<img src=" 的距离,则 A.甲球用的时间比乙球长 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 【答案】BD f kR 【解析】由已知 设 ① 则受力分析得 F合 mg f F合 ma ②③4m R3 ④3ka g 43由①②③④得 R2 m m 甲 乙 a a 由可知 C 错 甲乙甲乙由 v-t 图可知甲乙位移相同,则 第 5 页 共 15 页 5v甲 v乙 t甲 t乙 B 对 A 错 W克服 =f x D 对 x甲 x乙 f甲 f乙 由功的定义可知 W乙克服 W则甲克服 20.法拉第圆盘发动机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片 P、Q 分别 与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中.圆盘旋转时,关 21cnjy.com 于流过电阻 R 的电流,下列说法正确的是 A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定 B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿 a 到 b 的方向流动 C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化 D.若圆盘转动的角速度变为原来的两倍,则电流在 R 上的热功率也变为原来的 2 倍【答案】AB 【解析】将圆盘看成无数幅条组成,它们都在切割磁感线从而产生感应电动势,出现感应电 流:根据右手定则圆盘上感应电流从边缘向中心,则当圆盘顺时针转动时,流过电 21*cnjy*com 阻的电流方向从 a 到 b 1E BLV BL2 由法拉第电磁感应定律得感生电动势 A 对,C 错 21E2 RB2 L42 变为 2 倍时,P 变为原来的 4 倍 P 由得当4P R21.如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于 O 点,另一端与小球相连.现将 小球从 M 点由静止释放,它在下降的过程中经过了 N 点,已知在 M、N 两点处,弹簧 πONM OMN 对小球的弹力大小相等.且 ,在小球从 M 点运动到 N 点的过程中 2A.弹力对小球先做正功后做负功 B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零 D.小球到达 N 点时的动能等于其在 M、N 两点的重力势能差 第 6 页 共 15 页 6【答案】BCD 【解析】由题意可知在运动过程中受力如下 小球的位移为 MN M A 则从 弹簧处于压缩态,则弹力做负功 A B 从从弹簧从压缩变为原长,弹力做正功 B N 弹簧从原长到伸长,弹力做负功,则 A 错 在 A 点受力如下 a g F mg 则即,B 对 合在 B 点弹簧处于原长则受力如下 FP =F Vcos=0 ,C 对 在 A 点时, 垂直于杆,则 弹弹弹从 M 到 N 小球与弹簧机械能守恒,则 Ek增 EP减 E 0 E EP重N EP弹N EP弹M 即kN P重M 由于 M、N 两点弹簧弹力相同,由胡克定律可知,弹簧形变量相同,则 EP弹N E EP重M E EP弹M ,即 P重N ,D 对. KN 第Ⅱ卷 三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分.第 22~32 题为必考题.每个试题考生都 【版权所有:21 教育】 必须作答.第 33~40 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题(共 129 分) 22.(6 分) 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a)所示:轻弹簧放置在光滑水 平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连 接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压 缩后的弹性势能. 第 7 页 共 15 页 7图 a ⑴ 实验中涉及到下列操作步骤: ①把纸带向左拉直 ②松手释放物块 ③接通打点计时器电源 ④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是 (填入代表步骤的序号). ⑵ 图(b)中 M 和 L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计 时器所用交流电的频率为 50Hz.由 M 纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中 m / s 物块脱离弹簧时的速度为 .比较两纸带可知, (填“M”或“L”) 【来源:21·世纪·教育·网】 纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大. 【答案】⑴④①③② ⑵1.29 M【解析】:⑴略 2.58 2.57 v 102 1.29m / s ⑵脱离弹簧后物体应该匀速直线运动,则 0.04 由能量守恒可知,物体的末动能越大,则弹簧被压缩时的弹性势能越大, EPL E则PM 23.(9 分) 某同学利用图(a)所示电路测量量程为 2.5V 的电压表 的内阻(内阻为数千欧姆),可 V○R99999.9 50 ),滑 供选择的器材有:电阻箱 R(最大阻值 ),滑动变阻器 1 (最大阻值 R动变阻器 2 (最大阻值 5k ),直流电源 E(电动势 3V),开关 1 个,导线若干. 图 a 第 8 页 共 15 页 8实验步骤如下: ①按电路原理图(a)连接线路; ②将电阻箱阻值调节为 0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭 合开关 S; ③调节滑动变阻器,使电压表满偏 ④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为 2.00V,记下电阻 箱的阻值. 回答下列问题: R R (填“ 1 ”或“ 2 ”). ⑴实验中应选择滑动变阻器 ⑵根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线. 图 b 630.0 ⑶实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 变,计算可得电压表的内阻为 ,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不 (结果保留到个位). ⑷如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为 (填 21 世纪教育网版权所有 正确答案标号). 100A 250A 500A C. A. B. D. 1mA R【答案】⑴ 1⑵⑶ 2520 ⑷ D 【解析】⑴实验原理类比于半偏法测电表内阻 电压表所在支路的总电压应该尽量不变化,即滑动变阻器选最大阻值小的即选 R1⑵ 略 ⑶ 近似认为电压表所在电路的总电压不变,且流过电压表与变阻箱的电流不变, 22.5 2 R 4R 2520 则VRV RU满 2.5 I = 1mA ⑷ 由欧姆定律可知, 满R2520 24.(12 分) 第 9 页 共 15 页 9如图,水平面(纸面)内间距为 l 的平行金属导轨间接一电阻,质量为 m、长度为 l 的金属 t 0 杆置于导轨上. 时,金属杆在水平向右、大小为 F 的恒定拉力作用下由静止开始运 t动. 0 时刻,金属杆进入磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在 磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好, 21 教育名师原创作品 两者之间的动摩擦因数为 .重力加速度大小为g.求 ⑴ 金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小; ⑵ 电阻的阻值. Blt0 E R F mg 【答案】⑴ ⑵mB2l2t0 m0 ~ t 【解析】⑴ 由题意可知 0 时间内受力分析如下 F合 F f f mg ①②F合 ma 物体做匀加速直线运动 ③v物体匀加进入磁场瞬间的速度为 ,则 v at ④0E Blv 由法拉第电磁感应定律可知 ⑤由①②③④⑤可得 Blt0 E F mg ⑥m⑵ 金属杆在磁场中的受力如下即 由杆在磁场中匀速直线运动可知 F F安 f 0 f mg ⑦⑧F安 BIl E由安培力可知 ⑨I 由欧姆定律可知 ⑩R第 10 页 共 15 页 10 B2l2t0 m由⑥⑦⑧⑨⑩可知 R 25.(20 分) 轻质弹簧原长为 2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为 5m 的物体由静止释放, 当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为 l,现将该弹簧水平放置,一端固定在 A 点,另一端与 物块 P 接触但不连接.AB 是长度为 5l 的水平轨道,B 端与半径 l 的光滑半圆轨道 BCD 相 0.5 切,半圆的直径 RD 竖直,如图所示,物块 P 与 AB 间的动摩擦因数 .用外力推动物 块 P,将弹簧压缩至长度 l,然后放开,P 开始沿轨道运动,重力加速度大小为 g. ⑴若 P 的质量为 m,求 P 到达 B 点时的速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到 AB 上的 位置与 B 点之间的距离; ⑵若 P 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求 P 的质量的取值范围. E【解析】⑴地面上, P重 转化为 EE, 机 守恒 P弹 E EP弹 ∴P重 5mgl E P ,此时弹簧长度为 l E E Q A B :能量守恒: PKB 15mgl mvB2 mg 4l vB 6gl 即211B D mg 2l mv2 mv2 v 2gl :动能定理: DBD22此后,物体做平抛运动: 14l y 2l gt2 t 2gx vDt 2 2l v 6gl ∴B 点速度 ,落点与 B 点距离为 2 2l B⑵假设物块质量为 m ' E E' Q' A B 则:能量守恒: pKB 15mgl m'vB' 2 m'g 4l 25mgl v' 2 2gl 解得: Bm' 5v' ≥0 v' 2 ≥0 m'≤ m若要滑上圆弧,则 ,即 ,解得 BB2若要滑上圆弧还能沿圆弧滑下,则最高不能超过 C 点 E Q' E 此时 假设恰好到达C 点,则根据能量守恒: ppc 5mgl m'g 4l m'gl 5m' m 解得: 3第 11 页 共 15 页 11 5m'≥ m 故若使物块不超过 C 点, 35352m≤ m'≤ m综上: (二)选考题:共 45 分.请考生从 3 道物理题,3 道化学题,2 道生物题中,每科任选一 21 教育网 道作答,如果多做则每科按所做的第一题计分. 33.【物理——选修 3-3】(15 分) ⑴(5 分)一定量的理想气体从状态 a 开始,经历等温或等压过程 ab、bc、cd、da 回到原状 态,其 p-T 图像如图所示.其中对角线 ac 的延长线过原点 O.下列判断正确的 是.(填正确答案标号.选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分.每选错一个扣 3 【来源:21cnj*y.co*m】 分,最低得分为 0 分) A.气体在 a、c 两状态的体积相等 B.气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能 C.在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D.在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E.在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功 ⑵(10 分)一氧气瓶的容积为 天消耗 1 个大气压的氧气 3 ,开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压.某实验室每 0.08m 3 .当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时,需重新充 0.36m 气.若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天. 【答案】(1)ABE (2)4 天 【解析】⑴ A: PV nRT nR P T VP kT V V 即体积 V 不变, ac第 12 页 共 15 页 12 B:理想气体内能是温度 T 的函数 T T E E 而故acacC:cd 过程为恒温升压过程,外界对系统做正功,但系统内能不变,故放热,放热 Q W 量外D:da 过程为恒压升温过程,体积增加,对外做功,故吸热 Q W E 但吸热量 外內Q W 故外W PV nRTbc E:bc 过程恒压降温,体积减小 W ' P'V ' nRT da 过程 da T T 因为 bc da W W ' 故⑵瓶中气体量 PV 20atm0.08m3 1.6atmm3 剩余气体量 P V 2atm0.08m3 0.16atmm3 剩剩P V用 1atm0.36m3 0.36atmm3 每天用量 用1.6 0.16 n 4 (天) 0.36 34.【物理——选修 3-4】(15 分) ⑴(5 分)关于电磁波,下列说法正确的是 .(填正确答案标号,选对 1 个得 2 分, 选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分.每选错一个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失 ⑵(10 分)一列简谐横波在介质中沿 x 轴正向传播,波长不小于 10cm.O 和 A 是介质中平 x 0 x 5cm 和t 0 时开始观测,此时质点 O 的位移为 衡位置分别位于 处的两个质点. 1y 4cm t s t 1s 时,质 ,质点 A 处于波峰位置; 时,质点 O 第一次回到平衡位置, 321·世纪*教育网 点 A 第一次回到平衡位置.求 (ⅰ)简谐波的周期、波速和波长; (ⅱ)质点 O 的位移随时间变化的关系式. 【答案】 ⑴ABC T=4s v 7.5cm / s 30cm ⑵(i) 2521y 0.08sin( t ) y 0.08cos( t ) (ii) 或者 63【解析】(1)A 选项,电磁波在真空中传播速度不变,与波长/频率无关 B 选项,电磁波的形成即是变化的电场和变化的磁场互相激发得到 C 选项,电磁波传播方向与电场方向与磁场方向垂直 D 选项,光是一种电磁波,光可在光导纤维中传播 第 13 页 共 15 页 13 E 选项,电磁振荡停止后,电磁波仍会在介质或真空中继续传播 t 0s (2)(i) 时,A 处质点位于波峰位置 t 1s 时,A 处质点第一次回到平衡位置 T1s T=4s ,可知 41t s 时,O 第一次到平衡位置 3t 1s 时,A 第一次到平衡位置 2sx 5cm 可知波从 O 传到 A 用时 ,传播距离 3xv 7.5cm / s vT 30cm ,波长 故波速 ty Asin( t0 ) (ii)设 2 T2 rad/s 可知 又由 1t s 3y 4cm y 0 ,t 0s 时, ;,50 A 8cm 代入得 ,再结合题意得 62521y 0.08sin( t ) y 0.08cos( t ) 故或者 6335.【物理——选修 3-5】(15 分) ⑴(5 分)在下列描述核过程的方程中,属于 衰变的是 于裂变的是 ,属于聚变的是 .(填正确答案标号) ,属于 衰变的是 ,属 00A.146C 14 N + 1e B. 3125P 32S+ 1e 716 C. 238 U 234Th + 42 He D.174 N + 42 He 17O+ 11H 92 90 8E. 235 U + 01n 140Xe + 94Sr + 201n F. 31H + 2 H 42 He + 0 n 192 54 38 1⑵(10 分)如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的 3m / s 小孩和其前面的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面 的速度向斜面 (h 小于斜面体 m 10kg ,小孩与滑板 h 0.3m 体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为 m 30kg g 10m / s2 的高度).已知小孩与滑板的总质量为 始终无相对运动.取重力加速度的大小 ,冰块的质量为 12www-2-1-cnjy-com .(ⅰ)求斜面体的质量; (ⅱ)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? ⑵(ⅰ)规定水平向左为正 【解析】⑴ 衰变 C 衰变 AB 裂变 E 聚变 F 对小冰块与鞋面组成的系统 m v = m +M v 由动量守恒: 冰冰冰共121m冰v冰2 = m +M v2 m gh 由能量守恒: 冰共冰2第 14 页 共 15 页 14 v 1m / s M 20kg 解得 共(ii)由动量守恒 m +M v Mv m v 冰共12M冰m11m冰v冰2 = MvM2 m冰vm2 由能量守恒 22vM 2m / svm 1m / s 联立解得 对小孩和冰块组成的系统: 0 m冰v冰 m小v小 v 1m / svm v小 1m / s 解得 小即两者速度相同 故追不上 第 15 页 共 15 页 15
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