1物理试题(一)第Ⅰ卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第14-18题只有一项符合题目要求,第19、20、21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。14.下面有关物理学史的说法中正确的组合是①安培提出了分子电流假说②奥斯特发现了电流的热效应规律③卡文迪许测定了万有引力常量④密立根测定了电子的电量A.①③④B.①②③C.②③④D.①②④15.如图所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮.A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B悬挂着.已知质量mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,A始终相对斜面静止。那么下列说法中正确的是A.弹簧的弹力将减小B.物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将减小D.弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变16.质量相同的甲、乙两物体放在相同的光滑水平地面上,分别在水平力F1、F2的作用下从同一地点,沿同一方向,同时运动,其v-t图象如图所示,下列判断正确的是A.在0~2s内,F1越来越大B.4~6s内两者逐渐靠近C.4s末甲、乙两物体动能相同,由此可知F1=F2D.0~6s内两者在前进方向上的最大距离为4m17.极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。如图所示,若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方,所用时间为t,已知地球半径为R(地球可看做球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,由以上条件可知A.卫星运行的线速度为2RtB.卫星距地面的高度122324gRtC.卫星的质量为GgR2D.卫星运行的角速度为2t18.如图所示,在坐标系xOy中,有边长为a的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点2用户水电站T1T2n1n2n3n4ra位于坐标原点O处。在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行,t=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线是下图中的19.粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频率交流电的频率为f,加速电压的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速。不考虑相对论效应,则下列说法正确是A.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速粒子B.加速的粒子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C.质子被加速后的最大速度不能超过2πRfD.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为1:220.一小型水电站,输出的电功率为P0=20kW,输出电压U0=400V,经理想升压变压器T1变为2000V电压远距离输送,输电线总电阻为r=10Ω,最后经理想降压变压器T2降为220V向用户供电。下列说法正确的是A.变压器T1的匝数比n1∶n2=1∶5B.输电线上的电流为50AC.输电线上损失的电功率为25kWD.变压器T2的匝数比n3∶n4=95∶1121.如图甲所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量M=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v—t图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10m/s2。则A.传送带的速率v0=10m/sB.传送带的倾角θ=30°C.物体与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5D.0〜2.0s摩擦力对物体做功Wf=-24J3第Ⅱ卷三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22—32题为必考题,每个试题考生都做答;第33题—39题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题(共129分)22.(6分)为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数,让钢球从某一高度竖直下落进入液体中运动,用闪光照相的方法拍摄出钢球在不同时刻的位置,如图所示。已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2,闪光照相机的闪光频率为f,图中刻度尺的最小分度为s0,钢球质量为m,则阻力常数k的表达式为________.23.(9分)某物理兴趣小组准备自制一只欧姆表,现有以下实验器材:A.Ig=l00μA的微安表一个B.电动势E=1.5V,内阻可忽略不计的电源一个C.最大电阻为99999Ω的电阻箱R一个D.红、黑测试表笔和导线若干某同学用以上器材接成如图甲所示的电路,并将电阻箱的阻值调至14kΩ,就成功地改装了一个简易的“R×1k”的欧姆表,改装成的欧姆表表盘刻线如图乙所示,其中“15”刻线是微安表的电流半偏刻线处。(1)红表笔一定是(填“A”或“B”)(2)原微安表的内阻Rg=Ω(3)理论和实验研究均发现,在图甲电路的基础上(不改换微安表、电源和电阻箱的阻值)。图乙的刻度及标度也不改变,仅增加一个电阻R′,就能改装成“R×l”的欧姆表,如图丙所示,则电阻R′=Ω(保留两位有效数字)24.(14分)如图所示,在高h1=30m的光滑水平平台上,质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep,若打开锁扣K,物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台,做平抛运动,并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道,B点的高度h2=15m,圆弧轨道的圆心O与平台等高,轨道最低点C的切线水平,并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接;小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞,g=10m/s2.求:(1)小物块由A到B的运动时间;(2)小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小;(3)若小物块与水平粗糙轨道CD间的动摩擦因数为1/3,且小物体与墙碰撞无能量损失,求小物体最后停在轨道CD上的某点p(p点没画出)距C点的距离。425.(18分)如图所示,da、bc为相距为L米的平行导轨(导轨电阻不计)。a、b间连接一个定值电阻,阻值为R。长直金属杆可以按任意角θ架在平行导轨上,并以速度v匀速滑动(平移),v的方向与da平行,杆MN每米长的阻值也为R。整个空间充满匀强磁场,磁感强度的大小为B,方向垂直纸面向里。求:①定值电阻上消耗的电功率最大时,θ角的值;②杆MN上消耗的电功率最大时,θ角的值。(要求写出推导过程)(二)选考题:共45分。33.【物理——选修3-3】(15分)⑴(6分)下列说法正确的是()A.理想气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变B.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力C.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体D.机械能不可能全部转化为内能,内能也不可能全部转化为机械能⑵(9分)最近一个阶段我国中东部一些地区空气污染严重,出现了持续的雾霾天气。一位同学受桶装纯净水的启发,提出用桶装的净化压缩空气供气,设每人1min内呼吸16次,每次吸入1atm的净化空气5500mL,而每个桶能装10atm的净化空气20L,假定这些空气可以全部被使用,设温度不变,估算一下每人每天需要吸多少桶净化空气。35.【物理——选修3-5】(15分)⑴(6分)在贝克勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进行了深入研究,如图所示为三种射线在同一磁场中的运动轨迹,请从三种射线中任选两种,写出它的名称和特点。①______________________________________________________。②______________________________________________________。③在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系,则这群氢原子自发跃迁时最多可发出________条不同频率的谱线。⑵(9分)如图所示,在光滑水平面上有一块长为L的木板B,其上表面粗糙.在其左端有一个光滑的14圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上.现有很小的滑块A以初速度v0从右端滑上B并以的速度滑离B,恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m,试求:①木板B上表面的动摩擦因数μ.②14圆弧槽C的半径R.20v6代入数据得:3t秒(1分)(2)由几何关系得∠BOC=60°∴12vvB(1分)②令MN上的电阻为r,∴RLrsin由rIPMN2和rRBLVI可得sinsin22LRRLRBLVPMN化简得LLRVLBPMN2sinsin2232(5分)∵2,0,由均值不等式可知:LLL42sinsin2当且仅当Lsin即Larcsin时等号成立,此时0L≤1米。即当0L≤1米时且Larcsin,MN上消耗的功率最大。(5分)选修题:33、⑴BC⑵【解析】每人每天吸入1atm的净化空气的体积为V=(16×60×24)×500mL=1.152×107mL=1.152×104L(2分)7由玻意耳定律可知,每桶10atm的净化空气转化为1atm的体积为PV=P′V′(4分)V′=10×20L=200L故每人每天需要净化空气的桶数为n=V/V’=57.6≈58(桶)(3分)34、⑴101.3秒2.03秒⑵①从图中可以看出两列波的波长分别为λa=2.5m、λb=4.0m,因此它们的周期分别为:Ta=λav=2.52.5s=1s(2分)Tb=λbv=4.02.5s=1.6s(2分)②两列波波长的最小公倍数为:s=20mt=0时,两列波的波峰重合处的所有位置为:x=(2.5±20k)m(k=0,1,2,3…)(5分)35、⑴1为α射线,利用它的电离作用很强,可消除静电.2为γ射线,利用它的穿透本领很强,可用于工业探伤.3为β射线,利用它的穿透本领较强,可用于控制工业生产线上某些金属板的厚度.③谱线中只有2条属于巴耳末线系,说明电子处于n=4能级,则这群氢原子自发跃迁时最多可发出C24=6条不同频率的谱线.⑵【解析】由于水平面光滑,A与B、C组成的系统动量守恒和能量守恒,有:mv0=m12v0+2mv1①(2分)μmgL=12mv20-12m12v02-12×2mv21②(2分)联立①②解得:μ=5v2016gL.(1分)②当A滑上C,B与C分离,A、C间发生相互作用.A到达最高点时两者的速度相等.A、C组成的系统水平方向动量守恒和系统机械能守恒:m12v0+mv1=(m+m)v2③(2分)12m12v02+12mv21=12(2m)v22+mgR④(2分)联立①③④解得:R=v2064g.(1分)