内容正文:
物理答案
选择题1-10:BBDCBAD
BC
BC
BCD
11.(每空2分)(1)不需要(2)x2(3)斜率会变小
【详解】(1)本实验仅探究弹性势能与形变量的关系,不需要知道弹性势能的具体数值,故不需要
测量小球质量。
(2)由能量守恒,弹性势能转化为重力势能,重力势能与H成正比,H与x成正比,即弹性势能
与x2成正比。
H
(3)若考虑轨道的摩擦,能量守恒表达式为E,=mgH+mg cos0
整理得
sin
H=-
5
,可知图像仍过原点,斜率会变小。
mg Lmg cot0
12.(前三空2分,第四空3分)(1)越小(2)50.0(3)23(22、23、24均可)(4)大于
【详解】(1)由图甲可知,压力越大,电阻越小,根据乙电路图,R1与R2串联,由串联电路的
分压特点可知,2电阻越小,电压表示数越小:
(2)电压表读数为1.00V,由串联分压特点可知其阻值
150=136Q,由图甲可知,对应力为
12-1
23N(22、23、24均可)
(4)刻度时所用电阻为电压表与压敏电阻的总阻值,其值小于压敏电阻的阻值,由图甲可知,力
的测量值大于其真实值。
(请仔细分析串并联电路的特点,及(4)的推证逻辑)
13.(10分)
1
√R2+h2
(1)n=
(4分)
sinC
R
R 1
12
(2)S-7R-
(6分)
【详解】(1)
R
SinC=
R2+h
,(2分)所以n=1=VR2+R
sinC R
(2分)
1
(2)x=二at2,(1分)
mC=,分
所以r=h-)anC=R-是(2分)
h
烈9=r=-
12
(2分)
14.(1)B=Y
2mgU。
(2)k=或对
(3)s=2πl2-3L2
Lg
【详解】(1)由动能定理得Uoq=m6
(1分)
由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的半径r=L(1分)
粒子在磁场中运动时g,B=m
(1分)
解得B=m,2g4。
12m0。=
√2mgU
(1分)
gL\m L\g
Lg
2》设圆周运动半径为R,由q8=受,0=m,可得:
0=
(1分)
又由几何关系可知,打到D点半径R=(n=1,2,3,4.…)(1分)
则0=是
(1分)
故=或若(2分)
(3)U0≤UAc≤4Uo时,L≤Y≤2L(1分)
到达x轴时,分布在0≤x≤2L的范围内。由于所有
粒子均沿x轴负方向汇聚到点(-2L;-4),则粒子
速度偏转角均为90°,轨迹为1/4圆弧:(1分)
轨迹如下图所示:
则s=S扇形PFH一SAPFH一(S扇形WGH一SAMGH小,(1分)
解得:s=(3π-6)L
(2分)
H
(-2L.4L)
15.(1)6=2m/s
@M=01kg=g80-24w0,=04W
【详解】(1)由牛顿第二定律mng sin0=ma。(1分)
哈=2a,(1分)
(或由动能定理求解)
解得:。=2m/s(2分)》
(2)对框:因为EF进入磁场匀速,所受合力等于0
所t以Mg sin0+mg cos0=B1L,1=BLg
(1分)
R
对CD:EF进入磁场到CD进入磁场前,由牛顿第二定律
mg sin 0-Lmg cos0 ma
(1分)
2a,d=v2n-哈
(1分)
CD进入磁场后匀速运动,mg sin0=umg cos0+
B'LYcD
(1分)
R
解得:M=0.1Kg(1分)
1
μ8
(1分)
(3)设磁场的宽度为x,EF在磁场中运动的时间为1,则
x=Vol
(1分)
(1分)
d=Yo+ycD
2
CD在磁场中运动时:
EF:Mg sin 0+umg cos0=Ma,,
(1分)
设CD进入磁场经h,EF与CD共速
则vcn=o+a4
(1分)
此过程CD的位移x=Vo马
(1分)
解得x=x
故CD匀速通过磁场。
故焦耳热:Q,=(BL/+(BLeo上,
(1分)
R
R
解得Q,=2.4J
(1分)
整个过程,CD与EF相对运动的方向为发生变化,故摩擦生热
O,umg cose.d=0.48J (
(也可分段求解)
物理试卷(四)
一、单项选 择题(本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分. 每小题给出的四个选项中 , 只有一项是符合题目要求的)
1. 如题 1 图甲所示,推着行李箱水平向右做匀减速直线运动时, 推车对整个行李箱的作用力方向可能是题 1 图乙中的 (①为竖直向上,③为水平向左)
题 1 图
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
2. 我国 “嫦娥四号”月球车搭载的核电池利用放射性同位素 衰变供能, 的衰变方程为 ,下列说法正确的是
A. 该反应属于 衰变, 为电子
B. 比 更稳定
C. 的比结合能比 的比结合能大
D. 若将 置于高温环境,其半衰期会缩短
3. 如题 3 图所示为某密闭容器中一定质量的理想气体完成 的循环过程,其压强随体积的倒数的变化情况。下列说法正确的是
A. A 到 B 过程,气体温度升高
B. B 到 C 过程,气体对外放出热量
C. C 到 D 过程,外界对气体做正功
D. D 到 A 过程,气体内能减少
4. 如题 4 图甲所示, 光伏发电站为某景区的电动汽车充电站输电。题 4 图乙为其输电示意图,其中升压变压器的输入电压 保持不变,输电线上的电阻 不可忽略, 变压器均视为理想变压器, 不同充电桩间是并联关系, 则当同时进行充电的汽车数量增加时,下列说法正确的是
A 每个充电桩的电压 不变
B. 每个充电桩消耗的功率变大
C. 升压变压器的输出功率变大
D. 上消耗的功率不变
5. 我国第一颗人造火星卫星“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为 ,轨道半径为 。已知火星的半径为 ,不考虑火星的自转,则火星表面的重力加速度大小为
A. B. C. D.
6. 如题 6 图所示,磁轴键盘中,永磁铁随按键在竖直方向移动, 长、宽、高分别为 、 、 的霍尔传感器通有恒定电流 ,则在其对应侧面上产生霍尔电压。按下按键, 当电压超过某一定值时, 开始输出信号。松开按键, 永磁铁恢复原位, 输出信号停止。要增加该磁轴键盘的灵敏度(按键被按下更短的距离即可输出信号),下列调整可行的是
题 6 图
A. 仅减小 B. 仅减小 C. 仅增加 D. 仅增加
7. 如题 7 图甲所示,水平地面上放置质量为 的物块 与地面间的动摩擦因数为 0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用与水平方向夹角为 的推力 作用在 上, 的大小随时间的变化关系如题 7 图乙所示。取重力加速度 , ,则 时,物块的速度大小为
二、多项选择题(本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分。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. 如题 8 图所示,A、B、C 三点位于某正点电荷形成的电场中。已知三点位于等边三角形的三个顶点上, A、B 两点的电场强度方向相同, A 点电场强度大小为 点电场强度大小为 ,下列说法正确的是
题 8 图
A. C 点电场强度大小为
B. C 点电场强度大小为
C. BA 间电势差大于 BC 间电势差
D. 间电势差等于 间电势差
9. 一列简谐横波沿 轴传播, 时刻的波形如题 9 图所示。图中质点 的纵坐标为 ,质点 的平衡位置在 处。已知 时,质点 到达负向最大位移处,该波的周期 ,下列说法正确的是
题 9 图
A. 该波一定沿 轴正方向传播
B. 该波的周期可能为 8s
C. 该波的波速可能为
D. 从 到 ,质点 通过的路程可能为
10. 如题 10 图所示,以恒定速率顺时针匀速转动的水平传送带与光滑水平平台平滑连接,平台距水平地面的高度为 ,质量为 的小物块 静止于平台上。质量为 的滑块 从传送带左端由静止释放,与传送带共速后滑上水平平台。 与 碰撞后向左反弹,最终 、 落在水平地面上的位置距平台右侧的水平距离均为 。 、 可看作质点,落地后均不反弹,忽略空气阻力,重力加速度大小为 ,下列说法正确的是
A. B 落地前瞬间的速度大小为
B. 传送带速度大小为
C. A 与 B 间的碰撞为弹性碰撞
D. 整个过程中 A 与传送带间由摩擦产生的热量为
三、实验题:(本题共 2 小题,11 题 6 分,12 题 9 分)
11. (6分)某同学利用题11图甲所示装置,探究某弹簧弹性势能的大小与其形变量的关系。图甲中水平和倾斜轨道均为光滑轨道,轨道之间平滑连接。将该弹簧右端固定 ,用小球压缩弹簧,使其压缩 后由静止释放小球,小球脱离弹簧后冲上倾斜轨道。 测量出对应的弹簧形变量 和小球在倾斜轨道上上升的最大高度 。根据 和 的关系完成探究。实验过程中,弹簧始终在弹性限度内。
题 11 图
(1)为了探究弹性势能的大小与弹簧形变量的关系,本实验_____(选填“需要”或“不需要”)测量小球的质量;
(2)多次实验后,以 为纵坐标, 为横坐标得到如图乙所示一条过坐标原点的倾斜直线,则弹簧的弹性势能与_____(选填“¥”、“√x”或“x”)成正比;
(3)若另一同学实验时所用弹簧及小球均相同,但所选用轨道的倾斜部分与小球间的摩擦不可忽略,且摩擦因数处处相同,则其所做的 图像与图乙相比会发生的变化为_____。
12、(9 分)某研究小组利用压敏电阻,改装一个简易的测力计。实验室提供如下器材:
A. 电阻箱 (阻值范围 )
B. 压敏电阻 ,其电阻与所受压力的关系如题 12 图甲所示
C. 电池(电动势 ,内阻不计)
D. 电压表 (量程 ,内阻很大)
E. 开关 、导线若干
利用所提供器材,研究小组设计了如题 12 图乙所示电路。
(1)图乙中, 一定的情况下, 所受压力越大,电压表的示数_____(选填“越大”或“越小”);
(2)闭合开关,在不施加压力的情况下,调节 时,电压表恰好满偏。则不施加压力时,该压敏电阻的阻值 ;
(3)保持 不变,若把电压表表盘标度为压力,则电压表指针如题 12 图丙所示时, 应标度_____ (保留两位有效数字);
(4)若考虑电压表的内阻,该测力计的测量值_____ (选填“大于”、“小于”、“等于”) 真实值。
四、计算题: (本题共 3 小题, 13 题 10 分, 14 题 14 分, 15 题 18 分)
13.(10分)
黑夜中,宽大平静湖面下水深 处有一可视为点光源的发光体,发出的单色光在水面形成一半径为 的圆形亮区 (有光射出水面进入空气中)。求:
(1)湖水对该单色光的折射率;
(2) 时刻该发光体从静止开始以加速度 竖直向上匀加速运动,求在光源到达水面前,圆形亮区面积随时间的变化关系。
14. (14 分)
如题 14 图所示, 平面直角坐标系 xoy 中, AB、CD (B 点与坐标原点重合) 是间距很小的平行导电栅极板 (带电粒子可不受影响的穿过),栅极板间电压可调, 、 CD 之间产生匀强电场。CE 上方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场, BF、DE (包括边界 BD) 之间没有任何场。 板上 点处有一粒子源,能不断产生初速度不计、质量为 ,电荷量为 的带正电的粒子。调节栅极板电压 ,粒子被电场加速后进入磁场,在 点第一次离开磁场。忽略栅极板电场的边缘效应以及粒子在栅极板间的运动时间,不计粒子所受重力及粒子间的相互作用。
求:(1)CE 上方磁场的磁感应强度大小;
(2)若 ,其他条件不变,粒子仍能打到 D 点,求 的取值;
(3)若 ,在第三、四象限某区域加一垂直纸面向外的匀强磁场,使所有粒子均能沿 轴负方向从点 处射出该磁场,求该磁场区域的最小面积 。
题 14 图
15.(18分)
如题 15 图所示,一倾角 的光滑固定斜面上放有 型导体框;一质量为 的金属杆 的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路CDEF;EF长度 。初始时CD与EF相距 ,金属杆与导体框同时由静止开始下滑,金属框下滑 后, EF边进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界 (图中虚线)与斜面底边平行;EF边在磁场中以大小为 的速度做匀速运动,直至离开磁场区域。当EF边离开磁场的瞬间,金属杆CD正好进入磁场,并做匀速直线运动;金属杆离开磁场瞬间,导体框恰好运动到斜面底端并被锁定,金属杆运动到斜面底端时也立刻被锁定。已知金属杆与导体框之间始终接触良好,框的EF边与杆CD始终与斜面底边平行,金属杆接入电路的电阻为 ,导体框的电阻忽略不计,磁场的磁感应强度大小 ,重力加速度大小 。求:
(1) 的大小;
(2)导体框的质量及导体框与金属杆之间的滑动摩擦因数;
(3)从开始运动到金属杆被锁定,金属杆产生的焦耳热及导体框与金属杆由于摩擦产生的热量。
题 15 图
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