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、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一
项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选
对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.木卫一和木卫二都绕木星做匀速圆周运动,它们的周期分别为42h46min和85h22min,
它们的轨道半径分别为R,和R2,线速度分别为v,和2,则
A.R1<R2,w1>2
B.R1>R2,v1<2
C.R1>R2,w1>w2
D.R1<R2,v1<2
2.中医的悬丝诊脉中悬的是“丝”,“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动;即通过机械波判
断出病灶的位置与轻重缓急。如图1甲所示,假设“丝”上有A、B、C三个质点,坐标分
别为x4=0、xB=0.4m、xc=1.8m。t=0时刻,若脉搏搭上图中丝线上的质点A,质点A
开始振动,其振动图像如图乙所示,产生的机械波沿丝线向x轴正方向传播;A、B两质点
运动的方向始终相反;波长大于0.6m。关于该机械波,下列说法正确的是
y/mm
03
0
0.5
1 t/s
x衣
B
-0.5
甲
乙
图1
A.波长为1.0m
B.t=2.0s时,质点C开始振动
C.质点C开始振动时,质点A的位移为0.5mm
D.质点C开始振动时,质点B振动的总路程为3.5mm
物理·第1页(共8页)
3.某生态公园的人造瀑布景观如图2所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步道边
的水池中,空气阻力及水流之间的相互作用可忽略不计。现制作一个为实际尺寸25的
模型展示效果,模型中槽道里的水流速度与实际速度之比为
1
.25
1
.5
C.1
图2
D.5
4.体育课上某同学将沙包以初速度。竖直向上抛出。假设沙包在运动过程中受到的空气
阻力大小恒定,以t表示沙包运动的时间。某时刻沙包的速度为、加速度为a,取竖
直向上为正方向,则沙包从开始上抛到落回抛出点的过程中,下列关系图像可能正确
的是
T
0
A
B
D
5.如图3,马通过斜绳拉着雪撬在平直雪地上沿直线加速前进。不计空气阻力,下列说
法正确的是
斜绳
图3
A.斜绳拉雪橇的力大于雪橇拉斜绳的力
B.斜绳拉雪橇的力等于雪地对雪橇的摩擦力
C.斜绳拉雪橇的力可能小于雪地对雪橇的作用力
D.斜绳拉雪橇的力一定大于雪地对雪橇的作用力
物理·第2页(共8页)
6.如图4所示为研究光电效应的实验原理图,0为ab的中点,滑动变阻器的滑片P初
始时也位于ab的中点,用绿光照射光电管时,电流表的示数为1,电
表均可视为理想电表,下列说法正确的是
A.仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动,电流表的示数不可能为0
B.仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动,电流表的示数会增大
C.将入射光换为蓝光,电路其他位置不变,电流表的示数可能为零
图4
D.将入射光换为强度相同的红光,电路其他位置不变,电流表的示数
一定大于I
7.如图5,某动车组由8节车厢组成,其中第1、2、4、7、8节车厢为动力车厢,其余
车厢无动力。每节动力车厢所提供的驱动力大小均为F,每节车厢所受的阻力大小相
同,各车厢的质量相同。该列车动力全开沿水平直轨道行驶时,下列说法正确的是
4
6
7
8
0z00020a0z0a0z6z00z60四050四6z0g0008
图5
A若列车匀速行驶,则第1节车厢对第2节车厢的作用力大小为
8
B.若列车匀速行驶,则车厢间的作用力可能为零
C君加速驶,第证车对第4节正到厢的用力大小为。
列车匀加速行驶,则第4节车厢对第5节车厢的作用力大小
8.细胞电转染的原理简化如图6所示,两带电的平行金属板间,由于细胞的存在形成如
图所示的电场。其中实线为电场线,关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子
进入细胞膜的轨迹(仅受电场力作用),M、N为轨迹上的两点,P点与N点关于y轴
对称,下列说法正确的是
DNA分子
细胞膜
+十十十十十十+十
图6
物理·第3页(共8页)
A.DNA分子带负电
B.N、P两,点的电场强度相同
C.DNA分子在M点的加速度比在N点大
D.DNA分子在N点的速度比在M点大
9.如图7所示,等边三角形AOB为透明柱状介质的横截面。一束单色光PQ平行于角平
分线OM射向OA,在界面OA发生折射,折射光线平行于OB且恰好射到M点(不考
虑反射光线)。下列说法正确的是
A.从AB射出的光线与入射光线PQ的夹角为60°
0
B.增大入射光PQ的频率,光在该介质中的传播速度减小
C.保持入射点Q不变,减小入射角度,一直有光线从AB射出
D.保持人射光PQ的方向不变,增大人射光的频率,出射点将在
M点上方
图7
10.如图8甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨ab、cd与水平面的夹角均为0=37°,
间距L=1.0m,处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导轨b、d端并联接人电阻
箱和电容C=1F的电容器,初始时电容器不带电。质量为m=1.0kg、电阻不计的导
体棒MW垂直于导轨放置,仅闭合开关S1,,同时由静止释放导体棒,记录导体棒MN的
最大速度vm和电阻箱接人电路的阻值R,v随R变化的关系图像如图乙所示。导体棒运
动过程中,电容器两端电压始终未超出其击穿电压。取重力加速度g=10m/s2,
si37°=0.6,cos37°=0.8,不计金属导轨的电阻。下列说法正确的是
v./m·s
B
2<18
<10
2R/
甲
乙
图8
A.匀强磁场的磁感应强度大小为2T
B.仅闭合开关S2,导体棒MN运动的加速度大小恒为2m/s2
C.仅闭合开关S2,导体棒MN高度下降6m的过程中通过导体棒的电荷量为4√3C
D.仅闭合开关S2,导体棒MN沿导轨方向运动6m的过程中电容器储存的电场能
为24J
口
物理·第4页(共8页)
二、非选择题:本题共5小题,共57分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、
方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某
组同学先后两次使用如图9甲所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和
压强p的测量值,并通过计算机拟合得到如图乙所示两组p-V图线。
注射器
山山山山山
传感器
计算器
数据采集器
①
图9
(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分,这是为了控制气体的
不发生变化,为更直观检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系,可作
(选填“-P”或“p}”)图线。对图像进行分析,如果在误差允许范围内该图线
是一条直线,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
(2)两组图线经检验均符合反比例关系,由图判断导致①、②两组数据差异的原因
可能是
A.两组实验的环境温度不同
B.两组封闭气体的质量不同
C.某次实验中装置的气密性不佳
12.(10分)气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏
电阻R,随甲醛浓度η变化的曲线如图10甲所示。
R/k
3
报警器
出出由/(×10kg·m)
0
2
6
8101214
甲
丙
图10
物理·第5页(共8页)
(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图甲一致,实验可供选用的器材如下:
A.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
B.毫安表A1(量程2mA,内阻为2002)
C.毫安表A2(量程5mA,内阻约202)
D.定值电阻R,(阻值28002)
E.滑动变阻器R,(最大阻值102,额定电流0.2A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值50Ω,额定电流0.2A)
G.开关、导线若干
探究小组根据器材设计了图乙所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值,
其中:
①滑动变阻器R。应选用
(选填“R,”或“R2);
②开关S闭合前,应将滑动变阻器R,的滑片置于
(选填“a”或
“b”)端;
(2)实验时,将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲醛改变盒内浓度,记录不同
浓度下电表示数。当甲醛浓度为1.0×10kg·m3时毫安表A1和毫安表A2的示数分
别为1.31mA和2.81mA,此时测得该气敏电阻的阻值为
k(结果保留三
位有效数字)。
(3)多次测量数据,得出该气敏电阻的参数与图甲基本一致。探究小组利用该气敏
电阻设计了如图丙所示的简单测试电路,用来测定室内甲醛是否超标(国家规定室
内甲醛浓度标准是η≤1.0×107kg·m3),并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。
电路中报警器的电阻可视为无穷大,电源电动势E=3.0V(内阻不计),在接通电路
时报警器两端电压大于1.5V时发出报警音“已超标”,小于等于1.5V时发出提示
音“未超标”。则在电阻R3和R4中,
是定值电阻,其阻值为
kO
(保留两位有效数字)。
物理·第6页(共8页)
13.(10分)地球表面某空间存在着水平向右的匀强电场,为探测电场强度E的大小,
某同学用长为l的绝缘轻质细线将质量为m、带电量为+q的金属小球(可看作质点)
悬于0点,如图11所示,稳定后,细线与竖直方向的夹角0=45°;已知重力加速度
为g。
(1)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若保持带电量+q不变,将小球拉至虚线右侧水平位置(与0点等高),细线绷
直但无弹力,将小球由静止释放,之后小球运动过程中细线始终未被拉断,求小球
在运动过程中速度的最大值。
图11
14.(12分)如图12甲所示为一玩具起重机的电路示意图。变压器为理想变压器,原、
副线圈的匝数比为7:1,电动机的内阻为5Ω,αb端输入如图乙所示的电压,与原线
圈相连的电阻R=252。电动机正常工作,使质量为4.0kg的物体恰好以1m/s的速度
匀速上升,灯泡正常发光时,理想电流表的示数为2.8A,取重力加速度g=10m/s2。
若电动机的输出功率全部用来提升物体,求:
2202
0
0.020040.06008ts
-220/2
甲
乙
图12
(1)ab端电源的输人功率;
(2)电动机和灯泡的电功率。
物理·第7页(共8页)
15.(19分)如图13所示,圆心角0=53°的竖直圆弧形槽静止在足够大的光滑水平面
上,圆弧AB与水平面相切于圆弧底端B点,圆弧表面光滑。圆弧形槽右侧水平面上
有一固定的挡板。将一可视为质点的小球从距A点高为h=0.8m的P点水平向右抛
出,小球恰好从A点沿切线方向进入圆弧形槽,滑离圆弧形槽后与挡板发生非弹性
碰撞。已知小球的质量m1=0.1kg,圆弧形槽的质量m2=0.2kg,小球进人圆弧形槽
时对A点的压力大小FN=10.6N。不计空气阻力,取重力加速度g=10/s2,
sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)小球从P点水平抛出时的初速度大小;
(2)圆弧形槽的半径R;
(3)若小球与挡板碰撞后从A点滑离时其相对圆弧形槽的速度大小为2.5m/s,则此
时圆弧形槽的速度大小。
A
7777777777777777
图13
物理·第8页(共8页)物理参芳答案
一、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符
合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,
选对但不全的得3分,有选错的得0分。
题号
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
0
B
C
AD
AB
BD
【解析】
1.根据万有引力提供向心力可得
GMm
4π2
m
R2=m
R
,解得T
4π2R3
GM
,根据
题目可知,木卫一的周期小于木卫二的周期,则R<R2;根据线速度的表达式可知?,>02,
故A正确。
2.由于波长大于0.6m,A、B两质点运动的方向始终相反,可知A、B点的距离等于半个波长,
则有△x=xB-xA=
=0.4m,解得波长为=0.8m,故A错误。由乙图可知周期T=1s,
2
所以波速0=2=0.8m,质点C开始振动时,1=七=2.25s,故B错误。质点C开始振
T
动时,质点A振动了2.25s,由图乙可知,点A的位移为-0.5mm,故C错误。质点C开始
振动时,质点B振动的时间为。=七二=1.75s=T+2T,,所以B振动总路程为3.5mm,
A
故D正确。
1
3,由题意可知,水流出后做平抛运动水平位移和下落高度均变为原来的,则有)
25
2h
得t=
所以时间变为实际的五分之一,则水流出的速度=,由于水平位移变为实
际的,时间变为实际的则水流出的速度为实际的
25
5。故选B。
4.上升阶段,由牛顿第二定律得mg+f=m4,解得a=g+士,方向竖直向下,沙包做匀减
m
速直线运动:下降阶段,由牛顿第二定律得s-f=mm,解得a,=g-上,方向竖直向
m
物理参考答案·第1页(共6页)
■■■■■■
下,沙包做匀加速直线运动;向上运动时加速度更大,运动距离相等,所以向上运动的时
间更短一些,故D正确。
5.斜绳拉雪橇和雪橇拉斜绳的力是相互作用力,二者大小相等,故A错
T
误。雪橇加速前进,斜绳的拉力水平分力大于摩擦力,则斜绳的拉力
大于摩擦力,故B错误。以雪橇为研究对象,受力分析如图所示,雪
地对雪橇的作用力为支持力和滑动摩擦力的合力,雪地对雪橇的作用
力可能和斜绳拉雪橇的力相等,也可能小于斜绳的拉力,也可能大于
mg
斜绳的拉力,故C正确,D错误。
6.仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动,即加反向电压,电流表的示数减小,当电流表的示数
恰好为0时,电压表的示数称为遏止电压,故A错误。仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动,
光电管A极电势高,加正向电压,电压增大,电流增大,故B正确。用绿光照射光电管
时,电流表的示数为。,说明绿光频率大于极限频率,换用蓝光时,一定发生光电效应,
电流表有示数;将入射光换为强度相同频率更小的红光,无法判断是否发生光电效应,则
无法判断电流表是否有示数,故C、D错误。
7.若列车匀速行驶,根据受力平衡,阻力大小f=F,隔离第1节车厢,由受力得
E2=F-f=3F,同理分别隔离第1、2节车厢可得,第2、3节车厢作用力
8
万=2F-2f=3F,同理可得车厢之间的作用力不可能为0,故A、B错误。设每节车厢
4
的质量为m,所受阻力为f,若列车匀加速行驶,整体的加速度a=5F-8f
则对前3
8m
车相的整体分析可知2F3f-尺,=3ma,解得F三8,故C正确。则对前4节车厢
F
整体分析可知3F-4f-B。=4a,解得Fs=2,故D错误。
8.DNA分子从M点向N点运动,根据轨迹可知DNA分子受力方向与电场线切线方向相反,
所以带负电,故A正确。电场中某点的电场强度的方向为电场线在该点的切线方向,由图
可知N、P两点的电场强度的方向不同,故B错误。M处的电场线更稀疏,场强更小,由
牛顿第二定律可知a=
,DNA分子在M点的加速度比在N点小,故C错误。由轨迹可
m
知,DNA分子由M向N运动的过程电场力做正功,动能增大,故DNA分子在N点的速
度比在M点大,故D正确。
物理参考答案·第2页(共6页)
9.由几何知识可知,折射光线在M点的入射角为'=r=30°,根据
光路可逆性可知,光线从AMB面射出的折射角为r'=i=60°,所
以从AMB面出射的光线与入射光线PQ的夹角为
a=2(i-r)=60°,故A正确。增大入射光PQ的频率,光的折
射率增大,由v=C可知,光在该介质中的传播速度减小,故B
正确。保持入射点Q不变,减小入射角度,折射角随之减小,则折射光线射到AMB面上
的入射角增大,当该入射角大于等于临界角时,将发生全反射,光线就不能射出AMB面,
故C错误。保持入射光PQ的方向不变,增大入射光的频率,光的折射率增大,由n=
sini
sinr
可知,折射角减小,出射点将在M点下方,故D错误。
I0.仅闭合开关S,由法拉第电磁感应定律得E,=BL)mx,由闭合电路欧姆定律得I1=
R
由平衡条件得B,L=mg sine0,化简得m=mn日R,所以。-R图像的斜率
k=mgsn=3,解得匀强磁场的磁感应强度大小为B=√2T,故A错误。仅闭合开关S,
BL
由法拉第电磁感应定律得E,=BLw,给电容器充电,则q=CU=CE,,根据电流定义式
得L,=g=CBLA”=CBLa,对导体棒MN,由牛顿第二定律得mg sin日-BH,L=ma,化
△t
△t
简得a=
m+CBP,解得a=2ms2,故B正确。.仅闭合开关S,由m2=2ax得导体棒N
mg sine
高度下降6m时的速度v=
2×2×6
m/s=2W10m/s,在此过程中通过导体棒的电荷量为
0.6
q=CBL)=4V5C,故C错误。由w2=2ax得导体棒MN沿导轨运动6m时的速度
0V2×2x6ms=26ms,由能量守恒定律得mgsin37°=)m0+场,解得电容器储
存的电场能E电场=24J,故D正确。
二、非选择题:本题共5个小题,共57分。
11.(每空2分,共6分)
1
(1)温度
P-V
(2)AB
物理参考答案·第3页(共6页)
■■■■m■
【解析】(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分,这是为了控制气体的温度不
发生变化:根据玻意耳定律可得pV-C可得p=C·,为检验气体的压强n与体积V是
否成反比例关系,可作刀-亡图线:对图像进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一
条过原点的倾斜直线,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
(2)根据pV=nRT,若两组封闭气体的质量不同,则两组封闭气体的摩尔数n不同,两
组注射器内气体的p与V的乘积不相等;或是气体质量摩尔数相等,但是环境温度不同,
可知对于同一V值所对应的p值不同,故A、B正确。若装置气密性不佳在实验中会漏气,
气体质量会持续变化,此时图线也不可能符合反比例关系,故C错误。
12.(每空2分,共10分)
(1)R2
a
(2)2.62
(3)R3
2.6
【解析】(1)①根据图乙可知,滑动变阻器采用了分压接法,为了调节方便,本来应该
选择最大阻值较小的R1;但是考虑到若选择R1=102,电源电动势为6V,则会超过滑动
变阻器的最大电流02A,所以选择R2。②开关S闭合前,应将滑动变阻器R,的滑片置于
a端。
(2)该气敏电阻的阻值为R,=R+R)=2.62k0.
12-1
(3)因甲醛浓度越大,,阻值越大,回路总电阻越大,总电流越小,则定值电阻上的电
压越小,Rg上的电压越大,当超过1.5V时发出报警音,可知R4为气敏电阻,R3为定值电
阻:当室内甲醛浓度是7=1×107kg·m3时R。2k2,可知定值电阻R,=E-V=2.62。
U
R。
13.(10分)
解:(1)稳定后,细线与竖直方向的夹角0=45°,由受力平衡得
mg =qEtan 45
①
解得匀强场的电场强度E=-"竖
②
②》将电场力和重力等效为新的重力mg5,方向与水平面成45
③
小球拉至水平位置,静止释放摆到等效最低点时速度最大,由动能定理
物理参考答案·第4页(共6页)
mg'l(1-cos45)
2m2-0
④
解得v=√(2√2-2)gl
⑤
评分标准:本题共10分。正确得出①~⑤式各给2分。其他解法正确同样给分。
14.(12分)
解:(1)设ab端输入电压为U。,电流为山
输入电压的有效值为U。=
220W2
V=220V
2
①
根据电流与匝数关系有乃
L2=
②
电源的输入功率为P=U
③
解得P=88W
④
(2)设副线圈两端电压为U2,电流为2。电动机所在支路电流为3
可得-R2
⑤
U,n2
对电动机所在支路有U2I3=+g)
⑥
电动机消耗的电功率为=U,I3=60W
⑦
则灯泡支路的电流14=12-13=0.8A
⑧
则灯泡的功率为P如=0214=24W
⑨
评分标准:本题共12分。正确得出②、⑤、⑥式各给2分,其余各式各给1分。其他解
法正确同样给分。
15.(19分)
解:(1)小球在从P点运动到A点的过程中做平抛运动,设该过程所用的时间为t,竖直
方向有
1
h=28
①
=gt
②
由于小球恰好从A点沿切线方向进入圆弧形槽,由几何关系有
③
解得v。=3m/s
④
物理参考答案·第5页(共6页)
(2)设小球通过A点时的速度大小为?4,由速度分解
-品。
⑤
小球通过A点时有
Fs=Fs
Fx-mg cos0=m R
⑥
解得R=0.25m
⑦
(3)在小球沿圆弧AB运动的过程中,小球与圆弧形槽组成的系统水平方向动量守恒,以
水平向右为正方向,设当小球通过B点时,小球和圆弧形槽的速度分别为),)2,有
m10o=m1U+m202
⑧
对该过程,根据机械能守恒定律有
1
28h+R-Rcos0±)m℃G-号mg+mo
⑨
2
解得v,=5ms,v2=-1m/s
⑩
小球与挡板碰撞后的速度变为),,方向向左。取水平向左为正方向。设当小球通过A点
时,小球和圆弧形槽的速度分别为V4、V,小球在水平方向的分速度为V4x,竖直方向的
分速度为V4,。
小球与圆弧形槽在水平方向动量守恒:m,03+m(-v2)=m04x+m,V
①
小球在圆弧形槽A点时,小球相对圆弧形槽的速度与A点弧相切,由关联速度可得
v相sin8=v4y
②
V相C0s6=V4x-V
®
=+o,
④
对该过程,根据机械能守恒定律有
1
5m0+5m20=5m04+与m205+m1gR1-cos8)
⑤
2
综上解得v
2+2”
⑥
评分标准:本题共19分。正确得出⑥、⑨、⑥式各给2分,其余各式各给1分。其他解
法正确同样给分。
物理参考答案·第6页(共6页)