先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行的沿水平方向拉同一质量为m的物块,且每根橡皮条的伸长量均相同,物块m在橡皮条拉力的作用下所产生的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图所示。下列措施中能使图线的截距变化的是
A.仅改变橡皮条的伸长量
B.仅改变物块的质量
C.仅改变橡皮条的劲度系数
D.仅改变物体与水平面的动摩擦因数
知识点:牛顿第二定律
C
如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,悬绳与竖直墙壁的夹角为α,悬绳对工人的拉力大小为F1 ,墙壁对工人的弹力大小为F2 , 则
A.F1=
B.F2=G tan
C.若缓慢减小悬绳的长度,F1与F2的合力变大
D.若缓慢减小悬绳的长度,F1减小,F2增大
知识点:共点力的平衡
B
如图所示的电路中,L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源。在t=0时刻,闭合开关S,电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向,分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流,则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是
知识点:互感和自感
C
如图所示,正点电荷2Q、Q分别置于 M、N两点,O点为MN连线的中点。点a、b在MN连线上,点c、d在MN中垂线上,它们都关于O点对称。下列说法正确的是
A.O点的电势高于c点的电势
B.a、b两点的电场强度相同
C.电子在a点的电势能大于在b点的电势能
D.将电子沿直线从c点移到d点,电场力对电子先做负功后做正功
知识点:电势能和电势
A
“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射,目前正在月球上方100km的圆形轨道上运行。已知“嫦娥二号”卫星的运行周期、月球半径、月球表面重力加速度、万有引力恒量G。根据以上信息可求出
A.卫星所在处的加速度 B.月球的平均密度
C.卫星线速度大小 D.卫星所需向心力
知识点:万有引力定律
ABC
如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是
A.图示位置穿过线框的磁通量为零
B.线框中产生交变电压的有效值为V
C.变压器原、副线圈匝数之比为25︰11
D.允许变压器输出的最大功率为5000W
知识点:交变电流
CD
利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I, C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是
A.电势差UCD仅与材料有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCD<0
C.仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大
D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
知识点:带电粒子在磁场中的运动
BC
如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看作质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g),下列说法正确的是
A.A球增加的机械能等于B球减少的机械能
B.A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能
C.A球的最大速度为
D.细杆对A球做的功为
知识点:功能关系
AD
某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的
加速度与质量之间的关系。
(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ;经过光电门2时的速度表达式v2 = ,滑块加速度的表达式a= 。(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为
mm。
(2) 为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲)。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小
知识点:牛顿第二定律
(1)、、、8.15
2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦
丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):
U/V
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
I/A
0.10
0.18
0.28
0.38
0.48
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
⑴除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6V)、开关和带夹子的导线若
干外,还需选用的其它器材有 (填选项前字母);
⑵在虚线方框中画出实验电路图;
⑶根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线。
知识点:描绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)ACE(3分);
(2)如图所示(4分);
(3)如图所示(3分)
A.(选修模块3-3)(12分)
如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。
⑴当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度不变,
则被封闭的空气
A.分子间的引力和斥力都增大
B.分子的热运动加剧
C.分子的平均动能增大
D.体积变小,压强变大
⑵若密闭的空气可视为理想气体,在上述⑴中空气体积变化的过程中,外界对空气做了
0.6J的功,则空气 (选填“吸收”或“放出”)了 J的热量;当洗完衣服缸内
水位迅速降低时,则空气的内能 (选填“增加”或“减小”)。
⑶若密闭的空气体积V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩尔质量M=0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字)。w w w.ks5 u .c om
B.(选修模块3-4)(12分)
⑴下列说法正确的是
A.光的偏振现象说明光是纵波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大
⑵如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t =0
时刻的波形图,波的传播速度v = 2m/s,试回答下列问题:
① x = 4 m处质点的振动函数表达式y = cm;
② x = 5 m处质点在0~4.5s内通过的路程s= cm。
⑶如图所示,直角三角形ABC为一三棱镜的横截面,
∠A=30°。一束单色光从空气射向BC上的E点,并
偏折到AB上的F点,光线EF平行于底边AC。已
知入射方向与BC的夹角为θ=30°。试通过计算判断
光在F点能否发生全反射。
C.(选修模块3-5)(12分)
⑴如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是
A.男孩和木箱组成的系统动量守恒
B.小车与木箱组成的系统动量守恒
C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
⑵若氢原子的基态能量为E(E<0 ),各个定态的能量值为En=E/n2(n=1,2,3…),则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚,所需的最小能量为 ▲ ;若有一群处于n=2能级的氢原子,发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功至多为 ▲ (结果均用字母表示)。
⑶在某些恒星内,3个α粒子可以结合成一个核,已知核的质量为1.99502×10-26kg, α粒子的质量为6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,计算这个反应中所释放的核能(结果保留一位有效数字)。
知识点:内能
A.(选修模块3—3)
⑴AD ⑵放出0.6 减小
(3)物质的量(2分),分子总数
代入数据得N= 2.68×1022≈3×1022
B.(选修模块3—4)
⑴BC(4分)
⑵(1)① ;② 4(2分)
⑶光线在BC界面的入射角θ1=600 、 折射角θ2=300
根据折射定律得
)
由几何关系知,光线在AB界面的入射角为θ3=600
而棱镜对空气的临界角C的正弦值 则在AB界面的入射角
所以光线在F点将发生全反射。
C.(选修模块3—5)
⑴C(4分)
⑵-E (2分)
⑶由爱因斯坦质能方程△E=△mc2
代入数据得△E = 9×10-13 J
如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37°,A、D两点离轨道BC的高度分别为4.30m、1.35m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6、cos37°=0.8。求:
⑴小滑块第一次到达D点时的速度大小;
⑵小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;
⑶小滑块最终停止的位置距B点的距离。
知识点:动能和动能定理
解:(1)小物块从A→B→C→D过程中,由动能定理得
将、、s、、g代入得:=3m/s
(2)小物块从A→B→C过程中,由动能定理得
将、s、、g代入得:=6m/s
小物块沿CD段上滑的加速度大小==6m/s2
小物块沿CD段上滑到最高点的时间=1s
由于对称性可知小物块从最高点滑回C点的时间=1s
故小物块第一次与第二次通过C点的时间间隔=2s
(3)对小物块运动全过程利用动能定理,设小滑块在水平轨道上运动的总路程为
有:
将、、g代入得=8.6m
故小物块最终停止的位置距B点的距离为2s-=1.4m
如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为R,杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动,上升了h高度,这一过程中bc间电阻R产生的焦耳热为Q,g为重力加速度,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:
⑴导体杆上升到h过程中通过杆的电量;
⑵导体杆上升到h时所受拉力F的大小;
⑶导体杆上升到h过程中拉力做的功。
知识点:法拉第电磁感应定律
(1)感应电量
根据闭合电路的欧姆定律
根据电磁感应定律,得
(2)设ef上升到h时,速度为v1、拉力为F,根据运动学公式,得
根据牛顿第二定律,得
根据闭合电路的欧姆定律,得
综上三式,得
(3)由功能关系,得
如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d = 2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q =‑-3.2×10‑19C的带电粒子从P点以速度v = 4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
⑴带电粒子在磁场中运动时间;
⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
⑶若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
知识点:带电粒子在磁场中的运动
⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律 有
代入数据得:
轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,
由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°。
在磁场中运动时间
代入数据得:t=5.23×10-5s
⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动
方法 一:
粒子在电场中加速度
运动时间
沿y方向分速度
沿y方向位移
粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点
故Q点的坐标为
方法二:
设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图1,则:
设Q点的横坐标为x
则:
故x=5m。
⑶电场左边界的横坐标为x′。
当0<x′<3m时,如图2,设粒子离开电场
时的速度偏向角为θ′,
则:
又:
由上两式得:
当3m≤≤5m时,如图3,有
将y=1m及各数据代入上式得: