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2014年测试卷-物理

发布时间:2014-01-08 13:57:40  

测试卷A

物理

选择题

14. 两同学用如图所示方法做共点力平衡实验。M、N为摩擦不计的定滑轮,O点是轻质细绳OA、OB和OC的结点,桌上有若干相同

的钩码,一同学已经在A点和C点分别挂了3个和4个钩码,为使

O点在两滑轮间某位置受力平衡,另一同学在B点挂的钩码数应是

A. 1个 B. 3个 C. 5个 D. 7个

15. 如图所示,水平放置、间距为d的两平行金属板A、B带有等量异种电荷,在离A、B板均为d处有a、b两点。不计电场3N第14题图 边缘效应,则 A. a、b两点的电场强度Ea>Eb

/3 B. A板与a点间的电势差UAa和B板与b点间的电势差UBb

相同 C. 将A、B板间距离增大到2d时,两板间的电势差增大到第15题图

原来的两倍

D. 将A、B板间距离增大到2d时,两板所带的电荷量增大到原来的两倍

16. 如图所示,X1、X2,Y1、Y2,Z1、Z2分别表示导体板左、右,上、下,前、后六个侧面,将其置于垂直Z1、Z2面向外、磁感应强度为B的

匀强磁场中,当电流I通过导体板时,在导体板的

两侧面之间产生霍耳电压UH。已知电流I与导体单位体积内的自由电子数n、电子电荷量e、导体

横截面积S和电子定向移动速度v之间的关系为I?neSv。实验中导体板尺寸、电流I和磁感应强

度B保持不变,下列说法正确的是 第16题图

A. 导体内自由电子只受洛伦兹力作用

B. UH存在于导体的Z1、Z2两面之间

C. 单位体积内的自由电子数n越大,UH越小

D. 通过测量UH,可用R?

17. 星球周围存在引力场,定义空间某点的引力场强度g?F引力

mU求得导体X1、X2两面间的电阻 I(物体所受引力/物体质量)。

已知月球中心离太阳中心距离rSM?1.5?108km,月球中心离地球中心距离rEM?4?105km;太阳质量mS?2?1030kg,地球质量mE?6?1024kg,月球质量mM?7?1022kg。则

A. 太阳与地球之间的引力FSE约等于太阳与月球之间的引力FSM

B. 太阳与月球之间的引力FSM远大于地球与月球之间的引力FEM

C. 太阳在地心处的引力场强度值gSE与太阳在月心处的引力场强度值gSM之比约为2.4

D. 太阳在月心处的引力场强度值gSM与地球在月心处的引力场强度值gEM之比约为2.4

二、选择题(本题共3小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)

18. 一般高层建筑物在底层与岩石之间建有支柱,如图所

示。地震时产生的纵波和横波是造成建筑物损坏的主要原

因,为了避免在地震时建筑物损坏,可在建造时采取适当的

措施,下列做法中比较合理的是 A. 减小支柱的长度

B. 增加建筑物的高度

C. 在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块 D. 在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫

第18题图

19. 如图所示,木块A放置在光滑水平面上,当受到6N水平拉力作用时,产生了3m/s2的加速度。若在静止的木块A上面放置质量为4kg的木块B,A、B之间的动摩擦因数为0.3。取重力加速度g=10m/s2,当6N水平拉力作用在B木块上,

A. 木块A、B一起加速运动 B. 10s后木块B的速度大小为15m/s

C. 木块A对木块B的摩擦力大小为2N 第19题图

D. 10s内木块B对木块A做的功为100J

20. 有一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车,安装有约6m2的太阳能电池板和蓄能电池,该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/ m2。若驾驶员的质量为70kg,汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成正比,则汽车

A. 以最大速度行驶时牵引力大小为57.6N

B. 起动时的加速度大小为0.24 m/s2

C. 保持最大速度行驶1 h至少需要有效光照8 h

D. 直接用太阳能电池板提供的功率可获得3.13 m/s的最大行驶速度

21. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,一同学经调节后使单缝与双缝相互平行、且沿竖直方向,在测量头内观察到干涉条纹。

(1)若该同学分别用间距d1=0.20mm和d2=0.25mm的双缝来完成实验,你认为在测量头内观察到单色光的干涉条纹是 和 (填选项),其中对应双缝间距d1的是 (填选项);

ABCDEF

(2)某同学使用间距为0.20mm的双缝进行实验,调节双缝与屏之间的距离至100.00cm,当十字叉丝与第k个亮条纹中心重合时,测量头刻度如图甲(或丙)所示;当十字叉丝与第(k+3)个亮条纹中心重合时,测量头刻度如图乙(或丁)所示。请选择你实验时所使用过的仪器进行读数,第k和(k+3)对应的读数分别为 和 ;单色光的波长为 m。

22. 用如图所示的实验器材“测定电池的电动势和内阻”,

(1)用笔画线代替导线在实物图上正确连线;

(2)实验中测得数据如下:

- 3V 15V

用作图法求得电池的电动势为 ,内阻为 。 第22题图

23. 一束硼离子以不同的初速度,沿水平方向经过速度选择器,从O点进入方向垂直纸面向外的匀强偏转磁场区域,分两

B2 束垂直打在O点正下方的离子探测板上P1和P2点,测得OP1:OP2=2:3,如图甲所示。

速度选择器中匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感乙 应强度为B1,偏转磁场的磁感

第23题图 应强度为B2。若撤去探测板,

在O点右侧的磁场区域中放置云雾室,离子运动轨迹如图乙所示。设离子在云雾室中运动时受到的阻力Ff = kq,式中k为常数,q为离子的电荷量。不计离子重力。求

(1)硼离子从O点射出时的速度大小;

(2)两束硼离子的电荷量之比;

(3)两种硼离子在云雾室里运动的路程之比。

24. 飞机在水平跑道上加速滑行时受到机身重力mg、竖直向上的机翼升力F升、发动机推力F推、空气阻力F阻、地面支持力FN和轮胎与地

面之间的摩擦力F摩。已知升力与阻力均与飞机

运动的速度平方成正比,即F升=k1v2, F阻=k2v2,第24题图 轮胎和地面之间的等效动摩擦因数为μ。假设飞机在跑道上加速滑行时发动机推力F推?mg。 4

(1)画出飞机在加速滑行时的受力分析图;

(2)飞机在水平跑道上匀加速滑行所需条件是什么?

(3)若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞,跑道的长度至少多大?

25. 南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意如图甲。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随周期T=3s的波浪

相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁

场中,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连。

如图乙所示,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成,其截面积S=0.2m2(图乙中斜线

阴影部分),其内为产生磁场的磁体,与

浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200

的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度

乙甲 B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω。

第25题图 甲

取重力加速度g=10m/s2,?2?10。

(1)若浮桶随波浪上下运动可视为受迫振动,浮桶振动的速度可表示为

?2??v?0.4?sin?t?m/s。写出波浪发电产生电动势e的瞬时表达式;画出电流i随时间t变3??

化的图象;

(2)已知浮力F浮??gV排,??1.0?103kg/m3,当浮桶及线圈的总质量为多大时,波浪机械能转化为电能的效率最高?(提示:忽略水的阻力,当电路断开时,浮桶及线圈可视作简谐运动,其周期T?2?

m,式中m为振子质量,k为回复力常数。) k

测试卷A参考答案

物理

一、选择题

14.B 15.C 16.C 17.D

二、选择题

18.CD 19.ACD 20.AC

非选择题

21.(10分)

(1)E、F,E (4分)

(2)(2.74~2.78)mm(或0.250±0.002mm),(11.14~11.18)mm(或8.650±0.002mm), 波长(5.5~5.7)×10-7(6分)

22.(10分)

(1)如图1所示:

图1

电动势E=(1.44±0.05)V,内阻r =(0.52±0.05)Ω

23.(1)只有竖直方向受力平衡的离子,才能沿水平方向运动离开速度选择器, F电?qE ① F洛?qvB1 ② F电?F洛 ③ 综合上述3式得:

E ④ v?B1

(2)设到达P1点离子的电荷量为q1,到达P2点离子的电荷量为q2,进入磁场后有

v2

⑤ qvB2?mr

mv ⑥ r?qB2

根据题意,

r12? r23

考虑到进入偏转磁场的硼离子的质量相同、速度相同,得

q1r23?? ⑦ q2r12

(3)设电荷量为q1离子运动路程为s1,电荷量为q2离子运动路程为s2,在云雾室内受到的阻力始终与速度方向相反,做负功。洛伦兹力不做功,有

W??Ffs??Ek ⑧ Ff?kq ⑨ 得:

s1q22?? ○10 s2q13

评分标准:(1)4分;①、②、③、④式各1分;(2)6分;⑤、⑥、⑦式各2分;(3)6分;⑧式3分,○10式3分。

24.(1)受力分析如图所示。

F

(2)由牛顿第运动定律,得 F推?F阻?F摩?ma ① F升?FN?mg ② F摩??FN ③ 题给条件

F升?k1v2

F阻?k2v2

综合上述各式,得

F推??mg?k2v2??k1v2?ma ④ 由于飞机起飞时速度在变化,要确保整个过程均为匀加速直线运动,必须满足

?k2v2??k1v2?0 ⑤

k2??k1 ⑥

(3)匀加速运动的加速度为

F??mg?1?a?推?????g ⑦ m?4?

起飞的条件为

FN?0,即

k1v2?mg ⑧ 由匀加速运动关系式

2v2?v0?2ax ⑨

得:

v22mx?? ○10 2ak1(1?4?)

评分标准:(1)6分;(2)8分;①、⑤式各2分,②、③、④、⑥式各1分;(3)6分;⑦、⑧式各2分,⑨、○10式各1分。

25.(1)线圈在磁场中切割磁感线,产生电动势,

Emax?NBlvmax (或et?NBlvt) ① l??D ② Emax?64V ③

2?2?e?Emax)t?64)tV ④ 33

根据闭合电路欧姆定律

I?E ⑤ R?r

i?e2??4)tAR?r3 ⑥ i-t图象如图: ⑦

(2)根据题意,设浮桶及线圈的总质量为M,在水面平衡时,排开水的体积为V0, Mg??gV0 ⑧

简谐运动时,设浮桶及线圈相对平衡位置的位移是x,

F回??F浮?Mg???g(V0?Sx)??gV0???gSx ⑨

考虑到

F回??kx ○10

T?2?m ○11 k

综合⑨、○10、○11得

浮桶与线圈作简谐运动的固有周期

T固?2?M ○12 ?gS

T驱?T?3s ○13 波浪机械能转化为电能的效率最高时,有

T驱?T固 ○14

解得:M= 450kg ○15

评分标准:(1)12分;①式3分,②、③、④、⑤、⑥各1分,⑦式4分;(2)10分;⑧、⑨式各2分,○10、○11、○12、○13、○14、○15式各1分。

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