上海市十三校2016年高三第二次联考物理试卷

上海市十三校2016年高三第二次联考物理试卷

www.ks5u.com ‎2016年上海市十三校第二次联考物理试卷 ‎　‎ 一．单项选择题（共16分，每小题2分．每小题只有一个正确选项．）‎ ‎1．按照恒星演化的不同阶段分类，太阳目前属于（　　）‎ A．原恒星 B．白矮星 C．红巨星 D．主序星 ‎2．从牛顿到爱因斯坦，物理学理论发生了跨越式发展．下列叙述中与爱因斯坦相对论的观点不符合的是（　　）‎ A．高速运动中的尺子变长 B．高速运动中的时钟变慢 C．高速运动中的物体质量变大 D．光速是自然界中速度的极限 ‎3．下列关于α、β、γ三种放射线的说法中，正确的是（　　）‎ A．β射线电离本领最强 B．γ 射线穿透本领最强 C．α 射线在真空中的传播速度与光速相同 D．α、β、γ射线都能在电场中发生偏转 ‎4．下列能正确反映原子核的人工转变的方程是（　　）‎ A． Th→Pa+e B．→‎ C．→‎ D．→‎ ‎5．图为包含某逻辑电路的一个简单电路，L为小灯泡，光照射电阻R2时，其阻值将变得远小于电阻R1．当R2受到光照时，下列判断正确的是（　　）‎ A．A点为高电势，灯L不发光 B．A点为低电势，灯L不发光 C．A点为高电势，灯L发光 D．A点为低电势，灯L发光 ‎6．一定质量的理想气体，当它的温度发生变化时，它的（　　）‎ A．压强一定改变 B．体积一定改变 C．内能一定改变 D．压强与体积可能都不会改变 ‎7．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面．下列说法中不正确的是（　　）‎ A．气温越高，PM2.5运动越剧烈 B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C．PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动 D．倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度 ‎8．如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流．下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎　‎ 二．单项选择题（共24分，每小题3分．每小题只有一个正确选项．）‎ ‎9．一个小球做竖直上抛运动，与某一给定的位移对应的时刻（　　）‎ A．只有一个 B．可能有两个 C．可能有三个 D．可能有四个 ‎10．用单分子油膜法测出油酸分子（视为球形）的直径后，还需要下列哪一个物理量就可以计算出阿伏伽德罗常数（　　）‎ A．油滴的体积 B．油滴的质量 C．油酸的摩尔体积 D．油酸的摩尔质量 ‎11．两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是（　　）‎ A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1﹣A2|‎ B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2‎ C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 ‎12．飞机场安检系统中的安检门可以检测出旅客是否带有金属物体，其基本装置如图所示．闭合电键后，当金属物体靠近线圈时，电路中电流发生变化，而非金属物体靠近时则对电路中的电流没有影响．其工作原理是（　　）‎ A．电流的磁效应 B．电磁感应现象 C．闭合电路欧姆定律 D．磁场对电流有力的作用 ‎13．如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO′段水平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L．则钩码的质量为（　　）‎ A． M B． M C． M D． M ‎14．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h．若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（　　）‎ A．h、l均变大 B．h、l均变小 C．h变大l变小 D．h变小l变大 ‎15．从空间某点以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球，不计空气阻力．则它们的动能增大到初动能的2倍时的位置处于（　　）‎ A．同一直线上 B．同一圆上 C．同一椭圆上 D．同一抛物线上 ‎16．用相同材料制成质量相等的圆环A ‎ 和圆盘B，厚度相同，且起始温度也相同，把它们都竖立在水平地面上，如图所示．现给它们相同的热量，假设它们不与任何其他物体进行热交换，则升温后，圆环A的温度tA 与圆盘B的温度tB 的大小关系是（　　）‎ A．tA＞tB B．tA=tB C．tA＜tB D．无法确定 ‎　‎ 三．多项选择题（共16分，每小题4分．每小题有二个或三个正确选项．全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分．）‎ ‎17．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数减小△U（电压表为理想电表），在这个过程中（　　）‎ A．通过R1的电流减小，减少量一定等于 B．R2两端的电压增加，增加量一定等于△U C．路端电压减小，减少量一定等于△U D．通过R2的电流增加，但增加量一定小于 ‎18．电风扇在闪光灯下转动，灯每秒闪光30次，风扇有三个均匀分布的叶片，如果转动时观察到有六个叶片，则其转速可能为（　　）‎ A．10转/秒 B．15转/秒 C．20转/秒 D．25转/秒 ‎19．如图所示，物体A、B的质量相等，物体B刚好与地面接触．现剪断绳子OA，下列说法正确的是（　　）‎ A．剪断绳子的瞬间，物体A的加速度为g B．弹簧恢复原长时，物体A的速度最大 C．剪断绳子后，弹簧、物体A、B和地球组成的系统机械能守恒 D．物体运动到最下端时，弹簧的弹性势能最大 ‎20．如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B，B2=2B，一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时，线框的速度为，则下列判断正确的是（　　）‎ A．此过程中通过线框截面的电量为 B．此过程中线框克服安培力做的功为 C．此时线框的加速度为 D．此时线框中的电功率为 ‎　‎ 四．填空题（共20分，每小题4分．）‎ ‎21．静电场是存在于静止电荷周围的一种物质，物理学里用　　描述电场的力的性质．在如图所示的电场中，A点的电势UA=15V，B点的电势UB=10V．现把电量为q=﹣5×10﹣9C的点电荷，从电场中的A点移到B点，此过程中电场力做的功为　　 J．‎ ‎22．质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器绕月运动的线速度大小v=　　，向心加速度大小a=　　．‎ ‎23．如图，简单谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过△t=3s，其波形如虚线所示．已知图中x1与x2相距1m，波的周期为T，且2T＜△t＜4T．则可能的最小波速为　　m/s，最小周期为　　s．‎ ‎24．如图所示，BOD是半圆的水平直径，OC为竖直半径，半圆半径为R．现有质量相同的A、B小球分别从A、B两点以一定的初速度水平抛出，分别击中半圆轨道上的D点和C点，已知B球击中C点时动能为Ek，不计空气阻力，则A球击中D点时动能为　　；A、B小球与轨道碰撞前瞬间，重力的瞬时功率之比为　　．‎ ‎25．如图是某一半导体器件的U﹣I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是　　W；若将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为　　W．‎ ‎　‎ 五．实验题（共24分）‎ ‎26．用DIS做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”．把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图．观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论（　　）‎ A．作用力与反作用力同时变化 B．作用力与反作用力的合力始终为零 C．作用力与反作用力大小相等 D．作用力与反作用力性质相同 ‎27．某小组同学利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系．他们在试管中封闭了一定质量的气体，将压强传感器的压敏元件和温度传感器的热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度．‎ ‎（1）实验中，他们把试管浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度，每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值，最后得到一组气体的压强和温度的数值．上述操作中错误的是　　；‎ ‎（2）采取了正确的操作后，他们记录了相关数据，计算机绘出的p﹣t图象如图（b）所示，其中p1为已知量．则当封闭气体压强为1.2p1时其热力学温度为　　K．‎ ‎28．如图1所示，利用DIS实验系统探究加速度与力的关系．一端带有定滑轮的长木板调至水平后固定在桌面上，另一端安装位移传感器（接收器），绕过定滑轮和动滑轮的细线将装有位移传感器（发射器）的小车和力传感器连接起来，动滑轮下挂有质量可以改变的小重物．将位移传感器、力传感器与数据采集器相连，打开计算机中操作软件，放开小车使之运动．不计滑轮、托盘和细线的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦．‎ ‎（1）（单选题）实验中力传感器的示数F与小重物的重力mg的关系为　　‎ ‎（A）F= （B）F＞ （C）F＜ （D）无法确定 ‎（2）（多选题）保持小车（含发射器）的质量M不变，改变小重物的质量m，重复进行多次实验．记下每次力传感器的示数F，利用DIS测出每次实验中小车的加速度a．将得到的a、F数据绘制成a﹣F图象（如图2）．以下图象不可能的是　　．‎ ‎（3）在本实验中不计滑轮的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦，除此之外请写出一种减少实验误差的主要方法：　　．‎ ‎29．在研究电学问题时我们经常把电流表当成理想电流表，但实际电流表是有内阻的，现设计如图甲所示电路测量电流表G1的内阻r1．可供选择的器材如下：‎ ‎①待测电流表G1：量程为0～5mA，内阻约为300Ω ‎②电流表G2：量程为0～10mA，内阻为40Ω ‎③定值电阻R1：阻值为10Ω ‎④定值电阻R2：阻值为200Ω ‎⑤滑动变阻器R3：阻值范围为0～1000Ω ‎⑥滑动变阻器R4：阻值范围为0～20Ω ‎⑦干电池E：电动势约为1.5V，内阻很小可忽略 ‎⑧电键S及导线若干 ‎（1）定值电阻R0应选　　，滑动变阻器R应选　　．（在空格内填写序号）‎ ‎（2）用笔画线代替导线，按图甲要求，在图乙中连接实物图．‎ ‎（3）实验步骤如下：‎ ‎①按电路图连接电路（为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端）‎ ‎②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；‎ ‎③多次移动滑动触头，记录各次G1和G2的读数I1和I2；‎ ‎④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图丙所示．‎ ‎⑤根据I1﹣I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1=　　．（用k、R0表示）‎ ‎　‎ 六．计算题（共50分）‎ ‎30．如图所示，一根对称的V字形玻璃管倒置于竖直平面内，V字形玻璃管所在空间充满着方向竖直向下的匀强电场，场强大小E=1000V/m．一个质量m=10﹣4kg、带电量q=﹣2×10﹣6C的小球（小球直径比玻璃管内直径稍小），从A点由静止开始在管内运动，小球与管壁间的动摩擦因数为μ=0.5．已知AB、BC两管长度均为l=2m，倾角α=37°，且管顶B处有一段很短的光滑圆弧，小球在运动过程中带电量保持不变．g=10m/s2．求：‎ ‎（1）小球第一次运动到B点所需的时间t；‎ ‎（2）从开始运动到最终停止，系统产生的热量Q．‎ ‎31．一个高H=100cm的竖直圆柱气缸，内有一厚度可忽略的轻质活塞，将一定量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸间无摩擦．开始时，活塞恰好静止在距离气缸顶端h0=25cm处，外界大气压强为p0=75cmHg．‎ ‎（1）现将水银缓缓滴到活塞上面，活塞逐渐下降，设气缸内气体温度不变．求水银即将从气缸顶部溢出时，活塞到气缸顶端的距离；‎ ‎（2）在第（1）问水银即将从气缸顶部溢出时，停止滴入水银，而对气缸内气体进行缓慢加热升温，求气缸内气体的热力学温度至少增加到初始温度的多少倍时，水银才能全部溢出？‎ ‎32．如图甲为倾角θ=30°的绝缘光滑匀质直角斜面体，其直角棱固定在水平地面上的光滑转动轴上，斜面长l=2m．斜面体顶端固定一个半径r=m的轻质绝缘光滑圆弧轨道，圆弧轨道和斜面体底边中点在同一竖直平面内，斜面体与圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道顶端的切线方向恰好竖直．其正视图如图乙所示．圆弧轨道所在的空间区域有竖直向上的匀强电场，场强大小E=1.0×103V/m，圆弧轨道上方和下方均无电场．一个带电量q=+1.0×10﹣3C、质量m=0.1kg的小球（可视为质点）从斜面体底边中点处以初速度v0=m/s垂直底边沿斜面向上滑动，斜面体始终处于静止状态，不计空气阻力，g=10m/s2．试求：‎ ‎（1）小滑块能够上升到距离地面的最大高度；‎ ‎（2）为使斜面体始终处于静止状态，斜面体的质量至少是多大？‎ ‎33．如图所示，在倾角θ=30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．两根质量均为m的金属棒a、b分别垂直放置在导轨上EF、GH位置，其中a 棒用平行于导轨的细线跨过光滑定滑轮与重物c ‎ 连接．已知EF上方导轨的电阻与到EF的距离x有关，EF下方的导轨没有电阻．现在由静止释放a、b、c，a、c一起以加速度做匀加速运动，b棒刚好仍静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，a、b棒电阻不计，与导轨电接触良好．‎ ‎（1）求重物c的质量；‎ ‎（2）求EF上方每根导轨的电阻与到EF的距离x之间的关系；‎ ‎（3）某时刻t，与a棒连接的细线突然被拉断，求细线被拉断的瞬间a 棒的加速度大小；‎ ‎（4）在第（3）问中，假设细线被拉断的瞬间，a、b棒的重力突然消失．求从释放a、b、c 到a、b棒的速度稳定过程中，a棒克服安培力做的功．‎ ‎　‎ ‎2016年上海市十三校第二次联考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．单项选择题（共16分，每小题2分．每小题只有一个正确选项．）‎ ‎1．按照恒星演化的不同阶段分类，太阳目前属于（　　）‎ A．原恒星 B．白矮星 C．红巨星 D．主序星 ‎【考点】恒星的演化．‎ ‎【分析】根据恒星演化，结合恒星的寿命与太阳质量的比值与恒星寿命的关系，即可确定太阳的寿命与其质量的关系．‎ ‎【解答】解：太阳现在正处中年或壮年阶段，处于恒星演化的中期，叫主序星阶段．‎ 太阳是一颗小质量的黄矮星，位于赫罗图中主星序中下端，已经在此停留了大约50亿年，并正在随着氢燃料的消耗，缓慢地向上移动．根据恒星演化模型显示，太阳在刚刚诞生时，体积是现在的87%，表面温度比现在高大约600度．‎ 同样根据恒星演化模型，太阳还将在主星序上停留大约45﹣50亿年，然后步入老年，体积膨胀，离开主星序进入红巨星区域．‎ 因此，太阳目前是一颗主序星，正处于恒星生命中的中年壮年期，故D正确，ABC错误；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．从牛顿到爱因斯坦，物理学理论发生了跨越式发展．下列叙述中与爱因斯坦相对论的观点不符合的是（　　）‎ A．高速运动中的尺子变长 B．高速运动中的时钟变慢 C．高速运动中的物体质量变大 D．光速是自然界中速度的极限 ‎【考点】狭义相对论．‎ ‎【分析】1、狭义相对论的两个基本假设：‎ ‎①物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式．这叫做相对性原理．　‎ ‎②‎ 在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值C．这叫光速不变原理．它告诉我们光（在真空中）的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度．　‎ ‎2、狭义相对论的几个重要的效应：‎ ‎①钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；‎ ‎②尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点．‎ ‎③质量变大：质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大．‎ ‎【解答】解：A、根据狭义相对论的尺缩效应，在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点，故A错误．‎ B、根据狭义相对论，运动的钟比静止的钟走得慢．故B正确．‎ C、根据狭义相对论的基本结论，质量并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大，故C正确．‎ D、根据光速不变原理可知，光速是自然界中速度的极限．故D正确．‎ 本题选择不正确的，故选：A ‎　‎ ‎3．下列关于α、β、γ三种放射线的说法中，正确的是（　　）‎ A．β射线电离本领最强 B．γ 射线穿透本领最强 C．α 射线在真空中的传播速度与光速相同 D．α、β、γ射线都能在电场中发生偏转 ‎【考点】X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性．‎ ‎【分析】三种射线中，β射线的实质是电子流，γ射线的实质是电磁波，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强．‎ ‎【解答】解：AB、三种射线中的α射线电离性强，穿透能力最强最差；γ穿透能力最强，电离本领最弱．故B正确，A错误；‎ C、α 射线不属于电磁波，则在真空中的传播速度与光速不相同，故C错误；‎ D、γ射线在电场中不发生偏转，因它不带电，故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎4．下列能正确反映原子核的人工转变的方程是（　　）‎ A． Th→Pa+e B．→‎ C．→‎ D．→‎ ‎【考点】裂变反应和聚变反应．‎ ‎【分析】原子核的人工转变是由人为行为发生的和反应方程，不是自发的衰变、裂变和聚变等．‎ ‎【解答】解：根据核反应方程前后质量数守恒、电荷数守恒知：‎ A为β衰变，C为α衰变，D为重核的裂变，B为卢瑟福用α粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子的方程．‎ 故选：B ‎　‎ ‎5．图为包含某逻辑电路的一个简单电路，L为小灯泡，光照射电阻R2时，其阻值将变得远小于电阻R1．当R2受到光照时，下列判断正确的是（　　）‎ A．A点为高电势，灯L不发光 B．A点为低电势，灯L不发光 C．A点为高电势，灯L发光 D．A点为低电势，灯L发光 ‎【考点】简单的逻辑电路．‎ ‎【分析】根据电路结构可分析A点的电势变化，经过非门时灯泡上端为高电平时灯泡才发光．‎ ‎【解答】‎ 解：当电阻R'受到光照时，其阻值将变得远小于R，则R′分压较小，A点为高电势；该逻辑电路是非门电路；故L上端为低电势；故灯泡不发光；‎ 故A正确；BCD错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎6．一定质量的理想气体，当它的温度发生变化时，它的（　　）‎ A．压强一定改变 B．体积一定改变 C．内能一定改变 D．压强与体积可能都不会改变 ‎【考点】理想气体的状态方程；温度是分子平均动能的标志．‎ ‎【分析】根据理想气体状态方程=C分析气体的状态参量的变化，对一定质量的理想气体C为常数．温度是分子的平均动能的标志，气体的内能仅仅与温度有关．‎ ‎【解答】解：A、根据理想气体状态方程=C（常数）知，P、V、T三个量中至少有两个量同时变化才会不变，故当它的温度发生变化时，压强与体积至少有一个会改变．但不一定是哪一个发生变化．故ABD都错误；‎ C、温度是分子的平均动能的标志，温度发生变化时，分子的平均动能一定发生变化，而气体的内能仅仅与温度有关，所以当它的温度发生变化时，内能一定改变．故C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎7．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面．下列说法中不正确的是（　　）‎ A．气温越高，PM2.5运动越剧烈 B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C．PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动 D．倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度 ‎【考点】温度是分子平均动能的标志；布朗运动；分子间的相互作用力．‎ ‎【分析】‎ ‎“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，PM2.5尺度大于空气中氧分子的尺寸的数量级．PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动，不是分子的热运动．组成物质的所有分子动能与分子势能的和统称为物体内能．‎ ‎【解答】解：A、气温越高，空气分子热运动越剧烈，布朗运动越剧烈，故PM2.5运动越剧烈，故A正确；‎ B、C、布朗运动是固体颗粒的运动，PM2.5在空气中的运动是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，故B正确；‎ C、PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，热运动是指分子的运动，C错误；‎ D、倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确；‎ 本题选错误的，故选：C．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流．下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】楞次定律．‎ ‎【分析】由楞次定律：感应电流磁场总是阻碍线圈原磁通量的变化，结合是N极还是S极的运动，从而可以判断出感应电流的方向．‎ ‎【解答】解：A、由图示可知，在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误；‎ B、由图示可知，在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流顺时针方向，故B错误；‎ C、同时，在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误；‎ D、由图示可知，在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流逆时针方向，故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ 二．单项选择题（共24分，每小题3分．每小题只有一个正确选项．）‎ ‎9．一个小球做竖直上抛运动，与某一给定的位移对应的时刻（　　）‎ A．只有一个 B．可能有两个 C．可能有三个 D．可能有四个 ‎【考点】竖直上抛运动；位移与路程．‎ ‎【分析】做竖直上抛运动的物体只受重力作用，加速度相同，做往返运动，若给某一位移，在在最高点对应的时刻是一个，在其他的位置，对应的时刻有两个．‎ ‎【解答】解：小球做竖直上抛运动的过程中，先向上做减速运动，到达最高点后向下做自由落体运动，所以，若给某一位移，在在最高点对应的时刻是一个，在其他的位置，对应的时刻有两个．上升和下落过程中通过同一位置时，初末位置相同，位移也相同，只是速度的方向不同．‎ 故选：B ‎　‎ ‎10．用单分子油膜法测出油酸分子（视为球形）的直径后，还需要下列哪一个物理量就可以计算出阿伏伽德罗常数（　　）‎ A．油滴的体积 B．油滴的质量 C．油酸的摩尔体积 D．油酸的摩尔质量 ‎【考点】阿伏加德罗常数．‎ ‎【分析】根据油分子直径可以求出油分子的体积，然后明确了阿伏伽德罗常数的物理意义即可正确解答．‎ ‎【解答】解：算出油分子体积，只要知道了油的摩尔体积即可算出阿伏伽德罗常数，知道油的摩尔量和密度可以求出其摩尔体积，故C正确，A错误，B错误，D错误．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎11．两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是（　　）‎ A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1﹣A2|‎ B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2‎ C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 ‎【考点】波的干涉和衍射现象．‎ ‎【分析】频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的，从而即可求解．‎ ‎【解答】解：A、当波峰与波谷相遇处，质点的振动方向相反，则其的振幅为|A1﹣A2|，故A正确；‎ B、波峰与波峰相遇处质点，离开平衡位置的振幅始终为A1+A2，而位移小于等于振幅，故B错误；‎ C、波峰与波峰相遇处质点的位移，有时为零，有时最大，因此波峰与波谷相遇处质点的位移不是总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移，故C错误；‎ D、波峰与波谷相遇处质点的振幅总是小于波峰与波峰相遇处质点的振幅，而位移却不一定，故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎12．飞机场安检系统中的安检门可以检测出旅客是否带有金属物体，其基本装置如图所示．闭合电键后，当金属物体靠近线圈时，电路中电流发生变化，而非金属物体靠近时则对电路中的电流没有影响．其工作原理是（　　）‎ A．电流的磁效应 B．电磁感应现象 C．闭合电路欧姆定律 D．磁场对电流有力的作用 ‎【考点】* 涡流现象及其应用．‎ ‎【分析】由题意可知，金属物靠近探测器将线圈时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生电流，则分析各实验现象可知，能产生电流的选项．‎ ‎【解答】解：当金属物靠近探测器将线圈时，在金属物体中产生涡电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，而金属中的电流产生的磁场又引起线圈中的磁通量发生变化，从而使电流表示数发生变化；故探测器采用了电磁感应原理；而非金属则不会产生电磁感应现象，故B正确，ACD错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎13．如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO′段水平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L．则钩码的质量为（　　）‎ A． M B． M C． M D． M ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】由几何关系求出环两边绳子的夹角，然后根据平行四边形定则求钩码的质量．‎ ‎【解答】解：重新平衡后，绳子形状如下图：‎ 由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为30°，则环两边绳子的夹角为60°，则根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为Mg，‎ 根据平衡条件，则钩码的质量为M．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎14．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h．若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（　　）‎ A．h、l均变大 B．h、l均变小 C．h变大l变小 D．h变小l变大 ‎【考点】气体的等温变化．‎ ‎【分析】在本实验中，玻璃管内水银柱的高度h受外界大气压和玻璃管内封闭了一段气体压强的影响．‎ 玻璃管封闭了一段气体，这一部分空气也会产生一定的压强，而且压强的大小会随着体积的变化而改变，据此来分析其变化的情况即可．‎ ‎【解答】解：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压．如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎15．从空间某点以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球，不计空气阻力．则它们的动能增大到初动能的2倍时的位置处于（　　）‎ A．同一直线上 B．同一圆上 C．同一椭圆上 D．同一抛物线上 ‎【考点】功能关系．‎ ‎【分析】动能增大到射出时的2倍，说明速度增加为初速度的倍，然后根据速度偏转角公式判断运动时间．然后结合平抛运动的分位移公式列式求解．‎ ‎【解答】解：动能增大到射出时的2倍，根据公式，速度增加为初速度的倍；‎ 速度偏转角度余弦为：，故速度偏转角度为45°；‎ 故：vy=v0tan45°=v0‎ 故运动时间为：‎ t=①‎ 根据平抛运动的分位移公式，有：‎ x=v0t ②‎ ‎③‎ 联立①②③解得：‎ y=‎ 故选：A ‎　‎ ‎16．用相同材料制成质量相等的圆环A 和圆盘B，厚度相同，且起始温度也相同，把它们都竖立在水平地面上，如图所示．现给它们相同的热量，假设它们不与任何其他物体进行热交换，则升温后，圆环A的温度tA 与圆盘B的温度tB 的大小关系是（　　）‎ A．tA＞tB B．tA=tB C．tA＜tB D．无法确定 ‎【考点】热力学第一定律．‎ ‎【分析】根据重力势能与重心的高度的关系判定物体的重力势能的变化；根据热力学第一定律分析内能的变化．‎ ‎【解答】解：由于圆环与圆盘的重心的位置都在它们的几何中心，所以开始时A的重心位置比较高；若A与B升高相等的温度，根据热胀冷缩可知，A的重心位置升高的高度大．A的重力势能增大量：△EPA＞△EPB，所以A克服重力做的功比较多；‎ 根据热力学第一定律：△U=Q+W；A与B吸收相等的热量，而A克服重力做的功比较多，所以A的内能的增加量比较小．所以A温度的升高量比较小．则tA＜tB．‎ 故选：C ‎　‎ 三．多项选择题（共16分，每小题4分．每小题有二个或三个正确选项．全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分．）‎ ‎17．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数减小△U（电压表为理想电表），在这个过程中（　　）‎ A．通过R1的电流减小，减少量一定等于 B．R2两端的电压增加，增加量一定等于△U C．路端电压减小，减少量一定等于△U D．通过R2的电流增加，但增加量一定小于 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】由图可知，R1与R并联后与R2串联，电压表测并联部分的电压；由欧姆定律可知，通过R1的电流的变化量；由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化量，则可得出路端电压的变化量及R2两端电压的关系．‎ ‎【解答】解：A、因电压表示数减小，而R1为定值电阻，故电流的减小量一定等于，故A正确；‎ B、R1两端的电压减小，则说明R2及内阻两端的电压均增大，故R2两端的电压增加量一定小于△U，故B错误；‎ C、因内电压增大，故路端电压减小，由B的分析可知，路端电压的减小量一定小于△U，故C错误；‎ D、由B的分析可知，R2两端的电压增加量一定小于△U，故电流的增加量一定小于，故D正确；‎ 故选AD．‎ ‎　‎ ‎18．电风扇在闪光灯下转动，灯每秒闪光30次，风扇有三个均匀分布的叶片，如果转动时观察到有六个叶片，则其转速可能为（　　）‎ A．10转/秒 B．15转/秒 C．20转/秒 D．25转/秒 ‎【考点】线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】根据闪光灯发光时间内，扇叶转过三分之一周的整数倍时，则均觉得扇叶静止，根据圆周运动的转速，即可求解，在闪光灯发光时间内，扇叶转过六分之一周的奇数倍时，则均觉得有六个叶片，根据圆周运动的转速求解即可．‎ ‎【解答】解：在闪光灯发光时间内，扇叶转过六分之一周的奇数倍时，人们均觉得扇叶有六个叶片，这时风扇的转速：‎ n=r/s=5（2N﹣1）r/s（N=1，2，3，…）‎ 所以当N=1时转速取最小值5r/s；‎ 当N=2时转速取最小值15r/s；‎ N=3时转速取最小值25r/s，故BD正确，AC错误．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，物体A、B的质量相等，物体B刚好与地面接触．现剪断绳子OA，下列说法正确的是（　　）‎ A．剪断绳子的瞬间，物体A的加速度为g B．弹簧恢复原长时，物体A的速度最大 C．剪断绳子后，弹簧、物体A、B和地球组成的系统机械能守恒 D．物体运动到最下端时，弹簧的弹性势能最大 ‎【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】求出悬绳剪断前弹簧的拉力，再根据牛顿第二定律求出悬绳剪断瞬间A的瞬时加速度．当A物块向下运动到重力和弹力相等时，速度最大．若系统只有重力或弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大．‎ ‎【解答】解：A、剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，知弹力F=mg．剪断瞬间，对A分析，A的合力为F合=mg+F=2mg，根据牛顿第二定律，得a=2g．故A错误；‎ B、物体A在弹力和重力的作用下，向下做加速运动，当弹力的方向向上且与重力相等时，加速度为零，速度最大，此时弹簧不处于原长，故B错误；‎ C、剪断绳子后，若系统只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，故C正确；‎ D、物体运动到最下端时，弹簧被压缩到最短，此时弹簧的弹性势能，故D正确．‎ 故选CD．‎ ‎　‎ ‎20．如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B，B2=2B，一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时，线框的速度为，则下列判断正确的是（　　）‎ A．此过程中通过线框截面的电量为 B．此过程中线框克服安培力做的功为 C．此时线框的加速度为 D．此时线框中的电功率为 ‎【考点】法拉第电磁感应定律；电功、电功率；安培力．‎ ‎【分析】根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量q=I△t相结合求解电量．此时线框中感应电动势为E=2Ba，感应电流为I=‎ ‎，线框所受的安培力的合力为F=2BIa，再由牛顿第二定律求解加速度．根据能量守恒定律求解产生的电能．由P=I2R求解电功率．‎ ‎【解答】解：A、感应电动势为：E=，感应电流为：I=，电荷量为：q=I△t，解得：q=，故A错误．‎ B、由能量守恒定律得，此过程中回路产生的电能为：E=mv2﹣m（）2=mv2，故B错误；‎ C、此时感应电动势：E=2Ba+Ba=Bav，线框电流为：I==，由牛顿第二定律得：2BIa+BIa=ma加，‎ 解得：a加=，故C正确；‎ D、此时线框的电功率为：P=I2R=，故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ 四．填空题（共20分，每小题4分．）‎ ‎21．静电场是存在于静止电荷周围的一种物质，物理学里用　电场强度　描述电场的力的性质．在如图所示的电场中，A点的电势UA=15V，B点的电势UB=10V．现把电量为q=﹣5×10﹣9C的点电荷，从电场中的A点移到B点，此过程中电场力做的功为　﹣2.5×10﹣8　 J．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】电场强度是描述电场的力的性质的物理量；电场力做正功，电势能降低，做负功，电势能增加．电场力做功和路径无关，至于始末位置的电势差有关．‎ ‎【解答】解：物理学里用 电场强度描述电场的力的性质；A点电势高于B点，因此点电荷从A到B的过程中电场力做的功：‎ ‎．‎ 故答案为：电场强度，﹣2.5×10﹣8．‎ ‎　‎ ‎22．质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器绕月运动的线速度大小v=　　，向心加速度大小a=　　．‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】研究月航天器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出问题．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用．不考虑月球自转的影响，万有引力等于重力．‎ ‎【解答】解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出：‎ 由，得．‎ 由，得．‎ 故答案为：，‎ ‎　‎ ‎23．如图，简单谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过△t=3s，其波形如虚线所示．已知图中x1与x2相距1m，波的周期为T，且2T＜△t＜4T．则可能的最小波速为　5　m/s，最小周期为　　s．‎ ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【分析】分波向左传播和向右传播两种情况讨论；先求出位移，再求解波速和对应的周期．‎ ‎【解答】解：由图象可以看出，波长为：2λ=14m，故λ=7m；‎ ‎2T＜△t＜4T，故波传播的距离：2λ＜△x＜4λ；‎ ‎①波向右传播，△x=15m或22m；‎ 波速为或m/s；‎ 周期为：或s；‎ ‎②波向左传播，△x=20m或27m 波速为或9m/s；‎ 周期为：或s；‎ 故答案为：5，．‎ ‎　‎ ‎24．如图所示，BOD是半圆的水平直径，OC为竖直半径，半圆半径为R．现有质量相同的A、B小球分别从A、B两点以一定的初速度水平抛出，分别击中半圆轨道上的D点和C点，已知B球击中C点时动能为Ek，不计空气阻力，则A球击中D点时动能为　Ek　；A、B小球与轨道碰撞前瞬间，重力的瞬时功率之比为　1：1　．‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动．‎ ‎【分析】两个小球都做平抛运动，根据平抛运动的基本公式求出初速度，再分别对两球的运动过程，应用动能定理列式求解，根据P=mgvy比较重力的瞬时功率．‎ ‎【解答】解：两个小球都做平抛运动，下落的高度相同都是R，根据R=可知，运动的时间为：t=，‎ 根据图象可知，A球运动的水平位移为2R，则A球的初速度为：，‎ B球的水平位移为R，则B球的初速度为：，‎ A球从A到D的过程中，根据动能定理得：…①，‎ B球从B到C的过程中，根据动能定理得：…②，‎ 由①②得：，‎ A、B小球与轨道碰撞前瞬间，竖直方向速度vy=gt，相等，则重力的瞬时功率也相同，即重力的瞬时功率之比为1：1‎ 故答案为： Ek；1：1‎ ‎　‎ ‎25．如图是某一半导体器件的U﹣I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是　20　W；若将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为　15　W．‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】由题，用电器恰能正常工作，其电压和功率均达到额定值，由P=UI求出电路中的电流，由图读出该半导体器件的电压，即可由公式P=UI求出半导体器件消耗的功率；根据闭合电路欧姆定律求解电源的内阻，从而求出将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率．‎ ‎【解答】解：由题意知，用电器恰能正常工作，其电压和功率分别为U=9V，P=18W，则 电路中电流为I==2A 由图读出，当I=2A时，半导体器件的电压为U′=1V，‎ 根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻为r=Ω=1Ω 则电源的输出功率为P′=（E﹣Ir）I=10×2W=20W 若将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后，相当于电源内阻为r′=2.33Ω，‎ 则该器件两端的电压U=E﹣2.33I，画出图象如图所示：‎ 由图可知，此时该器件的电压为5V，电流为3A 功率P=UI=15W 故答案为：20；15‎ ‎　‎ 五．实验题（共24分）‎ ‎26．用DIS做验证牛顿第三定律的实验，点击实验菜单中“力的相互作用”．把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图．观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下实验结论（　　）‎ A．作用力与反作用力同时变化 B．作用力与反作用力的合力始终为零 C．作用力与反作用力大小相等 D．作用力与反作用力性质相同 ‎【考点】作用力和反作用力．‎ ‎【分析】作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时产生、同时变化、同时消失，作用在不同的物体上．‎ ‎【解答】解：A、用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；故A正确；‎ B、作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，不能合成．故B错误；‎ C、用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，故C正确；‎ D、作用力与反作用力性质相同，但在改善与中并不能得出该结论，故D错误；‎ 故选：AC ‎　‎ ‎27．某小组同学利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系．他们在试管中封闭了一定质量的气体，将压强传感器的压敏元件和温度传感器的热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度．‎ ‎（1）实验中，他们把试管浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度，每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值，最后得到一组气体的压强和温度的数值．上述操作中错误的是　加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值　；‎ ‎（2）采取了正确的操作后，他们记录了相关数据，计算机绘出的p﹣t图象如图（b）所示，其中p1为已知量．则当封闭气体压强为1.2p1时其热力学温度为　327.6　K．‎ ‎【考点】气体的等容变化和等压变化．‎ ‎【分析】（1）结合实验中的注意事项可知，要保证温度稳定，升温需要一定时间；‎ ‎（2）根据查理定律，运用数学知识求解即可．‎ ‎【解答】解：（1））“加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值”是错误的，应该是“加入热水后，在气体状态稳定后再记录压强和温度的数值”；‎ ‎（2）斜率为：k=；‎ 纵轴截距为：P1；‎ 故图线①的函数表达式为：P=kt+P1=t+p1；‎ 所以当p=1.2P1时，t=0.2×273=54.6℃‎ 所以：T=273+54.6=327.6K 故答案为：（1）加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值；（2）327.6‎ ‎　‎ ‎28．如图1所示，利用DIS实验系统探究加速度与力的关系．一端带有定滑轮的长木板调至水平后固定在桌面上，另一端安装位移传感器（接收器），绕过定滑轮和动滑轮的细线将装有位移传感器（发射器）的小车和力传感器连接起来，动滑轮下挂有质量可以改变的小重物．将位移传感器、力传感器与数据采集器相连，打开计算机中操作软件，放开小车使之运动．不计滑轮、托盘和细线的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦．‎ ‎（1）（单选题）实验中力传感器的示数F与小重物的重力mg的关系为　C　‎ ‎（A）F= （B）F＞ （C）F＜ （D）无法确定 ‎（2）（多选题）保持小车（含发射器）的质量M不变，改变小重物的质量m，重复进行多次实验．记下每次力传感器的示数F，利用DIS测出每次实验中小车的加速度a．将得到的a、F数据绘制成a﹣F图象（如图2）．以下图象不可能的是　BCD　．‎ ‎（3）在本实验中不计滑轮的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦，除此之外请写出一种减少实验误差的主要方法：　减小小车与轨道之间的摩擦　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）小重物做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律即可判断；‎ ‎（2）本实验没有平衡摩擦力，所以当F≠0时，a=0，即在F轴上有截距，绳子的拉力减去摩擦力等于小车受到的合外力，即F﹣f=ma，求出a﹣F的表达式，从而选择图象；‎ ‎（3）减小小车与轨道之间的摩擦可以减小实验误差．‎ ‎【解答】解：（1）小重物做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：‎ mg﹣2F=ma，‎ 解得：F=，故C正确．‎ 故选：C ‎（2）根据实验装置可知，本实验没有平衡摩擦力，所以当F≠0时，a=0，即在F轴上有截距，绳子的拉力减去摩擦力等于小车受到的合外力，即F﹣f=ma，a=，是一条倾斜的直线，故A正确，BCD错误．‎ 本题选错误的 故选：BCD ‎（3）减小小车与轨道之间的摩擦可以减小实验误差．‎ 故答案为：（1）C；（2）BCD；（3）减小小车与轨道之间的摩擦 ‎　‎ ‎29．在研究电学问题时我们经常把电流表当成理想电流表，但实际电流表是有内阻的，现设计如图甲所示电路测量电流表G1的内阻r1．可供选择的器材如下：‎ ‎①待测电流表G1：量程为0～5mA，内阻约为300Ω ‎②电流表G2：量程为0～10mA，内阻为40Ω ‎③定值电阻R1：阻值为10Ω ‎④定值电阻R2：阻值为200Ω ‎⑤滑动变阻器R3：阻值范围为0～1000Ω ‎⑥滑动变阻器R4：阻值范围为0～20Ω ‎⑦干电池E：电动势约为1.5V，内阻很小可忽略 ‎⑧电键S及导线若干 ‎（1）定值电阻R0应选　④　，滑动变阻器R应选　⑥　．（在空格内填写序号）‎ ‎（2）用笔画线代替导线，按图甲要求，在图乙中连接实物图．‎ ‎（3）实验步骤如下：‎ ‎①按电路图连接电路（为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端）‎ ‎②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；‎ ‎③多次移动滑动触头，记录各次G1和G2的读数I1和I2；‎ ‎④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图丙所示．‎ ‎⑤根据I1﹣I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1=　（﹣1）R0　．（用k、R0表示）‎ ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】（1）由于电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍，定值电阻要和待测电流表内阻接近；滑动变阻器采用的分压式接法，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器．‎ ‎（2）根据电路图连接实物电路图．‎ ‎（3）求出图象的函数表达式，然后根据图示图象分析答题．‎ ‎【解答】解：（1）定值电阻与待测电流表并联起分流作用，定值电阻阻值应与待测电流表内阻相接近，故定值电阻选④；为方便实验操作滑动变阻器选⑥．‎ ‎（2）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：‎ ‎（3）由电路图可知：I2=I1+，I1=I2，‎ I1﹣I2图象斜率k=，解得：r1=（﹣1）R0；‎ ‎ 故答案为：（1）④；⑥；（2）电路图如图所示；（3）（﹣1）R0．‎ ‎　‎ 六．计算题（共50分）‎ ‎30．如图所示，一根对称的V字形玻璃管倒置于竖直平面内，V字形玻璃管所在空间充满着方向竖直向下的匀强电场，场强大小E=1000V/m．一个质量m=10﹣4kg、带电量q=﹣2×10﹣6C的小球（小球直径比玻璃管内直径稍小），从A点由静止开始在管内运动，小球与管壁间的动摩擦因数为μ=0.5．已知AB、BC两管长度均为l=2m，倾角α=37°，且管顶B处有一段很短的光滑圆弧，小球在运动过程中带电量保持不变．g=10m/s2．求：‎ ‎（1）小球第一次运动到B点所需的时间t；‎ ‎（2）从开始运动到最终停止，系统产生的热量Q．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；焦耳定律．‎ ‎【分析】（1）小球从A到B的过程中，根据牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出时间；‎ ‎（2）根据能量守恒求系统产生的热量；‎ ‎【解答】解：（1）设小球重力为G，则G=mg 小球从A点由静止开始做匀加速直线运动到B点的过程中，设加速度大小为a．‎ 根据牛顿第二定律有Eqsinα﹣Gsinα﹣μN=ma Eqcosα=Gcosα+N 带入数据解得 a=2m/s2‎ 由匀变速直线运动规律有 l=‎ 解得 t=s ‎ ‎（2）由能量守恒定律得Q=qElsinα﹣mglsinα 解得 Q=1.2×10﹣3J 答：（1）小球第一次运动到B点所需的时间t为；‎ ‎（2）从开始运动到最终停止，系统产生的热量Q为．‎ ‎　‎ ‎31．一个高H=100cm的竖直圆柱气缸，内有一厚度可忽略的轻质活塞，将一定量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸间无摩擦．开始时，活塞恰好静止在距离气缸顶端h0=25cm处，外界大气压强为p0=75cmHg．‎ ‎（1）现将水银缓缓滴到活塞上面，活塞逐渐下降，设气缸内气体温度不变．求水银即将从气缸顶部溢出时，活塞到气缸顶端的距离；‎ ‎（2）在第（1）问水银即将从气缸顶部溢出时，停止滴入水银，而对气缸内气体进行缓慢加热升温，求气缸内气体的热力学温度至少增加到初始温度的多少倍时，水银才能全部溢出？‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】（1）封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律求出活塞到气缸顶端的距离 ‎（2）根据理想气体状态方程列式，根据数学知识求出临界温度．‎ ‎【解答】解：（1）由玻意耳定律得p0（H﹣h0）=（p0+ρgh）（H﹣h）‎ 代入数据得75×=（75+h）‎ 解得h≈57.6 cm ‎ ‎（2）由理想气体状态方程得 代入数据得 根据基本不等式性质，当h′=12.5cm时，Tm=T0≈1.36T0‎ 即气体温度至少增加到初始温度的1.36倍时，水银才能全部溢出．‎ 答：（1）现将水银缓缓滴到活塞上面，活塞逐渐下降，设气缸内气体温度不变．水银即将从气缸顶部溢出时，活塞到气缸顶端的距离57.6cm；‎ ‎（2）在第（1）问水银即将从气缸顶部溢出时，停止滴入水银，而对气缸内气体进行缓慢加热升温，气缸内气体的热力学温度至少增加到初始温度的1.36倍时，水银才能全部溢出．‎ ‎　‎ ‎32．如图甲为倾角θ=30°的绝缘光滑匀质直角斜面体，其直角棱固定在水平地面上的光滑转动轴上，斜面长l=2m．斜面体顶端固定一个半径r=m的轻质绝缘光滑圆弧轨道，圆弧轨道和斜面体底边中点在同一竖直平面内，斜面体与圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道顶端的切线方向恰好竖直．其正视图如图乙所示．圆弧轨道所在的空间区域有竖直向上的匀强电场，场强大小E=1.0×103V/m，圆弧轨道上方和下方均无电场．一个带电量q=+1.0×10﹣3C、质量m=0.1kg的小球（可视为质点）从斜面体底边中点处以初速度v0=m/s垂直底边沿斜面向上滑动，斜面体始终处于静止状态，不计空气阻力，g=10m/s2．试求：‎ ‎（1）小滑块能够上升到距离地面的最大高度；‎ ‎（2）为使斜面体始终处于静止状态，斜面体的质量至少是多大？‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）根据已知条件判断出在圆弧轨道上做匀速圆周运动，根据几何关系求出圆心角，根据动能定理求出小滑块能够上升到距离地面的最大高度；‎ ‎（2）分两种情况讨论，一是滑块在斜面顶端时，根据力矩平衡求出斜面体的质量；二是滑块在轨道顶端时，根据力矩平衡和机械能守恒定律联立求出斜面体的质量，最后综合得出结论．‎ ‎【解答】解：（1）由已知条件可得 qE=mg=1.0N，所以小滑块在圆弧轨道上运动时做匀速圆周运动． ‎ 由几何关系可知，圆弧轨道对应的圆心角为60°，设小滑块能够上升到距离地面的最大高度为h．由动能定理得 解得h=2.6m （h＞1m，答案合理） ‎ ‎（2）为使斜面体始终处于静止状态，设斜面体的质量至少是M．滑块在斜面上滑动时对斜面体的压力为mgcosθ，且到达斜面顶端时力臂最大，所以要使滑块在斜面上滑动时保持斜面体静止，必须满足 解得M=0.075Kg ‎ 由qE=mg知，小滑块在圆弧轨道上做匀速圆周运动，所需的向心力等于轨道对滑块的压力．由牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力等于向心力，且滑块在轨道顶端时对斜面体的力矩最大，所以要使滑块在圆弧轨道上做匀速圆周运动时保持斜面体静止，斜面体的质量至少满足其重力力矩等于此时滑块对轨道的压力力矩．设滑块做匀速圆周运动的速度为v，根据力矩平衡条件有 滑块从斜面底端滑到斜面顶端过程中，由机械能守恒定律有 解得 M=0.05Kg．‎ 综上所述，M=0.075Kg ‎ 答：（1）小滑块能够上升到距离地面的最大高度2.6m；‎ ‎（2）为使斜面体始终处于静止状态，斜面体的质量至少是0.075kg ‎　‎ ‎33．如图所示，在倾角θ=30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．两根质量均为m的金属棒a、b分别垂直放置在导轨上EF、GH位置，其中a 棒用平行于导轨的细线跨过光滑定滑轮与重物c 连接．已知EF上方导轨的电阻与到EF的距离x有关，EF下方的导轨没有电阻．现在由静止释放a、b、c，a、c一起以加速度做匀加速运动，b棒刚好仍静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，a、b棒电阻不计，与导轨电接触良好．‎ ‎（1）求重物c的质量；‎ ‎（2）求EF上方每根导轨的电阻与到EF的距离x之间的关系；‎ ‎（3）某时刻t，与a棒连接的细线突然被拉断，求细线被拉断的瞬间a 棒的加速度大小；‎ ‎（4）在第（3）问中，假设细线被拉断的瞬间，a、b棒的重力突然消失．求从释放a、b、c 到a、b棒的速度稳定过程中，a棒克服安培力做的功．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；安培力．‎ ‎【分析】（1）分别对abc三个物体受力分析，根据牛顿第定律列式联立即可求得重物c的质量；‎ ‎（2）对ab组成的回路分析，根据闭合电路欧姆定律可明确感应电动势的大小，从而确定电阻表达式；‎ ‎（3）对a棒分析，明确受力情况，再根据牛顿第二定律可求得加速度的大小；‎ ‎（4）分析各导体棒的运动过程，再根据动能定理分析即可求出a棒克服安培力所做的功．‎ ‎【解答】解：（1）设重物c 的质量为M．对a棒，由牛顿定律得T﹣mgsinθ﹣BIL=ma①‎ 对重物C，由牛顿定律得Mg﹣T=Ma②‎ 对b棒，由平衡条件得BIL=mgsinθ③‎ 由①②③式解得 M=3m．‎ ‎（2）对a、b棒构成的回路，由闭合电路欧姆定律得BLat=2rI④‎ 对a棒由运动学公式得⑤‎ 由 ③、④、⑤式解得 ‎ ‎（3）细线被拉断的瞬间，a 棒受安培力不变，对a 棒由牛顿定律得ma′=mgsinθ+BIL⑥‎ 由③、⑥式解得：a′=g ‎（4）细线被拉断后，在安培力作用下，b棒向上做加速运动，a棒向上做减速运动，a棒和b棒上的电流大小总是相等，安培力大小总是相等，加速度大小总是相等，所以相等时间内速度变化量大小相等，直至a、b棒构成回路的磁通量不变化，即a、b棒构成回路的面积不变化，即二者以共同速度做匀速直线运动为止．共同速度满足 v同=vb=△v 且v同=va=at﹣△v⑦‎ 解得⑧‎ 从释放a、b、c 到细线刚被拉断的过程中，a 棒克服安培力做的功：⑨‎ 从细线刚被拉断到a、b 棒的速度稳定（即二者以共同速度匀速直线运动）的过程中，对a 棒由动能定理可得a 棒克服安培力做的功⑩‎ 由 ③、⑧、⑨、⑩式解得W=W1+W2=‎ 答：（1）重物c的质量为3m；‎ ‎（2）EF上方每根导轨的电阻与到EF的距离x之间的关系为 ‎ ‎（3）某时刻t，与a棒连接的细线突然被拉断，细线被拉断的瞬间a 棒的加速度大小为g；‎ ‎（4）从释放a、b、c 到a、b棒的速度稳定过程中，a棒克服安培力做的功为．‎ ‎　‎ ‎2017年3月16日