(二)必做題
15-20題為必做題,要求考生全部作答。
15.(10分)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”,如圖12,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼。
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(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①測(cè)量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路;
②將小車停在C點(diǎn),__________,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度。
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(2)表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù),其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和,|v2-v1| 是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A、B間所作的功。表格中△E3=__________,W3=________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)根據(jù)表1,請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出△E-W圖線。
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次數(shù) |
M/kg |
|v2-v1| /(m/s)2 |
△E/J |
F/N |
W/J |
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1 |
0.500 |
0.760 |
0.190 |
0.400 |
0.200 |
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2 |
0.500 |
1.65 |
0.413 |
0.840 |
0.420 |
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3 |
0.500 |
2.40 |
△E3 |
1.220 |
W3 |
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4 |
1.000 |
2.40 |
1.20 |
2.420 |
1.21 |
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5 |
1.000 |
2.84 |
1.42 |
2.860 |
1.43 |
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16.(14分)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等。
(1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾,金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并連接電路實(shí)物圖14
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(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:
①正確鏈接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開(kāi)啟電源,合上開(kāi)關(guān);
②讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置;
③斷開(kāi)開(kāi)關(guān),_________________,合上開(kāi)關(guān),重復(fù)②的操作。
(3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此繪出了圖15的關(guān)系圖線,其斜率為_(kāi)_______A-1·m-1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了______的電阻之和。
(4)他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖16所示。金屬絲的直徑是______。圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________,其數(shù)值和單位為_(kāi)__________(保留三位有效數(shù)字)!
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17. (20分)
(1)為了清理堵塞河道的冰凌,空軍實(shí)施了投彈爆破,飛機(jī)在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行,投擲下炸彈并擊中目標(biāo)。求炸彈剛脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離及擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小。(不計(jì)空氣阻力)
(2)如圖17所示,一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動(dòng),筒內(nèi)壁粗糙,筒口半徑和筒高分別為R和H,筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半。內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊。求
1當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大;
2當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且其受到的摩擦力為零時(shí),筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。
18. (15分)如圖18(a)所示,一個(gè)電阻值為R ,匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1 . 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖18(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0 . 導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi)
(1)通過(guò)電阻R1上的電流大小和方向;
(2)通過(guò)電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。
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19.(16分)如圖19所示,水平地面上靜止放置著物塊B和C,相距
=1.0m 。物塊A以速度
=10m/s沿水平方向與B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右運(yùn)動(dòng),并再與C發(fā)生正碰,碰后瞬間C的速度
=2.0m/s 。已知A和B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為A質(zhì)量的k倍,物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)
=0.45.(設(shè)碰撞時(shí)間很短,g取10m/s2)
(1)計(jì)算與C碰撞前瞬間AB的速度;
(2)根據(jù)AB與C的碰撞過(guò)程分析k的取值范圍,并討論與C碰撞后AB的可能運(yùn)動(dòng)方向。
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20.(17分)如圖20所示,絕緣長(zhǎng)方體B置于水平面上,兩端固定一對(duì)平行帶電極板,極板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)E。長(zhǎng)方體B的上表面光滑,下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)
=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同)。B與極板的總質(zhì)量
=1.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量
=0.60kg,其受到的電場(chǎng)力大小F=1.2N.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場(chǎng)分布。t=0時(shí)刻,小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對(duì)地面的速度
=1.6m/s向左運(yùn)動(dòng),同時(shí),B(連同極板)以相對(duì)地面的速度
=0.40m/s向右運(yùn)動(dòng)。問(wèn)(g取10m/s2)
(1)A和B剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小分別為多少?
(2)若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn),a、b的距離L應(yīng)為多少?從t=0時(shí)刻至A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),摩擦力對(duì)B做的功為多少?
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(一)選做題
13、14兩題為選做題。分別考察3-3(含2-2)模塊和3-4模塊,考生應(yīng)從兩個(gè)選做題中選擇一題作答。
13.(10分)
(1)遠(yuǎn)古時(shí)代,取火是一件困難的事,火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步,出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法!般@木取火”是通過(guò) 方式改變物體的內(nèi)能,把 轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。
(2)某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn):先把空的燒瓶放到冰箱冷凍,一小時(shí)后取出燒瓶,并迅速把一個(gè)氣球緊密的套在瓶頸上,然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來(lái),如圖10。這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的 ,溫度 ,體積 。
14.(10分)
(1)在陽(yáng)光照射下,充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽(yáng)光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射,再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的
上,不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中 不同。
(2)圖11為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起,A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi),被分成兩列頻率 的波。當(dāng)聲波分別通過(guò)A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí),若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng),則此處聲波的振幅 ;若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng),則此處聲波的振幅
。
12.
圖9是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是
A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C.能通過(guò)的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小
11.
如圖8所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過(guò)程中,下列判斷正確的是
A.滑塊受到的摩擦力不變
B.滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)
C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下
D.B很大時(shí),滑塊可能靜止于斜面上
10.如圖7所示,電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接。只合上開(kāi)關(guān)S1,三個(gè)燈泡都能正常工作。如果在合上S2,則下列表述正確的是
A.電源輸出功率減小
B.L1上消耗的功率增大
C.通過(guò)R1上的電流增大
D.通過(guò)R3上的電流增大
9.圖6為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電,下列表述正確的是
A.增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中
的電能損失
B.高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的發(fā)
熱損耗
C.在輸送電壓一定時(shí),輸送的電功率越大,輸電
過(guò)程中的電能損失越小
D.高壓輸電必須綜合考慮各種因素,不一定是電壓越高越好
8.某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,
至
時(shí)間段內(nèi),彈簧秤的示數(shù)如圖5所示,電梯運(yùn)行的v-t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?
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7.
某緩沖裝置可抽象成圖4所示的簡(jiǎn)單模型。圖中
為原長(zhǎng)相等,勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是
A.緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)
B.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等
C.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等
D.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變
6.
如圖3所示,在一個(gè)粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后,兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng),并最終停止。在物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列表述正確的是
A.兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少
B.物塊受到的庫(kù)侖力不做功
C.兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒
D. 物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力
5.
發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道。發(fā)射場(chǎng)一般選擇在盡可能靠近赤道的地方,如圖2.這樣選址的優(yōu)點(diǎn)是,在赤道附近
A.地球的引力較大
B.地球自轉(zhuǎn)線速度較大
C.重力加速度較大
D.地球自轉(zhuǎn)角速度較大
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