1、一、单项选择题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分。每小题只有一个选项符合题意。)1如图所示,在楼道内倾斜天花板上安装灯泡。将一根轻绳的两端分别固定在天花板上的a、b两点,另取一根轻绳将灯泡悬挂在O点,绳Oa水平,整个装置静止。现保持O点位置不变,对灯泡施加一个水平向右的拉力,使它稍向右移动一小段距离,两绳中拉力F1和F2的变化情况是FF1F2abOAF1减小 BF1不变 CF2减小 DF2不变【答案】D【解析】试题分析:设灯泡为C先选择灯泡为研究对象,开始时灯泡受到重力和绳子的拉力,所以绳子的拉力等于灯泡的重力;设对灯泡施加一个水平向右的拉力后设OC与竖直方向之间的拉力为,如图,则: 选
2、择节点O点为研究对象,则O点受到三个力的作用处于平衡状态,受力如图,由图可知,在竖直方向:F2沿竖直方向的分力始终等于FCcos=mg,而且F2的方向始终不变,所以F2始终不变;沿水平方向:F1的大小等于F2沿水平方向的分力与FC沿水平方向分力的和,由于FC沿水平方向分力随的增大而增大,所以F1逐渐增大可知四个选项中只有D正确故选D.1考点:物体的平衡2如图所示的电路中, R1为定值电阻,R2是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。当温度升高时,下列说法正确的是AR1电压减小 BR2电压变大 C灯泡L变暗 D电流表示数减小【答案】C【解析】试题分析:温度升高,R2电阻减小,并联部分电阻减小,总电
3、阻减小,总电流变大,R1电压变大,电流表示数变大故AD错误因为R1两端电压变大,根据串联电路电压特点可知,灯泡和R2的电压减小,故灯泡变暗故C正确,B错误故选C.111考点:电路的动态分析3一位高三男生在1分钟内做了20个标准的俯卧撑动作。在此过程中,他克服重力做功的平均功率最接近于A50W B100W C150W D200W【答案】A【解析】试题分析:高三同学体重大约60kg,引体向上时向上运动的位移大约0.5m,俯卧撑时手臂的支撑力大约是重力的一半,即F=300N,则克服重力做功的平均功率故选A考点:功率4如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的金属极板,
4、它们之间的距离为d,横截面积为S,这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上。有一匀强磁场,磁感应强度大小为B。高温电离气体沿图示方向以速度v通过发电导管,气体的电阻率为。调节可变电阻的阻值,则R消耗电功率的最大值为RvBdSA B C D 【答案】D【解析】111.Com5美国科学家在2016年2月11日宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)“探测到两个黑洞合并时产生的引力波”,爱因斯坦在100年前的预测终被证实。两个黑洞在合并的过程中,某段时间内会围绕空间某一位置以相同周期做圆周运动,形成“双星”系统。设其中一个黑洞的线速度大小为v,加速度大小为a,周期为T,两黑洞的总机械
5、能为E,它们之间的距离为r,不计其他天体的影响,两黑洞的质量不变。下列各图可能正确的是【答案】B【解析】试题分析:根据万有引力定律可得,则,因为r1+r2=r,则,;根据,则,故v-r图像不是线性关系,线性A错误;根据,解得,故a-r-2是过原点的直线,线性B正确;根据解得,故选项C错误;根据及,解得两黑洞的总机械能为,故选项D错误;故选B.考点:万有引力定律的应用二、多项选择题:(本题共4小题,每小题4分,满分16分。每题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。)6如图所示的圆环上均匀分布着正电荷,过O点的虚线是圆环的中轴线。一带正电的粒子从很远处沿轴线
6、飞来并穿过圆环。在粒子运动过程中O+Q+qA粒子经O点的速度为零B整个过程粒子电势能先增加后减少C轴线上O点右侧存在一点,粒子在该点动能最小D轴线上O点右侧左侧都存在场强最强点,它们关于O点对称【答案】BD【解析】7如图甲所示,上表面粗糙的小车静止在光滑水平面上,质量m=1kg的滑块以v0=3m/s的速度从左边滑上平板车,忽略滑块的大小。从滑块刚滑上平板车开始计时,它们的v-t图象如图乙所示,滑块在车上运动了1 s,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是BAv0甲O1123t/sv/(ms-1)乙滑块平板车A滑块与平板车间的动摩擦因数为0.1 B平板车的质量为1kgC平板车的长度为2.5
7、m D全过程中摩擦生热为2.5J【答案】AB【解析】试题分析:对滑块运用牛顿第二定律有:-mg=ma,而,解得:=0.1,A正确;由图象可知滑块、平板车的加速度大小相等,使它们产生加速度的合力就是两者间的滑动摩擦力,因此它们的质量相等,即平板车的质量为1kg,B正确;v-t图线图中梯形的面积为:,它代表滑块相对平板车的位移,也就是平板车的长度L,故C错误;全过程中摩擦生热为,选项D错误;故选AB. 1考点:v-t图像;牛顿定律的应用8如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=31,原线圈EF两端与宽度d=2m的光滑平行金属轨道连接,轨道平面水平,磁感应强度B=1.8T的匀强磁场垂直于轨道
8、平面向下。一根金属杆以的速度在轨道上往复运动,并始终与导轨保持良好接触。副线圈GH两端连接的电路如图,三个灯泡的电阻均为6,L是直流电阻不计的理想线圈,C是电容器。下列说法正确的是FEGHn1n2LD1D2D3D3CA三个灯泡的亮度相同 B副线圈中电流的频率为10Hz C灯泡D1的功率为24W D若导体棒的运动周期变为0.1s,则灯泡D2变暗,D3变亮【答案】CD【解析】试题分析:当金属杆在轨道上以速度运动时,导体中产生正弦交流电,则变压器次级产生的也是正弦交流电,因电感线圈和电容器对交流电都有阻碍作用,故三个灯泡的亮度不相同,D1亮度最大,选项A错误;根据E=BLv,可得导体棒产生的电动势,
9、故交流电的频率为,选项B错误;变压器的原、副线圈的匝数比n1n2=31,则次级电压最大值为,有效值为,灯泡D1的功率为,选项C正确;若导体棒的运动周期变为0.1s,产生的交流电的频率变大,则L对交流电的阻碍作用变大,则灯泡D2变暗,电容器C对交流电的阻碍作用减小,则D3变亮,选项D正确;故选CD.考点:交流电;变压器;阻抗和容抗9如图所示,一根轻质弹簧与质量为m的滑块P连接后,穿在一根光滑竖直杆上,弹簧下端与竖直杆的下端连接,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来。图中O、B两点等高,线段OA长为L,与水平方向的夹角=37,重物Q的质量M=5m。把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动
10、,当它经过A、B两点时,弹簧对滑块的弹力大小相等,不计滑轮的摩擦。在滑块从A到B的运动过程中ABQPOA滑块P的速度一直增大 B滑块P在位置B的速度为C轻绳对滑块P做功mgL DP与Q的机械能之和先增加后减小【答案】BCD【解析】试题分析:因滑块P经过A、B两点时,弹簧对滑块的弹力大小相等,可知,在A点时弹簧被压缩,在B点时弹簧被拉长,弹簧对滑块P的弹力先向上后向下,可知滑块P向上先加速后减速,选项A错误;滑块从A到B,对PQ系统,由动能定理可知,解得,选项B正确;对滑块P由动能定理:,解得W=mgL,选项C正确;对PQ及弹簧系统,P与Q的机械能之和与弹簧的弹性势能之和守恒,因从A到B过程中,
11、弹簧的弹性势能先减小后增加,故P与Q的机械能之和先增加后减小,选项D正确;故选BCD. 1考点:动能定理;能量守恒定律三、简答题:(本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,满分42分。请将解答填在答题卡相应的位置。)10(8分)有一根粗细均匀的空心导体棒如图a所示,截面为同心圆环(如图b),其电阻约为100,这种材料的电阻率为。某同学用以下器材测量该导体棒的内径:ab A20分度的游标卡尺B螺旋测微器C电流表A1(量程50mA,内阻R1=100)D电流表A2(量程l00mA,内阻R2约40)1111E滑动变阻器R(010)F直流电源EG导电材料样品RxH开关一只,导线若干用游
12、标卡尺测量导体棒长度如图甲,示数L= mm;用螺旋测微器测量其外径如图乙,示数D= mm。图丙是实验原理图,请在丁图中完成线路连接。10101112200cm甲00545乙 A1A2RxRES丙 +A1+A2丁闭合开关S,调整滑动变阻器,记录电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2,则导体管的内径d= (用已知量和测量量的符号来表示)【答案】100.50 3.500-3.503电路如图; 【解析】试题分析:用游标卡尺测量导体棒长度示数L=10cm+0.05mm10=100.50 mm;用螺旋测微器测量其外径示数D=3.5mm+0.01mm0.3=3.503mm。(2)电路如图;(3)由图可知
13、,由电阻定律可得:,联立解得:。+A1+A2第10题答图考点:付安法测电阻11(10分)某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起,木板的右端固定了两个打点计时器,将两个质量相等的小车A、B放置在木板右端,用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上,确保可将它们同时打开或关闭。实验时,甲同学将两小车按住,乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码,再接通电源使打点计时器开始工作。打点稳定后,甲将两辆小车同时释放。在小车撞到定滑轮前,乙断开电源,两打点计时器同时停止工作。取下两条纸带,通
14、过分析处理纸带记录的信息,可以求出两小车的加速度,进而完成实验。打点计时器 纸带BA钩码请回答以下问题:下图为小车A后面的纸带,纸带上的0、1、2、3、4、5、6为每隔4个打印点选取的计数点,相邻两计数点间的距离如图中标注,单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车A的加速度a1= m/s2(结果保留两位有效数字)。同样测出车B的加速度a2,若a1a2近似等于 ,就可说明质量一定的情况下,物体的加速度与其质量成正比。60123451.911.402.792.323.813.32丙同学提出,不需测出两小车加速度的数值,只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1、x2,
15、也能完成实验探究。他的验证方法是 ,理由是 。下列操作中,对减少实验误差有益的是 A换用质量大一些的钩码B换用质量大一些的小车C调整定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行D平衡小车运动时受到的摩擦力时,将细线与小车连接起来【答案】0.4812 比较x1x2 是否近似等于12;小车从静止开始运动,纸带上最初和最末两个打印点对应小车的运动时间相等,由可知,x与a成正比,即距离之比等于加速度之比。 AC【解析】试题分析:(1)由纸带可知,小车A的加速度,式中T=0.1s,带入数据可知,a1=0.48m/s2;由装置可知,B车受的拉力TB等于A车所受拉力TA的2倍,则根据可知,测出车B的加速度a2,
16、若a1a2=T1:T2=1:2,就可说明质量一定的情况下,物体的加速度与其质量成正比。 丙同学的验证方法是:比较x1x2 是否近似等于12;小车从静止开始运动,纸带上最初和最末两个打印点对应小车的运动时间相等,由可知,x与a成正比,即距离之比等于加速度之比。换用质量大一些的钩码,可减小试验的相对阻力,使得测量更准确,选项A正确;换用质量大一些的小车,可增大阻力,加大误差,选项B错误;调整定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行,可减小试验的误差,选项C正确;平衡小车运动时受到的摩擦力时,只让小车拖着纸带运动,而不应该连接细线,选项D错误;故选AC. 1考点:验证牛顿第二定律12.【选做题】(请
17、从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分。)A(选修模块33)(12分)下列说法正确的是 A分子间距离增大,分子力先减小后增大B只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可算出气体分子的体积C一些物质,在适当的溶剂中溶解时,在一定浓度范围具有液晶态D从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒,这是因为酱油可以浸润塑料【答案】C【解析】试题分析:分子间距离从零开始增大时,分子力先减小后增大,再减小,选项A错误;只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可算出气体分子运动占据的空间大小,而不能计算气体分子的体积,选项B错误;当有些物质溶解达到饱和度时
18、,会达到溶解平衡,所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态,故C正确;从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒,这是因为酱油对塑料是不浸润的,选项D错误;故选C.考点:分子力;阿伏伽德罗常数;液晶;浸润与不浸润图示的保温瓶里用软木塞密封了半瓶开水,经一夜后软木塞很难取出。与刚把软木塞盖上相比,在单位时间内,保温瓶内壁单位面积上被气体分子撞击的次数 (选填“增大”、“不变”或“减小”),瓶内气体的相对湿度 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。【答案】减小 增大【解析】试题分析:保温瓶里的半瓶开水,经一夜后由于温度降低,则瓶内气体的压强减小,则在单位时间内,保温瓶内壁单位面积上被气体分
19、子撞击的次数减小;因为饱和汽压随温度的降低而变小,故瓶内空气的绝对湿度不变而饱和蒸汽压减小,所以相对湿度会变大。考点:气体的压强;相对湿度一只篮球的体积为V0,球内气体的压强为p0,温度为T0。现用打气筒对篮球充入压强为p0、温度为T0的气体,使球内气体压强变为3p0,同时温度升至2T0。已知气体内能U与温度的关系为U=T(为正常数),充气过程中气体向外放出Q的热量,篮球体积不变。求:充入气体的体积;充气过程中打气筒对气体做的功。【答案】0.5 V0Q+ a T0【解析】试题分析:设充入气体体积v,由理想气体状态方程可知:则V=0.5 V0由题意U=a(2T0- T0)= a T0由热力学第一
20、定律U=W+(-Q)可得:W= Q+ a T0考点:理想气体状态方程;热力学第一定律B(选修模块34)(12分)下列说法正确的是 A人在以声源为圆心的圆轨道上匀速行走时,听到声音的频率不变B铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测C观众戴上特制眼镜观看立体电影时,利用了光的衍射D狭义相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关【答案】A【解析】试题分析:人在以声源为圆心的圆轨道上匀速行走时,人相对生源的位置不变,故听到声音的频率不变,选项A正确;检口使用X射线穿透能力较强,从而对行李内物品进行检测,故B错误;观众戴上特制眼镜观看立体电影时,利用了光的偏振,选项C错误;根据爱因斯坦相对论可知
21、,时间和空间与物质的运动状态有关故D错误;故选A. 1考点:多普勒现象;X射线;光的偏振;相对论图示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2m/s,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波传播的方向沿x轴 (选填“正”或“负”)方向;再经过3s,质点P的位移是 m。【答案】正; 0【解析】试题分析:质点P沿y轴负方向运动,可知波沿x轴正向传播;周期为,则再经过3s=1.5T,质点P回到平衡位置,此时的位移是0.考点:机械波的传播现有一直角棱镜ABC,一束激光从空气中以入射角从AB面上的P点进入棱镜,在AC面恰无光线射出。 BACP求棱镜的折射率。要使该光线能从AC面射出,角应如何变
22、化?【答案】角应增大【解析】试题分析:由于光线在AC面上恰好发生全反射,故在AC面上的入射角为临界角C,在AC面有 在AB面由折射定律有解得 角应增大.1考点:光的折射定律C(选修模块35)(12分)以下说法正确的有 A康普顿效应中有些光子的波长变长,这是因为这些光子的动量减小B一群氢原子从n=3的能级自发向低能级跃迁时,最多可以发出3种频率的光C人工放射性同位素的放射性废料容易处理是因为其半衰期比天然放射性物质短的多D核力具有饱和性和短程性,重核中的质子数多于中子数会使原子核更稳定【答案】ABC【解析】试题分析:康普顿效应中有些光子的波长变长,根据可知这是因为这些光子的动量减小,选项A正确;
23、一群氢原子从n=3的能级自发向低能级跃迁时,最多可以发出种频率的光,选项B正确;人工放射性同位素的放射性废料容易处理是因为其半衰期比天然放射性物质短的多,选项C正确;核力具有饱和性和短程性,原子核为了稳定,故重核在形成时其中子数多于质子数,选项D错误;故选ABC.考点:康普顿效应;波尔理论;半衰期;核力研究光电效应电路如图甲所示。用频率都为、强度不同的两束光B、C分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子(带电量为e)被阳极A吸收,在电路中形成光电流。其光电流I与A、K之间的电压UAK的关系如图所示,可知B光的强度 C光的强度(选填“大于”、“等于”或“小于”),金属钠的逸出功
24、为 。(已知普郎克常量为h)IBCU0OUAKAK【答案】大于 【解析】试题分析:由图像可知,B光的饱和光电流大于A光,所以B光的强度大于C光的强度;由图像可知,反向截止电压为U0,则光电子的最大初动能为U0e,由光电效应方程可知,金属钠的逸出功为考点:光电效应由于放射性元素的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,直到使用人工的方法制造后才被发现。已知经过m次衰变和n次衰变后变成。求m、n的值;有一个静止的原子核放出一个粒子后变成镤核(),已知镤核的速率vPa=m/s,求粒子的速率。 【答案】m=7,n=4 2.33107m/s1111【解析】试题分析:设Bi变为Np需要经过m次衰变和n次衰变
25、,根据质量数和电荷数守恒则有:93=2m-n+83,4m=237-209,所以解得:m=7,n=4对核衰变前后用动量守恒定律,有代入数据解得m/s考点:衰变和衰变; 动量守恒定律四、计算题:(本题共3小题,满分47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)13(15分)如图所示,光滑圆弧形凹槽ABC放在水平地面上,O为圆心,A、C两点等高且为圆弧边缘,B为最低点,张角AOC可随意调节,圆弧半径r=0.5m。现将OA与竖直方向的夹角1调为53,把一个质量m=0.1kg的小球从水平桌面的边缘P点以v0=3m/s
26、向右水平抛出,该小球恰能从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。已知sin53=0.8,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。111.Com求小球运动到A点时的速度大小;求小球在B点时对轨道的压力大小;改变1和v0的大小,同时把凹槽在水平地面上左右移动,使小球仍能从A点沿切线方向进入凹槽。若PA与竖直方向的夹角为2,试证明。POABCv0【答案】(1)5m/s (2)6.8N(3)略;【解析】试题分析:将小球经A点时的速度vA分解,有解得 m/s小球从A到B的过程,由机械能守恒定律有在B点,对小球有代入数据解得 FN=6.8N由牛顿第三定律知,小球经B点时对圆槽的压力大小为6.8N。小球能从A点沿
27、切线方向进入圆弧,说明其经A点时的速度vA与水平方向的夹角为1。设它从P到A的时间为t,则有所以有 ,得证考点:机械能守恒定律;运动的合成及分解14(16分)如图所示,有理想边界的匀强磁场宽度为H,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。正方形金属线框abcd的质量为m,电阻为R,边长为L(LH)。将线框从磁场上方某一高处以速度v0水平抛出一段时间后匀速进入磁场,线框刚离开磁场时与刚进入磁场时的速度相同,运动过程中线框的ab边始终与磁场边界平行。已知重力加速度为g。求:abdcv0H线框刚进入磁场时的速度大小;线框穿出磁场过程中,流过线框横截面的电荷量;线框穿过磁场下边界所经过的时间。【答案】(
28、1)(2)(3)【解析】试题分析:设线框刚进入磁场时在竖直方向的速度大小为v1,感应电动势线框ab边所受安培力线框受力平衡,有 解得 从而线框刚进入磁场时的速度大小 设线框穿出磁场过程中的平均电流为,所用时间为t,有又 代入得 设线框ab边刚运动到磁场下边界时,竖直方向的速度大小为v2,由动能定理有 设线框穿过磁场下边界的某时刻速度为v,由牛顿定律有即有 对整个穿过磁场下边界的过程中求和,有即解得 考点:法拉第电磁感应定律;牛顿第二定律;能量守恒定律的应用15(16分) 如图所示,空间中分别沿水平、竖直方向建立xOy坐标系。用某种方式将空间分隔成若干个等高区域,各区域高度d=0.2m,从上到下
29、依次记为第1区域、第2区域。各偶数区域内有竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场,场强E=5N/C,磁感强度B=1T;奇数区域内既无电场又无磁场。一个比荷的带正电粒子从O点自由下落,不计空气阻力,g=10m/s2,sin11.54=0.2。求:粒子刚进入第2区域的速度及通过第2区域所用的时间t;粒子穿过任意区域前后,水平速度的变化量;粒子最多能到达第几区域?Oxy第1区域第2区域第3区域第4区域第2n区域【答案】(1)0.1s(2)0.4m/s(3)50【解析】试题分析:如图所示,设带电粒子从O点自由下落,刚进入第2区域时速度为v,由自由落体运动有 v2=2gd解得v=2m/s粒子在第2区域,由于qE=mg,所以粒子在该区域内做匀速圆周运动。设轨道半径为r,在第一个区域运动时偏转的角度为,则vr代入数据解得 t=0.1s粒子在各奇数区域内运动时,水平方向不受力,故在水平方向的速度不变,即=0粒子在任意偶数区域内做匀速圆周运动,设其半径为r,再设粒子进入区域时速度大小为v,与水平方向夹角为,离开时与水平方向夹角为,则又因为得vrvr粒子若能进入奇数区域则必然能从中射出。设它恰好不能从第2n个区域内射出,它在该区域运动时的速度大小为v,对粒子的整个运动过程由动能定理,有 粒子在最低点时速度方向水平,即有则代入上式解得n=25故粒子不能穿过第50个区域。1考点:带电粒子在复合场中的运动