13.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高从左到右快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是()
(A)FN一直大于mg,运动趋势向左
(B)FN一直小于mg,运动趋势先向左后向右
(C)FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右
(D)FN先大于mg后大于mg,运动趋势先向右后向左
14.如图所示,竖直向上的匀强电场中,有一质量为m的带正电小球,施加拉力F使小球向上加速运动一段距离,在此过程中重力和电场力所做功的绝对值分别为W1和W2,不计空气阻力,则()
(A)小球的电势能增加了W2(B)小球的重力势能增加了W1
(C)小球的动能增加了W1+W2(D)小球的机械能增加了W2
15.如图所示,将小球
从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一小球
从距地面
处由静止释放,a的质量小于b的质量,两球恰在
处相遇(不计空气阻力)。
则()
(A)两球同时落地
(B)相遇时两球速度大小相等
(C)从开始运动到相遇,球
动能的减少量等于球
动能的增加量
(D)相遇后的任意时刻,重力对球a做功功率小于重力对球b做功功率
16.如图为竖直放置的粗细均匀的两端封闭的细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,A初始温度高于B的初始温度。
使A、B升高相同温度达到稳定后,A、B两部分气体压强变化量分别为pA、pB,对液面压力的变化量分别为FA、FB,则()
(A)水银柱一定向上移动了一段距离(B)
(C)
(D)
三、(16分)多项选择题。
(本大题共4小题,每小题4分。
每小题给出的四个答案中,有两个或两个以上是正确的。
每一小题全选对得4分;选对但不全,得2分;有选错或不答的,得0分。
)
17.一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0开始沿y轴负方向起振,如图所示是t=0.2s末x=0至4m范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出。
已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰,则下列判断中正确的是()
(A)这列波的周期为0.2s,振幅为10cm
(B)这列波的波长为8m,波速为40m/s
(C)t=0.7s末,x=10m处质点的位置坐标为(10m,10cm)
(D)t=0.7s末,x=24m处的质点加速度最大且沿y轴负方向
18.如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,R0=r滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动,则在此过程中()
(A)伏特表V1的示数一直增大
(B)伏特表V2的示数先增大后减小
(C)电源的总功率先减少后增加
(D)电源的输出功率先减小后增大
19.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,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1
。
规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向,如图
(1)所示。
磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图
(2)所示。
则以下说法正确的是()
(A)在时间0~5s内,I的最大值为0.1A
(B)在第4s时刻,I的方向为逆时针
(C)前2s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C
(D)第3s内,线圈的发热功率最大
20.如图,楔形物A静置在水平地面上,其斜面粗糙,斜面上有小物块B。
用平行于斜面的力F拉B,使之沿斜面匀速上滑。
现把改变力F的方向至与斜面成一定的角度,仍使物体B沿斜面匀速上滑。
在B运动的过程中,楔形物块A始终保持静止。
关于相互间作用力的描述正确的有()
(A)A给B摩擦力减小
(B)拉力F可能减小可能增大
(C)物体B对斜面的作用力不变
(D)地面受到的摩擦力大小可能变大
第Ⅱ卷
四、(20分)填空题。
(本大题共5小题,每空格2分。
不要求写出演算过程。
本大题中第22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。
)
21.右图为小车做直线运动的s-t图,则小车在BC段做______运动,图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。
22A.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动,质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动,它们相碰后,甲球以速度8m/s被弹回,则此时乙球的速度大小为m/s,方向。
22B.2011年11月3日,中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。
神舟八号飞船远地点处圆轨道速度(选填“大于”、“小于”或“等于”)近地点处圆轨道速度;假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时,离地高度为H,地球表面重力加速度为g、地球半径为R,则神舟八号的运行速度为。
23.如图所示电路中,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,R1=4Ω,
R2=6Ω,R3=3Ω。
若在C、D间连一个理想电流表,其读数是
A;若在C、D间连一个理想电压表,其读数是V。
24.如图为悬挂街灯的支架示意图,横梁BE质量为6kg,重心在其中点。
直角杆ADC重力不计,两端用铰链连接。
已知BE=3m,BC=2m,∠ACB=30°,横梁E处悬挂灯的质量为2kg,则直角杆对横梁的力矩为_______N·m,直角杆对横梁的作用力大小为_______N。
(重力加速度g=l0m/s2)
25.
如图所示,在A点固定一点电荷,电荷量为+Q,已知点电荷Q周围各点的电势φ=
(r是各点离Q的距离)。
在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠(可以看作点电荷),液珠开始运动瞬间的加速度大小为
(g为重力加速度)。
静电常量为k,若液珠只能沿竖直方向运动,不计空气阻力,则液珠的电量与质量的比值为___________;若液珠向下运动,到离A上方h/2处速度恰好为零,则液珠的最大速度为___________。
五、(24分)实验题(第26题6分,第27题6分,第28题6分,第29题6分)
26.如图是“DIS描绘电场等势线”实验。
(1)(多选题)下列关于该实验说法正确的是()
(A)本实验是用电流场来模拟静电场
(B)在木板上依次铺放白纸、导电纸和复写纸
(C)实验中圆柱形电极与导电纸应有良好的接触
(D)放置导电纸时有导电物质的一面向下
(2)将与电压传感器正极相连的探针固定于x轴上a点,另一探针在导电纸上移动,当移动到某点电压传感器示数为负,则这点电势(选填“高”、“低”或“等”)于a点。
27.“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中,有以下器材:
长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、数据采集器和计算机。
(1)还需要的器材是。
(2)(多选题)某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的B-d的图线,则两次图线不同的可能原因是()
(A)在螺线管轴线上移动,两次螺线管加的电压不同
(B)在螺线管轴线上移动,两次用的螺线管匝数不同
(C)平行于螺线管轴线移动,一次在螺线管内部移动,另一次在螺线管外部移动
(D)在螺线管外部,一次平行于螺线管轴线移动,另一次从螺线管轴线处垂直于螺线管轴线远离螺线管移动
28.“利用单摆测重力加速度”的实验如图甲,实验时使摆球在垂直于纸面的平面内摆动,在摆球运动最低点的左右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻(光照时电阻比较小)与某一自动记录仪相连,用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端距离当作摆长,分别测出L1和L2时,该仪器显示的光敏电阻的阻值R随时间t变化的图线分别如图乙、丙所示。
(1)根据图线可知,当摆长为L1时,单摆的周期T1为,当摆长为L2时,单摆的周期T2为。
(2)请用测得的物理量(L1、L2、T1和T2),写出当地的重力加速度g=。
29.某同学利用如图1所示电路来测量电阻的阻值。
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。
依次改变电阻箱的阻值R,得到相应电压表的示数U,得到如图2所示的U-R图像。
(1)用待测电阻RX替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。
利用U-R图像可得RX=_______Ω。
(2)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。
若仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,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,为了仍可利用本实验装置和U-R图像实现对待测电阻的准确测定,则滑动变阻器的阻值_______(选填“增大”或“减小”),使电压表的示数为_______V。
六、(50分)计算题
30.(10分)如图所示,底面积S=40cm2的圆柱形气缸C开口向上放置在水平地面上,内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体,不可伸长的细线一端系在质量为2kg活塞上,另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A。
开始时,温度t1=7℃,活塞到缸底的距离l1=10cm,物体A的底部离地h1=4cm。
已知外界大气压p0=1.0×105Pa不变,现对气缸内的气体缓慢加热直到A物体触地,试问:
(重力加速度g=l0m/s2)
(1)开始时气体的压强为多少Pa?
(2)当物体A刚触地时,气体的温度为多少℃?
31.(12分)如图,将质量m=2kg的圆环套在与水平面成θ=37角的足够长直杆上,直杆固定不动,环的直径略大于杆的截面直径,杆上依次有三点A、B、C,sAB=8m,sBC=0.6m,环与杆间动摩擦因数=0.5,对环施加一个与杆成37斜向上的拉力F,使环从A点由静止开始沿杆向上运动,已知t=4s时环到达B点。
试求:
(重力加速度g=l0m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)
(1)F的大小;
(2)若到达B点时撤去力F,则环到达C点所用的时间。
32.(14分)如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成=300角固定,轨距为L=1m,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其阻值忽略不计。
空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。
P、M间接有阻值R1的定值电阻,Q、N间接变阻箱R。
现从静止释放ab,改变变阻箱的阻值R,测得最大速度为vm,得到
与
的关系如图所示。
若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取l0m/s2。
求:
(1)金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1;
(2)当变阻箱R取4Ω时,且金属杆ab运动的加速度为
gsin时,此时金属杆ab运动的速度;
(3)当变阻箱R取4Ω时,且金属杆ab运动的速度为
时,定值电阻R1消耗的电功率。
33.(14分)如图,一对很大的竖直放置的平行金属板可以绕M、N左右转动,其之间存在一水平匀强电场。
有一长为l的轻质细绝缘棒OA处于电场中,其一端可绕O点在竖直平面内自由转动,另一端A处固定一带电-q、质量为m的小球a,质量为2m的绝缘不带电小球b固定在OA棒中点处。
滑动变阻器电阻足够大,当变阻器滑片在P点处时,棒静止在与竖直方向成30°角的位置,已知此时BP段的电阻为R,M、N两点间的距离为d。
试求:
(重力加速度为g)
(1)求此时金属板间电场的场强大小E;
(2)若金属板顺时针旋转α=30°(图中虚线表示),并移动滑片位置,欲使棒静止在与竖直方向成30°角的位置,BP段的电阻应调节为多大?
(3)若金属板不转动,将BP段的电阻突然调节为
R,则小球b在摆动过程中的最大动能是多少?
高三物理试卷参考答案及评分标准
第Ⅰ卷(共56分)
一.(16分)单项选择题Ⅰ本大题有8小题,每小题2分.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
B
D
D
A
C
C
二.(24分)单项选择题Ⅱ本大题有8小题,每小题3分.
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
D
A
B
C
C
B
D
D
三.(16分)多项选择题本大题有4小题,每小题4分.
题号
17
18
19
20
答案
AB
CD
BC
AB
第Ⅱ卷(共94分)
四.(20分)填空题本大题有5小题,每小题4分.
21.匀速1.6-2.122A.3.9水平向左
22B.小于
23.16
24.15015025.
,
五.(24分)实验题(第26题6分,第27题6分,第28题6分,第29题6分)
26.
(1)AC
(2)高
27.
(1)磁传感器
(2)(AB)
28.
(1)2t12t2
(2)
29.
(1)20±1
(2)偏小减小1.5
六.(50分)计算题本大题有4小题.
30.(10分)
解:
(1)(4分)活塞受力平衡:
P0S+mg=P1S+T;T=mAg
被封闭气体压强P1=P0+
=0.8×105Pa
(2)(6分)初状态:
V1=l1s,T1=280K
末状态:
V2=(l1+h1)s,T2=?
等压变化,
=
,代入数据,得T2=392K,即t2=119℃
31.(12分)
解:
(1)(8分)环做匀加速运动,
若Fsin370若Fsin370>Gcos370,杆对环的弹力在垂直杆向下,N+mgcos37=Fsin37
Fcos37-N-mgsin37=ma,代入数据得,F=12N。
不符合要求。
(备注:
得到20N正确,没有舍去12N扣1分)
(2)(4分)
,μmgcosθ+mgsinθ=ma2,a2=μgcosθ+gsinθ=10m/s2,
,若物体向上经过C点,
。
若物体向下经过C点,mgsinθ-μmgcosθ=ma3,a3=gsinθ-μgcosθ=2m/s2,
,
,到C点的时间为0.2s或
。
(得到1解就得分)
32.(14分)
(1)(5分)总电阻为R总=R1R/(R1+R);I=BLv/R总
当达到最大速度时金属棒受力平衡。
mgsin=BIL=
,
,根据图像代入数据,可以得到棒的质量m=0.1kg,R=1Ω
(2)(5分)金属杆ab运动的加速度为
gsin时,I′=BLv′/R总
根据牛顿第二定律F合=ma,mgsin-BI’L=ma,
mgsin-
=
mgsin,代入数据,得到v′=0.8m/s
(3)(4分)当变阻箱R取4Ω时,根据图像得到vm=1.6m/s,
。
33.(14分)
(1)(4分)小球和棒力矩平衡:
金属板间电场的场强大小
(2)(5分)金属板间电势差U1=E1d=
金属板旋转30°后平衡,
,板旋转后,板距d′=dcos30,U2=E′d′=
金属板间电势差与变阻器BP电阻成正比,因此
=
,R2=
R
(3)(5分)BP段的电阻调节为
R后,
设小球动能最大时,细线与竖直角度为θ,即摆动过程中的平衡位置,根据力矩平衡得到:
,tgθ=1,θ=45。
a的速度是b的2倍,a的质量是b的一半,所以a的动能是b的动能2倍,设b的最大动能为Ek,对整体,根据动能定理得到:
解得: