说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟.
第Ⅰ卷 (选择题 共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.下列说法正确的是
A.β粒子和电子是两种不同的粒子
B.红外线的波长比X射线的波长长
C.α粒子不同于氦原子核
D.γ射线的贯穿本领比α射线的强
2.原子核内的核子能稳定地结合在一起,是因为有核力的作用,下列说法正确的是
A.核力是核子间的库仑力和万有引力的合力
B.每个核子与核内其他的核子之间都存在核力作用
C.每个核子只跟它相邻的核子之间才有核力的作用
D.核力是一种强力,是在核子之间存在的超短距离的作用力
3.如图1所示,有一矩形线圈在竖直平面上从静止开始下落,当线圈的下边垂直磁感线方向进入匀强磁场,而上边还未进入匀强磁场的过程中,线圈不可能做的运动是
A.匀速下落 B.加速下落
C.减速下落 D.匀减速下落
4.如图2所示,棒AB上均匀分布着正电荷,它的中点正上方有一P点,则P点的场强方向为
A.垂直于AB向上 B.垂直于AB向下
C.平行于AB向左 D.平行于AB向右
5.无线电发射装置的振荡电路中的电容为30 pF时,发射的无线电波的频率是1607 kHz.若保持回路的电感不变,将电容调为270 pF,这时发射的电波的波长为
A.62 m B.187 m C.560 m D.1680 m
6.根据热辐射理论,物体发出的光的最大波长λm与物体的绝对温度T的关系满足Tλm=2.90×10-3 mK,若一动物夜间的体温为27℃,则它热辐射发出的一个光子的能量至少为(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)
A.6.4×10-39 J B.3.1×10-13 J C.2.1×10-20 J D.6.6×10-29 J
7.同学们根据中学物理知识讨论“随着岁月的流逝,地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面温度变化的趋势”的问题中,有下列结论,请你判断哪些结论正确
A.太阳内部进行着激烈的热核反应,辐射大量光子,根据ΔE=Δm·c2可知太阳质量M在不断减少
B.日地距离r将不断增大,地球环绕速度将减小,且周期将增大
C.日地距离r将不断减小,地球环绕速度将增大,且周期将减小
D.由于太阳质量M不断减小,辐射光子的功率不断减小,而日地距离增大,所以辐射到地球表面的热功率也减小,地球表面温度也将逐渐降低
8.一个自动扶梯以恒定的速率运送人员上楼,某人第一次站在扶梯上不动,第二次以相对于扶梯的速度v向上走,两次扶梯对人做功分别为W1和W2,两次扶梯对人做功的功率分别为P1和P2,以下关系正确的是
A.W1>W2,P1=P2 B.W1<W2,P1<P2
C.W1=W2,P1=P2 D.W1=W2,P1<P2
9.甲、乙两小船随水波上下振动,两船相距80 m,当甲在水波波峰时,乙恰在平衡位置;经过20 s再观察,甲恰在波谷,乙仍在平衡位置.下列说法正确的是
A.水波的最大波长是320 m
B.水波的波长可能是21
m
C.水波的最小频率是0.025 Hz
D.水波的最小波速是8 m/s
10.A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t0=0,t1=Δt,t2=2·Δt,t3=3·Δt各时刻闪光四次,摄得如图3所示照片,其中B像有重叠,mB=
mA,由此可判断
A.碰前B静止,碰撞发生在60 cm处,t=2.5Δt时刻
B.碰前B静止,碰撞发生在60 cm处,t=0.5Δt时刻
C.碰后B静止,碰撞发生在60 cm处,t=0.5Δt时刻
D.碰后B静止,碰撞发生在60 cm处,t=2.5Δt时刻
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第Ⅱ卷 (非选择题 共110分)
二、本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上.
11.一质量为1 kg的物体静止在光滑水平面上,现受到大小恒定的水平力F=1N的作用,F先向右,后向左,每秒钟改变一次方向,则1999 s内的位移是 m.
12.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图4所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹约为2 km/s),若轨道宽2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,则轨道间所加匀强磁场磁感强度为 T,磁场力的最大功率P= W(轨道摩擦不计).
13.如图5所示,电源电动势ε=12 V,内电阻r=0.5Ω,定值电阻R1=3.5 Ω,在电键S断开或闭合时,外电路中的ab间消耗的功率都是8 W,则电键S闭合后通过R2的电流是 A.
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图4 图5
三、本题共3小题,共20分.把答案填在题中的横线上或按要求作图.
14.(7分)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,若已知摆球直径为2.00 cm,让刻
度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,摆球的最低点所对应的刻度值是88.40 cm,则摆长为 .若测定了40次全振动的时间是75.2 s,则单摆的周期为 .由以上数据计算重力加速度的值为 .(重力加速度计算结果保留三位有效数字).
15.(7分)在验证玻意耳定律的实验中,在同一实验室内根据两
组学生实验的数据在p-
坐标上描出两条直线oa、ob,如图6所示.
(1)oa和ob直线,它们的斜率不同,是因为 .
(2)在室温为27℃的情况下,测得一组p、V值,列入下表:
P(×105 Pa) |
0.5 |
0.7 |
0.8 |
1 |
1.3 |
1.8 |
2.5 |
V(×10-3 L) |
20 |
18 |
15 |
12 |
10 |
7 |
5 |
①根据测量值,在p-V坐标上画出关系图(如图7).
②根据所给条件,在p-T坐标上画出关系图(如图8).
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图7 图8
16.(6分)用两只电压表也可测电源的电动势.如图9所示的电路中,电压表V1与电键S并联,再串联电压表V2后与电源相接,当S断开时V1的读数为12 V,V2的读数为6 V.当S闭合时V2的读数为15 V,则电源的电动势ε= V.
四、本题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 图9
17.(11分)如图10所示,一束复色光从空气中射入玻璃,入射角为θ,经折射后分解为两种单色光a和b,折射角分别为γ1、γ2,根据学过的知识确定a和b哪种单色光的频率小,并求出这种光在玻璃中的传播速度.(光在真空中的速度为c)
图10 图11
18.(12分)如图11所示,AC是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,圆平面与电场方向平行,场强大小为E,方向一定.在圆周平面内,将一带电量为q、质量为m的小球从A点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,到达B点时小球的动能最大.已知∠CAB=45°,若不计小球重力及空气阻力.
(1)试求电场方向与AC间的夹角θ为多大?
(2)若小球在A点沿AC方向以速度v0抛出,抛出后恰能经过B点,求小球到达B点的速度大小.
19.(12分)图12为一皮带传动装置,传送带与水平面夹角为θ,A、B轮半径均为R,轴心间距为L,B轮由电动机带动,其转速为n.在货物随皮带运动过程中,有一小球由静止开始沿光滑轨道滚下,到达传送带时,货物恰好运动到传送带中央,当货物运动到距B轮L/4的C点时,小球恰好与货物相遇而未发生碰撞.若皮带不打滑,且货物总与皮带保持相对静止,试求: 图12
(1)货物由传送带中央运动到C点所用时间;
(2)轨道顶端与底端的高度差h.
20.(12分)一管道被竖直固定,如图13所示,管内有用轻杆相连的质量不计的大小活塞,小活塞由弹簧连接在O点处.开始时管内气体温度是27℃,压强与外界相同,为1.0×105 Pa,此时弹簧刚好处于原长.弹簧的劲度系数k=3000 N/m,大活塞面积为40 cm2,小活塞的面积为10 cm2,试分析:(不考虑管壁与活塞间的摩擦).
(1)温度升高时,活塞向哪个方向移动?
(2)当管内气体温度升高到177 ℃时,为使活塞仍停留在原来的位置,应怎样移动O点的位置?移动多远?
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
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21.(14分)如图14所示,轻弹簧的两端与两物块(质量分别为m1、m2)连在一起,m1=
1 kg,m2=2 kg,将m1、m2放在光滑的水平面上,弹簧自然伸长时,m1静止在A点,m2靠墙,现用水平力F推m1,使弹簧压缩一段距离后静止,此过程中F做功为4.5 J.当F撤去后,求:
(1)m1越过A点后,运动过程中弹簧伸长到最大时的弹性势能.
(2)m2的速度最大时,m1的速度.
(3)m1越过A点后,运动过程中弹簧压缩到最短时的弹性势能.
22.(14分)如图15所示,L1和L2为相距5 cm的两平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感强度均为0.20 T的匀强磁场,A、B两点都在L2上.质子从A点以5.0×105 m/s的速度与L2成30°角斜向上射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上.不计重力,求:
(1)质子在磁场中做圆周运动的半径.
(2)A、B的最短距离.
(3)质子由A运动到B的最短时间.
(质子的质量m=1.67×10-27 kg,电量q=1.6×10-19 C,结果保留两位有效数字.)
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图15