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物理试题
一.选择题(本题包括10小题,共46分。第1-7小题每题给出的四个选项中,
只有一个选项正确,选对得4分;第8-10小题每题有多个选项正确,全部选对
的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A.图甲中,显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹
B.烧热的针尖接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点,经一段时间后形成图乙的形状,则
说明云母为单晶体
C.图丙中,附着层水分子间距较内部水分子间距小,附着层水分子间作用力表现为引力
D.图丁中水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用
2.半导体材料的价带与导带间有一个带隙,其能量间隔为E。当入射光的能量hν≥E 时,价
g g
带中的电子就会吸收光子的能量,跃迁到导带,而在价带中留下一个空穴,形成可以导电的
电子-空穴对。因此,这种光电效应就是一种内光电效应。则( )
A.该反应为β衰变 B.发生光电效应时,材料的比结合能增大
C.增加照射光的频率,材料导电性增强 D.增加照射光的光强,材料导电性增强
3.如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在3s时加速度方向改变
1B.乙图中,0时刻物体的初速度大小为
t t
C.丙图中,阴影面积表示 1 2时间内物体的速度
t 3s
D.丁图中, 时物体的速度大小为15m/s
4.如图所示,一光滑绝缘半圆环固定在竖直面内,半径为R,圆环最低点固定一电荷量为
Q
的小球a,另一质量为m的小球b恰好静止在与圆心O等高的C点,某时刻起,小球b
缓慢漏电,开始在竖直圆环上缓慢运动。下列说法中正确的是( )
2mgR2
q
A.小球b漏电前的电荷量 kQ
B.漏电过程中,圆环对小球b的支持力大小变小
C.漏电过程中,小球b的电荷量与两球间的距离的平方成正比
D.漏电过程中,两球间的库仑力逐渐减小
5.“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星 A的运行圆轨道
及某时刻星下点M的示意图。图乙为某段时间内卫星A绕地球做匀速圆周运动的星下点轨
迹的经、纬度平面图,已知:卫星 A绕行方向与地球自转方向相同,且轨道低于地球静止
同步轨道卫星B(图中未画出)的轨道,卫星B的轨道半径为r。下列对卫星A的运动情况
说法正确的是( )
A.运行周期为16h
B.轨道半径为
2C.运行速度大于7.9km/s
D.轨道平面与北纬60°平面重合
6.某科研单位进行传感器的通讯测试,他们在相距25 m的两栋楼的同一楼层的阳台将两个
带传感器的小球同时抛出,初速度方向如图所示,其中A小球的初速度10 m/s,B小球的初
速度5 m/s,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。下列说法中正确的是( )
A.小球A相对小球B做匀变速运动
B.小球抛出1.5 s时,两个小球之间的距离为25 m
C.两个小球之间的最小距离为10 5
m
D.仅适当调整两个小球初速度的大小(不能为
0),两个小球能够在空中相遇
7.在O点向右上方连续抛射多个小球,小球初速度方向均相同而大小均不同,不计空气阻
力。图中虚线可表示各小球最高点位置排列形状的是( )
A. B. C. D.
8.电阻为R的单匝线圈abc俯视图如图甲所示为正三角形,面积为S。O为ac中点,虚线
与bc垂直,在 右侧空间存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,线
圈绕 以角速度ω匀速转动产生交变电流。将该交变电流作为电源接入图乙的变压器
3中,变压器原副线圈匝数比为3:1,电表均为理想电表,定值电阻的阻值也为R,下列说
法正确的是( )
A.电压表的示数为
B.电压表的示数为
C.电流表的示数为
D . 电 流 表 的 示 数 为
9.如图甲所示,两波源P、Q分别位于x= 0.6m和x=0.7m处。t=0时刻,波源Q开始振动,
形成沿x轴负方向传播的简谐波,t=0.2s时刻,波源P开始振动,形成沿x轴正方向传播的
简谐波,两波源P、Q的振动图像如图乙所示。已知x<0区域为介质1,波长λ=0.4m,x>0
1
区域为介质2,波长λ=0.2m。则( )
2
A.波在介质1中的波速是波在介质2中的波速的2倍
B.0.6s时x= 0.4m处的质点在平衡位置向下振动
C.在0.6s~1.4s内,x=0处的质点振动的路程为24cm
D.稳定后,在0<x<0.7m的范围内有6个振动加强点
10.如图甲所示,两根光滑长直导轨AM和AN在A点连接,二者夹角为 ,处于磁感应强
4度为B的匀强磁场中。一根足够长金属杆垂直AM放置,杆与A点之间的导轨上连接一阻值
为R的电阻,不计其他电阻。t=0 时刻,金属杆与A点相距L,在水平外力F作用下以初速
度v 水平向右运动,位移为L时到达PQ,杆速度倒数与位移 间的关系图像如图乙所示。则
0
( )
A.感应电动势始终不变
B.运动到PQ过程中,F做的功大于回路中产生的热量
C.运动到PQ过程中,所用时间
D.运动到PQ过程中,通过电阻的电量为
二.实验题(共14分)
11.(6分)磁带、随身听是八九十年代中国人挥之不去的记忆。究其原理其实就是磁带上
的磁性颗粒在录音时按音乐特点进行排列,当磁头上的线圈掠过磁带上排列不同的磁性颗粒
时会产生变化的感应电流,输出美妙的音乐。某小组同学利用此项原理设计探究外力做功与
物体动能变化量的关系。
(1)按图甲所示组装电路,将完全相同的两个磁头分别固定在A、B两点,将已录好音的磁带
拼接在一段空白磁带上,顶端与磁头A对齐,跨过滑轮连在小车末端,下端用轻质夹子
(质量可忽略)悬挂一质量为m的重物。打开传感器开关,调节斜面倾角,轻轻扰动小车
a t
1
直至两传感器显示电流特性均为图线 ,播放时长为 ,则此时小车的运动为___________。
(2)关闭B连接的传感器,取下重物,将小车由之前同一位置静止释放,得到如图b图像,
5t g
播放时长为 2,测得小车质量为M,录音部分磁带长度L,当地重力加速度为 ,若小车所
受合外力做功与其动能变化相等,应满足___________。(用题目所给的物理量写出表达
式)
(3)此实验中小车所受摩擦力___________(填“会”、“不会”)对实验结果存在影响。
12.(10分)弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料,通常应用于应变传感器中。某
同学利用如图甲、乙所示的装置,探究
l R
弹性绳伸长量 与其电阻增量 x的
R
关系,图甲中定值电阻的阻值为 0。
(1)如图乙所示,在水平桌面上放置支
架,将弹性绳的一端固定在支架顶端,
另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图甲所示电路,在弹性绳左侧
竖直固定一测量尺。
(2)在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘,未装钩码时指针指在测量尺的零刻度上,依
次在托盘上放置不同数量的钩码改变弹性绳的长度。
①连接好电路,断开开关 S 1,将滑动变阻器 R 的滑片 P 滑至______(填“ c ”或“ d ”)端;
②闭合开关 S 1,将单刀双掷开关 S 2接到 a ,调节滑动变阻器 R 使得电流表指针有大角度偏
转,记录电流表的示数 I 1,电压表的示数 U 1;保持滑动变阻器 R 不变,将 S 2接到 b ,调节
I、U R
电阻箱使电流表和电压表的示数为 1 1,记录电阻箱的阻值 1,并观察托盘上的指针在
L
测量尺上的位置,记录测量尺的读数 1,则弹性绳的阻值为______。
6S、S L
③断开开关 1 2,在托盘上放置上一钩码,稳定后再次记录测量尺的读数 2,再重复②的
I 、U R
操作,记录此时电流表电压表读数为 2 2和电阻箱的阻值 2,则说明弹性绳拉伸量增加
L L
2 1时,弹性绳电阻增加量为______。
(3)利用上述实验数据可得电源的电动势E______,内阻r ______。(结果均用题中字母
表示)
三.计算题(共3小题.第13题8分,第14题12分,第15题18分,共38分)
13.一透明介质放置在水平桌面上,该介质外形为长方体,其左侧有一半径为R的半球形凹
槽,通过球心O的水平截面图如图甲所示(俯视图),其中AB、BE的边长分别为2R、
6R,O为AF 的中点。在O点固定一发光功率为P的点光源,光源可发出在空气中波长为
7R
的单色光,其中沿 方向射出的光线从射出光源至其离开介质历时 。已知K为圆弧
OK 3c
上的点,OK平行于EF,单位时间内光源沿各方向射出的 光
子数相同,光在空气中传播的速度为c,普朗克常量为h, 不
计有折射时的反射,取sin530.8,cos530.6。
(1)求单位时间内射入介质的光子数。
(2)如图乙所示,若光线在过O点的平面内、与OK成53°夹 角
由O点射出,求该光线在介质中的传播时间。
14.如图所示,坐标平面与光滑绝缘水平面重合,在此空间存在磁感应强度大小为B=1T、
方向垂直纸面向里的匀强磁场,MN是长为L=2.5m的细长光滑玻璃空心薄管,初始时MN
在y轴负半轴上且N端与坐标原点O 重合。管的M端有一质量为m=0.1kg且带正电荷量
v 5m/s
q=0.1C的静止小球A(视为质点),现使管MN沿x正方向以速度 1 匀速平移,小
球A将在管内向N端运动,当它离开管时,N端恰与x轴上的P点重合,小球离开后立即取
走薄管。
7(1)小球从N端离开管时的速度大小;
(2)小球离开管后经过x轴负半轴的x坐标值;
(3)若管从y轴开始移动的同时,在x轴负半轴上的Q点(且距离满足(OQ=3OP)处释放一
不带电的小球B,小球B以速度v(大小方向未知)做匀速直线运动,已知球B恰能迎面撞
2
上小球A(相撞前瞬间二者速度方向相反),求v 的最大值v 。
2 2m
PQ Q
15. 如图所示的装置,半圆形轨道的直径 与水平面垂直,轨道的最低点 与右侧光滑的
台阶相切,台阶右侧紧靠着上表面与台阶齐平的长木板C。在台阶上两个铁块A、B间压
缩一轻质弹簧(弹簧与铁块间不固定),某次由静止释放两铁块,铁块A脱离弹簧后恰好
沿半圆形轨道运动到轨道最高点P。铁块B滑上木板C的上表面,与右侧固定在地面上的竖
B C B C 0.4
直弹性挡板碰撞时, 、 恰好速度相同。 、 接触面间的动摩擦因数 ,其余摩
擦不计,木板C与弹性挡板的碰撞过程中没有机械能损失且时间极短,半圆形轨道的半径
8R0.32m ,铁块 A 、 B 与木板 C 的质量之比是 m A :m B :m C 3:2:1 ,铁块 B 始终没有碰到
挡板,求:
(1)铁块B滑上木板C时的
速度大小;
(2)木板C的右端到挡板的
距离x;
(3)木板C的最小长度L;
(4)从铁块B滑上木板C,到C停止,木板C运动的总路程
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