内容正文:
物理试卷
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写
清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干
净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符
合题目要求。
1.我国研发的“钍基熔盐堆”利用Th作为燃料,其核心反应之一为:Th在反应堆中吸收中子变
成其同位素后,经过衰变,生成Pa,Pa又经过衰变生成易裂变的U。Pa的半衰期为27天。
下列说法正确的是
A.U核的质量等于Pa核的质量
B.将Pa放置在高温高压的环境中,其半衰期会缩短
C.因为U核的平均核子质量比Pa核的平均核子质量小,所以2U更稳定
D.Pa经过反应生成U,其反应方程为Pa→e+U,这属于裂变反应
2.某款纯电动汽车在平直实验道路上进行滑行测试。测试时,车辆先加速至某一速
1/m·s
度后保持匀速行驶,然后在t=0时刻切断动力并关闭能量回收系统,车辆开始
20
15
自由滑行。测试系统记录下车辆滑行过程中的位移x与时间t的比值无随时间
的变化关系,如图1所示,已知图像与纵轴交于(0,20),且过点(50,15),
0
50t/s
设该图像与横轴围成的梯形面积为S。下列说法正确的是
图1
A.该车辆的加速度大小为0.1m/s2
B.该车辆减速的初速度大小为20m/s
C.50秒后汽车停止运动
D.S表示车辆在前50秒内运动的位移大小
3.如图2所示,某发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,已知该线圈匝数为N,线圈面积为S,角速
度为“,磁感应强度大小为B,其产生的正弦交流电输入到理想变压器。已知理想变压器原、副线
圈匝数比为飞,负载电阻阻值为R,电压表是交流电压表。图示位置时,线圈平面与磁场方向恰好
平行,线圈电阻不计,不考虑电压表内阻对电路的影响。则下列判断正确的是
图2
物理·第1页(共6页)
A.图示位置时,穿过发电机线圈的磁通量为NBS
B.电压表的示数为NBSw
C.通过电阻的电流有效值为2NBS@
2kR:
D.若发电机线圈角速度增大,则电阻R消耗的功率可能不变
4.一定质量的理想气体经过如图3所示的三个过程,A→B为等温过程,B→C
p/atm
为等容过程,C→D为等压过程。已知气体在A状态时,压强为2atm,温度为
2
600K,体积为1L;B状态时,压强为1atm;C状态时,温度为300K;D状态
时,温度为900K。下列说法正确的是
A.A→B过程,气体等温膨胀,气体向外界放热
B.C状态时,气体的体积为2L
0300600900T/K
图3
C.C状态时,单位时间内单位面积上气体分子对容器壁的碰撞次数与B状态
相同
D.气体在C→D阶段所做的功小于A→B阶段所做的功
5.引力弹弓效应是航天器利用行星的引力来改变速度方向和大小的
探测器
●
一种技术,若无动力飞行的航天器从远距离靠近相向运行的行星
时,产生的运动效果就像航天器与行星发生弹性碰撞,虽两者没
行星
有发生实体接触,但航天器好像被行星弹开了。如图4所示,以
太阳为参考系,引力弹弓效应作用前,探测器以初速率。靠近以
速率“相向运动的行星;引力弹弓效应作用后,探测器获得末速
图4
率v,已知行星质量远大于探测器质量,则约等于
A.0-2u
B.20-2u
C.vo+2u
D.2+2u
6.光学材料检测实验中,一种透明隔热涂层包裹在高温管道外,涂层内半径为R,
厚度为(√2-1)R。管道外壁某点A固定一个小灯,可视为点光源,向四周均匀发
A
出单色光,已知涂层对该单色光的折射率为2,取包含A和圆柱中心0的横截面,
如图5所示。则涂层外表面透光区域在该横截面上形成的弧长为
B.
4TR
5TR
D.2
6 A
图5
7.在磁悬浮列车的测试轨道中,有一段电磁减速实验装置可简化为如图6所示模型:水平绝缘基座上
固定两条宽度为L的光滑平行长直金属导轨,导轨左端连接电阻R=2R。,导轨电阻不计。一个边长
为L、质量为m、每边电阻均为R,的单匝正方形测试金属框abcd置于导轨上。在0≤x≤L的区域安
装有方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。=0时,金属框以速度。向右滑人磁场,并能完
全通过该区域。运动中金属框始终保持水平且与导轨接触良好。下列说法正确的是
A.cd边刚进人磁场时,c、d两点的电势满足pa>p。
B。cd边刚进人磁场时,电阻R两端的电压为子B,
6B2L3
C.ab边运动到x=L处时,金属框的速度大小为。5mR。
图6
BL
D.线框进人磁场的过程中,通过ab边的电荷量为
5Ro
物理·第2页(共6页)
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合
题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.一列简谐横波在绳上沿x轴传播,,=0时刻的波形如图7中实线所示,
ty/cm
2=1s时刻的波形如图中虚线所示,已知虚线波形与x轴交点M的坐标
为xM=6m,O是x=0处的质点。下列判断正确的是
A.该波的波长为16m
16x/m
B.t2=1s时,质点0的位移为2cm
C.这列波的波源振动频率可能为1.125Hz
图7
D.这列波的传播速度大小可能为2m/s
9.如图8所示,在x0y平面内,y≥0的空间区域存在场强大小为E=200N/C的匀
ty/cm
强电场,电场方向平行于x0y平面,P点坐标为(0,4),Q点坐标为(3,0);
坐标原点0的电势高于P、Q两点,且U:00=16:9。一带正电的粒子,重
力不计,比荷为0.1C/kg,t=0时从坐标原点0以6m/s的初速度沿x轴负方向运
动,取sin37°=0.6,则下列说法正确的是
3 x/cm
A.P点电势高于Q点电势
图8
B.电场方向与y轴正方向夹角为37°
C.当0.5s末时,带电粒子运动方向平行于+y方向
D.带电粒子的运动轨迹经过y轴的纵坐标为5m
10.在粒子物理实验中,回旋加速器可使粒子在有限区域内不断加速。如图9甲所示,两半径为R的D
形金属盒内存在垂直于盒面的匀强磁场,磁感应强度为B。。两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过狭
肇的时间可以忽略不计。两盒回加如图乙所示的交变电压,幅值为U,周期为T,如图甲
所示,以粒子发射点A为坐标原点,向左为x轴正方向建立坐标系。在=0时刻,位于A处、质
量为m、电荷量为+q的粒子由静止开始第一次被加速。不计粒子间相互作用和重力,设狭缝间电
场方向突变时刻粒子不能被加速,则下列说法正确的是
Ut
x出口处兴R××
××A××高频
××××/电源
×XD,
甲
图9
A粒子从静止开始加速到出口处所需的时间=B,心
20。
B。第3次加速后进人磁场做圆周运动时的圆心在x轴上的位置x=5+2-22U,m
B。Nq
C.随粒子轨迹半径r的增大,同一盒中相邻轨迹的半径之差△逐渐增大
D.适当调小A,到,使子,<B<B,则粒子能至少被连续加速3次
物理·第3页(共6页)■■■☐口■■口B5
三、非选择题:共5小题,共57分。
11.(6分)某同学用如图10甲所示装置,探究“在外力一定时.物体的加速度与其质量之间的关
系”。已知打点计时器所接交流电的频率为f=50Hz。
打点计时器
秒用
甲
乙
图10
(1)实验中,需要先平衡小车所受的摩擦力,具体操作为:将沙桶和细线从小车前端取下,小车
后端固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,调节木板的倾斜度,先打开打点计时器电源然后轻推
小车,给小车一个沿木板向下的初速度,若▲一,则表示已平衡摩擦力。
(2)实验时打出一条点迹清晰的纸带,现选取其中两段(中间有部分纸带破损,未画出,如图
乙),确定1~6共6个计数点,两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出,由刻度尺读数得
名1=1.51cm,x2=1.99cm,3=3.89cm,x4=4.36cm。由以上数据可得打下计数点2时小车的速度
为▲m/s,小车的加速度为▲m/s2。(结果均保留3位有效数字)
12.(10分)实验小组计划通过多用电表的欧姆挡和直流电压挡两种挡位选择,来测量一个直流电流表
的内阻RA。现有实验器材如下:
待测电流表④(其内阻为R);可提供恒定输出电压U的电源(正负极如图11乙所示);电阻箱
(其阻值R调节范围为0~999.9n);多用电表;开关K。
米宽uu记,”】
A-V-Q
5000nW
2500n/y
甲
图11
(1)用多用电表“×10”挡粗测待测直流电流表的阻值R,示数如图甲所示,则读数为
▲D(结果保留2位有效数字)。
(2)在如图乙所示电路中,用多用电表的直流电压挡接入电路,先后测量电流表、电阻箱两端的
电压,则多用电表的红、黑表笔应该分别接▲一(选填“A”或“B”)接线端。
A.1、2和2、3
B.2、1和3、2
(3)将多用电表直流电压挡先后接在电流表、电阻箱两端,当电阻箱的阻值调节到R时,两次读
出的电压相同,则电流表的内阻R▲R(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)将电阻箱的阻值固定为R。,将多用电表直流电压挡先后接在电流表、电阻箱两端,读出电压
为U、U2,若计算时没有考虑到多用电表直流电压挡内阻的影响,这将导致R的测量值
▲(选填“大于”“等于”或“小于”)R的真实值。
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13.(10分)小巴同学利用身边的物品及高精度数字电压表,来测量重庆城区的地磁场磁感应强度B。
现制作如图12所示实验装置:绝缘板上等高处挖出小孔,粗裸导线弯折后穿过小孔,然后将绝缘
板竖直固定在底座上,弯折的粗导线ab、cd、ef水平,bc、de均与cd垂直,bc、de长度h=0.lm,
cd长度L=0.2m,左右两端有金属挂钩M、N,手柄用绝缘材料制成,正视图为自南向北看的视
角。实验时以角速度ω=2πrad/s转动手柄,金属挂钩外接的高精度数字电压表显示瞬时电压变化
情况,其最大示数为=6.28×106V。查阅相关地理知识可知,重庆城区的地磁场可视为自南向
北,但不与地面平行。不计粗导线电阻的影响,取π=3.14。
(1)求地磁场磁感应强度B的大小;
(2)若将转动手柄的角速度增加到o'=4rad/s,求高精度数字电压表的最小和最大读数。
绝缘板
图12
14.(13分)“弹弹摩力块”是一项有趣的挑战游戏,其组成部分如图13所示:木板放置在粗糙水平
桌面上,弹射装置位于木板左端且与木板上表面贴近,完全相同且厚度很小的金属块(视为质点)
之间有很大的磁吸力,因此可以整齐叠放在一起。已知每个金属块的质量为m=0.01kg,木板的质
量为M=0.1kg,金属块与木板之间的动摩擦因数为41=0.75,木板与粗糙水平桌面之间的动摩擦
因数为=0.25,因磁吸而叠放在一起的金属块无论有多少个,弹射装置每次都能将其整体以恒定
初速度。=10m/s向右水平弹出并滑上木板左端。金属块叠放个数记作N,且运动过程中始终没有
从木板上滑下,木板也没有从桌面上滑下。重力加速度g取10m/s2。
(1)若弹出的金属块能够带动木板加速前进,求N应满足的条件;
(2)取(1)中V的最小值,求金属块和木板达到共速的时间;
(3)在满足(1)的前提下,求木板全程位移的大小与N的关系。
金属块
弹射装置
木板
图13
物理·第5页(共6页)
15.(18分)现代科研设备中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图14所示,在x0y平面内第
二象限x≤-d区域,有垂直于纸面向外的的匀强磁场I;在-d<x<0区域有沿y轴正方向的匀强电
场E。在第一象限有另一磁场Ⅱ,其方向垂直于纸面向里。在x轴上坐标为(-3d,0)的P点处
固定一粒子源,平行于y轴正方向发射速度大小为",带正电的粒子束。已知粒子的质量为m,电
荷量为9,匀强电场的畅强5一且粒子第一次进人电场的位置为Q(~山,山)点。忽略拉于间
的相互作用及粒子所受的重力。
(1)求匀强磁场I的磁感应强度B1:
B
(2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B=京(即在x方向上随x均匀增大,但在y方向上均匀分布),求
粒子在磁场Ⅱ中沿x方向运动的最大距离b;
③)若磁场Ⅱ为匀强磁场,磁感应强度码=,则在y轴上放置粒子靶(其大小可忽略),用于接
收从第一象限回来的粒子,求粒子靶可能的位置坐标。
×B2
-d
10
图14
物理·第6页(共6页)■■■口口■■口B5