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文檔簡介
高二物理
第一部分
一、本部分共14題,每題3分,共42分。在每題列出的四個選項中,選出最符合題目要求
的一項。
1.下列關于物理學史的敘述不正確的是()
A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,表明原子具有核式結構
B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,表明原子核內部具有結構
C.玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律
D.愛因斯坦的光電效應方程可以很好地解釋光電效應現(xiàn)象
2.有關紅、綠、紫三束單色光,下述說法正確的是()
A紅光頻率最大
B.在空氣中紅光的波長最小
C.紅光光子的能量大于綠光光子的能量
D.用同一雙縫干涉裝置看到的紫光相鄰兩條亮條紋間距最小
3.納米微吸材料是一種新型材料。如圖所示,一手機被吸附在由納米微吸材料制成的手機支架上,此時手
機處于靜止狀態(tài)。若手機質量為〃?,手機和水平面的夾角為6,重力加速度為g,手機支架對手機的作用
力大小為()
A.mgB.mgsmd
C.mgcos0D.mgtan0
4.如圖所示,長為/的細繩下方懸掛一小球”,繩的另一端固定在天花板上O點處。將小球向右拉開,使
細繩與豎直方向成一小角度(小于5。)后由靜止釋放,并從釋放時開始計時。小球相對于平衡位置。的
水平位移為x,向右為正,則小球在一個周期內的振動圖像為()
5.一定質量的理想氣體從狀態(tài)。開始,經歷a。、be、感三個過程回到原狀態(tài)。其V—T圖像如圖所
示,下列說法正確的是()
A.ab過程中外界對氣體做功
B.過程中氣體從外界吸熱
C.處于狀態(tài)c的氣體壓強最大
D.處于狀態(tài)a的氣體分子的平均動能最大
6.如圖所示,“為在地球赤道表面隨地球一起自轉的物體,人為繞地球做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星,軌道
半徑可近似為地球半徑。假設a與b質量相同,地球可看作質量分布均勻的球體,比較物體a和衛(wèi)星6
A.角速度大小近似相等
B.線速度大小近似相等
C.向心加速度大小近似相等
D.所受地球引力大小近似相等
7.如圖所示,物塊放在與水平面夾角為e的傳送帶上,且始終與傳送帶相對靜止。關于物塊受到的摩擦力
f,下列說法正確的是()
A.當傳送帶勻速向上運動時,,的方向一定沿傳送帶向下
B.當傳送帶減速向上運動時,f的方向一定沿傳送帶向上
C.當傳送帶加速向上運動時,/的方向一定沿傳送帶向上
D.當傳送帶加速向下運動時,/的方向一定沿傳送帶向下
8.交流發(fā)電機的示意圖如圖所示,當線圈ABCO繞垂直于磁場方向的轉軸OO'勻速轉動時,電路中產生
的最大電流為已知線圈轉動的周期為T,下列說法正確的是()
OE
A.圖示位置磁通量最大,磁通量的變化率最大
B.圖示位置電流最大,方向為A-B
C.從圖示位置開始經過二,電流方向將發(fā)生改變
4
27r
D.從圖示位置計時,線圈中電流,隨時間,變化的關系式為,,=/“Z苗7,
9.如圖所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流,R為定值電阻,&為滑動變阻器,電流表、電壓
表均可視為理想電表,不考慮導線電阻對電路的影響。將滑動變阻器&的滑片P向上移動過程中,下列
說法正確的是()
恒流源R
L_
A.電路中總電阻減小
B.電流表的示數(shù)減小
C.電壓表的示數(shù)減小
D.恒流源輸出功率減小
10.如圖所示,以點電荷-Q為球心畫出兩個球面1和2,半徑分別為凡和〃點位于球面1上,b點位
于球面2上。下列說法正確的是()
A.4點電勢高于6點電勢
B.6兩點場強比為
C.穿過球面1的電場線總條數(shù)比穿過球面2的多
D.將帶正電的點電荷q從“點移動到b電勢能減小
11.如圖所示,某帶電粒子(重力不計)由M點以垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中,
穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為6=30°,磁場的磁感應強度大小為8。由此推斷該帶電粒
子()
A.帶負電且動能不變
B.運動軌跡為拋物線
V
C.電荷量與質量的比值為丁
dB
D.穿越磁場的時間為——
3v
12.將質量為,"的物體從地面豎直向上拋出,一段時間后物體又落回拋出點。在此過程中物體所受空氣阻
力大小不變,下列說法正確的是()
A.上升過程的時間大于下落過程的時間
B.上升過程中機械能損失小于下落過程中機械能損失
C.上升過程的動能減小量大于下落過程的動能增加量
D.上升過程動量變化量小于下落過程的動量變化量
13.某同學通過實驗測定阻值約為5。的電阻R,,用內阻約為3kC的電壓表,內阻約為0.125C的電流表
進行測量。他設計了圖甲和圖乙兩種電路,下列說法正確的是()
A.實驗中應采用圖甲電路,此電路測得的4偏大
B.實驗中應采用圖乙電路,此電路測得的R,偏大
C.實驗中應采用圖甲電路,誤差主要是由電壓表分流引起的
D.實驗中應采用圖乙電路,誤差主要是由電流表分壓引起的
14.“血沉”是指紅細胞在一定條件下沉降的速度,在醫(yī)學中具有重要意義。測量“血沉”可將經過處理后的血
液放進血沉管內,由于重力作用,血液中的紅細胞將會下沉。設血沉管豎直放置且足夠深,紅細胞的形狀
為球體。已知紅細胞下落受到血液的粘滯阻力表達式為/=6叼rv,其中為血液的粘滯系數(shù),r為紅細
胞半徑,口為紅細胞運動的速率。若某血樣中半徑為r的紅細胞,由靜止下沉直到勻速運動的速度為匕“,
紅細胞密度為自,血液的密度為夕2。以下說法正確的是()
A該紅細胞先做勻加速運動,后做勻速運動
汕匕”
B.該紅細胞的半徑可表示為廠=
2g但一夕2)
C.若血樣中紅細胞的半徑較小,則紅細胞勻速運動的速度較大
D.若采用國際單位制中的基本單位來表示〃的單位,則其單位為「當
m-s
第二部分
二、本部分共6題,共58分。
15.物理實驗一般涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如:
(1)實驗儀器。在“練習使用多用表''實驗時,某同學用多用表的電阻“xlO”檔測定值電阻阻值,表盤的示
數(shù)如圖所示,則該阻值R=Q。
(2)數(shù)據(jù)分析。某同學用插針法測定一個半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后,做出的光路圖如圖所
示。0為圓心,已知AB的長度為A。的長度為乙,CQ的長度為4,。。的長度為%,則此玻璃磚的折
射率可表示為
(3)實驗原理。用橡皮筋、細繩套和彈簧測力計完成“探究兩個互成角度力的合成規(guī)律”實驗。兩同學根
據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別做出的力的圖示如圖甲、乙所示。你認為哪位同學實驗過程有問題?請說明你的理由
16.探究向心力大小F與物體的質量相、角速度。和軌道半徑r的關系實驗。
(1)本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的:
A.探究平拋運動的特點
B.探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系
C.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律
D.探究加速度與物體受力、物體質量的關系
(2)某同學用向心力演示器進行實驗,實驗情景如甲、乙、丙三圖所示。
甲乙,丙
a.三個情境中,圖_______是探究向心力大小尸與質量,”關系(選填“甲”、"乙"、"丙”)。
b.在甲情境中,若兩鋼球所受向心力的比值為1:4,則實驗中選取兩個變速塔輪的半徑之比為
17.某物理興趣小組利用傳感器進行探究,實驗裝置原理如圖所示。裝置中水平光滑直槽能隨豎直轉軸一
起轉動,將滑塊套在水平直槽上,用細線將滑塊與固定的力傳感器連接。當滑塊隨水平光滑直槽一起勻速
轉動時,細線的拉力提供滑塊做圓周運動需要的向心力。拉力的大小可以通過力傳感器測得,滑塊轉動的
角速度可以通過角速度傳感器測得。
(1)小組同學先讓一個滑塊做半徑r為0.14m的圓周運動,得到圖甲中①圖線。然后保持滑塊質量不
變,再將運動的半徑r分別調整為0.12m、0.10m,0.08m,0.06m,在同一坐標系中又分別得到圖甲
(2)對①圖線的數(shù)據(jù)進行處理,獲得了E-x圖像,如圖乙所示,該圖像是一條過原點的直線,則圖像橫
坐標x代表的是。
(3)對5條/-。圖線進行比較分析,得出①一定時,Eocq的結論。請你簡要說明得到結論的方法
18.如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置,寬度L=0.4m,一端連接R=1C的電阻。導軌所在
空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度3=1T。導體棒MN
放在導軌上,其長度恰好等于導軌間距,與導軌接觸良好。導軌和導體棒的電阻忽略不計。在平行于導軌
的拉力F作用下,導體棒由靜止開始沿導軌向右以a=lm/s2的加速度勻加速運動,已知導體棒的質量
/n=0.1kg?求:
(1)速度u=5m/s時,導體棒MN中感應電流/的大小和方向;
(2)請推導拉力/隨時間f變化的關系式;
(3)若在f=5s時撤掉拉力,求從撤掉拉力到導體棒停止運動的過程中,導體棒克服安培力所做的功
XXXMKX
x|X~XX
x|Jj?xxFxB
xlXXIXX
xxxNxx
19.如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道固定在豎直平面內,半圓與光滑水平地面相切于最低點A。質量
為,"的小球以初速度均從A點沖上豎直圓環(huán),沿軌道運動到8點飛出,最后落在水平地面上的C點,重
力加速度為g,不計空氣阻力。
(1)求小球運動到軌道末端B點時的速度大小v;
(2)求A、C兩點間的距離x;
(3)若半圓形軌道不光滑,小球仍以初速度%從A點沖上半圓軌道后,恰好能沿軌道運動到B點飛出,
落在水平地面上。點。請你在圖中標出。點的大致位置;并求出小球落在C點時動能與落在。點時動能
的差值△£一
20.類比是研究問題的常用方法。
(1)情境1:如圖甲所示,設質量為町的小球以速度%與靜止在光滑水平面上質量為加2的小球發(fā)生對心
碰撞,碰后兩小球粘在一起共同運動。求兩小球碰后的速度大小也
(2)情境2:如圖乙所示,設電容器G充電后電壓為。0,閉合開關K后對不帶電的電容器放電,達
到穩(wěn)定狀態(tài)后兩者電壓均為U;
&請類比(1)中求得的V的表達式,寫出放電穩(wěn)定后電壓U與G、G和4的關系式;
b.在電容器充電過程中,電源做功把能量以電場能的形式儲存在電容器中。圖丙為電源給電容器G充電
過程中,兩極板間電壓〃隨極板所帶電量q的變化規(guī)律。請根據(jù)圖像寫出電容器G充電電壓達到時儲
c
存的電場能E;并證明從閉合開關K到兩電容器電壓均為。的過程中,損失的電場能八七=尸不£;
d+C2
(3)類比情境1和情境2過程中的“守恒量”及能量轉化情況完成下表。
情境1情境2
動量守恒
c
損失電場能>E
G+。2
減減少少的的機機械械能能轉轉化化為為內內能能
甲乙丙
21.2021年4月我國空間站天和核心艙成功發(fā)射,核心艙首次使用了一種全新的推進裝置一一霍爾推力
器。其工作原理簡化如下:如圖甲所示,推力器右側陰極逸出(初速度極小)的一部分電子進入放電室
中,放電室內由沿圓柱體軸向的電場和環(huán)形徑向磁場組成,電子在洛倫茲力和電場力的共同作用下運動,
最終大多數(shù)電子被束縛在一定的區(qū)域內,與進入放電室的中性推進劑工質(伍原子)發(fā)生碰撞使其電離;
電離后的低離子在磁場中的偏轉角度很小,其運動可視為在軸向電場力作用下的直線運動,飛出放電室后
與陰極導出的另一部分電子中和并被高速噴出,霍爾推力器由于反沖獲得推進動力。設某次核心艙進行姿
態(tài)調整,開啟霍爾推力器,電離后的抵離子初速度為0,經電壓為U的電場加速后高速噴出,急離子所形
成的等效電流為已知一個敬離子質量為機,電荷量為4,忽略離子間的相互作用力和電子能量的影響,
求:
(1)單位時間內噴出債離子的數(shù)目M
(2)霍爾推力器獲得的平均推力大小F;
(3)放電室中的電場和磁場很復雜,為簡化研究,將圖甲中磁場和電場在小范圍內看做勻強磁場和勻強
電場,俯視圖如圖乙所示,設磁感應強度為8,電場強度為E
?選取從陰極逸出的某電子為研究對象,初速度可視為0,在小范圍內運動的軌跡如圖,已知電子質量為
me,電荷量為e,忽略電子間,電子與離子間的相互作用力,求電子在沿軸向方向運動的最大距離H。
XXXX
(
XX''X
陽極電子
軸向電場
xX、3
陰極
圖甲圖乙
高二物理
第一部分
一、本部分共14題,每題3分,共42分。在每題列出的四個選項中,選出最符合題目要求
的一項。
1.下列關于物理學史的敘述不正確的是()
A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,表明原子具有核式結構
B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,表明原子核內部具有結構
C.玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律
D.愛因斯坦的光電效應方程可以很好地解釋光電效應現(xiàn)象
【1題答案】
【答案】A
【解析】
【詳解】A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,盧瑟福的a粒子散射實驗,揭示了原子的核式結構,故A錯誤,符合題意;
B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,表明原子核內部具有復雜的結構,故B正確,不符合題意;
C.玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律,故C正確,不符合題意;
D.愛因斯坦的光電效應方程可以很好地解釋光電效應現(xiàn)象,故D正確,不符合題意。
故選Ao
2.有關紅、綠、紫三束單色光,下述說法正確的是()
A.紅光頻率最大
B.在空氣中紅光的波長最小
C.紅光光子的能量大于綠光光子的能量
D.用同一雙縫干涉裝置看到的紫光相鄰兩條亮條紋間距最小
【2題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.紅光的波長最長,頻率最小,故AB錯誤;
C.紅光的頻率小于綠光的頻率小,所以紅光光子的能量小于綠光光子的能量,故C錯誤;
D.根據(jù)公式
Ax=-2
d
紫光的波長最短,用同一雙縫干涉裝置看到的紫光相鄰兩條亮條紋間距最小,故D正確。
故選D。
3.納米微吸材料是一種新型材料。如圖所示,一手機被吸附在由納米微吸材料制成的手機支架上,此時手
機處于靜止狀態(tài)。若手機質量為小,手機和水平面的夾角為重力加速度為g,手機支架對手機的作用
力大小為()
A.mgB.mgsin0
C.mgcos0D.mgtan6
【3題答案】
【答案】A
【解析】
【詳解】手機受到重力、摩擦力、支持力、吸引力,手機支架對手機的作用力是指摩擦力、支持力、吸引力
的合力。手機處于靜止狀態(tài),由共點力的平衡可知,手機支架對手機的作用力應該與重力平衡,大小為〃吆,
方向豎直向上,A正確。
故選Ao
4.如圖所示,長為/的細繩下方懸掛一小球",繩的另一端固定在天花板上。點處。將小球向右拉開,使
細繩與豎直方向成一小角度(小于5。)后由靜止釋放,并從釋放時開始計時。小球相對于平衡位置。的
水平位移為x,向右為正,則小球在一個周期內的振動圖像為()
【4題答案】
【答案】A
【解析】
【詳解】從釋放時開始計時,即f=0時小球的位移為正向最大,故A符合題意,BCD不符合題意。
故選Ao
5.一定質量的理想氣體從狀態(tài)。開始,經歷ab、be、或三個過程回到原狀態(tài)。其V—T圖像如圖所
示,下列說法正確的是()
A.過程中外界對氣體做功
B.過程中氣體從外界吸熱
C.處于狀態(tài)c的氣體壓強最大
D.處于狀態(tài)a的氣體分子的平均動能最大
【5題答案】
【答案】C
【解析】
詳解】A.過程中,體積增大,氣體對外做功,A錯誤;
B.恒過程中,溫度降低,氣體內能減小,△〃<();體積不變,W=0o由熱力學第一定律
△U=W+Q
可知,Q<0,故氣體對外放熱,B錯誤;
C.由理想氣體狀態(tài)方程
可知
故V—T圖像中等壓線為過原點的一次函數(shù)。且斜率與壓強成反比,由圖可知c點與原點連線的斜率最
小,故處于狀態(tài)c的氣體壓強最大。C正確;
D.溫度是分子平均動能的標志,由圖可知,“點溫度最低,故〃點分子平均動能最小。D錯誤。
故選C。
6.如圖所示,〃為在地球赤道表面隨地球一起自轉的物體,匕為繞地球做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星,軌道
半徑可近似為地球半徑。假設。與b質量相同,地球可看作質量分布均勻的球體,比較物體a和衛(wèi)星b
A.角速度大小近似相等
B.線速度大小近似相等
C.向心加速度大小近似相等
D.所受地球引力大小近似相等
【6題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】B.由
GMmv~7
-)=m—
rr
可得
近地衛(wèi)星的半徑小于同步衛(wèi)星,則近地衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星;同步衛(wèi)星與地球自轉角速度相同,半
徑大于地球半徑,同步衛(wèi)星線速度大于“的線速度,則近地衛(wèi)星線速度大于。的線速度,故B
不符合題意;
A.近地衛(wèi)星線速度大于“的線速度,半徑近似相等,由
2萬
CD=——=
T
可知近地衛(wèi)星角速度大于。的角速度,故A不符合題意;
C.近地衛(wèi)星線速度大于〃的線速度,半徑近似相等,由
可知近地衛(wèi)星向心加速度大小大于。的向心加速度大小,故C不符合題意;
D.由萬有引力公式得
?GMm
F=—―
r
。與。質量相同,半徑近似相等,?與人所受地球引力大小近似相等,故D符合題意。
故選。
7.如圖所示,物塊放在與水平面夾角為。的傳送帶上,且始終與傳送帶相對靜止。關于物塊受到的摩擦力
f,下列說法正確的是()
A.當傳送帶勻速向上運動時,f的方向一定沿傳送帶向下
B.當傳送帶減速向上運動時,了的方向一定沿傳送帶向上
C.當傳送帶加速向上運動時,f的方向一定沿傳送帶向上
D.當傳送帶加速向下運動時,/的方向一定沿傳送帶向下
【7題答案】
【答案】C
【解析】
【詳解】A.物塊放在與水平面夾角為。的傳送帶上,且始終與傳送帶相對靜止,當傳送帶勻速向上運動時,
根據(jù)平衡條件知摩擦力與沿斜面向下的重力的分力等大反向,/的方向一定沿傳送帶向上,故A錯誤;
BD.當傳送帶減速向上運動或加速向下運動時,物塊始終與傳送帶相對靜止,由牛頓第二定律得
f+mgsin0=ma
當。=8$也夕時,靜摩擦力為零;當。>8$畝0時-,靜摩擦力沿斜面向下;當aVgsind
時,靜摩擦力沿斜面向上;故BD錯誤;
C.當傳送帶加速向上運動時,塊始終與傳送帶相對靜止,由牛頓第二定律得
f—mgsin0=ma
了的方向一定沿傳送帶向上,故C正確。
故選C。
8.交流發(fā)電機的示意圖如圖所示,當線圈A8C。繞垂直于磁場方向的轉軸。。勻速轉動時,電路中產生
的最大電流為(,已知線圈轉動的周期為丁,下列說法正確的是()
A.圖示位置磁通量最大,磁通量的變化率最大
B.圖示位置電流最大,方向為A-8
C.從圖示位置開始經過工,電流方向將發(fā)生改變
4
D.從圖示位置計時,線圈中電流,隨時間,變化的關系式為sin干24r
【8題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】ABC.圖示位置為中性面,磁通量最大,磁通量的變化率最小,電流最小,每經過一次圖示位置的
中性面,電流方向就改變一次,故ABC錯誤;
D.從圖示位置計時,線圈中電流i隨時間f變化的關系式為i=4$由亍:心故D正確。
故選D。
9.如圖所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流,R為定值電阻,&為滑動變阻器,電流表、電壓
表均可視為理想電表,不考慮導線電阻對電路的影響。將滑動變阻器尺的滑片尸向上移動過程中,下列
說法正確的是()
A.電路中總電阻減小
B.電流表的示數(shù)減小
C.電壓表的示數(shù)減小
D.恒流源輸出功率減小
【9題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A.滑動變阻器的滑片向上移動,接入電路的電阻變大,根據(jù)并聯(lián)電路的特征,電路中總電阻增大,
A錯誤;
BC.恒流源流出總電流不變,滑動變阻器的滑片向上移動,接入電路的電阻變大,電路中總電阻增大,
則并聯(lián)部分總電壓增大,即電壓表示數(shù)增大,則流過R的電流增大,由于總電流不變,則流過&的電流
減小,即電流表示數(shù)減小,B正確、C錯誤;
D.根據(jù)P=「R由,由于恒流源電流大小不變,總電阻變大,所以恒流源輸出功率增大,D錯誤。
故選Bo
10.如圖所示,以點電荷-Q為球心畫出兩個球面1和2,半徑分別為4和&,4點位于球面1上,分點位
于球面2上。下列說法正確的是()
A.a點電勢高于〃點電勢
B.〃兩點場強比為
C.穿過球面1的電場線總條數(shù)比穿過球面2的多
D.將帶正電的點電荷q從a點移動到b電勢能減小
【10題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A.點電荷-。的電場線指向點電荷,電勢沿電場線方向降低,則〃點電勢低于〃點電勢,故A錯
誤;
B.根據(jù)點電荷產生的電場公式
r
則“、b兩點場強比為
線=心
Eb&
故B正確;
C.穿過任何一個球面的電場線總條數(shù)相同,故C錯誤;
D.將帶正電的點電荷q從4點移動到從電勢升高,電勢能增加,故D錯誤。
故選B。
11.如圖所示,某帶電粒子(重力不計)由M點以垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中,
穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為6=30。,磁場的磁感應強度大小為瓦由此推斷該帶電粒
子()
A.帶負電且動能不變
B.運動軌跡為拋物線
V
C.電荷量與質量的比值為丁
dB
D.穿越磁場的時間為一
3v
【11題答案】
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)左手定則,粒子帶正電,故A錯誤;
B.該粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動,軌跡是圓周的一部分,故B錯誤;
C.根據(jù)牛頓第二定律
qvB=m—
r
又因為
sin30°=-
r
解得
q=v
m2dB
故C錯誤;
D.穿越磁場的時間為
t^—T
12
.2兀m
1=------
qB
解得
兀d
t=——
3v
故D正確。
故選D。
12.將質量為,"的物體從地面豎直向上拋出,一段時間后物體又落回拋出點。在此過程中物體所受空氣阻
力大小不變,下列說法正確的是()
A.上升過程的時間大于下落過程的時間
B.上升過程中機械能損失小于下落過程中機械能損失
C.上升過程的動能減小量大于下落過程的動能增加量
D.上升過程的動量變化量小于下落過程的動量變化量
【12題答案】
【答案】C
【解析】
【詳解】A.設空氣阻力大小為上升過程的加速度大小為0,由牛頓第二定律得
mg+f=max
解得
設下降過程的加速度大小為。2,由牛頓第二定律得
mg-f-ma2
解得
f
一—
%=gm
所以上升過程的加速度大小大于下降過程的加速度大小,由于上升和下降的位移相等,由運動學公式
1,
x--at
2
可知,上升過程的時間小于下落過程的時間,故A錯誤;
B.由于空氣阻力大小不變,上升過程和下降過程空氣阻力做的功相等,所以上升過程中機械能損失等于
下落過程中機械能損失,故B錯誤;
C.設物體從地面豎直向上拋出時的速度為%,物體落回到地面時的速度為V,由運動學公式得
Vp=2qx
2
v=2a2x
又因為
q>a2
所以
上升過程的動能減小量為
12
壟z=5明
下落過程的動能增加量為
Ar12
所以上升過程的動能減小量大于下落過程的動能增加量,故c正確;
D.上升過程動量的變化量為
=wv0
下落過程的動量變化量為
△Pi=mv
所以上升過程的動量變化量大于下落過程的動量變化量,D正錯誤。
故選C
13.某同學通過實驗測定阻值約為5c的電阻用內阻約為3kfi的電壓表,內阻約為0.125。的電流表
進行測量。他設計了圖甲和圖乙兩種電路,下列說法正確的是()
甲乙
A.實驗中應采用圖甲電路,此電路測得的尺偏大
B.實驗中應采用圖乙電路,此電路測得的段偏大
C.實驗中應采用圖甲電路,誤差主要是由電壓表分流引起的
D.實驗中應采用圖乙電路,誤差主要是由電流表分壓引起的
【13題答案】
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)
J-V-A=5后?。?£1
故應采用電流表外接法,即實驗中采用圖甲電路圖,由于電壓表的分流作用,使得測量的電流值偏大,則
根據(jù)
1
可知,測得電阻比真實值小,故ABD錯誤C正確。
故選C。
14.“血沉”是指紅細胞在一定條件下沉降的速度,在醫(yī)學中具有重要意義。測量“血沉”可將經過處理后的血
液放進血沉管內,由于重力作用,血液中的紅細胞將會下沉。設血沉管豎直放置且足夠深,紅細胞的形狀
為球體。已知紅細胞下落受到血液的粘滯阻力表達式為/=6叼rv,其中"為血液的粘滯系數(shù),7?為紅細
胞半徑,V為紅細胞運動的速率。若某血樣中半徑為r的紅細胞,由靜止下沉直到勻速運動的速度為5,
紅細胞密度為8,血液的密度為。2。以下說法正確的是()
A.該紅細胞先做勻加速運動,后做勻速運動
9〃匕”
B.該紅細胞的半徑可表示為廠=
2g3一夕2)
C.若血樣中紅細胞的半徑較小,則紅細胞勻速運動的速度較大
D.若采用國際單位制中的基本單位來表示〃的單位,則其單位為「當
ms
【14題答案】
【答案】B
【解析】
【詳解】A.設紅細胞質量為相,浮力為七,由牛頓第二定律
又因為
f=6叼rv
故紅細胞隨著速度的增大,粘滯阻力逐漸增大,加速度逐漸減小,紅細胞做加速度減小的加速運動,當加
速度減到零時,受力平衡,此后勻速運動,A錯誤:
B.紅細胞勻速時
mg=于+F咨
又因為紅細胞的質量為
浮力為
聯(lián)立可得
解得
B正確;
C.由上述分析可知若血樣中紅細胞的半徑較小,則紅細胞勻速運動的速度較小,C錯誤;
D.由粘滯阻力公式
f=6jrrjrv
可知
'7=即
故采用國際單位制中基本單位來表示〃的單位,應為理,D錯誤。
ms
故選Bo
第二部分
二、本部分共6題,共58分。
15.物理實驗一般涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如:
(1)實驗儀器。在“練習使用多用表''實驗時,某同學用多用表的電阻“xlO”檔測定值電阻阻值,表盤的示
數(shù)如圖所示,則該阻值/?=C。
(2)數(shù)據(jù)分析。某同學用插針法測定一個半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后,做出的光路圖如圖所
示。。為圓心,已知48的長度為4,A0的長度為4,8的長度為&,。。的長度為力,則此玻璃磚的折
射率可表示為
(3)實驗原理。用橡皮筋、細繩套和彈簧測力計完成“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗。兩同學根
據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別做出的力的圖示如圖甲、乙所示。你認為哪位同學實驗過程有問題?請說明你的理由
【15題答案】
【答案】①.180②.f③.乙同學;由甲乙兩幅力的圖示可知,F(xiàn),是實驗中用一個力單獨拉橡
皮筋到達。點的實際作用力,此力應與橡皮筋伸長的方向一致,圖乙中方向不在一條直線上,因此乙同學
做的實驗過程有問題
【解析】
【詳解】(1)[1]如圖歐姆表讀數(shù)為
18.0x10復=180復
(2)[2]如圖設圓的半徑為R,入射角為i,折射角為r,由幾何關系
sin/=—
R
.4
sinr=-
R
故折射率為
sinzI.
n------=—
sinrl3
(3)[3]乙同學有問題。由甲乙兩幅力的圖示可知,”是實驗中用一個力單獨拉橡皮筋到達。點的實際作
用力,此力應與橡皮筋伸長的方向一致,圖乙中方向不在一條直線上,因此乙同學做的實驗過程有問題。
16.探究向心力大小F與物體的質量〃八角速度“和軌道半徑r的關系實驗。
(1)本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的;
A.探究平拋運動的特點
B.探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系
C.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律
D.探究加速度與物體受力、物體質量的關系
(2)某同學用向心力演示器進行實驗,實驗情景如甲、乙、丙三圖所示
甲乙,丙
a.三個情境中,圖是探究向心力大小F與質量,"關系(選填“甲”、"乙”、“丙
b.在甲情境中,若兩鋼球所受向心力的比值為1:4,則實驗中選取兩個變速塔輪的半徑之比為
【16題答案】
【答案】①.BD②.丙(3).2:1
【解析】
【詳解】⑴⑴在這個實驗中,利用控制變量法來探究向心力的大小與小球質量,角速度,半徑之間的關系;
A.探究平拋運動的特點,例如兩球同時落地,兩球在豎直方向上的運動效果相同,應用了等效思想,故
A不符合題意;
B.當一個物理量與多個物理量相關時,應采用控制變量法,探究該物理量與某一個量的關系,如本實驗
中,保持原線圈輸入的S電一定,探究副線圈輸出的電壓3與和匝數(shù)〃2的關系,故B符合題意;
C.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律,即兩個分力與合力的作用效果相同,采用的是等效替代的思想,
故C不符合題意;
D.探究加速度與物體受力、物體質量的關系是通過控制變量法研究的,故D符合題意。
故選BDo
a.⑵根據(jù)
可知,要探究向心力大小F與質量,“關系,需控制小球的角速度和半徑不變,由圖可知,兩側采用皮帶傳
動,所以兩側具有相等的線速度,根據(jù)皮帶傳動的特點可知,應該選擇兩個塔輪的半徑相等,而且運動半
徑也相同,選取不同質量的小球,故丙符合題意。
b.⑶由圖可知,兩個球的質量相等,半徑相同,根據(jù)牛頓第二定律
F=mRco
F'=mRco
兩個塔輪邊緣的線速度相等
v-ra>
聯(lián)立可得兩個變速塔輪的半徑之比為
17.某物理興趣小組利用傳感器進行探究,實驗裝置原理如圖所示。裝置中水平光滑直槽能隨豎直轉軸一
起轉動,將滑塊套在水平直槽上,用細線將滑塊與固定的力傳感器連接。當滑塊隨水平光滑直槽一起勻速
轉動時,細線的拉力提供滑塊做圓周運動需要的向心力。拉力的大小可以通過力傳感器測得,滑塊轉動的
角速度可以通過角速度傳感器測得。
(1)小組同學先讓一個滑塊做半徑r為0.14m的圓周運動,得到圖甲中①圖線。然后保持滑塊質量不
變,再將運動的半徑廠分別調整為0.12m、0.10m.0.08m、0.06m,在同一坐標系中又分別得到圖甲
中②、③、④、⑤四條圖線。
F/N|
(2)對①圖線的數(shù)據(jù)進行處理,獲得了E-X圖像,如圖乙所示,該圖像是一條過原點的直線,則圖像橫
坐標X代表的是。
(3)對5條/-0圖線進行比較分析,得出①一定時,Eocq的結論。請你簡要說明得到結論的方法
【17題答案】
【答案】①.1(或機療等帶〃即可)②.探究尸與「的關系時,要先控制機和。不變,因此
可在尸―。圖像中找到同一個。對應的向心力,根據(jù)5組向心力F與半徑r的數(shù)據(jù),在F-r坐標系中描點作
圖,若得到一條過原點的直線,則說明尸與r成正比。
【解析】
【詳解】(2)[1]根據(jù)向心力的公式
F=marr
根據(jù)E-X圖像知,該圖像是一條過原點的直線,尸與X的圖像成正比,則圖像橫坐標X代表的是02(或
加療等帶療即可);
(3)[2]探究尸與r的關系時,要先控制機和。不變,因此可在/一。圖像中找到同一個①對應的向心
力,根據(jù)5組向心力F與半徑廠的數(shù)據(jù),在尸r坐標系中描點作圖,若得到一條過原點的直線,則說明F
與r成正比。
18.如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置,寬度L=0.4m,一端連接R=1C的電阻。導軌所在
空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度3=1T。導體棒MN放在導軌上,其長度恰好等于導軌問
距,與導軌接觸良好。導軌和導體棒的電阻忽略不計。在平行于導軌的拉力/作用下,導體棒由靜止開始
沿導軌向右以a=Im/s?的加速度勻加速運動,己知導體棒的質量機=O」kg。求:
(1)速度u=5m/s時,導體棒MN中感應電流/的大小和方向;
(2)請推導拉力尸隨時間/變化的關系式;
(3)若在f=5s時撤掉拉力,求從撤掉拉力到導體棒停止運動的過程中,導體棒克服安培力所做的功
憶
XXXMKX
xlXXXX
xn2?xxFxB
xlxXXX
xxxNxx
【18題答案】
【答案】(1)2A,N到M;(2)尸=0.1+0.16,;(3)1.25Jo
【解析】
【詳解】(1)感應電動勢為
E=BLv=1X0.4X5V=2V
根據(jù)閉合電路歐姆定律得
p2
/=—=-A=2A
R1
電流方向N到例。
(2)根據(jù)牛頓第二定律
F—BIL=ma
E=BLv
I』
R
v=at
解得
F=0.1+0.16/
(3)在f=5s時撤掉拉力,此時速度
u'=Q〃=5m/s
從撤掉拉力到導體棒停止運動的過程中,導體棒克服安培力所做的功
W==125J
2
19.如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道固定在豎直平面內,半圓與光滑水平地面相切于最低點A。質量
為,"的小球以初速度均從A點沖上豎直圓環(huán),沿軌道運動到B點飛出,最后落在水平地面上的C點,重
力加速度為g,不計空氣阻力。
(1)求小球運動到軌道末端B點時的速度大小V;
(2)求A、C兩點間的距離x;
(3)若半圓形軌道不光滑,小球仍以初速度%從A點沖上半圓軌道后,恰好能沿軌道運動到8點飛出,
落在水平地面上。點。請你在圖中標出。點的大致位置;并求出小球落在C點時動能與落在。點時動能
【詳解】(1)選AC所在平面為零勢能面,從A到B由機械能守恒定律得
11CD
—2=—mv2+mg-2R
解得
v=M-4gR
(2)由平拋運動的規(guī)律得
2R=;娟
x=vt
聯(lián)立解得
I杵*
(3)若軌道不光滑,小球恰好能沿軌道運動到B點飛出,在B點,重力提供向心,根據(jù)牛頓第二定律得
me-m—Vg
R
從8點飛出后,根據(jù)平拋運動規(guī)律
2R=*2
XAD=VBt
解得
XAD=2R
在圖上位置如圖所示
在C點時,根據(jù)動能定理得
F12
Ekc='機%
落在。點時。根據(jù)動能定理得
12
Ew--^mvi=m8-2R
解得
4==遜
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