第I 卷(选择题,共48分)
一、选择题:共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。 1.一小球做竖直上抛运动的v-t 图象如图所示,下列说法正确的是( )
A .在t时刻,小球的加速度为零 B.在t 时刻,小球的合外力为零 C.在0~2t 时间内,合力对小球做的功为零 D .在0~2t 时间内,合力对小球的冲量为零
2.一质点做匀加速直线运动,经过时间t,其位移为x,速度的变化为△v,则紧接着的相同的时间内,质点的位移为() A.vt x ?+
2
1
? B. vt x ?+ ??C. vt x ?+2 D . vt x ?+3
3.下列有关原子核和质能方程的说法,正确的是()
A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B .爱因斯坦质能方程表明,在一定条件下质量可以转化为能量 C .放射性元素发生β衰变时放出的是核外电子 D.两个质子之间,不论距离如何,核力总是大于库仑力
4.如图所示,木块A 叠放在木块B 的上表面,木块B 上表面水平,B的下表面与斜面间无摩擦,A 与B保持相对静止一起沿斜面下滑过程中,斜面体C 保持不动,下列判断正确的是
A.A木块受到的摩擦力水平向右
B.A 对B 的作用力方向竖直向下
C.C 与水平地面之间没有摩擦力
D.C 对地面的压力小于A 、B 、C 重力之和
5.环境监测卫星是专门用于环境和灾害监测的对地观测卫星,利用三颗轨道相同的监测卫星可组成一个监测系统,它们的轨道与地球赤道在同一平面内,当卫星高度合适时,该系统的监测范围可恰好覆盖地球的全部赤道表面且无重叠区域。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,关于该系统下列说法正确的是()
A .卫星的运行速度大于7.9km/s B.卫星的加速度为
2
g C.卫星的周期为g
24R
D.这三颗卫星的质量必须相等
6.一带正电的粒子仅在电场力作用下运动,其电势能保持不变,则() A.该粒子一定做直线运动
B .该粒子在运动过程中速度保持不变 C.该粒子运动轨迹上各点的电场强度一定相同 D.该粒子运动轨迹上各点的电势一定相同
7.如图,一带电油滴在平行板电容器之间恰能处于静止状态,下列说法正确的是()
A.保持开关S闭合,适当上移P极板,油滴向上移动
B.保持开关S闭合,适当左移P极板,油滴向上移动
C.先断开开关S,再适当上移P极板,油滴仍静止
D.先断开开关S,再适当左移P极板,油滴仍静止
8.如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的小灯泡,随着开关S闭合和断开的过程中(灯丝不会断),灯L1、L2的亮度变化情况是()
A.S闭合,L1不亮,L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮久
B.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮
C.S断开,L1、L2立即不亮
D.S断开,L1、L2都会亮一下再熄灭
9.如图所示,理想变压器的原线圈串联一个电阻R1后接在u=2202sin 100πt(V)的交流电源上,原、副线圈匝数之比为5:1,副线圈接有R2=16Ω的用电器,其功率为100W,则()
A.电压表示数为40V
B.副线圈输出交流电的周期为50s
C.电源的输出功率为110W D .电阻R1的阻值为40Ω
10.如图所示,磁感应强度大小为B 垂直纸面向里的匀强磁场中,t=0时刻,从原点O 处沿纸面同时发射a 、b 两个相同粒子,它们的质量为m 、电荷量为+q ,速度大小相同,方向分别与x 轴正方向和负方向成60°角。在t=t 1时刻粒子第一次到达A 点(图中未画出),A 点为该粒子运动过程中距离x轴的最远点,且OA=L,不计粒子间的相互作用和粒子的重力,下列结论正确的是()
A .粒子的速率
m
qBL
2 B.粒子的速率为返
m
qBL
33 C.在t=2t 1时刻,b粒子离x轴最远 D.在t=3t1时刻,b 粒子离x轴最远
11.如图所示,由长为L 的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内,其中两个端点分别固定质量均为m的小球A 、B,系统可绕O 点在竖直面内转动,初始位置OA 水平。由静止释放,重力加速度为g,不计一切摩擦及空气阻力。则()
A.系统在运动过程中机械能守恒
B.B 球运动至最低点时,系统重力势能最小 C.A 球运动至最低点过程中,动能一直在增大
D .摆动过程中,小球B的最大动能为经
4
3
mgL 12.质量为m 1和m 2的甲、乙两本书叠放在水平桌面上。已知甲、乙间动摩擦因数为μ1,乙书与桌面间动摩擦因数为μ2。推力F作用在甲书上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()
A.若μ1<μ2,只要F >μ2m 1g ,甲书就能相对乙书运动 B.若μ1<μ2,无论F 多大,乙书都不会运动 C.若μ1>μ2,只要F>μ1m 1g,甲书就能相对乙书运动 D.若μ1>μ2,只要F>μ2(m 1十m2)g ,乙书就能运动
第Ⅱ卷(必考题+选考题,共52分)
本卷包括必考题和选考题两部分,第13题~第16题为必考题,每个试题考生都必须作答。第17题~第18题为选考题,考生根据要求作答。
三、必考题,共4小题,共38分。请在答题纸上指定的区越按题目要求作答。计算题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。
13.(6分)某实验小组要测量一节旧干电池的电动势和内电阻,用到下列器材:灵敏电流计错误!(内阻为50Ω);电压表错误!(0~3V,内阻约为10k Ω);电阻箱R 1(0~999.9Ω);滑动变阻器R2;开关;导线若干。
由于灵敏电流计的量程太小,该实验小组用电阻箱R1与灵敏电流计错误!并联,可使其量程扩大为原来的20倍,则改装后的电流表内阻为_________Ω。
扩大量程后灵敏电流计的刻度盘并没有改变,将器材连接成如图甲所示的电路,调节滑动变阻器,读出了多组电压表示数U和灵敏电流计的示数I G,并作出了U-I G图线如图乙所示,由作出的U-IG图线及题中的相关信息,可求得干电池的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。
14.(8分)某同学利用力传感器测定“木块与木板间的动摩擦因数”,所用装置如图甲所示放在水平桌面上。
(1)下列关于该实验的说法,正确的是________。(填选项前的字母)
A.做实验之前必须倾斜木板以平衡摩擦力
B.所挂钩码的质量必须比木块质量小得多
C.所挂钩码质量大小对实验结果没有影响
D.应调节定滑轮的高度使细线与木板平行
(2)从实验中挑选一条点迹清晰的纸带,如图乙所示,每隔4个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.从图乙中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s=_________m;该木块的加速度a=________m /s 2。(计算结果保留两位有效数字)。实验中纸带的_________(填“左”或“右”)端与木块相连接。
(3)根据测量数据画出加速度与力传感器示数的a -F 图象(如图丙),已知图象斜率为k,图线与横轴交点的横坐标为b,则木块与木板间的动摩擦因数μ=____________。(已知重力加速度为g,结果用k 、b、g 中某个或某些字母表示)
15.(10分)水平光滑轨道在A 端与半径为R的光滑半圆轨道ABC 相切,半圆的直径AC 竖直,如图所示。小球P 的质量是Q 的2倍,两小球均可视为质点。小球P以某一速度向右运动,与静止小球Q 发生正碰。碰后,小球Q经半圆轨道ABC 从C 点水平抛出,落地点与A 点相距25R;小球P在D点脱离轨道,O D连线与水平方向夹角为θ.已知R=0.4m,sin θ=
3
2
,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)碰撞后小球Q经过A点时的速度大小;
(2)与Q碰撞前小球P的速度大小。
16.(14分)如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形闭合回路。棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为r,整个空间存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。在t=0时,一水平向左的拉力垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a。已知重力加速度为g,求:
(1)在t=t1时刻,电路中感应电动势的大小及流过PQ棒的感应电流方向;
(2)从t=0时刻开始计时,经过多长时间矩形回路中感应电流最大?最大值是多少?
(3)从t=0时刻到回路中感应电流最大的过程中,回路产生的焦耳热为Q,求拉力所做的功。
三、模块选考题:共2组题,每组题14分。考生任选一组题作答,如果多做,则按所做第一组题计分。在答题纸上指定区域作答。
17.[物理——选修3-3](14分)
(1)(5分)下面说法中正确的是。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.悬浮在液体中的颗粒越大,受周围液体分子撞击的机会越多,布朗运动越明显
B.热量、功和内能三者的单位相同,所以它们的物理意义也相同
C.封闭系统中,气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D.电冰箱工作时既不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律
E.水的饱和汽压会随温度的升高而增大
(2)(9分)如图所示,一个直立的气缸由截面积不同的两个圆筒组成,活塞A、B用一根长为2L的不可伸长的轻绳连接,它们可以在筒内无摩擦地上、下滑动,它们的截面积分别为SA=30cm2,S B=15cm2,活塞B的质量mB=1kg。A、B之间封住一定质量的理想气体,A的上方和B的下方均与大气相通,大气压始终保持为P0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。求:
(i)初状态气缸内气体温度T1=540K,压强P1=1.2×105Pa,此时轻绳上的拉力大小;
(ⅱ)当气缸内气体温度缓慢降低到T2=330K时,A、B活塞间轻绳的拉力大小。
18.[物理——选修3-4](14分)
(1)(5分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=8m处质点的振动图线如图1所示,在x=11m处质点的振动图线如图2所示。下列说法正确的是_________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.该波的周期为8s
B.x=8m处的质点在平衡位置向上振动时,x=11m处的质点在波峰
C.在0~1s内,x=8m处和x=11m处的质点通过的路程均为2cm
D.该波从x=8m处传到x=11m处可能用时6s
E.该波的波长可能为12m
(2)(9分)如图所示,两块半径均为R 的半圆形玻璃砖平行正对放置,两圆心的连线OO ′水平。一束单
色光从左侧A点平行于OO ′人射,A 到OO '连线的距离为
2
3
R 。光从左侧玻璃砖的BC 边射出后又从B'C'边的E 点射入右侧的玻璃砖(E点未画出),且恰好不能从右侧玻璃砖半圆面射出(不考虑光在各个界面的反射)。已知玻璃折射率n=3。求:
(i)光线从B C界面射出时的折射角; (ⅱ)入射点E点到圆心O'的距离。
2021年大连市高三双基考试
物理参考答案
一、选择题:本题共 12小题,每小题 4分。在每小题给出的四个选项中,第 1~8题只有一项符合题目要求,第 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分,选对但不全的得 2分,有选错的得 0分。 1.C 2.B 3.A 4.D 5.C 6.D 7.C 8.B 9.ACD 10. BC 11.AD 12.A B
二、必考题:本题共 4小题,共 38分。请在答题纸上指定的区域按题目要求作答。计算题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。
13. 2.5Ω (2分) 1.40(2分) 7.5(2分)
14.(1)CD (2分)
(2)0.70(1分) 0.20(2分) 左(1分) (3)
g
kb
(2分) 15.(10分)解:
(1)小球 Q 离开 C 点后做平抛运动
2
2
12gt R =
(1分) t v c =52(1分)
设小球 P 的质量为 M ,小球 Q的质量为 m 。P 与 Q 碰后,Q 的速度v Q ,P 的速度 v P , 对小球 Q,由机械能守恒定律得:
2
22
1221c Q mv R mg mv -=(2分) 解得:v Q =gR 3=6m/s (1分)
(2)小球 P 在 D 点脱离轨道,即轨道对小球 P 的弹力 F N =0,则
R
v
M Mg D 2
sin =θ(1分)
对小球 P ,由机械能守恒定律得:
2
22
1)sin (21D P Mv R R Mg Mv ++=θ(1分) 小球 P、Q碰撞过程中动量守恒,Q P O mv Mv Mv += (2分) 解得: v 0=7m /s (1分) 16.(14分)解:
(1)bc 边切割磁感线,感应电动势 E=BL v(1分) v=at 1 (1分)
所以 E =BL at1 (1分)
电流方向由 Q 到 P (1分) (2)经过时间 t,导轨的位移 2
2
1at x =
(1分) t 时刻回路总电阻R 总=R+2rx (1分) 由闭合电路欧姆定律 I=
总
R E
(1分) 得:I=
rat t
R
BLa
+
当ra
R
t =
时,电流最大 (1分) I =
rR
a
BL 2
(1分) (3)解法一:
对导轨应用动能定理: 0f -=++K A F E W W W (1分) 摩擦力做功 W f=-μmgx (1分) 安培力做功 W A =-Q (1分)
将ra R t =
带入(2) 中的 x可得r
R x 2= v =at
Q r
R
M M E K +==
2a v 212(1分) 得: Q r mgR
r MaR W F ++=22μ(1分) 3 解法二:
由 W 合=W F +W f +W A (1分) 对导轨分析,合力做功 W 合=Max (1分)
摩擦力做功 W f =-μmg x (1分) 安培力做功 W A=-Q (1分)
将ra R t =
带入(2) 中的 x 可得r
R x 2= 得: Q r
mgR
r MaR W F ++=
22μ(1分) 17.(14分) (1)CDE (5分) (2)(9分)解: (ⅰ)设绳中张力为 F 1
对活塞 B 受力分析:10B 1F S p g m S p B B +=+ (2分) 解得 F 1=40N (1分)
(ⅱ)气体先经历等压降温,体积减小,A 、B 一起向下缓慢移动,设当 A刚达气缸底部 时对应的温度为 T 1′, 则
112)(T L
S T L S S B B A '
=+(2分)
得:T 1′=360K (1分)
温度继续降低,气体经历等容降温,压强变小,当温度 T 2=330K时,设对应的气体压强为 P 2, 则
2
211
T P T P ='(1分) 得:P2=1.1×105Pa
对活塞 B 受力分析: 20B 2F S p g m S p B B +=+ (1分) 可得此时绳中张力 F 2=(P 2-P 0)SB+m Bg =25N (1分) 18.(14分)
(1)(5分)ABD
(2)(9分)解:
(ⅰ)A 到 OO′连线的距离为 d=
R 2
3
, 由几何知识得, sin α=
2
3=R d (1分) 可得入射角 i 1=α=60°, (1分) 由 1
2
sin sin r r n =
r 1=30° (1分) 由几何知识得:i 2=30° (1分)
1
2
sin sin r r n =
r2=60° (1分) (ⅱ)从 E 点入射的光线,入射角 i3=r2=60°
3
3
sin sin i i n =
r3=30° (1分) 光线在 F处发生全反射,则n
C 1
sin = (1分) 在△O ′EF 中,由正弦定理得
)
90sin(sin 30r R
C E O +='(1分) R E O 3
2
=
'(1分)