1、物理试题14.如图所示,一根固定直杆与水平方向夹角为,将质量为m1的滑块套在直杆上,通过轻绳悬挂质量为m2的小球,杆与滑块之间的动摩擦因数为。通过某种外部作用,使滑块和小球瞬间获得初动量后,撤去外部作用,发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动,且轻绳与竖直方向的夹角。则滑块的运动情况是A. 速度方向沿杆向下,正在均匀减小B. 速度方向沿杆向下,正在均匀增大C. 速度方向沿杆向上,正在均匀减小D. 速度方向沿杆向上,正在均匀增大15.如图所示,竖直平面内有A、B、C三点,三点连线构成一直角三角形,AB边竖直,BC边水平,D点为BC边中点。一可视为质点的物体从A点水平抛出,轨迹经过D点,与AC交于E
2、点。若物体从A运动到E的时间为tl,从E运动到D的时间为t2,则tl:t2为()A. 1:1B. 1:2C. 2:3D. 1:316.如图所示,设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,金星自身的半径是火星的n倍,质量为火星的k倍。不考虑行星自转的影响,则()A. 金星表面的重力加速度是火星的kn倍B. 金星的“第一宇宙速度”是火星的kn倍C. 金星绕太阳运动的加速度比火星小D. 金星绕太阳运动的周期比火星大17.如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈和,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(为细导线).两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,
3、再进入磁场,最后落到地面,运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈、落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力,已知线框电阻与导线长度成正比,与导线横截面积成反比,则()A. v1v2,Q1Q2B. v1=v2,Q1=Q2C. v1v2,Q1=Q2D. v1=v2,Q1Q218.如图甲所示,两个等量正电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、O三点.一个带电量大小为210-3 C、质量为1g的小物块从A点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处的切线斜率最大(图中标出了该切线),则下列说法正确的是()
4、A. 小物块带正电B. AO两点电势差UAO=9VC. B点为中垂线上电场强度最大的点,场强大小E=1V/mD. 由A到O的过程中小物块的电势能先减小后变大19.如图,一理想变压器输入端接交流恒压源,输出端电路由R1、R2、R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5:1改为10:1后()A. 流经R1的电流减小到原来的14B. R2两端的电压增加到原来的2倍C. R3端的电压减小到原来的12D. 电阻上总的热功率减小到原来的1420如图所示,光滑“”形金属导体框平面与水平面间的夹角为.导体框两侧对称,ab间距离为L,上端接入阻值为R的电阻ab以上区域内有垂直于导体框平面的磁感应强度为B
5、的匀强磁场质量为m的金属棒MN与导体框始终接触良好,由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动,进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻R.已知金属棒上升、下降经过ab处的速度大小分别为v1、v2,不计导体框、金属棒的电阻及空气阻力下列说法中正确的是 ( )A. 金属棒上升时间小于下降时间B. v2的大小可能大于mgRsinB2L2C. 上升过程中电阻R产生的焦耳热比下降过程的大D. 金属棒上升、下降经过ab处的时间间隔为v1+v2gsin21.某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所示,光滑轨道中间部分水平,右侧为位于竖直平面内半径R=0.64m的半圆,且半圆在最低点与水
6、平部分相切。5个大小相同的小球并列静置于水平部分,相邻球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为0、1、2、3、4,且每球质量与其相邻左球质量之比皆为k。将0号球向左拉至左侧轨道距水平部分高h=0.1m处,然后由静止释放,使其与1号球相碰,1号球再与2号球相碰所有碰撞皆为弹性正碰,且碰撞时间忽略不计,不计空气阻力,小球可视为质点,重力加速度为。则下列说法正确的是()A. 若k=1,释放0号球后,看到5(04)个小球一起向右运动B. 若k=1,释放0号球后,看到只有4号球向右运动C. 若k1,要使4号球碰撞后能过右侧轨道的最高点,则k应满足0k2-1D. 若k1,要使4号球碰撞后能过右侧轨道的最高
7、点,则k应满足2-1k122.(5分)2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:()如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。()调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。()该同
8、学选取部分实验数据,画出了2L/t-t的图象,利用图象数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6m/s2。()再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验。回答以下问题:(1)当木板的倾角为37时,所绘图象如图乙所示。由图象可得,物块过测量参考点时速度的大小为_m/s2;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_m/s2(结果均保留2位有效数字)。(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为_m/s2(结果保留2位有效数字sin370=0.60,cos370=0.80),23.(10分)在一次科技创新活动中,某同学制作了一个可用电流表测量小
9、孔深度的深度尺。原理如图:R1是一根长20cm、阻值20的均匀电阻丝,轻弹簧左端固定,右端连接金属滑片P和硬质直杆,用手柄推直杆向右移动进入小孔可以测出小孔深度L。滑片P恰好处于a端,被测深度为0。闭合S,向右推直杆,使滑片P滑到b端,调节电阻箱R2使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V,内阻r=1,电流表的量程为00.60A,内阻不计,P与R1接触良好。(1)电阻箱R2接入电路的阻值为_;(2)电流表的刻度标示为测量深度的深度值时,深度值的分布是_(填均匀或不均匀)的;(3)5cm的深度值应标记在电流表刻度值为_A的位置;(4)要通过线性图象直观反映电流表示数I与深度L的关系,可作下列哪个
10、图象():A.1I-L BI-1L C1I-1L D.IL(5)若电源电动势6V不变,电源内阻因长时间使用变成n倍(n为已知值且1n10),仅需调节电阻箱阻值为kR2,又可以正常使用该深度尺,则题中k=_。24.(12分)如图所示,ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道,其中AB部分是半径为R的14圆弧形道,BCD部分是固定的水平管道,两部分管道恰好相切于B.水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形,MN连线过C点且垂直于BCD.两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点,电荷量分别为+Q和-Q.现把质量为m、电荷量为+q的小球(小球直径略小于管道内径,小球可视为点电荷),由管道的A处
11、静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:(1)小球运动到B处时受到电场力的大小;(2)小球运动到C处时的速度大小;(3)小球运动到圆弧最低点B处时,小球对管道压力的大小25.(20分)如图1所示,在绝缘光滑水平桌面上,以O为原点、水平向右为正方向建立x轴,在0x1.0m区域内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长L=0.5m、电阻R=0.25的正方形线框abcd,当平行于磁场边界的cd边进入磁场时,在沿x方向的外力F作用下以v=1.0m/s的速度做匀速运动,直到ab边进入磁场时撤去外力。若以cd边进入磁场时作为计时起点,在0t1.0s内磁感应强度B的大小与时间t的关系如图2所示,
12、在0t1.3s内线框始终做匀速运动。(1)求外力F的大小;(2)在1.0st1.3s内存在连续变化的磁场,求磁感应强度B的大小与时间t的关系;(3)求在0t1.3s内流过导线横截面的电荷量q。33.【物理一选修3-3】(15分)(1)下列说法中正确的是()(5分)A.一定量100的水变成100的水蒸气,其分子之间的势能增加B.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越小C.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”D.在真空、高温糸件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力(2
13、)(10分)如图甲所示为一个倒立的U形玻璃管,A、B两管竖直,A管下端封闭,B管下端开口并与大气连通。已知A、B管内空气柱长度分别为hA=6cm、hB=10.8cm。管内装入水银液面高度差h=4cm。欲使A、B两管液面处于同一水平面,现用活塞C把B管开口端封住并缓慢推动活塞C(如图乙所示)。已知大气压为p0=76cmHg。当两管液面处于同一水平面时,求:A管封闭气体压强pA活塞C向上移动的距离x。物理答案14. C15. A16. B17. D18. C19 CD20. ACD21. BC22. (1)0.32或0.33;3.1;(2)9.4。23. (1)9;(2)不均匀;(3)0.24;(
14、4)A;(5)10-n924. 解:(1)设小球在圆弧形管道最低点B处分别受到+Q和-Q的库仑力分别为F1和F2.则F1=F2=kqQL2 小球沿水平方向受到的电场力为F1和F2的合力F,由平行四边形定则得F=2F1cos60 联立得F=kqQL2 (2)管道所在的竖直平面是+Q和-Q形成的合电场的一个等势面,小球在管道中运动时,小球受到的电场力和管道对它的弹力都不做功,只有重力对小球做功,小球的机械能守恒,有mgR=12mvC2-0 解得vC=2gR (3)设在B点管道对小球沿竖直方向的压力的分力为NBy,在竖直方向对小球应用牛顿第二定律得NBy-mg=mvB2R vB=vC联立解得NBy=
15、3mg设在B点管道对小球在水平方向的压力的分力为NBx,则NBx=F=kqQL2圆弧形管道最低点B处对小球的压力大小为NB=NBx2+NBy2=9m2g2+(kqQL2)2.由牛顿第三定律可得小球对圆弧管道最低点B的压力大小为NB=NB=9m2g2+(kqQL2)2答:(1)小球运动到B处时受到电场力的大小为kQqL2;(2)小球运动到C处时的速度大小为2gR;(3)小球运动到圆弧最低点B处时,小球对管道压力的大小为9m2g2+(kqQL2)225. 解:(1)根据图2可得,在t=0时B0=0.25T回路电流I=B0LvR安培力FA=B0IL根据平衡条件可得:F=FA,联立解得:F=0.062
16、5N;(2)匀速出磁场,电流为0,磁通量不变,则有:1=t1=1.0s时,B1=0.5T,磁通量1=B1L2t时刻,磁通量=BLL-v(t-t1)得B=16-4t;(3)根据法拉第电磁感应定律,q=It=tRt=R可得:0t0.5s电荷量:q1=B0L2R=0.25C0.5st1.0s电荷量q2=B1L2-B0L2R=0.25C总电荷量:q=q1+q2=0.5C。答:(1)外力F的大小为0.0625N;(2)在1.0st1.3s内存在连续变化的磁场,磁感应强度B的大小与时间t的关系为B=16-4t;(3)在0t1.3s内流过导线横截面的电荷量为0.5C。33. (1)ADE(2)108cmHg 5.2cm解:对A气体利用理想气体的等温变化方程求解;由大气压的数值和水银柱的高度求出封闭气体的压强,A气体和B气体间的联系是之间的水银柱平衡和连通器的原理,根据等温变化的方程求解某状态的体积,进而活塞移动的距离.设A、B两管的横截面积为S,以A管封闭气体为研究对象,初状态:,设末状态的压强为,体积为从初状态到末状态,设A管水银面下降h,则B管水银面上升也为h由波意耳定律有:由以上各式得:以B管封闭的气体为研究对象,设活塞向上移动距离为x初状态:,末状态:,由波意耳定律有:由以上各式得:x=5.2cm