陶漢斌

(浙江金華第一中學(xué),浙江 金華 321015)

考生須知:

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分,滿分100分,考試時間90分鐘.

2.考生答題前,務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題卡上.

3.選擇題的答案須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如要改動,須將原填涂處用橡皮擦凈.

4.非選擇題的答案須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題卡上相應(yīng)區(qū)域內(nèi),作圖時可先使用2B鉛筆,確定后須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑,答案寫在本試卷上無效.

5.本卷中涉及數(shù)值計(jì)算的,重力加速度g均取10 m/s2.

一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分.每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)

1.下列哪些物理量表達(dá)式是比值定義式( ).

2.每年的端午節(jié)各地的龍舟比賽熱鬧非凡,如圖1是某地龍舟在進(jìn)行500 m的直道比賽,下列說法正確的是( ).

圖1 第2題圖

A.研究隊(duì)員的劃槳動作,可將隊(duì)員看成質(zhì)點(diǎn)

B.以龍舟為參考系,岸上站立的觀眾是靜止的

C.獲得第一名的龍舟,撞線時的速度一定很大

D.獲得最后一名的龍舟,平均速度一定最小

3.如圖2,把質(zhì)量為0.5 kg的石塊從10 m高處以30°角斜向上方拋出,初速度是v0=6 m/s.不計(jì)空氣阻力,g=10 m/s2,以拋出點(diǎn)所在水平面為參考平面,則( ).

圖2 第3題圖

A.石塊落地時速度的大小與仰角大小有關(guān)

B.石塊落地時的重力勢能為50 J

C.石塊在最高點(diǎn)的重力勢能為2.25 J

D.人在拋出石塊過程中做功為59 J

4.如圖3所示,一位同學(xué)把一個充氣到直徑約1 m的乳膠氣球以某一速度水平向前投擲,前方同學(xué)因胸部被碰,竟然向后退了一大步,把氣放掉后氣球變得很小,再把氣球以相同的速度投在前方同學(xué)的胸部,同學(xué)幾乎沒有什么反應(yīng).關(guān)于這兩次氣球碰撞實(shí)驗(yàn)原理理解的解釋,下列說法正確的是( ).

圖3 第4題圖

A.充氣氣球內(nèi)是氣體,碰撞時動量不守恒

B.充氣氣球與未充氣氣球比,動量大很多

C.充氣氣球有較大彈性,碰撞時氣球?qū)θ说淖饔昧Υ笥谌藢馇虻淖饔昧?/p>

D.充氣氣球受較大浮力,碰撞時產(chǎn)生很大沖力

5.關(guān)于下列四幅圖,說法正確的是( ).

A.圖4(a)中,核子分開時吸收的能量稱為比結(jié)合能

圖4 第5題圖

B.圖4(b)中,鎘棒插入深一些,核反應(yīng)速度會變慢

C.圖4(c)中,電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有粒子性

D.圖4(d)中,入射光子與靜止電子碰撞后,光子波長變短

6.如圖5所示,一架直梯斜靠光滑的豎直墻壁上,下端放在粗糙的水平地面上,直梯處于靜止?fàn)顟B(tài).從側(cè)面觀察時,下列直梯的受力分析圖(如圖6)中正確的是( ).

圖5 第6題圖

圖6 直梯的受力分析圖

7.如圖7(a)所示是一種推動宇宙飛船前進(jìn)的動力裝置即霍爾推進(jìn)器,可以讓帶電粒子在輻射狀的磁場中做勻速圓周運(yùn)動,工作原理可簡化為如圖7(b)所示的運(yùn)動模型.圓形虛線邊界1、2(共圓心O)之間存在均勻分布的輻射狀(沿徑向)磁場,同時在垂直虛線圓面方向加場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(方向向里).一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的粒子(不計(jì)重力)在圓形虛線邊界之間以速率v繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動,運(yùn)動軌跡如圖7(b)中的實(shí)線所示,下列說法正確的是( ).

圖7 第7題圖

A.洛倫茲力Bqv和電場力充當(dāng)粒子做勻速圓周運(yùn)動的向心力

B.帶電粒子運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)輻射狀磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為Ev

8.在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制,調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種.如圖8(a)所示有A、B兩幅圖,在收音機(jī)電路中天線接收下來的電信號既有高頻成分又有低頻成分,經(jīng)放大后送到下一級,需要把高頻成分和低頻成分分開,只讓低頻成分輸入下一級,如果采用如圖8(b)所示的電路,圖中虛線框a和b內(nèi)只用一個電容器或電感器.以下關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收的說法中,正確的是( ).

圖8 第8題圖

A.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖8(a)中A是調(diào)幅波

B.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖8(a)中B是調(diào)幅波

C.圖8(b)中a是電容器,用來通低頻,阻高頻,b是電感器,用來通高頻,阻低頻

D.圖8(b)中a是電感器,用來阻交流,通直流,b是電容器,用來通高頻,阻低頻

9.科幻電影《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來了強(qiáng)烈的視覺沖擊,標(biāo)志我國科幻電影工業(yè)能力的進(jìn)步.如圖9所示,“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站、配重組成,纜繩相對地面靜止,箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站.下列說法正確的是( ).

圖9 第9題圖

A.地面基站可以選址建在佛山

B.箱體在上升過程中受到地球的引力越來越小

C.配重的線速度小于同步空間站的線速度

D.若同步空間站和配重間的繩斷開,配重將靠近地球

10.為探討磁場對腦部神經(jīng)組織的影響及臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用,某小組查閱資料得知:將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處,給線圈通以上千安培、歷時約幾毫秒的脈沖電流,電流流經(jīng)線圈產(chǎn)生瞬間的高強(qiáng)度脈沖磁場,磁場穿過頭顱對腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電場及感應(yīng)電流,而對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用,其裝置如圖10所示.同學(xué)們討論得出的下列結(jié)論正確的是( ).

圖10 第10題圖

A.脈沖電流流經(jīng)線圈會產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場是電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B.脈沖磁場在線圈周圍空間產(chǎn)生感應(yīng)電場是電流的磁效應(yīng)

C.若將脈沖電流改為恒定電流,則不可持續(xù)對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用

D.若脈沖電流最大強(qiáng)度不變,但縮短脈沖電流時間,則在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電場及感應(yīng)電流會減小

11.(改編)如表1是某品牌排煙風(fēng)機(jī)的相關(guān)參數(shù),若已知空氣密度為1.3 kg/m3,則下列表述判斷正確的是( ).

表1 某品牌排煙風(fēng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)

A.風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動的角速度為314 rad/s

B.排風(fēng)扇的內(nèi)電阻約為8.8 Ω

C.空氣排出的速度約為15 m/s

D.出風(fēng)口半徑約為0.26 m

圖11 第12題圖

A.小球第一次沿AC下滑的過程中,剛開始做勻加速度直線運(yùn)動

圖12 第13題圖

C.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時,相同條件下用b光比a光形成的條紋寬度大

D.將a、b光以相同的入射角從空氣斜射入水中,a光的折射角較小

二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分.每小題列出的四個備選項(xiàng)中至少有一個是符合題目要求的.全部選對的得3分,選對但不選全的得2分,有選錯的得0分)

14.下列說法正確的是( ).

A.晶體熔化時吸收熱量,其分子平均動能在增加

B.空調(diào)的工作說明了熱量可以從低溫物體傳到高溫物體

C.第二類永動機(jī)違反了能量守恒定律

D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生

15.一個有固定轉(zhuǎn)動軸的豎直圓盤如圖13(a)所示,圓盤轉(zhuǎn)動時,固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向振動,T形支架的下面系著一個由彈簧和小球組成的振動系統(tǒng),小球做受迫振動,圓盤靜止時,讓小球做簡諧運(yùn)動,其振動圖像如圖13(b)所示(以豎直向上為正方向),下列說法正確的是( ).

圖13 第15題圖

A.t=1 s到t=2 s小球所受的回復(fù)減小,且方向?yàn)閤軸正向

B.t=2 s到t=3 s彈簧彈性勢能一定減小

C.若圓盤正以30 r/min勻速轉(zhuǎn)動,小球振動達(dá)到穩(wěn)定時其振動的周期為2 s

D.若圓盤正以30 r/min勻速轉(zhuǎn)動,欲使小球振幅增加則可使圓盤轉(zhuǎn)速適當(dāng)增大

非選擇題部分

三、非選擇題(本題共5小題,共55分)

16.實(shí)驗(yàn)題(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三題共14分)

Ⅰ.(6分) (1)趙同學(xué)用如圖14(a)所示的裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn).正確補(bǔ)償阻力后,掛上裝有砂的砂桶,得到如圖14(b)所示的紙帶,通過紙帶可算出B點(diǎn)的速度____ m/s,小車的加速度為____ m/s2(均保留兩位有效數(shù)字),由此可判斷砂桶質(zhì)量____(選填“滿足”或“不滿足”)本實(shí)驗(yàn)要求.錢同學(xué)仍用圖14(a)裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn).重新調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置后,獲取了一條新的紙帶,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成如圖14(c)所示的“v﹣t”圖像,發(fā)現(xiàn)其圖線末端發(fā)生了彎曲,以下四個操作中,你認(rèn)為最可能是____(單選).

圖14 第16Ⅰ題圖

A.實(shí)驗(yàn)前沒有補(bǔ)償阻力

B.實(shí)驗(yàn)前補(bǔ)償阻力時板墊起得太高

C.砂桶質(zhì)量不滿足實(shí)驗(yàn)要求

D.沒有調(diào)節(jié)好定滑輪的高度

Ⅱ.(6分)(1)某實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的電學(xué)器材如下:

干電池E(電動勢3.0 V,內(nèi)阻未知),電流表A(量程10 mA,內(nèi)阻為90 Ω),定值電阻R0(阻值為400 Ω),滑動變阻器R(最大阻值為200 Ω),單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干.某同學(xué)利用該現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)了一個測量未知定值電阻的實(shí)驗(yàn),測量電路圖如圖15(a)所示.

圖15 第16 Ⅱ題圖

①用筆畫線代替導(dǎo)線,請?jiān)诖痤}卡上按照電路圖15(a),將實(shí)物圖15(b)連接成完整電路.

②實(shí)驗(yàn)時,先斷開開關(guān),連接好電路,將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端.單刀雙擲開關(guān)K擲到2,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片到某位置此時電流表指針如圖15(c)所示,讀數(shù)為____mA;斷開開關(guān),保持滑片的位置不變.單刀雙擲開關(guān)K擲到1,閉合開關(guān)后,電流表指針指在滿刻度處,若不考慮電池內(nèi)阻,則Rx的測量值為____Ω.

③本實(shí)驗(yàn)中若考慮電池內(nèi)阻,Rx的測量值與不考慮電池內(nèi)阻時的測量值相比將____.

A.變大 B.變小 C.不變 D.無法比較

(2)在做“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中

在測量電阻時,下列說法正確的有____;

A.每次更換倍率不同的擋位,不必重新進(jìn)行歐姆調(diào)零

B.如果阻值未知,必須先選擇倍率最大的擋位進(jìn)行試測

C.進(jìn)行歐姆調(diào)零時,用一只手捏緊短接的紅黑表筆,另一只手細(xì)心調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕

D.測量時如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率更大的擋位重新測量

Ⅲ.(2分)以下實(shí)驗(yàn)中,說法正確的是____(多選).

A.油膜法估測分子直徑的大小是一種通過測量宏觀量來測量微觀量的方法

B.金屬的電阻隨著溫度的升高而增大

C.在探究氣體發(fā)生等溫變化遵循的規(guī)律時一定要保證封閉的氣體不漏氣

D.“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實(shí)驗(yàn)中的電表是交流電壓表

圖16 第17題圖

(1)穩(wěn)定后,汽缸內(nèi)空氣柱長度;

(2)汽缸懸在空中時,大氣壓強(qiáng)不變,環(huán)境溫度緩慢地降至多少時能讓活塞回到初始位置;

(3)第(2)小題過程中,若氣體內(nèi)能減少了ΔU,此氣體釋放了多少熱量.

18.(11分)如圖17所示,在水平面上靜置一質(zhì)量M=450 g的滑塊,滑塊上表面是一個半徑R=0.2 m的四分之一圓弧,圓弧最低點(diǎn)A與水平地面相切.現(xiàn)給質(zhì)量m=50 g的小球一個大小v0=4 m/s的水平初速度,小球經(jīng)B點(diǎn)離開滑塊時,隨即撤去滑塊.小球于C點(diǎn)第一次著地,小球每次與地面碰撞前后,水平速度保持不變,豎直速度大小減半,方向反向.A點(diǎn)始終與地面接觸,忽略小球通過各軌道連接處的能量損失,不計(jì)一切摩擦和空氣阻力,求:

圖17 第18題圖

(1)小球剛運(yùn)動到滑塊最低點(diǎn)A時,對滑塊的壓力;

(2)小球離開滑塊后所能到達(dá)的最大高度;

(3)要使小球能水平進(jìn)入接收器最低點(diǎn)P,P與C間的最小距離為多大.

19.(11分)如圖18,平行導(dǎo)軌ac、bd置于水平桌面上,導(dǎo)軌左端接有電阻R=8 Ω,導(dǎo)體棒質(zhì)量為m=0.5 kg,長為0.5 m,導(dǎo)體棒單位長度電阻為r=5 Ω/m,開始時靜止于導(dǎo)軌的ab位置,在F=F0+kt的力作用下,棒做加速度為a=2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動,2.5 s末導(dǎo)體棒到達(dá)導(dǎo)軌最右端cd位置.導(dǎo)體棒離開cd位置后可視為平拋運(yùn)動,平行導(dǎo)軌fh、eg置于水平地面上且足夠長,導(dǎo)軌左端與電容C=12.5 F的大電容器連接,電容器初始帶電量q=35 C,導(dǎo)體棒下落到地面平行導(dǎo)軌后,豎直速度立即變?yōu)榱?水平速度不變,電容器放電進(jìn)一步加速導(dǎo)體棒向前運(yùn)動,導(dǎo)軌電阻、導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌摩擦不計(jì),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸過程中始終與導(dǎo)軌垂直,ac、bd導(dǎo)軌與fh、eg導(dǎo)軌間距均為0.4 m,且均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.求

圖18 第19題圖

(1)導(dǎo)體棒即將離開cd位置時,導(dǎo)體棒兩端的電壓U;

(2)題中F0和k的值;

(3)導(dǎo)體棒從ab運(yùn)動到cd過程中,導(dǎo)體棒受安培力的沖量;

(4)導(dǎo)體棒在地面平行導(dǎo)軌上加速后的最終速度.

圖19 第20題圖

參考答案

(1)若不考慮傳送帶和質(zhì)子源的影響,求加速罩內(nèi)的電場強(qiáng)度E和電勢φ;

(2)要維持加速罩上500 kV的穩(wěn)定電壓,求噴射到充電帶表面上的面電荷密度σ;

(3)質(zhì)子束進(jìn)入電磁鐵,并做角度θ=60°的偏轉(zhuǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

1.答案:B

解析比值定義的物理量是由其本身的性質(zhì)決定的,與外界因素?zé)o關(guān),不能說成正比與反比的關(guān)系,它反應(yīng)了物理量的某個性質(zhì),選項(xiàng)B正確.

2.答案:D

解析研究劃槳動作時形狀不能忽略,因此A錯;以龍舟為參考系,岸上的觀眾是向后運(yùn)動的,因此B錯;獲得第一名的龍舟,平均速度大而沖刺速度不一定,因此C錯,D對.

3.答案:C

4.答案:B

解析兩次氣球碰撞實(shí)驗(yàn)中,主要原因是充氣氣球的質(zhì)量大、動量大,導(dǎo)致碰撞時產(chǎn)生很大的沖力.C選項(xiàng)中根據(jù)牛頓第三定律,作用力與反作用力大小一定是相等的.本題正確選項(xiàng)是B.

5.答案:B

6.答案:B

解析梯子在豎直方向上受重力、地面的支持力,因?yàn)閴饣?所以豎直墻對梯子沒有摩擦力;在水平方向上,受到豎直墻的水平向右彈力,因?yàn)槠胶?所以地面對梯子有靜摩擦力,與墻對梯子的彈力方向相反,為水平向左.故B正確,ACD錯誤.本題正確答案為B.

7答案:D

8.答案:A

解析調(diào)幅,即通過改變電磁波的振幅來實(shí)現(xiàn)信號加載,故題圖A、B中A為調(diào)幅波,B為調(diào)頻波,故A正確,B錯誤;CD.根據(jù)交流電路中電容器的通高頻阻低頻和電感線圈的通低頻阻高頻作用可知,元件a要讓高頻信號通過,阻止低頻信號通過,故元件a是電容較小的電容器,元件b要讓低頻信號通過.本題正確選項(xiàng)為A.

9.答案:B

10答案:C

11.答案:D

12.答案:D

13.答案:B

14.答案:BD

解析晶體熔化時吸收熱量,溫度不變,其分子平均動能不變.空調(diào)的工作說明了熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,但是它消耗了電能.第二類永動機(jī)違反了能量轉(zhuǎn)化的不可逆性,也就是違反了熱力學(xué)第二定律,擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生.本題正確選項(xiàng)為BD.

15.答案:AC

16.I 答案:0.42 (1分) 2.0(2分)、不滿足(1分)D(2分)

Ⅱ.(6分)答案:(1)①如圖20所示(2分)

圖20 實(shí)物連線

② 5.0(1分) 100(1分) ③C(1分)

(2)C(1分)每次更換倍率不同的擋位,必重新進(jìn)行歐姆調(diào)零;如果阻值未知,必須先選擇中等倍率的擋位進(jìn)行試測;進(jìn)行歐姆調(diào)零時,可以用一只手捏緊短接的紅黑表筆,因?yàn)槭值碾娮韬艽蠖砉P是短接的.測量時如果指針偏轉(zhuǎn)過大,說明讀數(shù)很小,應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率小的擋位重新測量.選項(xiàng)C是正確的.

Ⅲ.答案:ABC

解析(1)設(shè)氣缸豎直懸掛時,內(nèi)部氣體壓強(qiáng)為p1,空氣柱長度為l1,由玻意耳定律可知p0l0=p1l1

對氣缸受力分析,由平衡條件

p1S+mg=p0S

1分

聯(lián)立可得,穩(wěn)定后,汽缸內(nèi)空氣柱長度為

1分

1分

1分

(3)由熱力學(xué)第一定律可知

-ΔU=Q+W

1分

其中W=p1S(l1-l0)

1分

1分

1分

1分

得FN=4.5 N

1分

由牛頓第三定律可知,小球?qū)瑝K的壓力FN′=4.5 N方向豎直向下

1分

(2)小球滑上滑塊到運(yùn)動至最高點(diǎn)的過程中,小球和滑塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,設(shè)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)h時,滑塊和小球水平方向的速度大小相等,設(shè)為v共

mv0=(M+m)v共

1分

1分

得h=0.72 m

2分

(3)設(shè)小球第一次著地前瞬間,豎直方向的速度大小設(shè)為vy1,初次著地后經(jīng)t時間,小球與地面發(fā)生第n+1次碰撞時與C點(diǎn)的距離為x,則

1分

解得

1分

1分

1分

19.答案:(1)1.05 V;(2)F0=1 N,k=8×10-3N/s;(3)0.025 N·s;(4)9.5 m/s

解析(1)導(dǎo)體棒到達(dá)導(dǎo)軌最右端cd位置時

v=at0=5 m/s

1分

1分

由于導(dǎo)體棒的有效電阻為R1=2 Ω,代入可得

U=1.05 V

1分

(2)導(dǎo)體棒在水平桌面上加速過程,由牛頓第二定律有F0+kt-F安?=ma

1分

1分

v1=at

代入數(shù)據(jù)解得F0=1 N,k=8×10-3N/s

1分

1分

代入數(shù)據(jù)得I=0.025 N·s

1分

(4)導(dǎo)體棒在地面平行導(dǎo)軌運(yùn)動的最終速度為vt,由動量定理得Bl1Δq=mvt-mv

1分

Δq=q-CBl1vt

1分

代入數(shù)據(jù)解得vt=9.5 m/s

1分

20.答案:(1)E=0,φ=500 kV;

(2)37.5 μC/m2;(3)0.58 T;(4)2.59×10-14m

詳解(1)導(dǎo)體球靜電平衡E=0

1分

由題意得φ=500 kV

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需要供給罩的總電流I=IR+Ip=75 μA

1分

這個電流被噴到橡膠帶,而I=σwv

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1分

1分

粒子在磁場中軌跡如圖21.

圖21 粒子在磁場中軌跡

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