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22001100 年年高高考考浙浙江江理理综综试试卷卷中中物物理理试试题题
14. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下
列说法正确的是 ( )
A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
A
B. 上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力 v
B
C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
15. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C. 小鸟停在单要高压输电线上会被电死
D. 打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险
16. 在光电效应实验中,飞飞同学用同一光 I /A
甲
电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压 乙
之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所 丙
示。则可判断出( )
U /V
A. 甲光的频率大于乙光的频率 U U O
c1 c2
B. 乙光的波长大于丙光的波长
C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
17. 某水电站,用总电阻为 2.5的输电线输电给 500km外的用户,其输出电功率
是3×106kW。现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( )
A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C. 若改用5kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108kW
D. 输电线上损失的功率为△P=U2/r,U为输电电压,r为输电线的电阻
18. 在O点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波。t =4s时,
1
距离O点为3m的A点第一次达到波峰;t =7s时,距离O点为4m的B点第一次达到波
2
谷。则以下说法正确的是( )
A. 该横波的波长为2m
B. 该横波的周期为4s
C. 该横波的波速为1m/s
D. 距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末
19. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根
导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(左)所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(右)所示。在t=0时刻
平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是( )
A. 第2秒内上极板为正极
B. 第3秒内上极板为负极
C. 第2秒末微粒回到了原来位置
D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2r2 /d
B/T
0.1
r
d
q O 1 2 3 4 t/s
20. 宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”
过程,如图所示。已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为
T 。太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为,则( )
0
2R
A. 飞船绕地球运动的线速度为
Tsin(/2)
R
B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T
0
C. 飞船每次“日全食”过程的时间为T /(2) A
0 O
D. 飞船周期为 T 2R R
sin(/2) GM sin(/2)
21. (20分)
Ⅰ(10分)
在 “探究弹簧弹力大小与伸长量的关系” 实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳
代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码
的质量均为m = 0.1kg,取g = 10m/s2 ),并记录绳下端的坐标X
加i
(下标i表示挂在绳下
端钩码个数)。 然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端面的坐标X ,绳下端坐标的平均值
减i
X=(X +X )/ 2的数据如下表:
i 加i 减i
挂在橡皮绳下端
橡皮绳下端的坐标(X
i
/mm)
的钩码个数 甲 乙
1 216.5 216.5
2 246.7 232.0
3 284.0 246.5
4 335.0 264.2
5 394.5 281.3
6 462.0 301.0
(1)同一橡皮绳的X X (大于或小于);
加i 减i
(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?Ⅱ. (10分)
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:
电流
2.7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4 47.1 56.1 69.6 81.7 93.2
I/mA
电压
0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 3.52 4.77 6.90 9.12 11.46
U/V
(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出 10
电阻随电流的变化曲线如图所示:请指出图线的特 0
8
征,并解释形成的原因。
0
6
0
4
0
2
0
0
2 4 6 8 10
0 0 0 0 0
22.(16分)在一次国际城市运动会中,要求 A
运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动
摩擦因数为滑的道向下运动到B点后水平滑出,
B
最后落在水池中。设滑道的水平距离为L,B点的高 H
L
度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2)。求:
h
(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高
度h应调为多大?对应的最大水平距离S 为多少?
max
(3)若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为
多少?
23.(20分)如图所示,一矩形轻质柔软反射
膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上
的长度为 L ,垂直纸面的宽度为 L 。在膜的下端
1 2
(图中A处)挂有一平行于转轴,质量为m,长为
L 的导体棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足够
2
大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光
电池板上的所有光能,并将光能转化成电能。光电
池板可等效为一个一电池,输出电压恒定为 U;输
出电流正比于光电池板接收到的光能(设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定)。
导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中,并与光电池构成回路,流经导体棒的电流垂直
纸面向外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出)。
(1)现有一束平行光水平入射,当反射膜与竖直方向成60时,导体棒处于受力平
衡状态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
(2)当变成45时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒平衡外,
还能输出多少额外电功率?24. (22分)在一个放射源水平放射出
、、和三种射线,垂直射入如图所示
Ⅰ Ⅱ
磁场。区域Ⅰ和Ⅱ的宽度均为 d,各自存在着
垂直纸面的匀强磁场,两区域的磁感强度大
小B相等,方向相反(粒子运动不考虑相对
论效应)。
(1)若要筛选出速率大于 v 1 的粒子进 B B
入区域Ⅱ,要磁场宽度d与B和v 的关系。
1
(2)若B=0.0034T,v =0.1c(c是光速度),则可得d;粒子的速率为0.001c,计算
1
和射线离开区域Ⅰ时的距离;并给出去除和射线的方法。
(3)当d满足第(1)小题所给关系时,请给出速率在v <v<v 区间的粒子离开区域Ⅱ
1 2
时的位置和方向。
(4)请设计一种方案,能使离开区域Ⅱ的粒子束在右侧聚焦且水平出射。
已知:电子质量 m 9.11031kg,粒子质量 m 6.71027kg,电子电荷量
e
x
q 1.61019C, 1 x 1 (x 1时)。
2答案与解析
14【答案】A
【解析】以A、B整体为研究对象:仅受重力,由牛顿第二定律知加速度为g,方向竖直
向下。以A为研究对象:因加速度为g,方向竖直向下,故由牛顿第二定律知A所受合
力为A的重力,所以A仅受重力作用。选项A正确
15【答案】B
【解析】电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、 帽、手套、鞋,可以对
人体起到静电屏蔽作业,使人安全作业。因为塑料和油摩擦容易起电,产生的静电荷不
易泄漏,形成静电积累,造成爆炸和火灾事故。一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷
所”,一旦汽车被雷击中,它的金属构架会将闪电电流导入地下。选项B正确
16【答案】B
【解析】
P P
a b a b
正向电压 反向电压
光电管加正向电压情况: P右移时,参与导电的光电子数增加; P移到某一位置
时,所有逸出的光电子都刚参与了导电,光电流恰达最大值;P再右移时,光电流不能
再增大。
光电管加反向电压情况: P右移时,参与导电的光电子数减少; P移到某一位置
时,所有逸出的光电子都刚不参与了导电,光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为
截止电压,对应的光的频率为截止频率;P再右移时,光电流始终为零。
1
eU mv2 hW ,入射光频率越高,对应的截止电压 U 越大。从图象中看
截 2 m 截
出,丙光对应的截止电压U 最大,所以丙光的频率最高,丙光的波长最短,丙光对应
截
的光电子最大初动能也最大。选项B正确
17【答案】B
P 3106103
【解析】由P IU 得输电线上输送的电流I 6103A,
U 500103
由U Ir得输电线路上的电压损失U 61032.515103V ,
输 电 线 上 损 失 的 功 率 为
P2 3106
P I2r r ( )22.591011W 选项B正确
U2 5
18【答案】BC
x 3 T 4 3T
【解析】由t 得:t 4s t 7s
v 1 v 4 2 v 4解得 v1m/s、 T 4s
波长vT 4m
r
振 动 从 O传 到 距 离 O点 为 1m的 质 点 所 需 时 间 d
q
x 1
t 1s选项BC正确
v 1
19【答案】A B/T
0.1
【解析】0~1s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负
电 ,金属板下极板带正电;若粒子带正电,则粒子所受电场
O 1 2 3 4 t/
力方向竖直向上而向上做匀加速运动。
s
1~2s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,
金属板下极板带负电;若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减
速运动,2s末速度减小为零。
2~3s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,金属板下极板带负电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动。两极板间的电
B
S
U t 0.1r2
场强度大小E
d d d
3~4s内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电 ,金属板下极板带正电;
若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动4s末速度减小为
零,同时回到了原来的位置。选项A正确
20【答案】AD
2r
【解析】飞船绕地球运动的线速度为v
T
R R 2R
由几何关系知sin(/2) r v
r sin(/2) Tsin(/2)
mM 2 r3 r
G m( )2r T 2 2r
r2 T GM GM
R R
T 2
sin(/2) GM sin(/2)
飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过角所需的时间,即T /(2)一天内
飞船经历“日全食”的次数为T /T。选项AD正确
0
21Ⅰ【答案】(1)小于 (2)乙(3)57~70N/m(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同
时有足够大的伸长量,以减小长度测量误差。
【解析】(1)小于(因为橡皮绳在伸长后不能完全恢复到原来的长度)
(2)乙(因为甲同学的数据中只有前几个数据可认为在弹性范围内)
(3)
改变量(X-X )/mm
挂在橡皮绳下端的钩码个数 i 1
甲 乙
1
2 30.2 15.5
3 67.5 30.0
4 118.5 47.75 178.0 64.8
6 345.5 84.5
由上表作图得
F/N
6
5
4
3
2
1
(X-X )/mm
i 1
0 15 30 45 60 75 60
由图得 k 57~70N /m
乙
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量误差。
Ⅱ【答案】(1)(2)
【解析】(1)
U/V
12
10
8
6
4
2
I/mA
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
(2)电阻随电流增大,存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同。第一区间电流很小
时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区间部分电能转化为光
能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢。
22【答案】(1) 2g(H hL) (2)LH L
B
(3)2.62cm或0.38cm
【解析】(1)由A运动到B过程:
1
mg(H h)mgL mv2 0
2 B
v 2g(H hL)
B
1
(2)平抛运动过程:xv t h gt2
C 2解得 x2 (H Lh)h 2 h2 (H L)h
H L
当h 时,x有最大值,S LH L
2(1) max
(3)x2 (H Lh)h h2 3h10
3 5 3 5
解得 h 2.62m h 0.38m
1 2 2 2
23【答案】(1) 3mgU /BL (2)( 61)mgU /BL
2 2
【解析】(1)导体棒受力如图
BIL mgtan
tan 2 I 3mg/BL
mg BL 2 BIL
2 2
光电池输出功率(即光电池板接收到的光能对应的功率)为
P IU 3mgU /BL mg
2
mgtan45
(2)维持导体棒平衡需要的电流为 I mg/BL I
BL 2
2
I I 而当变为45时光电池板因被照射面积增大使电池输出的电流也增大
需要在导体棒两端并联一个电阻,题目要求的就是这个电阻上的功率。
由并联电路特点得:光电池提供的总电流 I II 以下关键是求I
总 额外 总
光电池输出功率为 P I U
总
(P为当变成45时,光电池板接收到的光能对应的功率。)
已知垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定
(设为P )
0
60
由右图可知 P P LL cos60 45
0 1 2
P P LL cos45
0 1 2
已知电池输出电流正比于光电池板接收到的光能
I P cos60 1
I P cos45 2
总
I 2I 6mg/BL I I I( 61)mg/BL
总 2 额 总 2
光电池能提供的额外功率为 P I U ( 61)mgU /BL
额 额 2m v
24【答案】(1) d e 1 (2)0.7m 区域Ⅰ的磁场不能将射线和射线分离,可用
qB
2m v 2m
薄纸片挡住射线,用厚铅板挡住射线 (3) y e 1、y e (v v2 v2 )
1 qB 2 qB 2 2 1
水平 (4)见解析
【解析】(1)作出临界轨道,
I II
B B
v2 m v
由几何关系知 r=d 由qv Bm 1 得 d e 1
1 e r qB
m v 9.110310.13108
(2)对电子: d e 1 0.05m
qB 1.610190.0034
m v 6.710270.13108
粒子: r 1 1.84md
q B 21.610190.0034
作出轨道如图
r
r
I y II
B B
竖直方向上的距离y r r2 d2 0.7m
区域Ⅰ的磁场不能将射线和射线分离,可用薄纸片挡住射线,用厚铅板挡住
射线。(3)画出速率分别为v 和v 的粒子离开区域Ⅱ的轨迹如下图
1 2
I II
r
2
2y
2
B B
r
2 v
2 2y
r r 1
1 1
v
1
速率在v vv 区域间射出的粒子束宽为(2y 2y )
1 2 1 2
y 2d
1
y r r2 d2
2 2 2
m v m v
d e 1、r e 2
qB 2 qB
2m v 2m
y e 1、y e (v v2 v2 )
1 qB 2 qB 2 2 1
(4)由对称性可设计如图所示的磁场区域,最后形成聚集且水平向右射出。
B B B B