分)
解得△h=13.2cm(2分)
34.【物理选修3—4】(15分)
(1)ACE。
(5分。
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)
(2)(10分)解:
①如图(3分。
有错得0分。
a、b之间有n+
个波)。
②设这列横波的波长为λ,波速为v,周期为T,则
(1分)
(n=0,1,2,3,……)(2分)
(2分)
解得
(n=0,1,2,3,……)(2分)