1、一、单项选择题:本题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分。 在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题意的。1. 如图所示,两个完全相同的轻弹簧 a、b,一端固定在水平面上,另一端与质量为 m 的小球相连;轻杆 c 一端固定在天花板上,另一端与小球相连. 三者互成 120o 角,且两个弹簧的弹力大小为 mg,如果将轻杆突然剪断,则此瞬间小球的加速度大小可能为 ( )A. a=0 B. a=g C. a=1. 5g D. a=3g2. 如图所示,两根长直导线 a、b 垂直纸面放置,两导线内均通有大小相等、方向相反的电流,O 点到两直线距离相等,MN 是过 O 点的竖直线,现将一个带电粒子从
2、 M 点以速度 v 沿 MN 方向运动,粒子重力不计,下列说法正确的是 ( )A. 粒子沿 MN 方向先做加速运动后做减速运动B. 粒子沿 MN 方向一直做匀速直线运动C. 粒子偏向 MN 左侧先做加速运动后做减速运动D. 粒子偏向 MN 右侧先做减速运动后做加速运动3. 如图所示,理想变压器原线圈输入电压 u=200 sin100t(V) ,电压表、电流表都为理想电表. 则下列2判断正确的是 ( )A. 输入电压有效值为 220V,电流频率为 50HzB. S 打到 a 处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电压表示数都增大C. S 打到 a 处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电流表的示数都减小D.
3、 若变阻器的滑片不动,S 打到 b 处,电压表 V2 和电流表 A1 的示数都减小4. 下列每幅图象中的两条图线分别表示某质点运动的速度 v 和加速度 a 随时间变化的关系,选择同一正方向,则其中可能正确的是( )5. 2015 年 12 月 2 日从国防科工局获悉,我国嫦娥四号卫星将实现世界首次月球背面软着陆. “四号星”由地月转移轨道到环月轨道飞行的示意图如图所示,P 点为变轨点,下面说法错误的是 ( )A. “四号星”由轨道 1 进入轨道 2 需要在 P 点处减速B. “四号星”经过 P 点的加速度,轨道 1 的一定大于轨道 2 的C. “四号星”运行周期,轨道 1 的一定大于轨道 2
4、的D. “四号星”分别由轨道 1 与轨道 2 经 P 点时,加速度相同6. 愤怒的小鸟是风靡全球的 2D 画面游戏( 图甲),是通过调节发射小鸟的力度与角度达到轰击肥猪堡垒的目的. 现简化为图乙模型:假设小鸟从离草地高度为 h 处用弹弓抛射,初速度 v 0 斜向上且与水平方向成 角,肥猪的堡垒到抛射点水平距离为 L,忽略空气阻力,重力加速度为 g(将小鸟和肥猪堡垒均视为质点). 则 ( )A. 当 v 0 一定时, 角越大,小鸟在空中运动时间越短B. 当 角一定时,v 0 越小,其水平射程越长C. 小鸟从开始到上升到最高点的过程中增加的势能为 1/2mv0 2sin 2D. 若 =0 0 ,则
5、要想击中目标,初速度应满足 v 0 =L gh2二、多项选择题:(本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。 在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。 全部选对的,得 5 分;选对但不全的,得 3 分;有选错的,得 0 分)7. 电风扇的扇叶的重心如果不在转轴上,转动时会使风扇抖动,并加速转轴磨损. 调整时,可在扇叶的一区域通过固定小金属块的办法改变其重心位置. 如图所示, A、B 是两调整重心的金属块( 可视为质点),其质量相等,它们到转轴 O 的距离 r A r B . 扇叶转动后,它们的 ( )A. 向心力 F A F B B. 线速度大小相等C. 向心加速度相等 D
6、. 角速度大小相等8. 如图所示,一不计电阻的导体圆环,半径为 r、圆心在 O 点,过圆心放置有一长度为 2r、电阻为 R 的辐条,辐条与圆环紧密接触,现将此装置放置于磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中,磁场边界恰与圆环直径在同一直线上,现使辐条以角速度 绕 O 点逆时针转动,右侧电路通过电刷与圆环中心和环缘相接触,R 1 =R/2,不计其他电阻,当 S 处于闭合状态时,下列判断正确的是 ( )A. 通过 R 1 的电流方向为自下而上B. 电路的电动势大小为 2Br2C. 理想电压表的示数为 1/6Br2D. 理想电流表的示数为 4Br2/3R9. 一带电粒子仅受电场力作用在匀
7、强电场中运动,A、B 两点是粒子运动轨迹上的两点,已知粒子在 A 点时的动能比 B 点大,如图所示,则下列说法正确的是 ( )A. 无论电场方向如何,粒子在 A 点的电势能总比 B 点大B. 如果电场方向沿水平方向,无论粒子是从 A 到 B,还是从 B 到 A,粒子均可能沿轨迹 1 运动C. 如果电场方向沿水平方向且粒子带负电,则可能沿轨迹 2 运动D. 如果电场方向竖直向上,则粒子带负电10. 如图所示,圆弧形光滑轨道 ABC 固定在竖直平面内,O 是圆心,OC 竖直,OA 水平.A 点紧靠一足够长的平台 MN,D 点位于 A 点正上方.如果从 D 点无初速释放一个小球,从 A 点进入圆弧轨
8、道,有可能从 C 点飞出,做平抛运动,落在平台 MN 上. 下面说法正确的是 ( )A. 只要 D 点的高度合适,小球可以落在 MN 上任意一点B. 在由 D 运动到 M 和由 C 运动到 P 的过程中重力功率都越来越大C. 由 D 经 A、B、C 点到 P 过程中机械能守恒D. 如果 DA 距离为 h,则小球经过圆弧轨道最低点 B 时对轨道的压力为 2mg+ 2mgh/R三、实验题:(本题共 2 小题,第 11 题 6 分,第 12 题 9 分,共 15 分)11. (6 分)如图所示为一小球做自由落体运动的频闪照片的一部分,频闪的频率为 f,图中背景方格的边长均为 L.(1)根据题给条件可
9、以求出当地的重力加速度大小为 .(2)如果已知当地的重力加速度为 g,根据题给条件可以验证机械能守恒定律,只要满足 条件,就能说明小球从 A 位置下落到 B 位置的过程中机械能守恒.12. (9 分) 某同学在实验室测定金属丝电阻率的实验中:(1) 游标卡尺测量其长度如图甲所示, 可知其长度为 L = mm;(2)如图乙所示,用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值 d = mm.(3)选用“10”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择 倍率的电阻档( 填:“1”或“100”),并 再进行测量,之后多用表的示数如图丙所示,测量结果为 R= .(4)若测出金属丝长度的测量值为 L,则该金
10、属丝电阻率的表达式 = (用 R、d、L 表示).四、计算题:(本题共 2 小题,第 13 题 11 分,第 14 题 12 分,共 23 分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)13. (11 分)2016 年元旦起厦门实施“史上最严交规” ,对闯红灯,逆向行驶等严重违规行为,处以 500 元罚款. 现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为 v=10m/ s. 当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢( 反应时间为 0. 5s). 甲车司
11、机为了熟悉车况,驾驶车辆进行了一段空档滑行,根据经验计算出滑行加速度大小为 a 0 =0. 5m/ s 2 ,已知乙车紧急刹车时加速度大小为 a 2 =5m/ s 2 ,求:(1)若甲司机看到黄灯时车头距停车线 x=16m,他刹车过程中发现停车位置应该离停车线还有段距离,于是在车离停车线 =4m 时松开刹车让车做空档滑行,车恰好停在停车线前,则甲车紧急刹车时的加速度x多大?(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?14. (12 分)如图所示,金属板 AB 之间存在大小可以调节的电压. 一不计重力、质量为 m、电荷量大小为 q 的负粒子从 A 板附近开始加速,
12、进入磁感应强度为 B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域. 磁场的边界 MN 与 B 板的夹角为 45o,B 板上的小孔到 M 的距离为 L. 试求:(1)如果带电粒子垂直打在边界 MN 上,AB 间的电压为多少?(2)带电粒子能打在 MN 边界上的最小速度是多少? 这种情况下,带电粒子从进入磁场到打在 MN 边界上的时间?五、选考题:(请考生在第 15、16、17 三题中选二题做答,如果多做,则按所做的第一、二题计分。 计算题请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。)15. (12 分)(1)(4 分)下列关于热现象的说法正确的是 . (填正确答案标号,选对 1 个得 2 分,选对 2 个得
13、3 分,选对 3 个得 4 分. 每选错 1 个扣 2 分,最低得分为 0 分)A. 一定质量气体压强不变温度升高时,吸收的热量一定大于内能的增加量B. 可利用高科技手段,将流散的内能全部收集加以利用,而不引起其他变化C. 高空中的冰晶在空气中下落变成雨滴时,内能增加了D. 当分子间的相互作用力为引力时,其分子间没有斥力E. 布朗运动并不是分子的无规则运动,是液体分子无规则运动的反映(2)(8 分) 现如今,拔火罐已经成为了养生的流行趋势. 为了探究“火罐”的“吸力” ,某人设计了如图所示的实验,圆柱状气缸(横截面积为 S)开口向下被固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与重物 m 相连,将一团燃烧
14、的轻质燃烧的轻质酒精棉球从缸底的阀门 K 处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为 toC)关闭 K(不漏气 ),此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为 L,由于气缸传热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面 L/10 处,已知环境温度为 27oC 不变, mg/S 与 1/6 大气压强相当,气缸内的气体可看作一定质量的理想气体,活塞与气缸间的摩擦不计,求酒精棉球熄灭时气缸内的温度 t 的值.稳定后将缸口向上放置且将重物放在活塞上,求活塞距缸底的距离.16. (12 分)(1)(4 分) 某简谐横波在介质中传播,某时刻的波形如图所示,已知图中质点 P 的起振时刻比质点 Q
15、 滞后了 0. 6s,则以下说法正确是 (填正确答案标号,选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 3 分,选对 3 个得 4 分. 每选错 1 个扣 2 分,最低得分为 0 分)A. 波的波长 4mB. 波的频率 0. 8HzC. 波的波速 v=10m/ sD. x=2m 处的质点图示时刻其振动方向为沿 Y 轴负向 E. 波沿 x 轴负方向传播(2)(8 分) 如图所示,某棱镜的横截面为直角三角形 ABC,其折射率为 3,已知A = 30o、C = 90o,一束平行于 AC 的光射向棱镜的左侧界面,经 AC 面反射后从 BC 边射出,求:光线从 BC 射出时的折射角;判断光线在 AC 面是否发
16、生了全反射.17. (12 分)(1)(4 分)下列说法正确的是 . (填正确答案标号,选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 3 分,选对 3 个得 4 分. 每选错 1 个扣 2 分,最低得分为 0 分)A. 当光子静止时有粒子性,光子传播时有波动性B. 某放射性原子核经过 2 次 衰变和一次 衰变,核内质子数减少 3 个C. 红外线、紫外线、 射线都是处于激发态的原子辐射出的D. 根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速度增大E. 比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能(2)(8 分) 如图所示,在光滑水平面上,有足够长度的
17、木板 B,质量为 m B =4kg,其上有一滑块 C,质量为 m C =4kg,B、C 之间的动摩擦因数为 0. 2. 现有质量为 m A = 1kg 的滑块 A,以 v 0 =12m/ s 的初速度向 B 运动,与 B 碰撞(碰撞时间极短 )后以 4m/ s 速度弹回 . 求:运动过程中 B 的最大速度;物块 C 相对 B 滑动的距离.1. A a、b 是两个完全相同的轻弹簧,且作用力大小均为 mg,当弹簧为拉力时,其合力竖直向下、大小为 mg,杆上也是拉力,故杆上的力向上为 2mg,c 杆突然剪断,小球合力为 2mg,此时加速度大小为 2g;当弹簧为压力时,其合力竖直向上、大小为 mg,由
18、平衡条件,知杆上的力为零, c 杆突然剪断,小球所受合力为 0,此时加速度大小为 0.故 A 正确.2. B 根据右手螺旋定则和磁场叠加原理可知,两直导线电流在直线 MN 上所产生的合磁场方向始终沿 MN 方向,当带电粒子沿 MN 方向运动时,其运动方向正好与合磁场方向平行,根据洛伦兹力特点可知,带电粒子不受洛伦兹力作用,故粒子将保持匀速直线运动,故只有 B 正确.3. D 由 u=200 sin(100t)(V) 得,输入电压有效值 U 1 =200V,=100rad/ s,故电流频率 f 2=/2=50Hz,选项 A 错误;只要原副线圈匝数不变,副线圈两端电压就不变,B 项错误;当滑动变阻
19、器的滑片向下滑动时,副线圈电流 I 2 =U 2/(R+R 0)增大,根据 I 1/I 2=n 2/n 1 可得,变压器原线圈两端的电流 I 1 增大,C 项错误;若滑动变阻器的滑片不动,将开关 S 打到 b 处,副线圈匝数 n 2 减小,根据 U 1/U 2=n 1/n 2 可得,电压表 V 2 的示数减小,副线圈电流 I 2 =U 2/( R+R 0)减小,根据 I 1/I 2=n 2/n 1 可得,变压器原线圈两端的电流 I 1 减小,D 项正确.4. B 图 A 中,加速度与速度反向,只能做减速运动,A 错;B 图中加速度与初速度反向,且加速度减小,因此速度先减小,斜率同时减小,速度减
20、小到零后反向增大,直到加速度为零,速度不变,B 项正确;C 图加速度增大,则速度图线的斜率增大,C 错;图 D,加速度与初速度同向,速度应该增大,D 错.5. B 卫星在轨道 1 经过 P 点时,应瞬时减速,使其受到的万有引力大于所需要的向心力,而做向心运动变到轨道 2. A 正确;根据万有引力提供向心力 GMm/r 2=ma,得 a= GM/r 2,由此可知,到月球的距离 r 相同, a 相等,故经过 P 点的加速度,轨道 1 的一定等于轨道 2 的,故 B 错误. 根据开普勒第三定律 r3/T 2=k 可知,r 越大,T 越大,故轨道 1 的周期一定大于轨道 2 的运行周期,故 C 正确;
21、无论是哪个轨道经过 P 点,受到的万有引力都相同,质量相同,所以加速度相同,D 正确.6. C 小鸟做抛体运动,运动的时间由竖直分运动决定,为:t=2v 0y/g=2v 0 sin/g;故当 v 0 一定时, 角越大,小鸟在空中运动时间越长;故 A 错误;小鸟做抛体运动,水平分运动是匀速直线运动,v 0 越小,运动的时间越短,水平分速度也越短,故水平射程越小,故 B 错误;小鸟从开始到上升到最高点的过程中增加的势能等于动能的减小量,为:E p =1/2mv 0y2 =1/2mv 02 sin2 ,故 C 正确;若 =0 o,小鸟做平抛运动,有:L=v 0t、h=1/2gt 2 ,解得:v 0
22、= L 即要想击中目标,初速度应满足 v 0 = L ,故 hg hg2D 错误.7. AD 由于同轴转动,风扇上各个点的角速度相同(圆心除外),故 A、B 两点的角速度相同;线速度与角速度的关系式:v=r 和 r A r B ,故 v A v B ,故 B 错误,D 正确;根据 a= 2 r 和 r A r B ,故 a A a B ;再根据 F 向 =ma 得,向心力 F A F B ,故 A 正确,C 错误.8. AC 由右手定则可知圆心为电源的正极、圆环为负极,因此通过 R 1 的电流方向为自下而上,选项 A 正确;由题意可知,始终有长度为 r 的辐条在转动切割磁场线运动,因此电路电动
23、势大小为 1/2Br 2 ,选项 B 错误;由图可知在磁场内部的半根辐条相当于电源,磁场外部的半根辐条与 R 1 并联,因此理想电压表的示数为 1/6Br 2 ,选项 C 正确;理想电流表的示数为 Br2 /3R,选项 D 错误.9. BD 由于粒子在 A 点的动能比 B 点大,只能说明粒子若是从 A 到 B 运动,则电场力做负功,若粒子从 B 到 A 运动,则电场力做正功,由此可知粒子在 A 点的电势能一定比 B 点小,则 A 错误;若电场线沿水平方向,粒子从 A 运动到 B 时电场力做负功,则电场力方向一定向左,根据曲线运动条件可知,粒子只可能沿轨迹 1 运动,故 B 正确,C 错误;如果
24、电场方向向上,同理可知,则电场力方向一定向下,与电场方向相反,故粒子带负电,则 D 正确.10. BC 小球要运动到 C 点存在最小速度 ,此时做平抛运动在 OA 所在直线上的射程为 x=vt= gR ,显然降低 D 点高度时不能落在 M 点,A 错误;在由 D 运动到 M 做自由落体gR2运动,由 C 运动到 P 的过程中竖直方向的分运动也是自由落体运动,竖直方向的分速度越来越大,所以重力功率也越来越大,B 正确;由于轨道光滑,空气阻力可以不计,由 D 经 A、B、C 到 P 过程中机械能守恒,C 正确;如果 DA 距离为 h,则小球经过圆弧轨道最低点 B 时有 mg(h+R)=1/2mv
25、2 ,F N -mg=mv 2/R,所以对轨道的压力为 3mg+ 2mgh/R,D 错误.11. (1)f 2 L(3 分) (2)g=f 2 L(3 分)解析:(1)根据频闪照片知,小球在连续相等的时间内的位移差为 L,由 L=gT 2 ,得 g=f 2 L;(2) 由图知:小球在 A 位置的速度 v A =5L/2T=5Lf/2,小球在 B 位置的速度 v B = 13L/2T= 13Lf/2,小球从 A 位置下落到 B 位置的过程中,重力势能的减小量为 18mgL,动能的增加量为 18mf 2 L 2 ,如果机械能守恒,则重力势能的减少量等于动能的增加量,联立解得 g=f 2 L.12.
26、 (1)50. 15(2 分) (2)0. 228(0. 226 0. 229 均可以)(2 分) (3)1(1 分) 重新进行欧姆调零(1 分) 13. 0(1 分) (4) Rd 2/4L(3 分)解析:(1)游标卡尺的主尺读数为 50mm,游标读数为 0. 053mm =0. 15mm,所以最终读数为 50mm+0. 15mm=50. 15mm. (2)由图甲螺旋测微器的读数可知, 金属丝的直径为: d = 22. 8 0. 01mm =0. 228mm(0. 226mm 0. 229mm 均可以);(3)用多用表测量该元件的电阻,选用“10”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,说
27、明所选倍率太大,应换用小倍率进行测量,因此需选择1 倍率的电阻档,并重新进行欧姆调零再进行测量;由图乙多用电表指针位置可以读出示数为 13. 0,乘以倍率,即可得该元件的电阻为 13. 0.(4)金属丝电阻 R = ,金属丝电阻率的表达式 = Rd 2/4L.2dLS13. 解析:(1)甲空档滑行前的速度为 v 1 ,则 v 12 =2a 0 1 分x设甲车紧急刹车时的加速度为 a 1 ,则 v 2 -v 12 =2a 1 (x- )1 分联立解得甲车紧急刹车的加速度大小 a 1 =4m/ s 2 1 分(2)甲车紧急刹车的时间 t 1 =(v-v 1)a 1=2s 1 分设甲、乙两车行驶过程
28、中至少应保持距离 x 0 ,在乙车刹车 t 2 时间两车速度相等,所以v-a 1 (t 2 +t 0 )= v-a 2 t 2 1 分解得 t 2 =2s 1 分所以速度相等的时间在甲车空档滑行时间内,上式应为v-a 1 t 1 -a 0 (t 2 -t 1 +t 0 )= v-a 2 t 2 1 分解得 t 2 =1. 61s 1 分甲车的位移 x 甲 =(x- )+v 1 (t 2 +t 0 -t 1 )-1/2a 0 (t 2 +t 0 -t 1 ) 2 =12. 22m1 分乙车的位移 x 乙 =v 0 t 0 +vt 2 -1/2a 2 t 22 =9. 6m+5m=14. 6m1 分甲、乙两车行驶过程中应保持的距离:x 0 =x 甲 -x 乙 =2. 38m 1 分14. 解析:(1)粒子恰垂直打在 MN 上,所以圆心在 M 点,如图所示,故半径 r 1 =L 1 分又因为 qv 1 B=mv 12/r 11 分且 qU m =1/2mv1 21 分所以 AB 间的电压为 U m = qB2 L 2/2m2 分