理科综合能力测试(物理部分)答案详解
(本试卷物理分值分布:力学49分、电磁学46分、热学/光学15分、原子物理学0分)
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
14.(电磁学)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?
A .电阻定律
B .库仑定律
C .欧姆定律
D .能量守恒定律
【解析】当线圈与磁体间有相对运动时,根据"来拒去留”可知,磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动,
有外力对系统做了功,导致其他形式的能转化为线圈的电能;当导体做切割磁感线运动时,安培力总是阻碍导体的运动,导体克服安培力做,把其他形式的能转化为电能,所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现,故D 正确.
【答案】D
【分析】考察对楞次定律的理解.根据"来拒去留”可知,线圈与磁体间的相对运动过程中存在能量的转化.15.(力学)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火,沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金 B .a 火>a 地>a 金 C .v 地>v 火>v 金 D .v 火>v 地>v 金 【解析】行星绕太阳运动时,万有引力提供向心力,设太阳的质量为M ,行星的质量为m ,行星的轨道半 径为R ,根据牛顿第二定律有: R v m ma R Mm G 22==可得向心加速度为2R M G a =,线速度为R GM v =.由已知R 金 【答案】A 【分析】行星绕太阳做匀速圆周运动,由太阳的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列式分析距离关系、线速度关系及加速度关系. 16.(力学)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图 所示.两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则 A .12=F F , B .12F F , C .1213==22 F mg F ,D .1231==22F mg F mg ,【解析】将重力进行分解如图A16所示,根据几何关系可得 mg mg F 2330cos 1== ,mg mg F 2 130sin 2== ,故D 正确.图A16 【答案】A 【分析】将重力进行分解,根据几何关系求解圆筒对斜面I 、II 压力的大小. 17.(力学)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始 终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为 A .2kg B .1.5kg C .1kg D .0.5kg 【解析】根据动能定理可得k E mah Δ=,得斜率的大小为h E ma k Δ= .设物体受到与运动方向相反的外力为F ,上升过程中,N 12N 3 3672Δ111=-===+h E ma F mg k , 下落过程中,N 8N 3 2448Δ222=-== =-h E ma F mg k ,解得kg 1=m . 【答案】C 【分析】根据动能定理得到图象的斜率表示的物理量,再根据牛顿第二定律列方程求解质量. 18.(电磁学)如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12 B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限. 粒子在磁场中运动的时间为 A .5π6m qB B .7π6m qB C .11π6m qB D .13π6m qB 【解析】粒子在磁场中的运动轨迹如图A18所示,粒子在第二象限的运动时间为 qB m qB m t 2ππ2411=⨯=第一象限的磁感应强度为第二象限磁感应强度的一半,根据qB mv R π= 可知,其运动半径为第二象限的2倍,即122R R =,根据几何关系可得2 1cos 212=-= R R R θ,得3π=θ,所以粒子在第一象限的运动时间为qB m B q m t 32π2 π2612=⨯=所以粒子在磁场中运动的时间为qB m qB m qB m t t t 67π32π2π21=+=+= .图A18 【答案】A 【分析】画出粒子在磁场中的运动轨迹,求出轨迹对应的圆心角,再根据周期公式求解. 19.(电磁学)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两 相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是 【解析】A 、B :金属棒滑动过程中,系统水平方向动量守恒,根据动量守恒定律可得mv mv 20=,得2 0v v =,所以ab 的速度逐渐减小,cd 的速度逐渐增大,相对速度越来越小,最后为零,则安培力逐渐减小、加速度逐渐减小到零,故A 正确、B 错误; C 、 D :设两根导体棒的总电阻为R ,由于R v v BL I )(21-=,二者的速度之差越来越小,最后速度之差为0,则感应电流越来越小,最后为零,故C 正确、D 错误. 【答案】AC 【分析】根据动量守恒定律分析最终的速度大小,根据受力情况确定速度变化情况;根据导体棒切割磁感 应线产生的感应电动势大小和闭合电路的欧姆定律分析电流强度的变化. 20.(力学)如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传 感器相连,细绳水平.t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出 A .木板的质量为1kg B .2s~4s 内,力F 的大小为0.4N C .0~2s 内,力F 的大小保持不变 D .物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 【解析】A :根据图象可知物块与木板之间的滑动摩擦力为2N .0=滑f .在t =4s 后撤去外力,此时木板在水 平方向上只受到滑动摩擦力的作用,根据图象可知此时木板的加速度大小为22s /m 2.0=a ,根据牛顿第二定律有2ma f =滑,所以木板的质量为kg 1=m .故A 正确. B :2s 〜4s 内,根据图象可知,木板的加速度为21s /m 2.0=a ,根据牛顿第二定律有1ma f F =-滑,解得N 4.0=F .故B 正确. C :0〜2s 内,整体受力平衡,拉力F 的大小始终等于绳子的拉力f ,即F=f ,根据图象可知绳子的拉力f 增大,则力F 增大.故C 错误. D :物块与木板之间的滑动摩擦力g m f 物块滑μ=,由于物块的质量未知,因此物块与木板之间的动 摩擦因数无法求得.故D 错误. 【答案】AB 【分析】根据图象得到各阶段木板的加速度大小,根据经过受力分析以及牛顿第二定律即可求解木板的质 量、拉力F . 21.(电磁学)如图,电荷量分别为q 和–q (q >0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a 、b 是正方体的 另外两个顶点.则 A .a 点和b 点的电势相等 B .a 点和b 点的电场强度大小相等 C .a 点和b 点的电场强度方向相同 D .将负电荷从a 点移到b 点,电势能增加 【解析】A :等量异号电荷形成的电场线和等势面如图A21所示.结合题图中对应的几何关系可知,a 靠近 负电荷,而b 靠近正电荷,则可知,a 点电势一定小于b 点电势;故A 错误. (a)(b) (c) 图A21 C :a 、b 两点是两电荷单独在两点形成的电场强度的叠加,由图A21(c)可知,两点处的两分场强恰好相同,故合场强一定相同,故B 、C 正确. D :根据A 中分析可知将负电荷从a 点移到b 点时,是从低点势移向高电势,因电荷带负电,故电势能减小,故D 错误. 【答案】BC 【分析】真空中两等量异号电荷叠加形成电场,根据等量异种电荷电场线以及等势面的性质即可确定两点 的电势和场强关系;再根据电场线确定电场力做功情况,从而确定电势能的变化. 三、非选择题:共174分.第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根 据要求作答. (一)必考题:共129分. 22.(5分)(力学) 甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s 拍1幅照片. (1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是__________.(填正确答案标号) A .米尺 B .秒表 C .光电门 D .天平 (2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法. 答:____________________________________________________________. (3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a 、b 和c 得到ab =24.5cm 、ac =58.7cm ,则该地的重力加速度大小为g =__________m/s 2.(保留2位有效数字) 【解析】(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,好需要测量距离的器材,因此在此实验中还必须使用 的器材是米尺,故A 正确. (2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺. (3)根据匀变速直线运动的规律有2Δgt h =,因此该地的重力加速度大小为 222m/s 7.9(0.1s) m 245.0m)245.0m 587.0(Δ=--==t h g .【答案】1)A ;(2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺;(3)9.7 【分析】根据实验的原理确定需要测量的物理量,从而确定所需的测量器材;根据匀变速直线运动的规律 得出该地的重力加速度大小. 23.(10分)(电磁学) 某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干. (1)欧姆表设计 将图(a)中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω:滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”). (2)刻度欧姆表表盘 通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________. (3)校准 红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向__________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为__________Ω. 【解析】(1)将电源、电流表、定值电阻以及滑动变阻器串接即可组成欧姆表,故实物图如图A23所示; 图A23根据闭合电路欧姆定律有: R r R R R E A ++++=)(A 500滑μ式中A R 为电流表的内阻,滑R 为滑动变阻器的电阻,R 为所测电阻阻值. 解得:Ω900=滑R ,故滑动变阻器选择1R . (2)由(1)可知,欧姆表的内阻15kΩ0=+++=r R R R R A 滑内,根据闭合电路欧姆定律有: a R R E += 内A 25μ解得:kΩ45=a R .同理可知:a R R E += 内A 75μ解得:kΩ5=b R .(3)欧姆表在使用时应先将两表笔短接,使欧姆表指针指向满偏刻度,即Ω0处; 电阻箱的读数为: 35000.0Ω35kΩ1kΩ510kΩ3==⨯+⨯. 【答案】(1)实物图如图A23所示,900,R 1;(2)45,5;(3)0;35000.0 【分析】明确欧姆表的原理,从而确定内部结构;再根据闭合电路欧姆定律即可求出滑动变阻器接入阻值; 明确欧姆表的内阻,根据闭合电路欧姆定律和内阻的意义即可确定对应的刻度;根据欧姆表使用前需要进行欧姆调零进行分析,同时明确电阻箱的读数方法. 24.(12分)(电磁学) 空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电,B 的电荷量为q (q >0).A 从O 点发射时的速度大小为v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为 2t .重力加速度为g ,求(1)电场强度的大小; (2)B 运动到P 点时的动能. 【解析】(1)设电场强度的大小为E ,小球B 运动的加速度为a .根据牛顿定律、运动学公式和题给条件, 有 mg +qE =ma ① 2211()222 t a gt =②解得 3mg E q =③ (2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有 2k 112 E mv mgh qEh -=+④且有102 t v v t =⑤2 12h gt =⑥ 联立③④⑤⑥式得 222k 0=2()E m v g t +⑦ 【分析】(1)根据牛顿第二定律分析加速度,结合位移时间关系即可求出电场强度;(2)结合动能定理, 位移时间、速度时间关系式进行分析,即可正确解答. 25.(20分)(力学) 静止在水平地面上的两小物块A 、B ,质量分别为m A =l.0kg ,m B =4.0kg ;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A 与其右侧的竖直墙壁距离l =1.0m ,如图所示.某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A 、B 瞬间分离,两物块获得的动能之和为E k =10.0J.释放后,A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动.A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为u =0.20.重力加速度取g =10m/s².A 、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短. (1)求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小; (2)物块A 、B 中的哪一个先停止?该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少? (3)A 和B 都停止后,A 与B 之间的距离是多少? 【解析】(1)设弹簧释放瞬间A 和B 的速度大小分别为v A 、v B ,以向右为正,由动量守恒定律和题给条件有 0=m A v A –m B v B ① 22k 1122 A A B B E m v m v = +②联立①②式并代入题给数据得v A =4.0m/s ,v B =1.0m/s ③ (2)A 、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设为a .假设A 和B 发生碰撞前,已经有一个物块停止,此物块应为弹簧释放后速度较小的B .设从弹簧释放到B 停止所需时间为t ,B 向左运动的路程为s B .,则有 B B m a m g μ=④ 212B B s v t at =-⑤ B v at -=⑥在时间t 内,A 可能与墙发生弹性碰撞,碰撞后A 将向左运动,碰撞并不改变A 的速度大小,所以无论此碰撞是否发生,A 在时间t 内的路程s A 都可表示为 212 A A S v t at =-⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得 s A =1.75m ,s B =0.25m ⑧ 这表明在时间t 内A 已与墙壁发生碰撞,但没有与B 发生碰撞,此时A 位于出发点右边0.25m 处.B 位于出发点左边0.25m 处,两物块之间的距离s 为 s =0.25m+0.25m=0.50m ⑨ (3)t 时刻后A 将继续向左运动,假设它能与静止的B 碰撞,碰撞时速度的大小为v A ′,由动能定理有 ()2211222 A A A A A B m v m v m g l s μ'-=-+⑩ 联立③⑧⑩式并代入题给数据得 /s A v '=⑪ 故A 与B 将发生碰撞.设碰撞后A 、B 的速度分别为v A ′′和v B ′′,由动量守恒定律与机械能守恒定律有 ()A A A A B B m v m v m v '''''-=+⑫ 222111222 A A A A B B m v m v m v '''''=+⑬联立⑪⑫⑬式并代入题给数据得 m /s,m /s 55A B v v ''''==-⑭ 这表明碰撞后A 将向右运动,B 继续向左运动.设碰撞后A 向右运动距离为s A ′时停止,B 向左运动距离为s B ′时停止,由运动学公式 222,2A A B B as v as v ''''''==⑮ 由④⑭⑮式及题给数据得 0.63m,0.28m A B s s ''==⑯ s A ′小于碰撞处到墙壁的距离.由上式可得两物块停止后的距离 0.91m A B s s s '''=+=⑰ 【分析】(1)A 与B 分离的过程中二者的动量守恒,由动量守恒定律结合功能关系即可求出分离后的速度; (2)由动量定理即可分别求出停止的时间,由动量定理求出其中的一个停止运动时另一个的速度,由动能定理求出位移,由几何关系求出距离;(3)由动能定理求出位移,由几何关系求出距离. (二)选考题:共45分.请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答.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)(热学) (1)(5分)用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是________________________________________________________________.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以________________________________________________________________________________.为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是___________________________________. 【解析】用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的 是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜;实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒 精溶液中纯油酸的体积,可以把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积;为得到油酸分子的直径,由S V d = ,还需测量的物理量是单分子层油膜的面积. 【答案】使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜;把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中, 测出1mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积;单分子层油膜的面积. 【分析】根据浓度按比例算出纯油酸的体积;把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由S V d =可以求出直径大小.(2)(10分)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0cm 的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76cmHg ,环境温度为296K. (i )求细管的长度; (i )若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度. 【解析】(i )设细管的长度为L ,横截面的面积为S ,水银柱高度为h ;初始时,设水银柱上表面到管口的 距离为h 1,被密封气体的体积为V ,压强为p ;细管倒置时,气体体积为V 1,压强为p 1.由玻意耳定律有 pV =p 1V 1 ① 由力的平衡条件有 p =p 0+ρgh ②p 1=p 0–ρgh ③式中,ρ、g 分别为水银的密度和重力加速度的大小,p 0为大气压强.由题意有 V =S (L –h 1–h ) ④V 1=S (L –h ) ⑤ 由①②③④⑤式和题给条件得 L =41cm ⑥ (ii )设气体被加热前后的温度分别为T 0和T ,由盖–吕萨克定律有 1 0V V T T ⑦ 由④⑤⑥⑦式和题给数据得 T =312K ⑧ 【分析】(i )此过程中气体的温度不变,根据气体的初末状态的压强和体积的状态参量,由玻意耳定律列 式计算即可.(ii )对管内气柱缓慢加热,气柱经历等压变化,根据盖-吕萨克定律列式求解.34.[物理——选修3–4](15分)(力学/光学) (1)(5分)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇.在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,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1个扣3分,最低得分为0分) A .不同质点的振幅都相同 B .不同质点振动的频率都相同 C .不同质点振动的相位都相同 D .不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 E .同一质点处,两列波的相位差不随时间变化 【解析】A 、B 、D :由题意可知两列波的周期与频率相同,即这两列波为相干波,形成干涉图样后,有加 强与减弱区域,处在不区域的质点的振幅不一样,但不同的质点,振动的频率和周期与波源的频率和周期相同,即不同的质点的振动频率相同,故A 错误,B 、D 正确; C :不同位置处的质点起振的先后顺序不同,离波距离不同的质点,振动的相位是不同的,故C 错误; E :同一质点,两列波传播到该质点的时间差是一定的,故两列波的相位差是恒定的,不随时间变化,故E 正确. 【答案】BDE 【分析】振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和,振动减弱点的振幅等于两列波的振幅之差;介质中各 质点振动的周期与波源的周期相同;质点在振动过程,不同时刻偏离平衡位置的位移大小会发生变化;对同一质点而言,两列波的相位差是恒定的. (2)(10分)如图,直角三角形ABC 为一棱镜的横截面,∠A =90°,∠B =30°.一束光线平行于底边B C 射到AB 边上并进入棱镜,然后垂直于AC 边射出. (i )求棱镜的折射率; (ii )保持AB 边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC 边上恰好有光线射出.求此时AB 边上入射角的正弦. 【解析】(i )光路图及相关量如图所示.光束在AB 边上折射,由折射定律得 图A34 sin sin i n α =① 式中n 是棱镜的折射率.由几何关系可知 α+β=60° ② 由几何关系和反射定律得 ==B ββ'∠③ 联立①②③式,并代入i =60°得 n = ④ (ii )设改变后的入射角为i ',折射角为α',由折射定律得 sin sin i n α' =' ⑤ 依题意,光束在BC 边上的入射角为全反射的临界角c θ,且 c 1sin n θ= ⑥ 由几何关系得 c 30θα'=+ ⑦ 由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为 sin i'=⑧ 【分析】(i)根据折射定律求出光线从AC边进入棱镜时的折射率;(ii)根据c 1 sin C θ=求出临界角,判断光是在BC面上发生全反射的入射角,然后求出此时AB边上入射角的正弦. 附:试卷 2019年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上. 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,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效. 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回. 二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符 合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分. 14.楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现? A .电阻定律 B .库仑定律 C .欧姆定律 D .能量守恒定律 15.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火, 沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金 D .v 火>v 地>v 金 16.用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两 斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则 A .12=F F , B .12F F , C .1213 ==22 F mg F ,D .1231= =22 F mg F mg ,17.从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动 方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示.重 力加速度取10m/s 2.该物体的质量为 A .2kg B .1.5kg C .1kg D .0.5kg 18.如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为1 2 B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀 强磁场.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为 A . 5π6m qB B . 7π6m qB C . 11π6m qB D . 13π6m qB 19.如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑 导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是 20.如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连, 细绳水平.t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出 B.2s~4s内,力F的大小为0.4N C.0~2s内,力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 21.如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点.则 A.a点和b点的电势相等 B.a点和b点的电场强度大小相等 C.a点和b点的电场强度方向相同 D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加 三、非选择题:共174分.第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根 据要求作答. (一)必考题:共129分. 22.(5分) 甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s拍1幅照片. (1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是__________.(填正确答案标号) A.米尺B.秒表C.光电门D.天平 (2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法. 答:____________________________________________________________. (3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=__________m/s2.(保留2位有效数字) 某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干. (1)欧姆表设计 将图(a)中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω:滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”). (2)刻度欧姆表表盘 通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________. (3)校准 红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向__________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为__________Ω. 空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点.从O点沿水平方向以不同速度先后发射两 个质量均为m的小球A、B.A不带电,B的电荷量为q(q>0).A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用 t.重力加速度为g,求 时间为t;B从O点到达P点所用时间为 2 (1)电场强度的大小; (2)B运动到P点时的动能. 25.(20分) 静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为m A=l.0kg,m B=4.0kg;两者之间有一被压缩的微型弹 簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m,如图所示.某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为E k=10.0J.释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动.A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20.重力加速度取g=10m/s².A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短. (1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小; (2)物块A、B中的哪一个先停止?该物块刚停止时A与B之间的距离是多少? (3)A和B都停止后,A与B之间的距离是多少? (二)选考题:共45分.请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答.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) (1)(5分)用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是________________________________________________________________.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以_______________________________________________ _________________________________.为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是__________________ _________________. (2)(10分)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76cmHg,环境温度为296K.(i)求细管的长度; (i)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度. 34.[物理——选修3–4](15分) (1)(5分)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇.在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,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1个扣3分,最低得分为0分) A.不同质点的振幅都相同 B.不同质点振动的频率都相同 C.不同质点振动的相位都相同 D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化 (2)(10分)如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°.一束光线平行于底边B C射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出. (i)求棱镜的折射率; (ii)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出.求此时AB边上入射角的正弦.