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物理试题
一、选择题(单选题每题 4 分,多选题每题 6 分,漏选得 3 分、错选不得分。
1-7 题为单选题,8-10 题为多选题,共计46分)
1、校园运动会折返跑项目中,两条平行直跑道长50m,甲、乙两同学同时从起点出发,跑
向另一端再跑回起点。比赛开始后的一段时间内,甲、乙两同学运动的位移x随时间t变化
的图像如图所示。下列说法正确的是
A.t 时刻甲同学的速度大于乙同学的速度
1
B.t 时刻甲、乙两同学运动方向相同
3
C.0t 时间内甲、乙两同学通过的路程相同
2
D.0t 时间内甲、乙两同学的平均速度相同
2
2、将一光滑轻杆固定在地面上,杆与地面间的夹角为,一光滑轻环Q套在杆
上,一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上,用另一轻绳AB通
过滑轮系在轻环上,用手拉住A端,如图所示.现水平向右用力拉绳,当轻环静
止不动时,OP绳与天花板之间的夹角为
A.90 B. C. D.45
2 2
3、图甲是研究光电效应的实验电路图。实验得到光电子的最大初动能E 与入射光波长的
k
关系如图乙所示,图中水平虚线为曲线的渐近线。现用大量处于某一激发态的氢原子向低能
级跃迁时辐射出的光照射光电管,发现当电压表的示数为8.52V时,灵敏电流计的示数恰好
为0。氢原子能级图如图丙所示。下列说法正确的是
A.当滑片向b移动时,G表示数可能减小为0
B.当0.5k时,光电子的最大初动能为4.54eV
C.当0.5k时,光电管的遏止电压为9.08V
D.大量处于该激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可放出6种频率的光子
{#{QQABLYgt5gAQ0hTACJ4rQUEGCgkYkpOgJMgEAQCQKAwKiYFIBAA=}#}4、如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由紫光和红光组成的复
色光沿AO方向从真空射入玻璃,两束光分别从B、C两点射出。下列说法正确的是
A.从B点射出的光为红光
B.从B点射出的光子比从C点射出的光子的动量小
C.通过相同的单缝,从B点射出的光比从C点射出的光衍射现
象更明显
D.两束光同时从B、C两点射出
5、如图所示,图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t 0时刻的波动图像,图乙为质点P的
振动图像,下列说法正确的是
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的波速为2m/s
C.质点P在0—7s内的路程为 6 3 cm
D.质点P经4s运动到x9m处
6、如图甲,在桌面上有一薄木板,板上放置了3个木块,其中m =m,m =2m,m =3m,
A B C
A可视为质点,B、C大小不可忽略,且开始A叠放在B的正上方,现用水平外力将薄木板
沿垂直于BC连线方向拉出.已知木块间、木块与薄木板间动摩擦因数均为μ,木块与桌面
间动摩擦因数为2μ,重力加速度大小为g.则从静止开始计时,三个木块的速度时间图像可
能为(图乙为俯视图,AB最终分离,忽略木块自身高度)
7、某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示,设x轴正方向为电场强度的正方
{#{QQABLYgt5gAQ0hTACJ4rQUEGCgkYkpOgJMgEAQCQKAwKiYFIBAA=}#}向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动,结果粒子运动到x3x 处
0
恰好速度变为零。假设粒子仅受电场力作用,E 和x 已知,则
0 0
A.粒子一定带负电
B.原点O比3x 处的电势高
0
1
C.粒子运动到2x 时的动能为 qE x
0 4 0 0
D.粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先减小后增大
8、质量为m的宇宙飞船在地球表面处作匀速圆周运动,速度为v ,环绕地球一周的时间为
0
T,设飞船通过向后喷气而在极短时间内速度增大(喷气前后飞船质量不变),到达远地点
时距离地面的高度为地球半径的 2 倍,已知到地心的距离为 r 时飞船的引力势能为
GMm
E (G为引力常量,M为地球质量),则下列说法正确的是
p r
A.飞船从喷气到到达远地点所用时间为t 2T
6
B.飞船加速后瞬间的速度为v v
3 0
6
C.飞船到达远地点时的速度为v v
6 0
1
D.飞船通过点火而获得的能量为Q mv2
4 0
9、卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡诺循环过
程,该循环由AB、CD两个等温过程和BC、DA两个绝热过程组成。下列说
法正确的是
A.气体在状态B的温度高于在状态C的温度
B.CD过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变
C.AB过程中气体从外界吸收的热量等于CD过程中放出的热量
D.BC过程中气体对外做的功等于DA过程中外界对气体做的功
10、如图所示,光滑金属导轨MN、PQ水平固定放置,间距为L,两导轨之间存在着与导
轨平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属棒ab与cd 质量分别为4m、m,电阻分
别为R、4R,长度均为L,放置在导轨上并与导轨垂直。现同时给金属棒ab与cd 一个大小
为v 的初速度,方向分别向左、向右,两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨
0
{#{QQABLYgt5gAQ0hTACJ4rQUEGCgkYkpOgJMgEAQCQKAwKiYFIBAA=}#}电阻,忽略感应电流产生的磁场,则下列说法正确的是
BLv
A.通过金属棒ab的最大电流为 0
R
2B2L2v
B.金属棒cd 的最大加速度为 0
5mR
3BLv
C.金属棒cd 的速度减为零时,回路中的电流为 0
16R
8
D.整个运动过程,金属棒ab和cd 上产生的焦耳热为 mv2
5 0
二、实验题(每空 2 分,共计 16 分)
11.某实验小组的同学要测量电源E的电动势和内阻。实验室提供以下器材:
①待测电源E(电动势约3V,内阻约为10Ω)
②两个电流表A 、A (量程0~200μA,内阻约为5Ω)
1 2
③两个电压表V 、V (量程0~3V,内阻很大)
1 2
④定值电阻R (阻值为5Ω)
0
⑤滑动变阻器R(最大阻值为50Ω)
⑥开关S及导线若干
(1)在甲图虚线框中补充完整合理的测量电路__________(元件标明对应的符号)。
(2)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表和另一个电表的读数的多组数据。
(3)小明同学利用测出的数据描绘出U-x图像如图乙所示(x为另一个电表的读数),图中直
线斜率为k,与纵轴的截距为b,则电源的电动势E=__________,内阻r=_____________(均
用k、b、R 表示)。
0
(4)实际电压表的内阻R 并不是无限大,若考虑电压表内阻的影响,电源电动势的测量值
V
______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
12.在“探究加速度、力、质量关系的实验”中,某组同学设计了实验方案
(1)图1为方案中打出纸带的一部分,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相
邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,为了计算方便各计数点到A点间的距离已在图中
标出,实验电源频率为50Hz。打B点时小车的速度v________m/s,小车的加速度
a________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
{#{QQABLYgt5gAQ0hTACJ4rQUEGCgkYkpOgJMgEAQCQKAwKiYFIBAA=}#}(2)该组同学发现可以利用智能手机中的APP直接测量手机运动时的加速度,他设计如图2
所示的实验装置,手机与滑块固定后,放在一粗糙程度相同的固定斜面上。滑块连接轻绳通
过光滑的定滑轮悬挂质量为m的钩码,释放滑块用智能手机测出滑块运动的加速度a;保持
斜面倾角不变,改变钩码的质量m,进行多次测量;做出a与mga的图像如图3,已知
图像中直线的斜率为k,与纵坐标交点为b,不计空气阻力,重力加速度为g。根据图3可
得,滑块和智能手机的总质量为_______,滑块与斜面间的动摩擦因数为_________。(用题
中所给已知量k,b,g,θ表示)
三、解答题(13题 8分,14 题12 分,15题 18 分,共计 38 分。要求写出公式、
运算过程、明确的结果)
13.长春西湖公园内的“巨型冰锅”是汽车越野挑战的热门地点,如图(a)所示,各类汽车
在此挑战冰面爬坡,冰锅可视为半径为R的球面的一部分。质量为m的汽车(可视为质点)
采用两种方式从锅底“脱困”,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)第一种方式:汽车在过锅底的竖直面内做圆周运动,多次往复运动后荡出冰锅。某次通
过锅底时速度大小为v,如图(b)所示,求此时汽车对锅底的压力大小和方向。
(2)第二种方式:汽车从锅底沿锅壁螺旋上升,最后驶出冰锅。某一小段时间内汽车的运动
可视为在水平面内的匀速圆周运动,汽车与冰锅球心O点连线与竖直方向夹角为,如图c
所示,要使汽车不受摩擦力作用,其速度应等于多少。
14.如图所示,质量为m的物块a套在固定的水平直杆上,与质量为2m的小球b用长为L
的轻绳相连。质量为2m的物块c和质量m的物块d用劲度系数为k的轻弹簧相连并静止在
水平面上,弹簧处于原长。现将小球b拉到轻绳处于水平且刚好伸直的位置,同时由静止释
放a和b。当小球b运动到最低点时,恰好与物块c发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰后
运动时间t时,物块d的加速度大小为a 。不计空气阻力和摩擦阻力,小球和物块均可视为
0
质点,重力加速度为g。求:
(1)小球b开始释放时,物块a与物块c的水平距离;
(2)小球b与物块c碰撞后,小球b上升的最大高度h;
(3)碰撞后时间t内,物块c运动的位移大小x。
{#{QQABLYgt5gAQ0hTACJ4rQUEGCgkYkpOgJMgEAQCQKAwKiYFIBAA=}#}15.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,直线ABF在x轴上(B点与坐标原点O重合),
直线CDF与y轴交点为D,AB、CD是间距很小的平行导电栅极板(带电粒子可不受影响的
穿过),栅极板间加有可调电压。CE上方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,DE、BF(包
括边界BD)之间没有任何场。AB板上P(2L,0)点处有一粒子源,能不断产生初速度
不计、质量为m,电荷量为q的带正电的粒子。调节栅极板电压U U ,粒子被电场加速
AC 0
后进入磁场,在D点第一次离开磁场。忽略栅极板电场的边缘效应以及粒子在栅极板间的
运动时间,不计粒子所受重力及粒子间的相互作用。求:
(1)CE上方磁场的磁感应强度大小;
1
(2)若U kU ( k 1),其他条件不变,粒子仍能打到D点,求k的取值;
AC 0 15
(3)若U U 4U ,在第三、四象限某区域加一垂直纸面向外的匀强磁场,使所有粒子均
0 AC 0
能沿x轴负方向从点(2L,4L)处射出该磁场,求该磁场区域的最小面积S。
{#{QQABLYgt5gAQ0hTACJ4rQUEGCgkYkpOgJMgEAQCQKAwKiYFIBAA=}#}