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物理参考答案
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B D C A C B C
【解析】
1.冰箱贴受到的弹力是冰箱形变引起的,故A错误。冰箱贴受到的摩擦力和重力是一对平衡
力,故B正确。根据受力平衡可知,冰箱贴与冰箱间的摩擦力大小等于冰箱贴的重力,不
会随磁吸力的增加而增大,故C错误。根据受力平衡可知,受到的磁吸力与冰箱对它的弹
力是一对平衡力,故D错误。
2.根据题图可知,a 光的偏折角小于 b 光的偏折角,根据折射定律可知,冰晶对 a 光的折射
率小于对 b 光的折射率,则 a 光的频率小于 b 光,a 光的波长大于 b 光。在真空中,a 光
c
的传播速度等于b光。根据v 知,在冰晶中,b光的传播速度比a光小,故D正确。
n
3.依题意,小球与挡板碰撞的过程只是改变了水平方向的运动,没有改变平抛运动的轨迹特
征,相当于把与挡板碰撞后的运动轨迹由右边转到左边,故平抛初速度越大,水平位移越
大,小球将落在C点的左边,故A错误。当平抛起点与竖直挡板的水平距离一定时,初速
度越大,打到挡板上的时间越短,竖直位移越小,故与挡板碰撞的点将在B上方,故C正
确。因为竖直总高度不变,所以小球下落到地面所用时间t不变,故重力做功的情况不变,
小球落地时重力做功的瞬时功率P mgv mg2t不变,故B、D错误。
G y
GMm GM
4.根据题意,由万有引力提供向心力有 ma,解得a ,可知卫星沿轨道I、II经
r2 r2
GMm 42
过 A 点时的加速度相等,故 A 正确。由万有引力提供向心力有 m r,解得
r2 T2
4π2r3
T ,由于“夸父一号”卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径,则“夸父
GM
一号”卫星的周期应该小于地球同步卫星的周期,故B错误。由于不知道“夸父一号”卫
星与地球同步卫星的质量关系,无法比较二者的机械能关系,故C错误。设卫星在过B点
圆轨道上的运行速度为v ,卫星沿轨道 II 经过 A 点时的速度为v ,由万有引力提供向心
B A
GMm v2
力有 m ,可得v v ,设卫星在轨道 I 经过 B 点时的速度v ,卫星经过 B 点
r2 r B A B1
物理参考答案·第1页(共8页)时,由圆轨道变轨到轨道I需加速,则有 v v ,则有v v 即卫星经过B点时的速度
B1 B B1 A
大于沿轨道II经过A点时的速度,故D错误。
U
5.材料温度降低,极板间距离增大,由于电容器两板电势差不变,极板间电场强度E 减
d
小;滑动变阻器滑片向上滑动少许,滑动变阻器接入电路中的电阻R增大,电容器工作电
E
压U EIrE r增大;检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b;说明电容器在
Rr
充电;断开开关,电容器放电,则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流,故C正确。
1
6.挤压过程视为匀减速直线运动,因此物体处于超重状态,故A错误。根据h gt2,可得
2
2h 23.2
物体做自由下落运动的时间为 t s=0.8s ,物体落地瞬间的速度为
g 10
vgt 8m/s , 根 据 0v2 2as , 得 物 体 做 匀 减 速 直 线 过 程 中 加 速 度
0v2 082
a m/s2 400m/s2 ,根据 mgF ma ,头盔对物体的平均作用力
2s 20.08
F=820N , 故 B 正 确 。 物 体 做 匀 减 速 直 线 过 程 中 动 量 变 化 量
pmvm(0v)2(08)kgm/s16kgm/s,负号表示方向竖直向上,故C错
误。物体在自由下落过程中重力的冲量大小为I mgt 16Ns,故D正确。
π
7.由题图可知圆周上电势最高的点和电势最低的点所在的直径与 x 轴夹角为 ,且电势
6
差的值为(),由匀强电场的电场强度和电势差的关系,可得电场强度的大
1 2 1 2
5π
小E 1 2 ,方向与x轴正方向夹角为 ,故 A错误。根据选项A分析,可画出如图
2R 6
所示电场线。根据沿着电场线方向电势逐渐降低,可知从e到f,电势先降低再升高,电子
的电势能应先增大再减小,故D错误。根据匀强电场
()
电势分布特点,O点的电势 1 2 1 2 ,
0 2 2
故 B 错 误 。 a 、 e 两 点 的 电 势 差
π 3()
U E2Rcos 1 2 ,故C正确。
ae 6 2
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在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,有错选的得0分。
题号 8 9 10
答案 AD BCD BC
物理参考答案·第2页(共8页)【解析】
8.变压器是利用电磁感应原理工作的,因此必须由交流电源在发射线圈产生变化的磁场,在
接收线圈产生感应电流,故A正确。变压器不改变交变电流的频率,因此发射线圈与接收
100π
线圈中交变电流的频率相等,频率是 f Hz50Hz,故B错误。发射线圈输出
2π 2π
P 8800
功率为8.8kW,则发射线圈中电流的有效值为:I A40A,故C错误。发射
1 U 220
1
U 220 2
线圈电压的有效值为U m V220V,由理想变压器原、副线圈的电压与匝数
1 2 2
U n n 1000
的关系公式 1 1 ,可得接收线圈输出的电压U 2U 220V440V,则接收
U n 2 n 1 500
2 2 1
线圈输出电压的峰值为440 2V,故D正确。
9.图甲所示的光电效应实验装置所加的是正向电压,不能测得U ,U ,故A错误。根据光
c1 c2
1
电效应方程E hvW ,遏止电压方程为0 mv2 0eU ,联立可得eU hvW 。
k 0 2 c c 0
可知频率越大,遏止电压越大,由图可知U U 故若b光为绿光,c光可能是蓝光,故B
c1 c2
正确。若 b 光光子能量为 0.66eV,照射某一个处于 n=3 激发态的氢原子,根据
(1.510.66)eV0.85eV,氢原子吸收 b 光光子的能量,跃迁至 n=4 激发态,再逐级跃
迁至基态可最多产生3种不同频率的光,故C正确。若用能使金属铷发生光电效应的光,
根据光电效应方程有E hvW hv2.13eV0,则光子的能量大于2.13eV,处于 n=3
k 0
激发态的氢原子,该氢原子发生电离的能量为1.51eV,故用能使金属铷发生光电效应的光
直接照射处于n=3激发态的氢原子,可以直接使该氢原子电离,故D正确。
10.由题意当 ab 边刚越过 GH 进入磁场时,ab 切割磁感线产生的电动势大小为BLv ,电流
0
BLv
为顺时针方向,所以cd边电势差U 0 ,故A错误。当ab边刚越过GH进入磁场
cd 4
BLv B2L2v
时,恰好做匀速直线运动,根据平衡条件得mgsinF ,又F BILB L ,
安 安 R R
B2L2v
联立得mgsin ,当ab 边刚越过JP时,ab 边和cd 边都要切割磁感线,产生感
R
E 2BLv
应电动势,线框中总的感应电动势为E2BLv,感应电流为I ,线框受到的
R R
4B2L2v
安培力的合力大小为F 2BIL ,根据牛顿第二定律得:mgsinF ma,联立
R
物理参考答案·第3页(共8页)解得a3gsin,负号表示加速度方向沿斜面向上,故B正确。从ab边刚越过JP到线
2BLv
框再做匀速直线运动,根据动量定理得mgsint2B Lt mvmv ,又因为
R 0
L 1 2B2L3 3
vt ,解得t mv ,故C正确。从ab边刚越过GH到ab边刚越
2 mgsin R 4 0
过 MN 过程中,线框的重力势能和动能均减小,根据功能关系得知,线框克服安培力做
功的大小等于重力势能的减少量与动能减小量之和。线框又恰好匀速时v 4v,则线框
0
1 1 15
产生的热量为mg2Lsin mv2 mv2 2mgLsin mv2,故D错误。
2 0 2 32 0
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11.(每空2分,共6分)
(1)重锤质量
(2)摆长
(3)短
【解析】(1)由实验数据知,在实验序号 2、4 中绳长和摆幅都相同,重锤质量不同,所
以研究的是周期跟重锤质量的关系。
(2)周期在摆动幅度、质量变化时,摆长不变,摆动的时间不变;只有在摆长改变了,
周期才改变;所以可得结论:周期与摆长有关,与重锤质量和摆动幅度无关。
(3)某一摆钟变慢了,因周期受摆长的影响,钟摆越长,摆动越慢,所以要调准它即把
摆长调短一些。
12.(除特殊标注外,每空2分,共9分)
(1)C
(2)如图所示
(3)①
(4)1.9 W(1.8~2.1W)(3分)
【解析】(1)因为要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,所以滑动变阻器采用
分压接法,为了便于调节,应选择最大阻值小的滑动变阻器,故填C。
(2)因为器材没有电压表,故用已知内阻的电流表 A 串联一个大电
1
阻 R 改装成电压表。由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻,所以
3
电流表应用外接法,电路图如图所示。
物理参考答案·第4页(共8页)(3)把热敏电阻R 的I —I 图线的纵坐标改成I (R r)1000I ,即热敏电阻的电压,单
x 1 2 1 3 1 1
位为 V,图像就成为热敏电阻的UI 图像。UI 图像上的点与坐标原点连线的斜率表
示电阻值。随电压增大,电流增大,电阻实际功率增大,
温度升高。PTC 热敏电阻在温度升高时电阻值增大,故
对应的曲线是①。
(4)做出 9V,内阻 10Ω 的电源的UI 图像,其与曲线
②的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率,为
PUI 40.48W1.9W,由于作图和读数有一定的误
差,故结果范围为1.8~2.1W。
13.(10分)
解:(1)全部充气完毕,罐内气体压强也变为 p ,设充气后的气体总体积为 V,则根据
0
理想气体状态变化规律
pV pV ①
1 1 0
将 p 1.0107Pa,V 50L,p 1.0105Pa
1 1 0
解得:V 5000L
设总共充气n个符合要求的气体,则
V V nV ②
1 0
其中V 10L
0
解得:n495 ③
(2)由理想气体状态变化方程
pV pV
0 0 2 2 ④
T T
0 2
解得,当气球温度随环境温度升至33℃时,气球内的气体压强为
p 1.02105Pa ⑤
2
评分标准:本题共10分。正确得出①~⑤式各给2分。
14.(14分)
解:(1)由左手定则,可知匀强磁场的方向为垂直纸面向里;
设电子从P点进入磁场的速度为v ,在磁场中运动时,由洛伦兹力提供向心力得
0
v2
ev Bm 0 ①
0 R
周期为
物理参考答案·第5页(共8页)2πR
T ②
v
0
2πm
解得:T
eB
设OM与竖直方向夹角为,则有
l 3
tan ③
3l 3
解得:30
由图中几何关系可知,电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为120,则电子在磁场中运
动时间为
120 2πm
t T ④
360 3eB
(2)匀强电场场强大小在E到3E范围时,粒子穿过匀强电场后最小速度设为v ,最大速
0
度设为v,由动能定理得
1
eEd mv2 ⑤
2 0
1
e3Ed mv2 ⑥
2
解得:v 3v
0
由半径公式
mv
R ⑦
eB
可知,匀强电场场强大小在E到3E范围时,电子在磁场中的偏转半径范围为R
0
到R= 3R
0
设匀强磁场区域半径r ,当电子击中M点时,有
3
R r ⑧
0 3
解得:R= 3R
0
=r
当电子在磁场中的偏转半径为r 时,由几何关系可知,电子在磁场中恰好偏转90°,设此
时电子出射方向与竖直方向夹角为,则有
60 ⑨
由几何关系知
x
tan 3 ⑩
3l
解得:x3l
物理参考答案·第6页(共8页)目标靶L至少为
Lxl 2l ⑪
评分标准:本题共14分。正确得出①、⑤、⑥式各给2分,其余各式各给1分。
15.(18分)
解:(1)小球从静止释放到最低点,设小球的速度大小为v ,根据机械能守恒定律
0
1
m gl(1sin) m v2 ①
0 2 0 0
与滑块P碰撞前瞬间,细绳的拉力
m v2
F m g 0 0 ②
0 l
解得:v =4m/s
0
F=60N ③
(2)设碰撞后滑块 P 的速度v ,刚滑上木板时的速度v ,碰撞中根据动量守恒定律和
p1 p2
能量守恒定律
m v m v mv ④
0 0 0 1 p1
1 1 1
m v2 m v2 mv2 ⑤
2 0 0 2 0 1 2 p1
滑块P在平台A上滑动,根据动能定理
1 1
mgL mv2 mv2 ⑥
1 1 2 P2 2 P1
7 2
解得:v m/s ⑦
P2 2
滑块 P 滑上木板后,设滑块、木板的加速度大小分别为 a 、a ,木板撞到平台 B 的时间
1 2
为t,此时滑块P的速度大小为v ,根据牛顿第二定律,对滑块P
0
mg ma ⑧
1 1
对木板
mg(M m)g Ma ⑨
1 2 2
1
L a t2 ⑩
2 2 2
2
解得:t s
2
该段时间内滑块P的位移
1
xv t at2 2.25m ⑪
P2 2 1
那么:xLL ⑫
2
物理参考答案·第7页(共8页)可知木板撞击平台B时滑块P恰好滑离木板与滑块1碰撞。
则滑块P与滑块1碰撞前瞬间的速度大小为
v v at 2m/s ⑬
p3 p2 1
(3)第一次碰撞前瞬间滑块P的动能
1
E mv2 ⑭
k0 2 p3
碰后动能
1 1
E mv2 ⑮
k0 2 2 p3
设运动距离d后的动能为E ,则
k1
E E 2mgd ⑯
kl k1
那么第二次碰撞前瞬间的动能
1 22
E E mgd
k1 2 k0 2
第二次碰后的动能
2
E E
k2 3 k1
设运动距离d后的动能为E ,则
k2
E E 3mgd
k2 k2
那么第三次碰撞前瞬间的动能
1 22 32
E E mgd
k2 3 k0 3
第三次碰后的动能
3
E E
k3 4 k2
设运动距离d后的动能为E ,则
k3
E E 4mgd
k3 k3
那么第四次碰撞前瞬间的动能
1 22 32 42
E E mgd
k4 4 k0 4
那么第n次碰撞前瞬间已经粘到一起的整体的动能
1 22 32 n2
E E mgd ⑰
k(n1) n k0 n
评分标准:本题共18分。正确得出⑰给2分,其余各式各给1分。
物理参考答案·第8页(共8页)