内容正文:
物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
3.请按照题号顺序在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、
试题卷上答题无效。
4.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,共46分。第1~7题只有一个选项符合要求,每小题4分;第8~10
题有多个选项符合要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得
0分。
1.甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,从t=0时刻起,甲车一直做匀速直线运动,乙车先做初速度
为的匀加速直线运动,七时刻接着做匀减速直线运动,时刻速度减为v,两车位移x随时间t
变化的关系图像如图所示.则关于和的大小关系,下列说法正确的是
A.U0<☑
B.vo=v
C.=2v
D.=3
2.在一个科普馆的光学展示区,有一套杨氏双缝干涉实验装置.其中S、S:为双缝,D为光屏
前来参观的学生们看到光屏上O点是中央亮纹的中心,P,为第一
D
级亮纹的中心,此时,工作人员为了拓展展示效果,将光屏D向左
平移了一段距离.在其他条件都保持不变的情况下,关于平移后光
IS.
屏上的情况,下列说法正确的是
S
A.平移后光屏上O点可能是暗纹中心
B.平移后P,位置会出现暗纹
C.平移后P,处可能仍是亮纹,但条纹间距会改变
D.平移后光屏上干涉条纹间距不变
3.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高,极大丰富了我国自主对地观测数据源,
为现代农业、防灾减灾、环境监测等领域提供了可靠稳定的卫星数据支持,系列卫星中的“高
分三号”的轨道高度约为755km,“高分四号”的轨道为高度约3.6×10km的地球同步轨
道.若将卫星的运动均看作是绕地球的匀速圆周运动,则
A.“高分三号”的运行周期大于24h
B.“高分三号”的运行周期等于24h
C,“高分三号”的运行角速度大于地球自转的角速度
D.“高分三号”的运行速度小于“高分四号”的运行速度
4.质量为2m的小车放在光滑水平面上,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂于小车顶
端.从图中位置开始(细线水平且伸直),同时由静止释放小球和小车,设小球到达最低点时速
度为,从释放到小球到达最低点的过程中细线对小球做的功为W,从释放开始小车离开初
位置的最大距离为d,则下列说法正确的是
A.w=
3gL
2gL
B.=3
C.W=-mgL
3
5.如图所示,在等量同种正点电荷形成的电场中,O是两点电荷连线的中点,C、D是连线中垂
线上相对O对称的两点,已知GA=AE=EO=OF=FB,则
A.点G的电场强度比点E的电场强度小
B.点E与点F的电场强度大小相等,方向相同
C
C.EO间的电势差比EC间电势差小
D.若有一负点电荷在C点由静止释放,负点电荷将在CD间
A
B
◆D
做往复运动,由C运动到D时加速度一定先增大后减小
6.理想二极管具有单向导电性,给二极管两极间加上正向电压时,二极管电阻非常小(可忽略),
加上反向电压时,二极管电阻非常大(可视为断路),如图所示电路中,电阻R与R阻值相同,
理想二极管与R并联.在AB间加峰值电压不变的正弦式电流,则R1与R的电功率之比为
A.1:2
R
B.1:3
C.1:4
D.1:5
7,玉米收割后脱粒玉米用到了如图甲所示的传送带装置,可近似为如图乙所示模型,将收割晒
干的玉米投入脱粒机后,玉米粒被传送到匀速转动的传送带上,一段时间后和传送带保持相
对静止,直至从传送带的顶端飞出最后落在水平地面上,不计空气阻力,玉米粒在传送带上的
初速度可忽略不计,已知玉米粒在此运动过程中的速率为,加速度大小为α,动能为Ek,机
械能为E,玉米粒距离地面的高度为,下列图像能近似反映上述物理过程的是
D
8.如图所示,工厂利用380V的交流电给额定电压为36V的照明灯供电,变压器原线圈匝数为
1520匝.将变压器视为理想变压器,下列说法正确的是
A.副线圈匝数为144匝
B.副线圈匝数为240匝
☒☒…
C.电路中接入的照明灯越多,通过原线圈的电流越大
D.电路中接人的照明灯越多,通过原线圈的电流越小
9.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到Q点,波形如图甲所示,P、Q、S是
平衡位置分别为xp=2m、xo=6m、xs=12m的质点,图乙是P,Q中某个质点的振动图像.
下列说法正确的是
y/em
A.波的传播速度大小为2m/s
B.图乙是质点Q的振动图像
/24
C.3~4s内质点P的加速度沿y轴负
方向且逐渐减小
D.t=12s时,质点S的位置坐标为(12m,一3cm)
10.如图所示,固定的光滑硬直杆与水平面成53°角,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在点O,
另一端与套在杆上的圆环相连,圆环由与O点等高的A点由静止释放,当运动到O点正下
方的B点时,圆环的动能恰好等于此位置弹簧的弹性势能.已知圆环在A点时弹簧处于原
长状态,当圆环运动到P点时弹簧与杆垂直,A、B两点间的距离为5L,重力加速度为g,弹
簧的弹性势能E,与形变量x的关系式为E,=kx,下列判断正确的是
A圆环的质量为铝
WwWWWWWWwA
B.圆环运动到P点时杆对圆环的弹力大小为3
C.圆环运动到B点时重力的瞬时功率为2LV工
5
D.A、B间还有2个位置与A点加速度相同
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11,(6分)为了便于研究一定质量气体在温度不变时气体压强与体积的关系,某兴趣小组同学
借助如图所示DIS实验软件系统进行实验,主要步骤如下:
连接软管压强传感器
注射器
数据采集器
①将压强传感器接入数据采集器;
②将注射器体积调整为18mL,并接入压强传感器;
③打开电脑上“专用软件”,待数据稳定后开始记录气体体积为18mL时的压强值:
④减小注射器内气体体积,重复②③操作,每隔1L记录一次数据,得到如下表实验数据,
次序
2
2
3
4
5
压强p/kPa
104.0
112.7
117.9
125.3
132.9
体积V/cm
18
17
16
15
14
体积的倒数/cm
0.056
0.059
0.063
0.067
0.071
pV乘积
1872.0
1915.91886.4
1879.51860.6
回答下列问题:
(1)根据表中实验数据,以p为纵坐标进行拟合,发现是一条不过原点的直线,应该选择表中
(填“V”“是”或“pV)为横坐标,
(2)将体积V一栏每次的体积加上△V=1mL再重新拟合,发现拟合后的直线过了原点,则
每次加上的△V主要为
的体积(漏气的体积远小于△V):
(3)实验小组同学发现将体积V一栏每次的体积加上△V前后,pV乘积一栏均依次增加,可
能原因为
12.(9分)某实验小组测量待测电阻R的阻值大小.
(1)先用欧姆表“×10”挡粗测R的阻值,示数如图甲所示,对应的读数是
(2)为了进一步精确测量该待测电阻R的阻值,设计了如图乙所示的测量电路,
甲
丙
①图乙中电压表V量程为1V、内阻为Rv=5002,发现电压表的量程太小,需将该电压
表改装成3V量程的电压表,应将R的阻值调为
2;
②在闭合电路开关前应该把滑动变阻器的滑片移到
(填“左”或“右”)端;
③用笔画线代替导线补充完成图丙中实物间的连线;
④某次测量时,电压表与电流表的示数分别为U、I,则待测电阻的阻值R=
(用U、I
和电压表内阻Rv表示).
13.(8分)如图所示,在一片平静的湖面上方,有一座观光塔,塔顶装着信号灯.一潜水爱好者在
距离湖边A点水平距离30m的B点处垂直向下潜水.B点和观光塔之间漂浮着一艘小船,
信号灯与小船两端的连线和竖直方向的夹角分别为a和9(sia=号,inB=号),潜水爱好
者下潜的深度h=10√7m.
(1)假设该潜水爱好者在水下看到水面上的所有景象都出现在一个倒立的圆锥里.若A点
恰好为倒立圆锥面与水面交点,求水的折射率为多大;
(2)该潜水爱好者竖直下潜过程中,深度在h=4m至h2=7√3m的范围内看不到观光塔信
号灯,求小船的长度。
观光塔
A
小船
湖边
●潜水爱好者
14.(14分)如甲图所示,两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向从左向右依次为垂
直纸面向外、向里,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L、总电阻为R
粗细均匀的单匝正方形导体线框abcd,且线框平面与磁场方向垂直,整个装置置于光滑的
水平桌面上.现让线框以某一初速度。冲进磁场,若线框刚离开第二个磁场区域时速度恰
好减为零,求:
B
B
.
×
·2
+
+
L
L
甲
(1)线框刚进人第一个磁场区域时αb两点间电压;
(2)线框abcd的质量m;
(3)如乙图所示,将另一个材料、大小与线框abcd完全相同,横截面积为abcd二倍的单匝线
框efgh也置于磁场的左边界处,以速度2vo冲人磁场.若线框abcd和efgh在通过磁场
的过程中产生的焦耳热分别为Q1和Q2,求Q1与Q2的比.
15.(17分)如图所示,在竖直向下的匀强电场中有轨道ABCDFMNP,其中BC部分为水平轨
道,与曲面AB平滑连接.CDF和FMN是竖直放置的半圆轨道,在最高点F对接,与BC在
C点相切.NP为一与FMN相切的水平平台,P处固定一轻弹簧.点D、N、P在同一水平线
上,水平轨道BC粗糙,其余轨道均光滑,可视为质点的质量为m=0.02kg的带正电的滑
块从曲面AB上某处由静止释放.已知匀强电场的场强E=2N/C,BC段长度L=1m,
CDF的半径R=0.2m.FMN的半径r=0.1m.滑块带电量q=0.1C,滑块与BC间的动
摩擦因数4=0.5,重力加速度g=10m/s2.求:
(I)若滑块恰好能通过F点,求滑块释放点到水平轨道BC的高度h;
(2)若滑块在整个运动过程中,始终不脱离轨道,且弹簧的形变始终在弹性限度内,求滑块释
放点到水平轨道BC的高度h需要满足的条件.
物理·参考答案
1.B作出两车的速度一时间关系图像,如图所示.一t图线与时间轴围成的面
积代表位移,由于1,t2时刻两车位移相等,根据几何关系可知=v,故选B.
2.CA.屏上O点到两个光源的距离相等,仍然为中央亮纹中心,A错误;BCD
根据△=宁,屏向左平移,L诚小,可知相邻干涉条纹间距离减小,原来屏上
P位置是第一级亮纹的中心,现在第一条亮纹向O点移动,P位置可能是暗纹的中心,也可能是亮纹,BD
错误,C正确.故选C.
3.CAB“高分四号是地球同步卫星,根据万有引力提供向心力可知G=m祭,T=2π√品轨道商
r
度越高,周期就越长,故“高分三号”的运行周期小于“高分四号”的,即小于24h,故AB错误:C,根据GMm
2
=mw2r,ω=
,轨道高度越高,角速度越小,故“高分三号”的运行角速度大于“高分四号”的运行角速度
即大于地球自转的角速度,故C正确:D.根据G=m二,。
,“高分三号”的运行速度大于“高分四
号”的运行速度,故D错误.故选C.
4,C从释放到小球到达最低点的过程中,由水平方向动量守恒和能量守恒得0=mw一2,mgL=
2mu2+
合·2m,联立解得0=√受,A,B结误:对小球由动能定理得mgL+w=子m,解得W=一",C正
确;小球摆至左侧最高点时,小车离开初位置的距离最大,此时小球与车的速度均为零,由能量守恒知小球恰
好回到原高度,由人船模型得2d=m(2L-d),解得d=
号,D错误,故选C
5.C设OE两点间距离为L,正点电荷所带电荷量为q,点电荷产生的电场强度为E=织,所以由电场叠加原
理可得G点的电畅强度E。是十部祭,E点的电场强度5:=是一品)瓷,所以G点的电场
强度比点E的电场强度大,A错误;由等量同种电荷形成电场的对称性规律可知,点E与点F的电场强度大
小相等,方向相反,B错误;在等量同种正电荷的连线上,连线中点电势最低,两点电荷的中垂线上该点的电
势最高,所以EO间的电势差比EC间电势差小,C正确:等量同种正电荷连线的中垂线上从O点沿中垂线向
两边电场强度先变大后变小,所以负电荷由C运动到D时加速度不一定先增大后减小,D结误,故选C.
6.D在一个周期的前半周期中,二极管导通,此时电阻R1被短路,则电流对R,做功为零,此时R2两端电压为
U,则电流对R做功W,一代·号;在后半个周期中,二极管加反向电压视为断路,此时两个电阻两端电压均
为号电流对两电阻微功均为w,景·号-紧知电阻风的电功率卫一号-系电阻尺的电功
率P”十”-歌,可知R与R:的电功率之比是1:5.故选D
T
7.D根据题意可知,玉米粒在传送带上先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,玉米粒从传送带抛出后到
最高点过程,速率应不断减小,从最高点到落下速率再逐渐增大,A错误;根据题意可知,玉米粒在传送带上
先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,加速度先恒定不变,再变为0,玉米粒从传送带抛出后,加速度为
重力加速度,B错误;根据题意可知,玉米粒在传送带上运动时,动能先增大后不变,玉米粒从传送带抛出后
到最高点过程,动能应不断减小,从最高点到落下动能再增大,C错误;根据功能关系可知,除重力外的其他
力做的功等于机械能的变化量,玉米粒在传送带上运动时,先受到滑动摩擦力后受到静摩擦力,玉米粒的机
械能一直增大,且E一h图像的斜率先表示滑动摩擦力后表示静摩擦力,则加速阶段的斜率大于匀速阶段的
斜率,玉米粒从传送带抛出后到落回地面过程,只受重力作用,机械能不变,D正确.故选D.
8.ACAB根据题意,吧-兴,可得则线圈匝数为:=需×1520=14,故A正确,B结误,CD电路中接
入的照明灯越多,负载电路中电阻越小,通过副线圈的电流越大,通过原线圈的电流越大,故C正确,D错误
故选AC.
9.AC液速=产-:-2m/s,A正确:由题图乙可知=0时刻质点在平衡位,下一时刻向y轴负方向振
动,由题图甲结合“波形平移法”可知,符合此特征的是质点P,B错误;由题图乙质点P的振动图像可知,3一
4s内质点P在x轴上方且向y轴负方向运动,所以质点P的加速度沿y轴负方向且逐渐减小,C正确:t=
12s=3T,故12s时刻的波形与0时刻的波形恰好重合,故t=12s时质点S恰好运动到波峰位置,即坐标
为(12m,3cm),D错误.故选AC.
10.CD由图可知圆环由A运动到B的过程,对于圆环与弹簧组成的系统,根据机械能守恒定律,有mg·
5孔n53=立+E,由题章知宁m暖=E=宁(一3让),联立求得=2V配,m-袋A错误圆
环运动到P点时,设杆对圆环的弹力大小为F、,对圆环进行受力分析,由垂直杆方向受力平衡,有F、=
mos53十下,其中F-6(3L一3Lsin53).联立求得人-牛,B结误,圆环运动到B点时,重力的瞬时功
率为P:=mgsm53,又=2,工m一装代人求得P。2红工C正确,与A点加莲度相同的位置
5
一个是P点,还有一个是A点关于P点的对称位置,D正确.故选CD.
1山.(1)亡(2分)(2)连接软管内气体(2分)(3)手握注射器推活塞造成注射器内气体温度升高或没有缓慢
移动活塞造成注射器内气体温度升高(2分)
解析:()分析题表中数据可知,一定质量气体在温度不变时气体压强力与体积的倒数立成正比,即力-立
图像为一条直线,故应以力为纵坐标,体积的倒数为横坐标:
(2)将体积V一栏每次的体积加上△V=1L再重新拟合,发现拟合后的直线过了原点,则加上的△V主要
为连接软管内气体的体积;
(3)实验小组同学发现将体积V一栏每次的体积加上△V前后,pV乘积一栏依次增加,说明手握注射器推
活塞造成注射器内气体温度升高或没有缓慢移动活塞造成注射器内气体温度升高,(说明:只要回答出注射
器内气体温度升高就可得分)
12.(110(2分)(2)①1000(2分)②右1分)③见解析(2分)④R.—元2分》
解析:(1)欧姆表读数为11×102=1.1×1022.
(2)①把量程为1V电压表改装成3V量程的电压表,应串联电阻箱R。,由
市联电路的特点可得兴-"业,解得尼"R,=早×50n
R。
1
10002.
②为了保证电路的安全,闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑到右端,从而使
待测电阻R两端的电压为零.
③依据电路原理图,对实物连线进行补充完善,如图所示.
④某次测量时,电压表与电流表的示数分别为U、I,通过电压表的电流为Iv
EE
3UR
,通过R的电流为L一,则待测电阻的阻值为R,三汇联立解得R丞,—元
13.解:(1)设水的折射率为,湖边上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上,可得
sinC=11分)
n
由几何关系得
AB
sin C=-
(2分)
AB+h
解得川=号
(1分)
(2)设入射角为α的光线的折射角为α′,入射角为B的光线折射角为B',B点和小
船右端距离为1,B点和小船左端距离为2,小船长为(,则由折射定律可得
品影品影-青1分)
ns
由几何关系可得
l=hi tan a',l2=h2 tan B (2)
联立解得l=l2一l1=4m(1分)
14.解:(1)线框刚进入第一个磁场区域时产生的感应电动势为E=BLo
根据闭合电路欧姆定律有1一是
而U=E-1·R
联立解得U=子E=是BLw(2分)
(2)根据题意,线框以某一初速度冲进磁场,线框完全进入第一个磁场时速度为U1,完全进入第二个磁场
时速度为2,完全出离磁场时速度为零,则线框刚进入第一个磁场区域时,由动量定理有
-BLI1t1=m1-mo(1分)
其中q=14=BL
R
(1分)
同理完全进入第二个磁场时有
-BLI2t2=mw2-mw1(1分)
其中1t2=2BL
R
=2g(1分)
完全出离第二个磁场时有一BLI3t3=0一mw2(1分)
其中1t=
BL2
R
=q(1分)
解得m=4BL
(1分)
R
(3)线框efgh横截面积为abcd二倍,有m'=2m,g'=2q
设线框完全出离磁场时的速度为,同解析(2)可得
m'·26-n'03=4Bq'L=2m(1分)
解得=v(1分)
线框abd在通过磁场的过程中产生的焦耳热为Q,=mG1分)
线框efgh在通过磁场的过程中产生的焦耳热为
Q.=合m'(2w)-之m()=3m话(1分)
联立部得8-日
(1分)
15.解:(1)滑块在F点根据牛顿第二定律有
mg十gE=m尺
(1分)
设滑块由h。处释放恰好通过F点,对滑块从释放点至F点这一过程由动能定理得
mg+gE),-2R)-amg+EL=子m1分)
联立解得h。=1m(1分)
(2)讨论
①滑块第一次运动到D点速度为零,对该过程由动能定理得
(ng十gE)(h-R)-u(g+gE)L=0(1分)
解得h1=0.7m(1分)
则当h≤0.7m时,滑块不能过D点,不脱离轨道(1分)
②滑块第一次进入圆轨道可以经过F点,压缩弹簧被反弹,沿轨道PNMFDCBA运动,再次返回后不过D.
滑块恰好可以经过F点,由动能定理可得
(ng+qE)(ha-2R)-n(mg+qE)I-mvi(1
mg十qE=m尺
解得h2=1m(1分)
则当h≥1m时,滑块可以通过F点.滑块再次返回刚好到D点,有
(mg十qE)(h3-R)-(mg十qE)·3L=0(1分)
解得h3=1.7m(1分)
则当h≤1.7m时,滑块被弹簧反弹往复运动后不过D点;综上,当1m≤h≤1.7m满足滑块始终不脱离
轨道.(1分)
③滑块第一次进入圆轨道可以经过F点,压缩弹簧被反弹,第二次往复运动时满足滑块恰好可以经过F
点,由动能定理可得
(mg+Eh:-2R)amg十gB)·3L=子m味1分)
解得h,=2m(1分)
则当h≥2m时,滑块可以两次通过F点;滑块再次返回刚好到D点,有
(mg+qE)(h-R)-a(ng+qE)·5L=0(1分)
解得h:=2.7m(1分)
则当h≤2.7m时,滑块被弹簧第二次反弹往复运动后不过D点;综上2m≤h≤2.7m,满足滑块始终不脱
离轨道.(1分)
以此类推,可得当h满足km≤h≤(0.7+k)m(k=0,1,2,3…),滑块不脱离轨道.(1分)