(满分:100分,答卷时间:90分)
I(选择题)
一、本题共8小题,每小题4分,共32分,在每小题给出的A、B、C、D四个选项中,只有一个选项是正确的。
1、下列叙述中,正确的是:( )
①布朗运动是液体分子热运动的反映。
②分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小分子势能也越小。
③两个铅块压后能紧连在一起,说明分子间有引力。
④用打气筒向篮球充气时需用力,说明气体分子间有斥力。
A ①② B ①③ C ②③ D ③④
2、如图所示,细长轻绳下端拴一小球构成单摆,在悬挂点正下方(忽略阻力)摆长处有一个能挡住摆线的钉子A,现将单摆向左方拉开一个小角度,然后无初速地释放,对于以后的运动,下列说法中正确的是:( )
①摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小。
②摆球在左、右两侧上升的最大的高度一样。
③摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等。
④摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍。
A ①② B ①②④ C ①②③ D ①④
3、有一只家用电熨斗,其电路结构如图2所示,图中1、2、3、4是内部4个接线柱,改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡。图2(b)是它的四种不同的连线方式,其中能获得低挡温度的是:( )
4、如图,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为Ua、Ub和Uc,Ua>Ub>Uc。一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知。( )
①粒子从D到L的过程中电势能增加。
②粒子从L到M的过程中动能减小。
③该静电场是正点电荷电场。
④该静电场是负点电荷电场。
A ①② B ①④ C ②③ D ①③
5、一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图象如图所示,图中oa段和cd段为直线一段,则从图象可知:小孩和蹦床相接触的时间段为( )
A t2~t4
B t1~t4
C t1~t5
D t2~t5
6、在研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,如图5所示实验装置,平行板电容器充电后A板带正电,B板带负电,以下对实险过程中获取的信息的描述哪些是符合实际的。( )
A 在AB间插入电介质,看到静电订的指针偏角增大。
B 使AB间的距离减小,看到静电订的指针偏角增大。
C 把B板上移一些使AB正对面积减小,看到静电计指针偏角增大
D 若没有静电计,可以用内阻很大的伏特表测AB间电势差。
7、沿平直轨道以速度v匀速行驶的车厢内,车厢前壁高为h的光滑架上放着一个小球随车一起作匀速运动,如图,若车厢突然改为以加速度a向前作匀加速直线运动,小球将脱离支架而下落,在车厢内的乘客看来:( )
A 小球的运动轨迹为向后的抛物线。
B 小球作自由落体运动。
C 小球的运动轨迹为向前的抛物线。
D 小球的运动轨迹为斜向后的直线。
8、如图所示,在一面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0m/s,频率为2.5Hz,振幅为8.0×10-2m,已知t=0时刻p点质元的位移为y=4.0×10-2m,速度沿y轴正向。Q点在P点右方9.0×10-1m处,对于Q点的质元来说,( )
①在t=0时,位移为y=—4.0×10-2m
②在t=0时,速度沿y轴负方向
③在t=0.1s时,位移为y=—4.0×10-2m
④在t=0.1s时,速度沿y轴正方向
A ②③ B ①② C ③④ D ①④
第II卷(非选择题,共68分)
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
9、如图,一辆玩具小车的质量为3.0kg,沿光滑水平面以1.0m/s的速度向正东方向运动,要使小车的运动方向改变,可用流速为2.0m/s的水流由东向西射到小车的竖直挡板CD上,然后流入车中,设水流入车内没有溢出,要改变小车的运动方向,射到小车里的水的质量至少是 kg。
10、如图9所示q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2和q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态。( )
(1)如q2为正电荷,则q1为 电荷,q3为 电荷。
(2)q1、q2、q3三者电量大小之比是 : : 。
11、2001年1月10日,我国成功地发射了“神舟二号”试验飞船,如果已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,“神舟号”绕地运行的周期为T,近似看作匀速圆周运动,则“神舟号”绕地飞行时的角速度为 ,离地平均高度为 。
12、为了测量一辆沿水平直线运动的汽车的加速度情况,我们可以设计一个加速度计,其构造原理的示意图如图10,车厢内沿车运动方向安装的因定光滑杆上套一质量m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数为K的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连,当车静止时弹簧均处于自然长度,滑块上带有指针,可以通过标尺测出滑块的位移,当车有加速度时滑块将偏离平平衡位置0点,设某段时间内观察到指针向右偏离O点的距离为S,则在这段时间内汽车的加速度方向是 ,加速度大小为 。
三、实验题:本题共3小题,每小题6分,共18分。
13、一个学生在做“电场中等势线的描绘”实验时的主要准备步骤如下:
(1)在木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张,导电纸有导电物质的一面朝下;
(2)导电纸上平放着与安接触良好的两个圆柱形电极,两电极分别与电源的两极相连。
(3)从一个电流表(里程0~0.6A)的两个接线柱引出两支探针。
(4)在导电纸上画出两个电极的连线,在连线上选取间距大致相等的5个点作基准点,并用探针把它们的位置复印在白纸上。
这个学生所做的准备步骤中犯的重要错误是 应改正
14、如图所示,在测电池的电动势和内电阻的实验中,接通开关,电压表有读数,电流表示数为零,改变变阻器滑片的位置,电流表也没有反应。用多用表电压档检查电路,把黑表笔接到电池的a点,红表笔接到b点、c点,多用表示数为零;用红表笔分别接触d点、e点,多用表指示有电压,而且电压相等。检查各接线柱选择均正确且接触良好,且电流表是完好的,则电路中发生故障的原因是 。
故障排除后,根据得出的数据作出U—I图像,如图所示,由图像得出电池的电动势ε= V,内电阻=γ Ω。
15、图13是用螺旋测微器测量金属捧直径的示意图,由图可以读出它的直径是 mm。
图14是用闪光照相法,拍照的一个平抛小球的照片,照相机每隔相等时间曝光一次,请用合理的办法确定重力加速度方向(保留作图痕迹),若图距与实际距离之比为1:10,则小球平抛的初速度大小为 m/s。(g取10m/s2)
四、计算题:(要写出必要的文字说明,主要方程式和重要的演算步骤,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。本题共3小题,共30分)
16、(8分)如图所示为一种测定肺活量(人在一个标准大气压下呼出气体的体积)的装置示意图,图中A为倒扣在水中的开口圆筒,测量前排尽其中的空气,测量时被测者尽力吸足空气,再通过B将空气呼出,呼出的空气通过导管进入A内,使A浮起,设整个过程中温度不变,已知圆筒A的质量为m,横截面积为S,大气压强为P0,水的密度为p,筒底浮出水面的高度为b,则被测者的肺活量有多大?
17、(10分)一个允许通过最大电流为2A的电源和一个变阻器接成如图(甲)所示电路,变阻器的最大阻值为=22,电源路端电压U随外阻变化规律如图所示,图中U=12V的直线为图线的渐近线,试求
(1)电源的电动势和内电阻
(2)A、B空载时的输出电压范围
(3)A、B两端所接负载的最小电阻
18、(12分)光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料料成的“┙”型滑板,(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与物体都静止,试求:
(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大?
(2)若物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的,则物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时,滑板的速度v和物体的速度v2分别为多大?(均指对地速度)
(3)物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多大?(碰撞时间可忽略)
参考答案
1 B 2 A 3 B 4 D 5 C 6 C 7 D 8 A
9、1.5kg
10、①负,负,
11、,
12、向左,2ks/m
13、错误的是:①中导电纸有导电物质的一面朝下,
③中使用电流表(量程0~0.6A)
应改正为:①导电纸有导电物质的一面朝上,
③电流表改为灵敏电流计。
14、cd导线内部断路,1.5,1.17
15、3.550mm首末两点相连并且等分,各等分点与对应顺序的照片上点相连即重力加速度所在直线,标明方向,1.5ms
16、解:设被测者的肺活量为V,以A筒内封闭气体为研究对象,由题
可知:初态P1=P0 V1=V ①
设末状态A筒内外水面高度差为X,以园筒为研究对象可得,mg=pgxs,②
则末状态气体 ③
由玻马定律P1V1=P2V2
得:
由②、④可解得:
17、解(1)由图可知 当R=2时,U=6V
则电源内电压
∴R=r即r=2
(2)滑动触头位于最下端时UAB=0,
滑动触头位于最上端时
AB空载时电压范围为0~11V
(3)设所接负载最小电阻为,此时电流为最大
Im=2A
由代入数据可解得
18、解:(1)由动能定理
得 ①
(2)若物体碰后仍沿原方向运动,碰后滑板速度为V,
由动量守恒
得物体速度,故不可能 ②
∴物块碰后必反弹
由动量守恒 ③ 得 ④
由于碰后滑板匀速运动直至与物体第二次碰撞之前,故物体与A壁第二次碰前,滑板速度⑤ 。
物体与A壁第二次碰前,设物块速度为v2
⑥
由两物的位移关系有: ⑦即 ⑧
由⑥⑧代入数据可得: ⑨ (3)物体在两次碰撞之间位移为S,
得
∴ 物块从开始到第二次碰撞前电场力做功