全国三卷

全国三卷 满分: 班级:_________ 姓名:_________ 考号:_________ 一、单选题(共5小题) 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )1( A(开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B(开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C(开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D(开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )2( A(两个电势不同的等势面可能相交 B(电场线与等势面处处相互垂直 C(同一等势面上各点电场强度一定相等 D(将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的93( 倍。该质点的加速度为( ) A(B(C(D( 如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环，其两4( 端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰 好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为( ) B(C(mD(2m A( 平面OM和平面ON之间的夹角为30?，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在5( 匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30?角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为( ) A(B(C(D( 二、多选题(共6小题) 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯6( 泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( ) B(原、副线圈砸数之比为1:9 A(原、副线圈砸数之比为9:1 C(此时a和b的电功率之比为9:1D(此时a和b的电功率之比为1:9 如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m7( 的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速 度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则 ( ) A( B( C( D( ;两如图，M为半圆形导线框，圆心为O;N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O8(NM 导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OO的水平面上方有一匀强磁MN场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、 且过O和O的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( )MN A(两导线框中均会产生正弦交流电 B(两导线框中感应电流的周期都等于T C(在时，两导线框中产生的感应电动势相等 D(两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等 关于气体的内能，下列说法正确的是________。9( A(质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B(气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C(气体被压缩时，内能可能不变 D(一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E(一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速10( 为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15(8 m、14(6 m，P、Q开始振动 后，下列判断正确的是_____。 A(P、Q两质点运动的方向始终相同 B(P、Q两质点运动的方向始终相反 C(当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置 D(当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰 E(当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰 一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原11( 子核，下列说法正确的是_________。 A(核反应方程为 B(核反应方程过程中系统动量守恒 C(核反应过程中系统能量不守恒 D(核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 E(硅原子核速度的数量级为m/s，方向与质子初速度方向一致 三、实验题(共2小题) 12.某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨 的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直。 (1)在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭 合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。 (2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议: A(适当增加两导轨间的距离 B(换一根更长的金属棒 C(适当增大金属棒中的电流 其中正确的是 (填入正确选项前的标号) 13.某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为 0(010kg。实验步骤如下: (1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩 码)可以在木板上匀速下滑。 (2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端，其余N-n各钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位 置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。 (3)对应于不同的n的a值见下 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 。n=2时的s-t图像如图(b)所示:由图(b)求出此时小车 的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表。 (4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出:当物体 质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。 (5)利用a–n图像求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字，重力加速度 –2 取g=9(8 m?s)。 (6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是_______(填入正确选项前的 标号) A(a–n图线不再是直线 B(a–n图线仍是直线，但该直线不过原点 C(a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大 四、计算题(共5小题) 14.如图，在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R，BC弧的半径为。一小球在A点正上方与A相距处由静止 开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。 (1)求小球在B、A两点的动能之比; (2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。 15.如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化关系为1 ，式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B，方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水0 平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t时刻恰好以速度v越过MN，此后向右做匀速运00 动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求: (1)在t=0到t=t时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值;0 (2)在时刻t(t>t)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。0 16.一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活 塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏;大气压强p=75(0 cmHg。环境温度不变。0 17.如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍;在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线 的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏 角。 18.如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直:a和b相距l;b与墙之间也相距l;a的质量为m，b的质量为m，两物块与地面间的动摩擦因数相同，现使a以初速度向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞，重力加速度大 小为g，求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。 答案部分 1.考点:万有引力定律及其应用 试题解析:开普勒在研究计算第谷的天文观测资料的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未指出行星按照这些规律运动的原因，选项AC错误B正确;牛顿发现了万有引力定律， 选项D错误。 答案:B 2.考点:电势能、电势 试题解析:等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误;电场线与等势面垂直，B正确;同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误;将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低 电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误。 答案:B 3.考点:动能和动能定理 试题解析:设初速度为，末速度为，根据题意可得，解得，根据，可得，解得，代入可得，故A正 确。 答案:A 4.考点:共点力的平衡 试题解析:根据设悬挂小物块的点O’，圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形，根据几何知识可得，而一条绳子上的拉力相等，故T=mg，小物块受到两条绳子的拉力作用两力大小相等，夹角为120?，故受到的拉力合力等于mg,因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，处于静止作用，故拉力的合力等于小物块的重力，为mg， 所以小物块的质量为m，C正确 答案:C 5.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动 试题解析:根据题意，粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，则轨迹与ON相切，设切点为C点，入射点为B点，出射点为A点，粒子在磁场中的轨迹圆心为O’点，根据几何知识可得，则三角形O’AB为等边三角形，故 ，而 ，故CO’A为一条直线，所以?AOC为直角三角形，故粒子离 ，而半径公式 ，故距离为开磁场的出射点到O的距离为 答案:D 6.考点:电功率和焦耳定律理想变压器 试题解析:设灯泡的额定电压为,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为，副线圈两端电压为，故，根据，A正确B错误;根据公式 可得，由于由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得两者的 电功率之比为1:9，C错误D正确。 答案:AD 7.考点:动能和动能定理匀速圆周运动的向心力 试题解析:质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得，根据公式 ，联立可得 ，A正确B错误;在最低点重力和支持力的合力充当向心力，摩擦力水平，不参与向心力，故根据牛顿第二定律可得N-mg=ma，代入可 得 ，C正确D错误 答案:AC 8.考点:法拉第电磁感应定律 试题解析:当线圈进入磁场时，根据楞次定律可得，两线框中的感应电流方向为逆时针，根据可得过程中产生的感应电动势恒定，即电流恒定，不是正弦式交流电，A错误;当线圈进入磁场时，根据楞次定律可得，两线框中的感应电流方向为逆时针，当线框穿出磁场时，根据楞次定律可得线框中产生的感应电流为顺时针，所以感应电流的周期为其运动周期相等，为T，B正确，根据 可得线框在运动过程中的感应电动势相等，C正确;线圈N在完全进入磁场后由 时间内线圈的磁通量不变化，过程中没有感应电动势产生，即线圈N在0~ 和 ~T内由感应电动势，其余时间内没有，而线 圈M在整个过程中都有感应电动势，故即便电阻相等，两者的电流有效值不会相同，D错误 答案:BC 9.考点:热力学第一定律温度是分子平均动能的标志、内能 试题解析:质量与温度都相同的气体，虽然分子平均动能相同，但是可能是不同的气体，则其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子动能不一定相同，A错误;宏观运动和微观运动没有惯性，所以宏观运动动能大，内能不一定大，B错误;根据可知如果等温压缩，则内能不变，等呀膨胀，温度增大，内能一定增大，CE正确;理想气体的分子势能为 零，所以理想气体的内能等于分子功能，而分子动能和温度有关，D正确 答案:CDE 10.考点:横波的图像波速、波长和频率(周期)的关系 试题解析:根据题意信息可得，v=16m/s，故波长为，找P点关于S点的对称点P’，根据对称性可知P’和P的振动情况完全相同，P’Q两点相距 ，为斑驳长的整数倍，所以两点为反相点，故P’Q两点振动方向始终相反，即PQ两点振动方向始终相反，A错误B正确;P点距离S点 ，当S恰好通过平衡位置向上振动时，P点在波峰，同理Q点相距S点 ，当S恰好通过 平衡位置向下振动时，Q点在波峰，DE正确 答案:BDE 11.考点:核力、核反应方程结合能、质量亏损 试题解析:根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程，A正确;过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确;核反应过程中系统能量守恒，C错误;由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，质量数是一种近似处理的结果，D错误;由动量守恒可知，，解得 5 ，故数量级约为10 m/s，故E正确。 答案:ABE 12.考点:安培力、安培力的方向 试题解析:(1)如图所示，注意滑动变阻器的接法是限流接法 可得适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安(2)根据公式 培力，根据动能定理 可知金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，AC正确;若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间 的宽度不变，所以对最后的速度没有影响，B错误 答案:(1)如图所示;(2)AC 13.考点:实验:验证牛顿运动定律 试题解析:(3)因为小车做初速度为零的匀加速直线运动，故将(2，0.78)代入可得a=0.39m/s? (4)根据描点法可得如图所示图线 (5)根据牛顿第二定律可得，代入m=0.010kg，n=1、2、3、4、5，以及相应的加速度求可得 (6)因为如果不平衡摩擦力，则满足F-f=ma的形式，所以故直线不过原点，但仍是直线， A错误B正确;随着n的增大，小车的总质量在增大，故直线的斜率变大，故C正确 答案:(3)0(39;(4)如图所示;(5)0(45;(6)BC 14.考点:匀速圆周运动的向心力动能和动能定理 试题解析:(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为，由机械能守恒可得 ? 设小球在B点的动能为，同理有? 由??联立可得? (2)若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力N应满足 ? 设小球在C点的速度大小为VC，根据牛顿运动定律和相信加速度公式有? 联立??可得 ? 根据机械能守恒可得 ? 根据??可知，小球恰好可以沿轨道运动到C点 答案:(1);(2)小球恰好可以沿轨道运动到C点 15.考点:匀强磁场中的安培力法拉第电磁感应定律 试题解析:(1)在金属棒未超过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为? 设在从t时刻到的时间间隔内，回路磁通量的变化量为，流过电阻R的电荷量为 ? 根据法拉第电磁感应有 根据欧姆定律可得? 根据电流的定义可得? 联立????可得? 根据?可得在t=0到t=的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为? (2)当t>t0时，金属棒已越过MN，由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有f=F? 式中f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力，设此时回路中的电流为I，F的大小为 ? 此时金属棒与MN之间的距离为? 匀强磁场穿过回路的磁通量为? 回路的总磁通量为? 式中仍如?式所示，由????可得在此刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量为 ? 在t到的时间间隔内，总磁通量的改变 ? 由法拉第电磁感应定律可得，回路感应电动势的大小为? 由欧姆定律有 ? 联立?????可得 答案:(1);(2) 16.考点:气体实验定律 试题解析:设初始时，右管中空气柱的压强为，长度为;左管中空气柱的压强为 ，长度为。活塞被推下h后，右管中空气柱的压强为，长度为;左管中空气柱的压强为，长度为。以cmHg为压强单位，由题给条件得 根据玻意耳定律 联立解得 根据题意可得， ，解得根据玻意耳定律可得 答案: 17.考点:折射率 试题解析:折球半径为R，球冠底面中心为O’，连接OO’，则，令 则 ，即 根据题意 所以 设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示，设光线M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为i’，反射角为i’’，玻璃折射率为n，由于?OAM为等边三角形，由I=60? 根据 代入可得r=30? 作底面在N点的法线NE，由于 ，由i’=30? 根据反射定律可得i’’=30? 连接ON，由几何关系可知，故有 故可得 于是 为反射角，ON为反射光线，这一反射光线经球面再次折射后不改变方向，所 以，经一次反射后射出玻璃球的光线相对于入社光线的偏角β为 答案: 18.考点:弹性碰撞和非弹性碰撞 试题解析:设物块与地面间的动摩擦因数为μ，若要物块a、b能够发生碰撞，应有 ，即 设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1，由能量守恒可得 ，设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1、v2，根据动量守恒和能量守恒可得 联立可得 根据题意，b没有与墙发生碰撞，根据功能关系可知， 故有 综上所述，a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件是 答案: