内容正文:
南安一中2024~2025学年下学期高三年第二次阶段考
物理科试卷
命题者:李海彬
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共 100 分。考试时间 75 分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上,在本试卷上答题无效。
一、单项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 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.“判天地之美,析万物之理”,领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是( )
A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.丙和丁
2.雷诺数Re是流体力学中表征流体的特征的数之一,它是一个无量纲量,已知雷诺数由四个变量决定,流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d,黏性系数μ。已知黏性系数μ的单位是Pa·s,则下列雷诺数的表达式可能正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,拧开水龙头,水向下流出的过程中流量处处相等,水柱的直径会发生变化。内径为的水龙头,安装在离地面高处。若水龙头开口处的流速为,取重力加速度大小为,则水落到地面时水柱的直径约为( )(流量指单位时间内流过的体积=速度横截面积)
A. B. C. D.
4.如图所示,两个定值电阻的阻值分别为R1和R2,直流电源的电动势E0,内阻不计,平行板电容器两极板水平放置,板间距离为d,板长为d,极板间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为m的带电小球以初速度v沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电容器,做匀速圆周运动,恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中,小球未与极板发生碰撞,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,则( )
A.该小球带负电
B.小球所带的电量为
C.匀强磁场的磁感应强度为
D.如果将上极板上移,电容器极板所带的电量将增大
二、双项选择题(本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得 6 分,选对但选不全的得 3 分,有选错的得 0 分。)
5.如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示,时刻,质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间,时间内微粒匀速运动,时刻微粒恰好经金属板边缘飞出,微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度的大小为g,关于微粒在时间内运动的描述,正确的是( )
A.粒子从上极板边缘飞出 B.末速度沿水平方向
C.重力势能减少了 D.电场力做功为
6.如图所示,固定在水平面上一个光滑的半圆弧轨道,O点为半圆弧的圆心,一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高,不计A处摩擦),轻绳一端系在竖直杆上的B点,另一端连接质量为m的小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间,已知整个装置处于静止状态时,,,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小球Q的质量为2m
B.半圆弧轨道对小球P的支持力为
C.B点缓慢向上移动微小距离,轻绳的拉力减小
D.静止时剪断A处轻绳的瞬间,小球P的加速度为
7.如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连,另一端与物块B栓接,劲度系数为k。物块A紧靠着物块B,物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A,使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为m,物块B质量为2m,重力加速度为g,。下列说法中正确的是( )
A.施加拉力的瞬间,A、B间的弹力大小为
B.A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
C.拉力F的最大值大于mg
D.在A、B分离前整个过程中A的位移为
8.2022年6月17日,我国新一代战舰预计将会配备电磁轨道炮,其原理可简化为如图所示(俯视图)装置。两条平行的水平轨道被固定在水平面上,炮弹(安装于导体棒ab上)由静止向右做匀加速直线运动,到达轨道最右端刚好达到预定发射速度v,储能装置储存的能量恰好释放完毕。已知轨道宽度为d,长度为L,磁场方向竖直向下,炮弹和导体杆ab的总质量为m,运动过程中所受阻力为重力的k()倍,储能装置输出的电流为I,重力加速度为g,不计一切电阻、忽略电路的自感。下列说法正确的是( )
A.储能装置刚开始储存的能量为
B.磁感应强度的大小为
C.整个过程通过ab的电荷量为
D.电流方向由b到a
三、填空题(本题共 3 小题,每空 1 分,共 9.0 分)
9.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为v0,船在静水中的速率均为v,甲、乙两船船头均与河岸成θ角,如图所示,已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为L,则乙船比甲船 到达对岸(填“先”、“同时”或“后”),若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间 (填“变大”、“不变”或“变小”),两船到达对岸时,两船之间的距离 L。(填“大于”、“等于”或“小于”)
10.经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两颗星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图所示,两颗星球S1,S2。组成的双星系统,在相互之间万有引力的作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,公转周期均为T,万有引力常量为G,S1、S2做圆周运动的轨道半径之比为。则可知S1、S2做圆周运动的线速度大小之比为 ,两天体的质量之比为 ,两天体的质量之和等于 。
11.如图所示,小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动,通过绕过定滑轮的轻绳将货物提升。货物的速度 (填“增大”“减小”或“不变”);货物处于 (填“超重”或“失重”)状态;若取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时,货物的速度大小为 。
四、实验题(本题共 2 小题,共 12.0 分)
12.(6分)实验小组用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。该装置斜面末端与水平固定的木板在连接处做了平滑处理。实验时将小物块A从斜面上P点由静止释放,物块A经过木板上Q点后继续滑行直至停止,测量停下的位置距Q点的距离为,如图1所示。现将另一与A材料相同、粗糙程度相同但质量不同的小物块B放置在Q点,仍将物块A从斜面上P点由静止释放,物块A与物块B在Q点相碰后反弹,测得物块A与物块B停下的位置距Q点的距离分别为和,如图2所示。
(1)为验证物块A、B碰撞过程动量守恒,还需要测出 (写出物理量的名称及表示字母)。
(2)若关系式 成立,则可验证物块A、B碰撞过程动量守恒(用、、和测量物理量的字母表示)。
(3)有关该实验的说法中,正确的是______(填选项序号)。
A.物块A的质量必须大于物块B的质量
B.本实验中必须测出物块A、B与木板间的动摩擦因数
C.必须保证物块A从斜面上同一位置由静止释放
D.尽可能保证物块A、B的碰撞为正碰
13.(6分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲,由图甲可知其长度为 ;用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图乙可知其直径为 ;用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻。表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为 。
(2)该同学想用伏安法更精确地测量待测圆柱体电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
A.待测圆柱体电阻R,长度为,直径为D B.电流表,量程,内阻
C.电流表,量程,内阻 D.电压表V,量程,内阻
E.电阻,阻值为,起保护作用 F.滑动变阻器,总阻值约
G.电池E,电动势,内阻很小 H.开关S、导线若干
为使实验误差较小,要求测得名组数据进行分析,请在实线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。( )
(3)请写出此圆柱体材料的电阻率表达式为
(用I1、I2、r2、L、d表示)
五、计算题(本大题共 3 小题,共 39.0 分)
14.(10分)雨天路滑,能见度低,驾驶汽车需要格外谨慎。如图所示,某货车以的速度行驶在平直的路面上,司机突然发现正前方35m处有一辆自行车正在以的速度匀速行驶,司机反应时间为1s,随后采取制动措施让货车做匀减速直线运动。已知货物与车箱之间的动摩擦因数为0.25,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,求:
(1)为使货物不相对车厢滑动,制动的最大加速度;
(2)若以最大加速度制动,通过计算说明货车是否会撞上自行车。
15.(13分)某研究小组设计了一磁悬浮电梯,简化模型如图所示,不计电阻、间距为 l、足够长的光滑平行导轨固定在竖直平面内,导轨间存在着垂直于轨道平面、磁感应强度大小相等、磁场方向相反的匀强磁场,每个磁场区域均为边长为l的正方形。在质量为m、边长为l、总电阻为R、匝数为N的正方形金属线圈EFGH中通入电流后静止在导轨上,此时线圈的发热功率为P0,重力加速度为g。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若增大通入的电流后,线圈的发热功率为(),求线圈开始向上运动瞬间的加速度;
(3)若线圈中不通入电流,线圈由图中位置下落5l时达到最大速度,求该过程中线圈产生的焦耳热。
16.(16分)如图所示,曲面和下底面都光滑的圆弧轨道A静置在水平地面上,其质量为圆弧半径为。A的左侧距离为处为一足够长、以大小为的速度顺时针匀速转动的传送带,其上表面与水平地面齐平。现将质量为的滑块B,从圆弧最高点静止释放,B沿轨道下滑后,与静置在传动带右端的滑块C发生碰撞,C的质量也为。B、C均可视作质点,B、C与传送带、水平地面的动摩擦因数都为,重力加速度为,且B与C的所有碰撞都是完全弹性的。求:
(1)从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中,A、B运动的水平位移的大小;
(2)滑块C第一次在传送带上向左运动的时间;
(3)从滑块C在传送带最左端开始计时,到B恰好停止的过程中,地面给B的冲量大小。(答案可以用根号表示)
试卷第6页,共7页
试卷第7页,共7页
学科网(北京)股份有限公司
南安一中2024~2025学年下学期高三年第二次阶段考
物理科试卷参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
D
C
BC
BD
AD
AB
1.B【详解】甲图中和丁图中包含的物理思想方法均是微元法;乙图中包含的物理思想方法是放大法;丙图中包含的物理思想方法是等效替代法。故选B。
2.A【详解】流体的流速v单位为m/s,流体的密度ρ单位为kg/m3、特征长度d单位为m,黏性系数μ的单位为Pa·s,而Re是一个无量纲量,所以 即 故选A。
3.D【详解】设水柱在水龙头开口处直径为,流速为,落到地面时直径为,流速为,则
解得
水向下流出的过程中流量处处相等,则有 解得 故选D。
4.C【详解】A.小球在复合场区域做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡,电场力向上;分析电路可知,电容器下极板带正电,上极板带负电,场强的方向向上,小球电场力的方向与场强的方向相同,所以小球带正电,A错误;
B.电容器极板电压跟R2两端电压相同,大小为
所以极板间电场强度大小为 小球电场力与重力平衡,有
得 B错误;
C.小球做圆周运动的轨迹如图所示
设粒子在电磁场中做圆周运动的半径为,根据几何关系 解得
根据 解得
D.平行板电容器电容大小为
当d增大时,C会减小;而电容器两端的电压不变,而
可得电容器上的电荷量会减小,D错误。故选C。
5.BC【详解】AB.时间内微粒匀速运动,则有
内,微粒做平抛运动,下降的位移 时间内,微粒的加速度
方向竖直向上,微粒在竖直方向上做匀减速下降,T时刻竖直分速度为零,T~2T时刻重复以上过程,所以末速度的方向沿水平方向,大小为v0,从下极板边缘飞出,故A错误,B正确;
C.微粒在竖直方向上向下运动,位移大小为,则重力势能的减小量 故C正确;
D.在内、内,内、时间内竖直方向上的加速度大小相等,方向相反,时间相等,则位移的大小相等,为
所以整个过程中克服电场力做功 故D错误。故选BC。
6.BD【详解】AB.分别对两个小球受力分析,如图所示
根据几何关系知为等边三角形,因为是活结,所以轻绳的张力大小都相等,设为,对P由平衡条件得
对Q由平衡条件得
联立解得:半圆弧轨道对小球P的支持力为 故B正确,A错误;
C.B点向上移动一小段距离,根据受力分析可知小球P没有发生位移,轻绳的长度不会变化,角度不会发生变化,即轻绳的拉力不会发生变化,故C错误;
D.剪断A处轻绳,拉力突变为零,小球P所受合力为重力沿圆弧切线方向的分力,由牛顿第二定律得
解得 故D正确。 故选BD。
7.AD【详解】A.施加拉力F之前,A、B整体受力平衡,根据平衡条件,有
解得 施加F瞬间,物体A、B加速度大小为
对A、B整体,根据牛顿第二定律
对A,根据牛顿第二定律得 联立,解得 故A正确;
B.分离时,物体A、B之间作用力为0,对B根据牛顿第二定律得
解得 可得 故B错误;
C.依题意,整个过程中拉力F一直增大, A、B分离瞬间,物体A、B之间作用力为0,F最大,对A根据牛顿第二定律得 解得 故C错误;
D.在A、B分离前整个过程中A的位移为故D正确。 故选AD。
8.AB 【详解】由于不计一切电阻、忽略电路的自感,根据能量守恒可知,储能装置刚开始储存的能量为
故A正确;
B.导体杆ab向右做匀加速直线运动,根据运动学公式可得
根据牛顿第二定律可得 又
联立解得磁感应强度的大小为 故B正确;
C.整个过程的运动时间为 整个过程通过ab的电荷量为 故C正确;
D.D.导体杆ab向右做匀加速直线运动,受到的安培力向右,根据左手定则可知,流过导体杆的电流方向由a到b,故D错误, 故选AB
9.同时 不变 等于 【详解】[1]将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,分运动和合运动具有等时性,因船在垂直河岸方向的分速度相等,可知甲乙两船到达对岸的时间相等;
[2]渡河的时间 与河水流速v0无关。则增大v0,两船的渡河时间都不变;
[3]若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时间不变,根据速度的分解,船在平行河岸方向的分速度仍不变,则两船之间的距离
两船之间的距离和河水流速v0无关,大小不变。
10. 1:2 2:1
【详解】[1] 根据 可得、做圆周运动的线速度大小之比为
[2] 因为、做圆周运动的向心力均由二者之间的万有引力提供,所以向心力大小相等,又因为两天体绕O点做匀速圆周运动的周期相同,所以角速度相同,根据向心力公式有 可得
[3] 根据牛顿第二定律有 两颗星之间的距离为
联立解得两天体的质量之和为
11.增大 超重 0.8v
【详解】[1]由题意,可将小汽车的速度v分解成沿轻绳方向和垂直轻绳方向的两个分速度,如图所示,设轻绳与水平方向的夹角为,由几何关系可得货物的速度为
可知随小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动的过程中,逐渐减小,则有货物的速度逐渐增大。
[2]货物的速度逐渐增大,可知货物的加速度向上,货物处于超重状态。
[3]当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时,货物的速度大小为
12.(1)A物块的质量和B物块的质量 (2) (3)CD
【详解】(1)没有碰撞过程中,根据动能定理可得
碰撞后过程中,根据动能定理可得
碰撞前后动量守恒,则 解得
为验证物块A、B碰撞过程动量守恒,还需要测出A物块的质量和B物块的质量。
(2)根据以上分析可知,A、B碰撞过程动量守恒,则验证等式
(3)A.根据题意可知,物块A反弹,所以A的质量小于物块B的质量,故A错误;
B.根据验证的等式可知,本实验中不需要测出物块A、B与木板间的动摩擦因数,故B错误;
C.必须保证物块A从斜面上同一位置由静止释放,为了保证每次到达Q点速度不变,故C正确;
D.为了减小误差,尽可能保证物块A、B的碰撞为正碰,故D正确。 故选CD。
13.
【详解】(1)[1]主尺读数为50mm,游标上第3条刻度线与主尺对齐,读数为
则长度为;
[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为,则直径为;
[3]电阻的阻值
(2)[4] 电源电动势为1.5V,电压表量程10V,量程太大,不能用来测量电压,可以用电流表A2测量R两端电压,电压为
用A1测量A2和R的总电流,得到R的电流为 电阻测量值为
因滑动变阻器总阻值约,比待测电阻阻值小很多,所以用分压式解法。
(3)[5] 由电阻定律 且 代入解得
14.(1)2.5m/s2 (2)不会撞上
【详解】(1)当货物与车箱之间的摩擦力达到最大静摩擦力时,有最大加速度,设货物的质量为m,对货物由牛顿第二定律得 解得
(2)设货车的速度为,自行车的速度为,在司机反应时间内,货车匀速运动,其位移为
自行车的位移 相对位移为
后,货车做匀减速直线运动,设经过的时间后,货车与自行车共速,则
该过程货车的位移为 自行车的位移
相对位移为 全过程相对位移为 解得 所以不会撞上。
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)线圈通入电流后静止在导轨上,根据平衡条件有
此时线圈的发热功率 则有
(2)若增大通入的电流后,线圈的发热功率
根据牛顿第二定律有 解得
(3)若线圈中不通入电流,线圈静止释放,线圈速度增大,感应电动势增大,感应电流增大,磁场对线圈的安培力增大,线圈做加速度减小得加速运动,当加速度为0时,线圈速度达到最大,此时感应电动势为
感应电流的最大值为
根据平衡条件有 结合上述解得
由于线圈由图中位置下落5l时达到最大速度,则有 解得
16.(1), (2) (3)
【详解】(1)从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中,A、B组成的系统满足水平方向动量守恒,则有 则有 又
联立解得A、B运动的水平位移的大小分别为, (2)从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程,根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得 解得,
从B在圆弧最低点到与C发生碰撞前瞬间过程,根据动能定理可得
解得B与C碰前的速度大小为
B与C发生弹性碰撞过程,有 解得,
可知B、C速度交换,则滑块C第一次在传送带上向左运动过程,有
滑块C第一次在传送带上向左运动的时间为
(3)由于传送带速度 可知滑块C向左减速为0后,反向向右加速到与传送带共速,接着匀速运动到右端与B发生弹性碰撞,碰后速度再一次发生交换,所以第二次碰撞后B的速度为
B向右减速到停下所用时间为 此过程,支持力对B的冲量大小为
摩擦力对B的冲量大小为 则地面给B的冲量大小为
答案第6页,共6页
答案第5页,共6页
学科网(北京)股份有限公司
$$五.计(30分)
南安一中2024-2025学年上学期高三第二次阶段考 物理科答题卡
100
14.(10分
考句
&
注喜项:
7777777
。
1.题,号生无白已的姓名,注号让号料填洒,将时确枯配在
777777777
t.
2.选择题必独用田铅笔填日按正确方式填涂:非选择题必没用D.5
3.请按陪刻号幅序在各题日的答题区域内作容,超出答题区域书写的答家无效,在
。短号上答题无效.
口
第I卷(用2B皆笔填诠)
10rn
3如1mm{
;0t10t
4urro11a1
71rt阳扣{
2ri1i0陆
三、填空题(分)
第lI卷(用0.5毫米的色水答字笔书写)
()
10.分
11.分
四、实验题(12分
12.6
(1
7
13.0
(2
(③)
15.(13分)
16.(16分)
初始位置
南安一中2024~2025学年下学期高三年第二次阶段考物理科
一、单选题
1. “判天地之美,析万物之理”,领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是( )
A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.丙和丁
2. 雷诺数Re是流体力学中表征流体的特征的数之一,它是一个无量纲量,已知雷诺数由四个变量决定,流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d,黏性系数μ。已知黏性系数μ的单位是Pa·s,则下列雷诺数的表达式可能正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,拧开水龙头,水向下流出的过程中流量处处相等,水柱的直径会发生变化。内径为的水龙头,安装在离地面高处。若水龙头开口处的流速为,取重力加速度大小为,则水落到地面时水柱的直径约为( )(流量指单位时间内流过的体积=速度横截面积)
A. B. C. D.
4. 如图所示,两个定值电阻的阻值分别为R1和R2,直流电源的电动势E0,内阻不计,平行板电容器两极板水平放置,板间距离为d,板长为d,极板间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为m的带电小球以初速度v沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电容器,做匀速圆周运动,恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中,小球未与极板发生碰撞,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,则( )
A.该小球带负电
B.小球所带的电量为
C.匀强磁场的磁感应强度为
D.如果将上极板上移,电容器极板所带的电量将增大
二、双选题
5. 如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示,时刻,质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间,时间内微粒匀速运动,时刻微粒恰好经金属板边缘飞出,微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度的大小为g,关于微粒在时间内运动的描述,正确的是( )
A.粒子从上极板边缘飞出 B.末速度沿水平方向
C.重力势能减少了 D.电场力做功为
6. 如图所示,固定在水平面上一个光滑的半圆弧轨道,O点为半圆弧的圆心,一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高,不计A处摩擦),轻绳一端系在竖直杆上的B点,另一端连接质量为m的小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间,已知整个装置处于静止状态时,,,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小球Q的质量为2m
B.半圆弧轨道对小球P的支持力为
C.B点缓慢向上移动微小距离,轻绳的拉力减小
D.静止时剪断A处轻绳的瞬间,小球P的加速度为
7. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连,另一端与物块B栓接,劲度系数为k。物块A紧靠着物块B,物块与斜面均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A,使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。物块A质量为m,物块B质量为2m,重力加速度为g,。下列说法中正确的是( )
A.施加拉力的瞬间,A、B间的弹力大小为
B.A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
C.拉力F的最大值大于mg
D.在A、B分离前整个过程中A的位移为
8. 2022年6月17日,我国新一代战舰预计将会配备电磁轨道炮,其原理可简化为如图所示(俯视图)装置。两条平行的水平轨道被固定在水平面上,炮弹(安装于导体棒ab上)由静止向右做匀加速直线运动,到达轨道最右端刚好达到预定发射速度v,储能装置储存的能量恰好释放完毕。已知轨道宽度为d,长度为L,磁场方向竖直向下,炮弹和导体杆ab的总质量为m,运动过程中所受阻力为重力的k()倍,储能装置输出的电流为I,重力加速度为g,不计一切电阻、忽略电路的自感。下列说法正确的是( )
A.储能装置刚开始储存的能量为
B.磁感应强度的大小为
C.整个过程通过ab的电荷量为
D.电流方向由b到a
三、填空题
9. 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为v0,船在静水中的速率均为v,甲、乙两船船头均与河岸成θ角,如图所示,已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为L,则乙船比甲船_____到达对岸(填“先”、“同时”或“后”),若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间______(填“变大”、“不变”或“变小”),两船到达对岸时,两船之间的距离____________L。(填“大于”、“等于”或“小于”)
10. 经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两颗星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图所示,两颗星球S1,S2。组成的双星系统,在相互之间万有引力的作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,公转周期均为T,万有引力常量为G,S1、S2做圆周运动的轨道半径之比为。则可知S1、S2做圆周运动的线速度大小之比为_______,两天体的质量之比为_______,两天体的质量之和等于_______。
11. 如图所示,小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动,通过绕过定滑轮的轻绳将货物提升。货物的速度___________(填“增大”“减小”或“不变”);货物处于___________(填“超重”或“失重”)状态;若取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时,货物的速度大小为___________。
四、实验题
12. (6分)实验小组用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。该装置斜面末端与水平固定的木板在连接处做了平滑处理。实验时将小物块A从斜面上P点由静止释放,物块A经过木板上Q点后继续滑行直至停止,测量停下的位置距Q点的距离为,如图1所示。现将另一与A材料相同、粗糙程度相同但质量不同的小物块B放置在Q点,仍将物块A从斜面上P点由静止释放,物块A与物块B在Q点相碰后反弹,测得物块A与物块B停下的位置距Q点的距离分别为和,如图2所示。
(1)为验证物块A、B碰撞过程动量守恒,还需要测出______(写出物理量的名称及表示字母)。
(2)若关系式______成立,则可验证物块A、B碰撞过程动量守恒(用、、和测量物理量的字母表示)。
(3)有关该实验的说法中,正确的是______(填选项序号)。
A.物块A的质量必须大于物块B的质量
B.本实验中必须测出物块A、B与木板间的动摩擦因数
C.必须保证物块A从斜面上同一位置由静止释放
D.尽可能保证物块A、B的碰撞为正碰
13. (6分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲,由图甲可知其长度为_____;用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图乙可知其直径为________;用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻。表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为________。
(2)该同学想用伏安法更精确地测量待测圆柱体电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
A.待测圆柱体电阻R,长度为,直径为D B.电流表,量程,内阻
C.电流表,量程,内阻 D.电压表V,量程,内阻
E.电阻,阻值为,起保护作用 F.滑动变阻器,总阻值约
G.电池E,电动势,内阻很小 H.开关S、导线若干
为使实验误差较小,要求测得名组数据进行分析,请在实线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。( )
(3)请写出此圆柱体材料的电阻率表达式为_______
(用I1、I2、r2、L、d表示)
五、计算题
14. (10分)雨天路滑,能见度低,驾驶汽车需要格外谨慎。如图所示,某货车以的速度行驶在平直的路面上,司机突然发现正前方35m处有一辆自行车正在以的速度匀速行驶,司机反应时间为1s,随后采取制动措施让货车做匀减速直线运动。已知货物与车箱之间的动摩擦因数为0.25,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,求:
(1)为使货物不相对车厢滑动,制动的最大加速度;
(2)若以最大加速度制动,通过计算说明货车是否会撞上自行车。
15. (13分)某研究小组设计了一磁悬浮电梯,简化模型如图所示,不计电阻、间距为 l、足够长的光滑平行导轨固定在竖直平面内,导轨间存在着垂直于轨道平面、磁感应强度大小相等、磁场方向相反的匀强磁场,每个磁场区域均为边长为l的正方形。在质量为m、边长为l、总电阻为R、匝数为N的正方形金属线圈EFGH中通入电流后静止在导轨上,此时线圈的发热功率为P0,重力加速度为g。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若增大通入的电流后,线圈的发热功率为(),求线圈开始向上运动瞬间的加速度;
(3)若线圈中不通入电流,线圈由图中位置下落5l时达到最大速度,求该过程中线圈产生的焦耳热。
16. (16分)如图所示,曲面和下底面都光滑的圆弧轨道A静置在水平地面上,其质量为圆弧半径为。A的左侧距离为处为一足够长、以大小为的速度顺时针匀速转动的传送带,其上表面与水平地面齐平。现将质量为的滑块B,从圆弧最高点静止释放,B沿轨道下滑后,与静置在传动带右端的滑块C发生碰撞,C的质量也为。B、C均可视作质点,B、C与传送带、水平地面的动摩擦因数都为,重力加速度为,且B与C的所有碰撞都是完全弹性的。求:
(1)从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中,A、B运动的水平位移的大小;
(2)滑块C第一次在传送带上向左运动的时间;
(3)从滑块C在传送带最左端开始计时,到B恰好停止的过程中,地面给B的冲量大小。(答案可以用根号表示)
答案
一、单选题
1. B 2. A 3. D 4. C
二、双选题
5. B,C 6. B,D 7. A,D 8. A,B
三、填空题
9.
同时 不变 等于
10.
1:2 2:1
11.
增大 超重 0.8v
四、实验题
12.
(1)A物块的质量和B物块的质量 (2) (3)CD
13.
五、计算题
14.
(1)2.5m/s2 (2)不会撞上
15.
(1);(2);(3)
16.
(1), (2) (3)
学科网(北京)股份有限公司
$$