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北京市西城區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末考試物理試卷
學(xué)校:姓名:班級(jí):考號(hào):
一、單選題
1.自然界中物體的運(yùn)動(dòng)是多種多樣的。關(guān)于運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()
A.運(yùn)動(dòng)的物體,一定受到力的作用
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,一定受到力的作用
C.物體受到的力越大,它的速度就越大
D.物體在恒力的作用下,不可能做曲線運(yùn)動(dòng)
2.某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上,副線圈的輸出電壓為22000V。關(guān)
于該變壓器,下列說(shuō)法正確的是()
A.原、副線圈的匝數(shù)之比為100:1
B.輸入功率與輸出功率之比為1:100
C.原、副線圈的電流之比為100:1
D.原、副線圈交流電的頻率之比為1:100
3.中國(guó)天宮空間站在距離地面約為400km的軌道運(yùn)行,可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球同步衛(wèi)
星距地面的高度約為36000km。比較它們的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A.空間站的周期更小
B.空間站的線速度更小
C.空間站的角速度更小
D.空間站的向心加速度更小
4.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。/=0時(shí)波源開始振動(dòng),t
=6s時(shí)波剛好傳播到x=12m處,此時(shí)波形圖如圖所示。則()
Ay/cm
812x/m
A.該波的傳播速度v=8m/s
試卷第1頁(yè),共10頁(yè)
B.該波的周期7=8s
C.波源在這段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的路程為12m
D.波源開始運(yùn)動(dòng)的方向沿夕軸正方向
5.如圖所示,一對(duì)用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B彼此接觸。起初它們不帶電,手握絕緣棒,
把帶正電荷的帶電體C移近導(dǎo)體A。下列說(shuō)法正確的是()
A.導(dǎo)體A的電勢(shì)等于導(dǎo)體B的電勢(shì)
B.導(dǎo)體A帶正電,導(dǎo)體B帶負(fù)電
C.導(dǎo)體A的電荷量大于導(dǎo)體B的電荷量
D.導(dǎo)體A內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度大于導(dǎo)體B內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度
6.如圖所示,一輛裝滿石塊的貨車在平直的道路上向右行駛,車廂中質(zhì)量為加的石塊B受
到與它接觸的石塊對(duì)它的作用力為尸,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是()
A.貨車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),尸的方向水平向右
B.貨車以加速度。勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),尸的方向水平向右
C.貨車以加速度。勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)=7(mg)2+(ma)2
D.貨車以加速度。勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)=ma
7.某同學(xué)將A、B、C三個(gè)電阻分別接入圖1所示的電路中,電表均可視為理想電表。他將
測(cè)得的電阻兩端的電壓和通過它的電流在U-/圖像中描點(diǎn),得到圖2中的3、C三個(gè)點(diǎn),
這三個(gè)點(diǎn)位于一條傾斜的直線上,直線與縱軸的交點(diǎn)為與橫軸的交點(diǎn)為3點(diǎn)橫坐
標(biāo)為0.5S下列說(shuō)法不正確的是()
試卷第2頁(yè),共10頁(yè)
A.電阻A的阻值比B、C的阻值大
B.電阻A在電路中的電功率比B、C的功率大
C.電源的電動(dòng)勢(shì)等于Uo
D.電阻B的阻值等于電源的內(nèi)阻
8.如圖為“蹦極”運(yùn)動(dòng)的示意圖。彈性繩的一端固定在。點(diǎn),另一端和人相連。人從。點(diǎn)自
由下落,至/點(diǎn)時(shí)彈性繩恰好伸直,繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)3,不計(jì)空氣阻力的影響,將
人視為質(zhì)點(diǎn)。則人從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)的過程中,下列說(shuō)法正確的是()
A.繩的拉力逐漸增大,人的速度逐漸減小
B.人先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)
C.人動(dòng)能的減少量等于繩彈性勢(shì)能的增加量
D.繩對(duì)人一直做負(fù)功,人的機(jī)械能逐漸減小
9.2023年9月,“天宮課堂”第四課在中國(guó)空間站正式開講,神舟十六號(hào)航天員在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)
艙內(nèi)進(jìn)行授課。航天員用0.3kg的大球與靜止的0.1kg的小球發(fā)生正碰,某同學(xué)觀看實(shí)驗(yàn)時(shí)
發(fā)現(xiàn):碰撞后,大球向前移動(dòng)1格長(zhǎng)度時(shí),小球向前移動(dòng)3格的長(zhǎng)度,忽略實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)空氣阻
力的影響。下列說(shuō)法正確的是()
A.碰撞后大球的動(dòng)量大于小球的動(dòng)量
試卷第3頁(yè),共10頁(yè)
B.碰撞后大球的動(dòng)能等于小球的動(dòng)能
C.大球碰撞前后的速度比為2:1
D.大球碰撞前后的動(dòng)能比為2:1
10.把一段導(dǎo)體棒用細(xì)導(dǎo)線水平懸掛在蹄形磁體的兩極間,導(dǎo)體棒通以如圖所示的恒定電流
后開始向右側(cè)擺動(dòng),經(jīng)過時(shí)間才到達(dá)最高點(diǎn),此時(shí)懸線偏離豎直方向的最大擺角為仇若導(dǎo)
體棒的質(zhì)量為加,單根懸線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)重力加速度為g,忽略這個(gè)過程中阻力的影響。下
列說(shuō)法正確的是()
A.圖中的蹄形磁體,上方的磁極為N極
B.擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),安培力等于mgtand
C.導(dǎo)體棒從最低點(diǎn)擺動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中,受到的安培力的沖量大小等于加卬
D.導(dǎo)體棒從最低點(diǎn)擺動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中,受到的安培力做功等于加g£(1-cosO)
二、多選題
11.把直流電源、電阻、電容器、數(shù)字電流表、數(shù)字電壓表以及單刀雙擲開關(guān)S組裝成如圖
所示的實(shí)驗(yàn)電路。先將開關(guān)S接1,待電流表、電壓表示數(shù)穩(wěn)定后,再接2,則下列說(shuō)法正
確的是()
MN
A.開關(guān)S接1后,電容器的上極板帶負(fù)電
B.開關(guān)S接1后,電流表示數(shù)增大后趨于穩(wěn)定
C.開關(guān)S接2后,通過電阻的電流從M流向N
D.開關(guān)S接2后,電壓表示數(shù)逐漸減小至零
試卷第4頁(yè),共10頁(yè)
12.如圖所示,在真空中有一對(duì)帶電的平行金屬板水平放置。讓質(zhì)子(;H)和a粒子(;He)
以相同的初速度從兩極板中央沿平行板面的方向射入電場(chǎng),它們均能離開電場(chǎng)。忽略重力及
粒子間的相互作用力。下列說(shuō)法正確的是()
A.它們受到的電場(chǎng)力相同
B.它們?cè)陔妶?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同
C.它們將從同一位置離開電場(chǎng)
D.它們離開電場(chǎng)時(shí)速度方向不同
13.用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛帶正電的小球,如圖1所示。將裝置分別放入圖2所示的勻強(qiáng)電場(chǎng),
圖3所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將小球從偏離豎直方向左側(cè)的一個(gè)小角度6處由靜止釋放,三種情
況下,小球均在豎直平面內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng),周期分別為刀、乃、小,小球第一次到達(dá)軌跡最低點(diǎn)
時(shí)的速度大小分別為V/、V2、V3,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是()
A.小球第一次到達(dá)軌跡最低點(diǎn)時(shí)的速度關(guān)系VI=V3<V2
B.三種情況小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力相同
C.三種情況下小球運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系TI=T3>乃
D.三種情況下小球到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)的高度各不相同
14.2023年5月,據(jù)中科院力學(xué)所的消息,我國(guó)JF-22超高速風(fēng)洞研制成功。作為研制新一
代飛行器的搖籃,JF-22超高速風(fēng)洞可以復(fù)現(xiàn)幾十千米高空、速度最高達(dá)約三十倍聲速的飛
行條件。若將一小球從風(fēng)洞中地面上的/點(diǎn)豎直向上彈出,小球受到大小恒定的水平風(fēng)力
作用,到達(dá)最高點(diǎn)2時(shí)的動(dòng)能與/點(diǎn)的動(dòng)能之比為9:16,小球最后落回到地面上的C點(diǎn)。
不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是()
A.小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=4g
試卷第5頁(yè),共10頁(yè)
B.小球從1到B的過程中動(dòng)能持續(xù)減小
C.小球從/到8與從8到C的過程中機(jī)械能變化量之比為I:1
D.小球在空中的最小動(dòng)能與/點(diǎn)的動(dòng)能之比為9:25
三、實(shí)驗(yàn)題
15.在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,金屬絲的電阻R約為5£1。
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑,如圖1所示,測(cè)量值d=mm=
圖1
(2)為測(cè)量金屬絲的電阻,實(shí)驗(yàn)中提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材:
A.電源(電動(dòng)勢(shì)為3V)
B.電壓表(量程0?3V,內(nèi)阻約3k。)
C.電流表(量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.125。)
D.電流表(量程0?3A,內(nèi)阻約0.025。)
E.滑動(dòng)變阻器(最大阻值約為5。)
為使金屬絲的電壓能從零開始增大,并使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,上面器材中電流表應(yīng)選用
(填器材前的字母)。測(cè)量電路選用下圖中的O
(3)測(cè)得金屬絲的直徑為“、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、阻值為叢,則電阻率〃=o
16.某同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。安裝好器材后,接通電
源,釋放小車,打出一條紙帶。舍去開始密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的點(diǎn)開始,每隔四個(gè)點(diǎn)取
一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖2中0、1、2……7點(diǎn)所示。
試卷第6頁(yè),共10頁(yè)
:cm
21.05
—26.55
------------32.45
圖2
(1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、長(zhǎng)木板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的器材中,
還必須使用的有O
A.電壓合適的50Hz交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺D.秒表E.天平
(2)某同學(xué)計(jì)算出打下1、2、3、4、5這五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度,并在圖3上畫出坐標(biāo)
點(diǎn)。請(qǐng)幫助他計(jì)算打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)小車的速度v=m/s,并在圖3中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)
6對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),作出v-t圖線=
(3)根據(jù)圖3,測(cè)得小車的加速度。=m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(4)某同學(xué)把這條紙帶每隔r=0.1s剪斷,得到若干短紙條,測(cè)得長(zhǎng)度依次為L(zhǎng)、L2……L7
(單位:機(jī))。再把這些紙條并排貼在一張紙上。如圖4所示,使這些紙條的下端對(duì)齊,作
為時(shí)間軸,并以紙帶的寬度代表T的時(shí)間間隔。這些短紙條上端的中心點(diǎn)近似在一條直線
上,該同學(xué)把它們連接起來(lái)作出圖線①。若將圖線①轉(zhuǎn)化為小車的四圖像。則圖4中縱坐
標(biāo)位置標(biāo)出的速度值為(用題中的字母表示)。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)每段短紙條上的第
2個(gè)點(diǎn),也近似在同一條直線上,如圖線②所示。若測(cè)得圖線②的斜率為左,則小車加速度
a與斜率k的關(guān)系式0
四、解答題
試卷第7頁(yè),共10頁(yè)
17.如圖所示為豎直放置的四分之一圓弧軌道,O點(diǎn)是其圓心,半徑R=1.5m。軌道底端距
水平地面的高度〃=1.25m。從軌道頂端/由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量〃?=0.1kg的小球(可視為質(zhì)
點(diǎn)),小球到達(dá)軌道底端3時(shí),沿水平方向飛出,落地點(diǎn)C與8點(diǎn)之間的水平距離x=2.5m。
忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球從8點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小VB;
(2)小球落地前瞬間的速度大小肥及方向;
(3)小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)的過程中,摩擦力對(duì)小球做的功叼。
A
C
18.如圖所示,光滑水平面上有一個(gè)由均勻電阻絲做成的正方形線框。線框的邊長(zhǎng)為乙質(zhì)
量為相,總電阻為R。線框以垂直磁場(chǎng)邊界的初速度v進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、方向如圖
所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。線框能完全進(jìn)入磁場(chǎng),且線框成、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。求:
(1)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框中感應(yīng)電流/的大小及c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差U;
(2)若仍邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為則線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中最大的加速度。及產(chǎn)生的
焦耳熱。;
(3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量力
V
B
19.月球是與地球關(guān)系密切的天體,研究月球及其運(yùn)動(dòng)有助于了解它對(duì)地球的影響。
(1)已知地球質(zhì)量為引力常量為G。假設(shè)月球繞地球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),求
月球的速度大小V;
(2)月球繞地球的軌跡實(shí)際為一個(gè)橢圓,如圖1所示。地球位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。橢圓
試卷第8頁(yè),共10頁(yè)
的四個(gè)頂點(diǎn)分別為N、B、C、D。月球在近地點(diǎn)/時(shí)速度為v/,加速度為力,在遠(yuǎn)地點(diǎn)3
時(shí)速度為V2,加速度為。2,月球從C經(jīng)/到。的時(shí)間為5從。經(jīng)3到C的時(shí)間為。試
判斷三組物理量V/與V2、與。2、〃與〃的大小關(guān)系;
(3)a.如圖2所示,地月距離為人以地心作為坐標(biāo)原點(diǎn),沿地月連線建立x軸,在x軸
上有一個(gè)探測(cè)器。由于地球和月球?qū)μ綔y(cè)器的引力做功與路徑無(wú)關(guān),探測(cè)器具有與其位置相
關(guān)的引力勢(shì)能。僅考慮地球和月球?qū)μ綔y(cè)器的作用,可得探測(cè)器引力勢(shì)能“隨位置變化關(guān)
系如圖3所示。探測(cè)器在工=立處引力勢(shì)能最大,已知左,求地球與月球的質(zhì)量之比;
O探測(cè)器
O----o----------------------o—
地球月球
圖2
b.類比引力作用。真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷固定在x軸上,+。位于坐標(biāo)原點(diǎn),+40位于x=L
處,如圖4所示。一質(zhì)量為加,電荷量為-g的點(diǎn)電荷以一足夠大的初速度從x=0.1£處沿x
軸正方向運(yùn)動(dòng)。在圖5中畫出該點(diǎn)電荷從0.1運(yùn)動(dòng)到0.%的過程中,它的動(dòng)能&隨位置x
變化的圖像,并在x軸上標(biāo)出你能確定的關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)。
八穌
O點(diǎn)電荷
O----o----------------------o-------------?
+(9+40xr>-1--------------------------11>x
區(qū)區(qū)00,1Z09LL
圖4圖5
20.我國(guó)正在北京建設(shè)高能同步輻射光源(HEPS)。科學(xué)家們使用各種磁鐵,以控制HEPS
系統(tǒng)中質(zhì)量為加、電荷量為e的電子按照預(yù)定軌道運(yùn)動(dòng)。其中“四極鐵”能夠控制電子束在運(yùn)
動(dòng)過程中匯聚或發(fā)散。它所提供的磁場(chǎng)的磁感線如圖1所示。一束電子沿垂直紙面向里的方
試卷第9頁(yè),共10頁(yè)
向進(jìn)入“四極鐵”的空腔,僅考慮洛倫茲力的作用。
(1)圖1中標(biāo)記的a、c和6、d兩對(duì)電子,哪一對(duì)電子進(jìn)入磁場(chǎng)后會(huì)彼此靠近;
(2)以圖1中磁場(chǎng)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)。建立坐標(biāo)系,垂直紙面向里為x軸正方向,沿紙面向
上為y軸正方向,在Oxy平面內(nèi)的磁場(chǎng)如圖2所示,該磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為4。在卜區(qū)為范圍
內(nèi),有一束電子沿x軸正方向射入磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3=勿1為已知的正常數(shù),以
磁場(chǎng)方向垂直于。孫平面向里為正)。電子速度的大小均為v,在穿過磁場(chǎng)的過程中,每個(gè)
電子的y坐標(biāo)變化很小,認(rèn)為每個(gè)電子途經(jīng)的區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)磁場(chǎng)。
a.求從夕=”處射入磁場(chǎng)的電子,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑九及速度偏轉(zhuǎn)角的正弦值sin。;
b.研究發(fā)現(xiàn),所有電子通過磁場(chǎng)后,都將經(jīng)過x軸上坐標(biāo)了=/的點(diǎn)。由于4很小,可認(rèn)為
電子離開磁場(chǎng)時(shí),速度方向的反向延長(zhǎng)線通過坐標(biāo)(0,y)點(diǎn),且速度方向的偏轉(zhuǎn)角很小,
認(rèn)為sindasn/求了的表達(dá)式,并根據(jù)表達(dá)式說(shuō)明不同位置射入的電子必將經(jīng)過這一點(diǎn);
c.在無(wú)=工處再放置一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閐的“四極鐵”,使6問中的電子束通過后速度方向
2
試卷第10頁(yè),共10頁(yè)
參考答案:
題號(hào)12345678910
答案BCADACBDCD
題號(hào)11121314
答案CDBDACAD
1.B
【詳解】A.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故A錯(cuò)誤;
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度一定改變,則其一定有加速度,因此一定受到力的作用,故
B正確;
C.根據(jù)牛頓第二定律,物體受到的力越大,加速度越大,速度變化越快,但速度不一定越
大,故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)物體所受合力的方向與初速度的方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),與合力是
否恒定無(wú)關(guān),如平拋運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤;
故選B。
2.C
【詳解】A.根據(jù)理想變壓器的原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得,原、副線圈的匝數(shù)
之比為
4U、2201
--22000~100
故A錯(cuò)誤;
B.輸入功率與輸出功率之比為1:1,故B錯(cuò)誤;
C.原、副線圈的電流之比為
I[_n2_100
k?11
故c正確;
D.理想變壓器不改變?cè)?、副線圈交流電的頻率,故原、副線圈交流電的頻率之比為1:1,
故D錯(cuò)誤。
故選C。
3.A
【詳解】A.根據(jù)
答案第1頁(yè),共14頁(yè)
空間站的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星軌道半徑,空間站的周期更小,故A正確;
B.根據(jù)
v
CT——二m—
rr
空間站的線速度更大,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)
G誓32,
[GM
0=4尸
空間站的角速度更大,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)
「Mm
(j——=ma
r
GM
a=~
空間站的向心加速度更大,故D錯(cuò)誤。
故選Ao
4.D
【詳解】A.該波的傳播速度
x12
v=—=—m/s=2m/s
t6
故A錯(cuò)誤;
B.該波的波長(zhǎng)
2=8m
周期
T=—=4s
V
故B錯(cuò)誤;
C.波源運(yùn)動(dòng)時(shí)間
答案第2頁(yè),共14頁(yè)
1
t=1-T
在這段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的路程為
s=42+2Z=6Z=30cm
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)同側(cè)法,x=12m處質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的方向沿y軸正方向,則波源開始運(yùn)動(dòng)的方向沿y
軸正方向,故D正確。
故選D。
5.A
【詳解】把帶正電荷的帶電體C移近導(dǎo)體A,在A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷,在B的右端感應(yīng)
出正電荷,且為等量異種電荷,達(dá)到靜電平衡后,電荷只分布在外表面,導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,
內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,故A正確,BCD均錯(cuò)誤。
故選Ao
6.C
【詳解】A.貨車勻速行駛時(shí),與B接觸的石塊對(duì)它的作用力的合力與重力等大反向,則與
B接觸的物體對(duì)它的作用力的合力大小等于重力mg,故A錯(cuò)誤;
BCD.貨車以加速度。勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),石塊B所受的合力為ma,則與B接觸的物體對(duì)它的
作用力的合力大小為
F=yJ(mg)。+(ma)2
方向斜向右上方,故BD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
7.B
【詳解】A.根據(jù)
R上
I
可知,電阻A的電壓最大,對(duì)應(yīng)的電流最小,因此三個(gè)電阻的阻值關(guān)系為
故A正確;
B.由題圖可知,B電阻接入電路的電流為0.5/。,則此時(shí)電源的輸出功率最大,則電阻B在
電路中的電功率最大,故B錯(cuò)誤;
答案第3頁(yè),共14頁(yè)
C.根據(jù)閉合電路歐姆定律
U=E-Ir
可知,圖線與縱軸交點(diǎn)即為電源電動(dòng)勢(shì),因此電源的電動(dòng)勢(shì)等于故C正確;
D.電阻B的阻值為
0.5U。U。
K=-------=----
0.5/。10
電源內(nèi)阻為
U。
r=—^~
I。
因此電阻B的阻值等于電源的內(nèi)阻,故D正確。
題目要求選不正確的,故選B。
8.D
【詳解】AB.開始階段,繩子彈力小于重力,則加速度向下,人處于失重狀態(tài),速度增加;
以后階段,彈力大于重力,加速度向上,人處于超重狀態(tài),速度減小,繩子對(duì)人的拉力方向
始終向上,對(duì)人做負(fù)功,人的速度先增加后減小,故AB錯(cuò)誤;
C.由能量關(guān)系可知,人的動(dòng)能的減少量與重力勢(shì)能減小量之和等于繩的彈性勢(shì)能的增加量,
故c錯(cuò)誤;
D.繩對(duì)人一直做負(fù)功,人的機(jī)械能逐漸減小,故D正確。
故選D。
9.C
【詳解】A.大球向前移動(dòng)1格長(zhǎng)度時(shí),小球向前移動(dòng)3格的長(zhǎng)度,則
1
v大小
根據(jù)
p=mv
碰撞后大球的動(dòng)量等于小球的動(dòng)量,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
F12
E,=—mv
k2
碰撞后大球的動(dòng)能小于小球的動(dòng)能,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)動(dòng)量守恒
MVQ=Mv大+mv^
答案第4頁(yè),共14頁(yè)
1
V大=3V/J'
得
%:n大=2:1
故C正確;
D.根據(jù)
"12
E.=-mv
k2
大球碰撞前后的動(dòng)能比為4:1,故D錯(cuò)誤。
故選C。
10.D
【詳解】A.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),導(dǎo)體棒向右擺起,說(shuō)明其所受安培力水平向右或水平向右的
分量,由左手定則可知,磁場(chǎng)方向一定豎直向上,下方為N極,故A錯(cuò)誤;
B.若在最高點(diǎn)受安培力水平向右,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知安培力為
F=mgtan6
但最高點(diǎn)時(shí)安培力方向并非水平向右,故B錯(cuò)誤;
C.導(dǎo)體棒從最低點(diǎn)擺動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中,設(shè)安培力和繩子拉力合力的沖量為I,根據(jù)動(dòng)
量定理可知
I-mgt=0
解得
I=mgt
所以導(dǎo)體棒受到的安培力的沖量大小不等于mgt,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)能量守恒定律可知安培力做功為
W=mgZ(l-cos0)
故D正確。
故選D。
11.CD
【詳解】A.開關(guān)S接1后,電容器的上極板帶正電,故A錯(cuò)誤;
B.開關(guān)S接1后,電流表示數(shù)快速增大然后逐漸減小到0,故B錯(cuò)誤;
C.電容器上極板帶正電,開關(guān)S接2后,通過電阻的電流從“流向N,故C正確;
答案第5頁(yè),共14頁(yè)
D.開關(guān)S接2后,在電容器放電過程中,極板上電荷量減小,電壓表示數(shù)逐漸減小至零,
故D正確。
故選CDo
12.BD
【詳解】A.根據(jù)
F=qE
可知,兩粒子帶電荷量不同,因此在同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小不同,故A錯(cuò)誤;
B.水平方向不受力,均做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)極板長(zhǎng)為2,則他們?cè)陔妶?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為
L
t=—
V
故B正確;
C.豎直方向上,有
22m
因兩粒子比荷不同,故離開電場(chǎng)的位置不同,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)
tan3=—
v
因兩粒子比荷不同,故離開電場(chǎng)時(shí)速度方向不同,故D正確;
故選BDo
13.AC
【詳解】A.小球第一次到達(dá)軌跡最低點(diǎn)的過程中,球1受拉力與重力的作用,只有重力做
正功;球2受拉力、重力和電場(chǎng)力的作用,重力和電場(chǎng)力均做正功;球3受拉力、重力和洛
倫茲力的作用,只有重力做正功。根據(jù)動(dòng)能定理可知,小球第一次到達(dá)軌跡最低點(diǎn)時(shí)的速度
關(guān)系為V/=V3<V2,故A正確;
B.球1與球3在最低點(diǎn)速度相同,對(duì)球1有
-mg=m亡
對(duì)球3有
巴+尸洛-加g=加于
答案第6頁(yè),共14頁(yè)
F產(chǎn)F,
故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)周期公式
L
T=2萬(wàn)
g
對(duì)球3有,從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力豎直分力方向向上,從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力豎直分力
方向向下,由對(duì)稱性知,洛倫茲力的影響在一個(gè)周期內(nèi)可抵消,即乃=刀;對(duì)球2有,電場(chǎng)
力與重力的合力為等效重力,則其等效重力加速度變大,故周期變小,因此三種情況下小球
運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系為刀=乃>乃,故C正確;
D.球1與球3都只有重力做功,機(jī)械能守恒,因此在右側(cè)最高點(diǎn)高度相同;對(duì)球2到達(dá)右
側(cè)最高點(diǎn)時(shí),只分析初末狀態(tài),因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),因此初末位置一定在同
一高度。則三種情況下小球到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)的高度均相同,故D錯(cuò)誤;
故選AC。
14.AD
【詳解】如圖
A.到達(dá)最高點(diǎn)5時(shí)的動(dòng)能與/點(diǎn)的動(dòng)能之比為9:16,則速度之比為
v水平:%=3:4
在最高點(diǎn)豎直方向速度為0,設(shè)從/到8需要時(shí)間才
v水平=°水平/
%=gt
小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
/~22
a=水平+g
聯(lián)立得
答案第7頁(yè),共14頁(yè)
5
a=4g
故A正確;
B.小球從N到2的過程中,水平方向速度一直增大,豎直方向速度一直減小直至0,所以
風(fēng)力的功率一直增大,重力功率一直減小,當(dāng)風(fēng)力功率大于重力功率時(shí),風(fēng)力做功大于重力
做功,根據(jù)動(dòng)能定理,小球動(dòng)能增大,故B錯(cuò)誤;
C.小球上升和下降的時(shí)間相等,小球從N到5水平距離小于從3到C水平距離,兩個(gè)過
程重力做功大小相同,但風(fēng)力做功大小不同,所以機(jī)械能變化量不同,故C錯(cuò)誤;
D.小球在重力和風(fēng)力的合力場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球速度方向與合力方向垂直時(shí)動(dòng)能最
小,根據(jù)前面分析可知合力與豎直方向的夾角6的正切值為
tan"皿=3
g4
根據(jù)速度的合成與分解可得小球運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為
—=%sin8
小球在空中的最小動(dòng)能與/點(diǎn)的動(dòng)能之比為
廠IIIC
HrnunLJ
“kmin__2__________
-
E.~1225
1vtA/機(jī)%
故D正確。
故選AD。
萬(wàn)屋&
15.0.367/0.366/0.368C甲
4L
【詳解】(1)[1]測(cè)量值
d=0mm+0.01x36.7mm=0.367mm
(2)[2][3]電動(dòng)勢(shì)3V,待測(cè)電阻約為5。,則電路中電流不超過0.6A,則電流表選擇C;使
金屬絲的電壓從零開始增大,采取分壓法,由于
網(wǎng)>&
------
&&
應(yīng)采取電流表外接法。測(cè)量電路選用下圖中的甲。
(3)[4]根據(jù)
答案第8頁(yè),共14頁(yè)
得
7id2R
P=x
4L
八v/(m-s'1)
16.AC0.57
£7
0.42/0.43/0.44a=2.5k
~T
【詳解】⑴[1]必須使用電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電,需要用刻度尺測(cè)量
計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,故選AC。
(2)[2]因電源頻率為50Hz,每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),故相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔
為0.1s,則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)小車的速度為
(32.45—21.05)x10"
v二-----------1----------:0.57m/
2x0.1s
[3]如圖所示
八v/(m-s'1)
(3)[4]小車的加速度為
Av0.61-0.31
ci——m/s2?0.43m/s2
△t0.7
故測(cè)量結(jié)果范圍為0.42m/s2~0.44m/s2=
(4)[5]因?yàn)榧魯嗟募垘玫臅r(shí)間都是T=0.1s,即時(shí)間T相等,所以紙帶的長(zhǎng)度之比等于
此段紙帶的平均速度之比,而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即紙
答案第9頁(yè),共14頁(yè)
帶的高度之比等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度之比。則圖4中縱坐標(biāo)位置標(biāo)出的速度值為
[6]圖線的斜率表示加速度,可知小車加速度a與斜率左的關(guān)系式為。=2.5人。
17.(1)5m/s;(2)5"n/s,方向與水平方向夾角45。斜向右下方;(3)-0.25J
【詳解】(1)小球由2點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)有
[1,2
得
,=0.5s
水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)有
X=VBt
得
VB=5m/s
(2)小球落地前瞬間,豎直方向的速度
Vy=gt=5m/s
水平方向的速度
vx=VB=5m/s
落地前瞬間速度
=5/n/s
速度方向與水平方向夾角45。斜向右下方
(3)小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理有
mgR+%=;mvB
解得
Wf=-0.25J
2
1C-、,BLv3BI?VI2I,2/r、Bl}
18.(I)/=——,—BLv;(2)----,—mv——mv;(3)----
R
4mR22R
【詳解】(l)〃邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E=BLv
根據(jù)閉合電路歐姆定律,線框感應(yīng)電流的大小
答案第10頁(yè),共14頁(yè)
rBLv
1=-----
R
。、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差
3
U=-BLv
4
(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)的加速度最大,此時(shí)線框受到的安培力
F=BIL=-------
R
根據(jù)牛頓第二定律有
FB2I}V
a=—二------------
mmR
根據(jù)能量守恒定律有
Q=—mv2-—mv'1
22
(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,此過程線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E=N^=^-
NtA/
根據(jù)閉合電路歐姆定律,線框的平均電流
-EBI}
一萬(wàn)一而
通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量
仁7也考
【詳解】(1)設(shè)月球的質(zhì)量為相,月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),地球?qū)υ虑虻娜f(wàn)有引力提供
向心力
得
答案第11頁(yè),共14頁(yè)
(2)由開普勒第二定律知,V?V2;由萬(wàn)有引力定律知,ai>a2;
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