物理创新卷+王蓓分析.docx

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物理创新卷+王蓓分析

物理创新卷

班级__________姓名_________

甲

乙

一、单项选择题（本题共8小题，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错得0分）

1.在购物的商场里我们常见到如图的电梯，图甲为阶梯电梯，图乙为斜面电梯，设两电梯的乘客随电梯匀速上行，则乘客受到电梯的（）

A.摩擦力的方向都相同B.作用力的方向均相同

C.支持力的方向都相同D.支持力的大小都相同

2．Ａ、B、C三点为同一平面内等边三角形三个顶点，在A、B、C位置各垂直平面放置一根长直导线，导线中的电流大小相等，方向如图所示，在三角形的中心O点处磁感应强度大小为B，若将C处导线取走，则O点处的磁感应强度大小为（）

A．

B．BC．2BD．

B

3．如图所示，一对平行正对的金属板A、B，间距为d=0.15m，且极板足够长，极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0．1T，连接在如图所示的电路中，其中电阻R1=1

，R2=3

，电容器的电容C=20

F，电流表为理想电表。

现在从图中O1点以v0=1.0×l03m/s的速度平行于极板A、B射入一束等离子体（含有大量的正离子相负离子，且不计重力），A、B构成一个磁流体发电机，当电路稳定后，电流表示数I=3A，则列说法不正确的是（）

A．该磁流体发电机极板A带正电、，B带负电

B．该磁流体发电机的电动势为12V

C．两金属板A.B间的内电阻为1

D．电容器带电量为1．8×10－4C

4．2014年8月6日结束的一场足协杯1/4决赛中，鲁能点球6-4淘汰国安晋级四强。

如图所示，假设某次罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进。

横梁下边缘离地面的高度为h=2.4m，足球质量为m=440g，运动员对足球做的功

为W1=20J，足球运动过程中克服空气阻力做功为W2=4.44J，重力加速度g=10m/s2。

选地面为零势能面，下列说法正确的是（）

A．足球恰好到达横梁下边缘重力势能的增加量为20J

B．足球恰好到达横梁下边缘的机械能为10.56J

C．足球恰好到达横梁下边缘的动能为5J

D．足球恰好到达横梁下边缘动能的减少量为20J

5.如图所示，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。

则AB一起在斜面上运动时，A的受力示意图应为（）

A

B

6．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，现将大小柱体串联接在电压U上，已知通过导体电流方向如图，大小为I，则导体电阻率为（）

A．

B．

C．

D．

7．如图，弹簧测力计下挂有一单匝正方形线框，线框边长为L，质量M，线框上边水平且处于垂直纸面向内的匀强磁场中，线框通有如图方向电流，且线框处于静止状态，若此时弹簧测力计示数大小为F，已知该线框单位长度自由电子个数为n，重力加速度g，则电子定向移动对应的洛仑兹力大小为（）

A．F-MgB．Mg-FC．

D．

h

8．如图，一小球从高h处自由下落进入水面，若小球在水中所受阻力为F=kv2，且水足够深，则（）

A．h越大，匀速时速度v越大

B．h变大，小球在水中动能变化一定变多

C．h变小，小球在水中动能变化可能变多

D．小球在水中刚匀速的位置与h无关

二、不定项选择题（本题共4小题，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

9．下列所给的图像中作直线运动物体一定能回到初始位置的是（）

10.光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m＝1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q＝2C，其运动的v－t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是（）

A．B点为中垂线上电场强度最大的点B．由C点到A点物块的电势能先减小后变大

C．由C点到A点，电场强度逐渐增大D．由C点到A点，电势逐渐降低

11．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P.进入高速公路时，司机加大了油门，使汽车的功率立即增大一倍并保持该功率继续行驶。

下面图象中，能比较正确表示从司机加大油门开始，汽车的牵引力F与速度v、速度v与时间t的关系的是（设运动过程中阻力始终不变）（）

12.回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为

的交流电源上，若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是（）

A.若只增大交流电压U，则质子获得的最

大动能增大

B.若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短

C.若磁感应强度B增大，交流电频率

必须适当增大才能正常工作

D.不改变磁感应强度B和交流电频率

，该回旋加速器也能用于加速

粒子

三、实验题（本题共7空，共14分）

13．在练习使用多用电表实验中，某同学使用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻，灯泡标有“220V，100W”字样，关于该实验回答以下问题：

（1）以下测量方式正确的是：

（）

（2）该同学采用×10Ω档进行测量，则实际的测量结果是图中_____（填a或b或c）位置

（3）为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，还需要进行的操作步骤顺序是____________

A．将选择开关置于×100Ω档

B．将选择开关置于×1Ω档

C．将红黑表笔短接

D．调节调零旋钮使指针指左侧零刻度

E．调节调零旋钮使指针指右侧零刻度

F．将选择开关置于OFF或直流电压500V档

G．将选择开关置于OFF或交流电压500V档H．测量电阻

14．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某同学在某次实验时释放小车的瞬间装置状态如图，Ⅰ、则操作中有待改进的是：

（1）______________

（2）_______________

Ⅱ、如图为改进实验操作后某次实验打下的纸带数据，相邻两计数点间距如图所示，则该次实验加速度为______m/s2（保留3位有效数字）

0

1

2

3

4

4.05cm

6.60cm

9.25cm

12.45cm

Ⅲ、若均使用同一规格钩码以改变小车总质量和悬挂重物的总重力，某同学得到多次运动中对应加速度，实验数据如表格所示。

请选择一组数据用来研究加速度与力关系，并在答题卡坐标纸上作出相应图线。

作图要求：

（1）完善坐标物理量及合理的物理量标度

（2）在坐标纸上标出所选数据，完成图线并标出数据坐标值；（3）就你所选实验数据得到的结论做出评价

_______________________________________________________________________________。

小车钩码数

悬挂钩码数

0

1

2

3

4

1

1.39m/s2

1.16m/s2

1.00m/s2

0.94m/s2

0.78m/s2

2

2.48m/s2

2.20m/s2

2.00m/s2

1.81m/s2

3

3.38m/s2

2.89m/s2

2.76m/s2

4

4.15m/s2

3.68m/s2

5

4.59m/s2

a

（

m/s

2

）

0

四、计算题（本题共3小题，共38分）

15．在竖直平面内固定一轨道ABCO，AB段水平放置，长为4m，BCO段弯曲且光滑；一质量为1.0kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道AB段之间

的动摩擦因数为0.5。

建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下，从A（-7,2）点由静止开始运动，到达原点O时撤去恒力F，圆环从O（0，0）点水平飞出后经过D（6，3）点。

重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

求：

（答案可用根式表示）

（1）圆环到达O点时的速度大小；

（2）恒力F的大小；

（3）若要求圆环不冲出O点，求

（2）中大小的恒力F作用在圆环上的最长时间。

图甲

16．在抗震救灾中常常利用悬停直升机向灾区空投救灾物资（如图甲）。

对于医药救灾物资只能从不高于h=20m处自由释放才能安全着地，实际一些灾区往往地处深山峡谷，直升机能够安全悬停的高度比h要高得多，直接空投会造成损失。

为解决这一问题，“我爱发明”研究小组设计了一台限速装置，不论从多高处释放物资，最终都能以安全速度着地。

该装置简化工作原理如图乙所示，竖直绝缘圆盘可以绕圆心O自由转动，其上固定半径分别为r1=1m和r2=0.5m的两个同心金属圆环，连接两圆环的金属杆EF的延长线通过圆心O，足够长的不可伸长的轻质细绳一端缠绕在大金属圆环上，另一端通过光滑滑轮挂救灾物资，圆环上的a点和b点通过电刷连接一可调电阻R，两圆环之间区域存在垂直于圆盘平面向内的匀强磁场，磁感应强度B=40T。

（细绳与大金属圆环间没有滑动，金属杆、金属圆环、导线及电刷的电阻均不计，空气阻力及一切摩擦均不计，重力加速度g=10m/s2）

（1）求医药物资能安全着地的最大速度；

（2）利用该装置使医药物资以最大安全速度匀速下降，求此时电阻R两端的电势差；

（3）若医药物资的质量m=60kg，应如何设置可调电阻R的阻值？

（4）试推导质量为m的医药物资在匀速下降时，金属杆EF所受安培力与重力的大小关系。

图甲

17．（22分）正负电子对撞机是使正负电子以相同速度对撞并进行高能物理研究的实验装置（如图甲），该装置一般由高能加速器（同步加速器或直线加速器）、环形储存室（把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室）和对撞测量区（对撞时发生的新粒子、新现象进行测量）三个部分组成。

为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞，在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域。

对撞区域设计的简化原理如图乙所示：

MN和PQ为足够长的竖直边界，水平边界EF将整个区域分成上下两部分，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度大小为B，Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小可以调节。

经加速和积累后的电子束以相同速率分别从注入口C和注入口D水平射入，在对撞测量区发生对撞。

已知从两注入口到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为

，正电子的质量为m，电量分别为+e，负电子的质量为m，电量分别为-e。

（1）试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子；

（2）若Ⅱ区域的磁感应强度大小也为B，要使从注入口C射入的电子束从PQ边界飞出，求电子束的最小速率；并求以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间；

（3）若电子束以

的速率入射，欲实现正负电子对撞，求Ⅱ区域磁场磁感应强度的所有可能值。

物理创新卷答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

B

A

B

C

B

A

D

C

AD

AD

AC

BC

13、

（1）A（3分）

（2）C（3分）（3）BCEHG（4分）

14、Ⅰ、

（1）_小车离计时器太远___

（2）____须平衡摩擦力_____（每空2分）

Ⅱ、__2.76____m/s2（2分）

Ⅲ、（4分）

（1）横坐标物理量1分，用N（个）或F（个）均可，无单位不得分

（2）图线如下甲、乙两种均可得2分，坐标值未充分利用坐标纸扣1分，

0

N（个）

a（m/s2）

1

2

3

4

5

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

0

（5,4.59）

（1,0.78）

（2,1.81）

（3,2.76）

（4,3.68）

图乙

0

N（个）

a（m/s2）

1

2

3

4

5

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

0

（5,4.59）

（1,1.39）

（2,2.48）

（3,3.38）

（4,4.15）

图甲

（3）回答出以下一点即得1分（其他合理答案均可得分）

甲图：

平衡摩擦力可能不到位；悬挂钩码质量数较多时图线非线性，误差较大；加速度与合外力不成正比；

乙图：

误差允许范围内加速度与合外力成正比；未完全平衡摩擦力

15.

.