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高考试卷陕西省2015年高考预测卷物理试题



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泄露天机——2015 年金太阳高考押题 精粹 物
一、选择题(22 个小题)
1.下列说法正确的是( ) A.电荷的周围既有电场也有磁场,反映了电和磁是密不可分的 B.由电场强度的定义式 E ?



本卷共 46 题,包括必考与选考两部分,三种题型:选择题、实验

题和解答题。

F 可知 E 的方向决定于 q 的正负 q

C.法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律 D. “电生磁”和“磁生电”都是在变化、运动的过程中才能出现的效应 2.在物理学的发展过程中,许多物理学家都做出了重要的贡献,他们也创造出了许多物理学研究方 法,下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是( A.质点、速度、点电荷等都是理想化模型 B.物理学中所有物理量都是采用比值法定义的 C.伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法 D.重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想 )

3.下列叙述正确的是 (



A.力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位 B.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性 C.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点 D.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量 4.甲、乙两球质量分别为 m1 、 m2 ,从同一地点(足够高)处同时由静止释放。两球下落过程所受空 气阻力大小 f 仅与球的速率 v 成正比,与球的质量无关,即 f ? kv ( k 为正的常量) 。两球的 v ? t 图象 如图所示。落地前,经时间 t0 两球的速度都已达到各自的稳定值 v1 、v2 。则下列判断正确的是 ( A.释放瞬间甲球加速度较大 B. )

m1 v 2 ? m2 v1

C.甲球质量大于乙球 D. t 0 时间内两球下落的高度相等

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5.如图 a 所示,小物体从竖直弹簧上方离地高 h1 处由静止释放,其动能 E k 与离地高度 h 的关系如图
b 所示.其中高度从 h1 下降到 h2 ,图象为直线,其余部分为曲线, h3 对应图象的最高点,轻弹簧劲

度系数为 k ,小物体质量为 m ,重力加速度为 g .以下说法正确的是( A.小物体下降至高度 h3 时,弹簧形变量为 0 B.小物体下落至高度 h5 时,加速度为 0 C.小物体从高度 h2 下降到 h4 ,弹簧的弹性势能增加了
m2 g 2 k

)

D.小物体从高度 h1 下降到 h5 ,弹簧的最大弹性势能为 mg(h1 ? h5 )

6. 如图甲所示, 以速度 v 逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ. 现将一个质量为 m 的小木块轻轻地放在传送带的上端,小木块与传送带间的动摩擦因数为 μ,则乙图中能够正确地描 述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是( )

7.在一笔直公路上有 a 、 b 、 c 三辆汽车,它们同时经过同一路标开始计时,此后的 v ? t 图象示意如 图,下列判断正确的是( A.在 t1 时刻 a 、 b 速度相等 B.0~ t1 时间内, a 、 b 间距离在减小 C.0~ t1 时间内, a 位于 b 、 c 前面 D. t1 时刻以后, b 位于 a 、 c 前面 )

8.如图所示,一根细线下端拴一个金属小球 P ,细线的上端固定在金属块 Q 上, Q 放在带小孔(小 孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高 一些的水平面上做匀速圆周运动(图中 P? 位置),两次金属块 Q 都静止在桌面上的同一点,则后一 种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( A.细线所受的拉力变小 B.小球 P 运动的角速度变小 C. Q 受到桌面的静摩擦力变大 )

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D. Q 受到桌面的支持力变大

9.一个质量为 m 的铁块以初速度 v1 沿粗糙斜面上滑,经过一段时间又返回出发点,整个过程铁块速 度随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是( A.铁块上滑过程处于超重状态 B.铁块上滑过程与下滑过程的加速度方向相反 C.铁块上滑过程与下滑过程满足 v1t1 ? v2 (t 2 ? t1 )
1 D.铁块上滑过程损失的机械能为 mv12 2



10.2014 年 3 月 8 日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感 4 个型号近 10 颗卫星,为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与 大覆盖面积相结合的大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内 运动的示意图。 “北斗”系统中两颗卫星“ G1 ”和“ G3 ”以及“高分一号”均可认为绕地心 O 做匀 速圆周运动。卫星“ G1 ”和“ G3 ”的轨道半径为 r ,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A 、 B 两 位置, “高分一号”在 C 位置。若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为 g ,地球半径为 R , 不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是( A.卫星“ G1 ”和“ G3 ”的加速度大小相等且为
R g r



B.如果调动“高分一号”卫星快速到达 B 位置的下方,必须对其加速 C.卫星“ G1 ”由位置 A 运动到位置 B 所需的时间为

?r
3R

r g

D.若“高分一号”所在高度处有稀薄气体,则运行一段时间后,机械能会增大 11.2014 年 5 月 10 日天文爱好者迎来了“土星冲日”的美丽天象。 “土星冲日”是指土星和太阳正 好分处地球的两侧,三者几乎成一条直线。该天象每 378 天发生一次,土星和地球绕太阳公转的方 向相同,公转轨迹都近似为圆,地球绕太阳公转周期和半径以及引力常量均已知,根据以上信息可 求出( ) A.土星质量 B.地球质量 C.土星公转周期 D.土星和地球绕太阳公转速度之比

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12.我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面,并发回大量图片和信息。若该月球车在地球表面的 重力为 G 1 ,在月球表面的重力为 G 2 。已知地球半径为 R1 ,月球半径为 R 2 ,地球表面处的重力加速 度为 g ,则( )
G1 G2

A. “玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为 B.地球的质量与月球的质量之比为
G1 R22 G2 R12

C.地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为
G1 R1 G 2 R2

G2 G1

D.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为

13.如图是密立根油滴实验的示意图。油滴从喷雾器的喷嘴喷出,落到图中的匀强电场中,调节两板 间的电压,通过显微镜观察到某一油滴静止在电场中。下列说法正确的是( A.油滴带正电 B.油滴带负电 C.只要测出两板间的距离和电压就能求出油滴的电量 D.该实验测得油滴所带电荷量等于元电荷的整数倍 )

14 .某闭合回路由电阻 R 与导线组成 , 其内部磁场大小按 B ? t 图变化 , 方向如图所示 , 则回路中 ( )

A. 电流方向为顺时针方向 B. 电流强度越来越大 C. 磁通量的变化率恒定不变 D. 产生的感应电动势越来越大 15.如图所示,地面上某个空间区域存在这样的电场,水平虚线上方为场强 E1 ,方向竖直向下的匀强 电场; 虚线下方为场强 E2 , 方向竖直向上的匀强电场。 一个质量 m ,带电 ?q 的小球从上方电场的 A 点 由静止释放,结果刚好到达下方电场中与 A 关于虚线对称的 B 点,则下列结论正确的是( A.若 AB 高度差为 h ,则 U AB ? ?mgh/ q B.带电小球在 AB 两点电势能相等 C.在虚线上、下方的电场中,带电小球运动的加速度相同 D.两电场强度大小关系满足 E 2 ? 2 E1 )

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16.如图甲,匝数 n ? 2 的金属圈(电阻不计)围成的面积为 20cm2,线圈与 R ? 20? 的电阻连接,置于 竖直向上、均匀分布的磁场中。磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为 B , B ? t 关系如图乙,规定感应 电流 i 从 a 经过 R 到 b 的方向为正方向,忽略线圈的自感影响。则下列 i ? t 关系图正确的是( )

17. 如图所示, 面积为 0.02m2、 内阻不计的 100 匝矩形线圈 ABCD, 绕垂直于磁场的轴 OO′匀速转动, 转动的角速度为 100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为

2 T。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连, 2

触头 P 可移动,副线圈所接电阻 R ? 50 Ω ,电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开 始计时,下列说法正确的是( ) A.线圈中感应电动势的表达式为 e ? 100 2 cos( 100t )V B. P 上移时,电流表示数减小 C. t ? 0 时,电压表示数为 100 2 D.当原、副线圈匝数比为 2︰1 时,电阻上消耗的功率 为 50W

18.如图所示, I 为电流表示数,U 为电压表示数, P 为定值电阻 R 2 消耗的功率,Q 为电容器 C 所带 的电荷量, W 为电源通过电荷量 q 时电源做的功。当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,下列图 象能正确反映各物理量关系的是( )

19.如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置, M 、 N 为板间同一电场线上的 两点。一带电粒子(不计重力)以速度 vm 经过 M 点向下运动,一段时间后返回,以速度 v N 经过 N 点 向上运动,全过程未与下板接触,则( A. 粒子一定带正电 B. 电场线方向一定竖直向上 C. M 点的电势一定比 N 点的高 )

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D. 粒子在 N 点的电势能一定比在 M 点的大 20.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数比为 10:1, b 是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均 为理想电表,除 R 以外其余电阻不计。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式 为 u1 ? 220 2 sin100?t V。下列说法中正确的( A. t ? B. t ?
1 s 时,电压表的示数为 22V 600 1 s 时, ac 两点电压瞬时值为 110V 600



C. 滑动变阻器触片向上移,电压表和电流表的示数均变大 D. 单刀双掷开关由 a 扳向 b ,电压表和电流表的示数均变小 21.如图 xoy 平面为光滑水平面,现有一长为 d 宽为 L 的线框 MNPQ 在外力 F 作用下,沿正 x 轴方向 以速度 v 做匀速直线运动, 空间存在竖直方向的磁场, 磁感应强度 B ? B0 cos

?
d

, x(式中 B 0 为已知量)

规定竖直向下方向为磁感应强度正方向,线框电阻为 R0 , t ? 0 时刻 MN 边恰好在 y 轴处,则下列说法 正确的是( )

A.外力 F 为恒力 B. t ? 0 时,外力大小 F ?
4 B02 L2 v R
2 B0 Lv cos R

?vt
d

C.通过线圈的瞬时电流 I ? D.经过 t ?

2B 2 L2 vd d t,线圈中产生的电热 Q ? 0 v R

22. 如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为 k ,一端固定在倾角为 ? 的斜面底端,另一端 与物块 A 连接;两物块 A 、 B 质量均为 m ,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力 F 拉动物块 B , 使 B 做加速度为 a 的匀加速运动,A 、B 两物块在开始一段时间内的 v ? t 关系分别对应图乙中 A 、B 图线( t1 时刻 A 、 B 的图线相切, t 2 时刻对应 A 图线的最高点) ,重力加速度为 g ,则 ( A. t 2 时刻,弹簧形变量为 0 B. t1 时刻,弹簧形变量为 ? mg sin ? ? ma ? / k C.从开始到 t 2 时刻,拉力 F 逐渐增大 D.从开始到 t1 时刻,拉力 F 做的功比弹簧弹力做的功少 )

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二、实验题(6 个小题)
1.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导 轨上 A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为 M ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质 量为 m 的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上 B 点有一光电门,可以测量遮光片经过光 电门时的挡光时间 t ,用 d 表示 A 点到光电门 B 处的距离, b 表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电 门的平均速度看作滑块通过 B 点时的瞬时速度,实验时滑块在 A 处由静止开始运动。

(1)用游 标卡尺测量遮光条的宽度 b ,结果如图所示,由此读出 b ? (2)滑块通过 B 点的瞬时速度可表示为 v B ? mm; (用题中字母表示);

o (3)某次实验测得倾角 ? ? 30 ,重力加速度用 g 表示,滑块从 A 处到达 B 处时 m 和 M 组成的系统

动能增加量可表示为 ?E K ?

, 系统的重力势能减少量可表示为 ?E P ?

, 在误差允许

的范围内,若 ?E K ? ?E P 则可认为系统的机械能守恒;(用题中字母表示) (4)在上次实验中,某同学改变 A 、 B 间的距离,作出的 v 2 ? d 图象如图所示,并测得 M ? m ,则 重力加速度 g = m/s 。
2

2.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示, 并在其上取了 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 7 个计数点,每相邻两个计数点间还有 4 个点图中没有 画出,电火花计时器接 220V、50Hz 交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打 B 、C 、 D 、
E 、 F 各点时物体的瞬时速度如下表:

对应点 速度(m/s)

B
0.141

C
0.185

D
0.220

E
0.254

F
0.30

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(1)设电火花计时器的周期为 T ,计算 v F 的公式为 v F =



(2)根据(1)中得到的数据,以 A 点对应的时刻为 t ? 0 ,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度, 作出 v ? t 图象.利用该图象求物体的加速度 a ? m/s ; (结果保留 2 位有效数字)
2

(3)如果当时电网中交变电流的电压变成 210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与 实际值相比 。 (选填“偏大” 、 “偏小”或“不变” )

3.(1) 小翔利用如图甲所示的装置, 探究弹簧弹力 F 与伸长量 ?l 的关系, 由实验绘出 F 与 ?l 的关系 图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为 N/s。

(2)小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则” ,用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在 平面后,其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:

A.如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置 O ; B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置 O ,记录细绳套 AO 、
BO 的

及两弹簧称相应的读数。图丁中 B 弹簧称的读数为

N;(保留两位小数点) C.小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力 FA 、 FB 的大小和方向如图丁所示,请你用作图工具在图戊中作出
FA 、 FB 的合力 F ? ;

D.已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力 F 如图戊所示; E. 最后观察比较 F 和 F ? ,得出结论。

4.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,部分步骤如下:

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(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数分别如图甲、乙所 示,长度为 mm,直径为 mm。

(2)选用多用电表的电阻“×1”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示, 则该电阻的阻值约为
Ω;

(3)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下: 电流表 A1(量程 300mA,内阻约为 2Ω ); 电流表 A2(量程 l50mA,内阻约为 10Ω ); 电压表 V1 量程 lV,内阻 r ? 1000Ω ); 电压表 V2(量程 l5V,内阻约为 3000Ω ); 定值电阻 R0 =1000Ω ; 滑动变阻器 R1 (最大阻值 5Ω ); 滑动变阻器 R2 (最大阻值 l000Ω ); 电源 E (电动势约为 4V,内阻 r 约为 1Ω ); 开关,导线若干。 为了使测量尽量准确, 测量时电表读数不得小于其量程的 1/3, 电压表应选 滑动变阻器应选 。(均填器材代号) , 电流表应选 ,

根据你选择的器材,请在图丙所示的线框内画出实验电路图。

5.现有一电池,电动势 E 约为 9V,内阻 r 在 35~55Ω 范围内,允许通过的最大电流为 50mA。为测定 该电池的电动势和内阻, 某同学利用如图( a ) 所示的电路进行实验, 图中 R 为电阻箱, 阻值范围为 0~ 9999Ω , R0 为保护电阻。

R0 S E r R0 R + O

1 U

V

(a)

(b)

(c)

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(1)可备选用的定值电阻 R0 有以下几种规格,本实验应选用 A.20Ω,2.5A C.150Ω,1.0A B.50Ω,1.0A D.1500Ω,5.0A



(2)按照图(a) 所示的电路图,将图(b) 所示的实物连接成实验电路。 (3)接好电路,闭合开关后,调整电阻箱的阻值,记录阻值 R 和相应的电压表示数 U ,取 得多组 数据,然后通过做出有关物理量的线性关系图象,求得电源的电动势 E 和内阻 r 。 ①请写出所作线性图象对应的函数表达式 ②图(c) 是作线性图象的坐标系,若纵轴表示的物理量是 ;
1 ,请在坐标系中定性地画出线性图象。 U

6.某实验小组要精确测定额定电压为 3V 的 LED 灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约
100 Ω ,电学符号与小灯泡电学符号相同。现有的器材规格如下:

A.待测 LED 灯 Rx B.直流毫安表 A1(量程 0~10mA,内阻约为 100 Ω) C.直流毫安表 A2(量程 0~40mA,内阻约为 40K ? ) D.直流电压表 V1(量程 0~3V,内阻约为 5K ? ) E.直流电压表 V2(量程 0~15V,内阻约为 15K ? ) F.直流电源(输出电压 4.5V,内阻很小) G.滑动变阻器 R1 (阻值范围 0 ~ 50 Ω ,允许最大电流 1A) H.滑动变阻器 R2 (阻值范围 0~3K ? ,允许最大电流 1A) I.开关一个、导线若干 (1) 为了尽可能精确测定 LED 灯正常工作时的电阻, 所选电流表为 滑动变阻器应选 。 , 所选电压表为 ,

(2)请根据实验原理图甲,完成图乙未完成的实物连接; (3)闭合开关 S 后,某次测量时电压表的示数如丙所示,该示数为_________V。

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三、计算题(共 6 小题)
1.如图所示,在光滑的水平地面上, 相距 L ? 10m 的 A 、 B 两个小球均以 v0 ? 10 m/s 向右运动,随后 两球相继滑上倾角为 30? 的足够长的光滑斜坡,地面与斜坡平滑连接,取 g ? 10 m/s。求: A 球滑上 斜坡后经过多长时间两球相遇。 2.如图甲所示,水平地面上放置一倾角θ=37°的足够长的斜 为 m 的物块置于斜面的底端。某时刻起物块在沿斜面向上的 面, 质量 力 F 作

用下由静止开始运动, F 随位移变化的规律如图乙所示。已知整个过程斜面体始终保持静止状态, 物块开始运动 t ? 0.5 s 内位移 x1 =1m,0.5s 后物块再运动 x2 =2m 时速度减为 0。取 g=10m/s ,sin37°
2

=0.6, cos 37°=0.8。求: (1)由静止开始, 0.5s 末物块运动的速度的大小; (2)物块沿斜面向上运动过程,受到的摩擦力做的功; (3)物块在沿斜面向下运动过程中,斜面体受到地面的摩擦力的大小。

3.春节放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费 站窗口前 x0 ? 9 m 区间的速度不超过 v0 ? 6 m/s。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以
v甲 =20m/s 和 v乙 =34m/s 的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后。甲车司机发现正前方收费站,开始

以大小为 a甲 =2m/s 的加速度匀减速刹车。 (1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章; (2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前 9m 处的速度恰好为 6m/s,乙车司机在发现甲车刹车时 经 t0 =0.5s 的反应时间后开始以大小为 a乙 =4m/s2 的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞,且乙车在 收费站窗口前 9m 区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?

2

4.电磁驱动是现代产业中的重要技术。如图是磁悬浮机车的电磁驱动模型:机车轨道沿 x 轴方向,轨

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道区域内固定一系列电阻为 r ? 0.5 Ω 的独立线圈,每线圈通以 I 0 ? 10 A 的电流后使其产生如图所示的 磁场,磁感应强度大小均为 B ? 1 T,相邻区域磁场方向相反。固定在机车底端的金属框 abcd 可视为 一矩形线圈,电阻为 R ? 0.01? , ab 边宽度为 d ,与磁场的宽度相同, bc 边长为 L ? 0.5 m,平行于 y 轴,金属框 ad 、bc 两边总处于方向相反的磁场中。驱动机车时,固定在轨道上的独立线圈依次通电, 等效于金属框所在区域的磁场以 v0 ? 12 m/s 匀速向 x 轴正方向移动,驱使机车前进,若机车所受阻力 恒为 f ? 200 N。求: (1)模型机车启动时刻,金属框中感应电流的方向和大小; (2)模型机车所能达到的最大速率; (3)当模型机车以恒定速率匀速行驶时,整个系统驱动机车的效率为多大? (提示:当线圈与磁场存在相对速度 v 相 ,动生电动势 E ? BLv相 。)

5.如图所示, 为一磁约束装置的原理图, 圆心为原点 O 、 半径为 R0 的圆形区域Ⅰ内有方向垂直 xoy 平 面向里的匀强磁场。一束质量为 m 、电量为 q 、动能为 E0 的带正电粒子从坐标为( O 、 R0 )的 A 点沿
y 负方向射入磁场区域Ⅰ,粒子全部经过 x 轴上的 P 点,方向沿 x 轴正方向。当在环形区域Ⅱ加上方

向垂直于 xoy 平面的匀强磁场时,上述粒子仍从 A 点沿 y 轴负方向射入区域Ⅰ,粒子经过区域Ⅱ后从
Q 点第 2 次射入区域Ⅰ,已知 OQ 与 x 轴正方向成 60? 。不计重力和粒子间的相互作用。求:

(1)区域Ⅰ中磁感应强度 B1 的大小; (2)若要使所有的粒子均约束在区域内,则环形区域Ⅱ中 B2 的大小、方向及环形半径 R 至少为大; (3)粒子从 A 点沿 y 轴负方向射入后至再次以相同的速度经过 A 点的运动周期。

6.在如图所示的直角坐标系 xoy 中,矩形区域 oabc 内有垂直于 匀强磁场, 磁感应强度大小为 B=5.0×10 T; 第一象限内有沿 ? y
-2

纸面向外的 方向的匀强

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电场,电场强度大小为 E ? 1.0 ? 10 N/C。已知矩形区域 Oa 边长为 0.06m,ab 边长为 0.20m。在 bc 边
5

中点 N 处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为 v ? 2.0 ? 106 m/s 的某种带正电粒子,带电粒子质量 m ? 1.6 ? 10?2 7 kg,电荷量 q ? 3.2 ? 10?1 9 kg,不计粒子重力,求:(计 算结果保留两位有效数字) (1)粒子在磁场中运动的半径; (2)从 x 轴上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程为多少? (3)放射源沿- x 方向射出的粒子,从射出到从 y 轴离开所用的时间。

选考部分 选修 3-3
1.下列说法正确的是 。 (填正确答案标号) A.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢 B.分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的引力增大,斥力减小 C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征 D.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 E.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部

2.下列说法正确的是

。 (填正确答案标号)

A.理想气体等温膨胀时,内能不变 B.扩散现象表明分子在永不停息地运动 C.分子热运动加剧,则物体内每个分子的动能都变大 D.在绝热过程中,外界对物体做功,物体的内能一定增加 E.布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运 3.如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为 m 的密闭活塞,活塞 A 导热,活塞 B 绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止 不动处于平衡,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为 l 0 ,温度为 T0 。设外界大气压强为 P0 保持不变,活塞 横截面积为 S ,且 mg ? P0 S ,环境温度保持不变。求: (1)在活塞 A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于 2m ,两活塞在 重新处于平衡,活塞 B 下降的高度; (2)现只对Ⅱ气体缓慢加热,使活塞 A 回到初始位置.此时Ⅱ气 度。 体的温 某位置

4.如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为 10kg,横截面积 50cm ,厚度不计。当温度为 27℃

2

免费在线作业标准 100 分答案

时,活塞封闭的气柱长 10m,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相 通。 g 取 10m/s ,不计活塞与气缸之间的摩擦,大气压强保持不变。 ( 1)将气缸倒过来放置,若温度上升到 127 ℃,此时气柱的长度为 大气压强; (2)分析说明上述过程气体是吸热还是放热。 20cm , 求
2

选修 3-4
1.下列不属于光的衍射现象的是 A.雨后天空出现的绚丽的彩虹 B.阳光下肥皂膜上的彩色条纹 C.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹 D.眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹 E.眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹 2.两列简谐横波的振幅都是 20cm,传播速度大小相同。实线波的频率为 2Hz,沿 x 轴正方向传播;虚 线波沿 x 轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇,则 A.在相遇区域会发生干涉现象 B.实线波和虚线波的频率之比为 3:2 C.平衡位置为 x ? 6 m 处的质点此刻速度为零 D.平衡位置为 x ? 8.5 m 处的质点此刻位移 y >20cm E.从图示时刻起再经过 0.25s,平衡位置为 x ? 5 m 处的质点的位移 y < 0 3.如图所示,半圆玻璃砖的半径 R ? 10cm ,折射率 n ? 3 ,直径 AB 与屏幕 MN 垂直并接触于 A 点。 激光束 a 以入射角 i =60°射向玻璃砖圆心 O ,结果在屏幕 MN 上出现两个光斑。 (1)画出光路图; (2)求两光斑之间的距离 L 。 。 (填正确答案标号) 。 (填正确答案标号)

4.如图所示,上下表面平行的玻璃砖折射率为 n ? 2 ,下表面镶有银反射面 ,一束单色光与界面的夹 角 ? ? 45? 射到玻璃表面上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距 h ? 2.0 cm 的光点 A 和 B (图中未 画出 A 、 B )。

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(1)请在图中画出光路示意图; (2)求玻璃砖的厚度 d 。

选修 3-5 1.下列说法中正确的是________。 (填正确答案标号) A.卢瑟福通过对天然放射现象的研究,提出原子的核式结构学说
218 4 B.氡 222 的衰变方程是 222 86 Rn? 84 Po? 2 He ,已知其半衰期约为 3.8 天,则约经过 15.2 天,16 克氡

222 衰变后还剩 1 克 C.链式反应中,重核裂变时放出的中子可以使裂变不断进行下去 D. 已知中子、 质子和氘核的质量分别为 mn 、mp 和 mD , 则氘核的比结合能为 (mn ? mp ? mD )c 2 2(c 表示真空中的光速) E.对于某种金属,超过其极限频率的入射光强度越弱,所逸出的光电子的最大初动能越小

2.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学 史实的是 。 (填正确答案标号)

A.普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论 B.爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说 C.卢瑟福通过对 ? 粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型 D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的 E.玻尔大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性

3.一质量为 m 的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木 块 A 并留在其中, A 与木块 B 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起, 开始弹簧处于原长, 如图所示。 已知弹簧被压缩瞬间 A 的速度 v ? 求: (1)子弹射入木块 A 时的速度; (2)弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能。

ma , 木块 A 、B 的质量均为 M 。 M ?m

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4.如图所示, 一质量为 M 、 长为 l 的长方形木板 B 放在光滑的水平地面上, 在其右端放一质量为 m 的 小木块 A , m < M 。现以地面为参照系,给 A 和 B 以大小相等、方向相反的初速度(如图) ,使 A 开 始向左运动、 B 开始向右运动,但最后 A 刚好没有滑离 B 板,以地为参照系。 (1)若已知 A 和 B 的初速度大小为 v0 ,求它们最后的速度的大小和方向; (2)若初速度的大小未知,求小木块 A 向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离。

参考答案
一、选择题(22 个小题)
1. 答案:D 解析:静止的电荷周围只有电场,没有磁场,A 错;E 的正负与检验电荷无关,B 错;安培首先总结 出磁场对电流的作用,C 错。 2. 答案:CD

解析: 速度不是理想化模型, A 错; 并不是所有的物理公式都是用比值定义法定义的, 如场强 E ?

F , q

电容 C ?

Q 都不是比值定义的,故 B 错误;C、D 正确。 U

3. 答案:C 解析:质量、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位千克、米和秒就是基本单位,故 A 错误;法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点,故 C 正确;牛顿用“月—地检验”证实了万有引 力定律的正确性,故 B 错误;卡文迪许测出了引力常量,故 D 错误。 4. 答案:C 解析: 释放瞬间 v ? 0 , 因此空气阻力 f ? 0 , 两球均只受重力, 加速度均为重力加速度 g , 故 A 错误;B、 C 两球先做加速度减小的加速运动,最后都做匀速运动,稳定时 kv ? mg ,因此最大速度与其质量成 m v 正比,即 vm ? m , 1 ? 1 ,由图象知 v1 > v 2 ,因此 m甲 > m乙 ;故 B 错误,C 正确; 图象与时间轴围 m2 v2 成的面积表示物体通过的位移,由图可知,t0 时间内两球下落的高度不相等;故 D 错误。 5. 答案:D 解析:高度从 h1 下降到 h2 ,图象为直线,该过程是自由落体, h1 ? h2 的坐标就是自由下落的高度,所 以小物体下降至高度 h2 时,弹簧形变量为 0,故 A 错误;物体的动能先增大,后减小,小物体下落至 高度 h4 时,物体的动能与 h2 时的动能相同,由弹簧振子运动的对称性可知,在 h4 时弹簧的弹力一定 是重力的 2 倍;小物体下落至高度 h5 时,动能又回到 0,说明 h5 是最低点,弹簧的弹力到达最大值, 一定大于重力的 2 倍,所以此时物体的加速度最大,故 B 错误;小物体下落至高度 h4 时,物体的动能

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与 h2 时的动能相同,由弹簧振子运动的对称性可知,在 h4 时弹簧的弹力一定是重力的 2 倍;此时弹

2mg 2mg 2m2 g 2 ,小物体从高度 h2 下降到 h4 ,重力做功 W ? mg?x ? mg ? ;物体从 ? k k k 高度 h2 下降到 h4 ,重力做功等于弹簧的弹性势能增加,所以小物体从高度 h2 下降到 h4 ,弹簧的弹性
簧的压缩量 ?x ?
2m 2 g 2 ,故 C 错误;小物体从高度 h1 下降到 h5 ,重力做功等于弹簧弹性势能的增大,所以 k 弹簧的最大弹性势能为 mg(h1 ? h5 ) ,故 D 正确。

势能增加了

6. 答案:CD 解析:木块放上后一定先向下加速,由于传送带足够长,所以一定有木块速度大小等于传送带速度 大小的机会,此时若重力沿传送带向下的分力大小大于最大静摩擦力,则之后木块继续加速,但加 速度变小了;若重力沿传送带向下的分力大小小于或等于最大静摩擦力,则木块将随 传送带匀速运动;故 C、D 正确,A、B 错误。 7. 答案:AC 解析:根据图象可知,在 t1 时刻 a 、 b 速度相等,故 A 正确;0 时刻两车同时经过公路 旁的同一个路标,在时 t1 间内 a 车速度大于 b 的速度, a 车在 b 车的前方,所以两车 逐渐远离,距离增大,故 B 错误;0~ t1 时间内, a 的位移最大,所以 a 位于 b 、 c 前 面, t1 时刻以后的一段时间内, a 位于 b 、 c 前面,故 C 正确,D 错误。 8. 答案:C 解析:设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为 T ,细线的长度为 L 。 P 球做匀速圆周运动 时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,则有: T ? 速度 ? ?

mg , mg tan? ? m? 2 L sin? ,得角 cos?

g 2? ,周期 T ? 。使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时,θ增大, L cos? ?

cos? 减小,则得到细线拉力 T 增大,角速度增大,周期 T 减小。对 Q 球,由平衡条件得知, Q 受到 桌面的静摩擦力变大,故 A、B 错误,C 正确;金属块 Q 保持在桌面上静止,根据平衡条件得知,Q 受
到桌面的支持力等于其重力,保持不变,故 D 错误。 9. 答案:C 解析:上滑过程匀减速上滑,加速度方向沿斜面向下,下滑过程匀加速下降则加速度方向沿斜面向 下,故上滑和下滑过程加速度方向相同,物体都处于失重状态,故 A、B 错误;速度时间图象与坐标
1 1 轴围成的面积表示位移,由图可知,上滑的位移为 v1t1 ,下滑的位移为 v2 (t 2 ? t1 ) ,经过一段时间 2 2

又返回出发点说明 v1t1 ? v2 (t 2 ? t1 ) ,故 C 正确;根据能量守恒知上滑损失机械能为

1 1 ?E ? Ek1 ? mgh ? mv12 ? v1t1mg ,故 D 错误。 2 2
10. 答案:C

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解析: 根据万有引力提供向心力 G

GM gR2 mM 2 GM ? gR a ? a ? , 得 , 而 , 所以卫星的加速度 , ? ma r2 r2 r2

故 A 错误; “高分一号”卫星加速,将做离心运动,轨道半径变大,速度变小,路程变长,运动时间 变长,故如果调动“高分一号”卫星快速到达 B 位置的下方,必须对其减速,故 B 错误;根据万有 引力提供向心力 G
GM Mm ,所以卫星 1 由位置 A 运动到位置 B 所需的时间 ? m? 2 r ,得 ? ? 2 r3 r

t?

? ?r ? 3? 3R

r ,故 C 正确; “高分一号”是低轨道卫星,其所在高度有稀薄气体,克服阻力做功, g

机械能减小,故 D 错误。 11. 答案:CD 解析:行星受到的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律列方程后,行星的质量会约去,故无法 求解行星的质量,A、B 均错误; “土星冲日”天象每 378 天发生一次,即每经过 378 天地球多转动一 2? 2? 圈,根据 ( ? )t ? 2? 可以求解土星公转周期,C 正确;知道土星和地球绕太阳的公转周期之比, T1 T2 根据开普勒第三定律,可以求解转动半径之比,根据 v ? 速度之比,D 正确。 12. 答案:D
2?R 可以进一步求解土星和地球绕太阳公转 T

Mm ? mg , R2 M G R2 G R2 G R2 则地球的质量 M 1 ? 1 1 ,月球的质量 M 2 ? 2 2 ,故地球的质量与月球的质量之比为 1 ? 1 12 , M 2 G 2 R2 G G
解析: “玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为 1:1;故 A 选项错误;根据 G 故 B 选项错误;地球表面的重力加速度 g ?
G1 G ,月球表面的重力加速度 g 2 ? 2 ,故地球表面处的重 m m

力加速度与月球表面处的重力加速度之比为 G 1 环绕速度,由 G

: G 2 ,故 C 选项错误;第一宇宙速度是近地卫星的

Mm Mm v2 和 G 2 ? mg ,解得 v ? gR ,故地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙 ? m 2 R R R
D 选项正确。

速度之比为

G1 R1 , G 2 R2

13. 答案:BD 解析:电容器板间电场方向向下,油滴所受的电场力向上,则知油滴带负电,故 A 错误,B 正确;根 据油滴受力平衡得 mg ? qE ? qU / d ,得 q ? mgd / U ,所以要测出两板间的距离、电压和油滴的质量 才能求出油滴的电量,故 C 错误;根据密立根油滴实验研究知,该实验测得油滴所带电荷量等于元电 荷的整数倍,故 D 正确。

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14. 答案:AC 解析:由图象可知,磁感应随时间均匀增大,则由 ? ? BS 可知,磁通量随时间均匀增加,故其变化 率恒定不变,故 C 正确;由楞次定律可知,电流方向为顺时针,故 A 正确;由法拉第电磁感应定律 可知, E ?

?? ?BS ,故感应电动势保持不变,电流强度不变,故 B、D 均错。 ? ?t t

15. 答案:A 解析: 对 A 到 B 的过程运用动能定理得 qU AB ? mgh ? 0 ,解得 U AB ? ?

mgh ,知 A、B 的电势不等, q

则电势能不等,故 A 正确、B 错误;A 到虚线速度由零加速至 v ,虚线到 B 速度 v 减为零,位移相同, 根据匀变速运动的推论知,时间相同,则加速度大小相等,方向相反,故 C 错误;在上方电场,根 mg ? qE1 qE ? mg 据牛顿第二定律得 a1 ? , 在下方电场中, 根据牛顿第二定律得, 加速度大小为 a2 ? 2 , m m 2mg 因为 a1 ? a2 ,解得 E2 ? E1 ? ,故 D 错误。 q 16. 答案:D 解析:在 0~2s 内, E1 ? n

BS E ?? ? n 1 ? 6 ?10?6 V, I1 ? 1 ? 3 ?10?6 A;在 2~5s 内, R ?t t1 BS E ?? E2 ? n ? n 2 ? 4 ?10?6 V, I 2 ? 2 ? 2 ? 10?6 A,所以 D 正确。 R ?t t2

17. 答案:AD 解析:由图可知,是从最大位置开始,则有 e ? Em cos?t , Em ? nBS? ? 100 2 V,它的表达可写为
e ? 100 2 cos100t V, 可知 A 正确;当 P 向上移动时,原线圈匝数减少,由

U 1 n1 ? 可知,输出电压 U 2 n2

增大,输出电流增大,输出功率增大,根据理想变压器原理可知输入功率增大,电流表示数增大,B 错; 电压表的示数指的是有效值, 即为 100V, C 错; 当原、 副线圈匝数比为 2︰1 时, 输出电压为 50V, 则电阻 R 上消耗的功率为 P ?

U 22 ? 50 W,D 正确。 R

18. 答案 AB 解析:变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,接入电路的电阻减小,电路中电流增大, R 2 消耗的功 率为 P ? I 2 R , P ∝ I 2 ,故 A 正确;电容器 C 的电压 U C ? E ? I ( R2 ? r ) ,电荷量

?Q ? ?C ( R2 ? r ) ,保持不变,则 Q ? I 图象是向下倾斜的直线,故 B ?I 正确;电压表示数 U ? E ? Ir , U ? I 图象应是向下倾斜的直线,故 C 错误;电源通过电荷量 q 时电源 做的功 W ? qE , E 是电源的电动势,则 W ? I 是过原点的直线,故 D 错误。
Q ? CU C ? C?E ? I ( R2 ? r )? ,则

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19. 答案:D 解析:带电粒子未与下板接触,可知粒子向下做的是减速运动,故电场力向上,因粒子的电性与电 场的方向都不知道,所以两个都不能判定,故 A、B、 C 错误;粒子由 M 到 N 电场力做负功,动能减 少,电势能增加,故 M 点的电势能小于 N 点的电势能,故 D 正确。 20. 答案:A 解析:原线圈两端电压有效值为 220V,副线圈两端电压有效值为 22V,电表测量的是有效值,故 A 正确;t ?
1 s 时,a、c 两点电压瞬时值为 110 2 V,故 B 错误;滑动变阻器触片向上移,电阻变大, 600

副线圈的电压由匝数和输入电压决定,伏特表的示数不变,安培表示数减小,C 错误;单刀双掷开关 由 a 扳向 b ,匝数比变小,匝数与电压成正比,所以电压表和电流表的示数均变大,故 D 错误。 21. 答案:CD 解析:由于磁场是变化的,故切割产生的感应电动势也为变值,安培力也会变力;故要保持其匀速 运动,外力 F 不能为恒力;故 A 错误; t ? 0 时,左右两边的磁感应强度均为 B 0 ,方向相反,则感应 电动势 E ? 2 B0 Lv ,拉力等于安培力,即 F ? 2 B0 IL ? 4 B02 L2 v / R ,故 B 错误;由于两边正好相隔半个周 期 , 故 产 生 的 电 动 势 方 向 相 同 , 经 过 的 位 移 为 vt ; 瞬 时 电 动 势 E ? 2B0 L cos
2 B0 Lv cos R

?vt
d

,瞬时电流

?vt
d ,故 C 正确; 由于瞬时电流成余弦规律变化,故可知感应电流的有效值 I ?
2 B0 Lv , R

I?

故产生的电势 Q ? I 2 Rt ?

2B02 L2 vd ,故 D 正确。 R

22. 答案:BD 解析: t 2 时刻, A 受到的合力为 0,所以此时弹簧仍被压缩,A 错;t1 时刻, A 、 B 间作用力为 0, A 的加速度仍是 a ,根据胡克定律,弹簧形变量为 ? mg sin ? ? ma ? / k ,B 正确;从开始到 t1 时刻,弹 簧的弹力逐渐变小,拉力 F 逐渐增大,t1 时刻后,拉力 F 不变,C 错;从开始到 t1 时刻,拉力 F 小于 弹簧弹力,所以拉力 F 做的功比弹簧弹力做的功少,D 正确。

二、实验题(6 个小题)
b M (M ? m)b 2 ⑶ , (m ? ) gd 2 t 2 2t 解析: (1)游标卡尺的读数为:3mm+16×0.05mm=3.80mm;

1.答案:⑴3.80



⑷ 9.6

(2)因为滑块比较小,通过光电门的平均速度可看做瞬时速度,即通过 B 的速度为 v B ?

b ; t

1 (M ? m)b 2 2 ( 3 )系统动能增加量可表示为 ?EK ? (M ? m)vB ,系统的重力势能减少量可表示为 ? 2 2t 2

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?EP ? mgd ? Mgd sin30? ? (m ?

M ) gd ; 2
M 1 v2 ) gd ? (M ? m)v 2 ,即 g ? 2 ,代入 d 2 2


(4)根据机械能守恒可得 (m ? 据得 g ? 9.6 m/s 。
2

2.答案: (1)

d6 ? d4 10T

(2)如图

0.40

(3)不变
d6 ? d4 10T 。

解析: (1)F 点的速度 EG 段的平均速度,所以 vF ?

(2)根据图中数据,利用描点法做出图象如答案图。图象斜率大小等于加速度大小,故

a?

?v 2 ? 0.40 m/s 。 ?t
期, 故测量值与实际值相比

(3)电网电压变化,并不改变打点的周 不变。 3.答案:(1)125 (2)方向

11.40(11.38~11.42)

如图所示

解析:(1)图线斜率为弹簧劲度系数,由图可

k?

15.0 ? 0 ? 125N/m。 12.0 ? 10? 2 ? 0

( 2 )两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置 O ,记录两拉力的大小和方向,即细绳套 AO 、 BO 的方 向及两弹簧称相应的读数弹簧秤读数要估读一位,由图得图丁中 B 弹簧称的读数为 11.40N(11.38~ 11.42N)选定合适的标度,以两个分力为邻边做平行四边形,合力 F ? 为平行四边形的对角线,作图 如答案图。 4.答案:(1) 50.3 5.310 (2)22 (3)如图所示 解析:(1)游标卡尺读出游标尺零刻度左侧对应的主尺上面毫米的整数部分即 50mm,游标尺上面与 主尺刻度线对齐的第 n 条即 n ? 3 ,毫米的整数部分+ n ? 精确度即最终读数,10 分度游标卡尺精确度 为 0.1mm,所以读数为 50mm+3×0.1mm=50.3mm。 螺旋测微器第一部分读数为固定刻度,即 5mm,找出可动刻度与主尺对齐的刻度线,估读一位,据图 可 读 出 对 齐 的 刻 度 为 31.0 , 乘 以 精 确 度 0.01mm 再 加 上 固 定 刻 度 即 最 终 读 数 : 5mm+31.0 × 0.01=5.310mm。 (2)欧姆档测电阻为指针对应刻度与倍率的乘积即 22??1 ? 22? 。 (3)由于电源电压为 4V,显然电压表选 15V 时不满足读数不得小于其量程的 1/3 的要求,因此只能 选 V1,而 V1 量程又太小,而题目中给了一个定值电阻,将定值电阻与电压表串联,装成一个新的电 压表,量程为 2V,基本满足要求,这样由于电阻值约 22? ,因此回路电流最大约 100mA 左右,因此 电流表选 A2,为了测量精确,滑动变阻器采分压式接法,为了便于调节,滑动变阻器选用 R1 ,电路 图电流表采用外接法,如答案图所示。

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5.答案: (1)C (2)如图

1 r (3)① =

1

U E R+R0

+

1

E

②如图(斜

率为正、截距在纵轴上的倾斜直线)

解析:(1)电路最小总电阻约为 R ?

E 9 ? ? 180? ,为保护电路安全,保护电阻应选 C。 I m 0.05 U r ,则 R0 ? R

(2)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如答案图所示。 (3)由 图 a 所 示 电 路 图 可 知 , 在 闭 合 电 路 中 , 电 源 电 动 势 E ? U ? Ir ? U ?

1 r 1 1 1 1 图象是直线,图象如答案图所示。 ? ? ? ,所以 ? U E R0 ? R E U R0 ? R
6.答案(1)A2 V1
R1

(2)如图所示 (3) 2.70 (2.69 ~ 2.71) 解析: (1)要精确测定额定电压为 3V 的 LED 灯正常工作时的电阻,需测量 LED 灯两端的电压和通过 LED 灯的电流,由于 LED 灯的额定电压为 3V,根据该电压选择的电压表量程为 3V 的 V1;LED 灯正常

U 3 ? ? 30 mA 左右,电流表的选择量程 40mA 的电流表 A2;因为向右多次 R 100 测量, 所以滑动变阻器采用分压式接法, 滑动变阻器阻值远小于 LED 的电阻, 所以选择滑动变阻器 R1 。
工作时的电流大约在 I ? (2)根据实验原理图甲,完成图乙未完成的实物连接如图。 (3)电压表的量程为 3V,最小刻度的读数是 0.1V,所以读数为 2.70V。

三、计算题(共 6 小题)
解:设 A 球滑上斜坡后经过 t1 时间 B 球再滑上斜坡,则有: L t1 ? ? 1s v0 A 球滑上斜坡后加速度 a ? g sin? ? 5 m/s2 1. 设此时 A 球向上运动的位移为 x ,则 x ? v0t1 ? 此时 A 球速度 v1 ? v0 ? at1 ? 5 m/s

1 2 at1 ? 7.5 m 2

B 球滑上斜坡时,加速度与 A 相同,以 A 为参考系,B 相对于 A 以 v ? v0 ? v1 ? 5 m/s

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做匀速运动,设再经过时间 t 2 它们相遇,有: t 2 ? 则相遇时间 t ? t1 ? t 2 ? 2.5 s

x ? 1.5 s v

2.

解: (1)由题意,0.5s 内物块做匀加速直线运动,则 a1t 2 ? x1 , v ? a1t
2

1 2

解得: a1 ? 8 m/s , v ? 4m/s。 (2) 加速和减速过程, 沿斜面向上的力分别为 F1 ? 18N、F2 ? 6N, 设物块与斜面间的动摩擦因数为 ? , 由动能定理有:
1 加速过程: ( F1 ? mg sin? ? ?mg cos? ) x1 ? mv2 2 1 减速过程: ? (mg sin? ? ?mg cos? ? F2 ) x1 ? 0 ? mv2 2
W f ? ??mg cos? ( x1 ? x2 )

联立解得: m ? 1kg, ? ? 0.5, W f ? ? 12J。 (3)斜面体受到物块的压力 FN ? mg cos? 受到物块的摩擦力 f ? ?mg cos? 设斜面体受到沿地面向右的摩擦力为 f 地 ,由平衡条件有: f 地 ? FN sin? ? f cos? ? 0 解得: f 地 ? 1.6 N 。

3.解: (1)对甲车,速度由 20m/s 减至 6m/s 的位移 x1 ?
x2 ? x0 ? x1 ? 100 m

2 v甲 ? v02 ? 91m 2a甲

即甲车司机需在离收费站至少 100m 处开始刹车。 (2)设甲、乙两车速度相同的时间为 t ,有运动学公式得:
v乙 ? a乙 (t ? t 0 ) ? v甲 ? a甲t

解得: t ? 8s 相同速度 v ? v甲 ? a甲t ? 4m/s<6m/s,即 v ? 6m/s 的共同速度为不相撞的临界条件。 乙车从开始以 34m/s 减速至 6m/s 的位移为 x3 ? v乙t0 ? 所有要满足条件甲、乙的距离 x ? x3 ? x1 ? 66m。 4.解:(1)电流方向 abcda
2 v乙 ? v02 ? 157m 2a乙

? ? 2BLv0 , I ?

?

R

免费在线作业标准 100 分答案

代入数据得 I =1.2×10 A (2)当模型机车达到最大速率时 F安 ? f
I? 2 BLv相 R

3

,

F安 ? 2BIL

, v相 ? v0 ? vm

代入数据得 v m =10m/s (3) P安 ? F安vm ? fvm , P热 ? 2 I 02 r ? I 2 R,? ? 代入数据得? ? 80% 解:(1)设在区域Ⅰ内轨迹圆半径为 r1 = R0
P动 ? 100 0 0 P动 ? P热

5.

r1 ? mv
qB1
∴ B1 ?



E0 ?

1 2, mv 2

2mE0 qR0

(2)设粒子在区域Ⅱ中的轨迹圆半径为 r2 ,部分轨 迹如图,有几何关系知: r2 ?

mv 3 , r2 ? r1 3 qB2

? B2 ? 3B1 ?

6mE0 qR0

方向与 B1 相反,即垂直 xoy 平面向外 由几何关系得 R ? 2r2 ? r2 ? 3r2 即 R ? 3R0 (3)轨迹从 A 点到 Q 点对应圆心角 ? ? 90 ? ? 60 ? ? 150 ? ,要仍从 A 点沿 y 轴负方向射入,需满足: 150n ? 360m, m、n 属于自然数,即取最小整数 m ? 5 , n ? 12

1 2 T ? 12 ? ( T1 ? T2 ) 4 3 2?m 2?m 其中 T1 ? , T2 ? qB1 qB2
代入数据得: T ?
(8 6 ? 9 2 )?R0 mE0 3E 0



6.

解: (1)粒子运动的轨迹如图,由牛顿第二定律可得:

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v R 解得: R ? 0.20 m。 (2)由数学知识可知,最短弦对应最短的弧长;由图可知, ? =60° qvB ? m
最短的弧长即最短路程 s ? R? ? (3)粒子在磁场中的周期 T ?

2

?
15

m=0.21m。

2?R ﹣7 ? 6.28×10 s v

粒子在磁场中沿 NP 运动的时间 t1 ? 粒子在电场中的加速度 a ?

T 4

Eq m

v ? at
解得:t=1.0×10 s ﹣7 则可解得粒子在电场中往返运动的时间为 t2+t3=2t=2.0×10 s 由图可知 cosθ=0.5,故θ=60° 粒子在磁场中运动的第二部分时间 t 4 ?
﹣7

?
2?

T?
﹣7

T 6

粒子运动的总时间 t 总 =t1+t2+t3+t4=4.6×10 s。

选考部分 选修 3-3
1.答案:ACD 解析:空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和气压,水蒸发越慢,故 A 正确;分子间 同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的引力减小,斥力减小,故 B 错误;液晶具有 液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征,故 C 正确;液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗 运动,故 D 正确;由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间表现为引力,液体 表面存在张力,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,故 E 错误。

2.答案:ABD 解析:温度是内能的量度,理想气体等温膨胀时,内能不变,A 对; 扩散现象表明分子在永不停息地 运动,B 对;分子热运动加剧,分子的平均动能增大,并不是物体内每个分子的动能都变大,C 错; 在绝热过程中,外界对物体做功,物体的内能一定增加,D 对;布朗运动反映的是液体分子的永不停 息的无规则运动,并不是组成固体小颗粒的分子的无规则运动,E 错。 3.解: (1)初状态,Ⅰ气体压强 p1 ? p0 ?
mg ? 2 p0 s

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mg ? 3 p0 s 3mg 添加铁砂后,Ⅰ气体压强 p1? ? p0 ? ? 4 p0 S mg Ⅱ气体压强 p2? ? p1? ? ? 5 p0 S

Ⅱ气体压强 p2 ? p1 ?

根据波意耳定律,Ⅱ气体等温变化: p2l0 S ? p2?l2 S B 活塞下降的高度 h2 ? l0 ? l 2 解得: h2 ? 0.4l 0 (2)Ⅰ气体等温变化: p1l0 S ? p1?l1 S 只对Ⅱ气体加热,Ⅰ气体状态不变,所以当 A 活塞回到原来位置时,Ⅱ气体高度 ? l2 ? 2l0 ? 0.5l0 ? 1.5l0 p l S p l ??S 根据理想气体状态方程: 2 0 ? 2 T0 T2 解得: T2 ? 0.5T0 4.解: (1)气缸正立: p1 ? p0 ? 气缸到立: p2 ? p0 ? 由气体状态方程:
mg S mg S

p1V1 p2V2 ? T1 T2

解得: p0 ? 1.0 ?105 Pa。 (2)温度升高,内能增加;气体体积变大,气体对外界做功。由热力学第一定律可知,气体吸 热。

选修 3-4
1.答案:ABC 解析:雨后天空美丽的彩虹,属于光的折射现象,故 A 错误;阳光下肥皂膜上的彩色条纹,是属于 薄膜干涉现象,故 B 错误;太阳光通过三棱镜产生彩色条纹,是由于光发生了色散现象即属于光的 折射现象,故 C 错误;对着日光灯从两支紧靠的铅笔间窄缝看到的彩色条纹,是光绕过障碍物传播 的现象,故属于光的衍射现象,而之所以看到彩色条纹,是由于不同的色光波长不同发生叠加造成 的,故 D 正确;眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹,是光绕过障碍物传播的现象, 故属于光的衍射现象,故 E 正确。 2.答案:BDE 解析:两列波波速相同,波长不同,根据 v ? ?f ,频率不同,不能干涉,故 A 错误;B 两列波波速相 同,波长分别为 4m、6m,为 2:3,根据根据 v ? ?f ,频率比为 3:2,故 B 正确;平衡位置为 x =6m 处的质点此刻位移为零,两列波单独引起的速度不等,相反,故合速度不为零,故 C 错误;平衡位

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置为 x =8.5m 处的质点,两列波单独引起的位移分别为

1 2 A、 A,故合位移大于振幅 A,故 D 正确; 2 2

传播速度大小相同,实线波的频率为 2Hz,其周期为 0.5s,由图可知,虚线波的周期为 0.75s,从图 示时刻起再经过 0.25s,实线波在平衡位置为 x =5m 处于波谷,而虚线波也处于 y 轴上方,但不在波 峰处,所以质点的位移 y <0,故 E 正确。 3.解: (1)如图所示。 (2)设折射角为 r ,由 n ? 解得: r ? 30? 反射角 ? ? 60? 两光斑之间的距离 L ? R tan 30? ? R tan 60? ? 4.解: (1)光路图如图示 。 (2)设第一次折射时折射角为 ? 1 ,则有: n ? 解得: ?1 =30° 设第二次折射时折射角为θ2,则有: 解得: ? 2 =45° 由几何关系得: h ? 2d tan?1 解得: d ? 3 cm。
sin?1 1 ? sin? 2 n
sin( 90? ? ? ) sin?1

sin i sin r

40 3 cm ? 23.1cm 3

选修 3-5 1.答案:BCD 解析:A、卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出原子的核式结构学说,故 A 错误;氡 222 的衰
218 4 变方程是 222 86 Rn? 84 Po? 2 He ,已知其半衰期约为 T=3.8 天,经过 15.2 天,16 克氡 222 衰变后还剩

1 t 1 15.2 m剩 ? m原 ( ) T ? 16 ? ( ) 3.8 g=1g,故 B 正确;重核裂变时用中子轰击重核,产生多个中子,中子又会 2 2
撞击重核,产生更多的中子,使裂变不断进行下去,从而形成链式反应,故 C 正确;已知中子、质 子和氘核的质量分别为 mn 、 mp 和 mD ,则氘核的结合能为 ?E ? ( mn ? mp ? mD ) c 2 ,核子数是 2, 则氘核的比结合能为 (mn ? mp ? mD )c 2 2 故 D 正确; 对于某种金属, , 超过其极限频率的入射光能产生光电效应, 根据爱因斯坦光电效应方

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程可知所逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,故 E 错误。 2.答案:ABC 解析:普朗克为了对于当时经典物理无法解释的“紫外灾难”进行解释,第一次提出了能量量子化 理论,A 正确;爱因斯坦通过光电效应现象,提出了光子说,B 正确;卢瑟福通过对 ? 粒子散射实验 的研究,提出了原子的核式结构模型,故正确;贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核有 复杂的结构,但没有发现质子和中子,D 错;德布罗意大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性, E 错。 3.解: (1)以子弹与木块 A 组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定 律得:

mv0 ? (m ? M )v
解得: v0 ? a 。 (2)弹簧压缩最短时,两木块速度相等,以两木块与子弹组成的系统为研究对象,以木块 A 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

( M ? m)v ? (2M ? m)v?

ma 2M ? m 由机械能守恒定律可知:
解得: v? ?

1 1 Mm 2 a 。 Ep ? ( M ? m)v 2 ? (2M ? m)v?2 ? 2 2 2( M ? m)( 2M ? m)
4.解: (1)因 m < M ,则设木板方向为正,又因系统置于光滑水平面,其所受合外力为零, 故 A 、 B 相对滑动时,系统总动量守恒, A 、 B 相对静止后设速度为 v ,则由动量守恒得:

Mv0 ? mv0 ? ( M ? m)v

(M ? m)v0 ,方向向右。 M ?m 1 1 2 (2)恰好没有滑离,则有: fl ? (M ? m)v 2 ? (M ? m)v0 2 2
解得: v ? 向左运动到达最远处时速度为 0,对其由动能定理得: fs ? 0 ? 解得: s ?

1 2 mv0 2

(M ? m)l 。 4M

免费在线作业标准 100 分答案

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