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请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( )
A.ab接MN、cd接PQ,Iab<Icd B.ab接MN、cd接PQ,Iab>Icd
C.ab接PQ、cd接MN,Iab<Icd D.ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd
2、嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示.假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力.则( )
A.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段桶圆轨道时,应让发动机点火使其加速
B.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于月段圆轨道的速度
D.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度
3、物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是
A.贝克勒尔发现天然放射现象,其中射线来自原子最外层的电子
B.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
C.卢瑟福的a粒子散射实验发现电荷量子化的
D.汤姆逊发现电子使人们认识到原子内部是有结构的
4、如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,( )
A.S闭合瞬间,B先亮A后亮
B.S闭合瞬间,A先亮B后亮
C.电路稳定后,在S断开瞬间,B闪亮一下,然后逐渐熄灭
D.电路稳定后,在S断开瞬间,B立即熄灭
5、如图,半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止。A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β,α>β,则下列说法正确的是( )
A.A的向心力小于B的向心力
B.容器对A的支持力一定小于容器对B的支持力
C.若ω缓慢增大,则A、B受到的摩擦力一定都增大
D.若A不受摩擦力,则B受沿容器壁向下的摩擦力
6、甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移—时间(x–t)图象如图所示,由图象可以得出在0~4 s内( )
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.4 s时甲、乙两物体间的距离最大
C.甲的平均速度等于乙的平均速度
D.甲、乙两物体间的最大距离为6 m
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。一个电荷量为2C,质量为1kg的小物块从
C点静止释放,其运动的v—t图像如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是( )
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=1V/m
B.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C.由C点到A点的过程中,电势逐渐升高
D.A、B两点的电势之差
8、下列说法中正确的是( )
A.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大
B.一定质量气体的体积增大,但既不吸热也不放热,内能减小
C.相同质量的两种物体,提高相同的温度,内能的增量一定相同
D.物体的内能与物体的温度和体积都有关系
9、我.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2
10、如图所示,AB两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,小球A放在固定的光滑斜面上,斜面倾角,BC两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,小球C放在水平地面上。现用手控制住小球A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知小球A的质量为4m,小球BC质量相等,重力加速度为
g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放小球A后,小球A沿斜面下滑至速度最大时小球C恰好离开地面,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.小球BC及弹簧组成的系统机械能守恒
B.小球C的质量为m
C.小球A最大速度大小为
D.小球B上升的高度为
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为60Hz,图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5为连续计数点,相邻两计数点间还有2个打点未画出。从纸带上测出s1=、s2=、s3=、s4=、s5=,则打点计时器每打相邻两个计数点的时间间隔是__________s;小车的加速度a=_____________m/s2;打计数点“5”时,小车的速度________m/s。(后两空均保留三位有效数字)
12.(12分)国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:
电源(电动势约为3 V,内阻可忽略);电压表V1(量程为3 V,内阻很大);
电压表V2(量程为3 V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4 kΩ);
定值电阻R2(阻值2 kΩ);电阻箱R(最大阻值9 999 Ω);
单刀双掷开关S;导线若干;游标卡尺;刻度尺。
实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤C、D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;
F.断开S,整理好器材。
(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=_______mm;
(2)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为:Rx=_______(用R1、R2、R表示);
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ=_______Ω·m(保留两位有效数字);
(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将_____(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案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.(10分)如图所示,光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧,左端固定,质量为mA=1kg的光滑A紧靠弹簧右端(不栓接),弹簧的弹性势能为Ep=32J。质量为mB=1kg的槽B静止在水平面上,内壁间距L=,槽内放有质量为mc=2kg的滑块C(可视为质点),C到左端侧壁的距离d=,槽与滑块C之间的动摩擦因数μ=。现释放弹簧,滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘在一起。A、B整体与滑块C发生碰撞时,A、B整体与滑块C交换速度。(g=10m/s2)求
(1)从释放弹簧,到B与C第一次发生碰撞,整个系统损失的机械能;
(2)从槽开始运动到槽和滑块C相对静止经历的时间。
14.(16分)如图所示,一根柔软的细绳跨过轻质定滑轮,绳的一端连接物体,另一端通过一轻质弹簧与物体连接,物体静止在地面上。物体从高处由静止下落,当下落高度时,绳刚好被拉直。然后又下落的高度,恰好能到达地面,此时物体对地面的压力恰好减为0。重力加速度为,弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比,不计摩擦和空气阻力。求:
(1)绳刚被拉直时,物体下落的时间;
(2)物体的质量之比。
15.(12分)如图所示,在边长为L的正三角形OAB区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)和平行于AB边水平向左的匀强电场(图中未画出)。一带正电粒子以某一初速度从三角形区域内的O点射入三角形区域后恰好沿角平分线OC做匀速直线运动。若撤去该区域内的磁场,该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域,则粒子恰好从A点射出;若撤去该区域内的电场,该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域,则粒子将在该区域内做匀速圆周运动。粒子重力不计。求:
(1)粒子做匀速圆周运动的半径r;
(2)三角形区域内分别只有电场时和只有磁场时,粒子在该区域内运动的时间之比。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
高压输电线上的电流较大,测量时需把电流变小,根据,MN应接匝数少的线圈,故ab接MN,cd接PQ,且Iab>Icd,选项B正确.
2、C
【解析】
嫦娥三号在环月段圆轨道上P点减速,使万有引力大于向心力做近心运动,才能进入进入环月段椭圆轨道.故A错误;嫦娥三号在环月段椭圆轨道上
P点向Q点运动中,距离月球越来越近,月球对其引力做正功,故速度增大,即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度.故B错误;根据,且月段椭圆轨道平均半径小于月段圆轨道的半径,可得嫦娥三号在环月段椭圆轨道的平均速度大于月段圆轨道的速度,又Q点是月段椭圆轨道最大速度,所以嫦娥三号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于月段圆轨道的速度.故C正确;要算出月球的密度需要知道嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期、月球半径和引力常量.故D错误;
3、D
【解析】
贝克勒尔发现天然放射现象,其中射线来自于原子核内的质子转化为中子和电子中得电子,而不是原子核外的电子,A错
波尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的,B错;
密立根油滴实验首次发现了电荷量子化,C错误;
电子的发现让人们认识到原子核内的还存在粒子,说明原子核内还是有结构的,D对。
4、D
【解析】
闭合瞬间线圈相当于断路,二极管为正向电压,故电流可通过灯泡AB,即AB灯泡同时亮,故AB错误.因线圈的电阻为零,则当电路稳定后,灯泡A被短路而熄灭,当开关S断开瞬间B立刻熄灭,线圈中的电流也不能反向通过二极管,则灯泡A仍是熄灭的,故C错误,D正确.故选D.
【点睛】
该题两个关键点,1、要知道理想线圈的特征:刚通电时线圈相当于断路,断开电键时线圈相当于电源;2、要知道二极管的特征是只正向导通.
5、D
【解析】
A.根据向心力公式知,质量和角速度相等,A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为、,,所以A的向心力大于B的向心力,故A错误;
B.根据径向力知,若物块受到的摩擦力恰好为零,靠重力和支持力的合力提供向心力,则由受力情况根据牛顿第二定律得
解得
若角速度大于,则会有沿切线向下的摩擦力,若小于,则会有沿切线向上的摩擦力,故容器对A的支持力不一定小于容器对B的支持力,故B错误;
C.若缓慢增大,则A、B受到的摩擦力方向会发生变化,故摩擦力数值不一定都增大,故C错误;
D.因A受的静摩擦力为零,则B有沿容器壁向上滑动的趋势,即B受沿容器壁向下的摩擦力,故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A.图像的斜率等于速度,可知在内甲、乙都沿正向运动,运动方向相同。内甲沿负向运动,乙仍沿正向运动,运动方向相反,故A错误。
BD.内甲乙同向运动,甲的速度较大,两者距离不断增大。后甲反向运动,乙仍沿原方向运动,两者距离减小,则时甲、乙两物体间的距离最大,最大距离为 ,故BD错误。
C.由图知,在内甲、乙的位移都是,平均速度相等,故C正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AD
【解析】
两个等量的同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧;电量为2C的小物块仅在运动方向上受电场力作用从C点到B到A运动的过程中,根据v-t图可知在B点的加速度,可知物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动,判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况,由牛顿第二定律求出电场强度的最大值。根据电势能的变化,分析电势的变化。由动能定理求AB间的电势差。
【详解】
A.由乙图可知,物体在B点加速度最大,且加速度为
根据
可知B点的场强最大,为E=1V/m,故A正确;
B.从C到A的过程中,电场力一直做正功,电势能一直减小,故B错误;
C.从C到A一直沿着电场线运动,电势逐渐降低,故C错误;
D.从B到 A的过程中,根据动能定理,得
代入数据得UBA=5V,则
即
故D正确。
故选AD。
【点睛】
明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键,据v-t图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口。
8、BDE
【解析】
A.速度增大,不会改变物体的分子的动能,故A错误;
B.体积增大时,气体对外做功,不吸热也不放热时,内能减小,故B正确;
C.质量相同,但物体的物质的量不同,故温度提高相同的温度时,内能的增量不一定相同,故C错误;
D.物体的内能与物体的温度和体积都有关系,故D正确;
E.由热力学第二定律可知,凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性,故E正确。
故选BDE。
9、BD
【解析】
启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的,所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同,故A错误;设每一节车厢的质量是m,阻力为,做加速运动时,对6、7、8车厢进行受力分析得:,对7、8车厢进行受力分析得:,联立可得:,故B正确;设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s,则:,又,可得:,可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比,故C错误;设每节动车的功率为P,当只有两节动力车时,最大速率为v,则:,改为4节动车带4节拖车的动车组时,最大速度为,则:,所以,故D正确.
10、BC
【解析】
A.以小球B、C及弹簧组成的系统为研究对象,除系统重力外,绳的拉力对系统做功,则系统机械能不守恒,故A错误;
B.小球A速度最大时,小球A的加速度为零,则
对小球B、C及弹簧组成的系统
联立以上两式,解得
故B正确;
CD.小球C恰好离开地面时,弹簧弹力
弹簧伸长量为,初始时,弹簧被压缩,则小球B上升,以小球A、B、C及弹簧组成的系统为研究对象,由机械能守恒定律得
又
联立以上两式,解得
故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、
【解析】
[1]由题知相邻两计数点间还有2个打点未画出,则两个计数点的时间间隔是