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广东省中山一中等七校联考2016届高三上学期第二次月考物理试卷(12月份)


2015-2016 学年广东省中山一中等七校联考高三(上)第二次月考物理试卷(12 月份)

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 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.关于电场强度、磁感应强度,下列说法中正确的是( A

.由真空中点电荷的电场强度公式 B.电场强度的定义式 适用于任何电场 )

可知,当 r 趋近于零时,其电场强度趋近于无限大

C.由安培力公式 F=BIL 可知,一小段通电导体在某处不受安培力,说明此处一定无磁场 D.一带电粒子在磁场中运动时,磁感应强度的方向一定垂直于洛伦磁力的方向和带电粒子的 运动方向

2.星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为该星球的第二宇宙速度,星球的第二宇 宙速度 v2 与第一宇宙速度 v1 的关系是 v2= v1.已知某星球的半径为 r,它表面的重力加速度 )

为地球表面重力加速度 g 的 ,不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( A. B. C. D.

3.某汽车以恒定功率 P、初速度 v0 冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽 车上坡过程的 v﹣t 图象不可能是下图中的( )

A.

B.

C.

D.

4.真空中有两根长直金属导线平行放置,其中一根导线中通有恒定电流.在两导线所确定的 平面内,一电子由 P 点开始运动到 Q 的轨迹如图中曲线 PQ 所示,则一定是( )

A.ab 导线中通有从 a 到 b 方向的电流 B.ab 导线中通有从 b 到 a 方向的电流 C.cd 导线中通有从 c 到 d 方向的电流 D.cd 导线中通有从 d 到 c 方向的电流

5.如图所示,水平放置的平行板电容器,两极板间距为 d,带负电的微粒质量为 m、带电荷 量为 q,它从上极板的边缘以初速度 v0 射入,沿直线从下极板 N 的边缘射出,则( )

A.微粒的加速度不为零 C.两极板的电势差为

B.微粒的电势能减少了 mgd D.M 板的电势低于 N 板的电势

6.如图所示,圆形线圈 P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈 Q,P 和 Q 共轴,Q 中通有变化的电流,电流变化的规律如图(b)所示,P 所受的重力为 G,桌面对 P 的支持力 为 N,则( )

A.t1 时刻,N>G B.t2 时刻,N>G C.t3 时刻,N<G D.t4 时刻,N<G

7.如图所示,套在绳索上的小圆环 P 下面挂一个重为 G 的物体 Q 并使它们处于静止状态.现 释放圆环 P,让其沿与水平面成 θ 角的绳索无摩擦的下滑,在圆环 P 下滑过程中绳索处于绷 紧状态(可认为是一直线) ,若圆环和物体下滑时不振动,则下列说法正确的是( )

A.Q 的加速度一定小于 gsinθ B.悬线所受拉力为 Gsinθ C.悬线所受拉力为 Gcosθ D.悬线一定与绳索垂直

8.一个质量为 2kg 的物体,在 5 个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为 15N 和 10N 的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动的说法中正确的是( A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是 5m/s
2

)

B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小 C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是 2.5m/s D.可能做匀速圆运动,向心加速度大小是 5m/s
2 2

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 9 题~第 12 题为必考题,每个试题考生都必 须作答.第 13 题~第 14 题为选择题,考生根据要求作答. (一)必考题 9.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置, 另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑 块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是 小组中的一位成员,要完成该项实验,则: (1)你认为还需要的实验器材有__________. (2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量 应满足的实验条件是__________,实验时首先要做的步骤是__________. (3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量 M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平 称出此时沙和沙桶的总质量 m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在 打点计时器打出的纸带上取两点, 测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v ( . 则 2 v1<v2)

本实验最终要验证的数学表达式为__________(用题中的字母表示实验中测量得到的物理 量) .

10. (1)使用螺旋测微器测某金属丝直径如图 1 所示,则金属丝的直径为__________mm.

(2)使用多用电表粗测某一电阻,操作过程分以下四个步骤, 请把第②步的内容填在相应的位置上: ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“﹣”插孔,选择开关置于电阻×100 档. ②__________. ③把红黑表笔分别与电阻的两端相接,读出被测电阻的阻值. ④将选择开关置于交流电压的最高档或“off”档. (3)若上述第③步中,多用电表的示数如图 2 所示,则粗测电阻值为__________Ω . (4)为了用伏安法测出某小灯泡的电阻(约为 5Ω ) .有以下实验器材可供选择: A.电池组(3V,内阻约为 0.3Ω ) B.电流表(0~3A,内阻约为 0.025Ω )

C.电流表(0~0.6A,内阻约为 0.125Ω ) D.电压表(0~3V,内阻约为 3KΩ ) E.电压表(0~15V,内阻约为 15KΩ ) F.滑动变阻器(0~10Ω ,额定电流 1A) G.滑动变阻器(0~1750Ω ,额定电流 0.3A) H.电键、导线 ①为了减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应选择的电流表是__________, 电压表是__________,滑动变阻器是__________(填写器材前面的字母代号) . ②设计的实验电路图画在如图 3 的虚线框内,并按电路图用铅笔画线连接实物图(图 4) .

11. (14 分)如图所示,在平面直角坐标系内,第一象限的等腰三角形 MNP 区域内存在垂直于 坐标平面向外的匀强磁场,y<0 的区域内存在着沿 y 轴正方向的匀强电场.一质量为 m,电 荷量为 q 的带电粒子从电场中 Q(﹣2h,﹣h)点以速度 V0 水平向右射出,经坐标原点 O 射入 第一象限,最后以垂直于 PN 的方向射出磁场.已知 MN 平行于 x 轴,N 点的坐标为(2h,2h) , 不计粒子的重力,求: (1)电场强度的大小; (2)磁感应强度的大小 B; (3)粒子在磁场中的运动时间.

12. (18 分)如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下, 滑杆由 AO、OB 两段直杆通过光滑转轴连接地 O 处,可将消防员和挂钩均理想化为质点,且通 过 O 点的瞬间没有机械能的损失. AO 长为 L1=5m, OB 长为 L2=10m. 两堵竖直墙的间距 d=11m. 滑

杆 A 端用铰链固定在墙上,可自由转动.B 端用铰链固定在另一侧墙上.为了安全,消防员到 达对面墙的速度大小不能超过 6m/s,挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为 μ =0.8. (g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)若测得消防员下滑时,OB 段与水平方向间的夹角始终为 37°,求消防员在两滑杆上运 动时加速度的大小及方向; (2)若 B 端在竖直墙上的位置可以改变,求滑杆端点 A、B 间的最大竖直距离.

(二)选考题:共 15 分 13.下列说法中正确的是( )

A.β 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变 C.一群氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态时,能辐射 3 种不同频率的光子 D.卢瑟福依据极少数 α 粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

14. 如图, 一光滑水平桌面 AB 与一半径为 R 的光滑半圆形轨道相切于 C 点, 且两者固定不动. 一 长 L 为 0.8m 的细绳,一端固定于 O 点,另一端系一个质量 m1 为 0.2kg 的球.当球在竖直方向 静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零.现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放.当 球 m1 摆至最低点时,恰与放在桌面上的质量 m2 为 0.8kg 的小铁球正碰,碰后 m1 小球以 2m/s 的速度弹回,m2 将沿半圆形轨道运动,恰好能通过最高点 D.g=10m/s2,求 ①m2 在圆形轨道最低点 C 的速度为多大? ②光滑圆形轨道半径 R 应为多大?

2015-2016 学年广东省中山一中等七校联考高三(上)第二次月考物理试卷(12 月份)

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 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.关于电场强度、磁感应强度,下列说法中正确的是( A.由真空中点电荷的电场强度公式 B.电场强度的定义式 适用于任何电场 )

可知,当 r 趋近于零时,其电场强度趋近于无限大

C.由安培力公式 F=BIL 可知,一小段通电导体在某处不受安培力,说明此处一定无磁场 D.一带电粒子在磁场中运动时,磁感应强度的方向一定垂直于洛伦磁力的方向和带电粒子的 运动方向 【考点】磁感应强度;电场强度. 【专题】定性思想;推理法;磁场 磁场对电流的作用. 【分析】电场强度是反映电场力的性质的物理量,大小用比值法定义,方向与正的试探电荷 受到的电场力的方向相同;电场中某点的场强可以通过电场线形象地表示;洛伦磁力的方向 一定垂直于的磁感应强度方向和带电粒子的运动方向. 【解答】解:A、当 r→0 时,电荷已不能看成点电荷,公式 B、电场强度的定义式 适用于任何电场.故 B 正确. 不再成立,故 A 错误.

C、由安培力公式 F=BILsinθ 可知,一小段通电导线在某处若不受磁场力,可能是 B 的方向 与电流方向平行,所以此处不一定无磁场,故 C 错误. D、根据左手定则,一带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力的方向一定垂直于的磁感应强度方 向和带电粒子的运动方向,而粒子运动的方向不一定与磁场的方向垂直.故 D 错误. 故选:B. 【点评】本题考查对电场强度两公式的理解能力,首先要理解公式中各个量的含义,其次要 理解公式的适用条件.

2.星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为该星球的第二宇宙速度,星球的第二宇 宙速度 v2 与第一宇宙速度 v1 的关系是 v2= v1.已知某星球的半径为 r,它表面的重力加速度 )

为地球表面重力加速度 g 的 ,不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( A. B. C. D.

【考点】万有引力定律及其应用;向心力. 【专题】万有引力定律的应用专题. 【分析】第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度,即 G 球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面 【解答】解:设地球的质量为 M,半径为 r,绕其飞行的卫星质量 m, 由万有引力提供向心力得:G 在地球表面 G =mg② =m ① =m ;此题把地

第一宇宙速度时 R=r 联立①②知 v= 利用类比的关系知某星体第一宇宙速度为 v1= 第二宇宙速度 v2 与第一宇宙速度 v1 的关系是 即 v2= 故选:C. 【点评】通过此类题型,学会知识点的迁移,比如此题:把地球第一宇宙速度的概念迁移的 某颗星球上面. = =

3.某汽车以恒定功率 P、初速度 v0 冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽 车上坡过程的 v﹣t 图象不可能是下图中的( )

A.

B.

C.

D.

【考点】功率、平均功率和瞬时功率. 【专题】功率的计算专题.

【分析】根据 P=Fv,结合速度的变化得出牵引力的变化,根据牛顿第二定律得出加速度的变 化.分加速、匀速和减速三种情况讨论即可. 【解答】解:汽车冲上斜坡,受重力 mg、支持力 N、牵引力 F 和阻力 f,设斜面的坡角为 θ , 根据牛顿第二定律,有 F﹣mgsinθ ﹣f=ma 其中 P=Fv 故 A、若 a>0,则物体加速运动,加速度会减小,当加速度减为零时,速度达到最大,故 C 正确, A 错误; B、若 a=0,则物体速度不变,做匀速运动,故 B 正确; D、若 a<0,即加速度沿斜面向下,物体减速,故加速度会减小(因为加速度的绝对值减小, 负号表示方向,不表示大小) ,故 D 正确; 本题选不可能的,故选:A. 【点评】本题关键是先对物体受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解出加速度的一般表 达式,再结合实际情况判断速度的改变情况.

4.真空中有两根长直金属导线平行放置,其中一根导线中通有恒定电流.在两导线所确定的 平面内,一电子由 P 点开始运动到 Q 的轨迹如图中曲线 PQ 所示,则一定是( )

A.ab 导线中通有从 a 到 b 方向的电流 B.ab 导线中通有从 b 到 a 方向的电流 C.cd 导线中通有从 c 到 d 方向的电流 D.cd 导线中通有从 d 到 c 方向的电流 【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向. 【分析】注意观察图象的细节,靠近导线 cd 处,电子的偏转程度大,说明靠近 cd 处偏转的 半径小,由圆周运动半径公式及左手定则即可判断.

【解答】解:注意观察图象的细节,靠近导线 cd 处,电子的偏转程度大,说明靠近 cd 处偏 转的半径小,洛伦兹力提供电子偏转的向心力, ,圆周运动的半径 R= ,电子速

率不变,偏转半径变小,说明 B 变强,根据曲线运动的特点,合外力指向弧内,则洛伦兹力 指向左侧,根据左手定值可以判断,电流方向时从 c 到 d,故 C 正确. 故选:C 【点评】本题主要考查了带电粒子在磁场中做圆周运动的问题,要求同学们能根据图象判断 粒子的运动情况,使用左手定则时四指指向电子运动的反方向,这是考生容易出现错误的关 键环节,难度适中.

5.如图所示,水平放置的平行板电容器,两极板间距为 d,带负电的微粒质量为 m、带电荷 量为 q,它从上极板的边缘以初速度 v0 射入,沿直线从下极板 N 的边缘射出,则( )

A.微粒的加速度不为零 C.两极板的电势差为

B.微粒的电势能减少了 mgd D.M 板的电势低于 N 板的电势

【考点】带电粒子在匀强电场中的运动. 【专题】带电粒子在电场中的运动专题. 【分析】微粒在电场中受到重力和电场力,而做直线运动,电场力与重力必定平衡做匀速直 线运动, 否则就做曲线运动. 微粒的加速度一定为零. 根据能量守恒研究微粒电势能的变化. 由 △?=qU,求解电势差.由题可判断出电场力方向竖直向上,微粒带负电,电场强度方向竖直向 下,M 板的电势高于 N 板的电势 【解答】解:A、由题分析可知,微粒做匀速直线运动,加速度为零.故 A 错误. B、重力做功 mgd,微粒的重力势能减小,动能不变,根据能量守恒定律得知,微粒的电 势能增加了 mgd.故 B 错误. C、由上可知微粒的电势能增加量△E=mgd,又△E=qU,得到两极板的电势差 U= 正确. .故 C

D、由题可判断出电场力方向竖直向上,微粒带负电,电场强度方向竖直向下,M 板的电 势高于 N 板的电势.故 D 错误. 故选:C 【点评】本题是带电粒子在电场中运动的问题,关键是分析受力情况,判断出粒子做匀速直 线运动

6.如图所示,圆形线圈 P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈 Q,P 和 Q 共轴,Q 中通有变化的电流,电流变化的规律如图(b)所示,P 所受的重力为 G,桌面对 P 的支持力 为 N,则( )

A.t1 时刻,N>G B.t2 时刻,N>G C.t3 时刻,N<G D.t4 时刻,N<G 【考点】楞次定律. 【专题】计算题. 【分析】由图可知,Q 中电流呈周期性变化,则 P 中会发生电磁感应现象,由楞次定则可得出 线圈 P 的运动趋势,即可得出支持力的变化. 【解答】解:A、t1 时刻电流增大,其磁场增大,则穿过 P 的磁通量变大,由楞次定律可知 P 将阻碍磁通量的变大,则 P 有向下运动的趋势,对地面的压力增大,故 N>G,故 A 正确; B、t2 时刻电流减小,则磁场减小,则穿过 P 的磁通量变小,由楞次定律可知 P 将阻碍磁通量 的变小,则 P 有向上运动的趋势,对地面的压力减小,故 N<G,故 B 错误; C、t3 时刻电流增大,故同 A,N>G,故 C 错误; D、t4 时刻电流减小,故同 B,N<G,故 D 正确; 故选:AD. 【点评】本题要注意灵活应用楞次定律,本题可以先判断 P 中电流方向,再根据电流间的相 互作用判受力方向,但过程复杂;而直接根据楞次定律的“来拒去留”可能直观地得出结论.

7.如图所示,套在绳索上的小圆环 P 下面挂一个重为 G 的物体 Q 并使它们处于静止状态.现 释放圆环 P,让其沿与水平面成 θ 角的绳索无摩擦的下滑,在圆环 P 下滑过程中绳索处于绷 紧状态(可认为是一直线) ,若圆环和物体下滑时不振动,则下列说法正确的是( )

A.Q 的加速度一定小于 gsinθ B.悬线所受拉力为 Gsinθ C.悬线所受拉力为 Gcosθ D.悬线一定与绳索垂直 【考点】牛顿第二定律. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】对圆环与重物的整体分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小,隔离对木块分析, 根据合力的大小,得出绳子拉力的大小和方向. 【解答】解:A、对整体分析,根据牛顿第二定律得,a= 的加速度为 gsinθ .故 A 错误. B、隔离对 Q 分析,知 Q 的合力为 F 合=mgsinθ ,受重力和拉力两个力的作用,如图所示,根 据合力的大小和重力大小关系知,悬线与绳索垂直.拉力 T=Gcosθ .故 C、D 正确,B 错误. 故选 CD. .则 Q

【点评】解决本题的关键知道圆环与重物具有相同的加速度,通过整体隔离法,运用牛顿第 二定律进行分析.

8.一个质量为 2kg 的物体,在 5 个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为 15N 和 10N 的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动的说法中正确的是( A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是 5m/s
2

)

B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小 C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是 2.5m/s2 D.可能做匀速圆运动,向心加速度大小是 5m/s2

【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】撤去大小分别为 15N 和 10N 的两个力,其余的力保持不变,则知其余力的合力与撤 去的两个力合力大小相等、方向相反,即可确定出物体合力的范围,由牛顿第二定律求出物 体加速度的范围.物体一定做匀变速运动,当撤去的两个力的合力与原来的速度方向相同时, 物体可能做匀减速直线运动.恒力作用下不可能做匀速圆周运动. 【解答】解:根据平衡条件得知,其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反, 则撤去大小分别为 15N 和 10N 的两个力后,物体的合力大小范围为 5N≤F 合≤25N,根据牛顿 第二定律 a= 得:物体的加速度范围为:2.5m/s2≤a≤12.5m/s2. A、若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上,物体 做匀变速曲线运动,加速度大小可能为 5m/s2.故 A 错误. B、由于撤去两个力后其余力保持不变,则物体所受的合力不变,一定做匀变速运动.加速度 大小可能等于 10 m/s .故 B 正确. C、若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时,物体做匀减速 直线运动.故 C 正确. D、由于撤去两个力后其余力保持不变,在恒力作用下不可能做匀速圆周运动.故 D 错误. 故选 BC 【点评】本题中物体原来可能静止,也可能做匀速直线运动,要根据物体的合力与速度方向 的关系分析物体可能的运动情况.
2

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 9 题~第 12 题为必考题,每个试题考生都必 须作答.第 13 题~第 14 题为选择题,考生根据要求作答. (一)必考题 9.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置, 另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑 块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是 小组中的一位成员,要完成该项实验,则: (1)你认为还需要的实验器材有刻度尺、天平.

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量 应满足的实验条件是沙和沙桶的质量远小于滑块的质量,实验时首先要做的步骤是平衡摩擦 力. (3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量 M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平 称出此时沙和沙桶的总质量 m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在 打点计时器打出的纸带上取两点, 测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v ( . 则 2 v1<v2) 本实验最终要验证的数学表达式为 mgL= M(v22﹣v12) (用题中的字母表示实验中测量得到的 物理量) .

【考点】探究功与速度变化的关系. 【专题】实验题;动能定理的应用专题. 【分析】根据实验原理,得到需要验证的表达式,从而确定需要的器材; 实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的总质量表示滑块受到的拉力,对 滑块受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑 分量等于摩擦力;同时重物加速下降,处于失重状态,故拉力小于重力,可以根据牛顿第二 定律列式求出拉力表达式分析讨论; 【解答】解: (1)实验要验证动能增加量和总功是否相等,故需要求出总功和动能,故还要 天平和刻度尺; 所以为:天平,刻度尺; (2)沙和沙桶加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为 T,根据牛顿 第二定律,有 对沙和沙桶,有 mg﹣T=ma 对小车,有 T=Ma 则 故当 m<<M 时,有 T≈mg; 实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力.

(3)合力功为 mgL,实验探究合力功与动能变化的关系,所以本实验最终要验证的数学表达 式为 mgL= M(v22﹣v12) . 故答案为: (1)刻度尺,天平 (2)沙和沙桶的质量远小于滑块的质量 (3)mgL= M(v22﹣v12) 【点评】本题关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验 的具体操作方法和实验误差的减小方法. 平衡摩擦力

10. (1)使用螺旋测微器测某金属丝直径如图 1 所示,则金属丝的直径为 0.590mm.

(2)使用多用电表粗测某一电阻,操作过程分以下四个步骤, 请把第②步的内容填在相应的位置上: ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“﹣”插孔,选择开关置于电阻×100 档. ②将红黑表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针在电阻的“0”刻度处. ③把红黑表笔分别与电阻的两端相接,读出被测电阻的阻值. ④将选择开关置于交流电压的最高档或“off”档. (3)若上述第③步中,多用电表的示数如图 2 所示,则粗测电阻值为 2200Ω .

(4)为了用伏安法测出某小灯泡的电阻(约为 5Ω ) .有以下实验器材可供选择: A.电池组(3V,内阻约为 0.3Ω ) B.电流表(0~3A,内阻约为 0.025Ω ) C.电流表(0~0.6A,内阻约为 0.125Ω ) D.电压表(0~3V,内阻约为 3KΩ ) E.电压表(0~15V,内阻约为 15KΩ ) F.滑动变阻器(0~10Ω ,额定电流 1A) G.滑动变阻器(0~1750Ω ,额定电流 0.3A) H.电键、导线 ①为了减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应选择的电流表是 C,电压表是 D,滑动变阻器是 F(填写器材前面的字母代号) . ②设计的实验电路图画在如图 3 的虚线框内,并按电路图用铅笔画线连接实物图(图 4) . 【考点】伏安法测电阻. 【专题】实验题;定量思想;图析法;恒定电流专题. 【分析】 (1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数. (2)欧姆表选择挡位后要进行欧姆调零. (3)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数. (4)根据电源电动势选择电压表,根据电路最大电流选择电流表,唯爱方便实验操作应选择 最大阻值较小的滑动变阻器; 根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法,然后作出实验电路图,再连接实物电路图. 【解答】解: (1)由图示螺旋测微器可知,其示数为:0.5mm+9.0×0.01mm=0.590mm; (2)②欧姆表选择挡位后要进行欧姆调零,应将红黑表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指 针在电阻的“0”刻度处. (3)欧姆表选择×100 挡,由图示表盘可知,其示数为:22×100=2200Ω . (4)①电源电动势为 3V,则电压表选 D,电路最大电流约为:I= = 为方便实验操作,滑动变阻器应选择 F; ②灯泡电阻约为 5Ω ,电流表内阻约为 0.125Ω ,电压表内阻约为 3kΩ ,电压表内阻远大于灯 泡电阻,电流表应采用外接法,为测多组实验数据,滑动变阻器起可以采用分压接法,实验 电路图与实物电路图如图所示: =0.6A,电流表选 C,

故答案为: (1)0.590; (2)将红黑表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针在电阻的“0” 刻度处. (3)2200; (4)①C;D;F;②电路图如图所示. 【点评】本题考查了螺旋测微器读数、用多用电表测电阻的方法及读数、实验器材的选择、 设计实验电路图、连接实物电路图;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器 的示数,螺旋测微器需要估读;要正确实验器材的选择原则,根据题意确定滑动变阻器与电 流表的接法是设计电路图与连接实物电路图的关键.

11. (14 分)如图所示,在平面直角坐标系内,第一象限的等腰三角形 MNP 区域内存在垂直于 坐标平面向外的匀强磁场,y<0 的区域内存在着沿 y 轴正方向的匀强电场.一质量为 m,电 荷量为 q 的带电粒子从电场中 Q(﹣2h,﹣h)点以速度 V0 水平向右射出,经坐标原点 O 射入 第一象限,最后以垂直于 PN 的方向射出磁场.已知 MN 平行于 x 轴,N 点的坐标为(2h,2h) , 不计粒子的重力,求: (1)电场强度的大小; (2)磁感应强度的大小 B; (3)粒子在磁场中的运动时间.

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;平抛运动;带电粒子在匀强电场中 的运动. 【专题】计算题. 【分析】 (1)带电粒子在电场中做类平抛运动,由平抛运动的规律及牛顿运动定律可求得电 场强度的大小; (2)由平抛运动的规律可求得粒子的合速度,由几何关系可求得带电粒子的半径,由磁场中 洛仑兹力充当向心力可求得磁感应强度 B; (3)由几何知识可知带电粒子在磁场中转过的圆心角,则由周期可求得运动的时间. 【解答】解: (1)由几何关系可知粒子在水平电场中水平位移为 2h,竖直方向的距离为 h, 由平抛运动规律及牛顿运动定律得: 2h=v0t h= at
2

由牛顿运动定律可知: Eq=ma 联立解得:E= ;

电场强度为



(2)粒子到达 0 点,沿+y 方向的分速度 vy=at= =v0;

速度与 x 正方向的夹角 α 满足 tanα =

=45° v0;

粒子从 MP 的中点垂直于 MP 进入磁场,垂直于 NP 射出磁场,粒子在磁场中的速度 v= 轨道半径 R= 由 Bqv=m h

得:

B=



故磁感应强度为



(3)由题意得,带电粒子在磁场中转过的角度为 45°,故运动时间 t= T= 粒子在磁场中的运动时间为 .

? =



【点评】带电粒子在电磁场中的运动要注意分析过程,并结合各过程中涉及到的运动规律采 用合理的物理规律求解.

12. (18 分)如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下, 滑杆由 AO、OB 两段直杆通过光滑转轴连接地 O 处,可将消防员和挂钩均理想化为质点,且通 过 O 点的瞬间没有机械能的损失. AO 长为 L1=5m, OB 长为 L2=10m. 两堵竖直墙的间距 d=11m. 滑 杆 A 端用铰链固定在墙上,可自由转动.B 端用铰链固定在另一侧墙上.为了安全,消防员到 达对面墙的速度大小不能超过 6m/s,挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为 μ =0.8. (g=10m/s , sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)若测得消防员下滑时,OB 段与水平方向间的夹角始终为 37°,求消防员在两滑杆上运 动时加速度的大小及方向; (2)若 B 端在竖直墙上的位置可以改变,求滑杆端点 A、B 间的最大竖直距离.
2

【考点】动能定理的应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律. 【专题】动能定理的应用专题. 【分析】 (1)根据牛顿第二定律分别求出在 AO 段和 OB 段的加速度大小和方向. (2)对全过程运用动能定理,结合到达另一端的最小速度,求出两端点的高度差. 【解答】解: (1)设杆 OA、OB 与水平方向夹角为 α 、β ,由几何关系:d=L1cosα +L2cosβ 得出 AO 杆与水平方向夹角 α =53° 由牛顿第二定律得:

mgsinθ ﹣f=ma f=μ N N=μ mgcosθ 在 AO 段运动的加速度:a1=gsin53°﹣μ gcos53°=3.2 m/s2,方向沿 AO 杆向下. 在 OB 段运动的加速度:a2=gsin37°﹣μ gcos37°=﹣0.4 m/s ,方向沿 BO 杆向上. (2)对全过程由动能定理得 mgh﹣μ mgL1cosα ﹣μ mgL2cosβ = 其中 d=L1cosα +L2cosβ ,v≤6 m/s 所以: ≤10.6m ﹣0
2

又因为若两杆伸直,AB 间的竖直高度为

所以 AB 最大竖直距离应为 10.2m. 答: (1)消防员在 AO 段运动的加速度大小为 3.2 m/s ,方向沿 AO 杆向下,在 OB 段运动的加 速度大小为 0.4 m/s ,方向沿 BO 杆向上. (2)滑杆端点 A、B 间的最大竖直距离为 10.2m. 【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律和动能定理进行求解.
2 2

(二)选考题:共 15 分 13.下列说法中正确的是( )

A.β 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变 C.一群氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态时,能辐射 3 种不同频率的光子 D.卢瑟福依据极少数 α 粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型 【考点】氢原子的能级公式和跃迁;原子核衰变及半衰期、衰变速度. 【专题】原子的能级结构专题. 【分析】β 衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的.目前已建成的核电站的能 量来自于重核的裂变.一群氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态时,能辐射 3 种不同频率的光 子.卢瑟福根据 α 粒子散射实验提出了原子核式结构模型.

【解答】解:A、β 衰变时,原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子,释放出来的电 子就是 β 粒子,即 β 粒子是原子核衰变时由中子转化而来,不能说明原子核中含有电子.故 A 错误. B、目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变.故 B 正确. C、 一群氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态时跃迁是随机的, 能辐射 C 正确. D、卢瑟福根据极少数 α 粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型.故 D 正确. 故选:BCD. 【点评】解决本题的关键知道 β 衰变的实质,关于电子的来源,是个易错的问题,注意电子 来自原子核,不是核外电子. =3 种不同频率的光子. 故

14. 如图, 一光滑水平桌面 AB 与一半径为 R 的光滑半圆形轨道相切于 C 点, 且两者固定不动. 一 长 L 为 0.8m 的细绳,一端固定于 O 点,另一端系一个质量 m1 为 0.2kg 的球.当球在竖直方向 静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零.现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放.当 球 m1 摆至最低点时,恰与放在桌面上的质量 m2 为 0.8kg 的小铁球正碰,碰后 m1 小球以 2m/s 的速度弹回,m2 将沿半圆形轨道运动,恰好能通过最高点 D.g=10m/s ,求 ①m2 在圆形轨道最低点 C 的速度为多大? ②光滑圆形轨道半径 R 应为多大?
2

【考点】机械能守恒定律;向心力. 【专题】简答题;定性思想;推理法;机械能守恒定律应用专题. 【分析】 (1)球 m1 摆至最低点的过程中,根据机械能守恒定律求出到最低点时的速度,碰撞 过程,根据动量守恒列式求碰后 m2 的速度. (2)m2 沿半圆形轨道运动,根据机械能守恒定律求出 m2 在 D 点的速度.恰好能通过最高点 D 时,由重力提供向心力,由牛顿第二定律可求出 R. 【解答】解: (1)设球 m1 摆至最低点时速度为 v0,由小球(包括地球)机械能守恒:

得:

=

m1 与 m2 碰撞,动量守恒,设 m1、m2 碰后的速度分别为 v1、v2. 选向右的方向为正方向,则: m1v0=m1v1+m2v2 代入数值解得:v2=1.5 m/s (2)m2 在 CD 轨道上运动时,由机械能守恒有: ?① 由小球恰好通过最高点 D 点可知,重力提供向心力,即: ?② 由①②解得:R=0.045m 答: (1)m2 在圆形轨道最低点 C 的速度为 1.5m/s. (2)光滑圆形轨道半径 R 应为 0.045m. 【点评】本题主要考查了动量守恒、机械能守恒定律、向心力公式的应用,要知道小球恰好 通过最高点时,由重力提供向心力.


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