物理关系式不仅反映了物理量之间的数量关系,也确定了物理量之间的单位关系。现有物理量单位: m(米)、s(秒)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、A(安)、Ω(欧)和T(特),由它们组合成的单位与电压单位V(伏)等效的是
A.J/A B. W/Ω C. T• m2/s D. T • A • m
知识点:单位制
C
如图所示,质点在竖直面内绕O点沿顺时针方向做匀速圆周运动.S1、S2、S3、S4是圆周上的四个点,S1S3是过圆心的水平线, S2S4 是过圆心的竖直线.现质点分别在S1、S2、S3、S4各点离开轨道后在空中运动一段时间落在水平地面上.若质点在空中运动时只受重力作用,则下列说法正确的是
A.质点在S1离开轨道后在空中运动的时间一定最短
B.质点在S2离开轨道后在空中运动的时间一定最短
C.质点在S3离开轨道后落到地面上的速度一定最大
D.质点在S4离开轨道后落到地面上的速度一定最大
知识点:圆周运动
D
如图3,在粗糙的水平面上,静置一矩形木块,木块由A、B两部分组成,A的质量是B的3倍,两部分接触面竖直且光滑,夹角,现用一与侧面垂直的水平力F推着B木块贴着A匀速运动,A木块依然保持静止,则A受到的摩擦力大小与B受到的摩擦力大小之比为
A.3 B. C. D.
知识点:摩擦力
C
如图所示,MN是由一个正点电荷Q产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子+q飞入电场后,在电场力的作用下沿一条曲线运动,先后通过a、b两点,不计粒子的重力,则
A.粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
B.a点电势φa 小于b点电势φb
C.粒子在a点的动能Eka小于在b点的动能Ekb
D.粒子在a点的电势能Epa 小于在b点的电势能Epb
知识点:电场强度
C
两根无限长且电阻不计、间距为L的平行导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连,导轨间分布着如图所示、磁感应强度为B的匀强磁场,图中虚线为正弦曲线,一根电阻为R的导体棒以速度V在导轨上向右匀速滑行(接触电阻不计),交流电压表及交流电流表均为理想电表,则
A.回路中的电流为正弦式交流电
B.棒两端的电压为BLV/4
C.电流表的示数为
D.当棒运动到图中虚线位置时电压表的示数为0
知识点:法拉第电磁感应定律
B
如图4所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,下列结论中正确的是
A.上述过程中,F做功等于滑块和木板动能的增量
B.其他条件不变的情况下,M越大,s越小
C.其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端
时F的功率越大
D.其他条件不变的情况下,f越大,滑块与木板间产生的热量越多
知识点:牛顿第二定律
BD
如图,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场水平向左,竖直平面内的直角坐标系如图。一个带电液滴在纸面内复合场区域内做直线运动,其运动方向及能量变化的可能情况是:
A.若带正电,可能沿y轴负方向,电势能增加;
B.若带正电,可能沿x轴正方向,机械能增加;
C.若带负电,可能沿x轴负方向,动能增加;
D.不论带电正负,不论方向如何,只要是在纸面内沿直线运动,其机械能就减少
知识点:带电粒子在复合场中的运动
AD
工业生产中需要物料配比的地方,常用“吊斗式”电子秤,图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示,R1、R2、R3是定值电阻,R1=20k,R2=10k,R0是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示,已知料斗重1×103N,没装料时Uba=0,g取10m/s2。下列说法中正确的是
A. R3阻值为40 k
B.装料时,R0的阻值逐渐变大,Uba的值逐渐变小
C.应变片电阻是用半导体材料制成的
D.应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量
知识点:闭合电路的欧姆定律
AD
建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅与和拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属,其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数,这个常数叫做杨氏模量.用E表示,即:;某同学为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝;不同质量的重物;螺旋测微器; 游标卡尺;米尺;天平;固定装置等.设计的实验如图所示.该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h(横截面面积的变化可忽略 不计)。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;用米尺测得金属丝的原长为2L;用天平测出重物的质量m(不超量程).用游标卡尺测长度时如下图,右图是左图的放大图(放大快对齐的那一部分),读数是 。
用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为: E = .
知识点:力的合成和分解
(1)8.94mm (2分)
(2)
现代化养鸡场使用孵化室来孵化小鸡,为使孵化室保持适当的温度,可采用触发开关控制加热系统,如图所示。触发开关可采用热敏电阻来控制其1、2两端所加电压当
1、2两端所加电压上升至8.0V时,触发开关自动启动加热系统,当1、2两端所加电压下降至7.0V时,触发开关自动切断加热系统。请利用下列器材设计一个孵化室内的控制电路,给1、2两端提供电压(不考虑触发开关对所设计电路的影响)。提供的器材如下:
A.热敏电阻Rt,其阻值随温度的升高而减小,其不同
温度下的阻值如下表:
B.恒压电源E;
C.定值电阻R0;
D.开关S及导线若干.
温度(℃)
30.0
32.0
34.0
36.0
38.0
40.0
42.0
44.0
46.0
48.0
电阻(kΩ)
54.2
39.8
30.6
24.7
20.0
17.1
15.0
13.2]
11.6
10.5
(1)在图中的虚线框内完成控制电路原理图,并在图中标上热敏电阻和定值电阻的符号。
(2)孵化小鸡时孵化室的温度应保持在38℃至42℃的范围,若要达到这一设计要求,电源输出电压应为U= V,定值电阻应为R0= kΩ。(结果保留两位有效数字)
知识点:传感器的简单应用
(1)如右图(3分)
(2)14(3分) 15(3分)
“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动,如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下颚距单杠面的高度为H,然后他用恒力F向上拉,下颚必须超过单杠面方可视为合格。已知H=0.6m,m=60kg,重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力,不考虑手臂弯曲而引起人的重心位置的变化。
(1)第一次上拉时,该同学持续用力,经过t=1s时间,下颚到达单杠面,求该恒力F的大小及此时他的速度大小;
(2)第二次上拉时,用恒力F′=720N拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,该过程可简化为竖直上抛运动。为保证此次引体向上合格,恒力F′的作用时间至少为多少?
知识点:牛顿第二定律
(1)第一次上拉时,该同学向上匀加速运动,设他上升的加速度大小为a1,下鄂到达单杠面时的速度大小为v,由牛顿第二定律及运动学规律可得:
F-mg=ma1 1分
H=1/2a1t2 1分
v=a1t 1分
联立上式可得:F=672N 2分
v=1.2m/s 2分
(2)第一次上拉时,设上拉时的加速度大小为a2,恒力至少作用的时间为tmin,上升的位移为x1,速度为v1,自由上升时位移为x2,根据题意可得:
F/-mg=ma2 (1分) x1+x2=H (1分)
x1=a2tmin2 (1分) v12=2gx2 (1分)
v1=a2tmin (1分)
联立上式可得:tmin=0.71s
如图甲所示,水平地面上有一辆小车,小车上固定有竖直光滑绝缘管,管长为L,管内底部有一质量m = 0.2g,电荷量q = +8×10-5C的小球,小球的直径比管的内径略小。在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1 = 15T的匀强磁场,MN面上方存在着垂直纸面向外、磁感应强度B2 = 15T的匀强磁场,MN上下的整个区域还存在着竖直向上的,E = 25V/m的匀强电场。现让小车始终保持v = 2m/s的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点,测得小球对管侧壁的弹力FN随小球到管底的高度h的变化关系如图乙所示。g取10m/s2,不计空气阻力。
求:(1)小球刚进入磁场B1时的加速度大小a;
(2)绝缘管的长度L;
(3)小球离开管后每次经过水平面MN时小球距管口的距离△x。
知识点:带电粒子在复合场中的运动
(1)以小球为研究对象,竖直方向小球受重力、电场力和恒定的竖直方向的洛伦兹力,加速度设为a,则
qB1v+qE-mg=ma 解得:a==12 m/s2.
(2)小球在管中竖直方向做匀加速直线运动,在小球运动到管口时,FN=2.4×10-3 N,
设v1为小球竖直分速度,
水平方向有:FN-qv1B1=0 解得:v1==2 m/s
竖直方向有:v=2aL 解得:L== m.
(3)小球离开管口进入复合场,其中qE=mg=2×10-3 N,
电场力与重力平衡,小球在复合场中做匀速圆周运动,合速度v′与MN成45°角,轨道半径为R,
qvB2=
解得R== m
小球离开管口开始计时,到再次经过MN所通过的水平距离:
x1=2Rsin 45°=R= m
T==
对应时间有:t=T== s,
小车运动距离为x2,则x2=vt= m
若小球再经过MN时,Δx=n(x1-x2)= m(其中n=1,2,3…).
用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图① ),现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图②),这个过程称为气体的自由膨 胀,下列说法正确的是:
A.自由膨胀过程中,气体分子只做定向运动
B.自由膨胀前后,气体的压强不变
C.自由膨胀前后,气体的温度不变
D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部
自动回到A部分
知识点:热力学第一定律
D
全自动洗衣机中的水位开关是一个压力开关,它是利用开关内的空气随着水位上升所增加的压力来关闭水阀.在排水时,随着水位的下降,空气室内的压力随之下降,开关回复到初始位置.如图所示,当水被注入洗衣桶后,其中的空气很快被封闭在左侧的小管中,随着水位的上升,被封闭的空气的压强将增大.已知桶内外液面差h的范围为15cm~35 cm.
①求被封闭的空气的压强p的范围.
②若橡胶膜片的半径r=2.5 cm,则压缩空气对橡胶膜片产生的最大压力为多大?(设水的密度为kg/m3,标准大气压为 Pa,g=10m/s2)
知识点:理想气体的状态方程
(1)由压强公式得
Pa (3分)
Pa (2分)
所以,被封闭的空气的压强p的范围是 Pa~Pa (1分)
(2)压缩空气对橡胶膜片产生的最大压力为
N=203.1 N
如图所示,为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,波速为10m/s,P和Q分别是离坐标原点O为2m和6m的质点,则以下说法正确的是 (填入选项前的字母,有填错的不得分)
A.若原点O为波源,则在t=0.25s时刻质点P的
速度沿y轴正方向,加速度沿y轴负方向
B.若原点O为波源,则在t=0.25s时刻质点P的
速度沿y轴负方向,加速度沿y轴正方向
C.若质点Q为波源,则在t=0.35s时刻质点P的速度正在减小
D.若质点Q为波源,则在t=0.35s时刻质点P的位移为-2.5cm
知识点:波的传播
A
某透明物体的横截面如图所示,其中ABC为直角三角形,AB为直角边,长度为2L,ABC=45°,ADC为一圆弧,其圆心在AC边的中点。此透明物体的折射率为n=2.0。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体,试由光路图画出光线从ADC圆弧射出的区域,并求此区域的圆弧长度s。(不考虑经ADC圆弧反射后的光线)
知识点:光的折射
:如右图,作出两条边缘光线,所求光线射出的区域为EDF。(3分)
如图,从圆弧ADC射出的边缘光线对应的入射角等于材料的临界角,
因(1分),故(1分)。
由几何关系得:圆弧EDF长度为(2分)
故所求(2分)
氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,一条红色、一条蓝色、两条紫色,它们分别是从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁时产生的,则
A.红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的
B.蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级向n=2能级跃迁时产生的
C.若从n=6能级向n=l能级跃迁时,则能够产生红外线
D.若原子从n=6能级向n=l能级跃迁时,所产生的辐射不能使某金属发生光电效应,则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时将可能使该金属发生光电效应
知识点:氢原子光谱
A
光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮,绳的一端与甲车相连,另一端被甲车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为m=30kg,两车间的距离为L=4m,现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与甲车保持相对静止,当两车间的距离为S=1m时乙车的速度为V=1m/s,并停止拉绳。求:
①停止拉绳时甲车运动的位移多大?
②人拉绳过程做了多少功?
知识点:动量守恒定律
(1)甲车、乙车和人组成的物体系满足动量守恒,并符合人船模型。
设甲、乙两车的位移大小分别为x1、x2 ,
则 x1+x2 = L –S ------------ 1分
(m甲+m人)x1= m乙x2 ------------- 2分
x1= 1m ---------------------- 1分
(2)由功与能的关系可知,人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。
设停止拉绳时甲车的速度为v甲,由动量守恒定律得
(m甲+m人)v甲= m乙v乙 -------------- 2分
v甲= 0. 5m/s ------------ 1分
W= (m甲+m人)v甲2 + m乙v乙2 =22.5J