内容正文:
物 理
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考场和座位号填写在答题卡上。 2. 作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。 3. 考试结束后,请将试卷妥善保管,答题卡统一交回。
一、单项选择题(本题包括 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。在每小题列出的四个选项中, 只有一个选项是正确的。)
1.根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间,其衰变方程为。在大气中的含量相当稳定,活的植物与环境交换碳元素,其体内的比例与大气中的相同,枯死的植物仍在衰变,但已不能得到补充。已知的半衰期为,下列说法正确的是
A. 衰变时释放的粒子是
B. 比的比结合能小
C. 随着全球变暖,的半衰期变短
D. 若枯死植物比例为大气中比例的,则死亡时间为
2.电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的,其工作原理如图所示,振动膜与基板构成电容器,并与电阻、电池构成闭合回路,声波会导致振动膜振动从而使其与基板间的距离发生改变,下列说法正确的是
A. 振动膜带正电
B. 当振动膜与基板间的距离增大时,电容器电容增大
C. 当振动膜与基板间的距离减小时,电容器带的电荷量增加
D. 振动膜振动时,流经电阻的电流方向不变
3.某班物理兴趣小组在实验室为了研究光的性质,让、两种单色光组成的复色光由边垂直射入玻璃砖内,其光路图如图所示,从边射出时只有一条光线,从边射出时有两条光线,分别为、。已知光的频率小于光的频率。下列说法正确的是
A. 从边射出的为光
B. 为光、为光
C. 用同一装置做双缝干涉实验,光比光的干涉条纹宽
D. 若光能使某金属发生光电效应,则光不可以使该金属发生光电效应
4.地球静止卫星的发射过程可以简化如下:卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动,在点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的远地点时,再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变,下列说法中正确的是
A. 卫星在轨道Ⅰ上运动经过点时的加速度小于在轨道Ⅱ上运动经过点时的加速度
B. 卫星在轨道Ⅰ上的机械能等于在轨道Ⅲ上的机械能
C. 卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上的运动周期均与地球自转周期相同
D. 卫星在轨道Ⅱ上运动经过点时的速率小于地球的第一宇宙速度
5.如图所示,在方向水平向里、磁感应强度大小的匀强磁场中,有一根长的竖直光滑绝缘细杆,细杆顶端套有一个质量、电荷量的小环.现让细杆以的速度沿垂直磁场方向水平向右匀速运动,同时释放小环竖直方向初速度为,小环最终从细杆底端飞出,重力加速度取关于小环的运动,下列说法正确的是
A. 洛伦兹力对小环做正功
B. 小环做匀速运动
C. 小环在绝缘细杆上运动的时间为
D. 小环离开绝缘细杆时的速度大小为
6.图甲为一列简谐横波在时的波形图,、、、是介质中的个质点。图乙为质点的振动图像,下列说法正确的是
A. 至时间内质点的加速度变小
B. 至时间内质点和通过的路程相等
C. 该波沿轴正方向传播
D. 质点
7.如图所示,水平面内和是两条平行放置的足够长的固定粗糙金属直导轨,和是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为和,两杆与导轨间的动摩擦因数相同。开始时恒定水平外力作用在杆上,使两杆以大小为的速度水平向右匀速运动。整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直,
导轨电阻可忽略。在时刻将细线烧断,保持外力不变,金属杆和导轨始终接触良好,已知在时刻后杆速度大小为并保持不变,且在时间内两杆速度方向始终向右,下列说法正确的是
A. 细线烧断后,流经的电流方向为由到
B. 稳定后的速度大小为
C. 时间内和的位移大小之比等于
D. 整个过程中系统动能变化量的大小等于整个系统产生的焦耳热
二、多项选择题(本题包括 3 小题,每小题 6 分,共 18 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 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。)
8.在学校科技文化周上,有同学展示了自己研制的球形飞行器。通过了解,球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,球形飞行器总质量为,飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比即,为常量。当发动机关闭时,飞行器由静止竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为。重力加速度大小为,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,下列说法正确的是
A. 发动机的最大推力为
B. 发动机的最大推力为
C. 飞行器由静止开始下落的过程是加速度逐渐变小的加速运动
D. 飞行器由静止开始下落的过程是加速度逐渐变大的加速运动
9.如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入的交流电源后,手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。“超充模式”下手机的充电电压为,充电电流为,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻,送电线圈与受电线圈的匝数比为,若充电过程中不计漏磁和电磁辐射等引起的能量损失,下列说法正确的是
A. “超充模式”下电流表读数为
B. 若此手机的电池容量为,则超充模式下的充电时间为分钟
C. 若不计两个线圈的电阻,则要保证“超充模式”正常运作,的大小应为
D. 若两个线圈的电阻大小均为,则要保证“超充模式”正常运作,的大小应为
10.如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为,磁感应强度为。质量为的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为,与导轨接触良好,其余
电阻不计,重力加速度为。金属杆
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度可能小于
3、 非选择题(共 54 分,11-15 题)
(1) 实验题:本题共 2 小题,每空2分,共 14 分,请按题目要求作答。
11.小明同学利用如图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于点,以切点为坐标原点,水平向右为正方向建立一维坐标系,在足够远的地方放置了位移传感器,当小滑块经过点时,位移传感器开始工作。已知小滑块质量为,包含上的传感器和质量为与接触面间的动摩擦因数相同。
先将小滑块从圆弧轨道上某一点由静止释放,测出小滑块在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示,记录小滑块停止的时刻为
然后将左侧贴有双面胶不计双面胶的质量的小滑块放在圆弧轨道的最低点处,再将小滑块从圆弧轨道上由静止释放,小滑块与碰撞时间极短后结合为一个整体,测出小滑块、整体在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示,记录小滑块、整体停止的时刻为。
本实验中小滑块从圆弧轨道上由静止释放的位置 填“需要”或“不需要”相同。
小滑块、发生碰撞后结合为一个整体,当满足表达式 用和表示,则验证了小滑块和碰撞过程中动量守恒。
撕掉胶布将小滑块放在圆弧轨道的最低点处,再将小滑块从圆弧轨道上同一点由静止释放,若小滑块与发生弹性碰撞,为了保证小滑块不反弹且速度不为,应满足的条件是 填“”“”或“”,此后小滑块的图像应在图乙中 。
A.线上方
B.之间
C.线下方
12.某同学制作了一个水果电池,要测量其电动势和内阻,仅找到了以下器材:
毫安表量程,内阻为
两个电阻箱:阻值范围均为
开关、导线若干。
将毫安表串联一个电阻箱,将其改装成量程为的电压表,此电阻箱电阻应调为 。
用改装后的电压表和另一个电阻箱,设计如图甲所示的电路,测得多组、的值,并做出图像,如图乙所示,要求测量结果尽量精确,那么水果电池的电动势 ,内阻 。计算结果均保留位有效数字
(二)计算题:本题共 3 小题,共 40 分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步 骤,只写出最后结果的不得分;有数值计算的,答案中须写出数值和单位。
13.(12分)如图甲所示,质量、面积的绝热活塞将理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形的绝热汽缸中,活塞可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。开始时,活塞处于位置,通过电热丝加热直到活塞到达位置,缸内气体的图像如图乙所示。已知大气压强,,,,重力加速度取,求:
活塞在位置时的温度;
活塞从位置到位置过程中,外界对气体做功。
14.(12分)如图所示,间距为的光滑平行金属导轨和,由弯曲部分和足够长的平直部分平滑连接,弯曲部分上端和平直部分右端分别接阻值为和的定值电阻,导轨平直部分有方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场.质量为、电阻为的金属棒从高度为处由静止释放,金属棒与导轨间接触良好,不计导轨电阻及空气阻力,重力加速度大小为求:
金属棒进入磁场区域后的最大加速度大小;
金属棒进入磁场到静止过程,通过左端电阻的电荷量;
金属棒进入磁场到静止过程,右端电阻产生的焦耳热.
15.(16分)如图所示,平行金属板、间存在匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,半径为的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,矩形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,三处磁场的磁感应强度大小均为。金属板的延长线过圆形区域的圆心,金属板的延长线、两金属板右边缘连线均与圆形区域相切,边与圆形区域在边的中点处相切。一束宽度与平行金属板间距相等、比荷均为的带负电粒子流不计重力从金属板左侧以水平向右的速度射入金属板间,恰能在金属板间做直线运动,进入圆形区域经磁场偏转后均过点。已知,。求:
平行金属板、间的电压
沿金属板、中轴线运动的粒子在圆形磁场中运动的时间
边上有粒子穿出的长度与边上有粒子穿出的长度。
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$物理答案
题号
1
2
3
4
5
6
8
9
10
答案
D
A
D
D
D
BC
ACD
BC
11.需要;;>:
A:
t1
12.2500:0.514:857:
13()缸内气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律有警=器
解得:TA=280K(或7℃):
(2)对活塞受力分析,有:pS=poS+mg,
解得:p=2.25×105Pa,
从A到B,外界对气体做功W=-p(VB-VA)=-67.5,
解得:W=-67.5J。
14()金属棒从释放到弯曲部分底端过程,由动能定理有mgh=之m2-0
解得v=√2gh
金属棒刚进磁场时产生的感应电动势E=BLv=BL√2gh
并联总电阻R'=2BR=R
2R+R31
可知流过金属棒的电流1=E=32亟
R+R
5R
由牛顿第二定律有BIL=ma
解得a=3822gh
5mR
(2)金属棒进入磁场区域后,由动量定理有-BiLt=0-mv
解得通过金属棒的电荷量q=it=m2g
根据并联电路特点,可知通过左端电阻2R的电荷量q:?-“
3BL
3)对整个过程,由能量守恒定律有Q=mgh
右绮电阴R产生的焦耳热Q':器Q=言mgh
15.1)因为粒子进入圆形区域经磁场偏转后均过点A,则粒子在圆形磁场中运动的半径与磁
场的半径相等,根据牛顿第二定律可得qB=m爱
可得V=kBR
粒子在金属板间做直线运动,所以电场力等于洛伦兹力,则q。=qB
解得U=kB2R2
(2沿金属板C、D中轴线运动的粒子从射出金属板到运动至A点的轨迹如图
由几何关系可得,在磁场中做圆周运动的圆心角为0-号
高三年级物理答案第1页共2页
则做圆周运动的时问为t:婴品
所以,沿金属板C、D中轴线运动的粒子在圆形磁场中运动的时间
t岛
3)由题意可知,打在QM边最左侧时,粒子沿C板射入;打在MN最上方的粒子沿D板射入,
并考虑到与边界相切的情况,轨迹如图
C
粒子流·
粒子流·
0
D
X
X
R
P
R
M SR
2P-子R=子R
由几何关系可知,QM边上有粒子穿出的长度为d=2√R2-(PQ-RP=R
MN边上有粒子穿出的长度为d,-号-√R2-(受-RP-8R
高三年级物理答案第1页
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