文档内容
物理(一)参考答案
1~7ADDBCAC 8AD 9BD 10AC
解析:
1.A。中国空间站绕地球做匀速圆周运动,其运行速率v<7.9km/s,选项A正确。
1 f C
2.D。根据LC电路电磁振荡的频率 f 可知, max max n,选项D正确。
2π LC f C
min min
3.D。由分析知,船运动的速度大小一定大于v,选项D符合题意,故选D。
4.B。三个点电荷均只在其相互间的静电力作用下处于平衡状态,满足“两同夹异、两大夹小”,选项B正确。
U
5.C。方法一:该直流电源与定值电阻R串联后,等效电源电动势不
变,等效电源内阻增大,由U-I图像(如答图1)可
U
0
得,小灯泡L的实际电功率P<U I ,选项C正确。
0 0
I
O I
0
方法二:该直流电源与小灯泡L串联,该直流电源的路端电压 答图1
U
U EI rI (RR ) , 小 灯 泡 L 两 端 电 压
1 1 1 L
U I R ,可知U>U ,结合U-I图像(如答图2)
2 1 L 1 2 U
1
U
0
可得,I<I ,U <U ,故小灯泡 L 的实际电功率 U
1 0 2 0 2
I
2 O I I
PIU <U I ,选项C正确。 1 0
1 2 0 0 答图2
6.A。由分析知,当物块 P、Q 都在平板 N 上表面运动时,平板 N 的加速度最小,设最小加速度为 a 1,有
F mgmg3mg ma ,解得a 4g;当物块P、Q均离开平板N后,平板N的加速度最大,设
1 1
最大加速度为 a 2,有 F mg ma
2
,解得a
2
8g ,故平板 N 的最大加速度与最小加速度的比值
a
n 2 2,选项A正确。
a
1
7.C。设A、B间接入的输出电压有效值为U
0
,经过R 1的电流为I 1,输入端线圈匝数为n
1
,输入端线圈两端电
压为U 1,输出端CP间线圈匝数为n
2
,经过 R 2的电流为I 2,R 2两端电压为U 2,则有:U
0
I
1
R
1
U
1
,
U n n 2
n 1 I 1 n 2 I 2 , U 1 2 n 1 2 ,U 2 I 2 R 2 ,联立可得:U 0 I 1 R 1 n 1 2 R 2 。由此可知,滑片P向D端滑动过程
中,输出端 CP 间线圈匝数 n 2 增大,I 1 增大,R 1 的电功率 P 1 I 1 2R 1 一定增大;但 R 2 的电功率
第 1 页 共 4 页2
n
U2 1 R
0 n 2 U2
P I2R 2 0 不一定增大,可能减小,选项C正确。
2 2 2 R 1 n n 1 2 2 R 2 2 n 1 R 1 2 2 R n n 1 2 2 R 2 2R 1
n 2
2
8.AD。该电容器的电容C与电压U、电荷量Q无关,选项A正确,选项B错误;电荷量Q与电压U成正比,
选项D正确,选项C错误。
9.BD。甲包的背带比乙包的背带稍长,则甲包的背带与竖直方
向的夹角比乙包的背带与竖直方向的夹角稍小,如答图
F
T乙
F
3所示,由三力平衡可知,F T甲 <F T乙 ,F N甲 <F N乙 ,选项 mg T甲
F F
N甲 N乙
B、D正确。 答图3 F
N乙
10.AC。设金属杆ab水平向右的初速度大小为v,有I 2mv ,金属杆ab、cd的最大速率分别为v、v,有
0 0 1 2
B2lv Blv,得2v v ,以水平向右为正方向,根据动量定理,对金属杆ab有F t2mv2mv,
1 2 1 2 安ab 1 0
I I
对金属杆cd有F tmv,且F 2F ,联立解得:v ,v ,选项A正确,选项B错
安cd 2 安ab 安cd 2 3m 1 6m
1 1 1
误;设该过程中,两金属杆产生的总电热为Q,Q 2mv2 2mv2 mv2,金属杆cd产生的电
2 0 2 1 2 2
1 I2
热Q Q,联立解得:Q ,选项C正确,选项D错误。
cd 3 cd 18m
11.(7分)
2h
(1) (3分)
g
(2)越来越小(2分) 越来越大(2分)
解析:
1 2h
(1)由h gt2得:t 。
2 g
(2)做匀加速直线运动的物体,连续经过相同位移的时间间隔越来越小,在相同时间内通过的位移间隔越来越
大,由此可知,方法一中时间间隔越来越小,方法二中距离间隔越来越大。
12.(9分)
(1)①R (1分) E (1分)
2 2
②10.7(2分)
(2)串(1分) 989.3(2分)
(3)小于(2分)
第 2 页 共 4 页解析:
(2)将该电流表改装成量程为 3 V 的电压表,需将该电流表与定值电阻串联,且串联的定值电阻为
U 3
R r 10.7989.3。
I g 3103
g
(3)因为用半偏法测得的电流表内阻的测量值偏小,所以将该电流表改装成电压表时,串联的定值电阻偏大,
改装后的电压表内阻偏大,将其与某标准电压表并联测量同一电压时,通过改装电压表的电流偏小,因此
该改装电压表的示数小于标准电压表的示数。
13.(10分)
解:(1)设接棒者乙匀加速起跑的加速度大小为a,则
v 10
a m m/s2 2.5m/s2(4分)
t 4
(2)设接棒者乙刚开始起跑时,甲、乙之间的距离为x
v
则xvt m t(4分),代入数据得:x20m(2分)
m 2
14.(13分)
解:(1)设物块乙第1次刚要到达B点时速度大小为v,物块乙对圆弧轨道的压力大小为F
0 N
1
从A到B过程中,由机械能守恒定律有:mgR mv2(1分),解得:v 2gR (1分)
2 0 0
v2
在B点,对物块乙进行受力分析有:F mg m 0 (1分),解得:F 3mg(1分)
N R N
(2)设物块甲、乙第1次碰撞后瞬时,物块甲速度为v ,物块乙速度为v
甲1 乙1
以水平向右为正方向,对物块甲、乙组成的系统,由弹性碰撞有:
1 1 1
mv 4mv mv , mv2 4mv2 mv2 (2分)
0 甲1 乙1 2 0 2 甲1 2 乙1
2 2
联立解得:v v 2gR
甲1 5 0 5
3 3
v v 2gR (“-”号表示碰撞后物块乙速度反向,方向水平向左)(2分)
乙1 5 0 5
3
(3)由分析知,物块甲、乙第2次碰撞前瞬时,v v v,方向水平向右
乙1 乙1 5 0
设物块甲、乙第2次碰撞后瞬时,物块甲速度为v ,物块乙速度为v
甲2 乙2
对物块甲、乙组成的系统,由弹性碰撞有:
4mv mv 4mv mv
甲2 乙2 甲1 乙1
1 1 1 1 1
4mv2 mv2 4mv2 mv2 mv2(2分)
2 甲2 2 乙2 2 甲1 2 乙1 2 0
第 3 页 共 4 页12 12 7 7
联立解得:v v 2gR ,v v 2gR (2分)
甲2 25 0 25 乙2 25 0 25
因为v >v ,可知第2次碰撞后,物块甲、乙将水平向右匀速运动,不会再发生碰撞(1分)
甲2 乙2
12 7
即最终物块甲的速度大小为 2gR ,物块乙的速度大小为 2gR
25 25
15.(18分)
U
解:(1)由题知,板间匀强电场的场强大小E (2分)
d
1 2qU
设该粒子到达O孔时的速度大小为v,有qU mv2,解得:v (2分)
2 m
(2)设0~t 0时间段内,该粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R 1,周期为T
1
v2 mv 2πR 2πm
由qvB m 得:R ,又T 1 ,得:T (2分)
0 R 1 qB 1 v 1 qB
1 0 0
mv πm
同理可得,t 0~2t 0时间段内,该粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R
2
2qB
,周期T
2
qB
0 0
3πm 3 3
故R 2R ,T 2T ,t T T (2分)
1 2 1 1 0 4qB 8 1 4 2 y l
0
据此,作出该粒子在磁场中的运动轨迹,如答图4所示
3 π π O
由分析知,OOO 2π 45(2分) 2
3 1 2 8 2 4 R 2 R 2
由该粒子始终不能穿出右边界l,可知
R 1 R 1
该磁场区域宽度的最小值为
45 45°
O O
1 3
d 2(R R )cos45R (3 2 1)R (x 1 ,y 1 )
1 2 2 2
R
1
P Q
(3 2 1) 2mU
代入数据可得:d
2B q
(2分) O v
O
α x
0 M N R 1 v R 2
α R
1
(3)设该粒子再次到达y轴时(答图4中P点), O 5(x 5 ,y 5 ) R 2 O 4
其速度方向与y轴负方向的夹角为α,由几何关系知:
2(R R )cos45R R 3( 2 1)
cos 1 2 2 1 (2分) 答图4
R 2
1
2
由cos< 得>45,可知该粒子将从y轴上P点离开磁场区域
2
故该粒子再次到达y轴时与O点的距离为
OPR sinR 2R 1cos2R 18 2 231R (2分)
1 2 2 2 2
18 2 231 2mU
代入数据可得:OP (2分)
2B q
0
第 4 页 共 4 页