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图,质点A位于x=2mA处,质点B位于x=3m处,t=2s时,质点B第一次出现在波峰位置;t=3s时,B:..().=,质点A和质点B的加速度相同【答案】ABD【解析】据t=2s时,质点B第一次出现在波峰位置,即半个周期为2s,故周期为λ44s,从波形图得到波长为4m;故波速为:v==m/s=1m/s,故A、,故Δt=33s=T时,质点A第一次出现在波峰位置,故t=0时刻质点A向-y方向振动,4结合波形平移法得到波形沿x轴负方向传播,=,波沿x轴负方向传播距离为:x=vt=,则A、B质点的位置关于波谷对称,即位移相同,根kx据a=-知加速度相同,,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是(),物体在0~t这段时间内的位移大于vt0200:..,物体的加速度为2m/,阴影面积表示t~,t=3s时物体的速度为25m/s【答案】AD【解析】由v-t图线与时间坐标轴围成的面积表示位移,可知甲图中,物体在0~t011这段时间内的位移大于vt平均速度大于v,选项A正确;根据v2=2ax可知乙图20020中,2a=1m/s2,,选项B错误;根据Δv=at可知,丙图1中阴影部分的面积表示t~t时间内物体的速度变化量,选项C错误;由x=vt+at21202x11101可得=v+at,结合丁图可知a=m/s2=5m/s2a前面的易被忽视,即a=10m/s2,t02222则v=-5m/s,故t=3s时物体的速度为v=(-5+10×3)m/s=25m/s,选项D正03确。,汽车自动驾驶系统操作一辆质量为m的汽车从静止开始以恒定加速度启动,经过一段时间汽车速度达到最大,保持匀速行驶一段时间后采取紧急制动,最后停止运动。通过电脑系统近似处理,得到该过程中汽车功率P、速度v随时间t变化图像,如图甲、乙所示。假设汽车行驶过程中所受的阻力恒定,则以下说法正确的有()~t过程中,,汽车克服阻力做功小于P(t?t)(t?t):..【答案】BD11【详解】,在0t时间内,对汽车分析有Pt?W=mv2所以此1201f121过程汽车克服阻力做功W?Pt故A错误;,在tt时间内,P(t?t)?W=mv2?mv2所以此过程汽车克12021f22221服阻力做功W?P(t?t)故B正确;,汽车速度最大,则有P=fv又由于在tt时间内,汽车减速至零,20223所以有fP(t?t)v=a(t?t)=(t?t)联立以上两式,t时刻汽车的速度大小为v=032故C232m3222m错误,D正确。故选BD。11.(7分)利用图(a)(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A质量m=,滑块1B的质量m=,遮光片的宽度d=;打点计时器所用的交流电的频率为2f=50Hz,将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为Δt=,碰撞前后打出B的纸带如图(b)所示。(1)两滑块碰撞前A滑块的速度大小为______m/s,两滑块碰撞后B滑块的速度大小为______m/s;(2)碰撞前的两滑块的总动量大小为______kg·m/s;碰撞后的两滑块的总动量大小为______kg·m/s;(结果保留三位有效数字):..碰撞前后总动量之差(3)若实验允许的相对误差绝对值(×100%)最大为5%,试碰前总动量计算本实验相对误差为______%。(4)本实验方法是否可以验证动量守恒定律,并说明理由______。(1分)(1分)(1分)(1分)(2分)见解析(1分)【详解】(1)[1]打点计时器的打点时间间隔11T==s=,?10?2v=A=m/s=[2]两滑块碰撞后B滑块的速度大小为d1?10?2v==m/s???10?3B(2)[3]碰撞前的两滑块的总动量大小为p=mv=?=?m/sAA[4]A滑块碰撞后的速度为x??10?2v?=A=m/s=?=mv?+mv=??m/s+??m/s=?m/sAABB(3)[5]本实验相对误差为p?p??=?100%=%:..(4)[6]%,小于实验允许的相对误差绝对值5%,可以验证动量守恒定律。12.(10分)小强同学通过实验探究某一特殊金属电阻的阻值随温度的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约为30Ω,其阻值R随温度t的升高而增大。实验电路如图1所示,控温箱用以调节金属电阻的温度。实验时闭合开关S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t,t,…和电流表的12相应示数I,I,…然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次12为I,I,…,分别记下电阻箱相应的示数R,R,…1212回答下列问题:(1)本实验采用的测电阻方法是___________。(填选项前的字母)(2)有以下两种电流表,实验电路中应选用___________。(填选项前的字母)~200mA,~,内阻可忽略(3)实验过程中,,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,为避免电流表过载,正确的操作顺序是___________。(填选项前的字母)“0”旋转至“3”“9”旋转至“0”“9”旋转至“0”(4)实验记录的t和R的数据见下表,请根据表中数据,在如图2所示的方格纸上作出R-t图线。由图线求得R随t的变化关系为R=___________Ω。温度t(℃)(Ω):..12.(1)B(2分)(2)A(2分)(3)ABC(或ACB,2分)(4)如图所示(2分)+(±,±)(2分)【解析】(1)根据题图1所示,在保证滑动变阻器及电流表示数不变的情况下,将开关由1转至2中,电阻箱的阻值会和金属电阻一样,因此整个实验使用的方法是等效替代法,B正确。(2),R在常温下阻值约为30Ω,滑动变阻器的阻3值为0时,电路中的最大电流约为I=A==100mA,当滑动变阻器max30的阻值最大为30Ω时,电路中的电流最小约为E3I==A==50mA,考虑到准确性原则,所以电流表应选择minR+R?30+30A。(3),要考虑到安全性原则,如果先把旋钮b、c调节到0,这样做很危险,电路中的电流过大可能会损坏电表,应该先把电阻箱阻值调大再慢慢减小,以确保电路的安全,操作步骤是先将旋钮a由“0”旋至“3”,然后将个位数及小数位旋转至0,所以正确的顺序是ABC(或ACB)。(4)描点画图,如答案图所示,由图像可得R随t的变化关系为R=+。13.(9分)一定质量的理想气体被一个质量为m=5kg、横截面积为S=25cm2的活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内。汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时活塞下表面相对于汽缸底部的高度为25cm,外界的温度为27℃;现将一物块轻放在活塞的上表面,平衡时,活塞下降了5cm。已知外界大气压强为p=1?105Pa,重力加速度大小g取10m/s2。求:0:..(1)初始状态封闭气体的压强;(2)物块的质量M;13.(1)设初始汽缸内气体压强为p,放上物块后稳定时,汽缸内气体压强为p,12由平衡条件有pS=pS+mg(2分)10解得p=?105Pa(1分)1(2)初始气柱长度h=25cm,再次稳定后气柱长度h=25cm?5cm=20cm12由玻意耳定律得phS=phS(2分)1122解得p=?105Pa(1分)2由平衡条件有pS=pS+(M+m)g(2分)20解得M=(1分)14.(13分)如图所示,在正交坐标系Oxyz的空间中,同时存在匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与Oxy平面平行,且与x轴的夹角为60?。mqq?0y一质量为、电荷量为()的带电粒子从轴上的点P(0,h,0)沿平行于z轴正方向以速度v射入场区保持匀速直线运动,不计重力。0(1)求电场强度E的大小;(2)若撤去磁场,求带电粒子从P射入后运动到Oxz平面时的坐标。mhv14.(1)E=Bv;(2)(3h,0,20)0qB:..【详解】(1)带电粒子所受的合力为零,则有qE=qvB(2分)0解得电场强度大小为E=Bv(1分)0(2)撤去磁场后,粒子在电场中做类平抛运动,则有qE=ma(1分)h1=at2(2分)cos60?2z=vt(1分)0联立解得mhvz=20(2分)qB又x=htan60?=3h(2分)mhv粒子经过的坐标为(3h,0,20)。(2分)qB15.(15分)如图所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ角,质量均为m、阻值均为R的金属棒a、b紧挨着放在两导轨上,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,以平行于导轨平面向上的恒力F=2mgsin?拉a棒,同时由静止释放b棒,直至b棒刚好匀速时,在此过程中通过棒的电量为q,棒与导轨始终垂直并保持良好接触,重力加速度为g。求:(1)b棒刚好匀速时a、b棒间的距离s。(2)b棒最终的速度大小v。b(3)此过程中a棒产生的热量Q。:..2qRmgRsin?mgqRsin?m3g2R2sin2?【答案】(1)s=;(2)v=;(3)Q=?BLbB2L2BL2B4L4【解析】【分析】【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律得?E=(1分)t根据闭合电路欧姆定律得EI=(1分)2R又q=It(1分)解得??B?sBLsq===2R2R2R解得2qRs=(1分)BL(2)b棒匀速时,由平衡条件得BIL=mgsinθ(1分)感应电动势E=BL(v+v)(1分)ab感应电流EI=2R对a棒向上加速的任一时刻,由牛顿第二定律得:..F-BIL-mgsinθ=ma(1分)1即mgsinθ-BIL=ma(1分)1对b棒向下加速的任一时刻,由牛顿第二定律得mgsinθ-BIL=ma(1分)2可得a=a12故a、b棒运动规律相似,速度同时达到最大,且最终有v=vab由