2.本試卷分卷Ⅰ和卷Ⅱ,卷Ⅰ為選擇題,卷Ⅱ?yàn)榉沁x擇題,請將答案寫于答題卷上。
第Ⅰ卷(選擇題,)
一 單項(xiàng)選擇題(每小題6分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確)
14.據(jù)《飛行國際》報(bào)道稱,中國制造的首款具有“隱身能力”和強(qiáng)大攻擊力的第四代作戰(zhàn)飛機(jī)“殲-20”(如圖),于2011年1月11日12:50進(jìn)行了公開首飛。它的首飛成功標(biāo)志著中繼美國和俄羅斯之后,成為世界上第三個(gè)進(jìn)入到第四代戰(zhàn)機(jī)的研發(fā)序列中的國家。隱形飛機(jī)的原理是:在飛機(jī)研制過程中設(shè)法降低其可探測性,使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊。根據(jù)你所學(xué)的物理知識,判斷下列說法中正確的是( )
A.運(yùn)用隱蔽色涂層,無論距你多近的距離,即使你拿望遠(yuǎn)鏡也不能看到它
B.使用吸收雷達(dá)電磁波材料,在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,很難被發(fā)現(xiàn)
C.使用吸收雷達(dá)電磁波涂層后,傳播到復(fù)合金屬機(jī)翼上的電磁波在機(jī)翼上不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
D.主要是對發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣尾管等因?yàn)楦邷厝菀桩a(chǎn)生紫外線輻射的部位采取隔熱、降溫等措施,使其不易被對方發(fā)現(xiàn)和攻擊
15.如圖所示,扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面,圓心角∠AOB=60°.一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì),經(jīng)OA折射的光線恰好平行于OB.以下對介質(zhì)的折射率值及折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線能不能發(fā)生全反射的說法正確的是( )
A. , 不能發(fā)生全反射 B. , 能發(fā)生全反射
C. ,不能發(fā)生全反射 D. ,能發(fā)生全反射
16.如圖所示,空間存在兩個(gè)被固定的、等量同種正點(diǎn)電荷M、N,在它們的連線上有A、B、C三點(diǎn),已知MA=CN= NB,MA
B.沿曲線r將q從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力作負(fù)功。
C.沿曲線s將q從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力作正功。
D.沿直線將q從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力作正功。
17. 如圖所示,有理想邊界的直角三角形區(qū)域abc內(nèi)部存在著兩個(gè)方向相反的垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,e是斜邊ac上的中點(diǎn),be是兩個(gè)勻強(qiáng)磁場的理想分界線.現(xiàn)以b點(diǎn)為原點(diǎn)O,沿直角邊bc作x軸,讓在紙面內(nèi)與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上,t=0時(shí)導(dǎo)線框C點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O的位置.讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場,現(xiàn)規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向,在下列四個(gè) 圖像中,能正確表示感應(yīng)電流隨線框位移變化關(guān)系的是 ( )
二、選擇題(本題共3小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對的得6分,選對但選不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。)
18.如圖甲所示,一個(gè)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2 = 6:1,副線圈兩端接三條支路,每條支路上都接有一只燈泡,電路中L為電感線圈、C為電容器、R為定值電阻。當(dāng)原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電時(shí),三只燈泡都能發(fā)光。如果加在原線圈兩端的交流電的峰值保持不變,而將其頻率變?yōu)樵瓉淼?倍,則對于交流電的頻率改變之后與改變前相比,下列說法中正確的是 ( )
A.副線圈兩端的電壓有效值均為6V B.副線圈兩端的電壓有效值均為216V
C.燈泡Ⅰ變亮,燈泡Ⅱ變亮 D.燈泡Ⅱ變暗,燈泡Ⅲ變亮
19、如圖所示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,當(dāng)Q點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí),( )
A.位于1cm<x<3cm范圍內(nèi)的所有質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
B.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向
C.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置
D.P處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)已運(yùn)動(dòng)到x<0的位置
20.2011年9月29日,“天宮一號”順利升空,11月1日,“神舟八號”隨后飛上太空,11月3日凌晨“神八”與離地高度343km軌道上的“天宮一號”對接形成組合體,中國載人航天首次空間交會(huì)對接試驗(yàn)獲得成功,為建立太空實(shí)驗(yàn)室——空間站邁出了關(guān)鍵一步。設(shè)對接后的組合體在軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是( )
A.對接前,“神舟八號”欲追上“天宮一號”,可以在較低軌道上點(diǎn)火加速
B.對接后,“天宮一號”的速度小于第一宇宙速度
C.對接后,“天宮一號“的運(yùn)行周期大于地球同步衛(wèi)星的周期
D.今后在“天宮一號”內(nèi)工作的宇航員因受力平衡而在其中
懸浮或靜止
第Ⅱ卷(非選擇題共180分)
21.(10分)某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度” 的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作:
① 用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如右圖甲所示,可讀出擺球的直徑為______cm 。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺上,測量擺線長,通過計(jì)算得到擺長L.
② 用秒表測量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n = 1,單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n = 60時(shí)秒表的示數(shù)如右圖乙所示,該單擺的周期是T=____s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
③測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后,畫出T2—L 圖像如右圖丙,此圖線斜率的物理意義是( )
A. B. C. D.
④ 題③中,在描點(diǎn)時(shí)若誤將擺線長當(dāng)做擺長,那么畫出的直線將不通過原點(diǎn),由圖線斜率得到的重力加速度將因此而產(chǎn)生哪一種結(jié)果?( )
A.偏大 B.偏小
C.不變 D.都有可能
⑤ 該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度。他采用的方法是:先測出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期T1,然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度 ,再測出其振動(dòng)周期T2。用該同學(xué)測出的物理量表達(dá)重力加速度為g =__________。
22. (10分)某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電壓表(內(nèi)阻很大)、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干,該同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得的數(shù)據(jù)如下表所示.
(1)根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù),若利用圖像確定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,則可作以下四項(xiàng)中的 項(xiàng)圖像;
A. B. C. D.
(2)根據(jù)(1),利用測得的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上畫出適當(dāng)?shù)膱D像;(3)再寫出一組有別于(1)中的量作為坐標(biāo),使畫出的圖像為一條直線,所選的量是:
(4)由做出的圖像可知,該電池的電動(dòng)勢E= V(保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r= Ω
23.(16分)用同種材料制成傾角為α=37°的斜面和長水平面,斜面長2.5m且固定,斜面與水平面之間有一段很小的弧形連接。一小物塊從斜面頂端以初速度v0沿斜面向下滑動(dòng),若初始速度v0=2.0m/s,小物塊運(yùn)動(dòng)2.0s后停止在斜面上。減小初始速度v0,多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄下小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t,做出相應(yīng)的t-v0圖像如圖所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小物塊在斜面上下滑的加速度。
(2)求小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(3)某同學(xué)認(rèn)為,若小物塊初速度v0=3m/s,則根據(jù)圖像可以推知小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間為3s。這一說法是否正確?若正確,請給出推導(dǎo)過程;若不正確,請說明理由,并解出正確的結(jié)果。
24.(20分)如圖(a)所示,間距為L電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖(b)所示。t=0時(shí)刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,同時(shí)下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上也由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動(dòng),兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。又已知cd棒的質(zhì)量為m,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度也是L,在t=tx時(shí)刻(tx未知)ab棒恰好進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
(1)通過cd棒中的電流大小和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向
(2)ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離s;
(3)ab棒從開始到下滑至EF的過程中,回路中產(chǎn)生的總熱量。(結(jié)果均用題中的已知量表示)
25.(22分)如圖所示,虛線MO與水平線PQ相交于O,二者夾角θ=30°,在MO左側(cè)存在電場強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,MO右側(cè)某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,O點(diǎn)處在磁場的邊界上.現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v( )垂直于MO從O點(diǎn)射入磁場,所有粒子通過直線MO時(shí),速度方向均平行于PQ向左.不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力,求:
(1)速度的粒子自O(shè)點(diǎn)射入磁場至返回水平線POQ所用的時(shí)間.
(2)磁場區(qū)域的最小面積.
(3)根據(jù)你以上的計(jì)算可求出粒子射到PQ上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離O的距離,請寫出該距離的大小(只要寫出最遠(yuǎn)距離的最終結(jié)果,不要求寫出解題過程)
物理參考答案
14.B15.A16.C17.D 18AD、19B、20AB
21.(注:實(shí)驗(yàn)題每項(xiàng)2分,共20分)
① 2.06(2.05 、2.07也給2分,其它均不得分)
② 2.28s (其它均不得分)
③ C ④ C ⑤
22.⑴A
⑵見右圖(不用直尺畫圖不給分)
(3) 或 (留心一下其他答案)
(4)1.45-1.50 ,(兩位有效數(shù)字不給分)
0.90~1.00
23.(16分)解答與評分標(biāo)準(zhǔn):
(1)(4分) =-1.0m/s2 , (2分) 1.0m/s2也給分
加速度的方向沿斜面向上 (2分) (沒有說明方向扣2分)
(2)(4分)牛頓第二定律:
垂直斜面方向 FN=mgcosα ; (1分)
平行于斜面方向 mgsinα-μFN=ma (1分)
解出 =0.875 (2分)
(3)(8分)不正確。因?yàn)殡S著初速度v0的增大,小物塊會(huì)滑到水平面上,規(guī)律將不再符合
圖像中的正比關(guān)系
設(shè)小物塊在斜面上滑行位移s1=2.5m時(shí)的速度減為v1,
則v1= =2m/s (2分)
小物塊在斜面上滑行時(shí)間t1= (1分)
小物塊在水平面上滑行,牛頓定律:-μmg=ma′ (1分)
解出a′=-μg=- m/s2 (1分)
小物塊在水平面上滑行時(shí)間t2= =0.23s (1分)
運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t總= t1+ t2=(1+0.23)s = 1.23s ( ) (2分)
24解:(20分)
(1)(6分) 如圖所示, cd棒受到重力、支持力和安培力
在tx后:有E2 = BLv (1分)
且 E1 = E2 (1分)
解得: (1分)
由s= (1分)
解得s = (2分)
(3)(6分)ab棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后,ab做勻速直線運(yùn)動(dòng),且t2=tx,(1分)
在區(qū)域Ⅱ中由能量守恒知
回路中的產(chǎn)生的熱量為 Q2= ,(2分)
由于 Q1 = Q2 (1分)
得回路中的總熱量 Q=2 (2分)
25.(22分)解:(1)(11分)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場中做
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,周期為T,粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1
則 (1分)
即 (1分)
(1分)
(1分)
速度vm的粒子自N點(diǎn)水平飛出磁場,出磁場后做勻速運(yùn)動(dòng)至OM,設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,
有: (1分)
過MO后粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 ,
則: (2分)
又由題知速度vm= (1分)
則速度的粒子自O(shè)進(jìn)入磁場至重回水平線POQ所用的時(shí)間 (1分)
解以上各式得: 或 (2分)
(2)(7分)由題知速度大小不同的粒子均要水平通過OM,則其飛出磁場的位置均應(yīng)在ON的連線上,故磁場范圍的最小面積 是速度的粒子在磁場中的軌跡與ON所圍成的面積。
扇形 的面積 (2分)
的面積為:
(2分)
又 (1分)
聯(lián)立得: 或 (2分)
(3)(4分)粒子射到PQ上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離O的距離d= ( 扣2分)