1、一,选择题(本大题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,其中1-5 题只有一项符合题目要求;6-8 题有多项符合题目要求。全部选对得 6 分,选对但不全的得 3 分,有错选得 0 分)1.用均匀导线制成的正方形 abcd 线框边长为 L,线框总电阻为 R。现将线框垂直固定放入某磁场中(如图 1 所示),从 t=0 时刻开始磁场按图 2 所示的规律变化(垂直线框向里为磁场的正方向),则以下说法正确的是()A.t0 时刻之前电流为顺时针方向,t0 时刻之后电流为逆时针方向B.t0 时刻之前线框有扩张趋势,t0 时刻之后有收缩趋势C.感应电动势大小先减小后增大D.0-
2、t0 这段时间内通过线框横截面的电荷量为RLB2201.B解析本题考查电磁感应定律的理解和应用。根据楞次定律可知整个过程中感应电流方向均为顺时针,A 错误;根据感应电流在磁场中受安培力情况,可得 t0 时刻之前线框有扩张趋势,t0 时刻之后有收缩趋势,B 正确;根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势大小均为020tLBE,其大小不变,C 错误;根据电荷量RLBtREq200 可知 D 错误。2.如图所示,倾角为的斜面体 A 置于水平地面上,小物体 B 置于斜面上,B 通过细绳跨过光滑的定滑轮与未装沙的轻沙桶 C 连接(轻沙桶重力不计),细线与斜面平行。起初三者均处于静止状态,现缓慢的往沙桶中加沙
3、子,直到 B 刚向上运动。该过程中 A 始终未动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在加沙过程中下列说法正确的是()A.B 对 A 的压力逐渐减小B.A 对 B 的摩擦力逐渐增大C.地面对 A 的摩擦力逐渐增大D.A 对地面的压力保持不变2.C解析本题考查静摩擦力、力的平衡、受力分析及牛顿第三定律。单独对 B 分析,刚开始时 B 物体重力沿斜面向下分力与 B 物体所受静摩擦力等大反向,随着拉力增大,静摩擦力逐渐减小,当拉力与 B 物体重力沿斜面分力等大反向时,静摩擦力为零;随后随着拉力继续增大,静摩擦力将由零开始反向增大,所以该过程中 A 对 B 的静摩擦力是先减小后增大,B 错误;而在这个过程中
4、,B 物体重力垂直斜面的分力总等于斜面对它的支持力,可知支持力为一定值,结合牛顿第三定律,A 错误;对 A、B 整体分析,细绳沿水平分力总等于地面对 A 的摩擦力;细绳沿竖直分力加地面对 A 的支持力等于整体重力,由于细绳拉力始终在增大,据此可知 C 正确、D 错误。3.如图所示,在 xoy 平面直角坐标系中,以坐标原点为中心画一个正方形 ABCD,其中 A、B 两点关于坐标原点对称,现在 A、C 两点固定等量正电荷+Q,则下列说法正确的是()A.B、D 两点电场强度相同B.x 轴为一根等势线C.从 O 向 D 方向延伸或从 O 向 B 方向延伸场强都是一直增大D.一负电荷沿 ADC 从 A
5、点移动到 C 点,则过程中电势能先增大后减小3.D解析本题考查等量点电荷电场强度计算方法、矢量合成、等量正电荷形成的电场线及等势面的特点。根据点电荷电场强度计算方法(2rkQE)和电场强度矢量合成原则(平行四边形原则)可知:(1)等量正电荷连线中点(O 点)场强为零;(2)x 轴上各点场强方向均与 x 轴共线且以 x 轴上 O 点为基准左右两边电场强度大小成对称性,方向相反;(3)连线垂直平分线上从 O 向 D 方向延伸或从 O 向 B 方向延伸电场场强都是先增大后减小,故 A、C 错误;x 轴不是等势线(等势线要与电场线垂直),故 B 错误;将负电荷沿 ADC 从 A 点移动到 C 点,由于
6、静电力先做负功后做正功,结合静电力做功与电势能变化关系(pEW)可知电势能先增大后减小,故 D 正确。4.(创新题)科学家为了探索火星特点,在地球上先后发射了 a、b、c 三颗卫星,三颗卫星通过地面控制经历一系列变轨之后。最终,a 卫星降落在火星上面随火星一起转动;b 卫星贴着火星表面绕火星转动;c 卫星也绕火星转动,但轨道半径为火星半径的 4 倍。(卫星绕火星转动时只考虑火星对其施加的万有引力)则下列说法正确的是()A.a、b、c 三颗卫星在地面上的发射速度均大于 7.9km/s 但小于 11.2km/sB.b 卫星绕火星转动的线速度是 c 卫星绕火星转动线速度的 2 倍C.a 随火星转动,
7、b、c 绕火星转动过程中三者向心加速度关系为cbaaaaD.根据公式 v=wr 可知卫星 c 只要适当加速就可直接到达卫星 b 所在轨道4.B解析本题考查宇宙速度、绕动线速度、向心加速度、离心运动、变轨问题。三颗卫星都脱离了地球的吸引而未脱离太阳的吸引,因此发射速度大于 11.2km/s 而小于16.7km/s,A 错误;根据万有引力提供向心力可知,绕动线速度表达式rGMv,B 正确;a 和 b 卫星所受万有引力是相同的,对于 b 卫星,万有引力提供向心力,而对于 a 卫星,是万有引力一分力提供向心力,故baaa,C 错误;卫星加速后将做离心运动,跑到更高的轨道上去,不可能到达卫星 b 所在轨
8、道,故 D 错误。【创新展示】以万有引力提供向心力为背景,考查学生对宇宙速度,绕动线速度,变轨,及向心加速度的理解。5.图甲为氢原子的能级图,大量处于 n=5 激发态的氢原子向低能级跃迁辐射出多种不同频率的光。当用这些辐射光子去照射乙图所示光电管阴极 K 时,光电管发生了光电效应。改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片,发现遏止电压最大值为 6v。则()A.这些氢原子在跃迁过程中可放出 6 种不同频率的光子B.该光电管的逸出功为 7.06evC.跃迁过程中轨道半径是连续变化的D.氢原子从 n=2 能级跃迁到 n=1 时放出光子可使光电管产生光电效应命题立意:本题考查能级跃迁、爱因斯坦光电效应方程
9、、遏止电压等概念,意在考查学生的理解能力和逻辑推理能力。解题思路:由跃迁放出光子种类公式种102)1(nnp,可得 A 错;跃迁过程中所放出 的 光 子 最 大 能 量 为evE06.13)6.13(54.0max,由 爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程euwhvEoK可得逸出功为 7.06ev,故 B 正确;根据波尔理论可知 C 错误;n=2 能级跃迁到 n=1 时放出光子的能力为 10.2ev,大于逸出功,可产生光电效应,故 D 正确答案:BD6.如图所示,质量 m=2kg 的物体置于倾角为=37o 的固定足够长的斜面上(如图甲所示)。t=0s 时对物体施以平行斜面向上的恒定拉力 F
10、作用,t=1s 时撤去拉力。图乙反映的是从 t=0s开始随后一段时间内物体运动的 V-t 图象。(g 取 10m.s-2)则以下说法正确的是()A.物体与斜面间的滑动摩擦因数 u=0.5B.恒定拉力大小为 F=60NC.物体 3s 以后将停在斜面上D.物体 3 s 后将沿斜面下滑,且在经过5 s 将回到出发点6.AB解析本题考查受力分析、摩擦力方向的判断、牛顿第二定律、v-t 图像斜率和面积的物理意义。根据 v-t 图象的斜率表示加速度知,1-3s 物体的加速度大小为2/10sma,结合牛顿第二定律知,mamgmgcossin,得5.0,A 正确;同理,0-1s 物体的加速度2/20sma,且
11、ammgmgFcossin,得 F=60N,B 正确;由于mgsinumgcos,所以物体不可能停在斜面上,故 C 错误;物体 3s 后沿斜面下滑的加速度为 ao=gsin-ugcos,沿斜面下滑位移为图乙中图象所围面积即 x=30m,结合221taxo知,st30故 D 错误。7(创新题)如图所示,理想变压器的副线圈上接有两个规格均为“88V,44W”的灯泡 L和一个电动机 M(电动机内阻为 r=4),当原线圈接上如图所示的正弦交流电后,灯泡和电动机均正常工作,且原线圈上理想电流表的示数为 1A。则以下说法正确的是()A.通过电动机的电流为 22AB.原副线圈匝数之比为 5:2C.电动机的上
12、的热功率为 9wD.若电动机此时正在以 10m/s 匀速提升重物,则重物的重力为 12.3N7.BCD解析本题考查正弦交流电的最大值与有效值关系、理想变压器原理、欧姆定律适用条件及热功率和机械功率的计算方法。由交流电的 u-t 图象可知交流电的有效值为220V,所以原线圈上的的电压为 220V,根据灯泡正常工作可知副线圈上的电压为 88V,由于电动机不是纯电阻元件,所以通过它的电流不可用欧姆定律计算,A 错误;由于是理想变压器,所以原副线圈匝数比等于电压之比,即为 5:2,B 正确;由于是理想变压器,所以原副线圈电流之比与线圈匝数成反比,易知副线圈中总电流为 2.5A,根据副线圈中各元件并联可
13、知,通过电动机的电流 I=1.5A,再结合热功率rIP2热及mgvrIUIp2机可知 C、D 正确。【创新展示】以理想变压器做为载体。1、考查学生对理想变压器原副线圈电压电流关系 2、考查学生学生对电路的理解及纯电阻元件与非纯电阻元件的区别8.如图所示,AB 段为一半径 R=1m 的粗糙四分之一圆弧轨道(B 端切向水平),EF 是一离B 点较近、倾角为=37o 的固定斜面,现将一质量为 0.1kg 的小球从 A 点由静止释放,经过一系列运动之后刚好垂直打在斜面上的 D 点,已知 B、D 两点间竖直距离为 0.8m,不考虑空气阻力。(g 取 10m/s2)则以下结果正确的是()A.小球到达 D
14、的速度为 5m/sB.小球运动到 B 点时对轨道的压力为 0.9NC.从 A 点到 B 点过程中小球克服摩擦阻力做的功为 0.1JD.B、D 两点间的水平距离为 1.2m8.AD解析本题考查受力分析、牛顿第三定律、平抛运动特点、速度合成和分解、圆周运动和动能定理。小球从 B 点到 D 点做平抛运动,平抛运动可处理成水平方向的匀速和竖直方向的自由落体,由竖直方向的自由落体运动可得:smghvBDD/42竖,由下落时间ghtBD2可 得 t=0.4s,根 据 速 度 的 合 成 和 分 解 可 知5cos竖DDvvm/s、3水Dvm/s,B、D 两点的水平距离为tvxD水1.2m,故 A、D 正确
15、;小球在 B 点做圆周运动,根据牛顿第二定律RvmmgF2及牛顿第三定律得小球运动到 B 点时对轨道的压力 F=1.9N,B 错误;在 A 到 B 过程中应用动能定理221 mvwmgRf 可得克服摩擦阻力做功为 0.55J,故 C 错误。二实验题(共 2 小题,共 15 分)(6 分)为了验证碰撞中动量守恒,某同学设计了如下实验将一质量为1m 的 A 小球放于粗糙程度为 u 的水平面上;将另一与 A 尺寸一样质量为2m)(12mm 大于的小球 B 系于绳的一端,绳的另一端固定在 A 的正上方o 点,且绳长刚好等于o 点到 A的上面距离。现将 B 拉至与竖直成一定角度让其释放。为了完成实验需要
16、哪些测量工具需要直接测量的物理量是能反映碰撞中守恒表达式为命题立意:考查对碰撞的理解,机械能守恒、及运动学公式的应用,意在考学生的推理能力和理解能力答案:刻度尺(2 分)s21、hh(2 分)usmhmhm12212(210.(6 分)为了测量金属丝的电阻率,实验室提供了以下仪器:A.待测量的金属丝 Rx,电阻约为 3B.刻度尺、螺旋测微器、导线若干、开关一个及电源(电动势为 12v,内阻不计)C.电阻不计的两个电流表 A1:量程为 3AA2:量程为 12AD.一个量程为 10mA,内阻为 rg=1的灵敏电流表 G 一个E.定值电阻两个阻值分别为 R 1=99R2=999F.滑动变阻器两个 R
17、3(阻值范围 0-5)R4(阻值范围 0-500)(1)如下图所示是用螺旋测微器测的金属丝截面直径情况,则截面直径 d=mm(2)设计一个便于测量且误差较小的实验电路图画于下图方框中(应标明各仪器符号)(3)用实验所得到的物理量表述出电阻率(用各物理量字母表述,且要说明字母物理意义)9.(1)d=5。603mm(5。602mm-5。604mm 均对)(2 分)(2)如图所示(2 分)(3)LIdRrIgg1224)(Ig 为 G 的示数、I1为 A1的示数、L 为金属丝的长度)(2 分)解析本题考查螺旋测微器的使用、电表的改装及欧姆定律和电阻定律。由于无电压表,所以首先应将量程为 10mA 的
18、 G 表改装成量程为接近 12v 的电压表,改装方法串接一个阻值为 999的电阻。由于待测电阻阻值较小,所以电流表应采用外接,同时滑动变阻器采用限流式。mghE p。三计算题11.(创新题)(14 分)如图所示,竖直平面内固定水平平台与固定倾斜传输带在 B 点平滑连接,现将一质量为 2kg 的物体静止放在与 B 点相距为 7.5m 的平台上 A 点。已知物体与平台间的滑动摩擦因数为 u1=0.1;传输带长 5.5m,与水平面夹角为 300,物体与传输带间的滑动摩擦因数为 u2=33 且传输带始终以 7m/s 的速度顺时针匀速转动。现对物体施加大小为 F=6N 方向水平向右的恒力作用,作用 2s
19、 后撤去此力。(最大静摩擦力大于滑动摩擦力,g 取 10m/s2)求:(1)物体到达 B 点的速度。(2)物体在传输带上运动的时间。11.(14 分)解析本题考查受力分析、牛顿第二定律、运动学公式的综合应用。(1)第一过程:力 F作用 2s 内,由受力分析和牛顿第二定律可得加速度211/2smmmguFa(1 分)此过程发生的位移为mtax421211(1 分)末速度为smtav/411(1 分)第二过程:从撤去 F 到运动到 B 点过程。由受力分析和牛顿第二定律知此过程加速度为212/1smga(1 分)此过程中发生的位移为 x1=3.5m根据1221222xavv可知到达 B 点的速度sm
20、v/32(2 分)由1212tavv可得第二过程时间为 t1=1s(1 分)(2)第三过程:从滑上传输带到与传输带速度相同。由于smv/32 7m/s,所以物块到达传输带之后传输带将给物体一个沿斜面向下的滑动摩擦力,根据受力分析及牛顿第二定律可知,此时物体的加速度为223/10cossinsmguga(2 分)由232tavv带、22322221tatvx可知 t2=0.4s,x2=2m(2 分)即经过 0.4s、运动了 2m 后与传输带速度达到相同。第四过程:由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力,所以当物块达到与传输带速度相同之后,将做匀速运动,则到达传输带底端,经历的时间为svxt5.05.52
21、3带m(2 分)所以物体在传输带上运动的总时间 t=t2+t3=0.9s(1 分)12.(18 分)如图所示,在竖直平面 xoy 坐标系第二象限-LX0 区域内存在无上边界大小为 E、方向沿 x 轴正方向的匀强电场,第一象限存在充满整个象限大小未知、方向沿y轴负方向的匀强电场。第四象限存在充满整个象限与竖直平面垂直的未知匀强磁场,第三象限无任何场存在。现一质量为 m,带电量为+q 的粒子从坐标为(-L,L)的 A 点由静止出发,经两个电场作用后从坐标(2L,0)B 处进入磁场中,最终从坐标(-2L,0)C 处进入第二象限,进入时速度方向与 x 轴负向成 450。(不计粒子重力)求:(1)第一象
22、限中的电场强度大小及粒子进入磁场时的速度;(2)磁感应强度大小和方向,以及粒子从开始运动到再次进入第二象限所用时间。12.(1)EE 1(2)垂直纸面向外,大小qLEmB2(3)运动总时间为EqmLEqmLt223解析本题考查带电粒子在电场中的加速和偏转问题。(1)第一阶段:粒子在第二象限中电场力作用下做匀加速直线运动。设出第二象限时速度为1v,运动时间为 1t由动能定理可知:2121 mvEqL 得:mEqLv21(2 分)运动加速度为:mEqa 1从而可得在第二象限运动时间EqmLt21(1 分)第二阶段:在第一象限做类平抛运动。令第一象限电场强度大小为1E、到达 B 点时速度为 v、B
23、点竖直分速度为2v、速度与 x 轴夹角为,根据类平抛处理方式有以下关系式:2221vvv(1)(1 分)Ltv221(2)(1 分)Ltv222(3)(1 分)212tmqEv(4)(1 分)12tanvv(5)(1 分)由以上 5 式可得mEqLvv221EqmLtt221mEqLv2045(1 分)EE 1(1 分)(2)第三阶段:在洛伦兹力作用下在磁场中做匀速圆周运动,出磁场之后由于无力作用粒子将做匀速直线运动,最后进入第二象限;根据进入第二象限的速度方向情况,可画轨迹图如下,由几何知识可知粒子在磁场中的轨迹为半圆,且半径 r=L2(2 分)由左手定则可知磁场垂直纸面向外。根据粒子在磁场
24、中做圆周运动规律知:qBmvr(1 分)qBmt3(1 分)解得:qLEmB2,(1 分)EqmLt23(1 分)第四阶段:由 D 到 C 做匀速直线运动,由vLt224 得EqmLt24(1 分)所以运动的总时间为EqmLEqmLttttt2234321(1 分)四选做题13.【物理选修 3-3】(15 分)(1)(6 分)下列说法正确的是()A.一定质量理想气体,温度降低,则其内能一定减小B.布朗运动就是液体分子无规则运动C.当分子距离减小时,分子力一定减小D.热量不可能自发地由低温物体传给高温物体E.完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果13.(1)ADE解析(1)本题考
25、查对热学概念的理解。理想气体的内能只由温度决定,温度降低时内能减小,A 正确;布朗运动是小颗粒在液体分子撞击下的无规则运动,不是液体分子的无规则运动,布朗运动是液体分子无规则运动的一种体现方式,而非液体分子的运动,B 错误;当分子间距离减小时,分子引力和分子斥力都在减小,但分子力是分子引力与分子斥力的合力,分子力不一定减小,C 错误;热量可自发地由高温物体传给低温物体,若要让低温传给高温一定要采取相应的手段,D 正确;完全失重情况下,重力对水滴没有作用效果,水滴成球状是液体表面张力造成的,E 正确。(2)(9 分)如图所示,两端开口、内表面光滑的 U 形管处于竖直平面内,两活塞 A、B 静止于
26、左、右两管中的同一高度 h 处,将管内气体(可视为理想气体)密封,此时管外空气的压强为Pap5010,左管和水平管的横截面积都为2110cmS,右管的横截面积为2220cmS,水平管的长度为 2h,已知活塞 A 的质量为kgmA5,两活塞的厚度略大于水平管的直径,管内气体温度不变。(重力加速度2/10smg)(i)求活塞 B 的质量;(ii)若在两活塞上分别加上质量为 m=10kg 的重物,求两活塞稳定后的高度。(结果用 h表示)(2)(i)kgmB10(ii)hhB87解析(2)本题考查理想气体等温变化规律。(i)对于封闭的气体,其初始压强为20101SgmpSgmppBA(2 分)由此式可得kgmB10(2 分)(ii)对于封闭的气体,其初始压强paSgmppA5101105.1,体积2113hShSV(2 分)在两活塞上分别加上质量kgm10的重物时,活塞 A 会下降到 U 形管底部而静止,设活塞 B 稳定后的高度为Bh,则此时气体的压强为21252022102ShhSVPaSgmmppBB,体积为)(2 分)根据玻意耳定律可得2211VpVp可得hhB87(2 分)