内容正文:
物理试题
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
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,须将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共43分。
(一)单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的。
1.可视为质点的物体重5N,在重力及另外两个大小分别为6N和7N的恒力作用下运动,物体的运动
不可能是
A.匀速直线运动
B.匀变速直线运动
C.类平抛运动
D.匀速圆周运动
2.如题2图所示,在光滑的水平面上有质量分别为3kg、2kg、2kg的甲、乙、丙三物块,甲、乙用轻
弹簧相连,乙、丙用轻杆相连,在水平拉力F的作用下,以2m/s2的加速度一起做匀加速直线运
动。某时刻突然撤去拉力F,撤去瞬间甲、乙、丙加速度大小分别为anaz、a网,则
A.F=10N
B.a甲=2m/s2
甲M乙
丙一F
7777777777777777777777
C.az=2.5m/s2
D.a丙=0
题2图
3.将如题3图所示的交流电加在电阻R两端,横轴上方为按正弦规律变化的电流,
下方为三角形脉冲电流,已知三角形脉冲电流的蜂值为有效值的√3倍,则该交变
电流的有效值为
A.3A
B.√10A
2 t/s
-6
C.
D.2√5A
题3图
4.随着科技进步,可利用强光源让金属中电子同时吸收多个光子,发尘多光子光电效应现象。如题4
图所示,光电管阴极金属K的逸出功为W。,强光源发射的光子频率为”,假设金屈中的每个电子都
能同时吸收两个光子后发生光电效应,元电荷为,普朗克常量为h,下列说法正确的是
A.光电子逸出时的最大初动能为hm-Wo
hv-Wo
B.遏止电压大小为
C.滑动变阻器的滑片P向右滑动,光电流变大
D.光电效应和康普顿效应都说明光具有波动性
S
题4图
5.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,如题5图所示的实线和虚线分别为t=0与t=2s时的波形
图。则下列说法正确的是
ty/m
A.若波沿x轴负方向传播,则t=0时x=2m处质点向上振动
0.1
B.若波沿x轴正方向传播,则t=0时x=5m处的质点2s后运
7x/m
动到x=9m处
C.若波速为8m/s,则该波沿x轴正方向传播
题5图
D.若波源的频率变为原来的3倍,则波速变为原来的3倍
6.如题6图所示,一兴趣小组对人形机器人进行测试,机器人从A点由静止开始做匀加速直线运动,
依次经过B、C、D三点,在AB段的平均速度为2m/s,在CD段的平均速度为7m/s,且两过程运动
时间相等,则机器人在BC段的平均速度为
A.4.5m/s
A B
D
B.4m/s
题6图
C.3.5m/s
D.3m/s
+q,m
0⊕0
7.如题7图所示在竖直y轴上固定两个点电荷,电荷量为+Q的点电荷在2y。处、电荷量
为-4Q的点电荷在3y。处。将质量为m、电荷量为+q的小球从坐标原点0静止释放,
-1A
-B
经过A点后,能到达最低点B。以y处为电势能零点、2y0处为重力势能零点,小球可2y-电+Q
视为点电荷。小球从O到B的运动过程中的重力势能E1、机械能E。、动能Ek及电势
3y-9-4Q
能Ez随y变化的图像可能正确的是
y+
颗7图
E
E。
E
Ep
B
C
D
(二)多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项
符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8.工厂技术人员用题8图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、b两种单色
光从标准样板上方入射后,从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示(相邻亮条
纹间距甲大于乙)。下列判断正确的是
标准样板
薄片匚
被检查平面
甲
图1
图2
题8图
物理·第2页(共6页)
A.a光的波长大于b光的波长
B.照射同一单缝时,a光一定发生衍射现象,b光可能发生衍射现象
C.图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷
D.图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起
9.如题9图所示,拉格朗日点L,、L,位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共
同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动。设地球的质量为月球的q倍,地月间距为R,
拉格朗日点L2与月球间距为,“鹊桥”中继星处于拉格朗日点L2上,地球、月球和“鹊桥”均视
为质点,月球做圆周运动的向心力可认为只由地球的引力提供,忽略太阳对“鹊桥”中继星的引
力。下列选项正确的是
A.“鹊桥”与月球的线速度之比为v鹊:v月=(R+r):r
B.“鹊桥”与月球的向心加速度之比为a鹤:a月=(R+r):R
地球人60°L
C.9,R,r之间关系为,1+L_R+r
60°月球
(R+r)29rR
D.9,R,,之间关系为,1+1Rr
题9图
9(Rr)R
10.如题10图所示,日字形金属框CDEF长2L、宽L,放置在光滑绝缘水平面上,左侧接一个阻值为
2R的定值电阻,中间位置和右端接有阻值均为R的金属棒PQ和金属棒CF,其他电阻不计,线框
总质量为m。金属框右侧有宽为2L的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B。
金属框以初速度。(未知)进人匀强磁场,最终CF棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是
XXX
D
×
2R
RIL
B
Q
F
题10图
2
A.在PQ棒进人磁场前,通过PQ棒的电荷量为5R
B.PQ棒刚进入磁场时的速度大小为
B2L3
5mR
C.整个过程中D、E间定值电阻产生的焦耳热为
2B4L6
5mR2
D.整个过程中D、E间定值电阻产生的焦耳热为
3BL6
5mR2
物理·第3页(共6页)■口■■
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
重力加速度是描述物体在重力作用下自由下落的关键物理量,它不仅决定了自由落体、抛体运动
等基本力学现象的规律,也是工程设计、航天发射、建筑结构安全等领域不可或缺的基础参数。“明礼
崇德”和“求知求真”兴趣小组分别进行了重力加速度的测量和对称重仪器的探究。
11.(6分)“明礼崇德”兴趣小组的同学进行用单摆测量重力加速度的实验。
悬点处可
安装电子
吊秤
起始值
平衡位置
处可安装
2光电门
终止值
甲
乙
丙
题11图
(1)如图甲所示,小邓同学在单摆悬点处安装电子吊秤,根据电子吊秤和光电门获得的数据绘制
力与时间的关系图像如图乙所示,根据图乙得到单摆的周期为T,测出实验用的单摆摆长为L。则
当地的重力加速度g=
(2)小向同学发现小钢球已变形,为减小测量误差,他改变摆线长度1,测出对应的周期T,作出
相应的l-T2关系图线,如图丙所示,得出图线的斜率k和横轴截距α,由此可知小钢球重心到摆线
下端的距离为
。(用k、a表示)
(3)小马同学用3D打印技术制作了一个圆心角等于5°、半径已知的圆弧槽,如图丁所示。他换了
一个无变形的小钢球在槽中运动,准确测出其运动周期,算出重力加速度为9.96m/s2,该值稍大
于实际值,原因可能是
。(写出一条即可)
12.(9分)电子吊秤实现称重的关键元件是拉力传感器,其工作原理是:挂钩上挂上物体,传感器中
拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应
的转换电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)。
R/2
0000
拉力敏感
FIN
物体☑
电阻丝
乙
丙
题12图
“求知求真”兴趣小组的同学找到一根拉力敏感电阻丝,其阻值随拉力F变化的图像如图乙所示,
小组按图丙所示电路制作了一个“简易吊秤”。电路中电源电动势E=1.5V,内阻r=102,毫安表
量程为1OmA,内阻R。=10D,R是电阻箱,A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝
套上轻质光滑绝缘环后将电阻丝的两端接在A、B两接线柱上,通过光滑绝缘环和轻绳将物体吊
起。拉力敏感电阻丝的重力忽略不计,现完成下列操作步骤:
物理·第4页(共6页)
①滑环不吊物体时,闭合开关,调节电阻箱至R,使毫安表指针满偏;
②保持R,不变,滑环吊上重力为G的物体,测出电阻丝与竖直方向的夹角为0;
③读出此时毫安表示数I;
④换用不同已知重力的物体,吊在滑环上记录每一个重力对应的电流值;
⑤将电流刻度盘改装为重力刻度盘。
(1)试写出敏感电阻丝上的拉力F与物体重力G的关系式F=
(2)设R-F图像斜率为k,试写出电流表示数I与待测物体重力G的表达式/=
(用
E、r、R、R、Ro、k、O、G表示);
50Q,k=0.50/N,测得0=60°,毫安表的指针指
测物体的重力G=
N;(保留一位小数)
(4)经过一段时间的使用后,电源电动势变小,内阻变大,其他条件不变,用这台“简易吊秤”
称重前,正常进行了步骤①操作,则待测结果
(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
13.(10分)李华同学设计并制作了一个简易的温度警报器,如题13图所示,导热良好的缸体内有一
横截面积为1cm2的活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞质量为m=0.6kg,活塞与天花板之间系
有轻绳和警报器(内部集成有拉力传感器),若轻绳拉力为0或轻绳拉力超过2N,警报器都会发
出警报。已知初始状态缸内温度为300K,活塞距缸底10cm,轻绳拉力为1N,大气压强恒为Po=
1.0×10Pa,重力加速度为g=10m/s2,不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
(1)求初始状态,封闭气体的压强;
(2)为了不让警报器发出警报,求环境温度的范围。
LLLLLL1111111L
警报器
7777777777777777
题13图
14.(14分)如题14图所示是离子注人工作原理示意图。离子源可释放质量分别为49m、25m,电荷
量均为+9(9>0)的两种正离子P、Q,初速度可忽略不计。离子飘入电压为U的加速电场,经加速
后由a山边中点M水平向右进入磁分析器。磁分析器截面是内外半径分别为R和3R的四分之一圆
环,内有方向垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场,离子打到圆环上会被吸收。已知
离子P由cd边中点N射出后,竖直向下注入下方水平面内的足够大的晶圆。整个系统置于真空
中,不计离子间相互作用和离子重力。
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(1)P、Q进入磁分析器时的速度大小之比:
(2)求Q在磁场中的运动半径;
(3)改变磁分析器内的磁场强弱,只让P注人品圆,求磁分析器内匀强磁场的磁感应强度的范围。
磁分析器
M
源
加速电场
晶圆所在
水平面
题14图
15.(18分)如题15图所示,物块A静止在木板B上,A、B的质量分别为3m、m,A与B之间的动摩
擦因数为,木板B与地面间的动摩擦因数在P点左侧为4,在P点右侧为治。P点右侧某处有
N个质量均为2m的光滑小球沿直线排列,球与球之间有极小的空隙,球的直径等于木板的厚度,
从左至右依次编号为1、2、3、…、N。用带有特殊橡胶指套的手指作用在物块A的上表面并以
恒定速率。(未知)向右移动,手指对物块A施加的压力大小恒为2mg,运动时间t。后撤离手指。
在手指作用过程中,手指在物块A上表面留下的指痕长度恰好等于物块A在木板B上痕迹长度的
子,手指撒离后再经过6时间,物块小、木板B迷度恰好相等且木板日的右端刚好到达P点。木
板B完全通过P点又经过一段距离后其右端与小球1相接触,此时速度为木板B右端刚到P点速
度的)。已知物块A始终未脱离木板B且木板B的左端只经过P点一次,最大静摩擦力等于滑动
摩擦力,所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计,重力加速度为g。
(1)求0~to、to~2t。过程中木板B的加速度大小;
(2)求橡胶指套匀速移动的速率。及橡胶指套与物块A上表面间的动摩擦因数o;
(3)求木板B第一次与小球碰撞到木板B最后一次与小球碰撞所经历的时间T及此过程中A、B
间的摩擦生热Q(Q可用含T的式子表达)。
题15图
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