第Ⅰ卷(選擇題共48分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,第14~18題只有一項符合題目要求,第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。)
14.某種金屬發(fā)生光電效應時,光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν關(guān)系如圖所示。已知普朗克常量為h。下列判斷正確的是 ( )
A.圖中b=h/νc
B.增大入射光的強度圖線將沿縱軸向上移動
C.增大入射光的強度圖線將沿橫軸向右移動
D.圖中b與νc的值與入射光的強度、頻率均無關(guān)
15.如圖所示,兩物體通過四段輕線懸掛,不計一切摩擦,兩物體靜止時OB線水平,AO線與豎直方向的夾角小于45°,現(xiàn)把定滑輪B緩慢豎直向上移動,設線足夠長,此過程中結(jié)點O的位置將 ( )
A.不動
B.先降低后升高
C.先升高后降低
D.一直升高
16.已知平面坐標系兩等量正點電荷在y軸上且關(guān)于坐標原點O對稱。選取x軸正方向為場強E的正方向,則沿x軸的場強E隨x變化圖象,及一個質(zhì)子沿x軸從負無窮向正無窮運動過程中的電勢能Ep隨x的變化圖象正確的是 ( )
17.2017年4月20日19時41分,搭載著“天舟一號”貨運飛船的“長征七號”遙二運載火箭,在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射,約596秒后,飛船與火箭成功分離,進入預定軌道,飛船在預定軌道上飛行的周期T為90分鐘。4月 22日12時28分許,“天舟一號”貨運飛船與“天宮二號”空間實驗室成功進行了交會對接試驗,9月12日23時58分,“天舟一號”貨運飛船又順利完成了與“天宮二號”空間實驗室的自主快速交會對接試驗。若把“天舟一號”在預定軌道上的運動看作勻速圓周運動,設地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,下列說法正確的是 ( )
A.“天舟一號”的加速度大于地球同步衛(wèi)星的加速度
B.“天舟一號”的運行速度大于第一宇宙速度
D.使“天舟一號”與“天宮二號”在同一軌道上運行,讓“天舟一號”加速即可追上“天宮二號”實現(xiàn)對接
A.5 B.4 C.3 D.2
A.P1、P2和P三者組成的系統(tǒng)在作用過程中系統(tǒng)的動量守恒
B.當P上升到圓弧最高點時P1、P2和P三者的共同速度等于P最后停在A點時三者的共同速度
D.P1、P2和P三者作用過程中損失的機械能為4μmgL
20.兩個傾角為45°高度相同的斜面固定在水平面上且對接于O點,如圖所示,有一小球從A點以不同速度向右水平拋出,不計空氣阻力,小球可看作質(zhì)點,在小球從拋出到碰到斜面這個過程中,下列說法正確的是 ( )
A.初速度越大的小球運動時間越長
B.初速度不同的小球運動時間可能相同
C.如果小球落在左側(cè)斜面上,小球碰到斜面的不同位置時速度方向與斜面夾角相同
D.如果小球落在右側(cè)斜面上,小球碰到斜面時速度方向不可能與斜面垂直
A.粒子Q應沿與EC方向成30°角方向向磁場內(nèi)發(fā)射粒子
D.兩粒子相遇點一定在BD連線上
第Ⅱ卷(非選擇題共62分)
二、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分。第22題~第25題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33題~第34題為選考題,考生根據(jù)要求作答)
(一)必考題(4題,共47分)
22.(6分)某研究小組的同學用如圖1所示的裝置研究小車質(zhì)量一定時其加速度與受到的作用力的關(guān)系,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象如圖2所示。甲同學畫出的圖線為Ⅰ,乙同學畫出的圖線為Ⅱ。
(1)以下說法中可能正確的是________。
A.實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
B.甲同學在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了
C.實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
D.乙同學在實驗時沒有滿足小車的質(zhì)量遠大于砝碼與砝碼盤的總質(zhì)量
23.(9分)待測電阻Rx的阻值約為100 Ω,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供器材如下:
A.電流表A1(量程0~50 mA,內(nèi)阻r1=20 Ω)
B.電流表A2(量程0~300 mA,內(nèi)阻約為4 Ω)
C.電壓表V(量程0~20 V,內(nèi)阻約為3 000 Ω)
D.定值電阻R0=20 Ω
E.滑動變阻器R1,最大阻值為10 Ω,額定電流為1.0 A
F.滑動變阻器R2,最大阻值為1 000 Ω,額定電流為1.5 A
G.電源電動勢E=6.0 V(內(nèi)阻不計)
H.開關(guān)S及導線若干
(2)根據(jù)你選擇的實驗器材,請在線框內(nèi)畫出測量Rx的最佳實驗電路圖并標明元件符號。
(3)實驗時要記錄________________________,則由已知量和測量量計算Rx的表達式為Rx=____________(已知量用物理量符號表示)。
24.(12分)如圖甲所示,將一間距為L=1 m的足夠長U形導軌固定,傾角為θ=37°,導軌上端連接一阻值為R=2.0 Ω 的電阻,整個空間存在垂直于軌道平面向上的勻強磁場,質(zhì)量為m=0.01 kg的金屬棒ab垂直緊貼在導軌上且不會滑出導軌,導軌與金屬棒之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,且金屬棒ab在導軌之間的電阻為r=1.0 Ω,金屬棒ab從靜止開始下滑,下滑的x-t圖象如圖乙所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導軌電阻不計,導體棒下滑過程中始終與導軌垂直且緊密接觸,重力加速度g=10 m/s2,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)勻強磁場的磁感應強度B的大??;
(2)從開始到t=2.5 s過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。
25.(20分)如圖甲所示,質(zhì)量m=1 kg的小物塊A(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量M=4 kg木板B的左端,木板長L=4.5 m。起初A、B兩物體靜止于水平面上?,F(xiàn)用一水平向左的力F作用在木板B上,通過傳感器測出A、B兩物體的加速度與外力F的變化關(guān)系如圖乙所示。已知兩物體與地面之間的動摩擦因數(shù)相等,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10 m/s2。求:
(1)A、B之間的動摩擦因數(shù)μ1及B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2;
(2)若開始時對B施加水平向左的恒力F=29 N,且給A一水平向右的初速度v0=4 m/s,則t=2 s時A與B的右端相距多遠。
(二)選考題:共15分。請考生從給出的2道題中任選一題作答,并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目題號后的方框涂黑。注意:所做題目的題號必須與所涂題目的題號一致,在答題卡所選區(qū)域指定位置答題。如果多做,則按所做的第一個題目計分。
33.[物理—選修3-3](15分)
(1)(5分)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法正確的是________。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
A.分子熱運動與溫度有關(guān),溫度越高,分子熱運動越激烈
B.布朗運動是分子的無規(guī)則運動,溫度越高,布朗運動越明顯
C.分子間同時存在相互作用的引力和斥力,引力隨分子間距離的增大而減小,斥力隨分子間距離的增大而增大
D.溫度是決定兩個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量
E.溫度是分子平均動能的標志,物體溫度升高,分子平均動能升高,但物體內(nèi)每個分子的動能不一定都升高
(2)(10分)絕熱氣缸A與導熱氣缸B均固定于水平地面上,由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦,兩活塞之間為真空,氣缸B活塞的面積為氣缸A活塞面積的2倍。兩氣缸內(nèi)裝有理想氣體,兩活塞處于平衡狀態(tài),氣缸A的體積為V0,壓強為p0,溫度為T0,氣缸B的體積為2V0,緩慢加熱A中氣體,停止加熱達到穩(wěn)定后,A中氣體壓強為原來的2倍。設環(huán)境溫度始終保持不變,氣缸A中活塞不會脫離氣缸A,求:
①氣缸B中氣體的體積VB;
②氣缸A中氣體的溫度TA。
34.[物理—選修3-4](15分)
(1)(5分)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,如圖甲所示為波傳播到x=5 m的M點時的波形圖,圖乙是位于x=3 m的質(zhì)點N從此時刻開始計時的振動圖象,Q是位于x=10 m的質(zhì)點,則________。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
A.波的傳播速度為1 m/s
B.波由M點傳到Q點所用的時間為5 s
C.波源的始振方向向上
D.當圖乙中t=6 s時,質(zhì)點Q的位置坐標為 (10 m,-5 cm)
E.波由M點傳到Q點的過程中,x=3.5 m處的質(zhì)點通過的路程為20 cm
①求光線在AB面上的折射角;
②已知光在真空中的傳播速度c,求該光線在此棱鏡中傳播的時間。
參考答案
14.D15.C16.A17.A18.D19.BC20.BC21.AC
22.(6分)
(1)BD (3分)
(2)3% (3分)
23.(9分)
(1)ABDEGH (2分)
(2)如圖所示 (3分)
24.(12分)
解:(1)從圖象可得金屬棒先做加速運動,再做勻速運動,勻速運動的速度
勻速運動時受沿斜面向上的安培力F安,由平衡條件,有
mgsinθ=μmgcosθ+F安(2分)
代入數(shù)據(jù)解得F安=0.02 N
=0.2 T (2分)
(2)t=2.5 s時金屬棒ab做勻速直線運動,速度大小為v=1.5 m/s,位移大小x=3.0 m
設從開始到t=2.5 s過程中電路中產(chǎn)生的熱量為Q,根據(jù)能量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)解得Q=0.048 75 J (2分)
25.(20分)
解:(1)由乙圖知,A、B一起運動的最大外力Fm=25 N,加速度a1=4 m/s2
當F>25 N時,A與B相對滑動,對A由牛頓第二定律有μ1mg=ma1(1分)
解得μ1=0.4 (1分)
對B由牛頓第二定律有
F-μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2(2分)
解得μ2=0.1 (1分)
(2)給A一水平向右的初速度v0=4 m/s且F=29 N時,A運動的加速度大小為a1=4 m/s2,方向水平向左,設A運動時間t1速度減為零,則
此時B的速度v2=a2t1=5 m/s (1分)
由于x1+x2=L,即此時A運動到B的右端,當B繼續(xù)運動時,A從B的右端掉下來停止 (2分)
設A從B上掉下來后B的加速度大小為a3,對B由牛頓第二定律有
F-μ2Mg=Ma3(1分)
在t=2 s時,A與B右端的距離
33.(15分)
(1)ADE (5分)
(2)(10分)
解:①氣缸A末態(tài)壓強為2p0,氣缸B活塞面積為氣缸A活塞面積的2倍,初狀態(tài)選兩活塞為研究對象,由平衡條件有p0SA=pBSB
末狀態(tài)選兩活塞為研究對象,由平衡條件有
氣缸B中氣體初、末狀態(tài)溫度不變,由玻意耳定律得
解得氣缸B中氣體體積
VB=V0(1分)
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得
解得TA=3T0(1分)
34.(15分)
(1)ABD (5分)
(2)(10分)
解:①畫出此光線在棱鏡中的折射光路如圖所示。
設光線在O點恰好發(fā)生全反射的臨界角為C,則
光線在AB界面上F點的入射角
θ1=90°-C(1分)
在AB面上的折射角θ2,由折射定律得
②光在該玻璃中傳播速度
故該光線在此棱鏡中運動的時間