2015年山东省临沂市高考物理二模试卷
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2015年山东省济宁市高考物理二模试卷一、选择题(本题包括7小题.每小题6分,共42分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确.有的有多个选项正确.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.(6分)在湖面上空某处竖直上抛一小铁球,小铁球在空中运动后穿过湖水,并陷入湖底淤泥中某一深度处(不计空气阻力,设铁球在淤泥中所受阻力大小恒定,取竖直向上为正方向).则最能近似反映小铁球运动过程中的速度﹣时间图象是()A.B.C.D.2.(6分)如图所示,物体用光滑钩子悬挂在轻绳上,轻绳两端由轻质圆环套在粗糙竖直杆上的E、F两点.E点高于F点.系统处于静止状态.若移动两竖直杆,使两杆之间距离变大,E、F相对于竖直杆的位置不变,系统仍处于平衡状态.则()A.两圆环受到竖直杆的弹力均不变B.轻绳张力变小C.两圆环所受摩擦力均变大D.两圆环所受摩擦力均不变3.(6分)如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为E a,方向与连线ab的夹角为60°.b点的电势为φb,场强大小为E b,方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的电势高低及场强大小的关系是()A.φa<φb,E a=3E b B.φa>φb,E a=3E bC.φa<φb,E a=4 E b D.φa>φb,E a=4 E b4.(6分)2015年3月30日21时52分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空.31日凌晨3时34分顺利进入倾斜同步轨道(如图所示,倾斜同步轨道平面与赤道平面有一定夹角),卫星在该轨道的运行周期与地球自转周期相等.此次发射的亮点在于首次在运载火箭上增加了一级独立飞行器为卫星提供动力,可使卫星直接进入轨道,在此之前则是通过圆﹣椭圆﹣圆的变轨过程实现.以下说法正确的是()A.倾斜同步轨道半径应小于赤道同步轨道半径B.一级独立飞行器能大大缩短卫星入轨时间C.倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小D.一级独立飞行器携带卫星入轨的过程中,卫星的机械能守恒5.(6分)如图甲,匝数n=2的金属线圈(电阻不计)围成的面积为10cm2,线圈与R=2Ω的电阻连接,置于竖直向上、均匀分布的磁场中.磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为B.B﹣t关系如图乙,规定感应电流i从a经过R到b的方向为正方向.忽略线圈的自感影响.则下列i﹣t关系图正确的是()A.B.C.D.6.(6分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度T.单匝矩形线圈面积S=1m2,电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接,为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P,当变压器原、副线圈匝数比为1:2时,副线圈电路中标有“36V,36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是()A.电流表的示数为lAB.矩形线圈产生电动势的有效值为18VC.从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律VD.若矩形线圈转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P适当下移7.(6分)如图所示,一个小球套在固定的倾斜光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放.小球沿杆下滑至O点正下方时,速度恰好为零.若弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度内,在小球下滑过程中,下列说法正确的是()A.当弹簧与杆垂直时,小球的动能最大B.小球的机械能一直增加C.弹簧的弹性势能先减小后增加D.重力做功的功率先增加后减小二、非选择题8.(8分)验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,小球由一根不可伸长的细线拴住.细线另一端固定在O点,在O点正下方放置一组光电门,可测出小球通过时的挡光时间.将细线拉直至水平后,小球由静止释放,光电门测出的挡光时间为△t,再用10分度游标卡尺测出小球的直径d,如图乙所示,重力加速度为g:则(1)小球的直径d=cm;(2)测得绳长为l,若等式(用题目中所给字母表示)成立,说明小球下摆过程机械能守恒;(3)此实验的系统误差主要来源于.9.(10分)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的器材如下:电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干.(1)通过实验、作图得到了小灯泡L1的U﹣I图象如图甲中的图线I,则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而(选填“增大”、“减小”或“不变”).(2)为了得到图甲中的图线Ⅰ,请将图乙中缺少的两根导线补全,连接成合理的实验电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压).(3)换小灯泡L2重做实验,作图,得到其U﹣I图象如图甲中的图线Ⅱ,若将小灯泡L1、L2并联使用,请根据Ⅰ、Ⅱ两条图线,在图甲中做出两小灯泡并联的U ﹣I图象.(4)现将两个小灯泡并联接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端,则此时电源两端的电压为V;两小灯泡消耗的总功率为W.10.(18分)如图所示,上表面光滑的水平台高h=4m,平台上放置一薄木板(厚度可不计),木板长L=5m,质量m=lkg的物体A(可视为质点)置于木板的中点处,物体与木板间动摩擦因数μ=0.9,一半径R=2m的光滑圆弧轨道竖直放置,直径CD处于竖直方向,半径OB与竖直方向的夹角θ=53°,以某一恒定速度水平向右抽出木板,物体离开平台后恰能沿B点切线方向滑入圆弧轨道.求:(1)物体在圆弧轨道最高点D时,轨道受到的压力为多大?(2)应以多大的速度抽出木板?11.(20分)在光滑绝缘的水平面上,左侧平行极板间有水平方向的匀强电场,右侧圆筒内有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,俯视图如图所示,圆心为O,半径为R.一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点),初始位置在A点,现由静止经电场加速后从C孔沿直径射入磁场区域,小球和圆筒壁的碰撞没有动能和电荷量损失.B、R、m、q均为已知量,圆筒仅有一个出入口C.(1)求平行板间电压U和小球在磁场中运动半径r的函数关系式;(2)小球与圆筒壁碰撞两次后恰好从出入口C返回,求它在磁场中运动的时间;(3)小球能从出入口C返回且不会跨越C点,平行板间所加电压U应满足什么条件?物理3—312.(4分)下列说法正确的是()A.布朗运动反映了液体分子的无规则运动B.给自行车轮胎打气,越来越费力,说明气体分子间斥力在增大C.放在水面上的硬币可以浮在水面上是因为硬币所受浮力等于重力D.利用太阳能装置使机械长久运动下去,这并不违背热力学第二定律13.(8分)如图所示,质量为m、面积为S的活塞在向下开口的气缸内封闭着一定质量的理想气体.现对气缸缓慢加热,使气缸内气体温度从T1升高到T2,空气柱的高度增加了△L,已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为P0求(1)此过程中封闭气体的内能变化了多少?(2)气缸内温度为T1时,气柱的长度为多少?物理3—414.如图所示,一列简谐横波沿x轴正向传播,从波传到x=1m的P点时开始计时.已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形,此时x=4m的M点正好在波谷.下列说法中正确的是()A.P点的振动周期为0.3sB.P点开始振动的方向沿y轴正方向C.当M点开始振动时,P点正好在波峰D.这列波的传播速度是10m/s15.如图所示为一上表面水平的透明玻璃半球,在其下面有一水平放置的光屏.两束关于中心轴OO′对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射出.当光屏距半球上表面h1=40cm时,从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO′轴的交点,当光屏距上表面h2=80cm时,在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑.求该半球形玻璃的折射率.物理3—516.下列说法中正确的是()A.某放射性原子核经2次α衰变和一次β变,核内质子数减少3个B.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象C.氢原子的核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时,原子的能量增大D.放射性元素发生β衰变,新核的化学性质不变17.如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为m A=m,m B=m C=2m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不栓接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求:(1)B与C碰撞前B的速度(2)B与C碰撞前后,机械能的损失为多少?2015年山东省济宁市高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题包括7小题.每小题6分,共42分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确.有的有多个选项正确.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.(6分)在湖面上空某处竖直上抛一小铁球,小铁球在空中运动后穿过湖水,并陷入湖底淤泥中某一深度处(不计空气阻力,设铁球在淤泥中所受阻力大小恒定,取竖直向上为正方向).则最能近似反映小铁球运动过程中的速度﹣时间图象是()A.B.C.D.【解答】解:取竖直向上为正方向,小铁球先向上做匀减速直线运动速度减为零后,做自由落体运动,该段图线与倾斜的直线,斜率相同.进入水中后,由于重力大于浮力和阻力,小球向下做匀加速运动,加速度小于g,进入淤泥后,阻力大于重力,小球做匀减速运动到零,故B正确,A、C、D错误.故选:B.2.(6分)如图所示,物体用光滑钩子悬挂在轻绳上,轻绳两端由轻质圆环套在粗糙竖直杆上的E、F两点.E点高于F点.系统处于静止状态.若移动两竖直杆,使两杆之间距离变大,E、F相对于竖直杆的位置不变,系统仍处于平衡状态.则()A.两圆环受到竖直杆的弹力均不变B.轻绳张力变小C.两圆环所受摩擦力均变大D.两圆环所受摩擦力均不变【解答】解:AB、对挂钩受力分析,设物体的质量为m,如图所示,根据平衡条件,又有2Tcosθ=mg绳子右端的B点在杆上位置不动,将右杆向右移动到虚线位置时,角度θ变大,故绳子拉力T变大,故A错误、B错误.CD、绳中的拉力左右相等,两侧绳子与竖直方向的夹角均为θ,根据三力平衡条件可知,两绳子的拉力T的合力F始终与G等值反向,保持不变,所以每一根绳子沿竖直方向的分力大小始终都是0.5mg.两个圆环E和F在竖直方向上受到向上的摩擦力和绳子向下的分力的作用,处于平衡状态,所以摩擦力的大小始终与绳子向下的分力大小相等方向相反,所以环受到的摩擦力的大小始终等于0.5mg故C错误,D正确.故选:D.3.(6分)如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为E a,方向与连线ab的夹角为60°.b点的电势为φb,场强大小为E b,方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的电势高低及场强大小的关系是()A.φa<φb,E a=3E b B.φa>φb,E a=3E bC.φa<φb,E a=4 E b D.φa>φb,E a=4 E b【解答】解:设孤立的点电荷为Q,将E a、E b延长相交,交点即为孤立的点电荷的位置,如图所示.设ab两点到Q的距离分别为r a和r b,由几何知识得到:r a:r b=1:根据电场强度的方向可知Q带负电,因顺着电场线的方向电势降低,所以有φa<φb.由公式E=k求得到场强关系为:E a=3E b.故A正确;B错误;C错误;D错误.故选:A4.(6分)2015年3月30日21时52分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空.31日凌晨3时34分顺利进入倾斜同步轨道(如图所示,倾斜同步轨道平面与赤道平面有一定夹角),卫星在该轨道的运行周期与地球自转周期相等.此次发射的亮点在于首次在运载火箭上增加了一级独立飞行器为卫星提供动力,可使卫星直接进入轨道,在此之前则是通过圆﹣椭圆﹣圆的变轨过程实现.以下说法正确的是()A.倾斜同步轨道半径应小于赤道同步轨道半径B.一级独立飞行器能大大缩短卫星入轨时间C.倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小D.一级独立飞行器携带卫星入轨的过程中,卫星的机械能守恒【解答】解:A、根据万有引力等于圆周运动向心力,=m rr=,卫星在该轨道的运行周期与地球自转周期相等.所以倾斜同步轨道半径应等于赤道同步轨道半径,故A错误;B、一级独立飞行器能大大缩短卫星入轨时间,故B正确;C、根据圆周运动的公式得a=,所以倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小,故C正确;D、一级独立飞行器携带卫星入轨的过程中,卫星的机械能增大,故D错误;故选:BC.5.(6分)如图甲,匝数n=2的金属线圈(电阻不计)围成的面积为10cm2,线圈与R=2Ω的电阻连接,置于竖直向上、均匀分布的磁场中.磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为B.B﹣t关系如图乙,规定感应电流i从a经过R到b的方向为正方向.忽略线圈的自感影响.则下列i﹣t关系图正确的是()A.B.C.D.【解答】解:由图可知,0﹣2s内,线圈中磁通量的变化率相同,故0﹣2s内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为正方向;同理可知,2﹣5s内电路中的电流为逆时针,为负方向,由E=可得E=S,则知0﹣2s内电路中产生的感应电动势大小为:E1=2×=3×10﹣6V,则电流大小为:I1==A=1.5×10﹣6A;同理2s﹣5s内,I2=1.5×10﹣6A.故B正确,ACD错误.故选:B.6.(6分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度T.单匝矩形线圈面积S=1m2,电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接,为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P,当变压器原、副线圈匝数比为1:2时,副线圈电路中标有“36V,36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是()A.电流表的示数为lAB.矩形线圈产生电动势的有效值为18VC.从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律VD.若矩形线圈转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P适当下移【解答】解:A、小灯泡正常发光,故变压器的输出电流为:I2=;根据变流比公式:,解得:I1=2A;故A错误;B、小灯泡正常发光,故变压器的输出电压为36V,根据变压比公式,解得:U1=18V;故矩形线圈产生电动势的有效值为18V;故B正确;C、矩形线圈产生电动势的最大值为18V,根据公式E m=NBSω,解得:ω=;故从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律e=E m sinωt=V;故C正确;D、若矩形线圈转速增大,根据公式E m=NBSω,感应电动势的最大值增加,故有效值也增加;为使灯泡仍能正常发光,应该减小变压比,故应将P适当上移;故D错误;故选:BC.7.(6分)如图所示,一个小球套在固定的倾斜光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放.小球沿杆下滑至O点正下方时,速度恰好为零.若弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度内,在小球下滑过程中,下列说法正确的是()A.当弹簧与杆垂直时,小球的动能最大B.小球的机械能一直增加C.弹簧的弹性势能先减小后增加D.重力做功的功率先增加后减小【解答】解:A、弹簧与杆垂直时,弹力方向与杆垂直时,合外力方向沿杆向下,小球继续加速,速度没有达到最大值,故A错误;B、重力功率P=mgv y=mgvcosθ,θ不变,v先增大后减小,故重力的功率先增大后减小,故B错误;CD、小球运动过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,弹簧与杆垂直时,弹簧伸长量最短,弹性势能最小,故动能与重力势能之和最大,小球下滑至最低点,动能为零重力势能最小,故此时弹簧的弹性势能最大,故小球的机械能先增大后减小,弹簧的弹性势能先减小后增大,故CD正确;故选:CD.二、非选择题8.(8分)验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,小球由一根不可伸长的细线拴住.细线另一端固定在O点,在O点正下方放置一组光电门,可测出小球通过时的挡光时间.将细线拉直至水平后,小球由静止释放,光电门测出的挡光时间为△t,再用10分度游标卡尺测出小球的直径d,如图乙所示,重力加速度为g:则(1)小球的直径d= 1.14cm;(2)测得绳长为l,若等式g(l+)=(用题目中所给字母表示)成立,说明小球下摆过程机械能守恒;(3)此实验的系统误差主要来源于空气阻力.【解答】解:(1)游标卡尺读数为d=11mm+4×0.1mm=11.4mm=1.14cm;(2)小圆柱运动到最低点时,v=根据机械能守恒定律应有mg(l+)=,解得:g(l+)=(3)根据实验原理,及实验操作可知,产生系统误差的根源是空气阻力.故答案为:(1)1.14;(2)g(l+)=;(3)空气阻力.9.(10分)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的器材如下:电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干.(1)通过实验、作图得到了小灯泡L1的U﹣I图象如图甲中的图线I,则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而增大(选填“增大”、“减小”或“不变”).(2)为了得到图甲中的图线Ⅰ,请将图乙中缺少的两根导线补全,连接成合理的实验电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压).(3)换小灯泡L2重做实验,作图,得到其U﹣I图象如图甲中的图线Ⅱ,若将小灯泡L1、L2并联使用,请根据Ⅰ、Ⅱ两条图线,在图甲中做出两小灯泡并联的U ﹣I图象.(4)现将两个小灯泡并联接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端,则此时电源两端的电压为0.6V;两小灯泡消耗的总功率为0.24W.【解答】解:(1)由R=可知,U﹣I图象上的点与原点连线的斜率等于导体的电阻,所以小灯泡的电阻随电压增大而增大;(2)由U﹣I图象可知变阻器应采用分压式接法,实物连线图如图所示:(3)根据并联电阻电流与电压关系可知,在U﹣I图象中,应满足每一个电压U 对应的电流为两灯泡的电流之和,然后再用平滑的曲线连线即可,如图Ⅲ所示:(4)在U﹣I图象中同时作出表示电源的U﹣I图象,如图所示,读出与图线Ⅲ的交点坐标为U=0.6V,I=0.4A,两小灯泡消耗的功率为P=UI=0.24W;故答案为:(1)增大;(2)如图;(3)如图;(4)0.6,0.2410.(18分)如图所示,上表面光滑的水平台高h=4m,平台上放置一薄木板(厚度可不计),木板长L=5m,质量m=lkg的物体A(可视为质点)置于木板的中点处,物体与木板间动摩擦因数μ=0.9,一半径R=2m的光滑圆弧轨道竖直放置,直径CD处于竖直方向,半径OB与竖直方向的夹角θ=53°,以某一恒定速度水平向右抽出木板,物体离开平台后恰能沿B点切线方向滑入圆弧轨道.求:(1)物体在圆弧轨道最高点D时,轨道受到的压力为多大?(2)应以多大的速度抽出木板?【解答】解:(1)物体离开平台下落到B点的高度h=R+Rcosθ=2(1+0.6)=3.2m;由v y2=2gh解得:v y=8m/s;在B点由矢量三角形如图所示;可解得:v x=6m/s;平台与D点等高,由机械能守恒定律可得:v D=v x=6m/s;由牛顿第二定律得:mg+F N=m解得:F N=8N;由牛顿第三定律可得:轨道受到的压力为8N;(2)物体在摩擦力作用下向右做匀加速运动,由牛顿第二定律得:μmg=ma;解得:a=9m/s2;v x=at解得:t=s;由v x2=2ax物解得:x=2m;物由物体、木板间的位移关系得:x板=x物+=2+2.5=4.5m;由题意可得:v板===6.75m/s;答:(1)物体在圆弧轨道最高点D时,轨道受到的压力为8N;(2)应以6.75m/s的速度抽出木板11.(20分)在光滑绝缘的水平面上,左侧平行极板间有水平方向的匀强电场,右侧圆筒内有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,俯视图如图所示,圆心为O,半径为R.一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点),初始位置在A点,现由静止经电场加速后从C孔沿直径射入磁场区域,小球和圆筒壁的碰撞没有动能和电荷量损失.B、R、m、q均为已知量,圆筒仅有一个出入口C.(1)求平行板间电压U和小球在磁场中运动半径r的函数关系式;(2)小球与圆筒壁碰撞两次后恰好从出入口C返回,求它在磁场中运动的时间;(3)小球能从出入口C返回且不会跨越C点,平行板间所加电压U应满足什么条件?【解答】解:(1)设粒子在磁场中圆周运动的线速度大小为v,轨迹半径为r.小球在电场中加速过程,根据动能定理,有:qU=;小球在磁场中运动的过程,根据牛顿第二定律,有:qvB=m;联立解得:U=;(2)小球与圆筒壁碰撞两次后恰好从出入口C返回,轨迹如图所示:由几何知识得:θ=则轨迹圆弧对应的圆心角为小球做圆周运动的周期为T=则小球在磁场中运动的时间t==(2)据题意可知,设小球经过n个相同圆弧顺次排列后刚好经过C点离开入口.则每段圆弧对应磁场区域圆的圆心角为θ=,(n=3,4,5,6…)小球的轨迹半径:r=Rtan;由U=得U=,(n=3,4,5,6…).答:(1)平行板间电压U和小球在磁场中运动半径r的函数关系式为U=;(2)小球与圆筒壁碰撞两次后恰好从出入口C返回,它在磁场中运动的时间为;(3)小球能从出入口C返回且不会跨越C点,平行板间所加电压U应满足的条件为:U=,(n=3,4,5,6…).物理3—312.(4分)下列说法正确的是()A.布朗运动反映了液体分子的无规则运动B.给自行车轮胎打气,越来越费力,说明气体分子间斥力在增大C.放在水面上的硬币可以浮在水面上是因为硬币所受浮力等于重力D.利用太阳能装置使机械长久运动下去,这并不违背热力学第二定律【解答】解:A、布朗运动是固体颗粒的无规则运动,是由液体分子的不平衡撞击引起的,布朗运动反映了液体分子的无规则运动.故A正确.B、给自行车打气时气筒压下后反弹,不是由分子斥力造成的,而是因为气筒内封闭气体压强大于外界压强的缘故,故B错误.C、放在水面上的硬币可以浮在水面上是因为液面的表面张力对硬币的向上的作用力等于重力,故C错误;D、利用太阳能装置使机械长久运动下去,这并不违背热力学第二定律,故D正确.故选:AC13.(8分)如图所示,质量为m、面积为S的活塞在向下开口的气缸内封闭着一定质量的理想气体.现对气缸缓慢加热,使气缸内气体温度从T1升高到T2,空气柱的高度增加了△L,已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为P0求(1)此过程中封闭气体的内能变化了多少?(2)气缸内温度为T1时,气柱的长度为多少?【解答】解:(1)对活塞根据平衡得:mg+PS=P0S解得:气体对外做功:W=﹣P△V=PS△L=(P0S﹣mg)△L有热力学第一定律得:△U=W+Q=Q﹣(P0S﹣mg)△L(2)设气缸内温度为T1时,气柱的长度为L,温度升高过程,封闭气体做等压变化,有盖吕萨克定律得:解得:答:(1)此过程中封闭气体的内能变化了Q﹣(P0S﹣mg)△L(2)气缸内温度为T1时,气柱的长度为物理3—414.如图所示,一列简谐横波沿x轴正向传播,从波传到x=1m的P点时开始计时.已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形,此时x=4m的M点正好在波谷.下列说法中正确的是()A.P点的振动周期为0.3sB.P点开始振动的方向沿y轴正方向C.当M点开始振动时,P点正好在波峰D.这列波的传播速度是10m/s【解答】解:A、由题意,简谐横波沿x轴正向传播,在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形,由于P振动时间是半个周期的整数倍,则知t=0.4s时间内振动传播了一个波长,经过了一个周期,故P点的周期为0.4s.故A错误.B、P点开始振动的方向与图示时刻x=5m处质点的振动方向相同,由波形平移法得知,P点开始振动的方向沿y轴负方向.故B错误.C、根据波形可知,当M点开始振动时,由波形可知,P点在波峰.故C正确.。
2015年山东省临沂市高考物理一模试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共2小题,共8.0分)1.以下说法正确的是()A.牛顿发现了万有引力定律,并用扭秤测出了万有引力常数B.法拉第发现了电流的磁效应,并根据研究成果建立了法拉第电磁感应定律C.密立根通过实验首先测定了电子的电荷量D.波兰科学家哥白尼通过天文观察和研究,推翻了托勒密的地心说,建立了关于行星运动的三个定律2.一物体做直线运动的速度图象如图所示,则对该物体下列说法正确的是()A.t1~t2时间内合外力对该物体做负功B.t1~t2时间内该物体做减速运动C.0~t1时间内该物体加速度不变D.0~t1时间内与t1~t2内该物体所受到的合外力大小不变,方向相反二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)3.一物体在水平恒力F1的作用下,在水平面上做匀速直线运动.当对该物体另外施加一倾斜向下与F1在同一竖直平面内的恒定推力F2时,如图.关于该物体以后的运动情景描述正确的是()A.物体可能继续做匀速直线运动B.物体的运动可能变为匀加速直线运动C.物体的运动可能变为匀减速直线运动,直至静止D.物体所受到的合力可能越来越小,最后变为零4.我国于2011年11月份成功发射了神舟八号宇宙飞船,实现了与宇宙试验空间站--天宫一号的对接,并顺利返回地面,成为继美俄之后世界第三个掌握此类技术的国家.据报道,飞船发射后最初进入近地点约200公里、远地点约330公里的初始椭圆轨道,经过变轨后,将转移到高度为330公里的圆轨道,为与天宫一号的对接做好准备.假设飞船椭圆轨道远地点距地心的距离用a表示,近地点距地心的距离用b表示,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略地球自转对重力加速度的影响,则下到论述正确的是()A.飞船在椭圆轨道上运行时,经过远地点的速度大于经过近地点的速度B.飞船在椭圆轨道上运行时,经过远地点的加速度小于经过近地点的加速度C.飞船在圆形轨道上运行时,周期为D.飞船在椭圆轨道上运行时,经过远地点的速度大于在圆形轨道上运行的速度5.如图,足够长的传送带与水平方向成θ角放置,传送带以速度v匀速传动,当一质量为m的物体轻轻地放在传送带的顶端后(物体与传送带之间动摩擦因数为μ),下列描述正确的是()A.物块速度从0增大到v的过程中,其加速度为g(sinθ+μcosθ)B.物块速度从0增大到v的过程中,传送带对物体的摩擦力做负功C.当速度增大到v后,加速度一定为0D.当速度增大到v后,物体的机械能一定开始减少6.如图所示,虚线为一带电离子只在电场力的作用下的运动轨迹,实线为电场线,则下列判断正确的是()A.离子一定带负电荷B.离子经过A点的动能大于经过B点的动能C.离子经过C点所受到的电场力沿电场线斜向下D.离子经过A点时的电势能小于经过B点时的电势能三、单选题(本大题共2小题,共8.0分)7.某科学考察队在地球的两极地区进行科学观测时,发现带电的太空微粒平行于地面进入两极区域上空,受空气和地磁场的影响分别留下的一段弯曲的轨迹,若垂直地面向下看,粒子在地磁场中的轨迹如图甲、乙所示,则()A.图甲表示在地球的南极处,图乙表示在地球的北极处B.图甲飞入磁场的粒子带正电,图乙飞人磁场的粒子带负电C.甲、乙两图中,带电粒子受到的洛伦兹力都是越来越大D.甲、乙两图中,带电粒子动能都是越来越小,但洛伦兹力做正功8.如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻为r,R0为固定电阻,当滑动变阻器R的触头向上移动时,下列论述正确的是()A.灯泡L一定变亮B.安培表的示数变小C.伏特表的示数变小D.R0消耗的功率变小四、多选题(本大题共2小题,共8.0分)9.如图甲,一理想变压器原副线圈的匝数比为2:1;原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示'副线圈电路中接有灯泡,额定功率为22W;原线圈电路巾接有电压表和电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则()A.U=220V,I=0.1AB.副线圈输出交流电的频率为100H zC.灯泡的额定电压为l10VD.原线圈输入电压的瞬时表达式为u=220sin100πt V10.竖直放置、电阻不计、间距为L、足够长的平行导轨,上端与阻值为R的电阻相连,一电阻为零质量为m的水平导体棒AB与导轨紧密接触且无摩擦.整个装置置于垂直纸面水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B.若从导轨上端静止释放导体棒AB,导体棒刚达到最大速度时下落高度为h,且运动过程始终保持水平,重力加速度为g,则()A.导体棒最终速度为B.在下落过程中电阻产生的热量等于导体棒克服安培力所做的功C.若只将导体棒的质量变为原来的2倍,它下落的最大动能将变为原来的4倍D.若电阻的阻值变大,导体棒刚匀速运动时下落的高度仍等于h七、多选题(本大题共1小题,共3.0分)15.下列说法正确的是()A.布朗运动和扩散现象都证明分子在不停地运动B.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点C.气体吸收的热量可以完全转化为功D.一定质量的理想气体,当气体温度升高时,因做功情况不明确,其内能不一定增大九、多选题(本大题共1小题,共3.0分)17.如图所示,两列简谐横波的振幅都是20cm,传播速度大小相同.虚线波的频率为2H z,沿x轴负方向传播,实线波沿x轴正方向传播.某时刻两列波在如图所示区域相遇,以下判断正确的是()A.实线波与虚线波的周期之比为1:2B.两列波在相遇区域会发生干涉现象C.平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零D.平衡位置为x=4.5m处的质点此刻位移y>20cm五、实验题探究题(本大题共2小题,共8.0分)11.利用如图1所示的装置可以验证机械能守恒定律.斜面为一倾斜放置的气垫导轨,导轨上安装一个位置可移动的光电门,当带有遮光片(宽度很小)质量为m的滑块自斜面上某处滑下时,通过与光电门相连的多功能计时器可以显示出遮光片经过光电门时的速度v.改变光电门的位置可以进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量下滑的竖直高度h,所得数据如表所示.(已知当地的重力加速度g=9.8m/s2)完成下列填空和作图:①验证机械能守恒定律,所需要验证的关系式是______ .根据表中的数据可知每次实验减少的重力势能比增加的动能都______ (偏大、偏小),在误差允许范围内可以认为机械能守恒.②根据表中给出的数据,在图2的坐标纸中画出v2-h图线;该图线的斜率k与重力加速度g的关系为______ .12.某同学要用伏安法测量电动车的蓄电池的电动势和内阻,已知蓄电池铭牌上标有“36V”字样,测量时电流取值在5A以内,现有测量器材如下:A.量程为0~5V的伏特表,内阻为5kΩB.电流表A1:量程为0~5A,内阻未知双量程电流表A2:量程为0~0.6~3A,内阻未知C.铅蓄电池E1:电动势2V,内阻可忽略不计.D.电阻箱R1:0~99999Ω,最大允许电流为5m A电阻箱R2:0~9999.9Ω,最大允许电流为5m AE.滑动变阻器R3:0~20Ω,最大允许电流为5AF.开关一只、导线若干①进行测量前需要将伏特表改装成量程为0~40V的电压表,需要选用的电阻箱是______ (填仪器代号).改装时,电阻箱连入电路的电阻值为______ kΩ②试在图1的虚线方框内画出该测量实验的电路原理图(图中已给出改装电压表的部分电路.选用的仪器用代号标出)③当伏特表的示数如图2甲所示时,待测电源两端的实际电压为______ V.(改装后表盘未重新修改刻度)④根据实验所测量的数据描点,做出的U-I图象如图2乙所示,则被测量的蓄电池的电动势为______ V,内阻为______ Ω六、计算题(本大题共2小题,共36.0分)13.某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?(2)若已知H=5m,L=8ml,a=2m/s2,g=10m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?(3)若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F=0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?14.有两对正对的平行金属板A、B和C、D,分别加上某一电压U1、U2后可在板间各自形成匀强电场(不考虑各自在周围产生的电场),A、B板倾斜放置,与水平成α角;C、D板水平放置,其中心线左端N靠近B板边缘,两对金属板间距均为d,C、D板长为d,且在C、D间有水平向外的匀强磁场,磁感应强度为B.当带电荷量为+q、质量为m的带电小球,从A板左下端边缘飞入后恰能沿水平直线穿过A、B板间,然后贴着B板右上端边缘从N点再飞入C、D两板间,又恰好可作匀速圆周运动,经一段圆弧最后从D板上的右端P点飞出(重力加速度为g).试求:(1)A、B间和C、D间所加的电压U1、U2的大小(2)小球在A、B间运动加速度大小(3)小球离开A、B板间时的速度和在C、D板间运动时间(4)若想让小球在进入C、D间后能保持匀速穿过水平中线,应调节U2变为U2′=?八、计算题(本大题共1小题,共5.0分)16.如图是一种气压保温瓶的结构示意图.其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管口与瓶胆口齐平,;用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.最初瓶内水面低于水管口10cm,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102cm3,已知水的密度为1.0×103kg/m3,按压器的自重不计,大气压P0=1.01×105P a,取g=10m/s2.求:①要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要多大?②当瓶内压强为1.16×105P a时,瓶内气体体积的压缩量是多少?(忽略瓶内气体的温度变化)十、计算题(本大题共1小题,共5.0分)18.如图所示,直角三角形ABC为一三棱镜的横截面,∠A=30°.一束单色光从空气射向BC上的E点,并偏折到AB上的F点,光线EF平行于底边AC.已知入射方向与BC的夹角为θ=30°.试通过计算判断光在F点能否发生全反射.十一、填空题(本大题共1小题,共4.0分)19.U(铀核)经过多次α衰变和β衰变后变为R n(氡核),则α衰变的次数是______ ,β衰变的次数是______ .十二、计算题(本大题共1小题,共10.0分)20.如图所示,前端粘有粘结剂的铁块A质量m A=l kg,足够长的木板B质量m B=4kg,质量为m C=2kg木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后粘合在一起.求:①B运动过程中的最大速度大小.②木块C的最终速度大小.。
2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标2卷)理科综合能力测试第I卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第问题只有一个符合题目要求,第问题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,先对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.【题文】如图,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a点静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【答案】D15.【题文】如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c。
已知bc边的长度为l。
下列判断正确的是A.U a>U c,金属框中无电流B.U b>U c,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.,金属框中无电流D.,金属框中电流方向沿a-c-b-a【答案】C16.【题文】由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。
已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为A.西偏北方向,1.9×103m/sB.东偏南方向,1.9×103m/sC.西偏北方向,2.7×103m/sD.东偏南方向,2.7×103m/s【答案】17.【题文】一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
2015年高考物理全国卷22015年普通高等学校招生全国统一考试(课标卷II)理科综合能力测试(物理)二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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,有选错的得分。
14.如图,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45度,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将A。
保持静止状态B。
向左上方做匀加速运动C。
向正下方做匀加速运动D。
向左下方做匀加速运动答案:D15.如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。
已知bc边的长度为l。
下列判断正确的是A。
Ua>Uc,金属框中无电流B。
Ub>Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-aC。
___=−D。
Uac=12Blω,金属框中无电流221.___=−22.Uac=12Blω,金属框中电流方向沿a-c-b-a答案:C16.由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。
已知同步卫星的环绕速度约为 3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30度,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为A。
西偏北方向,1.9×103m/sB。
东偏南方向,1.9×103m/sC。
西偏北方向,2.7×103m/sD。
东偏南方向,2.7×103m/s答案:B17.___在平直公路上行驶。
一、选择题(共9小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.)图1-2-151.如图1-2-15所示,直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移—时间(x -t )图线.由图可知( ) A .在时刻t 1,a 、b 两车运动方向相同 B .在时刻t 2,a 、b 两车运动方向相反C .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率先减小后增大D .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率一直比a 车的大解析 x -t 图线的斜率表示速度,从题图中看出,a 车始终静止,b 车先正向减速,速率减小为0后,再反向加速,因此A 、B 、D 选项错误,C 正确. 答案 C 2.图1-2-16(2014·高考冲刺卷四)中国首次太空授课活动于2013年6月20日上午举行,如图1-2-16所示,航天员王亚平利用天宫一号中的“质量测量仪”测量航天员聂海胜的质量为74 kg.测量时,聂海胜与轻质支架被王亚平水平拉离初始位置,且处于静止状态,当王亚平松手后,聂海胜与轻质支架受到一个大小为100 N 的水平恒力作用而复位,用光栅测得复位时瞬间速度为1 m/s ,则复位的时间为( ) A .0.74 s B .0.37 s C .0.26 s D .1.35 s解析 宇航员复位的过程中由于受到的是水平恒力的作用,所以是匀变速直线运动,由牛顿第二定律可得宇航员的加速度为a =F m =10074 m/s 2,再根据加速度的定义式a =v t -v 0t 得到复位的时间为t =v t a =110074s =0.74 s ,A 正确.答案 A3.图1-2-17某同学站在电梯地板上,利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况,如图1-2-17所示的v -t 图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况(向上为正方向).根据图象提供的信息,可以判断下列说法中正确的是()A.0~5 s内,观光电梯在加速上升,该同学处于失重状态B.5~10 s内,该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力C.10~20 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态D.20~25 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态解析0~5 s内,观光电梯在加速上升,加速度方向向上,该同学处于超重状态,选项A错误;5~10 s内,观光电梯匀速上升,该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力,选项B正确;10~20 s内,观光电梯在减速上升,加速度方向向下,该同学处于失重状态,选项C错误;20~25 s内,观光电梯在加速下降,加速度方向向下,该同学处于失重状态,选项D正确.答案BD4.图1-2-18(2014·全国大纲卷,14)一质点沿x轴做直线运动,其v-t图象如图1-2-18所示.质点在t=0时位于x=5 m处,开始沿x轴正向运动.当t=8 s时,质点在x 轴上的位置为()A.x=3 m B.x=8 mC.x=9 m D.x=14 m解析质点前4 s内沿x轴正方向运动,其位移可由v-t图象中的“面积”数值表示,则对应位移x1=(2+4)×22m=6 m.同理可得4 s~8 s内的位移(沿x轴负方向运动)x2=-(2+4)×12m=-3 m.又知初位置x0=5 m.则当在t=8 s时,质点在x轴上的位置为x=x0+x1+x2=8 m,选项B正确.答案 B5.图1-2-19(2014·广东省实验中学质检)甲、乙两物体做直线运动的v-t图象如图1-2-19所示,由图可知()A.乙物体的加速度为1 m/s2B.4 s末两物体的速度相等C.4 s末甲物体在乙物体前面D.条件不足,无法判断两物体何时相遇解析 对乙物体,a =ΔvΔt =1.33 m/s 2,4 s 末两物体的速度相等,则选项A 错误,选项B 正确;由于不知道初始时刻甲、乙的位置关系,故无法判断4 s 末甲、乙的相对位置及两物体何时相遇,选项C 错误,选项D 正确. 答案 BD图1-2-206.(2014·山东烟台模拟)如图1-2-20甲所示,一小物块放在升降机的底板上,随升降机一起由静止开始在竖直方向做匀变速直线运动,每次运动距离均相同.物块对升降机底板的压力为F 、升降机的末速度大小为v ,F -v 2图象如图乙所示,当地重力加速度为g .则以下说法正确的是( )A .物块的质量为ag B .b =2aC .每次运动高度为b -a2gD .当v 2=c 时,木块一定处于完全失重状态解析 由图可知,当速度为零时,物体保持静止,此时压力大小等于重力,故说明物体的重力为a ,则由G =mg 可知,m =ag ,故A 正确;由图可知,c 点时压力为零,则物体只受重力,此时加速度为g ,则b 点的加速度也为g ,则b =2mg ,故b =2a ,故B 正确;因a 、b 均为压力,而g 为加速度,故b -a2g 应为质量,不可能为高度,故C 错误;当v 2=c 时对应两点,分别为(c,0)和(c ,b ),(c,0)时处于完全失重状态,而(c ,b )为超重状态,故D 错误. 答案 AB 7.(2014·山东潍坊市一模)如图1-2-21甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过滑块压缩0.4 m 锁定,t =0时解除锁定释放滑块.计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示,其中Oab 段为曲线,bc 段为直线,倾斜直线Od 是t =0时的速度图线的切线,已知滑块质量m =2.0 kg ,取g =10 m/s 2,则下列说法正确的是( )图1-2-21A .滑块被释放后,先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动B .弹簧恢复原长时,滑块速度最大C .弹簧的劲度系数k =175 N/mD .该过程中滑块的最大加速度为35 m/s 2解析 由图象可判断,滑块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,最后做匀减速运动,直至静止,A 项错误;滑块运动过程中,当弹簧弹力大小等于摩擦力的时候,滑块的速度最大,B 项错误;从题中图象知,滑块脱离弹簧后的加速度大小a 1=Δv 1Δt 1=1.50.3 m/s 2=5 m/s 2,而由μmg =ma 1,可得μ=0.5,刚释放时滑动的加速度a 2=Δv 2Δt 2=30.1 m/s 2=30 m/s 2,这是滑块运动过程中的最大加速度,而此时满足kx -μmg =ma 2,可解得k =175 N/m ,故C 项正确,D 项错误. 答案 C 8.图1-2-22(2014·全国大纲卷,19)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动.当物块的初速度为v时,上升的最大高度为H ,如图1-2-22所示;当物块的初速度为v2时,上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )A .tan θ和H 2B .(v 22gH -1)tan θ和H2C .tan θ和H 2D .(v 22gH -1)tan θ和H4解析 设物块与斜坡间的动摩擦因数为μ,则物块沿斜坡上滑时的加速度大小a =μg cos θ+g sin θ①当物块的初速度为v 时,由运动学公式知v 2=2a Hsin θ②当物块的初速度为v2时,由运动学公式知⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22=2ah sin θ③ 由②③两式得h =H4由①②两式得μ=⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH -1tan θ.答案 D9.如图1-2-23甲所示,质量为M =2 kg 的木板静止在水平面上,可视为质点的物块(质量设为m )从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板.物块和木板的速度—时间图象如图乙所示,g =10 m/s 2,结合图象,下列说法正确的是( )图1-2-23A .可求解物块在t =2 s 时的位移B .可求解物块与木板间的动摩擦因数C .可求解物块的质量mD .可求解木板的长度解析 由题图乙可求0~2 s 内物块的v -t 图象所包围的面积(即位移),选项A 正确;由题图乙可知:a m =2 m/s 2=μg ,则μ=0.2,选项B 正确;由v -t 图象知1 s后二者以共同速度匀速运动,故水平面应光滑,因a M =μmgM =2 m/s 2,所以m =M ,选项C 正确;由题图乙可求解物块与木板间的相对位移,但无法求解木板的长度,选项D 错误. 答案 ABC 二、非选择题10.2013年1月1日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,当两车快要到十字路口时,甲车司机看到黄灯闪烁,3秒黄灯提示后将再转为红灯.请问(1)若甲车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m ,则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少?(2)若甲、乙车均以v 0=15 m/s 的速度驶向路口,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间Δt 2=0.4 s ,反应时间内视为匀速运动).已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a 1=5 m/s 2、a 2=6 m/s 2.若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距警戒线L =30 m ,要避免闯红灯,他的反应时间Δt 1不能超过多少? (3)满足第(2)问的条件下,为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车刹车前的距离x 0至少多大?解析 (1)设在满足条件的情况下,甲车的最大行驶速度为v 1,根据平均速度公式可得v 12·t 1=18 m , 所以v 1=12 m/s(2)对甲车:v 0Δt 1+v 202a 1=L代入数据得Δt 1=0.5 s(3)设乙车减速运动的时间为t ,当甲、乙两车速度相等时,即v 0-a 2t =v 0-a 1(t +Δt 2) 解得t =2 s则v =v 0-a 2t =3 m/sx 1=v 20-v22a 1=21.6 mx 2=v 0Δt 2+v 20-v 22a 2=24 m故刹车前的距离至少为x 0=x 2-x 1=2.4 m 答案 (1)12 m/s (2)0.5 s (3)2.4 m11.如图1-2-24甲所示,倾角θ=37°的斜面由粗糙的AB 段和光滑的BC 段组成,质量m =1 kg 的物体(可视为质点)在平行斜面的恒定外力F 作用下由A 点加速下滑,运动到B 点时,力F 突然反向(大小不变),其部分v -t 图如图乙所示,物体滑到C 点时速度恰好为零,取sin 37°=0.6,重力加速度g =10 m/s 2,求:图1-2-24(1)外力F 的大小及物体在AB 段与斜面间的动摩擦因数μ. (2)物体从A 到C 的平均速度大小.解析 (1)由v -t 图可知物体在AB 段的加速度为a 1=Δv 1Δt 1=10 m/s 2在BC 段加速度为a 2=Δv 2Δt 2=-2 m/s 2由牛顿第二定律知物体在AB 段有 F +mg sin θ-μmg cos θ=ma 1 在BC 段有mg sin θ-F =ma 2联立并代入数值得F =8 N ,μ=0.5.(2)由运动学规律知物体从B 到C 经历的时间为t 2=Δv a 2=102 s =5 s物体从A 到B 发生的位移为s 1=v2t 1=5 m物体从B 到C 发生的位移为s 2=v2t 2=25 m物体从A 到C 的平均速度大小v =s 1+s 2t 1+t 2=5 m/s.答案 (1)8 N 0.5 (2)5 m/s 12.(2014·山东泰安质检)如图1-2-25甲所示,由斜面AB 和水平面BC 组成的物块,放在光滑水平地面上,斜面AB 部分光滑、AB 长度为s =2.5 m ,水平部分BC 粗糙.物块左侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当传感器受压时示数为正值,被拉时为负值.上表面与BC 等高且粗糙程度相同的木板DE 紧靠在物块的右端,木板DE 质量M =4 kg ,长度L =1.5 m .一可视为质点的滑块从A 点由静止开始下滑,经B 点由斜面转到水平面时速度大小不变.滑块从A 到C 过程中,传感器记录到力和时间的关系如图1-2-25乙所示.g 取10 m/s 2,求:图1-2-25(1)斜面AB 的倾角θ; (2)滑块的质量m ;(3)滑块到达木板DE 右端时的速度大小.解析 (1)在0~1 s 内木块沿斜面匀加速下滑: mg sin θ=ma ① s =12at 2②由图知:t =1 s解得:sin θ=12 θ=30°.③(2)在0~1 s 内对斜面体ABC 受力分析: mg cos θ sin θ-F =0④ 由图知:F =5 3 N 解得:m =2 kg.⑤(3)木块到达B 点的速度: v B =at =g sin θt =5 m/s ⑥1~2 s 木块在BC 部分做减速运动: μmg =ma ′⑦对斜面体,由图象知: μmg =F =4 N ⑧解得:a ′=2 m/s 2,μ=0.2 木块到达C 点时:v C =v B -a ′t =v B -μgt =3 m/s ⑨ 木块滑上木板DE 时: 对木块:-μmg =ma 1⑩ 对木板:μmg =Ma 2⑪解得:a 1=-2 m/s 2,a 2=1 m/s 2 设木块在木板上的滑行时间为t ,x 木块=v C t +12a 1t 2x 木板=12a 2t 2 L =x 木块-x 木板 解得:t =1 s ⑫此时,木块速度:v 木块=v C -a 1t =1 m/s ⑬ 木板速度:v 木板=a 2t =1 m/s所以木块恰好滑到木板右端,速度为1 m/s. 答案 (1)30° (2)2 kg (3)1 m/s。
2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标2卷)理科综合能力测试第I卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第问题只有一个符合题目要求,第问题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,先对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.【题文】如图,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a点静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【答案】D【解析】本题主要考查电场以及力的合成;对微粒受力分析如图,可知其所受合力向左下方,故向左下方做匀加速运动,选项D正确。
【题型】单选题【备注】【结束】15.【题文】如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c。
已知bc边的长度为l。
下列判断正确的是A.U a>U c,金属框中无电流B.U b>U c,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.U bc=−12Bl2ω,金属框中无电流D.U bc=12Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a【答案】C【解析】本题主要考查电磁感应定律;对ab来说,没有切割磁感线,因此Ub=Ua;对于bc来说,由右手定则可判定若有感应电流,则由b向c,c相当于电源正极,电势高于b点,即Ub=Ua<Uc,由U bc=−Blv=−Bl lω2=−12Bl2ω,又因为线圈内磁通量不变,因此没有感应电流,选项C正确。
【题型】单选题【备注】【结束】16.【题文】由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。
2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标2卷)理科综合能力测试第I卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第问题只有一个符合题目要求,第问题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,先对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.【题文】如图,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a点静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【答案】D【解析】本题主要考查电场以及力的合成;对微粒受力分析如图,可知其所受合力向左下方,故向左下方做匀加速运动,选项D正确。
【题型】单选题【备注】【结束】15.【题文】如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c。
已知bc边的长度为l。
下列判断正确的是A.U a>U c,金属框中无电流B.U b>U c,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.,金属框中无电流D.,金属框中电流方向沿a-c-b-a【答案】C【解析】本题主要考查电磁感应定律;对ab来说,没有切割磁感线,因此Ub=Ua;对于bc来说,由右手定则可判定若有感应电流,则由b向c,c相当于电源正极,电势高于b点,即Ub=Ua<Uc,由,又因为线圈内磁通量不变,因此没有感应电流,选项C正确。
【题型】单选题【备注】【结束】16.【题文】由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。
已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为A.西偏北方向,1.9×103m/sB.东偏南方向,1.9×103m/sC.西偏北方向,2.7×103m/sD.东偏南方向,2.7×103m/s【答案】B【解析】本题主要考查运动的合成与分解;对转移轨道上的卫星上的分解可知以及,附加速度应该使减为零,而,即向东的增大,故附加速度应该在东偏南方向,大小约为,选项B正确。
2015年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅱ)一、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8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.(6分)如图,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动2.(6分)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )A.U a>U c,金属框中无电流B.U b>U c,金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.U bc=﹣Bl2ω,金属框中无电流D.U bc=Bl2ω,金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a3.(6分)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )A.西偏北方向,1.9×103m/s B.东偏南方向,1.9×103m/sC.西偏北方向,2.7×103m/s D.东偏南方向,2.7×103m/s 4.(6分)一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
2015年新课标II 高考物理试卷一、选择题:本题共 小题,每小题 分.在每小题给出的四个选项中,第 ~ 题只有一项符合题目要求,第 ~ 题有多项符合题目要求.全部选对的得 分,选对但不全的得 分,有选错的得 分..( 分)如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转 ,再由 点从静止释放一同样的微粒,改微粒将( ).保持静止状态 . 向左上方做匀加速运动.向正下方做匀加速运动 . 向左下方做匀加速运动.( 分)如图,直角三角形金属框 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为 ,方向平行于 边向上.当金属框绕 边以角速度 逆时针转动时, 、 、 三点的电势分别为 、 、 .已知 边的长度为 .下列判断正确的是( ). > ,金属框中无电流.>,金属框中电流方向沿 ﹣ ﹣ ﹣.﹣ ,金属框中无电流.,金属框中电流方向沿 ﹣ ﹣ ﹣.( 分)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为 ,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 ,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为 ,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为().西偏北方向, . 东偏南方向,.西偏北方向, . 东偏南方向,.( 分)一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率 随时间 的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小 恒定不变.下列描述该汽车的速度 随时间 变化的图线中,可能正确的是(). . ...( 分)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说明正确的是() . 指南针可以仅具有一个磁极. 指南针能够指向南北,说明地球具有磁场. 指南针的指向会受到附近铁块的干扰. 在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转.( 分)有两个匀强磁场区域 和 , 中的磁感应强度是 中的 倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与 中运动的电子相比, 中的电子() . 运动轨迹的半径是 中的 倍. 加速度的大小是 中的 倍. 做圆周运动的周期是 中的 倍. 做圆周运动的角速度是 中的 倍.( 分)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为 的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩 和 间的拉力大小为 ;当机车在西边拉着这列车厢以大小为 的加速度向西行驶时, 和 间的拉力大小仍为 .不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为() . . . ..( 分)如图,滑块 、 的质量均为 , 套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距 , 放在地面上, 、 通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动.不计摩擦, 、 可视为质点,重力加速度大小为 .则(). 落地前,轻杆对 一直做正功. 落地时速度大小为. 下落过程中,其加速度大小始终不大于. 落地前,当 的机械能最小时, 对地面的压力大小为三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 题~第 题为必做题,每个考题考生都必须作答,第 为选考题,考生格局要求作答..( 分)( 春 南昌校级期末)某学生用图( )所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为 ,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图( )所示,图中标出了五个连续点之间的距离.( )物块下滑是的加速度 ,打 点时物块的速度 ;( )已知重力加速度大小为 ,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是 (填正确答案标号).物块的质量 .斜面的高度 .斜面的倾角..( 分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程 ,内阻约为 欧),电阻箱 (最大阻值为欧),滑动变阻器 (最大阻值 欧,额定电流 ),电源 (电动势 ,内阻不计),开关两个,导线若干.( )虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.( )根据设计的电路写出步骤: .,与电压表内阻的真实值 相比, ( )将这种方法测出的电压表内阻记为(填 > 或 < ),主要理由是 ..( 分)如图,一质量为 、电荷量为 ( > )的粒子在匀强电场中运动, 、为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在 点的速度大小为 ,方向与电场方向的夹角为;它运动到 点时速度方向与电场方向的夹角为 .不计重力.求 、 两点间的电势差..( 分)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有一倾角为 ( )的山坡 ,上面有一质量为 的石板 ,其上下表面与斜坡平行; 上有一碎石堆 (含有大量泥土), 和 均处于静止状态,如图所示.假设某次暴雨中,浸透雨水后总质量也为 (可视为质量不变的滑块),在极短时间内, 、 间的动摩擦因数减小为 , 、 开始运动,此时刻为计时起点;在第减小为, 、 间的动摩擦因数末, 的上表面突然变为光滑, 保持不变.已知 开始运动时, 离 下边缘的距离, 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小 .求:( )在 ~ 时间内 和 加速度的大小( ) 在 上总的运动时间.(二)选考题,共 分。
2015年山东省聊城市高考物理二模试卷一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分。
每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,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.(6分)如图所示,左侧是倾角为60°的斜面,右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上,圆弧面底端的切线水平,跨过其顶点上小定滑轮的轻绳两端系有质量分别为m1、m2的小球.当它们处于平衡状态时,连接m2的轻绳与水平线的夹角为60°,不计一切摩擦,两小球可视为质点.则m1:m2等于()A.1:1 B.2:3 C.3:2 D.3:42.(6分)两个物体从同一高度同时由静止开始下落,经过一段时间分别与水平地面发生碰撞(碰撞过程时间极短)后反弹,碰撞前后瞬间速度大小不变,其中一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列分别用虚线和实线描述的两物体运动的v﹣t图象,可能正确的是()A.B.C.D.3.(6分)如图(a)所示,一个半径为r1,匝数为n,电阻值为R的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,导线的电阻不计,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,关于0至t1时间内的下列分析,正确的是()A.R1中电流的方向由a到bB.电流的大小为C.线圈两端的电压为D.通过电阻R1的电荷量4.(6分)探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空,最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道,设月球半径为R,月球表面的重力速度为g,万有引力常量为G,则下列说法正确的是()A.飞行试验器在工作轨道上的加速度为()2gB.飞行试验器绕月球运行的周期为2πC.飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为D.月球的平均密度为5.(6分)如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的右上方P点固定一个点电荷+Q,P点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A与P点连线水平.图中PB垂直AC,B是AC的中点,带电荷量为﹣q的小球(小球直径略小于细管的内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动,它在A处时的加速度为a.不考虑小球电荷量对+Q形成的电场的影响.则在电场中()A.A点的电势高于B点的电势B.B点的电场强度大小是A点的4倍C.小球运动到C处的加速度为﹣aD.小球从A到C的过程中电势能先减小后增大6.(6分)如图所示,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N内阻不计,绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动,从图示位置开始计时.矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,副线圈接有可调电阻R,下列判断正确的是()A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωtB.矩形线圈从图示位置经过时间时,通过电流表的电荷量为0C.当P位置不动,R增大时,电压表读数也增大D.当P位置向上移动、R不变时,电流表读数减小7.(6分)如图所示,光滑固定的竖直杆上套有小物块a,不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块a和小物块b,虚线cd水平.现由静止释放两物块,物块a从图示位置上升,并恰好能到达c处.在此过程中,若不计摩擦和空气阻力,下列说法正确的是()A.绳拉力对物块a做的功等于物块a重力势能的增加量B.物块a到达c点时加速度为零C.绳拉力对物块b做的功在数值上等于物块b机械能的减少量D.绳拉力对物块b先做负功后做正功二、非选择题(一)必须题8.(8分)某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为t A、t B.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g.(1)用20分度的游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D= cm.(2)要验证机械能守恒,只要比较.A.D2()与gh是否相等B.D2()与2gh是否相等C.D2(﹣)与gh是否相等D.D2(﹣)与2gh是否相等(3)钢球通过光电门的平均速度(选填“>”、“=”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差(选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小.9.(10分)热敏电阻包括正温度系统电阻器(PTC)和负温度系统电阻器(NTC),正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值越大,负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值越小,某实验小组欲探究通过热敏电阻R1(常温下阻值约为10.0Ω)的电流随其两端电压变化的特点.现提供下列器材:A.电流表A1(量程100mA,内阻约1Ω)B.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)C.电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)D.电压表V2(量程15.0V,内阻约10kΩ)E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)F.电源E(电动势15V,内阻忽略)G.开关、导线若干(1)该小组测出热敏电阻R1的U﹣I图线如甲图曲线I所示.该热敏电阻是执敏电阻(填PTC或NTC)(2)请在所提供的器材中选择必需的器材,电流表应选,电压表应选(填写器材前面的字母)并画出该小组设计的电路图.(3)该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U﹣I图线如曲线图Ⅱ所示.然后将热敏电阻R1、R2的电流分别与某电池组连成如图乙所示电路.测得通过R1和R2的电流分别为0.30A和0.60A,则该电池组的电动势为V,(结果均保留三位有效数字)10.(18分)如图所示,质量M=8.0kg、长L=2.0m的木板静置在水平地面上,质量m=0.50kg的小滑块(可视为质点)以速度v0=3.0m/s从木板的左端冲上木板.已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.(1)若木板固定,滑块将从木板的右端滑出,求滑块在木板上滑行的时间t和滑出时的速度v.(2)若水平地面光滑,且木板不固定.在小滑块冲上木板的同时,对木板施加一个水平向右的恒力F,如果要使滑块不从木板上掉下,力F应满足什么条件?(假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)11.(20分)如图所示,直线MN的下方有MN成60°斜向上的匀强电场,上方空间存在两个匀强磁场,其分界线是半径为R的半圆,圆心O在MN上,P、Q是圆与MN的两交点,半圆分界线内外的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从A点(A点在过O 的电场线上)垂直电场线向左上方射出,到达P点时速度恰好水平,经磁场最终能打到Q点,不计微粒的重力.求:(1)微粒在A点的速度大小与在P点的速度大小的比值(2)AO间的距离(3)微粒从P点到Q点可能的运动时间.物理-物理3-312.(4分)下列说法正确的是()A.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,油脂分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油脂膜的面积B.悬浮在液体中的固体颗粒越小,液体的温度越高,布朗运动越剧烈C.质量,温度都相同的氢气和氧气,分子的平均功能不相同D.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性13.(8分)如图所示为一简易火灾报警装置.其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声.27℃时,空气柱长度L1为20cm,水银上表面与导线下端的距离L2为10cm,管内水银柱的高度h为13cm,大气压强P0=75cmHg.(1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警?(2)如果要使该装置在87℃时报警,则应该再往玻璃管内注入多少高的水银柱?【物理3-4】14.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲所示,P点离原点O距离为x1=2m的一个介质质点,Q质点离原点O的距离x2=4m,此时离原点O距离x3=6m的介质质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(与甲计时起点相同).由此可知,下列说法正确的是()A.这列波的波长为λ=2mB.乙图可能是图甲中质点Q的振动图象C.这列波的传播速度为v=3m/sD.这列波的波源起振方向为向下15.如图所示,AOB为半圆柱形玻璃砖截面的直径,玻璃的折射率为n=,现有一束平行光线以45°角入射到AB面上后,经折射从半圆面上的部分位置射出.试求半圆柱面能被照亮的部分与整个半圆柱弧面的面积之比.【物理3-5】16.下列说法中正确的是()A.核反应方程Th→Pa+X中的X表示质子B.卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析,提出了原子的核式结构模型C.放射性元素的半衰期与外界的温度有关D.α,β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强17.如图所示,A、B两木块靠在一起放在光滑的水平面上,A、B的质量分别为m A=2.0kg和m B=1.5kg.一个质量为m c=0.5kg的小铁块C以v0=8m/s的速度滑到木块A上,离开木块A后最终与木块B一起匀速运动.若木块A在铁块C滑离后的速度为v A=0.8m/s,铁块C与木块A、B间存在摩擦,求:①铁块C在滑离A时的速度.②摩擦力对B做的功.2015年山东省聊城市高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分。
2015年山东省临沂市高考物理二模试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题(本大题共1小题,共6.0分)1.如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动.将一物体轻轻放在皮带左端,以v、a、x、F表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小.下列选项正确的是()A. B. C. D.【答案】AB【解析】解:在前t1内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动,加速度不变,速度与时间的关系为v=at,v-t图象是倾斜的直线;物体的速度与传送带相同后,不受摩擦力而做匀速直线运动,速度不变,加速度为0.故A、B正确,C、D错误.故选:AB.物体在前t1内做匀加速直线运动,加速度不变,速度与传送带相同后做匀速直线运动,速度不变,根据物体的运动情况分析即可.解决本题的关键通过分析物体的受力情况来确定其运动情况,知道匀加速运动的特点:加速度不变,匀速直线运动的特点:速度不变.二、单选题(本大题共2小题,共12.0分)2.如图所示,实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线,下列说法中正确的是()A.c点场强大于a点场强B.c点电势高于a点电势C.c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差D.若将一试探电荷+q由a点移动到b点,电场力做正功【答案】B【解析】解:A、a点的电场线比c点电场线密,可知a点的场强大于c点的场强,故A错误.B、沿电场线方向电势逐渐降低,可知c点的电势高于a点电势,故B正确.C、因为b、a两点电势相等,可知c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差,故C错误.D、a、b两点电势相等,将一试探电荷+q由a点移动到b点,电场力不做功,故D错误.故选:B.根据电场线的疏密比较电场的强弱,通过沿电场线方向电势逐渐降低比较电势的高低.根据电势差的正负,结合电场力做功与电势差的关系判断电场力做功的正负.解决本题的关键知道电场线的疏密表示电场的强弱,沿电场线方向电势逐渐降低,以及知道电荷在等势面上移动,电场力不做功.3.如图所示,一根不可伸长的光滑轻绳系在两竖直杆等高的A、B两点上,将一悬挂了衣服的衣架挂在轻绳上,处于静止状态.则()A.仅增大两杆间距离,再次平衡时,绳中张力变大B.仅增大两杆间距离,再次平衡时,绳中张力保持不变C.仅将B点位置向上移动一点,再次平衡时,绳中张力变大D.仅将B点位置向下移动一点,再次平衡时,绳中张力变小【答案】A【解析】解:在杆上取一些点(A点、B点、B1点、B2点),如图所示:AB、对挂钩受力分析,如图,仅增大两杆间距离,再次平衡时,角度θ变大,根据平衡条件,有:2T cosθ=mg解得:T=故绳子拉力T变大,故A正确,B错误;C、仅将B点位置向上移动一点,即从B移到B1时,有:AO•sinθ+OB•sinθ=AO′•sinα+O′B1•sinα故θ=α,即悬点从B移到B1,细线与杆的夹角不变;根据平衡条件,有:2T cosθ=mg,得绳子张力也不变,故C错误;D、仅将B点位置向下移动一点,即从B移到B2时,有:AO•sinθ+OB•sinθ=AO′•sinα+O′B2•sinα故θ=α,即悬点从B移到B2,细线与杆的夹角不变;根据平衡条件,有:2T cosθ=mg,得绳子张力也不变,故D错误;故选:A对挂钩受力分析,根据平衡条件结合几何关系列式求解;悬点从B上移或下移,细线与杆的夹角不变;杆左右移动时,细线与杆的夹角改变.本题关键根据几何关系,得到两种移动方式下,绳子与竖直方向的夹角的变化情况,然后根据共点力平衡条件列式求解.三、多选题(本大题共2小题,共12.0分)4.在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道I,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ.则()A.该卫星的发射速度大于11.2km/sB.该卫星的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/sC.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/sD.卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ【答案】BD【解析】解:A、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,是发射地球卫星的最小速度,11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度,而同步卫星仍然绕地球运动,所以该卫星的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/s,故A错误,B正确;C、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据v的表达式可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度.故C错误.D、从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ,卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力.所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ.故D正确.故选:BD了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义.当万有引力刚好提供卫星所需向心力时卫星正好可以做匀速圆周运动1.若是供大于需则卫星做逐渐靠近圆心的运动2.若是供小于需则卫星做逐渐远离圆心的运动本题要知道第一宇宙速度的含义.卫星变轨也就是近心运动或离心运动,根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定.5.如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,串联在副线圈电路中电流表的示数为10A,下列说法正确的是()A.变压器原线圈中的电流为1AB.变压器的输出功率为311WC.变压器输出端电压最大值为31.1VD.变压器输出端交流电的频率为50H z【答案】ACD【解析】解:A、串联在副线圈电路中电流表的示数为10A,根据电流与匝数成反比知变压器原线圈中的电流为1A,故A正确;B、根据由图知输入电压的最大值为311V,有效值为U=200V;变压器的输入电压为200V,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A,故变压器的输入功率为:P=UI=200×1=200W,理想变压器的输出功率等于输入功率,也为200W;故B错误;C、根据由图知输入电压的最大值为311V,原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,所以变压器输出端电压最大值为31.1V,故C正确;D、变压器输入电压的周期为0.02s,故频率为50H z;变压器不改变电流频率,故输出的交流电的频率为50H z,故D正确;故选:ACD根据u-t图象知道电压的有效值,周期和频率,变压器电压与匝数成正比、电流与匝数成反比,变压器不改变功率和频率.本题考查了变压器的变压原理,要能够从图象中获取有用物理信息.要掌握变压器的变压规律,知道理想变压器不改变电功率和频率.四、单选题(本大题共2小题,共12.0分)6.如图甲所示,固定的水平金属导轨足够长且电阻不计.两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触.整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中.现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动.导体棒cd始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒cd 所受的静摩擦力f随时间变化的图象是()A. B. C. D.【答案】B【解析】解:由右手定则可知ab中感应电流的方向向上,由法拉第电磁感应定律得:E=BL v,由欧姆定律得:I=.感应电流从上向下流过cd棒,由左手定则可知,产生的安培力向右,大小:对cd进行受力分析,可知,cd棒竖直方向受到重力和轨道的支持力;水平方向受到安培力和摩擦力的作用,由共点力的平衡可得,水平方向受到的摩擦力与安培力大小相等,方向相反,即方向向左,大小:f=F=,大小与速度v成正比,与速度的方向相反.故B正确,ACD错误.故选:B由右手定则判断出感应电流的方向,由E=BL v求出电动势,然后由欧姆定律求出回路中的电流.然后对cd进行受力分析,由共点力的平衡即可求出cd棒受到的摩擦力的大小.此题考查了导体棒在磁场中运动问题,关键推导安培力与速度的关系,正确分析能量如何转化,运用平衡条件和能量守恒解决这类问题.7.如图所示,表面粗糙、倾角为θ的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮.初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力.现施加一沿斜面向下的恒力F,使B沿斜面下滑,当质量为m的A物块上升h高度的过程中(不计滑轮的质量和摩擦)()A.A、B组成的系统机械能守恒B.A、B组成的系统机械能增加F hC.A、B组成的系统动能增加F hD.物块B重力势能减少mgh【答案】D【解析】解:A、对于A、B组成的系统,有拉力和摩擦力做功,故机械能不守恒,故A错误;B、对于A、B组成的系统,除重力外,拉力做功F h,摩擦力做功-fh,故机械能增加(F-f)h,故B错误;C、初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力,说明B物体的重力的下滑分力与细线拉力平衡,而细线拉力等于物体A的重力,为mg;对于A、B组成的系统,根据动能定理,系统动能增加等于总功,为:(F-f)h,故C错误;D、初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力,说明B物体的重力的下滑分力与细线拉力平衡,而细线拉力等于物体A的重力,为mg,故:m B gsinθ=mg故物块B重力势能减少:m B gsinθh=mgh;故D正确;故选:D.系统机械能守恒的条件是只有重力做功;系统机械能增加量等于除重力外其余力(包括内力)做的功的代数和;系统动能增加量等于各个力(包括内力)的总功.本题考查了功能关系,注意总功是动能变化的量度,除重力外其余力做的功是机械能变化的量度.七、多选题(本大题共1小题,共4.0分)12.以下说法正确的是()A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故B.小昆虫能停在水面上是因为水对昆虫有浮力的原因C.外界对物体做功,物体内能不一定增大D.熵是系统内分子运动无序性的量度【答案】CD【解析】解:A、气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子在热运动,故A错误;B、小昆虫能停在水面上是因为昆虫受到液体表面张力的原因,故B错误;C、改变内能的方式有做功和热传递,仅对物体做功,内能不一定增大,故C正确;D、熵是物体内分子运动无序程度的量度,同种物质气态的熵大于液体和固体的,故D 正确;故选:CD.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子在热运动,能停在水面上是因为昆虫受到液体表面张力的原因,改变内能的方式有做功和热传递;熵是物体内分子运动无序程度的量度.掌握分子间的作用力,改变内能的方式及知道在孤立系统中,一个自发的过程熵总是向增加的方向进行.九、多选题(本大题共1小题,共4.0分)14.一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,A、B两质点的平衡位置相距6m,如图甲所示.质点A的振动图象如图乙所示.以下判断正确的是()A.该横波的波长为4mB.A、B两质点均振动后,它们的振动情况始终相同C.B质点的起振方向沿y轴负方向D.质点A做简谐运动的表达式为y=5sin(t)cm【答案】AD【解析】解:A、据图可知:T=4s,据波速公式可知:λ=v T=1×4m=4m,故A正确;BC、由于两质点的距离差为2m=,所以两点的振动情况相反;据图可知质点A的起振方向向上,所以B质点的起振方向向上,故BC错误;D、据图象可知:A=2cm,ω==,所以质点A做简谐运动的表达式为y=5sin(t)cm,故D正确.故选:AD.首先据波速公式求波长;据AB两点距离与波长的关系判断两质点的振动情况;据简谐振动的振动方程判断即可.本题考查波的形成,明确波的传播特点是解题的关键,注意各质点的振动情况并与波源相联系,基础题.十一、多选题(本大题共1小题,共4.0分)16.下列说法正确的是()A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型B.放射性元素在高温高压下形成化合物后,不再发生衰变C.发生β衰变时,元素原子核的质量数不变,电荷数增加lD.氢原子从n=1的能级跃迁到n=3的能级时,将释放光子【答案】AC【解析】解:A、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,建立了原子的核式结构模型;故A正确.B、半衰期与外界因素无关,故B错误;C、β衰变时,元素原子核的质量数不变,电荷数增加1,故C正确;D、一个氢原子从n=1能级跃迁到n=3能级,即从低能级向高能级跃迁,吸收光子,能量增加,故D错误;故选:AC.本题关键要知道:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,建立了原子的核式结构模型;半衰期与外界因素无关;β衰变时,质量数不变,电荷数增加1;从高能级向低能级跃迁,释放光子,能量减少,从低能级向高能级跃迁,吸收光子,能量增加.本题考查衰变的实质及其衰变特征,正确掌握衰变的知识是解决本题的关键,注意知道高能级向低能级跃迁,释放光子,从低能级向高能级跃迁,吸收光子,同时理解影响半衰期的因素.五、实验题探究题(本大题共1小题,共8.0分)8.某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用沙桶和沙的重力提供小车所受合力F.(1)图2是实验中获取的一条纸带的一部分,其中O、A、B、C、D是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),已知打点计时器使用的交流电源的频率为50H z,打“B”点时小车的速度大小为______ m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为______m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)(2)用增减沙子的方法改变拉力的大小与增减钩码的方法相比,它的优点是______ .(填序号)A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地平衡摩擦力D.可以获得更大的加速度以提高实验精度(3)根据实验中得到的数据描出如图3所示的图象,发现该图象不过原点且图象后半段偏离直线,产生这种结果的原因可能是______ .(填序号)A.在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高B.没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低C.图象的后半段偏离直线,是因为沙和沙桶的质量一定大于小车的质量D.图象的后半段偏离直线,是因为沙和沙桶的质量不再远小于小车的质量.【答案】0.54;1.5;B;AD【解析】解:(1)打点周期T=,每相邻两计数点间还有4个打点,计数点间的时间间隔为:t=0.02s×5=0.1s,根据作差法得:a==1.5m/s2,由匀变速直线运动规律可知,B点的瞬时速度等于AC的平均速度,则(2)缓慢加沙子,重力改变范围大,可以更方便地获取多组实验数据,而钩码的质量是固定的,只能取一些固定的质量故选:B.(3)A、图线不经过原点,当拉力为零时,加速度不为零,知平衡摩擦力过度,即长木板的末端抬得过高了.故A正确,B错误;C、曲线上部出现弯曲现象,随着F的增大,即砂和砂桶质量的增大,不在满足砂和砂桶远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象.故C错误,D正确.故选:AD故答案为:(1)0.54;1.5;(2)B;(3)AD(1)利用逐差法△x=a T2可以求出物体的加速度大小,根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小;(2、3)探究物体的加速度与所受合力的关系的实验,运用控制变量法探究加速度与力和力的关系.根据牛顿第二定律分析“将砂桶和砂的重力近似看作小车的牵引力”的条件.根据原理分析图线不经过原点和曲线上部出现弯曲现象的原因.解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题.六、计算题(本大题共3小题,共48.0分)9.某同学从家里的废旧收音机上拆下一电学元件,其上标注“2.5V,1.5W”的字样,为描绘出该元件的伏安特性曲线,该同学在实验室找到了下列实验器材:A.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω)B.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5KΩ)C.电压表(量程是15V,内阻是25KΩ)D.电压表(量程是3V,内阻是5KΩ)E.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω,额定电流为0.6A)F.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω,额定电流为0.6A)G.直流电源(电动势E=3V,内阻不计)H.开关、导线若干(1)为了提高实验结果的准确程度,电流表应选______ ;电压表应选______ ;滑动变阻器应选______ .(以上均填写器材代号)(2)请将实验电路图补充完整.(3)该同学根据设计的图1实验电路进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示待测元件的电流和电压),请在图2坐标纸中描绘出该元件的伏安特性曲线.【答案】B;D;E【解析】解:(1)元件的最大电压不超过2.5V,电压表应选D,最大电流不超过I=,电流表选B,为方便实验操作,滑动变阻器应选小量程,所以选E,(2)由表中实验数据可知,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,元件电阻约为R=.,电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为0.5Ω,电压表内阻远大于电学元件电阻,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象如图所示:故答案为:(1)B;D;E;(2)如图所示;(3)如图所示.(1)根据电学元件额定电压选择电压表,根据电学元件的最大电流选择电流表,为方便实验操作选择最大阻值较小的滑动变阻器;(2)根据题意确定滑动变阻器的接法,根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后作出实验电路图.(3)应用描点法作出图象.电学实验中要注意仪表的选择方法、设计实验电路、电路的接法等,要多练习从而找出相应的规律;明确分压接法使用的条件,并能根据电流表及电压表的内阻确定电流表的内外接法;测小灯泡的伏安特性曲线采用的均为分压外接法.10.美国新泽西州六旗大冒险主题公园内的跳楼机为世界上最高的跳楼机.它能让人们体验到短暂的“完全失重”.参加体验的游客被安全带固定在座椅上,电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面130m高处由静止释放,人与座椅沿轨道先做自由落体运动,接着做匀减速运动,在下落到离地面9m高处时速度刚好减小到零,整个过程历时6.5s.最后将游客安全地送回地面.(已知人的质量为60kg,g取10m/s2)求:(1)整个过程人和座椅的最大速度;(2)人与座椅做自由下落的时间;(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小.【答案】解:(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v,此速度为下落过程的最大速度,为匀减速的初速度,根据平均速度公式知H=v===40m/s(2)由v=gt1得:t1==4.0s(3)设座椅在匀减速阶段的加速度大小为a,座椅对游客的作用力大小为F由v-at2=0,解得a==16m/s2由牛顿第二定律:F-mg=ma解得:F=m(g+a)=26×60N=1560N答:(1)整个过程人和座椅的最大速度为40m/s;(2)人与座椅做自由下落的时间为4s;(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小为1560N.【解析】(1)根据匀变速直线运动平均速度公式公式列式求解即可;(2)根据速度时间公式列式求解即可;(3)对匀减速下降过程,运用牛顿第二定律列式计算即可.本题关键分析求出乘客的运动情况,然后根据运动学公式求解出加速度,再根据牛顿第二定律列式计算.11.如图所示,在直角坐标系xoy的第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度的大小为E1,在y轴的左侧存在垂直于纸面的匀强磁场.现有一质量为m,带电量为-q的带电粒子从第二象限的A点(-3L,L)以初速度v0沿x轴正方向射入后刚好做匀速直线运动,不计带电粒子的重力.(1)求匀强磁场的大小和方向;(2)撤去第二象限的匀强磁场,同时调节电场强度的大小为E2,使带电粒子刚好从B 点(-L,0)进入第三象限,求电场强度E2的大小;(3)带电粒子从B点穿出后,从y轴上的C点进入第四象限,若E l=2E2,求C点离坐标原点O的距离.【答案】解:(1)带电粒子做匀速直线运动,其所受合力为零,带电粒子受到的电场力沿y轴负方向,故带电粒子受到的洛伦兹力方向沿y轴正方向,根据左手定则判断磁场方向垂直纸面向外;根据带电粒子受的洛伦兹力等于电场力,有:qv0B=q E1①解得:B=②(2)撤去磁场后,带电粒子受电场力做类似平抛运动,根据牛顿第二定律,有:q E2=ma③x轴方向:2L=v0t④y轴方向:L=⑤解得:E2=⑥(3)带电粒子穿过B点时竖直速度:v y=at⑦由④⑤⑦解得:v y=v0则通过B点时的速度:v=与x轴正方向的夹角正弦:sinθ=故θ=45°带电粒子在第3象限内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,故:qv B=E1=2E2由第1问知:B=联立解得:R=LCO=(-1)L答:(1)匀强磁场的大小为,方向为;(2)电场强度E2的大小为;(3)C点离坐标原点O的距离为(-1)L.【解析】(1)粒子做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,根据平衡条件列式求解匀强磁场磁感应强度的大小,根据左手定则判断磁场方向;(2)粒子做类似平抛运动,根据类平抛运动得到分位移公式列式求解;(3)对类似平抛运动过程根据分运动公式求解末速度的大小和方向;在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解轨道半径;然后结合几何关系确定C点离坐标原点O的距离.本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况,分匀速直线运动、类似平抛运动和匀速圆周运动,根据平衡条件、类平抛运动的分运动公式和牛顿第二定律列式求解.八、计算题(本大题共1小题,共8.0分)13.为研究我国传统的治病工具--拔火罐的工作原理,某同学设计了如图实验.圆柱状气缸被固定在铁架台上,气缸横截面积S=30cm2,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时密闭开关K,测出此时缸内温度为127℃.活塞通过不可伸长的细线与重物m相连,此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零.而这时活塞距缸底为L.由于气缸导热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面处.已知环境温度为27℃不变,大气压强为1.0×105P a,g取10m/s2,气缸内的气体可看做理想气体,活塞与细线的质量不计.求:(i)最终气缸内气体的压强;(ii)所提重物的质量m.【答案】解:设酒精棉球熄灭时气缸内的温度为t,气缸内封闭气体的状态为:P1=P0=1.0×105P a V1=LS T1=237+t=400K重物稳定气缸内封闭气体的状态为:,T2=273+27=300K由理想气体的状态方程可得:所以,最终气体的压强为:P a(2)对轻质活塞,P0S=mg+P2S代入数据可得:m=5kg答:(i)最终气缸内气体的压强是P a;(ii)所提重物的质量是5kg.【解析】(1)列出气体的初末状态,然后又理想气体的状态方程即可求出压强;(2)酒精棉球熄灭后,以活塞为研究对象,结合封闭气体末状态压强由共点力的平衡状态列式即可求解.本题得关键是以活塞为研究对象,受力分析利用平衡求出初末状态压强,然后利用理想气体状态方程列式即可求解.十、计算题(本大题共1小题,共10.0分)15.两束平行的细激光束,垂直于半球形玻璃体的圆平面射到半圆球体上,如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是球心0;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃球的圆半径为R,OA=R,OP=R,光在真空中的速度为c.求:(i)该玻璃的折射率;(ii)光从A点传播到P点的时间.【答案】解:(i)光线沿直线第一次到达圆弧面B点的入射角θ1=30°由几何关系可得:∠BOP=30°,所以折射角为θ2=60°玻璃的折射率。