一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.某同学绕操场一周跑了400m,用时65s.这两个物理量分别是( ) A.路程、时刻 B.位移、时刻 C.路程、时间 D.位移、时间 2.如图所示是某人在投飞镖,飞镖在飞行途中受到的力有( )
A.推力 B.重力、空气阻力
C.重力、推力 D.重力、推力、空气阻力 3.下列说法正确的是( )
A.物体在完全失重的状态下没有惯性 B.运动是绝对的,但运动的描述是相对的 C.电流强度有大小和方向,所以是矢量
D.研究月球绕地球运行轨迹时不能把月球看成质点
4.物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现,他们依次是( ) A.伽利略、牛顿、库仑和奥斯特 B.牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特 C.伽利略、卡文迪许、库仑和安培 D.开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹
5.如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )
A.所受的合力为零,做匀速运动 B.所受的合力恒定,做匀加速运动 C.所受的合力恒定,做变加速运动 D.所受的合力变化,做变加速运动
6.已知月球表面的加速度约为地球表面加速度的,宇航员在月球上离月球表面高10m处由静止释放一片羽毛,羽毛落到月球表面上的时间大约是( ) A.1.0s B.1.4s C.3.5s D.12s
7.关于电容器,下列说法正确的是( ) A.在充电过程中电流恒定 B.在放电过程中电容减小
C.能储存电荷,但不能储存电能
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D.两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器
8.密立根油滴实验原理如图所示.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下场强为E的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴.通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是( )
A.悬浮油滴带正电 B.悬浮油滴的电荷量为
C.增大场强,悬浮油滴将向上运动
D.油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
9.法拉第电动机原理如图所示.条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心,N极向上.一根金属杆斜插在水银中,杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连.电源负极与金属杆上端相连,与电源正极连接的导线插入水银中.从上往下看,金属杆( )
A.向左摆动 B.向右摆动 C.顺时针转动 D.逆时针转动 10.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速,需要测量的量是( ) A.车的长度,车的重量 B.车的高度.车的重量
C.车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离 D.车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离
11.2015年12月,我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×102km的预定轨道.“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动.已知地球半R=6.4×103km.下列说法正确的是( )
A.“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小 B.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小 C.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小
D.“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小
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12.图示中的路灯为太阳能路灯,每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106J.如果每天等效日照时间约为6h,光电池一天产生的电能可供30W的路灯工作8h.光电池的光电转换效率约为( )
A.4.8% B.9.6% C.16% D.44%
13.如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10﹣8C和Q2=﹣1.0×10﹣8C,分别固定在 x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处.在x轴上( )
A.场强为0的点有两处
B.在x>6cm区域,电势沿x轴正方向降低 C.质子从x=1cm运动到x=5cm处,电势能升高 D.在0<x<6cm的区域,场强沿x轴正方向
二、选择题II(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分) 14.下列说法正确的是( ) A.波源的频率越高,波速越大
B.温度升高,放射性元素的半衰期不变 C.氢原子吸收光子从低能级跃迁到高能级
D.光发生全反射时,临界角随入射角增大而变大
15.摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同,其振动图象如图所示.选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面,由图可知( )
A.甲、乙两单摆的摆长之比是
B.ta时刻甲、乙两单摆的摆角相等 C.tb时刻甲、乙两单摆的势能差最大 D.tc时刻甲、乙两单摆的速率相等
16.在光电效应实验中,采用极限频率为νc=5.5×1014Hz钠阴极,已知普朗克常量h=6.6×10﹣34 J•s,电子质量m=9.1×10﹣31kg.用频率ν=7.5×1014Hz的紫光照射钠阴极产生光电子的( )
A.动能的数量级为l0﹣19J B.速率的数量级为l08m/s
C.动量的数量级为l0﹣27 kg•m/s
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D.德布罗意波长的数量级为l0﹣9m
三、非选择题(本题共7小题,共55分) 17.(1)在下列学生实验中,需要用到打点计时器的实验有 (填字母). A.“探究求合力的方法”
B.“探究加速度与力、质量的关系” C.“探究做功与物体速度变化的关系” D.“探究作用力与反作用力的关系”
(2)做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的 (填字母).
某同学在实验过程中,①在重锤的正下方地面铺海绵;②调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直;③重复多次实验.以上操作可减小实验误差的是 (填序号).
18.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A.
(1)部分连线的实物照片如图甲所示,请在答题纸上完成实物连接图;
(2)某次实验中,当电流表的示数为0.18A,电压表的指针如图乙所示,则电压为 V,此时小灯泡的功率是 W;
(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 (填字母).
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19.如图是上海中心大厦,小明乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台仅用时55s.若电梯先以加速度a1做匀加速运动,达到最大速度18m/s,然后以最大速度匀速运动,最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台.假定观光平台高度为549m. (1)若电梯经过20s匀加速达到最大速度,求加速度a1及上升高度h;
(2)在(1)问中的匀加速上升过程中,若小明的质量为60kg,求小明对电梯地板的压力;
(3)求电梯匀速运动的时间.
20.如图所示,装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成.其中轨道Ⅰ由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接,高度差分别是h1=0.2m、h2=0.10m,BC水平距离L=1.00m.轨道Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道平滑连接而成,且A点与F点等高.当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m=0.05kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点;当弹簧压缩量为2d时,恰能使滑块沿轨道Ⅰ上升到C点.(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比)
(1)当弹簧压缩量为d时,求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小; (2)求滑块与轨道BC间的动摩擦因数;
(3)当弹簧压缩量为d时,若沿轨道Ⅱ运动,滑块能否上升到B点?请通过计算说明理由.
21.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,选用红色滤光片和间距为0.20mm的双缝,双缝与屏的距离为60Omm.某同学正确操作后,在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后,使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐,在目镜中观测到的是图乙中的 (填字母),此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分
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划板刻线与第k+5级暗条纹中心对齐,此时测量头标尺如图丙所示,其读数是 mm.紫光的波长等于 nm.
22.如图为离子探测装置示意图.区域I、区域Ⅱ长均为L=0.10m,高均为H=0.06m.区域I可加方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场;区域Ⅱ可加方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,区域Ⅱ的右端紧贴着可探测带电粒子位置的竖直屏.质子束沿两板正中间以速度v=1.0×l05m/s水平射入,质子荷质比近似为=1.0×l08C/kg.(忽略边界效应,不计重力)
(1)当区域Ⅱ加电场、区域Ⅱ不加磁场时,求能在屏上探测到质子束的外加电场的最大值Emax;
(2)当区域I不加电场、区域Ⅱ加磁场时,求能在屏上探测到质子束的外加磁场的最大值Bmax;
(3)当区域I加电场E小于(1)中的Emax,质子束进入区域Ⅱ和离开区域Ⅱ的位置等高,求区域Ⅱ中的磁场B与区域I中的电场E之间的关系式.
23.某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置,如图所示.竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨,间距为L.导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场B.绝缘火箭支撑在导轨间,总质量为m,其中燃料质量为m´,燃料室中的金属棒EF电阻为R,并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触.
引燃火箭下方的推进剂,迅速推动刚性金属棒CD(电阻可忽略且和导轨接触良好)向上运动,当回路CEFDC面积减少量达到最大值△S,用时△t,此过程激励出强电流,产生电磁推力加速火箭.在△t时间内,电阻R产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体.当燃烧室下方的可控喷气孔打开后.喷出燃气进一步加速火箭.
(1)求回路在△t时间内感应电动势的平均值及通过金属棒EF的电荷量,并判断金属棒EF中的感应电流方向;
(2)经△t时间火箭恰好脱离导轨.求火箭脱离时的速度v0; (不计空气阻力) (3)火箭脱离导轨时,喷气孔打开,在极短的时间内喷射出质量为m´的燃气,喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u,求喷气后火箭增加的速度△v.(提示:可选喷气前的火箭为参考系)
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2016年浙江省高考招生选考物理试卷(4月份)
参考答案与试题解析
一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.某同学绕操场一周跑了400m,用时65s.这两个物理量分别是( ) A.路程、时刻 B.位移、时刻 C.路程、时间 D.位移、时间 【考点】位移与路程.
【分析】位移的大小等于首末位置的距离,路程等于运动轨迹的长度.时间间隔是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点.
【解答】解:绕400米操场跑一圈,首末位置重合,则位移的大小为0,路程等于400m. 65s指时间长度,是指时间. 故选:C
2.如图所示是某人在投飞镖,飞镖在飞行途中受到的力有( )
A.推力 B.重力、空气阻力
C.重力、推力 D.重力、推力、空气阻力 【考点】物体的弹性和弹力.
【分析】除自身的重力外,还有空气阻力,没有向前的推力,从而即可求解.
【解答】解:飞镖在飞行途中受到的力有重力,空气阻力,没有向前的推力,飞镖离开手,没有施力物体,故B正确,ACD错误; 故选:B.
3.下列说法正确的是( )
A.物体在完全失重的状态下没有惯性 B.运动是绝对的,但运动的描述是相对的 C.电流强度有大小和方向,所以是矢量
D.研究月球绕地球运行轨迹时不能把月球看成质点 【考点】电流、电压概念;质点的认识;惯性.
【分析】明确质量是惯性大小的唯一量度;知道运动的相对性和参考系作用;明确矢量和标量的区分,注意只有运算规律符合平行四边形定则的物理量才是矢量;当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时,物体即可以看作质点.
【解答】解:A、质量是物体惯性大小的唯一量度,只要质量存在,惯性就存在;故在失重状态下仍有惯性;故A错误;
B、运动是绝对的,任何物体均在运动;但要描述运动需要选择参考系,即运动的描述是相对的;故B正确;
C、电流强度有大小和方向,但它为标量,运算不符合平行四边形定律;故C错误;
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D、研究月球绕地球运行轨迹时,月球的大小和形状可以忽略;故可以把月球看成质点;故D错误; 故选:B.
4.物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现,他们依次是( ) A.伽利略、牛顿、库仑和奥斯特 B.牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特 C.伽利略、卡文迪许、库仑和安培 D.开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹 【考点】物理学史.
【分析】此题是物理学史问题,记住著名物理学家的主要贡献即可答题.
【解答】解:伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础,库仑通过扭秤实验发现了点电荷之间的相互作用规律﹣﹣库仑定律,奥斯特发现了电流得磁效应,故A正确. 故选:A
5.如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )
A.所受的合力为零,做匀速运动 B.所受的合力恒定,做匀加速运动 C.所受的合力恒定,做变加速运动 D.所受的合力变化,做变加速运动 【考点】匀速圆周运动.
【分析】匀速圆周运动的过程中,线速度的大小不变,方向时刻改变,向心加速度、向心力的方向始终指向圆心.
【解答】解:匀速圆周运动过程中,线速度大小不变,方向改变,向心加速度大小不变,方向始终指向圆心,向心力大小不变,方向始终指向圆心.故ABC错误,D正确. 故选:D.
6.已知月球表面的加速度约为地球表面加速度的,宇航员在月球上离月球表面高10m处由静止释放一片羽毛,羽毛落到月球表面上的时间大约是( ) A.1.0s B.1.4s C.3.5s D.12s 【考点】自由落体运动.
【分析】月球上没有空气,物体只受月球对它的吸引力作用,运动情况与地球上的物体做自由落体运动相似,根据自由落体运动的规律可知,下落时间由高度决定,
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【解答】解:月球上没有空气,羽毛只受月球对它的吸引力作用,运动情况与地球上的物体做自由落体运动相似,月球表面的加速度为地球表面加速度的 根据h=gt2可知:
故选:C
7.关于电容器,下列说法正确的是( ) A.在充电过程中电流恒定 B.在放电过程中电容减小
C.能储存电荷,但不能储存电能
D.两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器 【考点】电容.
【分析】电容器的充电电流随着电量的增加而减小;电容器的电容是由电容器自身的因素决定的;两个彼此绝缘又靠近的导体是平行板电容器.
【解答】解:A、电容器的充电电流是逐渐减小的,故A错误;
B、电容器的电容与带电量无关,由电容器自身的因素决定,故B错误; C、电容器是用来能储存电荷,当然就储存了电能,故C错误; D、两个彼此绝缘又靠近的导体是平行板电容器,故D正确; 故选:D
8.密立根油滴实验原理如图所示.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下场强为E的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴.通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是( )
;
A.悬浮油滴带正电 B.悬浮油滴的电荷量为
C.增大场强,悬浮油滴将向上运动
D.油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍 【考点】带电粒子在混合场中的运动.
【分析】带电荷量为q的油滴静止不动,所受的电场力与重力平衡,由平衡条件分析微粒的电性和带电量,从而即可求解.
【解答】解:A、带电荷量为q的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力;
题图中平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,故板间场强方向竖直向下,则油滴带负电,故A错误;
B、根据平衡条件,有:mg=q,故q=算出电子的电量,故B错误;
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,然后发现q总是某个最小值的整数倍,可估
C、根据平衡条件,有:mg=qE,当增大场强,电场力增大,则悬浮油滴将向上运动,故C正确;
D、不同油滴的所带电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量(元电荷)的整数倍,故D错误;
故选:C.
9.法拉第电动机原理如图所示.条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心,N极向上.一根金属杆斜插在水银中,杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连.电源负极与金属杆上端相连,与电源正极连接的导线插入水银中.从上往下看,金属杆( )
A.向左摆动 B.向右摆动 C.顺时针转动 D.逆时针转动 【考点】左手定则;安培力.
【分析】闭合开关S,有电流通过金属杆,金属杆受到安培力作用,根据左手定则判断安培力方向,分析金属杆的运动情况.
【解答】解:闭合开关S,有向上的电流通过金属杆,金属杆处在磁铁的磁场中,受到安培力作用,根据左手定则得知,安培力方向与金属杆垂直向里,使金属杆以磁铁棒为轴逆时针转动.选项ABC错误,D正确. 故选:D. 10.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速,需要测量的量是( ) A.车的长度,车的重量 B.车的高度.车的重量
C.车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离 D.车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离 【考点】平抛运动.
【分析】零件被抛出做平抛运动,根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度表达式,从而确定需要测量的量.
【解答】解:零件被抛出做平抛运动,且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度,则 h= x=v0t 解得 v0=x
要测量卡车原来的速度,只要测出零件平抛运动的初速度,由上知,需要测量的量是车的高度h,零件脱落点与陷落点的水平距离x.故D正确. 故选:D
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11.2015年12月,我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×102km的预定轨道.“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动.已知地球半R=6.4×103km.下列说法正确的是( )
A.“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小 B.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小 C.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小
D.“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】“悟空”卫星的运行轨道小于同步卫星的运行轨道,则有万有引力提供向心力确定线速度,角速度,周期的表达式再比较其大小关系. 【解答】解:A、由万有引力提供向心力,得:v=
,半径小的速度大,则A错误
B、由万有引力提供向心力,得:,半径小的角速度大,则B错误
C、由万有引力提供向心力,得:,半径小的周期小,则C正确
D、由万有引力提供向心力,得:a=,得半径小的加速度大,则D错误
故选:C
12.图示中的路灯为太阳能路灯,每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106J.如果每天等效日照时间约为6h,光电池一天产生的电能可供30W的路灯工作8h.光电池的光电转换效率约为( )
A.4.8% B.9.6% C.16% D.44% 【考点】能源的开发和利用.
【分析】根据题目提供的条件,可以求出每天(6h)太阳能电池板吸收的太阳能,这是总能量;知道电子节能灯的铭牌,可以知道电子节能灯正常工作时的电功率,又知道工作时间,利用P=求消耗的电能,即转化的有用能量,再利用效率公式求太阳能照明灯利用太阳能的效率
【解答】解:每天(6h)太阳能电池板吸收的太阳能:
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W总=0.3×3×106J/h×6h=5.4×106J, ∵电子节能灯正常工作, ∴P=P额=30W,
电子节能灯正常工作8h消耗的电能: W有用=Pt=30W×8×3600s=8.64×105J, 太阳能照明灯利用太阳能的效率: η=
=
≈16%.
故选:C
13.如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10﹣8C和Q2=﹣1.0×10﹣8C,分别固定在 x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处.在x轴上( )
A.场强为0的点有两处
B.在x>6cm区域,电势沿x轴正方向降低 C.质子从x=1cm运动到x=5cm处,电势能升高 D.在0<x<6cm的区域,场强沿x轴正方向 【考点】电势差与电场强度的关系.
【分析】某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加,是合场强.运用合成法进行分析.
【解答】解:A、某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加,是合场强.
根据点电荷的场强公式E=
,
所以要使电场强度为零,那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强必须大小相等、方向相反.
不会在Q1的左边,因为Q1的电荷量大于Q2,也不会在Q1 Q2之间,因为它们电性相反,在中间的电场方向都向右.所以,只能在Q2右边.即在x坐标轴上电场强度为零的点只有一个.故A错误;
B、由选项A的分析可知,在x>6cm区域,有一点使得电场强度为0,则在x>6cm区域,电势沿x轴正方向先降低后增大,故B错误;
C、x<6cm区域电场强度方向沿x正方向,质子从x=1cm运动到x=5cm处,电势能减小,故C错误;
D、在0<x<6cm的区域,场强沿x轴正方向,故D正确. 故选:D
二、选择题II(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分) 14.下列说法正确的是( ) A.波源的频率越高,波速越大
B.温度升高,放射性元素的半衰期不变
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C.氢原子吸收光子从低能级跃迁到高能级
D.光发生全反射时,临界角随入射角增大而变大 【考点】氢原子的能级公式和跃迁.
【分析】波的传播速度是由介质决定的;半衰期与外界因素无关;氢原子吸收光子从低能级跃迁到高能级;光发生全反射时,临界角为特定值.
【解答】解:A、波的传播速度是由介质决定的,与波源的频率无关.故A错误;
B、半衰期是放射性元素有半数发生衰变的时间,由原子核的种类决定,与温度等外界因数无关.故B正确;
C、根据玻尔理论可知,氢原子吸收光子后能量增大,电子从低能级跃迁到高能级.故C正确;
D、光发生全反射时,临界角:sinC=,可知临界角由介质的折射率决定,与入射角的大小无关,故D错误. 故选:BC
15.摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同,其振动图象如图所示.选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面,由图可知( )
A.甲、乙两单摆的摆长之比是 B.ta时刻甲、乙两单摆的摆角相等 C.tb时刻甲、乙两单摆的势能差最大 D.tc时刻甲、乙两单摆的速率相等 【考点】单摆周期公式.
【分析】由x﹣t图象直接得到甲、乙两个单摆的周期之比,根据单摆周期公式T=2π
得
到摆长之比,根据摆长,摆动幅度,判断摆角,有图可知tb时刻甲、乙两单摆的偏离平衡位置的差值最大,故势能差最大,tc时刻甲、两单摆的处于平衡位置,由动能定理求速率 【解答】解:A、由振动图象得到甲、乙两个单摆的周期之比为 T甲:T乙=2:3,根据单摆周期公式T=2π
得 T2∝L;
故甲、乙两个单摆的摆长之比为4:9;故A正确
B、根据摆长不同,摆动幅度相同,故摆角不等,故B错误
C、有图可知tb时刻甲、乙两单摆的偏离平衡位置的差值最大,故势能差最大,故C正确 D、tc时刻甲、两单摆的处于平衡位置,由动能定理得:mgl(1﹣cosθ)=由几何关系知:sinθ=,(A为振幅,l为摆长);联立得:v甲==
,故D错误
第14页(共45页)
, ,v乙
故选:AC
16.在光电效应实验中,采用极限频率为νc=5.5×1014Hz钠阴极,已知普朗克常量h=6.6×10﹣34 J•s,电子质量m=9.1×10﹣31kg.用频率ν=7.5×1014Hz的紫光照射钠阴极产生光电子的( )
A.动能的数量级为l0﹣19J B.速率的数量级为l08m/s
C.动量的数量级为l0﹣27 kg•m/s D.德布罗意波长的数量级为l0﹣9m 【考点】物质波;光电效应.
【分析】根据爱因斯坦光电效应方程,求解光电子的最大初动能、最大速率和最大动量,最后根据德布罗意的物质波理论求解德布罗意波长.
【解答】解:A、根据爱因斯坦光电效应方程,有:Ekm=hv﹣W0=hv﹣hv0=6.6×10﹣34J•s×(7.5×1014Hz﹣5.5×1014Hz)=1.32×10﹣19J;故A正确; B、Ekm=
,解得:vm=
,故B错误;
C、动量P=mvm=9.1×10﹣31kg×5.4×105m/s=4.9×10﹣25kg•m/s,故C错误; D、德布罗意波长:λ==
,故D正确;
故选:AD
三、非选择题(本题共7小题,共55分) 17.(1)在下列学生实验中,需要用到打点计时器的实验有 BC (填字母). A.“探究求合力的方法”
B.“探究加速度与力、质量的关系” C.“探究做功与物体速度变化的关系” D.“探究作用力与反作用力的关系”
(2)做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的 BD (填字母).
某同学在实验过程中,①在重锤的正下方地面铺海绵;②调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直;③重复多次实验.以上操作可减小实验误差的是 ②③ (填序号). 【考点】验证机械能守恒定律.
第15页(共45页)
【分析】(1)打点计时器是计时工具,可以间接的测量物体运动速度大小,结合实验的原理确定哪些实验需要打点计时器.
(2)根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定所需的物理器材,结合原理确定减小实验误差的方法. 【解答】解:(1)A、探究合力的方法,抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同,探究合力和分力的关系,故A错误.
B、探究加速度与力、质量的关系,实验中需要测量加速度的大小,需要通过纸带测量加速度,所以需要打点计时器,故B正确.
C、探究做功与物体速度变化的关系,实验中需要测量速度,需要通过纸带测量速度,所以需要打点计时器,故C正确.
D、探究作用力与反作用力的关系,不需要打点计时器,故D错误. 故选:BC.
(2)验证机械能守恒,即验证重物重力势能的减小量和动能的增加量是否相等,所以需要重物,点迹间的时间间隔可以通过打点计时器直接得出,不需要秒表,实验中需要刻度尺测量点迹间的距离,从而得出下降的高度以及瞬时速度的大小,故选:BD.
(3)实验中为了减小实验的误差,调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直,从而减小摩擦阻力的影响,重复多次实验,可以减小实验的误差.故选:②③. 故答案为:(1)BC,(2)BD,②③.
18.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A.
(1)部分连线的实物照片如图甲所示,请在答题纸上完成实物连接图;
(2)某次实验中,当电流表的示数为0.18A,电压表的指针如图乙所示,则电压为 1.50 V,此时小灯泡的功率是 0.27 W;
(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 C (填字母).
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【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线. 【分析】(1)根据实验原理可明确电路结构,从而明确实验实物图;
(2)根据电表的量程可明确最小分度,从而明确电压表示数,根据P=UI可求得功率大小;
(3)根据灯泡电阻随温度的变化而变化的规律,从而明确对应的图象. 【解答】解:(1)本实验采用滑动变阻器分压接法,同时电流表采用外接法,故实物图如图所示;
(2)电压表量程为3V,则最小分度为0.1V,故读数为1.50V;则其功率P=UI=1.50×0.18=0.27W;
(3)由于灯泡内阻随温度的增大而增大,故对应的图象的均为曲线,在I﹣U图象中应为斜率减小的曲线;故只有C正确; 故选:C 故答案为:(1)如图所示;(2)1.50; 0.27;(3)C.
19.如图是上海中心大厦,小明乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台仅用时55s.若电梯先以加速度a1做匀加速运动,达到最大速度18m/s,然后以最大速度匀速运动,最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台.假定观光平台高度为549m. (1)若电梯经过20s匀加速达到最大速度,求加速度a1及上升高度h;
(2)在(1)问中的匀加速上升过程中,若小明的质量为60kg,求小明对电梯地板的压力;
(3)求电梯匀速运动的时间.
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动规律的综合运用. 【分析】(1)由运动学公式可求加速度及上升高度;
(2)根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可求小明对电梯地板的压力;
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(3)由v﹣t图可求电梯匀速运动的时间. 【解答】解:(1)由运动学公式可得: a1=
=
=0.9m/s2
h=a1t12=×0.9×202=180m
(2)根据牛顿第二定律可得:FN﹣mg=ma1 代入数据解得:FN=mg+ma1=654N 由牛顿第三定律可得小明对地板的压力
=FN=654N,方向竖直向下.
(3)设匀速运动时间为t0,运动的总时间为t,由v﹣t图可得:
H=(t+t0)×vm
代入数据解得:t0=6s 答:(1)加速度为0.9m/s2;上升高度为180m;
(2)小明对电梯地板的压力为654N,方向竖直向下; (3)电梯匀速运动的时间是6s.
20.如图所示,装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成.其中轨道Ⅰ由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接,高度差分别是h1=0.2m、h2=0.10m,BC水平距离L=1.00m.轨道Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道平滑连接而成,且A点与F点等高.当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m=0.05kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点;当弹簧压缩量为2d时,恰能使滑块沿轨道Ⅰ上升到C点.(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比)
(1)当弹簧压缩量为d时,求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小; (2)求滑块与轨道BC间的动摩擦因数;
(3)当弹簧压缩量为d时,若沿轨道Ⅱ运动,滑块能否上升到B点?请通过计算说明理由.
【考点】功能关系;弹性势能. 【分析】(1)当弹簧压缩量为d时,释放后弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,滑块在轨道Ⅰ上升到B点的过程中,滑块的动能转化为重力势能,由机械能守恒定律求解.
第18页(共45页)
(2)当弹簧压缩量为2d时,弹簧的弹性势能是弹簧压缩量为d时弹性势能的4倍,对滑块释放到C的整个过程,运用能量守恒定律列式,可求得滑块与轨道BC间的动摩擦因数. (3)若要能使滑块上升到B点,根据机械能守恒定律分析能否上升到B点. 【解答】解:(1)当弹簧压缩量为d时,根据机械能守恒定律得弹簧的弹性势能为: EP1=mgh1=0.05×10×0.2J=0.1J 且有
=mgh1
解得滑块离开弹簧瞬间的速度大小为: v=
=
=2m/s
(2)当弹簧压缩量为2d时,由题可得:弹簧的弹性势能是弹簧压缩量为d时弹性势能的4倍,即为:
EP2=4EP1=0.4J
对滑块从弹簧释放后运动到C点的过程,根据能量守恒定律得: EP2=mg(h1+h2)+μmgcosα•LBC=mg(h1+h2)+μmgL 解得:μ=0.5
(3)滑块恰能圆环最高点应满足的条件是: mg=m
根据机械能守恒定律得: =
即得 v0=v
联立解得 Rm=0.4m
若R≤Rm=0.4m滑块能通过圆环最高点.
设滑块在EB轨道上上升的最高点离图中虚线的高度为h. 根据机械能守恒定律得: EP1=mgh
解得:h=0.2m
由于h=h1,所以滑块能上升到B点.
若R>Rm=0.4m滑块不能通过圆环最高点,会脱离圆形轨道,所以不能到达B点. 答:
(1)当弹簧压缩量为d时,弹簧的弹性势能是0.1J,滑块离开弹簧瞬间的速度大小是2m/s;
(2)滑块与轨道BC间的动摩擦因数是0.5; (3)当弹簧压缩量为d时,若沿轨道Ⅱ运动,若R≤0.4m,滑块能上升到B点.若R>0.4m滑块不能到达B点.
21.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,选用红色滤光片和间距为0.20mm的双缝,双缝与屏的距离为60Omm.某同学正确操作后,在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后,使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐,在目镜中观测到的是图乙中的 D (填字母),此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k+5级暗条纹中心对齐,此时测量头标尺如图丙所示,其读数是 19.40 mm.紫光的波长等于 420 nm.
第19页(共45页)
【考点】用双缝干涉测光的波长.
【分析】依据波长越长,干涉条纹越宽,即可判定;
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读; 根据△x=
求得.
根据△x=λ,去求波长.
【解答】解:由于紫光的波长小于红光,那么紫光的干涉条纹间距小于红光的, 根据图甲所示的干涉条纹,可知,紫光的干涉条纹也应该是竖直的,
最后在目镜中观测到的图中的轴线应该在中心处,因此ABC错误,D正确;
游标卡尺的主尺读数为19mm,游标读数0.05×8=0.40mm,两者相加为19.40mm. 根据△x=×(25.70﹣19.40)=1.26mm. 根据△x=λ,λ=4.2×10﹣7m=420nm.
故答案为:D,19.40;420.
22.如图为离子探测装置示意图.区域I、区域Ⅱ长均为L=0.10m,高均为H=0.06m.区域I可加方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场;区域Ⅱ可加方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,区域Ⅱ的右端紧贴着可探测带电粒子位置的竖直屏.质子束沿两板正中间以速度v=1.0×l05m/s水平射入,质子荷质比近似为=1.0×l08C/kg.(忽略边界效应,不计重力)
(1)当区域Ⅱ加电场、区域Ⅱ不加磁场时,求能在屏上探测到质子束的外加电场的最大值Emax;
(2)当区域I不加电场、区域Ⅱ加磁场时,求能在屏上探测到质子束的外加磁场的最大值Bmax;
(3)当区域I加电场E小于(1)中的Emax,质子束进入区域Ⅱ和离开区域Ⅱ的位置等高,求区域Ⅱ中的磁场B与区域I中的电场E之间的关系式.
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
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【分析】(1)粒子在电场区做类似平抛运动,在区域Ⅱ做匀速直线运动,类平抛运动的末速度的反向延长线通过水平分位移的中点,结合类平抛运动的分运动公式列式求解;
(2)粒子射入磁场后做匀速圆周运动,画出临界轨迹,得到临界轨道半径,然后根据牛顿第二定律列式分析;
(3)画出轨迹,结合几何关系、类平抛运动的分运动公式、牛顿第二定律列式后联立求解.
【解答】解:(1)画出轨迹,如图所示:
偏转角θ满足:tanθ=,
竖直分速度:vy=at, 加速度:a=运动时间:t=,
,
解得:Emax=
=333.3T;
(2)画出轨迹,如图所示:
轨迹圆半径满足:圆周运动满足:qvBmax=m(3)画出轨迹,如图所示:
,解得:R=
,解得:Bmax=
; ;
第21页(共45页)
偏转角θ满足:tanθ=
,vy=at,
,
,
,;
轨迹圆圆心角为2θ,半径满足:R′=圆周运动满足:综上可解得:B=
;
,
答:(1)当区域Ⅰ加电场、区域Ⅱ不加磁场时,能在屏上探测到质子束的外加电场的最大值Emax约为333.3N/C (2)当区域I不加电场、区域Ⅱ加磁场时,能在屏上探测到质子束的外加磁场的最大值Bmax约为8×10﹣3T;
(3)当区域I加电场E小于(1)中的Emax,质子束进入区域Ⅱ和离开区域Ⅱ的位置等高,区域Ⅱ中的磁场B与区域I中的电场E之间的关系式为B=
.
23.某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置,如图所示.竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨,间距为L.导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场B.绝缘火箭支撑在导轨间,总质量为m,其中燃料质量为m´,燃料室中的金属棒EF电阻为R,并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触.
引燃火箭下方的推进剂,迅速推动刚性金属棒CD(电阻可忽略且和导轨接触良好)向上运动,当回路CEFDC面积减少量达到最大值△S,用时△t,此过程激励出强电流,产生电磁推力加速火箭.在△t时间内,电阻R产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体.当燃烧室下方的可控喷气孔打开后.喷出燃气进一步加速火箭.
(1)求回路在△t时间内感应电动势的平均值及通过金属棒EF的电荷量,并判断金属棒EF中的感应电流方向;
(2)经△t时间火箭恰好脱离导轨.求火箭脱离时的速度v0; (不计空气阻力) (3)火箭脱离导轨时,喷气孔打开,在极短的时间内喷射出质量为m´的燃气,喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u,求喷气后火箭增加的速度△v.(提示:可选喷气前的火箭为参考系)
第22页(共45页)
【考点】动量守恒定律;功能关系;法拉第电磁感应定律. 【分析】(1)根据电磁感应定律求出平均电动势,根据q=求解电荷量,根据楞次定律判断电流方向;
(2)先求出平均感应电流,进而求出平均安培力,再根据动量定理求解速度; (3)以火箭为参考系,设竖直向上为正,根据动量守恒定律列式求解即可. 【解答】解:(1)根据电磁感应定律有:电荷量q=
(2)平均感应电流
,
,根据楞次定律可知,电流方向向右,
,平均安培力
,
设竖直向上为正,根据动量定理得:解得:v0=
(3)以火箭为参考系,设竖直向上为正,根据动量守恒定律得: ﹣m′u+(m﹣m′)△v=0 解得:△v=
,通过金属棒EF的电荷量为
,
答:(1)回路在△t时间内感应电动势的平均值为金属棒EF中的感应电流方向向右;
(2)经△t时间火箭恰好脱离导轨,火箭脱离时的速度v0为(3)喷气后火箭增加的速度△v为
.
;
第23页(共45页)
绝密 ★ 考试结束前
2017年4月浙江省普通高校招生选考科目考试
物理试题
姓名:___________ 准考证号:__________
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟.其中加试题部分为30分,用【加试题】标出.
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试
题卷和答题纸规定的位置上.
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,
在本试题卷上的作答一律无效.
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图
时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹签字笔或钢笔描黑.
4.可能用到的相关公式或参数:重力加速度g均取10m/s2.
选择题部分
一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分,每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1.下列物理量及对应的国际单位制符号,正确的是 A.力,kg B.功率,J C.电场强度,C/N D.电压,V 2.下列各组物理量中均为矢量的是
A.路程和位移 B.速度和加速度 C.力和功 D.电场强度和电势 3.下列描述正确的是
A.开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B.牛顿通过实验测出了万有引力常量 C.库仑通过扭秤实验测定了电子的电荷量 D.法拉第发现了电流的磁效应
第24页(共45页)
4.拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里,把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是 A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快 B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动 C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快 D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快
5.四月的江南草长莺飞,桃红柳绿,雨水绵绵,伴随温柔的雨势,
时常出现瓢泼大雨,雷电交加的景象,在某次闪电过后约2s小明听到雷声,则雷电生成处离小明的距离约为
A.610m B.610m C.610m D.610m
6.汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反映时间为0.5s,汽车运动的v-t图像如图所示,则汽车的加速度大小为
A.20m/s B.6m/s C.5m/s D.4m/s
7.重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度,车厢上的石块就会自动滑下,以下说法正确的是
A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变 B.自卸车车厢倾角越大,石块与车厢的动摩擦因数越小 C.自卸车车厢倾角变大,车厢与石块间的正压力减小
D.石块开始下滑时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力
8.如图所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场,有一质量为m,电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g,则点电荷运动到负极板的过程, A.加速度大小为a22226824Eqq mB.所需的时间为tdm qEd 2第25页(共45页)
C.下降的高度为y
D.电场力所做的功为W=Eqd
9.如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反大小相等的电流,ab两点位于两导线所在的平面内,则 A.b点的磁感应强度为零
B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C.cd导线受到的安培力方向向右
D.同时改变两导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变
10.重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作,当运动员竖直倒立保持静止状态时,两手臂对称支撑,夹角为,则
A.当=60°时,运动员单手对地面的正压力大小为
G 2B.当=120°时,运动员单手对地面的正压力大小为G C.当不同时,运动员受到的合力不同,
D.当不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等
11.如图所示,设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,金星自身的半径是火星的n倍,质量为火星的k倍,不考虑行星自转的影响,则
A.金星表面的重力加速度是火星的
k倍 nB.金星的“第一宇宙速度”是火星的C.金星绕太阳运动的加速度比火星小 D.金星绕太阳运动的周期比火星大
k倍 n12.火箭发射回收是航天技术的一大进步。如图所示,火箭在返回地面前的某段运动,可看成先匀速后减速的直线运动,最后撞落在地面上,不计火箭质量的变化,则 A.火箭在匀速下降过程中,机械能守恒
B.火箭在减速下降过程中,携带的检测仪器处于失重状态 C.火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械能的变化
第26页(共45页)
D.火箭着地时,火箭对地的作用力大于自身的重力
13.图中给出了某一通关游戏的示意图,安装在轨道AB上可上下移动弹射器,能水平射出速度大小可调节的弹丸,弹丸射出口在B点的正上方,竖直平面内的半圆弧BCD的半径R=2.0m,直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直平面内,小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°,游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进行下一关,为了能通关,弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A.0.15m/s,43m/s B.1.50m/s,43m/s C.0.15m/s,26m/s D.1.50m/s,26m/s
二、选择题II(本题共3小题,每小题2分,共6分,每小题给出的四个选项中至少有一个是正确的,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的的得0分) 14.【加试题】下列说法正确的是 A.,射线都是电磁波
B.原子核中所有核子单独存在时质量总和大于该原子核的总质量
C.在LC振荡电路中,电容器刚放电时,电容器极板上电量最多,回路电流最小 D.处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光子
15.【加试题】一列向右传播的简谐横波,当波传到x=2.0m处的P点时开始计时,该时刻波形如图所示,t=0.9s时,观测到质点P第三次到达波峰位置。下列说法正确的是 A.波速为0.5m/s
B.经1.4s质点P运动的路程为70cm
C.t=1.6s时,x=4.5m处的质点Q第三次到达波谷 D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5Hz 16.【加试题】图中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图,双缝S1和S2间距为0.80mm,双缝到屏的距离为0.80m,波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上,在屏上形成干涉条纹。中心轴线
OO'上方第1条亮纹中心位置在P1处,第3条亮纹
中心位置在P现有1号、2号虫子分别从S1和S22处,
第27页(共45页)
出发以相同速度沿垂直屏方向飞行,1号虫子到达屏后,沿屏直线爬到P1,2号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到P2。假设两只虫子爬行速率均为10m/s,下列说法正确的是 A.1号虫子运动路程比2号短 B.两只虫子运动的时间差为0.2s C.两只虫子运动的时间差为1.0s
D.已知条件不够,两只虫子运动时间差无法计算
3非选择题部分
三、非选择题(本题共7小题,共55分)
17.(5分)在“研究平抛运动”实验中,(1)图是横档条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______。 A.球心 B.球的上端 C.球的下端
在此实验中,下列说法正确的是_________.(多选) A.斜槽轨道必须光滑 B.记录的点应适当多一些 C.用光滑曲线把所有的点连接起来 D.y轴的方向根据重锤线确定
(2)如图是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作错误的是____。 ..A释放小球时初速度不为0 B释放小球的初始位置不同 C斜槽末端切线不水平
(3)如图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是
第28页(共45页)
18.(5分)小明用电学方法测量电线的长度。首先,小明测得电线铜芯的直径为1.00mm,估计其长度不超过50m(已知铜的电阻率为1.7510m)。
现有如下实验器材:①量程为3V,内阻约为3kΩ的电压表;②量程为0.6A,内阻约为0.1Ω的电流表;③阻值为0~20Ω的滑动变阻器;思内阻可忽略,输出电压为3V的电源;⑤阻值为R04.30的定值电阻,开关和导线若干。
小明采用伏安法测量电线电阻,正确连接电路后,调节滑动变阻器,电流表的示数从0开始增加,当示数为0.50A时,电压表示数如图1所示,读数为_____V。根据小明测量的信息。图2中P点应该____(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”),Q点应该_____(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)。小明测得的电线长度为_______m.。
8
19.(9分)游船从某码头沿直线行驶到湖对岸,小明对过程进行观测,记录数据如下表,
(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1; (2)若游船和游客的总质量M=8000kg,求游船匀减速运动过程中所受的合力大小F;
(3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小。
20.(12分)图中给出了一段“S”形单行盘山公路的示意图。弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧,圆心分别为O1、O2,弯道中心线半径分别为
r110m,r220m,弯道2比弯道1高h=12m,有一直
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道与两弯道相切,质量m=1200kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍,行驶时要求汽车不打滑(sin37°=0.6,sin53°=0.8) (1)求汽车沿弯道1中心线行驶的最大速度v1;
(2)汽车以v1进入直道,以P=30kW的恒定功率直线行驶了t=8.0s进入弯道2,此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度,求直道上除重力外的阻力对汽车做的功;
(3)汽车从弯道1的A点进入,从同一直径上的B点驶离,有经验的司机会利用路面宽度,用最短时间匀速安全通过弯道。设路宽d=10m,求此最短时间(A、B两点都在轨道的中心线上,计算时视汽车为质点)。
21.(4分)【加试题】(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是___(多选)
A.有闭合铁芯的原副线圈 B.无铁芯的原副线圈 C.交流电源 D.直流电源
E.多用电表(交流电压档) F.多用电表(交流电流档) 用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器,实验测量数据如下表,
根据测量数据可判断连接电源的线圈是______(填“na”或“nb”)
(2)用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,磁体从靠近线圈的上方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时,流过线圈的感应电流方向从____(“a到b”或“b到a”)。在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示的电流i随时间t的图像应该是______。
22.(10分)【加试题】间距为l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成,如
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图所示,倾角为的导轨处于大小为B1,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间I中,水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的“联动双杆”(有两根长为l的金属杆cd和ef,用长度为L的刚性绝缘杆连接构成),在“联动双杆”右侧存在大小为B2,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间II,其长度大小于L,质量为m、长为l的金属杆ab从倾斜导轨上端释放,达到匀速后进入水平导轨(无能量损失),杆ab与“联动双杆”发生碰撞,碰后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”。“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间II并从中滑出。运动过程中,杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和ef电阻均为R=0.02Ω,m=0.1kg,l=.0.5m,L=0.3m,=30°,B1=0.1T,B2=0.2T,不计摩擦阻力和导轨电阻,忽略磁场边界效应。求:
(1)杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小v0; (2)“联动三杆”进入磁场区域II前的速度大小为v; (3)“联动三杆”滑过磁场区域II产生的焦耳热Q。
23.(10分)【加试题】如图所示,在xoy平面内,有一电子源持续不断地沿x正方向每秒发射出N个速率均为v的电子,形成宽为2b,在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流。电子流沿x方向射入一个半径为R,中心位于原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直xoy平面向里,电子经过磁场偏转后均从P点射出。在磁场区域的正下方有一对平行于x轴的金属平行板K和A,其中K板与P点的距离为d,中间开有宽度为2l且关于y轴对称的小孔。K板接地,A与K两板间加有正负、大小均可调的电压UAK,穿过K板小孔达到A板的所有电子被收集且导出,从而形成电流,已知b忽略电子间相互作用。 (1)求磁感应强度B的大小;
(2)求电子流从P点射出时与负y轴方向的夹角的范围;
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3R,dl,电子质量为m,电荷量为e,2(3)当UAK0时,每秒经过极板K上的小孔到达板A的电子数; (4)画出电流i随UAK变化的关系曲线(在答题纸的方格纸上)。
2018年4月浙江省普通高校招生选考科目考试
物理试题
姓名:_____________准考证号:_______________
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。其中加试题部分为30分,用【加试题】标出。 考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内。作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
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4.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分
一、
选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一
个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是( ) A.亚里士多德 B.伽利略 C.笛卡尔 D.牛顿
2.某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110公里行驶了200公里。其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指( )
A.速度、位移 B.速度、路程 C.速率、位移 D.速率、路程 3.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( )
A.kg.m2/s2 B. kg.m/s2 C.N/m D. N.m
4.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同的时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们( ) A.线速度大小之比为4:3 B.角速度大小之比为3:4 C.圆周运动的半径之比为2:1 D.向心加速度大小之比为1:2
5.杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯,已知高压钠灯功率为400W,LED灯功率为180W,若更换4000盏,则一个月可节约的电能约为( ) A.9×102 kW.h B. 3×105kW.h C.6×105 kW.h D. 1×1012 kW.h
6.真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为( )
F B. 33F C. D.
8 A. F 4F 2第33页(共45页)
7.处于磁场B中的矩形金属线框可绕轴OO’ 转动,当线框中通以电流I时,如图所示,此
时线框左右两边受安培力F的方向正确的是( )
8.如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作。下列F-t图像能反映体重计示数随时间变化的是( )
9.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径为1.2×106 km。已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,则土星的质量约为( ) A. 5×1017 kg B. 5×1026 kg C. 7×1033 kg D. 4×1036 kg
10.如图所示,竖井中的升降机可将地下深处运送到地面。某一竖井的深度为104m,升降
大速度为8m/s,加速度大小不超过1m/s2 。
到井口的速度为0,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是( ) A.13s B.16s C.21s D.26s
11.一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以-v。做直线运动,其v-t图像如图所示。粒子在t。时刻运动到B点,3t。时刻运动到C点,以下判断正确的是( ) A.A、B、C三点的电势关系为BAC B. A、B、C三点的场强大小关系为ECEBEA
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的矿石快速机运行的最假定升降机
C.粒子从A点经B点运动到C点,电势能先增加后减少 D.粒子从A点经B点运动到C点,电场力先做正功后做负功
12.在城市建设施工中,经常需要确定地下金属管线的位置,如图所示。有一种探测方法是,首先给金属长直管线通上电流,再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作:①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点,记为a;②在a点附近的地面上,找到与a点磁感应强度相同的若干点,将这些点连成直线EF;③在地面上过a点垂直于EF的直线上,找到磁场方向与地面夹角为450的b、c两点,测得b、c两点距离为L。由此可确定金属管线( )
L B.平行于EF,深度为L 2LC.垂直于EF,深度为 D.垂直于EF,深度为L
2A.平行于EF,深度为
13.如图所示,一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处,A、B两点水平距离为16m,竖直距离为2m,A、B间绳长为20m。质量为10kg的猴子抓住套在绳子上的滑环从A处滑到B处。以A点所在水平面为参考平面,猴子在滑行过程中重力势能最小值约为(绳处于拉直状态)( ) A. -1.2×103 J B. -7.5×102 J C. -6.0×102 J D. -2.0×102 J
二、选择题II(本题共3小题,每小题2分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分) 14.【加试题】下列说法正确的是( ) A.组成原子核的核子越多,原子核越稳定 B.23892U衰变为
22286
Rn经过4次α衰,2次β衰变
C.在LC振荡电路中,当电流最大时,线圈两端电势差也最大 D. 在电子的单缝衍射实验中,狭缝变窄,电子动量的不确定量变大 15. 【加试题】氢原子的能级图如图所示,关于大量氢原子的能级跃迁,下列说法正确的是(可见光的波长范围为4.0×10-7 m~7.6×10-7 m,普朗
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克常量h=6.6×10-34 J·s,真空中的光速=3.0×108 m/s)( ) A.氢原子从高能级跃迁到基态时,会辐射γ射线 B.氢原子处在n=4能级,会辐射可见光
C.氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,辐射的光具有显著的热效应
D.氢原子从高能级向n=2能级跃迁时,辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为1.89eV
16.两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播,两列波的振动方向均沿y轴。某时刻两波的波面如图所示,实线表示P波的波峰、Q波的波谷;虚线表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c为三个等间距的质点,d为b、c中间的质点。下列判断正确的是( ) A.质点a的振幅为2A B.质点b始终静止不动 C.图示时刻质点c的位移为0 D.图示时刻质点d的振动方向沿-y轴
非选择题部分
二、
非选择题(本题共7小题,共55分)
17.(5分)
(1)用图1所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时,除了图中已给出的实验器材外,还需要的测量工具有_______(填字母);
A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 D.弹簧测力计
(2)用图2所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时,释放重物前有下列操作,其中正确的是_______(填字母);
A.将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上 B.手提纸带任意位置 C.使重物靠近打点计时器
(3)图3是小球做平抛运动的频闪照片,其上覆盖了一张透明方格纸。已知方格纸每小格的边长均为0.80cm。由图可知小球的初速度大小为______m/s(结果保留两位有效数字)
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18. (5分)
(1)小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻Rx,正确的操作顺序是_____(填字母); A.把选择开关旋转到交流电压最高档
B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点 C.把红、黑表笔分别接在Rx两端,然后读数
D.把选择开关旋转到合适的档位,将红、黑表笔接触 E.把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“-”插孔, 用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指0
(2)小明正确操作后,多用电表的指针位置如图所示,则Rx=______
(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大,采用伏安法测量。
现有实验器材如下:电源(电动势3V,内阻可忽略),电压表(量程3V,内阻约为3k),多用电表(2.5mA挡、25mA挡和250mA挡,对应的内电阻约为40,4和0.4),滑动变阻器Rp(0—10),定值电阻Ro(阻值10),开关及导线若干。
测量铅笔芯的电阻Rx,下列电路图中最合适的是_____(填字母),多用电表选择开关应置于_____挡。
19.(9分)可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游玩。如图所示,有一企鹅在倾角为37o的斜冰面上,
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先以加速度α=0.5m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t=8s 时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25,已知sin37o=0.6,cos37o=0.8 。求: (1)企鹅向上“奔跑”的位移大小; (2)企鹅在冰面上滑动的加速度大小;
(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。(计算结果可用根式表示)
20. 如图所示,一轨道由半径为2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可调的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为0.2kg的小球从A点无初速释放,经过圆弧上B点时,传感器测得轨道所受压力大小为3.6N,小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍,然后从C点水平飞离轨道,落到水平地面上的P点,P、C两点间的高度差为3.2m。小球运动过程中可视为质点,且不计空气阻力。 (1)求小球运动至B点的速度大小;
(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;
(3)为使小球落点P与B点的水平距离最大,求BC段的长度;
(4)小球落到P点后弹起,与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%,
碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求小球从C点飞出到最后静止所需的时间。
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21.(4分)【加试题】(1)细丝和单缝有相似的衍射图样。在相同条件下,小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ,在光屏上形成的衍射图样如图1中a和b所示。已知细丝Ⅰ的直径为0.605mm,现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径,如图2所示,细丝Ⅱ的直径为_______mm。图1中的_______(填“a”或“b”)是细丝Ⅱ的衍射图样。
(2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,尝试用单缝和平面镜做类似实验。单缝和平面镜的放置如图3所示,白炽灯发出的光经过滤光片成为波长为λ的单色光照射单缝,能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹。小明测得单缝与镜面延长线的距离为h,与光屏的距离为D,则条纹间距△x=_____。随后小明撤去平面镜,在单缝下方A处放置同样的另一单缝,形成双缝结构,则在光屏上______(填“能”或“不能”)观察到干涉条纹。
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22.(10分)【加试题】压力波测量仪可将待测压力波转换为电压信号,其原理如图1所示。压力波p(t)进入弹性盒后,通过与铰链O相连的“-|”型轻杆L,驱动杆端头A处的微型霍尔片在磁场中沿x轴方向做微小振动,其位移x与压力p成正比(x=αp,α>0)。霍尔片的放大图如图2所示,它由长×宽×厚=α×b×d、单位体积内自由电子数为n的N型半导体制成。磁场方向垂直于x轴向上,磁感应强度大小为B=B0(1-β|x|),β>0。无压力波输入时,霍尔片静止在x=0处,此时给霍尔片通以沿C1C2方向的电流I,则在侧面上D1 、D2两点间产生霍尔电压Uo。
(1)指出D1 、D2两点哪点电势高;
(2)推导出U0与I、B0之间的关系式(提示:电流I与自由电子定向移动速率v之间关系为
I=nevbd,其中e为电子电荷量);
(3)弹性盒中输入压力波p(t),霍尔片中通以相同电流,测得霍尔电压UH随时间t变
化图像如图3。忽略霍尔片在磁场中运动产生的电动势和阻尼,求压力波的振幅和频率。(结果用Uo、U1、t0、α及β表示)
23. (10分)【加试题】如图所示,在竖直平面内建立xOy坐标系,在0≤x≤0.65m、y≤0.40m
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范围内存在一具有理想边界,方向垂直纸面向里的匀强磁场区域。一边长l=0.10m、质量m=0.02kg、电阻R=0.40的匀质正方形刚性导线框abcd处于图示位置,其中心的坐标为(0,0.65m)。现将线框以初速度vo=2.0m/s水平向右抛出,线框在进入磁场过程中速度保持不变,然后在磁场中运动,最后从磁场右边界离开磁场区域,完成运动全过程。线框在全过程中始终处于xOy平面内,其ab边与x轴保持平行,空气阻力不计。求: (1)磁感应强度B的大小;
(2)线框在全过程中产生的焦耳热Q;
(3)在全过程中,cb两端的电势差Ucb与线框中心位置的x坐标的函数关系。
2018年4月浙江省普通高校招生选考科目考试
参考答案:
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