10.如图所示,电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度
匀速转动。
t=0时,线圈平面与磁场垂直,各电表均为理想交流电表,则()
A.1s内电路中的电流方向改变了
次
B.滑片P向下滑动时,电压表的读数不变
C.线圈匀速运动的角速度
变大时,电流表的读数也变大
D.t=0时,线圈中的感应电动势最大
第II卷
本卷包括必考题和选考题两部分。
第11题~第14题为必考题,每个试题考生都必须做答。
第15题~第17题为选考题,考生根据要求做答。
三、实验题:
(本题共2小题,第11题7分,第12题8分,共15分。
把案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
)
11.某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。
使用的器材有:
多用电表;电压表:
量程5V,内阻十几千欧;
滑动变阻器:
最大阻值5k
;导线若干。
回答下列问题:
,
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点。
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。
多用电表和电压表的读数分别为
和V。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数分别为12.0
和4.00V。
从测量数据可知,电压表的内阻为
。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。
根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为V,电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为
。
12.某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
(ⅰ)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1;
(ⅱ)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(ⅰ),小物块落点分别记为M2、M3、M4……;
(ⅲ)测量相关数据,进行数据处理。
(1)为求出小物块抛出时的动能,需要测量下列物理量中的(填正确答案标号)。
A.小物块的质量mB.橡皮筋的原长x
C.橡皮筋的伸长量ΔxD.桌面到地面的高度h
E.小物块抛出点到落地点的水平距离L
(2)将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。
若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、为横坐标作图,才能得到一条直线。
(3)由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于(填“偶然误差”或“系统误差”)。
四、计算题:
(本题共2小题,第13题10分,第14题13分,共23分。
把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
)
13.如图所示,AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道,BC为光滑水平轨道,CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连,BC与弧CD相切.已知AB长为L=10m,倾角θ=37°,BC长s=4m,CD弧的半径为R=2m,O为其圆心,∠COD=143°.整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度大小为E=1×103N/C.一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动.若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物体运动过程中电荷量不变.求:
(1)物体在AB轨道上运动时,重力和电场力对物体所做的总功;
(2)物体到达B点的速度;
(3)通过计算说明物体能否到达D点.
14.如图所示,两块很大的平行导体板MN、PQ产生竖直向上的匀强电场,两平行导体板与一半径为r的单匝线圈连接,在线圈内有一方向垂直线圈平面向里,磁感应强度变化率为
的匀强磁场B1。
在两导体板之间还存在有理想边界的匀强磁场,匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其边界为MN、ST、PQ,磁感应强度大小均为B2,方向如图所示,Ⅰ区域高度为d1,Ⅱ区域的高度为d2。
一个质量为m、电量为q的带正电的小球从MN板上方的O点由静止开始下落,穿过MN板的小孔进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,Ⅱ区域的高度d2足够大,带电小球在运动中不会与PQ板相碰,重力加速度为g。
(1)求线圈内匀强磁场的磁感应强度变化率;
(2)若带电小球运动后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h;
五、选考题(请考生在第15、16、17三题中任选二题做答,如果多做,则按所做的第一、二题计分。
做答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。
计算题请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
)
15.模块3—3试题(12分)
(1).(4分)关于分子动理论和内能,下列说法中正确的是()
A.布朗运动是水分子热运动的宏观表现
B.每一个分子都有势能和动能,每个分子的动能与势能之和就是该分子的内能
C.只有热传递才可改变物体的内能
D.物体的动能和重力势能也是其内能的一部分
(2).(8分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。
已知该气体在状态A时的温度为27℃。
求:
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少摄氏度?
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热?
传递的热量是多少?
16.模块3—4试题(12分)
(1)(4分)如图所示,一列简谐横波沿x轴正向传播,波传到x=1m的P点时,P点开始向下振动,此时为计时起点,已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形,此时x=4m的M点正好在波谷。
下列说法中正确的是
A.P点的振动周期为0.4s
B.P点开始振动的方向沿y轴正方向
C.当M点开始振动时,P点正好在波峰
D.这列波的传播速度是10m/s
E.从计时开始的0.4s内,P质点通过的路程为30cm
(2).(8分)1966年33岁的华裔科学家高锟首先提出光导纤维传输大量信息的理论,43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
如图所示一长为L的直光导纤维,外套的折射率为n1,内芯的折射率为n2,一束单色光从图中O1点进入内芯斜射到内芯与外套的介质分界面M点上恰好发生全反射,O1O2为内芯的中轴线,真空中的光速为c。
求:
Ⅰ.该单色光在内芯与外套的介质分界面上恰好发生全反射时临界角C的正弦值;
Ⅱ.该单色光在光导纤维中的传播时间。
17.模块3—5试题(12分)
(1)(4分)如图所示为氢原子的能级结构示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠。
下列说法正确的是
A.这群氢原子能辐射出三种不同频率的光,其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短
B.这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小,电势能增大
C.能发生光电效应的光有三种
D.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV
(2).(8分)如图.Q为一个原静止在光滑水平面上的物体,其DB段为一半径为R的光滑圆弧轨道,AD段为—长度为也R的粗糙水平轨道,二者相切于D点,D在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内。
物块P的质量为m(可视为质点),P与AD段轨道间的滑动摩擦力为正压力的0.1倍,物体Q的质量为2m,重力加速度为g,
(l)若O固定,P以速度v0从A点滑上水平轨道,冲至圆弧上某点后返回A点时冶好静止,求v0的大小
(2)若Q不周定,P仍以速度v0从A点滑上水平轨道,求P在光滑圆弧轨道上所能达到的最大高度h
2015海南省高考压轴卷
物理参考答案
1.B2.A3.C4.B5.C6.D7.ABD8.BC9.ABD10BD
11.
(1)短接;
(2)1;(3)15.0;3.60;(4)12.0;(5)9;15
12.
(1)ADE
(2)L2(3)系统误差
13.解析:
:
(1)物体所受重力和电场力的合力大小为
合力与竖直方向的夹角为α,则:
得:
α=37°
即合力与轨道AB垂直,所以物体在轨道AB上运动时重力和电场力对物体做的总功为W=0
(2)在AB段上物体所受摩擦力:
对AB段运动使用动能定理:
解得:
(3)D点为CD轨道上的等效最高点,设物体能到D点,其速度为vD
对物体由B到D的过程由动能定理得:
解得:
设物体恰能到D点时速度为v0,由牛顿第二定律得:
解得
故
因此物体恰好能到达D点
14.解:
(1)带电小球进入复合场后恰能做匀速圆周运动,则电场力与重力平衡,得
(1)
(2)
(3)
(4)
(2)只有小球从进入磁场的位置离开磁场,做竖直上抛运动,才能恰好回到O点,由于两个磁场区的磁感应强度大小都相等,所以半径都为R,由图可知△O1O2O3是等边三角形。
(5)
(6)
(7)
解得:
(8)
15.
(1).A
(2).解:
①气体从状态A到状态B:
得
K即
℃(3分)
气体从状态B到状态C:
得
K即
℃(3分)
②气体从状态A到状态C过程中是吸热(1分)
吸收的热量
J
16
(1).ACD
(2).解:
Ⅰ.由
当
=90°时,
(3分)
Ⅱ.x=L/sinθ2(2分)
v=c/n2(1分)
t=x/v(1分)
联立
(1)
(2)(3)(4)(5)解得
17
(1).D
(2).
(1)P在轨道上滑行的整个过程根据动能定理有
(2)当PQ具有共同速度v时,P达到最大高度h,由动量守恒定律和能量守恒有mv0=(m+M)v