2021 “双一流”高校自主招生物理好题精选全解全析 第05章 功、能(学生版)

2021 年普通高等学校招生全国统一考试（甲卷）理科综合能力测试·物理部分二、选择题：本题共8 小题，每小题6 分，共8 分。

在每小题给出的四个选项中，第1～5 题只有一项符合题目要求，第6～8 题有多项符合题目要求。

全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。

1.如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P 处，上部架在横杆上。

横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ 可变。

将小物块由平板与竖直杆交点Q 处静止释放，物块沿平板从Q 点滑至P 点所用的时间t 与夹角θ 的大小有关。

若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t 将（）A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大【答案】D【解析】【分析】【详解】设PQ 的水平距离为L，由运动学公式可知Lcosθ 可得=1g sinθt2 2t 2=4L g sin 2θ可知θ= 45︒时，t 有最小值，故当θ从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t 先减小后增大。

故选 D。

2.“旋转纽扣”是一种传统游戏。

如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。

拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm 处的点向心加速度大小约为（）A. 10m/s2B. 100m/s2C. 1000m/s2D. 10000m/s2【答案】C【解析】【分析】【详解】纽扣在转动过程中ω= 2πn =100πrad/s由向心加速度a =ω2 r ≈1000m/s2故选 C。

3.两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO 与O 'Q 在一条直线上，PO ' 与OF 在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。

若一根无限长直导线通过电流I 时，所产生的磁场在距离导线d 处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d 的M、N 两点处的磁感应强度大小分别为（）A. B、0B. 0、2BC. 2B、2BD. B、B【答案】B【解析】【分析】【详解】两直角导线可以等效为如图所示两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M 处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M 处的磁感应强度为零；两直导线在N 处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故M 处的磁感应强度为2B；综上分析B 正确。

2021-2022年高考物理高校自主招生试题精选分类解析专题01 直线运动和相互作用一、选择题1.（xx复旦大学）如图所示，竖直杆AB在细绳AC的拉力作用下处于平衡。

若AC加长，使C 点左移，AB仍保持平衡状态.。

细绳AC上拉力T和杆AB受到的细绳的压力N与原先相比，下列说法正确的是A．T增大，N减小B．T减小，N增大C．T和N都减小D．T和N都增大【参考答案】C2、（xx年卓越自主招生）甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的 v-t图像如图所示。

下列判断正确的是（）A．乙车启动时，甲车在其前方50m处B．运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75mC．乙车启动10s后正好追上甲车D．乙车超过甲车后，两车不会再相遇【参考答案】ABD【名师解析】乙车t=10s启动时，甲车位移为50m，即乙车启动时，甲车在乙前方50m处，选项A正确。

在t=15s时，甲乙两车速度相等，甲乙两车之间距离最大，最大距离为50m+25m=75m，即运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75m，选项B正确。

t=20s时即乙车启动10s后，甲车在乙前方50m处，选项C错误。

乙车超过甲车后，乙车速度大于甲车，两车不会再相遇，选项D 正确。

3. (xx物理学科能力展示)我国游泳运动员宁泽涛在xx年仁川亚运会上一鸣惊人,获得四块金牌,其中50米自由泳金牌的角逐让人印象深刻.若宁泽涛入水后2s内通过的距离为2.388m(视为初速度为0的匀加速度过程),此时达到最大速度,且保持最大速度匀速运动的持续时间不超过20s,之后做匀减速运动,匀减速运动加速度大小为1m/s2.则宁泽涛50米的夺金成绩是( ).A． 19.94s; B ．21.94s; C． 20.94s; D． 22.94s【参考答案】B4.(xx物理学科能力展示)xx年11月APEC领导人峰会在北京成功举行,会议期间北京各场所都加强了安保工作.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B 间的距离为2m,g 取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李,则( ).A 乘客与行李同时到达B 处;B 乘客提前0.5s到达B 处;C 行李提前0.5s到达B 处;D 若传送带速度足够大,行李最快也要2.5s才能到达B 处【参考答案】B5.如图所示,在一实验探究过程中,马小跳同学将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为α1,绳子张力为F1,将绳子B 端移至C 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为α2,绳子张力为F2;将绳子B 端移至D 点,待整个系统平衡时两段绳子间的夹角为α3,绳子张力为F3,不计摩擦,则( ).A．α1=α2=α3; B．α1<α2<α3; C． F1>F2>F3; D． F1=F2<F3【参考答案】D6.马小跳以不同初速度将一粒石子和一块海绵同时竖直向上抛出并开始计时,石子所受空气阻力可忽略,海绵所受空气阻力大小与物体速率成正比.下列用虚线和实线描述两物体运动的v --t 图象可能正确的是( ).【参考答案】D7.xx年暑假期间,马小跳家对房子进行了装修,在建筑装修中,工人用质量为m 的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上推力F 时,磨石恰好沿斜壁向上做匀加速直线运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因素为μ,则磨石受到的摩擦力是( ).A． (F-mg)cosθ; B． (F-mg)sinθ;C．μ(F-mg)sinθ; D．μ(F-mg)cosθ【参考答案】D8.如图所示,AB 为光滑竖直杆,ACB 为构成直角的光滑L形轨道,C 处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处速度大小不变).套在AB 杆上的小球自A 点静止释放,分别沿AB 轨道和ACB 轨道运动,如果沿ACB 轨道运动的时间是沿AB 轨道运动时间的1.5倍,则BA 与CA 的夹角为( ).A．30°; B．45°; C．53°; D．60°【参考答案】C【名师解析】设AB 的长度为2L，小球沿AB 做自由落体运动，运动的时间t2满足：2L＝gt22，可解得：t2=2 。

初中物理竞赛及自主招生专题讲义:第三讲功和能我们解决物理问题时，往往从两个观点入手：力的观点和能量的观点，力的观点，即分析物体受力情况与运动情况，运用力与运动的规律来求解问题：能量的观点，即从做功与能量转化、能量守恒的角度来求解问题。

本讲将介绍功、功率以及机械能的相关知识。

第一节功与功率一、功(-)功的概念如果一个力作用在物体上，且物体沿着力的方向移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。

因此，做功有两个必不可少的要素：作用在物体上的力、物体沿力方向移动的距离。

功的计算公式为W = 其中s为物体沿力的方向移动的距离，也可理解为物体实际前进的距离沿尸方向的分量.功的单位为焦耳，简称焦，符号为J, U = lN.m。

对于更一般的情况，如图5.1所示，如果力尸与物体移动的距离s 之间有夹角8,则可以这样求解力E所做的功：将力/分解为沿着移动距离方向的分力F i=Fcos0和垂直于移动距离方向的分力B"sine,由于分力行与移动方向垂直，不做功，所以力尸做的功实际上等于其分力耳做的功，有W = Ks = bscose。

因此:(1)当8 = 0。

时，cosd = l, VV = Fs o(2)当8 = 90。

时，cosd = 0, W=0,即力对物体不做功。

(3)当8 = 180。

时，cos6> = -l , W=-Fs,即力对物体做负功，或说物体克服力尸做功尸s。

比如，W=-5J,我们可以说“力尸对物体做功-5J”，或“物体克服力/做功5J”。

力对物体做正功，表明这个力促进物体的运动：力对物体做负功，表明这个力阻碍物体的运动，例1如图5.2所示，斜而高度为/?,长度为/,用一个平行于斜面的力把重力为G的物体匀速拉到斜而顶端，拉力所做的功为W,则斜面对物体的摩擦力大小为多少？摩擦力对物体做的功是多少？图5.2分析与解设拉力为F ,斜而倾角为。

，则拉力/做功为W = &,W Gh所以尸将重力G 正交分解，则重力沿斜面向下的分力为G1=Gsin6 =干，则拉力W — GhF = G+.f,解得了 =0一5=，考虑到摩擦力方向与物体移动方向相反，摩擦力做功W t =-fl = Gh - W o(二)变力做功的求解 功的计算公式为卬=尸5,只适用于恒力做功，即尸的大小、方向均不变。

2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第五期）专题17 电功和电功率（二）一、第一期汇编试题来源：2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021重庆A卷年、2021年重庆B卷等13套试卷。

二、第二期试题来源：2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021年上海等12套试卷。

三、第三期试题来源：2021年北京、2021年福建、2021年广东、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年宁夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套试卷。

四、第四期试题来源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳阳、2021年湖南衡阳、2021湖北邵阳年、2021年江苏苏州、2021年山东济宁、2021年山东潍坊、2021年山东枣庄、2021年四川广安、2021年四川凉山州、2021年浙江衢州等12套试卷。

五、第五期试卷来源：2021年浙江杭州、2021年四川眉山、2021年山东菏泽、2021年山东东营、2021年江苏泰州、2021年江苏南京、2021年湖南长沙、2021年湖南怀化、2021年湖南郴州、2021年湖南常德、2021年湖北武汉、2021年湖北十堰、2021年黑龙江龙东、2021年黑龙江绥化、2021年广西北部湾经开区等15套试卷欢迎各位。

1、（2021·江苏泰州·T18）小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为________J。

若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是_______秒。

“双一流”高效自主招生好题精选2物体的平衡1．质点组总重心坐标的确定设物体各部分的质量分别为m 1，m 2，…，m n ，且各部分重力的作用点在Oxy 坐标系中的坐标分别是(x 1，y 1)，(x 2，y 2)，…，(x n ，y n )，则物体的重(质)(如果物体上各点的重力加速度g 一样，质心和重心共点)心坐标(x c ，y c )可表示为x c ＝∑m i x i ∑m i ＝m 1x 1＋m 2x 2＋…＋m n x n m 1＋m 2＋m 3＋…＋m ny c ＝∑m i y i ∑m i ＝m 1y 1＋m 2y 2＋…＋m n y n m 1＋m 2＋m 3＋…＋m n2．三力平衡的三个推论第一，若三力平衡，则其中任意两个力的合力必与第三个力等值反向共线。

第二，若三力平衡，则此三力必共点，这一结论又称之为三力汇交原理。

在已知两力的交点要确定第三个力的方向时，利用这一结论是一条捷径。

第三，若三力平衡。

如图所示，则此三力必在同一平面内，其中任一个力与另外两个力的夹角的正弦之比值相等。

即F 1sin α＝F 2sin β＝F 3sin γ，这一结论称为拉密定理。

3．力矩力的方向与转轴垂直时，总可以将轴取成O ­xyz 坐标系中固定的z 轴，力取为xOy 平面内的力F ，z 轴到F 作用线的距离等于坐标原点O 到F 作用线的距离，记为h ，称之为力臂。

如图所示，h 与F 作用点位矢r 的关系为h ＝r |sin θ|，式中θ为r 方向到F 方向的旋转角，逆时针ω取正，顺时ω取负。

定义F 对z 轴的力矩为M ＝⎩⎪⎨⎪⎧hF ， F 相对于O 点的指向为逆时针方向；－hF ， F 相对于O 点的指向为顺时针方向。

容易验证：任何一组共点力相对任一转轴的力矩之和等于其合力相对该轴的力矩。

4．定轴转动物体的平衡条件有定轴的物体，若处于平衡状态，则物体所受空间力(未必共点)F i (i ＝1、2、…、k )的合力为零，即∑ki ＝1F i ＝0。

“双一流”高效自主招生好题精选11.交流电1．[多选](清华五校自主招生)匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，用I a、I b、I c、I d表示四种情况下线框中电流的有效值，则()A．I a＝I d B．I a> I bC．I b> I c D．I c＝I d2.(“卓越”自主招生)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可用一个与大电阻(40 kΩ)相连的交流电源来等效，如图所示。

心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连，一扬声器(可以等效为阻值为8 Ω的电阻)与该变压器的次级线圈相连。

在等效电源的电压有效值U0不变的情况下，为使扬声器获得最大功率，变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为()A．1∶5 000 B．1∶70C．70∶1 D．5 000∶13．(“卓越”自主招生)如图，理想变压器有两个接有电阻的独立副线圈甲、乙，其匝数分别为n1和n2。

现测得线圈甲上的电流与电压分别为I1和U1，线圈乙上的电流为I2，则线圈乙上的电压U2＝________，原线圈上的输入功率P＝______________。

4．某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线如图甲所示，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。

(1)试结合图甲简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T 范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点：______________________________。

(2)某同学想利用磁敏电阻图甲所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场，设计电路如图乙所示，磁敏电阻与开关、电源和灵敏电流表连接，长直导线与图示电路共面并通以图示方向电流，请指出本实验装置的错误之处______________。

若装置调整正确后再进行测量，电路中所用干电池的电动势为1.5 V，不计电池、电流表的内阻，试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4 T至1.2 T的变化过程中，通过磁敏电阻的电流I随磁感应强度B变化的关系式_______________。

“双一流”高效自主招生好题精选(第六章)1．(复旦大学自主招生)太空飞船在宇宙空间中飞行时，会遇到太空尘埃的碰撞而受到阻碍作用。

设单位体积的太空均匀分布着尘埃n 颗，每颗尘埃平均质量为m ，尘埃速度可忽略、飞船的横截面积为S ，与尘埃碰撞后将尘埃完全黏附住。

当飞船维持恒定的速率v 飞行时，飞船引擎需要提供的平均推力为( ) A.12nmv 2S B ．nmv 2S C.32nmv 2S D.13nmv 2S2.(“卓越”自主招生)长为L ，质量为M 的木块静止在光滑水平面上。

质量为m 的子弹以水平速度v 0射入木块并从中射出。

已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s ，则子弹穿过木块所用的时间为( )A.L ＋s v 0B.1v 0⎣⎡⎦⎤L ＋⎝⎛⎭⎫1＋M m s C.1v 0⎣⎡⎦⎤L ＋⎝⎛⎭⎫1＋m M s D.1v 0⎣⎡⎦⎤s ＋⎝⎛⎭⎫1＋M m L3.(上海交通大学自主招生)如图所示，在长为L 的轻杆的两端分别固定一个线度可忽略的质量分别为M ＝3m 和m 的小球，竖直放置在光滑的水平面上。

因受到空气的扰动影响，系统倾倒。

在M 落地的瞬间，M 的速度大小为v M ＝________。

该过程中系统的质心相对于小球m 的位移大小为________。

4．(“卓越”自主招生)某同学用图甲所示的实验装置验证碰撞中动量守恒，他用两个质量相等、大小相同的钢球A 、B 进行实验。

首先该同学使球A 自斜槽某一高度由静止释放，从槽的末端水平飞出，测出球A 落在水平地面上的点P 与球飞出点在地面上垂直投影O 的距离L OP 。

然后该同学使球A 自同一高度由静止释放，在槽的末端与静止的球B 发生非对心弹性碰撞(如图乙所示)，碰撞后两球向不同方向运动，测出两球落地点M 、N 与O 点间的距离L OM 、L ON 。

该同学多次重复上述实验过程，并将测量值取平均。

(1)下列关系正确的是________(填字母代号)。

“双一流”高效自主招生好题精选5.功、能1．(清华大学自主招生)在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连。

以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面。

两球开始运动时，细线与恒力方向垂直。

在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为()A. Fl2m B.FlmC．2 Flm D.2Flm2．(“北约”自主招生)如图，一个质量为2m的球和一个质量为m的球，用长度为2r的轻杆连在一起，两个球都限制在半径为r的光滑圆形竖直轨道上，轨道固定于地面。

初始时刻，轻杆竖直，且质量为2m的球在上方；此时，受扰动两球开始运动，当质量为2m的球运动到轨道最低点时，速度为________。

轨道对两球组成的系统的力为________。

3．(“北约”自主招生)如图所示，与水平地面夹角为锐角的斜面底端A向上有三个等间距点B、C和D，即AB＝BC＝CD。

小滑块P以初速v0从A出发，沿斜面向上运动。

先设置斜面与滑块间处处无摩擦，则滑块到达D位置刚好停下，而后下滑。

若设置斜面AB部分与滑块间有处处相同的摩擦，其余部位与滑块间仍无摩擦，则滑块上行到C位置刚好停下，而后下滑。

滑块下滑到B位置时速度大小为________，回到A端时速度大小为________。

4．(“北约”自主招生)两个相同的铁球，质量均为m，由原长为L0、劲度系数为k的弹簧连接，设法维持弹簧在原长位置由静止释放两球(两球连线竖直)。

设开始时下面铁球距离桌面的高度为h，而且下面铁球与桌面的碰撞为完全非弹性的碰撞。

(1)求弹簧的最大压缩量x。

(2)如果使铁球放在光滑水平面上绕过质心的竖直轴转动，此时弹簧长度变为L，求转动的角速度ω。

5．(上海交通大学自主招生)如图所示，甲、乙两个小球分别固定在一根直角尺的两端A、B，直角尺的顶点O处有光滑的水平固定转动轴，且OA＝OB＝L，系统平衡时，OA与竖直方向的夹角为37°。

“双一流”高校自主招生好题精选1．[多选](“卓越”自主招生)甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动，它们的v ­t 图像如图所示。

下列判断正确的是()A ．乙车启动时，甲车在其前方50m 处B ．运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75mC ．乙车启动10s 后正好追上甲车D ．乙车超过甲车后，两车不会再相遇2．(复旦大学自主招生)一火箭竖直向上发射，在开始的30s 内以18m/s 2的加速度推进，然后关闭推进器，继续上升一段距离后又落回地面，g 取9.8m/s 2，则火箭上升的最大高度和整个飞行时间为()A ．1.5×104m,123.6sB ．2.3×104m,153.6sC ．1.5×104m,68.5sD ．2.3×104m,123.6s 3．(复旦大学自主招生)一物体以v A 从A 点出发做匀加速直线运动，经过时间t 以速度v B 到达相距为s 的B点，则该物体经过2t 5B 点为2s 5处的瞬时速度为()A.3v A ＋2v B 5，3v B 2－2v A 25 B.3v B ＋2v A 5，3v B 2＋2v A 25C.3v B ＋2v A 5，3v B 2－2v A 25 D.3v A ＋2v B 5，3v B 2＋2v A 254．(复旦大学自主招生)质点做直线运动，0≤t ≤T 时段内瞬时速度为v ＝v ()A ．v 0B.v 02C.πv 04 D.3v 025．(“华约”自主招生)利用光电计时器测量重力加速度的实验装置如图。

所给器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器(固定在钢管顶端，可使钢球在被吸附一段时间后由静止开始自由下落)，两个光电门(用于测量钢球从第一光电门到第二光电门所用的时间间隔)，接钢球用的小网。

实验时，将第一光电门固定在靠近钢球开始下落的位置。

测量并求出钢球下落不同路程的平均速度，通过作图得到重力加速度的数值。

一．选择题1．由玻尔理论可知,当氢原子中的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时,有可能[ ]A．发射出光子,电子的动能减少,原子的势能减少B．发射出光子,电子的动能增加,原子的势能减少C．吸收光子,电子的动能减少,原子的势能增加D．吸收光子,电子的动能增加,原子的势能减少【参考答案】. BC2．如图2所示,三角形物体a静置于水平地面上,其倾角θ =300 ,上底面水平的b物体在a物体上恰能匀速下滑.现对b施加沿斜面向上的推力F ,使b总能极其缓慢地向上匀速运动,某时刻在b上轻轻地放上一个质量为m的小物体c (图中未画出) ,a始终静止,b保持运动状态不变.关于放上小物体c之后,以下说法正确的选项是A．b受到a的支持力增加了mgB．b受到a的摩擦力增加了mgC．推力F的大小增加了mgD．a受地面的摩擦力增加了mg【参考答案】.C【名师解析】此题考查叠加体、隔离法整体法受力分析、平衡条件及其相关的知识点.题述b物体在a物体上恰能匀速下滑,说明mg sin30°=μmg cos30°,μ=tan30°=33.对b施加沿斜面向上的推力F ,使b总能极其缓慢地向上匀速运动,b保持运动状态不变,b所受滑动摩擦力沿斜面向下.在b上轻轻地放上图23．图中L为一薄凸透镜,ab为一发光圆面,二者共轴,S为与L平行放置的屏,这时ab可在屏上成清晰的像．现将透镜切除一半,只保存主轴以上的一半透镜,这时ab在S上的像A．尺寸不变,亮度不变．B．尺寸不变,亮度降低．C．只剩半个圆,亮度不变．D．只剩半个圆,亮度降低．【参照答案】B【名师解析】根据凸透镜折射成像原理,将透镜切除一半,只保存主轴以上的一半透镜,这时ab在S上的像尺寸不变,亮度降低,选项B正确.4.如下图,AB 为光滑竖直杆,ACB 为构成直角的光滑L形轨道,C 处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处速度大小不变).套在AB 杆上的小球自A 点静止释放,分别沿AB 轨道和ACB 轨道运动,如果沿ACB 轨道运动的时间是沿AB 轨道运动时间的倍,那么BA 与CA 的夹角为( ).A ． 30°;B ． 45°;C ． 53°;D ． 60° 【参考答案】. C5．示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极'XX 、'YY 之间都没有加电压 ,电子束将打在荧光屏一中|心．如果在偏转电极'XX 之间和'YY 之间加上图丙所示的几种电压 ,荧光屏上可能会出现图乙中 (a )、 (b )所示的两种波形．那么 ( )A ．假设'XX 和'YY 分别加电压 (3 )和 (1 ) ,荧光屏上可以出现图乙中 (a )所示波形B ．假设'XX 和'YY 分别加电压 (4 )和 (1 ) ,荧光屏上可以出现图乙中 (a )所示波形C．假设'YY分别加电压(3 )和(2 ) ,荧光屏上可以出现图乙中(b )所示波形XX和'D．假设'YY分别加电压(4 )和(2 ) ,荧光屏上可以出现图乙中(b )所示波形XX和'【参考答案】. AC【名师解析】假设'XX XX和'YY分别加电压 (3 )和 (1 ) ,荧光屏上可以出现图乙中 (a )所示波形 ,选项A正确 .假设'和'YY分别加电压 (3 )和 (2 ) ,荧光屏上可以出现图乙中 (b )所示波形 ,选项C正确 .二．填空题6..一种半导体材料称为"霍尔材料〞,用它制成的元件称为"霍尔元件〞.这种材料有可定向移动的电荷,称为"载流子〞,每个载流子的电荷量大小为1元电荷,即q×10 -19 C.霍尔元件在自动检测、控制领域得到广泛应用,如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以自动控制升降电动机的电源的通断等.在一次实验中,一块霍尔材料制成的薄片宽ab×10 -2 m、长bc =L×10 -2 m、厚h＝1×10 -3 m ,水平放置在竖直向上的磁感应强度B＝1.5 T的匀强磁场中,bc方向通有I×10 -5 V的横电压.(1)假定载流子是电子,a、b两端中电势较高的哪端是.(2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率是.【参考答案】(1 )b (2 )×10 -4 m/s7.(6分)松鼠蹦蹦正坐在一棵松树上玩耍,远处光头强持枪瞄准了它,当猎枪击发时蹦蹦看到枪口的火光后立即落下,不考虑空气阻力,蹦蹦开始离枪口的水平距离为s,竖直高度为h,假设要子弹总能击中蹦蹦,那么子弹初速度v0应满足的条件是..【参考答案】. v0≥()222g s hh+【名师解析】解析：法一,以地面为参考系.设子弹出枪口的速度为v0 ,与水平夹角为θ ,那么有x = v0 t cosθ……①y = v0 t sinθ -12gt2……②击中猴子时,x =s ,即t =0cos svθ…③代入②式得：y =s tanθ -12gt2 =h -12gt2…④而在t 时刻猴子离枪口的高度为：y‘ = h -12gt2………⑤y =y , ,说明,子弹可以击中猴子.由①③得：v0cosθ·t =s ,再由②⑤得v0sinθ·t =h上述二式消去参数θ得：v02t2 =h2 +s2 ⑥两式解得：v0()222g s hh+8． (14分 )i ．在做 "把电流表改装成电压表〞的实验中 ,必须测出电流表的内阻和用标准电压表对改装成的电压表进行校校准 .某同学对图示的器材进行了连接 ,使所连成的电路只要控制单刀双掷开关的刀位和调节电阻箱及变阻器 ,不需改动连线 ,就能：(1 )在与电阻箱断路的条件下测出电流表的内阻； (2 )对改装成的电压表所有的刻度进行校准 . 试在图中画出该同学的全部连线 .ii ．有一块横截面为矩形的长板 ,长度在81 cm 与82 cm 之间 ,宽度在5 cm 与6 cm 之间 ,厚度在1 cm 与2 cm 之间 .现用直尺 (最|小刻度为mm )、卡尺 (游标为50分度 )和千分尺 (螺旋测微器 )去测量此板的长度、宽度和厚度 ,要求测出的最|后一位有效数字是估读的 .试设想一组可能的数据填在下面的空格处 .板的长度____________cm ,板的宽度____________cm ,板的厚度_____________cm .【参考答案】.(共14分 )i ．连线如下图 .ii ．81.52 (2分 ,只要小数点后是二位数 ,都给这2分 ) 5.532 (2分 ,只要小数点后是三位数 ,都给这2分 ) 1.8424 (2分 ,只要小数点后是四位数 ,都给这2分)单刀双掷开关单刀开关 电池单刀开关 电池【名师解析】测量长度只能用直尺,可估读到0.1mm .由于螺旋测微器量程只有25mm ,测量宽度只能用50分度的游标卡尺,可读到0.02mm的整数倍.测量厚度可以用螺旋测微器,可估读到0.001mm .三．计算题9.(16分)一物体以某一初速度v0 开始做匀减速直线运动直至|停止,其总位移为s,当其位移为23s 时,所用时间为t1;当其速度为13v0时,所用时间为t2,比拟t1、t2的大小.法二：物体在t1时间内的位移为s1 =23s ①物体在t2时间内的位移为s2 =220032vva⎛⎫- ⎪⎝⎭=249va=89s .②比拟①②可知s 1 < s 1 ,因而对应的时间应该满足t 1 < t 1 .比拟 (1 )、 (2 )式可知 s 1 < s 2 ,因而其对应的时间应满足t 1 < t 2. (8分 )10．(10分)如图 ,由U 形管和细管连接的玻璃泡A 、B 和C 浸泡在温度均为0°C 的水槽中 ,B 的容积是A 的3倍 .阀门S 将A 和B 两局部隔开 .A 内为真空 ,B 和C 内都充有气体 .U 形管内左边水银柱比右边的低60mm .翻开阀门S ,整个系统稳定后 ,U 形管内左右水银柱高度相等 .假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积 .(1)求玻璃泡C 中气体的压强 (以mmHg 为单位 )(2)将右侧水槽的水从0°C 加热到一定温度时 ,U 形管内左右水银柱高度差又为60mm ,求加热后右侧水槽的水温 .(ii )当右侧水槽的水温加热至|T '时 ,U 形管左右水银柱高度差为Δp .玻璃泡C 中气体的压强为CB p p p '=+∆ ⑥ 玻璃泡C 的气体体积不变 ,根据查理定理得0C Cp p T T '='⑦ 联立②⑤⑥⑦式 ,并代入题给数据得T , =364K ⑧11.(18分)如下图,虚线左侧存在非匀强电场,MO 是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝|缘细杆CD 沿该电场线放置.质量为m1、电荷量为 +q1 的A 球和质量为m2、电荷量为 +q2 的B 球穿过细杆(均可视为点电荷).当t =0时A 在O 点获得向左的初速度v0,同时B 在O 点右侧某处获得向左的初速度v1,且v1>v0.结果发现,在B 向O 点靠近过程中,A 始终向左做匀速运动.当t =t0 时B 到达O 点(未进入非匀强电场区域),A 运动到P 点(图中未画出),此时两球间距离最|小.静电力常量为k.(1)求0~t0 时间内A 对B 球做的功; (2)求杆所在直线上场强的最|大值;(3)某同学计算出0~t0 时间内A 对B 球做的功W1 后,用以下方法计算非匀强电场PO 两点间电势差:设0~t0 时间内B 对A 球做的功为W2,非匀强电场对A 球做的功为W3,根据动能定理W2 +W3 =0.又因为W2 = -W1,PO 两点间电势差U =W 3/q 1 = W 1/q 1.分析上述解法是否正确,并说明理由.【名师解析】(1)B 球运动过程中只受A 球对它的库仑力作用 ,当它运动到O 点时A 、B 两球距离最|近 ,此时B 球速度跟A 球相同为v 0. (3 分 ) 库仑力做的功即为B 球动能增加量 , W =12m 2v 02 -12m 2v 12 .(2)因为A 球做匀速运动 , t0 时间内运动的位移x ＝ v0t0 , (3 分 )此时的库仑力F =k122q q x = k 122200q q v t .因为A 球始终做匀速运动 ,所以非匀强电场对它的作用力与B 球对它的库仑力相平衡．当B 球到达O 点时 ,两带电小球间的距离最|小 ,库仑力最|大．因此 ,电场对A 的作用力也最|大 ,电场强度也最|大． E =F/q 1 = k22200q v t (3)该同学的解法是错误的． (1 分 )因为B 球向A 球靠近的过程 ,虽然它们的作用力大小相等 ,但它们运动的位移不等 ,所以相互作用力所做的功W1、W2 的大小不相等 ,即W2＝－ W1 是错误的． (2 分 )12． (18分 )一对正、负电子可形成一种寿命比拟短的称为电子偶素的新粒子.电子偶素中的正电子与负电子都以速率v 绕它们连线的中点做圆周运动.假定玻尔关于氢原子的理论可用于电子偶素 ,电子的质量m 、速率v 和正、负电子间的距离r 的乘积也满足量子化条件.即mrv =n2hπ,式中n 称为量子数 ,可取整数值1 ,2 ,3 ,…；h 为普朗克常量.试求电子偶素处在各定态时的r 和能量以及第|一激发态与基态能量之差.代入(5)式得与量子数n 对应的定态的E 值为E n = -22422k e mn hπ n =1 ,2 ,3 , (8)n =1时 ,电子偶素的能量最|小 ,对应于基态.基态的能量为 E 1 = -2242k e mhπ (9)n =2是第|一激发态 ,E 2 = -22424k e mhπ与基态的能量差△E =E 2 - E 1 =224234k e m h (10)。