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【满分100分,考试时间120分钟】
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分;各题中可能有一个选项是正确的,也可能有多个选项是正确的,全选对的得4分,漏选的得2分,选错或不答的得0分.) 1.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电动机内阻为R1。当开关闭合,电动机正常工作时,滑动变阻器接入电路中的电阻为R2,电动机两端的电压为U,通过电动机的电流为
I。电动机输出的机械功率P等于
A.UI B.I2R1 C.UI?I2R1 D.
EU
R1?R2?r2.如图所示,一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,
若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该A.使B的数值增大 B.使磁场以速度v=向上移动
C.使磁场以速度v=向右移动 D.使磁场以速度v=向左移动
mgqBmgqBmgqB3.如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线
AB对称,则
A.A点和B点的电势相同 B.C点和D点的电场强度相同
C.乙球右侧表面的电势高于左侧表面的电势 D.负电荷在A处的电势能小于在B处的电势能
4.如图所示,质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间,圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计,在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场。P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点,在P点有一质量为m,电量为q的带正电的小球,现给小球一初速度v0,使小球在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,
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则有关下列说法正确的是
A.小球通过P点时对轨道一定有压力
B.小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率 C.从P到Q点的过程中,小球的机械能一定增加
D.若mg> qE,要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面,速度
v应满足的关系
0
是:5gR?5qER5qER≤v0<6gR?。
mm点时的电势能
9.把火星和地球都视为质量均匀分布的球体.已知地球半径约为火星半径的2倍,地球质量
约为火星质量的10倍.由这些数据可推算出
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A.地球表面和火星表面的重力加速度之比为5: 1 B.地球表面和火星表面的重力加速度之比为10: 1 C.地球和火星的第一宇宙速度之比为5:1 D.地球和火星的第一宇宙速度之比为10:1
10.如图所示,两个倾角分别为30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上,两斜面间距大于小球直径,斜面高度相等.有三个完全相同的小球a、b、c,开始均静止于同一高度处,其中b小球在两斜面之间,a、c两小球在斜面顶端.若同时由静止释放a、b、c小球到达该水平面的时间分别
D.若是非匀强磁场,则环上升高度小于h
二、实验填空题(共16分。13题,每空2分,共8分;14题,(1)每空1分,共3分,(2)5分,共8分。)
13.伽利略在《两种新科学的对话》一书中,提出猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图(a)所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下:
①让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角为θ的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流 到量筒中;
②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流均匀稳定); ③记录下量筒收集的水量V; ④改变滑块起始位置离挡板的距离,重复以上操作;
⑤测得的数据见表格。 (1)(单选题)该实验利用量筒中收集的水量来表示( )
A.水箱中水的体积 B.水从水箱中流出的速度 C.滑块下滑的时间 D.滑块下滑的位移
(2)小组同学漏填了第3组数据,实验正常,你估计这组水量V= mL;若保持倾角θ不变,增大滑块质量,则相同的s,水量V将 (填“增大”“不变”或“减小”);若保持滑块质量不变,增大倾角θ,则相同的s,水量V将 (填“增大”“不变”或“减小”) 14.(8分)某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一
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电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
(1)为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选
用 。(以上均填器材代号)
(2)为达到上述目的,请在线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。 三、计算题(本题5小题,共36分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 15.(6分)将物体由地面上方某一点以4m /s的初速度竖直向上抛出(不计空气阻力).已知
2
物体在落地前的最后1s内的位移为3m。g取10m/s 求:(1)抛出点距地的高度为多少;
(2)物体从抛出到落地所用的时间为多少.
-8-8
16.(6分)如图所示,正电荷QA=3×10C,负电荷QB=3×10C,A,B两球相距5cm,在水平
方向外电场作用下,A,B保持静止,悬线竖直,求A,B连线中点场强。(两带电小球可
看作质点,k=9.0×109Nm2/c2)
17. (6分)在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合电键S,将滑动
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变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。(电表为理想电表)求: (1)电源内阻和电源电动势为多少 (2)电源的最大输出功率为多少
18.(8分) 光滑的长轨道形状如下图所示,底部为半圆型,半径为R,固定在竖直平面内.AB两质量相同的小环用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上.将AB两环从图示位置静止释放,A环离开底部2R.不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,求: (1)AB两环都未进入半圆型轨道前,杆上的作用力. (2)A环到达半圆型轨道最低点时,两环速度大小.
19.(10分)如图1所示, A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道, AB段、CD段均为半径R=1.6m的半圆,BC、AD段水平,AD=BC=8m。B、C之间的区域存在水平向右的有界
5-3-8
匀强电场,场强E=5×10V/m。质量为m=4×10kg、带电量q=+1×10C的小环套在轨道上。小环与轨道AD段的动摩擦因数为??1,与轨道其余部分的摩擦忽略不计。现使小环在D点8获得沿轨道向左的初速度v0=4m/s,且在沿轨道AD段运动过程中始终受到方向竖直向上、大小随速度变化的力F(变化关系如图2)作用,小环第一次到A点时对半圆轨道刚好无压力。
不计小环大小,g取10m/s。求: (1)小环运动第一次到A时的速度多大? (2)小环第一次回到D点时速度多大?
(3)小环经过若干次循环运动达到稳定运动状态,此时到达D点时速度应不小于多少?
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