1C物理试卷考生注意:1、满分120分,考试时间120分钟2、本卷g一律取10m/s2。3、计算题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分。有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值和单位。第Ⅰ卷(共48分)一.本卷为不定项选择题,每题4分,全对者得4分,选对但不全者得2分,有选错或不答的得0分.1.在盛有水的圆柱形容器中,质量为m的均匀木球漂浮在水面上,静止时有一半体积露出水面。当用竖直向下的力缓慢地将木球压下恰好全部没入水中时,水没有溢出,木球没有接触容器。下列判断正确的是()A.在木球逐渐进入水的过程中,所受合力保持不变B.在木球逐渐进入水的过程中,所受合力逐渐变大C.木球全部进入水中后与漂浮在水面时相比,水对容器底部的压力增加mgD.撤销压力后木球开始上浮至稳定状态过程中,所受的合力逐渐变小2.用分子动理论和能的转化的观点判断下列说法,其中正确的是()A.温度是物体分子热运动平均动能的标志B.物体中一个分子的动能加一个分子的势能,就是一个分子的内能C.改变物体内能的方式有做功和热传递,它们的本质是相同的D.物理过程都是可逆的,能的转化不具有方向性3.如图所示,直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸。若河水不流动,小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸,小船的运动轨迹为直线P。若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动,且整个河中水的流速处处相等,现仍保持小船船头垂直河岸,由A点匀速驶向对岸,则小船实际运动的轨迹应该是图中的()A.直线RB.曲线QC.直线PD.曲线S4.如图所示,甲、乙是摆长相同的两个单摆,它们中间用一根细线相连,两摆线均与竖直方向成θ角。已知甲的质量大于乙的质量,当中间细线突然剪断后,两物块都做简谐运动,在摆动过程中()A.甲的最大速度小于乙的最大速度B.甲的运动周期大于乙的运动周期C.甲的振幅小于乙的振幅D.甲的振幅等于乙的振幅θ25.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上。一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移。在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是()A.F不变,N增大B.F不变,N减小C.F减小,N不变D.F增大,N减小6.真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断中正确的是()A.点电荷M、N一定为同种电荷B.点电荷M、N一定为异种电荷C.点电荷M、N有可能是同种电荷,也可能是异种电荷D.x=2a处的电势一定为零7.现代汽车中有一种先进的制动系统一一防抱死(ABS)系统。它有一个自动控制刹车系统的装置,原理如图.铁质齿轮P与车轮同步转动。右端有一个绕有线圈的的磁体,M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮转动时,线圈中会产生感应电流。这是由于齿靠近线圈时被磁化,使通过线圈的磁通量增大,齿离开线圈时又使磁能量减小,从而能使线圈中产生感应电流.这个电流经电子装置放大后能控制制动机构.齿轮P从图示位置按顺时针方向转过α角的过程中,通过M的感应电流的方向是()A.总是从左向右B.总是从右向左C.先从左向右,然后从右向左D.先从右向左,然后从左向右8.在如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,保护电阻R0=3Ω,滑动变阻器总电阻R=20Ω,闭合电键S,在滑片P从a滑到b的过程中,正确的是()A.滑动变阻器消耗的功率先减小后增大B.滑动变阻器消耗的功率先增大后减小C.滑动变阻器消耗的功率先减小后增大,再减小后增大D.滑动变阻器消耗的功率先增大后减小,再增大后减小9.如图所示,足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动,传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接,曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m。一小物块从A点静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回曲面,g取10m/s2,则下列说法正确的是()A.若v=1m/s,则小物块能回到A点B.若v=3m/s,则小物块能回到A点C.若v=5m/s,则小物块能越过A点D.无论v等于多少,小物块均能回到A点θFOErASPbaR0R3SOS1S2绿光P双缝10.图示为一个半径为R的均匀带电圆环,其单位长度带电量为η。取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x,以无限远处为零势,P点电势的大小为Φ。下面给出Φ的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的电势Φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性判断。根据你的判断,Φ的合理表达式应为()A.222xRkRB.222xRRkC222xRkRD.xxRkR22211.双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是()A.O点处是红光的亮条纹B.O点处不是蓝光的亮条纹C.红光的第一条亮条纹在P点的上方D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方12.如图电路中,电源电动势、内电阻、R1、R2为定值。闭合S后,将R的滑健向右移动,电压表的示数变化量的绝对值为⊿U,电阻R2的电压变化量的绝对值为⊿U’,电源电流变化量的绝对值为⊿I,下列说法正确的是:()A.通过R1的电流增大,增大量等于⊿U/R1B.通过R2的电流增大,增大量⊿I小于⊿U/R2C.⊿U’与⊿I的比值保持不变D.⊿U与⊿I的比值保持不变第Ⅱ卷(共72分)二.填空、实验题(36分)13.(6分)小强利用如图所示的滑轮组去拉动物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力Ff=600N,小强所用拉力F=250N,则拉力F的功率为W,该装置的机械效率是.14.(6分)如图所示,是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为220V),虚线框内为加热电路。R0是定值电阻,R是可变电阻(调温开关)。该电熨斗温PRxO4度最低时的耗电功率为121W,温度最高时的耗电功率为484W。则R0的阻值为________Ω;假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示,现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服,要求熨斗表面温度为220℃,且保持不变,问应将R的阻值调为________Ω。15.(12分)(1)写出如图所示的游标卡尺、螺旋测微器及电压表的读数:①游标卡尺的读数mm;②螺旋测微器的读数mm;③电压表的读数v。16.(12分)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题图1所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表。(1)请根据题图1,用笔画线代替导线将题图2中的实验器材连接成实验电路。(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a。见题图3,由此可知电池内阻(填“是”或“不是”)常数,电动势为V。(3)实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U-I曲线b,见图3.当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5V。保持滑动变阻器阻值不变,则实验二中外电路此时消耗的电功率为mW(计算结果保留两位有效数字)。5三、计算、论述题。(36分)17.(10分)汽车发动机的功率为60kW,若汽车总质量为5103kg,在水平路面上行驶时,所受阻力大小恒为5103N,试求:(1)汽车所能达到的最大速度;(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?若汽车要继续加速,牵引力F因如何变化?汽车做何运动;18.(12分)如图所示,光滑绝缘水平面上放置一由均匀材料制成的正方形导线框abcd,导线框的质量为m,电阻为R,边长为L,有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,边界与ab边平行,线框在水平向右的拉力作用下垂直边界线穿过磁场区。(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,求线框进入磁场过程中通过ab截面的电量和ab两点间的电势差;(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时线框的电功率;(3)若线框初速度v0进入磁场,且拉力的功率恒为P0.。经过时间T,cd边进入磁场,此过程中ab边产生的电热为Q。当ab边刚穿出磁场时线框的速度也为v0,求线框穿过磁场所用的时间。619.(14分)下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的二个圆形轨道组成,B、C分别是二个圆形轨道的最低点,BC间距L=12.5m,第一圆形轨道半径R1=1.4m。一个质量为1.0mkg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以012.0m/sv的初速度沿轨道向右运动。小球与水平轨道间的动摩擦因数0.2,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。计算结果保留小数点后一位数字。试求(1)如果小球恰能通过第一圆形轨道,AB间距L1应是多少;(2)在满足(1)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第二个圆形轨道的设计中,半径R2的可变范围;(3)小球最终停留点与起点A的距离。7物理评分标准和参考答案2011.1一、不定项选择题,每题4分,全对者得4分,选对但不全者得2分,有选错或不答的得0分.题号123456789101112答案ACAADCADDBAACBCD二、填空、实验题:13.1500w80%14.100Ω10Ω15.①50.15②1.880(1.878~1.880)③11.7(11.8)16.(1)图略;(2)不是2.67(2.64-2.70);(3)0.065(0.060-0.070)17.解:(1)F=f,最大速度为vm=Pf=601035103m/s=12m/s。(3分)(2)设0.5m/s2加速度运动的最大速度设为v’,则Pv'-f=ma,(1分)v′=33360105105100.5Pfmam/s=8m/s(1分)又a=v't,这一过程能维持的时间为t=v’a=80.5s=16s(2分)(3)减小;加速度减小的加速运动(3分)18.解:(1)线框在进入磁场时,ab边产生的感应电动势E=BLV回路中的电流I=E/R(1分)则通过ab截面的电量q=BL2/R(1分)ab两点间的电势差U=I3R/4=3BLRv/4(2分)(2)t1时刻线框速度v1=at1设cd边将要进入磁场时刻速度为v2,则22212vvaL此时回路中电动势E2=BLv2(1分)回路的电功率22EPR(1分)解得22221(2)BLataLPR(2分)(3)设cd边进入到ab边离开磁场的时间为tP0(T+t)—4Q=0解得t=4Q/P0—T(2分)8线框离开磁场时间还是T,所以线框穿过磁场总时间t总t总=2T+t=4Q/P0+T(2分)19.解:(1)设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1=1gR=14m/s根据动能定理20211121212mvmvmgRmgL-L1=18.5m(2分)(2)要保证小球不脱离轨道,可分两种情况进行讨论:I.轨道半径较小时,小球恰能通过第二个圆轨道,设在最高点的速度为v2,应满足222Rvmmg20222121212mvmvmgRLLmgm.40R2(2分)II.轨道半径较大时,小球上升的最大高度为R2,根据动能定理2021210mvmgRLLmg解得m1.0R2(2分)为了保证圆轨道不重叠,R2最大值应满足2212221-RRLRR解得R2=27.9m(2分)综合I、II,要使小球不脱离轨道,则第二个圆轨道的半径须满足下面的条件m4.0R02(1分)或m27.9m1.02R(1