内容正文:
(
学校
__________________班级__________________姓名__________________准考证号__________________
﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
密
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封
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线
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) (
) (
)
新高二开学摸底考试卷01(福建专用)
理科综合·答题卡
姓名:
(
注
意
事
项
1
.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,并认真检查监考员所粘贴的条形码。
2
.
选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5mm
黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3
.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
5
.正确填涂
缺考标记
) (
贴条形码区
)
(
准考证号
0
1
2
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7
8
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7
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9
)
选择题(请用2B铅笔填涂)
(
1
[A] [B] [C] [D]
2
[A] [B] [C] [D]
3
[A] [B] [C] [D]
4
[A] [B] [C] [D]
5
[A] [B] [C] [D]
6
[A] [B] [C] [D]
7
[A] [B] [C] [D]
8
[A] [B] [C] [D]
)
(
非选择题(请在各试题的答题区内作答)
)
(
(
2
分
)
_____________
(
1
分)
______________
(
1
分)
10.
(
2
分
)
______________
(
1
分)
________________
(
1
分)
11
.(
3
分)
______________
(
1
分)
________________
(
1
分)
________________
(
1
分)
12.
_______________
(
1
分)
______________
(
1
分)
______________
(
1
分)
______________
(
1
分)
______________
(
1
分)
13
_______________
(
1
分)
______________
(
1
分)
______________
(
1
分)
______________
(
1
分)
______________
(
2
分)
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
14
.(1
2
分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
15
.(
14
分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
16(16分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
理科综合 第4页(共6页) 理科综合 第5页(共6页) 理科综合 第6页(共6页)
理科综合 第1页(共6页) 理科综合 第2页(共6页) 理科综合 第3页(共6页)
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2024年秋季高二年级开学摸底考试卷01(福建专用)
物理·答案及评分标准
一、选择题:本题共8小题。在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,每小题4分,共16分,,第4~8题有多项符合题目要求。每题6分,共24分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
D
D
B
C
AC
ABD
BD
BD
二、非选择题:共60分。考生根据要求作答。
9. (1分) 排斥(1分)
10. 500 (1分) 外侧(1分)
11.增大(1分) b到a (1分) 增大(1分)
12.(1)① 1.95(1分) ② (1分) (2)① (1分) ② (1分) ③小于(1分)
13.(1) A (1分) D (1分) (2)外 (1分) 小 (1分)
(3)(2分)
14(1)根据题意画出对应的光路图如图所示
根据几何关系可得
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
由于,则
(1分)
故
(1分)
根据折射定律,该光学器材的折射率
(2分)
(2)该单色光在该光学器材中的传播路程为
(1分)
该单色光在该光学器材中的传播速度为
(2分)
该单色光在该光学器材中的传播时间为
(1分)
15.(1)若传送带静止,物块从开始运动到到达C点时,由动能定理有
(2分)
其中
(1分)
代入题中相关已知数据,求得
(1分)
(2)若物块沿圆周运动恰好能到达E点,则有
(2分)
得
(1分)
从到,根据动能定理有
(2分)
求得
(1分)
设物块从B到C全程加速,则
(2分)
求得
(1分)
所以,可知传送带最小速度为。(1分)
16.(1)根据动能定理有
(2分)
电子刚进入偏转场时的速度大小为
(1分)
(2)电子在偏转场的加速度为
(2分)
电子在偏转场运动的时间为
(1分)
设电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为,可得
(1分)
联立解得
(2分)
可得
(1分)
(3)电子在偏转场的偏转位移
(2分)
电子束射出偏转场S时速度反向延长将交于水平位移的中点,由相似三角形可知
(2分)
联立解得
(2分)
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2024年秋季高二年级开学摸底考试卷01(福建专用)
物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(本题共4小题,每小题4分,共16分,在小题给出的四个远项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.2023年9月,国内首条全自动无人驾驶空中悬挂式单轨列车旅游专线正式开通运营,如图甲所示。假设某次列车在转弯过程中,先后经过A、B、C三个位置,AB段的轨迹是曲线,列车做减速运动,BC段的轨迹是直线,列车做加速运动,其简化模型如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在BC段,列车加速时加速度的方向与速度的方向相反
B.在AB段,列车减速时加速度的方向与速度的方向相反
C.列车从A到C运动的位移大小等于其前进的路程
D.列车从A到C位移的方向与平均速度的方向相同
2.为了研究小球由静止释放后撞击地面弹跳的规律,某同学利用运动传感器采集数据,并作出了如图所示的v-t图像。已知小球质量为0.5kg,以地面为零势能参考面,空气阻力不计,重力加速度取g=10m/s2,由图可知( )
A.横轴每一小格表示的时间是0.2s
B.小球下落的初始高度为1.95m
C.小球第一次反弹的最大重力势能为5.75J
D.小球第一次撞击地面时对地面的平均作用力大小为60N
3.举重是一项历史悠久的体育运动,如图所示为杭州亚运会吉祥物“琮琮”展示的举重项目动作,下列说法正确的是( )
A.在举起杠铃的过程中,琮琮对杠铃的作用力一直大于杠铃对琮琮的作用力
B.在举起杠铃的过程中,杠铃先超重后失重
C.当杠铃静止于最高点时,琮琮两只手臂的夹角越小,两手受到的压力越大
D.在举起杠铃的过程中,地面对琮琮做正功
4.如图,倾角为的光滑斜面上,轻弹簧一端固定在垂直斜面的固定挡板上,另一端沿斜面自由伸长,在轻弹簧上端某处沿斜面静止释放一质量为m的小球。已知重力加速度为g,从小球接触弹簧到小球第一次到达最低点的过程,下列说法正确的是( )
A.小球刚接触轻弹簧时,小球动能最大
B.小球的加速度一直增大
C.小球的机械能一直减小
D.小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大
二、双项选择题(共4小题,每题6分,共24分。在每小题选项中,有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5.如图所示,极地卫星是轨道平面与赤道面夹角为的人造地球卫星,常用来地球资源探测、气象、导航等应用。某极地卫星做匀速圆周运动,其轨道距地面的高度为。已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,该极地卫星运行的高度小于同步卫星的高度,万有引力常量为G,关于该极地卫星下列说法正确的是( )
A.极地卫星的周期为
B.地球自转的角速度为
C.极地卫星的向心加速度大小大于赤道上物体随地球自转的向心加速度大小
D.极地卫星的向心加速度大小小于赤道上物体随地球自转的向心加速度大小
6.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r。开关S闭合后,平行金属板中的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电源的输出功率可能变大
C.电源的效率减小
D.在没有接触极板前,小液滴的机械能增大
7.质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是( )
A.汽车受到的阻力200N
B.汽车的最大牵引力为1000N
C.8s~18s过程中汽车牵引力做的功为
D.汽车做变加速运动过程中的位移大小为95.5m
8.如图所示,竖直平面内存在一匀强电场,电场强度方向与水平方向间的夹角θ=60°,O、M为其中一条电场线上的两点,一带电粒子电荷量为q,不计重力,在O点以水平初速度v0进入电场,经过时间t粒子到达与M在同一水平线上的N点,且OM=MN,则( )
A.UMO=UNM
B.粒子带负电
C.带电粒子在O点的电势能小于在N点的电势能
D.由O到N运动过程中,电场力的功率增大
三、非选择题:共60分。考生根据要求作答。
9.现把电阻与线圈两端相连构成闭合回路,在线圈正上方放一条形磁铁,如图所示,磁铁的S极朝下,在将磁铁的S极插入线圈的过程中,通过电阻的感应电流的方向由 ,线圈与磁铁相互 (填“吸引”或“排斥”)。
10.如图为小明同学拍摄的高速公路某弯道处的照片,通过请教施工人员得知,该段公路宽度为16m,内外侧的高度差为2m,某车道设计安全时速为25m/s(无侧滑趋势)。已知角度较小时,角的正切值可近似等于正弦值,若g取。根据所学圆周运动得知识,可计算出该车道的转弯半径为 m;若汽车在该处的行驶速度大于25m/s,则汽车有向弯道 (填“内侧”或“外侧”)滑动的趋势。
11.如下图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时,把物体放到电子秤面板上,压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则电容器的电容将 (填“增大”、“减小”或“不变”)膜片下移过程中,电流表有 (填“a到b”或“b到a”)的电流, 电容器中的电场强度将 (填“增大”、“减小”或“不变”)
12.以下是利用落体法验证机械能守恒定律的两种方案。
(1)采用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。
①图乙中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器频率为50 Hz,打下O点(图中未标出)时,钩码开始下落,、、是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的0刻线与O点对齐,、、三个点所对刻度如图乙所示。打点计时器在打出b点时钩码下落的速度为_______m/s(计算结果保留三位有效数字);
②若打点计时器在打出b点时的速度表示为,钩码下落的高度表示为,当地的重力加速度为g,若在误差允许范围内表达式_______(用题中所给的物理量表示)成立,则机械能守恒。
(2)采用光电门验证机械能守恒定律,装置如图丙所示。切断电磁铁电源,让小钢球自由下落,下落过程中小钢球经过光电门1和光电门2,光电计时器记录下小钢球通过光电门1、2的时间、,用刻度尺测出两光电门间距离h,已知小钢球的直径为d,当地的重力加速度为g。
①小钢球通过光电门1时的瞬时速度________(用题中所给的物理量表示);
②保持光电门1位置不变,上下调节光电门2,多次实验记录多组数据,作出随h变化的图像,如果不考虑空气阻力,若该图线的斜率________(用题中所给的物理量表示),就可以验证小钢球下落过程中机械能守恒;
③若考虑空气阻力的影响,则实验得出的随h变化的图像的斜率一定________(填“大于”“小于”或“等于”)不考虑空气阻力时图线的斜率。
13.有一待测的电阻器,其阻值约。实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
A.电压表(量程,内电阻约);
B.电压表(量程,内电阻约);
C.电流表(量程,内电阻约);
D.电流表(量程,内电阻约);
E.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为1A);
F.直流电源E(电动势为9V,内电阻约为);
电键;此外还有若干根供连线用的导线。
实验要求电表读数从零开始变化,并多测出几组电流、电压值,以便画出电流和电压的关系图线。为了实验能正常进行并减少测量误差。
(1)上述器材中电压表应选用___________;电流表应选用___________(填前面的代号)
(2)实验电路应采用电流表___________接法(填“内”或“外”),电阻的测量值比真实值___________(填“大”或“小”)。
(3)在上面的框内画出测量待测电阻的原理电路图。___________ 。
14.如图所示,一光学器材的横截面为一直角梯形,其中AB平行于DE,。一平行于底边DE的单色光从AE边的中点M射入该光学器材,恰好从BD边的中点Q(图中未画出)射出该光学器材。已知,,光在真空中的传播速度大小为,求:
(1)该光学器材的折射率;
(2)该单色光在该光学器材中的传播时间。(不考虑多次反射)
15.如图所示,水平轨道的左端有一压缩的弹簧,其储存的弹性势能。弹簧左端固定,右端放一个质量为的物块(可视为质点),物块与弹簧不粘连,弹簧恢复原长时,物块仍未到B点。传送带的长为,为水平轨道,是竖直放置的两个半径为的半圆轨道,D和错开少许,物块从D进入圆弧轨道,从出来进入水平轨道。、、、均平滑连接,不影响物块的运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为,其余轨道均光滑,重力加速度。
(1)若传送带静止,物块到达传送带右端C点时的速度大小;
(2)若传送带沿顺时针方向匀速转动,物块沿圆周运动能到达E点,求传送带的最小速度。
16.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图,其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中、之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点,产生射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为,带电荷量为,两端的电压为,偏转场区域水平宽度为,竖直高度足够长,偏转场的电场强度,点距离偏转场右边界的水平距离为,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。求:
(1)求电子刚进入偏转场时的速度大小;
(2)求电子束射出偏转场时速度方向与水平方向夹角;
(3)求打在点的电子束偏离原水平方向的竖直高度。
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2024年秋季高二年级开学摸底考试卷01(福建专用)
物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(本题共4小题,每小题4分,共16分,在小题给出的四个远项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.2023年9月,国内首条全自动无人驾驶空中悬挂式单轨列车旅游专线正式开通运营,如图甲所示。假设某次列车在转弯过程中,先后经过A、B、C三个位置,AB段的轨迹是曲线,列车做减速运动,BC段的轨迹是直线,列车做加速运动,其简化模型如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.在BC段,列车加速时加速度的方向与速度的方向相反
B.在AB段,列车减速时加速度的方向与速度的方向相反
C.列车从A到C运动的位移大小等于其前进的路程
D.列车从A到C位移的方向与平均速度的方向相同
【答案】D
【详解】在BC段,列车加速时加速度的方向与速度的方向相同,故A错误;在AB段,列车做曲线运动,加速度方向一定与速度方向不在同一直线上,减速时加速度方向与速度方向的夹角大于,故B错误;由于AB段为曲线运动,所以列车从A到C运动的位移大小小于其前进的路程,故C错误;
根据,可知列车从A到C位移的方向与平均速度的方向相同,故D正确。故选D。
2.为了研究小球由静止释放后撞击地面弹跳的规律,某同学利用运动传感器采集数据,并作出了如图所示的v-t图像。已知小球质量为0.5kg,以地面为零势能参考面,空气阻力不计,重力加速度取g=10m/s2,由图可知( )
A.横轴每一小格表示的时间是0.2s
B.小球下落的初始高度为1.95m
C.小球第一次反弹的最大重力势能为5.75J
D.小球第一次撞击地面时对地面的平均作用力大小为60N
【答案】D
【详解】由图可知,小球落到地面时的速度为v=6m/s,可知落地时间为,则横轴每一小格表示的时间是0.1s,选项A错误;小球下落的初始高度为,选项B错误;小球第一次反弹的最大重力势能等于反弹时的动能,即,选项C错误;小球第一次撞击地面时,向上为正,根据动量定理,其中解得F=60N,根据牛顿第三定律可知小球第一次撞击地面时对地面的平均作用力大小为60N,选项D正确。故选D。
3.举重是一项历史悠久的体育运动,如图所示为杭州亚运会吉祥物“琮琮”展示的举重项目动作,下列说法正确的是( )
A.在举起杠铃的过程中,琮琮对杠铃的作用力一直大于杠铃对琮琮的作用力
B.在举起杠铃的过程中,杠铃先超重后失重
C.当杠铃静止于最高点时,琮琮两只手臂的夹角越小,两手受到的压力越大
D.在举起杠铃的过程中,地面对琮琮做正功
【答案】B
【详解】根据牛顿第三定律,琮琮对杠铃的作用力等于杠铃对琮琮的作用力,故A错误;在举起杠铃的过程中,杠铃经历了先向上加速,再向上减速的过程,则加速度先向上,后向下,故在举起杠铃的过程中,杠铃先超重后失重,故B正确;当杠铃静止于最高点时,根据竖直方向平衡,琮琮对杠铃的支持力FN与两只手臂的夹角无关,根据牛顿第三定律琮琮两只手臂受到的压力恒定,故C错误;在举起杠铃的过程中,地面对琮琮有向上的力,琮琮没有位移,支持力不做功,故D错误。故选B。
4.如图,倾角为的光滑斜面上,轻弹簧一端固定在垂直斜面的固定挡板上,另一端沿斜面自由伸长,在轻弹簧上端某处沿斜面静止释放一质量为m的小球。已知重力加速度为g,从小球接触弹簧到小球第一次到达最低点的过程,下列说法正确的是( )
A.小球刚接触轻弹簧时,小球动能最大
B.小球的加速度一直增大
C.小球的机械能一直减小
D.小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大
【答案】C
【详解】小球刚接触弹簧到小球第一次到达最低点的过程,弹簧的弹力逐渐增大,根据牛顿第二定律
,可知小球做加速度减小的加速运动;当时加速度减小到0,小球的速度最大,动能也最大;此后小球继续向下运动,小球做加速度逐渐增大的减速运动,速度一直减小到零,选项AB错误;从小球接触弹簧到小球第一次到达最低点的过程中,弹簧弹力一直做负功,弹簧的弹性势能一直增大,则小球的机械能一直减小,选项C正确;小球与弹簧组成的系统机械能守恒,因此小球的动能和重力势能、弹簧弹性势能之和不变,小球动能最大时,两个势能之和最小,选项D错误。故选C。
二、双项选择题(共4小题,每题6分,共24分。在每小题选项中,有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5.如图所示,极地卫星是轨道平面与赤道面夹角为的人造地球卫星,常用来地球资源探测、气象、导航等应用。某极地卫星做匀速圆周运动,其轨道距地面的高度为。已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,该极地卫星运行的高度小于同步卫星的高度,万有引力常量为G,关于该极地卫星下列说法正确的是( )
A.极地卫星的周期为
B.地球自转的角速度为
C.极地卫星的向心加速度大小大于赤道上物体随地球自转的向心加速度大小
D.极地卫星的向心加速度大小小于赤道上物体随地球自转的向心加速度大小
【答案】AC
【详解】极地卫星所受万有引力提供向心力,则有 解得
故A正确;地球和同步卫星的自转角速度同为极地卫星的角速度为由于极地卫星运行的高度小于同步卫星的高度,所以它们角速度不相等,则故B错误;极地卫星运行的高度小于同步卫星的高度,由可知,极地卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度大;又由可知,同步卫星的向心加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,所以极地卫星的向心加速度大小大于赤道上物体随地球自转的向心加速度大小,故C正确,D错误。故选AC。
6.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r。开关S闭合后,平行金属板中的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电源的输出功率可能变大
C.电源的效率减小
D.在没有接触极板前,小液滴的机械能增大
【答案】ABD
【详解】当光照强度减小时,光敏电阻增大,外电路总电阻增大,干路电流减小,两端电压减小,即电压表示数减小,故A正确;因电源内阻与外电阻大小关系未知,故无法判断电源输出功率的变化;故B正确;
电源的效率为,当光照强度减小时,光敏电阻增大,外电路总电阻增大,电源效率增加,故C错误;强度减小时,光敏电阻增大,外电路总电阻增大,路端电压增大,则两端电压增大,电容器C的电压增大,场强增大,电场力增大后大于重力,小液滴向上运动,电场力做正功,机械能增大,故D正确。故选ABD。
7.质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是( )
A.汽车受到的阻力200N
B.汽车的最大牵引力为1000N
C.8s~18s过程中汽车牵引力做的功为
D.汽车做变加速运动过程中的位移大小为95.5m
【答案】BD
【详解】汽车受到的阻力为,A错误;匀加速运动时牵引力最大,根据牛顿第二定律得 ,根据图像得,解得 ,B正确;8s~18s过程中汽车牵引力做的功为 C错误;根据动能定理得 ,解得
D正确。故选BD。
8.如图所示,竖直平面内存在一匀强电场,电场强度方向与水平方向间的夹角θ=60°,O、M为其中一条电场线上的两点,一带电粒子电荷量为q,不计重力,在O点以水平初速度v0进入电场,经过时间t粒子到达与M在同一水平线上的N点,且OM=MN,则( )
A.UMO=UNM
B.粒子带负电
C.带电粒子在O点的电势能小于在N点的电势能
D.由O到N运动过程中,电场力的功率增大
【答案】BD
【解析】由于在匀强电场中,所以,,故A错误;根据粒子的运动轨迹可知,粒子所受电场力与电场方向相反,故粒子带负电,故B正确;粒子带负电,从O到N电场力做正功,电势能减小,则带电粒子在O点的电势能大于在N点的电势能,故C错误;由,由O到N运动过程中,粒子沿电场线方向的速度v增大,可知电场力的功率增大,故D正确。故选BD。
三、非选择题:共60分。考生根据要求作答。
9.现把电阻与线圈两端相连构成闭合回路,在线圈正上方放一条形磁铁,如图所示,磁铁的S极朝下,在将磁铁的S极插入线圈的过程中,通过电阻的感应电流的方向由 ,线圈与磁铁相互 (填“吸引”或“排斥”)。
【答案】 排斥
【详解】[1][2]根据题意,由楞次定律来拒去留可知,线圈与磁铁相互排斥,则螺线管上端为极,由安培定则可知,通过电阻的感应电流的方向由。
10.如图为小明同学拍摄的高速公路某弯道处的照片,通过请教施工人员得知,该段公路宽度为16m,内外侧的高度差为2m,某车道设计安全时速为25m/s(无侧滑趋势)。已知角度较小时,角的正切值可近似等于正弦值,若g取。根据所学圆周运动得知识,可计算出该车道的转弯半径为 m;若汽车在该处的行驶速度大于25m/s,则汽车有向弯道 (填“内侧”或“外侧”)滑动的趋势。
【答案】 500 外侧
【详解】汽车受力如图
由牛顿第二定律可知,由几何关系知,联立解得;若汽车在该处的行驶速度大于25m/s,因为速度变大,汽车需要的向心力增大,而由重力和支持力的合力提的向心力不足,则汽车将要有做离心运动的趋势,所以有向外滑动的趋势。
11.如下图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时,把物体放到电子秤面板上,压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则电容器的电容将 (填“增大”、“减小”或“不变”)膜片下移过程中,电流表有 (填“a到b”或“b到a”)的电流, 电容器中的电场强度将 (填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 增大 b到a 增大
【详解】[1]根据,可知把物体放到电子秤面板上时电容器的电容将增大;根据,可知电容器所带电荷量增大,电流表有b到a的电流。根据,可知 电容器中的电场强度将增大。
12.以下是利用落体法验证机械能守恒定律的两种方案。
(1)采用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。
①图乙中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器频率为50 Hz,打下O点(图中未标出)时,钩码开始下落,、、是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的0刻线与O点对齐,、、三个点所对刻度如图乙所示。打点计时器在打出b点时钩码下落的速度为_______m/s(计算结果保留三位有效数字);
②若打点计时器在打出b点时的速度表示为,钩码下落的高度表示为,当地的重力加速度为g,若在误差允许范围内表达式_______(用题中所给的物理量表示)成立,则机械能守恒。
(2)采用光电门验证机械能守恒定律,装置如图丙所示。切断电磁铁电源,让小钢球自由下落,下落过程中小钢球经过光电门1和光电门2,光电计时器记录下小钢球通过光电门1、2的时间、,用刻度尺测出两光电门间距离h,已知小钢球的直径为d,当地的重力加速度为g。
①小钢球通过光电门1时的瞬时速度________(用题中所给的物理量表示);
②保持光电门1位置不变,上下调节光电门2,多次实验记录多组数据,作出随h变化的图像,如果不考虑空气阻力,若该图线的斜率________(用题中所给的物理量表示),就可以验证小钢球下落过程中机械能守恒;
③若考虑空气阻力的影响,则实验得出的随h变化的图像的斜率一定________(填“大于”“小于”或“等于”)不考虑空气阻力时图线的斜率。
【答案】 1.95 小于
【详解】(1)①[1]用、两点之间的平均速度代表b点的瞬时速度有
②若机械能守恒,则有,整理后有
(2)①小钢球通过光电门1时的瞬时速度为
②不考虑空气阻力,由,, ,可得,由此可知若随h变化图像的斜率为,就可以验证小钢球下落过程中机械能守恒;
③考虑空气阻力的影响,则小钢球下落的加速度小于g,由可知,实验得出的随h变化的图像的斜率一定小于不考虑空气阻力时图线的斜率。
13.有一待测的电阻器,其阻值约。实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
A.电压表(量程,内电阻约);
B.电压表(量程,内电阻约);
C.电流表(量程,内电阻约);
D.电流表(量程,内电阻约);
E.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为1A);
F.直流电源E(电动势为9V,内电阻约为);
电键;此外还有若干根供连线用的导线。
实验要求电表读数从零开始变化,并多测出几组电流、电压值,以便画出电流和电压的关系图线。为了实验能正常进行并减少测量误差。
(1)上述器材中电压表应选用___________;电流表应选用___________(填前面的代号)
(2)实验电路应采用电流表___________接法(填“内”或“外”),电阻的测量值比真实值___________(填“大”或“小”)。
(3)在上面的框内画出测量待测电阻的原理电路图。___________ 。
【答案】 A D 外 小
【详解】(1)由于直流电源E电动势为9V,故电压表应选用量程,即电压表应选用A。
电路中最大电流约为,故电流表应选用D。
(2) 实验要求电表读数从零开始变化,并多测出几组电流、电压值,因此滑动变阻器采用分压式接法,且待测的电阻器阻值约,电流表内电阻约,电压表内电阻约,则根据,则电流表采用外接法。外接法电压表测量准确,电流表测量的是电压表与待测电阻的总电流,故电流示数偏大,根据
,可得测量值偏小。
(3) 综上所述,滑动变阻器为分压式,电流表外接,则测量待测电阻的原理电路图为
14.如图所示,一光学器材的横截面为一直角梯形,其中AB平行于DE,。一平行于底边DE的单色光从AE边的中点M射入该光学器材,恰好从BD边的中点Q(图中未画出)射出该光学器材。已知,,光在真空中的传播速度大小为,求:
(1)该光学器材的折射率;
(2)该单色光在该光学器材中的传播时间。(不考虑多次反射)
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据题意画出对应的光路图如图所示
根据几何关系可得
由于,则
故
根据折射定律,该光学器材的折射率
(2)该单色光在该光学器材中的传播路程为
该单色光在该光学器材中的传播速度为
该单色光在该光学器材中的传播时间为
15.如图所示,水平轨道的左端有一压缩的弹簧,其储存的弹性势能。弹簧左端固定,右端放一个质量为的物块(可视为质点),物块与弹簧不粘连,弹簧恢复原长时,物块仍未到B点。传送带的长为,为水平轨道,是竖直放置的两个半径为的半圆轨道,D和错开少许,物块从D进入圆弧轨道,从出来进入水平轨道。、、、均平滑连接,不影响物块的运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为,其余轨道均光滑,重力加速度。
(1)若传送带静止,物块到达传送带右端C点时的速度大小;
(2)若传送带沿顺时针方向匀速转动,物块沿圆周运动能到达E点,求传送带的最小速度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)若传送带静止,物块从开始运动到到达C点时,由动能定理有
其中
代入题中相关已知数据,求得
(2)若物块沿圆周运动恰好能到达E点,则有
得
从到,根据动能定理有
求得
设物块从B到C全程加速,则
求得
所以,可知传送带最小速度为。
16.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图,其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中、之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点,产生射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为,带电荷量为,两端的电压为,偏转场区域水平宽度为,竖直高度足够长,偏转场的电场强度,点距离偏转场右边界的水平距离为,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。求:
(1)求电子刚进入偏转场时的速度大小;
(2)求电子束射出偏转场时速度方向与水平方向夹角;
(3)求打在点的电子束偏离原水平方向的竖直高度。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)根据动能定理有
电子刚进入偏转场时的速度大小为
(2)电子在偏转场的加速度为
电子在偏转场运动的时间为
设电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为,可得
联立解得
可得
(3)电子在偏转场的偏转位移
电子束射出偏转场S时速度反向延长将交于水平位移的中点,由相似三角形可知
联立解得
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