(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错、多选或不选的得0分。)
1.下列说法正确的是( )
A.牛顿力学适用于任何情况下的任何物体
B.若物体所受合力为零,则其机械能一定守恒
C.若汽车转弯时速度过大,可能会因离心运动造成交通事故
D.若一个系统动量守恒,则此系统内每个物体所受的合力一定都为零
2.
如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框
,
边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
A. 线框中产生的感应电流方向为
B. 线框中产生的感应电流逐渐增大
C. 线框
边所受的安培力大小恒定
D. 线框整体受到的安培力方向水平向右
3.
使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势,得到广泛应用。如图所示,若水柱截面积为S,水流以速度v垂直射到被切割的钢板上,之后水速减为零,已知水的密度为
,则水对钢板的冲力为( )
A.
B.
C.
D.
4. 质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧,静置于光滑水平桌面上,当用板挡住小球A而只释放B球时,B球被弹出落到距桌边水平距离为s的地面上,如图所示.若再次以相同力压缩该弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,则B球的落地点距桌边( )
A.
B.
s C.
s D.
s
5
.在如图所示电路中,三个灯泡完全相同,电感的直流电阻和灯泡电阻相等。闭合开关S,电路稳定后,将开关S断开,下列对于S断开后各元件说法中正确的是( )
A.灯泡A1突然熄灭 B.灯泡A1先闪亮一下再逐渐熄灭
C.灯泡A2逐渐熄灭 D.灯泡A3逐渐熄灭
6.如图所示,O处为地心,卫星1环绕地球做匀速圆周运动,卫星2环绕地球运行的轨道为椭圆,两轨道不在同一平面内。已知圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴,且地球位于椭圆轨道的一个焦点上,引力常量为G,地球的质量为M,卫星1的轨道半径为R,卫星1的运转速度为v0,关系为
。下列说法正确的是( )
A.卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期
B.如果卫星1的加速度为a,卫星2在P点的加速度为
,则
C.卫星2在Q点的速度
D.卫星2在P、Q点的速度大小关系为
7. 如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小( )
A.
B.
C.
D.
8. 如图所示的圆锥摆中,摆球A在水平面上做匀速圆周运动,关于A的受力情况,下列说法中正确的是( )
A. 摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B. 摆球A受拉力和向心力的作用
C. 摆球A受拉力和重力的作用
D. 摆球A受的重力和拉力的合力充当向心力
9、如图,在平面直角坐标系
的第一象限内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的
点,以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场,设入射速度方向与y轴正方向的夹角为
。当
时,粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则( )
A
.
粒子一定带正电
B. 当
时,粒子也垂直x轴离开磁场
C. 粒子入射速率为
D.
粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
10.光滑水平面有A、B两个物块,质量分别为2m和m,初始时用处于原长状态下的弹簧相连,现在给物块A一个水平向右的初速度
。水平面右侧有一墙面,已知经过时间t,物块B第一次达到最大速度,且恰好到达墙壁处,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.弹簧的最大弹性势能是
B.物块B的最大速度是
C.初始时物块B离墙面的距离是
D.初始时物块B离墙面的距离是
二、实验题:本题共2小题,每空2分,共20分
11. 如图所示的装置中,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上.O点到A球球心的距离为L.使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线的夹角为α,A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.
(1)图中x应是B球做________(从“平抛”、“自由落体”、“圆周”中三选一)运动的水平位移大小.
(2)为了探究碰撞中的守恒量,在已知重力加速度g的条件下,还需要测得的七个物理量是________________(填写题目中所给物理量符号).
(3)用测得的物理量表示:mAvA=______;mAvA′=______;mBvB′=________.
12. 实验小组为了测量某电阻的阻值。
(1)先用万用表粗测,将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,按照正确的操作步骤得到如图所示的示数,则该电阻的阻值为_________Ω。
(2)同学们继续使用学生电源(10V)组装如图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电表量程及内阻)
A.电压表V1(0—15V,15kΩ)
B.电压表V2(0—3V,3kΩ)
C.电流表A1(0—3A)
D.电流表A2(0—0.6A)
E.滑动变阻器R1(0—10Ω)
F.滑动变阻器R2(0—100Ω)
(3)要求电压从零开始连续可调,在虚线方框中画出实验电路图_________。
(4)应选择电压表_________,电流表_________,滑动变阻器_________。(填器材前字母)
【答案】
①. 20
②.
③. A
④. D
⑤. E
三、计算题(本题共3小题,共34分。解答时应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。说明:计算题解法不唯一,逻辑关系正确即给相应分数)
13.(10分)某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出,经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成
两部分,质量分别为
和m,其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)该物体抛出时的初速度大小
;
(2)炸裂后瞬间B的速度大小
;
(3)
落地点之间的距离d。
14.(10分) 如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=3Ω的电阻,导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T,导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导体棒电阻r=1Ω,导轨的电阻可忽略不计,在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:
(1)感应电流I的大小并说明方向;
(2)导体棒两端MN间的电压大小;
(3)导体棒所受安培力的大小并说明方向。
15.(14分)如图所示:质量为2kg的滑块A由半径
的光滑四分之一圆弧的端静止开始下滑,A经过圆弧底端与静止的质量为1kg的滑块B发生正碰,碰撞时间极短,碰撞后滑块B在水平轨道上运动,经过
停止,已知滑块A、B与水平轨道的动摩擦因数均为
,不计空气阻力,重力加速度
;求:
(1)两滑块碰撞过程损失的机械能;
(2)两滑块停止运动时的间距。
参考答案:
1—7 CDBDC DD
8.CD 9.ACD 10.AC
11.【答案】
①. 平抛
②. mA、mB、α、β、H、L、x
③.
④.
⑤.
12.【解析】
【详解】(1)[1]该电阻的阻值为20×1Ω=20Ω。
(2)(3)[2][3][4][5]电源电压为10V,则电压表选择A;电路中最大电流
电流表选择D;滑动变阻器要接成分压电路,则应该选择阻值较小的E;因待测电阻R为小电阻,则采用电流表外接,电路如图:
13.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)物体竖直上抛至最高点时速度为0,由运动学公式
可得
(2)爆炸瞬间水平方向动量守恒,爆炸前总动量为0。A速度为v,设B速度为vB,由动量守恒定律得
解得
即大小为2v
(3)根据竖直上抛运动的对称性可知下落时间与上升时间相等为t,则A的水平位移
B的水平位移
所以落地点A、B之间的距离
14【答案】(1)
,逆时针;(2)
;(3)
,水平向左
【解析】
【详解】(1)由右手定则可以判定感应电流的方向为N指向M(或逆时针);导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为
由闭合电路欧姆定律可得,回路中的感应电流大小为
(2)导体棒两端MN间的电压大小为
(3)由左手定则可知导体棒所受安培力方向水平向左;安培力的大小为
15.【答案】(1)5.25J;(2)1.375m
【解析】
【详解】(1)滑块A到达底端的速度为
,有
物块B运动后,由牛顿第二定律有
设物体B碰后速度为
,A物体碰后速度为
,对于物体B来说碰后做匀减速直线运动,有
由于物体A和B碰撞时间极短,所以碰撞过程系统近似动量守恒,有
碰撞过程中能量守恒,有
解得
(2)物体B碰后
运动时间为
,有
物体A碰后,由牛顿第二定律有
设物体A碰后的位移为
,有
两者停止之间的距离为
,有
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