1、一。选择题(只有一个选项符合要求)1.题 1 图中曲线 a、 b、 c、 d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹,气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是A.a、 b 为 粒子的经迹 B. a、 b 为 粒子的经迹 C. c、 d 为 粒子的经迹 D. c、 d 为 粒子的经迹【答案】D2.宇航员王亚平在“天宫 1 号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为 ,距地面高度为 ,地球质量为 ,半径为 ,mhMR引力常量为 ,则飞船所在处的重力加速度大小为GA.0 B. C. D. 2()MRh2()GRh2h【答案】B【解析】
2、对飞船受力分析知,万有引力提供匀速圆周运动 的向心力,即2()MmGgRh,可得 2()GMgRh,故选 B。3.高空作业须系安全带.如果质量为 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带m对人刚产生作用力前人下落的距离为 (可视为自由落体运动).此后经历时间 安全h t带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上。则该段时间安全带对人的平均作用力大小为A. B. C. D.2mght2mghtmghtmght【答案】A【解析】人下落 h 高度为自由落体运动,由 2vgh可知 2vgh;缓冲过程( 取向上为正)由动量定理知: ()0()Fmgt,解得: mFt,故选A。4.题 4 图为无线
3、充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为 ,面积为 .若在nS到 时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由 均匀1t2 1B增加到 ,则该段时间线圈两端 a 和 b 之间的电势差BabA.恒为 B. 从 0 均匀变化到 21()nSBt 21()nSBtC.恒为 D.从 0 均匀变化到21()t 21()t【答案】C5.若货物随升降机运动的 图像如题 5 图所示(竖直向上为正)。则货物受到升降vt机的支持力 与时间 关系的图像可能是Ft【答案】B【解析】由 vt图可知过程为向下匀加速直线运动(加速度向下,失重, Fmg);过程为向下匀速直线(平衡, Fmg);过程为向下
4、匀减速直线运动(加速度向上,超重, Fmg);过程为向上匀加速直线运动(加速度向上,超重 );过程为向上匀速直线运动 ( 平衡, );过程为向上匀减速直线运动(加速度向下,失重, );综合选项可知 B 选项正确。二、非选择题(本大题共 4 小题,共 68 分)6.(19 分)(1)同学们利用如题 6 图 1 所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为 ,则x乙同学的反应时间为 (重力加速度为 )。g基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为 00.4s,
5、则所用直尺的长度至少为 cm( 取 10m/s2);若以相等时间间隔在该直尺的另一g面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的(选填“相等”或“不相等”).【答案】 2xg, 80, 不相等(2)同学们测量某电阻丝的电阻 ,所用电流表的内阻与 相当,电压表可视为理想xRxR电压表.若使用题 6 图 2 所示电路图进行实验,要使得 的测量值更接近真实值,电压表的xa 端应连接到电路的 点(选填“ b”或“ c”).测得电阻丝的 图如题 6 图 3 所示,则 为 (保留两位有效数字)。UIxR实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻
6、值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为 10V 的条件下,得到电阻丝的电阻 随风速 (用风速计测)的变化关系如题 6 图 4 所示.由图可知当风xRv速增加时, 会 (选填“增大”或“减小”)。当风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为 10V,需要将滑动变阻器 的滑片向 (选填“M ”或“N”).WR为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如题 6 图 5 所示的电路.其中 为R两只阻值相同的电阻, 为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影xR响, 为待接入的理想电压表。如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示V数也从零开始增加,则电压表的“+”端和“”
7、端应分别连接到电路中的 点和_点(在 “a”“b”“c”“d”中选填).【答案】 c; 4.1 (4.04.2);减小 ,M ; b,d有图 4 知风速增大后,代表电阻的纵坐标数值在减小; xR减小,导致总电阻减小,总电流增大,使得并联部分的电压减小,故向 M 端滑动使得并联部分的电压重新增大为 10V。当风速为零时,电压表的示数也为零,电路的 b 和 d 两点构成电桥,满足 adbU;而下端的 xR减小后 x,即 adU有 ,故电压表的正接线柱接在 b 点,负接线柱接在 d 点。7.(15 分)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机。题 7 图是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对
8、的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为 ,L匝数为 ,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为 ,n B区域外的磁场忽略不计。线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等。某时刻线圈中电流从 P 流向,大小为 I()求此时线圈所受安培力的大小和方向。()若此时线圈水平向右运动的速度大小为 ,求安培力的功率v【答案】(1) FnBIL,方向水平向右 ;(2) PnBILv(2)安培力的瞬时功率为 PFvnBIL8.(16 分)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题 8 图所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定有 M 板和 N 板
9、.M 板上部有一半径为 的 圆弧R14形的粗糙轨道,P 为最高点,Q 为最低点,Q 点处的切线水平,距底板高为 。N 板上固H定有三个圆环。将质量为 的小球从 P 处静止释放,小球运动至 Q 飞出后无阻碍地通m过各圆环中心,落到底板上距 Q 水平距离为 处。不考虑空气阻力,重力加速度为 。Lg求:(1)距 Q 水平距离为 的圆环中心到底板的高度;2L(2)小球运动到 Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向;(3)摩擦力对小球做的功.【答案】(1)到底版的高度 34H;(2 )速度的大小为 2gLH ,压力的大小2()LmgHR,方向竖直向下 ;(3)摩擦力对小球作功 ()4mR【解析】(
10、1)由平抛运动规律可知 Lvt, 21Hgt同理: 12Lvt, 21hgt解得: 4H,则距地面高度为 34H(2)由平抛规律解得 2Lgvt对抛出点分析,由牛顿第二定律:2vFmR支,解得2mgLFHR支由牛顿第三定律知2=gLH压 支,方向竖直向下。(3)对 P 点至 Q 点,由动能定理: 210fmgRWv解得:24fmgLWH9.(18 分)题 9 图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中 和 是间距为 的两平行极板,其上分别有正对MNh的两个小孔 和 , ,P 为靶点, ( 为大于 1 的整数).极板O=d OP=kd间存在方向向上的
11、匀强电场,两极板间电压为 。质量为 、带电量为 的正离子从Umq点由静止开始加速,经 进入磁场区域。当离子打到极板上 区域(含 点) N或外壳上时将会被吸收.两虚线之间的区域无电场和磁场存在,离子可匀速穿过。忽略相对论效应和离子所受的重力。求:(1)离子经过电场仅加速一次后能打到 P 点所需的磁感应强度大小;(2)能使离子打到 P 点的磁感应强度的所有可能值;(3)打到 P 点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。【答案】(1) 2qUmBkd (2) 2nqUmBkd, 2(1,3,1)k(3)2(3)=1kmdtqu磁,2(1)=kmthqU电【解析】 (1)离子经电场加
12、速,由动能定理: 21qmv,可得 2qU磁场中做匀速圆周运动,2vBr刚好打在 P 点,轨迹为半圆,由几 何关系可知 2kdr联立解得 2qUmBkd(2)若磁感应强度较大,设离子经过一次加速后若速度较小,圆周运动半径角小,不能直接打在 P 点,但而做圆周运动到达 N右端,再匀速直线到下端磁场,将重新回到O 点重新加速,直到打在 O 点。设共加速了 n 次,有: 21nqUmv。2nnvqBmr且 nkd解得: 2qUB, 2(1,3,1)nk(3)加速次数最多的离子速度最大,取 2n,离子在磁场中做 n 个完整的匀速圆周运动和半个圆周打到 P 点。2rmTvqB2(3)=(1)1Tkmdt
13、nqu磁电场中一共加速 n 次,等效成连续的匀加速直线运动.221()khat电qUm可得:2(1)=kthq电10.选修 3-3(1)(6 分)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么A.外界对胎内气体做功,气体内能减小 B.外界对胎内气体做功,气体内能增大C.胎内气体对外界做功,内能减小 D.胎内气体对外界做功,内能增大【答案】D【解析】对车胎内的理想气体分析知,体积增大为气体为外做功,内能只有动能,而动能的标志为温度,故中午温度升高,内能增大,故选 D。(2)(6 分)北方某地的冬天室外气温很低,吹出的肥皂泡会很快冻结.
14、若刚吹出时肥皂泡内气体温度为 ,压强为 ,肥皂泡冻住后泡内气体温度降为 .整个过程中泡内气1T1P2T体视为理想气体,不计体积和质量变化,大气压强为 .求冻结后肥皂膜内外气体的压0P强差.【答案】 210TP【解析】对气泡分析 ,发生等容变化,有: 12PT可得: 21TP故内外气体的压强差为 2210TPP11.选修 3-4(1)(6 分)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可利用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成 MN 和 PQ 两条彩色光带,光路如题 11 图 1 所示.M 、N、P、Q 点的颜色分别为A。紫、红、红、紫 B.红、紫、红、紫 C.红、紫、紫、红 D。紫、红、紫、红【答案】A【解析】白光中的可见光部分从红到紫排列,对同一介质的折射率 n红紫 ,由折射定律知紫光的折射角较小,由光路可知,紫光将到达 M 点和 Q 点,而红光到达 N 点和P 点,故选 A。(2)(6 分)题 11 图 2 为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图,质点 P 的振动周期为 0.4s.求该波的波速并判断 P 点此时的振动方向。【答案】 2.5/vms;P 点沿 y 轴 正向振动【解析】由波形图可知 1.0距 2.5/vsT波沿 x 轴正方向,由同侧法可知 P 点沿 y 轴正向振动。