内容正文:
物理试卷
一、单项选择题(每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1.某探空火箭起飞后不久发动机自动关闭,图为它起飞后一段时间内的图象,下列说法正确的是( )
A.末火箭达到最高点
B.末火箭关闭发动机
C.火箭在内的加速度大于在内的加速度
D.火箭在内的位移大于在内的位移
2.一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只质量为的桶,自由地摆放在、之间,和汽车一起保持静止,如图所示,重力加速度取。( )
A.此时A对C的支持力为
B.此时A对C的支持力为
C.当货车向左的加速度达到时,C将脱离
D.当货车向左的加速度达到时,将脱离
3.如图所示,倾角为的斜面体放在粗糙水平地面上,斜面顶端安有滑轮,不可伸长的轻绳连接A、B并跨过滑轮,起初A悬空,B静止于斜面上,现用水平力拉住绳上的一点,使A从竖直缓慢移动到虚线位置,在此过程中斜面体与物体B始终保持静止,则( )
A.绳子对的张力一直减小
B.地面对斜面体的摩擦力增大
C.斜面体对地面的压力减小
D.物体B受到的摩擦力一定沿斜面向上
4.一质量为的物体被人用手由静止竖直向上以加速度匀加速提升,重力加速度为。关于此过程,下列说法中正确的是( )
A.提升过程中,手对物体做功
B.提升过程中,重力对物体做功
C.提升过程中,物体的重力势能增加
D.提升过程中,物体克服重力做功
5.如图,质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现有一水平恒力作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,物块和小车之间的摩擦力为。经过时间,小车运动的位移为,物块刚好滑到小车的最右端。以下判断正确的是( )
A.此时物块的动能为
B.此时物块的动量为
C.这一过程中,物块和小车产生的内能为
D.这一过程中,物块和小车增加的机械能为
二、多项选择题(每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6.如图所示,天津之眼是世界上唯一建在水上桥梁的摩天轮,摩天轮边缘悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,P、Q分别是圆运动的最高点和最低点,下列叙述正确的是( )
A.从P点运动到Q点的的过程中乘客所受合力做功为零
B.从P点运动到Q点的的过程中乘客所受合力的冲量为零
C.在P点和Q点,乘客对座椅的压力可能相等
D.在P点和Q点,乘客的加速度大小一定相等
7.如图所示,在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在第二象限内有水平向右的匀强电场。有一重力不计的带电粒子(电荷量为,质量为)以垂直于轴的速度从x轴上的S点(OS之间的距离为d)射入匀强电场,在y轴上的P点(未画出)与y轴正方向成45°角射出电场,然后在x轴上的Q点(未画出)垂直于x轴射出。则( )
A.点坐标为
B.点坐标为为
C.带电粒子在电场和磁场中运动的时间之比为
D.带电粒子在电场和磁场中运动的时间之比为
8.质量为的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度图象如图所示,其中段为直线,段为曲线,B点后为平行横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为,以下说法正确的是( )
A.时间内,汽车牵引力的数值为
B.时间内,汽车的功率等于
C.时间内,汽车的平均速率小于
D.汽车以最大速率运动时牵引力等于阻力
三、填空题(每空2分,共14分)
9.某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)关于本实验操作,下列说法正确的是__________。
A.在悬挂钩码后,需待钩码静止后再读数
B.用几个不同的弹簧,各测出一组弹力与伸长量,可得出弹力与伸长量成正比
C.安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直
D.随意增减钩码,记下弹力与伸长量
(2)该同学经过多次实验,记录多组弹簧弹力与弹簧长度数据后描点连线得到图像,如图乙所示,由图线可得弹簧的劲度系数为__________,弹簧的原长为__________cm(结果均保留2位有效数字)。
(3)该同学在测量时没有考虑弹簧自身有重量,其劲度系数的测量值__________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
10.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)实验装置甲也可用来“探究小车速度随时间变化的规律”,关于这两个实验,下列说法正确的是__________。
A.两个实验均必须使用220 V的交流电
B.两个实验均需要使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C.两个实验均需要靠近打点计时器的一端垫高来补偿阻力
D.两个实验均需要满足槽码质量远小于小车的总质量
E.“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,改变小车的质量后,不需要重新补偿阻力
(2)乙图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻2个计数点之间有4个点没有标出,测出各计数点到点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小__________(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学根据测量数据作出的图线如图丙所示,该图像未过原点,则他实验中可能存在的问题是__________。
四、计算题(共46分)
11.如图所示,一质量为的小球用长为轻绳系于O点,某时刻将小球由静止释放,小球运动到最低点时速度,恰好与静止在水平面上、质量的物块发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知物块与水平面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,物块、小球均可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)碰撞后瞬间小球和物块的速度、;
(2)碰撞后物块在水平面上滑行的距离;
(3)碰撞后瞬间小球受到绳的拉力大小。
12.如图所示,固定在水平面上间距为的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒和长度也为、电阻均为,两棒与导轨始终接触良好。两端通过开关与电阻为的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,的质量为,金属导轨足够长,电阻忽略不计。
(1)闭合,若使保持静止,需在其上加多大的水平恒力,并指出其方向;
(2)断开,在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为的加速过程中流过的电荷量为,求该过程安培力做的功。
13.科学研究中可以利用电场和磁场实现电信号放大,某信号放大装置示意如图,其主要由阴极、中间电极(电极1,电极2,……,电极n)和阳极构成,该装置处于匀强磁场中,各相邻电极之间存在电势差。由阴极发射的电子射入电极1,激发出更多的电子射入电极2,依此类推,电子数逐级增加,最终被阳极收集,实现电信号放大。图中所有中间电极均沿x轴放置在平面内,磁场平行于z轴,磁感应强度的大小为B。已知电子质量为m、电荷量为e,忽略电子间的相互作用力,不计重力。
(1)若电极间电势差很小可忽略,从电极1上O点激发出多个电子,它们的初速度方向与y轴的正方向夹角均为其中电子、的初速度分别处于、平面的第一象限内,并都能运动到电极2。
(i)试判断磁场方向;
(ii)分别求出和到达电极2所用的时间和;
(2)若单位时间内由阴极发射的电子数保持稳定,阴极、中间电极发出的电子全部到达下一相邻电极。设每个射入中间电极的电子在该电极上激发出个电子,,U为相邻电极间电势差。试定性画出阳极收集电子而形成的电流I与U的关系曲线,并说明理由。
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