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42 h 46 min和85 h 22 min,它们的轨道半径分别为和,线速度分别为和,则( )
A., B.,
C., D.,
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、、三个质点,坐标分别为、、。时刻,若脉搏搭上图中丝线上的质点,质点开始振动,其振动图像如图乙所示,产生的机械波沿丝线向轴正方向传播;、两质点运动的方向始终相反;波长大于。关于该机械波,下列说法正确的是( )
A.波长为
B.时,质点开始振动
C.质点开始振动时,质点的位移为
D.质点开始振动时,质点振动的总路程为
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( )
A. B. C.1 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,以表示沙包运动的时间。某时刻沙包的速度为、加速度为,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( )
A. B. C. D.
5.如图3,马通过斜绳拉着雪橇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( )
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
6.如图4所示为研究光电效应的实验原理图,为的中点,滑动变阻器的滑片初始时也位于的中点,用绿光照射光电管时,电流表的示数为,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
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
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,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( )
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
B.若列车匀速行驶,则车厢间的作用力可能为零
C.若列车匀加速行驶,则第3节车厢对第4节车厢的作用力大小为
D.若列车匀加速行驶,则第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为
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),、为轨迹上的两点,点与点关于轴对称,下列说法正确的是( )
A.DNA分子带负电 B.、两点的电场强度相同
C.DNA分子在点的加速度比在点大 D.DNA分子在点的速度比在点大
9.如图7所示,等边三角形为透明柱状介质的横截面。一束单色光平行于角平分线射向,在界面发生折射,折射光线平行于且恰好射到点(不考虑反射光线)。下列说法正确的是( )
A.从射出的光线与入射光线的夹角为
B.增大入射光的频率,光在该介质中的传播速度减小
C.保持入射点不变,减小入射角度,一直有光线从射出
D.保持入射光的方向不变,增大入射光的频率,出射点将在点上方
10.如图8甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨、与水平面的夹角均为,间距,处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导轨、端并联接入电阻箱和电容的电容器,初始时电容器不带电。质量为、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置,仅闭合开关,同时由静止释放导体棒,记录导体棒的最大速度和电阻箱接入电路的阻值,随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,,,不计金属导轨的电阻。下列说法正确的是( )
A.匀强磁场的磁感应强度大小为
B.仅闭合开关,导体棒运动的加速度大小恒为
C.仅闭合开关,导体棒高度下降的过程中通过导体棒的电荷量为
D.仅闭合开关,导体棒沿导轨方向运动的过程中电容器储存的电场能为
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和压强的测量值,并通过计算机拟合得到如图乙所示两组图线。
(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与体积是否成反比例关系,可作_________(选填“”或“”)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随甲醛浓度变化的曲线如图10甲所示。
(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6 V,内阻不计)
B.毫安表(量程,内阻为)
C.毫安表(量程,内阻约)
D.定值电阻(阻值)
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
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滑动变阻器应选用_________(选填“”或“);
②开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于_________(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。当甲醛浓度为时毫安表和毫安表的示数分别为和,此时测得该气敏电阻的阻值为_____(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),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(内阻不计),在接通电路时报警器两端电压大于时发出报警音“已超标”,小于等于时发出提示音“未超标”。则在电阻和中,_____是定值电阻,其阻值为_____(保留两位有效数字)。
13.(10分)地球表面某空间存在着水平向右的匀强电场,为探测电场强度的大小,某同学用长为的绝缘轻质细线将质量为、带电量为的金属小球(可看作质点)悬于点,如图11所示,稳定后,细线与竖直方向的夹角;已知重力加速度为。
(1)求该匀强电场的电场强度的大小;
(2)若保持带电量+q不变,将小球拉至虚线右侧水平位置(与O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。
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,端输入如图乙所示的电压,与原线圈相连的电阻。电动机正常工作,使质量为的物体恰好以的速度匀速上升,灯泡正常发光时,理想电流表的示数为,取重力加速度。若电动机的输出功率全部用来提升物体,求:
(1)ab端电源的输入功率;
(2)电动机和灯泡的电功率。
15.(19分)如图13所示,圆心角的竖直圆弧形槽静止在足够大的光滑水平面上,圆弧与水平面相切于圆弧底端点,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点高为的点水平向右抛出,小球恰好从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,圆弧形槽的质量,小球进入圆弧形槽时对点的压力大小。不计空气阻力,取重力加速度,,。求:
(1)小球从点水平抛出时的初速度大小;
(2)圆弧形槽的半径;
(3)若小球与挡板碰撞后从点滑离时其相对圆弧形槽的速度大小为,则此时圆弧形槽的速度大小。
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物理参考答案
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
D
C
B
C
AD
AB
BD
二、非选择题:本题共5个小题,共57分。
11.(每空2分,共6分)
(1)温度 (2)AB
12.(每空2分,共10分)
(1) (2)2.62 (3) 2.6
13.(10分)
解:(1)稳定后,细线与竖直方向的夹角,由受力平衡得
①
解得匀强场的电场强度 ②
(2)将电场力和重力等效为新的重力,方向与水平面成 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
④
解得 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)设端输入电压为,电流为
输入电压的有效值为 ①
根据电流与匝数关系有 ②
电源的输入功率为 ③
解得 ④
(2)设副线圈两端电压为,电流为。电动机所在支路电流为
可得 ⑤
对电动机所在支路有 ⑥
电动机消耗的电功率为 ⑦
则灯泡支路的电流 ⑧
则灯泡的功率为 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)小球在从点运动到点的过程中做平抛运动,设该过程所用的时间为,竖直方向有 ①
②
由于小球恰好从点沿切线方向进入圆弧形槽,由几何关系有 ③
解得 ④
(2)设小球通过点时的速度大小为,由速度分解 ⑤
小球通过点时有, ⑥
解得 ⑦
(3)在小球沿圆弧运动的过程中,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,设当小球通过点时,小球和圆弧形槽的速度分别为、,有⑧
对该过程,根据机械能守恒定律有
⑨
解得, 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。设当小球通过点时,小球和圆弧形槽的速度分别为、,小球在水平方向的分速度为,竖直方向的分速度为。
小球与圆弧形槽在水平方向动量守恒: ⑪
小球在圆弧形槽点时,小球相对圆弧形槽的速度与点弧相切,由关联速度可得
⑫
⑬
⑭
对该过程,根据机械能守恒定律有
⑮
综上解得 ⑯
评分标准:本题共19分。正确得出⑥、⑨、⑯式各给2分,其余各式各给1分。其他解法正确同样给分。
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