4.如图所示,同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑,该物体与斜面间的动摩擦因数相同.在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB,则
( ).
A.WA>WB B.WA=WB
C.WA<WB D.无法确定
3.下列说法错误的是( ).
A.-10 J的功大于+5 J的功
B.功是标量,正、负表示动力做功还是阻力做功
C.一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动
D.功是矢量,正、负表示方向
2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是 ( ).
A.滑动摩擦力总是做负功
B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功
C.静摩擦力对物体一定做负功
D.静摩擦力对物体总是做正功
一.选择题:
1.高台滑雪运动员腾空跃下,如果不考虑空气阻力,则下落过程中该运动员能量的转换关系是( )
A.动能减少,重力势能减少
B.动能减少,重力势能增加
C.动能增加,重力势能减少
D.动能增加,重力势能增加
38.(12分)[物理—物理3—5]
(1)(6分)氘核H和氚核H结合成氦核He的核反应方程是:
H+HHe+ +17.6MeV;这个核反应称为 ;要发生这样的核反应,需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文,式中17.6MeV是核反应中 (选填“放出”或“吸收”)的能量,核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量 (选填“增加”或“减少”)了 kg。 (结果保留两位有效数字)
(2)(6分)质量为mB=2kg的平板车B上表面水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物块A,一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后,速度变为v=100m/s,已知A、B之间有摩擦,且平板车B足够长。求:
①物块A的最大速度vA;
②平板车B的最大速度vB.
36.(12分)[物理—物理3—3]
(1)(4分)下列说法中正确的是
a.布朗运动就是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
b.在热机中,燃气的内能不可能全部转化为机械能
c.一切与热现象有关的宏观自然过程都是有方向的
d大颗粒的盐粒磨成细盐,就变成了非晶体
(2)(8分)一气缸竖直放置,其横截面积为S=20cm2,气缸内有一个质量不计的活塞,活塞下封闭着一定质量的理想气体,活塞到气缸底的距离L=21 cm,气体的温度t1=7℃,外界大气压强P0=1.0105Pa。不计活塞与气缸间的摩擦,取g=10m/s2。求:
①在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码,保持气体的温度t1不变,平衡后活塞到气缸底的距离。
②在上述过程中,气体放出的热量。
③保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到t2=77℃,此时活塞到气缸底的距离。
37.(12分)[物理—物理3—4]
(1)(6分)一列简谐横波沿x轴传播,波速为10m/s,t=0时刻的波形如图所示,图中质点M此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动。
①判断波的传播方向;
②求质点M从t=0到t=0.7s时间内通过的路程。
(2)(6分)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm、折射率为n=,直径AB与屏MN垂直接触于A点,一条单色光线正对圆心O射向玻璃砖,光线与AB之间的夹角为60o,结果在屏上出现两个光斑,求两个光斑之间的距离L。
21.(1)(7分)某同学在做“探究动能定理”实验时,其主要操作步骤是:
a.按图甲安装好实验装置,其中小车的质量M=0.50 kg,钩码的总质量m=0.10kg;
b.接通打点计时器的电源(电源的频率f=50Hz),然后释放小车,打出一条纸带。
①他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条,如图乙所示。把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.8cm,d2=2.4cm,d3=4.1cm,d4=5.6cm,d5=7.2cm,d6=8.8cm,他把钩码重力作为小车所受合力,计算出从打下计数点0到打下计数点5时合力所做的功W=
J,把打下计数点5时小车的动能作为小车动能的改变量,计算出Ek= J。(当地重力加速度g=9.80 m/s2,结果均保留三位有效数字)
②根据以上计算可见,合力对物体做的功与物体动能的变化量相差比较大。通过反思,该同学认为产生误差的主要原因如下,其中正确的是 。
A.钩码质量没有远小于小车质量,产生系统误差
B.钩码质量小了,应该大于小车质量
C.没有平衡摩擦力
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺进行测量
(2)(9分)为了测量一电阻的阻值Rx,现有以下器材:蓄电池E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,电阻箱Rp,开关S1、S2,导线若干。某活动小组设计了如图甲所示的电路。实验的主要步骤:
a.闭合S1,断开S2,调节R和Rp,使电流表和电压表示数合适,记下两表示数分别为I1、U1;
b.闭合S2,保持Rp阻值不变,记下电流表和电压表示数分别为I1、U2。
①按电路图在实物图乙上连线;
②写出被测电阻的表达式Rx= (用两电表的读数表示);
③由于电流表、电压表都不是理想电表,则被测电阻足的测量值 真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
22.(18分)如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r=0.4m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k=25N/m的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平。质量为m=l kg的小球在曲面上距BC的高度为h=0.8m处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧。已知弹簧的弹性势能表达式为,x为弹簧的形变量,小球与BC间的动摩擦因数=0.5,取g=10 m/s2。求:
(1)小球达到B点时的速度大小vB;
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm。
23.(22分)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二象限内有场强大小为E、沿x轴正方向的匀强电场,在第一象限内有一圆形匀强磁场区域(图中未画出),磁场方向垂直xOy平面,圆形匀强磁场区域的边界与x轴相切于点P(2L,0)。两个质子(质子质量m,电荷量q,不计重力)a、b以相等的速率沿不同方向从P点同时射入磁场区,其中a的速度方向沿y轴正方向,b的速度方向与x轴正方向的夹角=30o,a、b经过磁场后都垂直于y轴进入第二象限,a通过y轴上的点Q(0,L),a、b从开始进入磁场到第一次射出磁场的时间差为t0。
(1)求磁感应强度B的大小和质子在磁场中运动速度v的大小;
(2)求质子在电场中运动离y轴的最远距离x;
(3)两个质子离开电场后会先后经过同一点M,求质子b从开始运动到经过M点的时间t;
(4)若只将第二象限内的匀强电场方向变为沿y轴负方向,仍使a、b以原来的速度射入磁场区,求a、b经过x轴上的两点间的距离x。
[选做部分]
17.如图所示,两个等量异种点电荷+Q、-Q分别固定在处于真空中的正方体的两个顶点上,下列判断正确的是
A.a点的电势高于c点的电势
B.e、f两点的电场强度和电势均相同
C.a、b、c、d四个点中b点的电势最低
D.将一试探电荷+q由f点移至d点,其电势能减小
18.如图所示,在地球轨道外侧有一小行星带,假设行星带中的小行星都只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法中正确的是
A.各小行星绕太阳运动的周期都大于一年
B.距太阳的距离相等的每一颗小行星,做圆周运动的向心力大小都相等
C.小行星带内侧行星的向心加速度小于外侧行星的向心加速度
D.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度
19.如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑;右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及斜面顶端的光滑定滑轮,细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2,且m1>m2。开始时m1恰在A点,m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直。当m1由静止释放运动到圆心O的正下方C点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失。则下列说法中正确的是
A.在m1从么点运动到C点的过程中,m1的机械能一直减少
B.当m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的2倍
C.细绳断开后,m1能沿碗面上升到B点
D.m1最终将会停在C点
20.如图所示,边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd,其所在平面与磁场方向垂直,导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上,导线框各边的电阻大小均为R。在导线框从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法中正确的是
A.导线框进入磁场区域时产生逆时针方向的感应电流
B.导线框中的感应电流大小保持不变
C.导线框的对角线bd有一半进入磁场时,导线框a、c两点间的电压为
D.导线框的对角线bd有一半进入磁场时,整个导线框所受安培力大小为
第II 卷(必做157分+选做36分,共193分)
[必做部分]
二、选择题
14.在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的物理思想方法,如理想化模型、极限思想、控制变量法、等效替代法、类比法、比值法等。以下关于所用思想方法的叙述正确的是
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是类比法
B.合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法
C.在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时,采用了控制变量法
D.当t很小时,表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想
15.如图所示,倾角为=37o的斜面固定在水平桌面上,劲度系数为200N/m的轻质弹簧上端固定在斜面顶端的木板上,下端连接质量为l kg的物块A,弹簧与斜面平行;物块A的下面用跨过光滑定滑轮的轻绳连接质量为0.05kg的物块B,物块A与滑轮之间的轻绳平行于斜面;B的下面用轻绳连接质量为0.95kg的物块C。此时弹簧的伸长量为6cm,整个装置处于静止状态。取g=10m/s2,sin37o=0.6。则下列说法中正确的是
A.物块A受到6个作用力
B.物块A受到的摩擦力方向沿斜面向上,大小为5N
C.剪断B、C间轻绳后,物块A受到的摩擦力方向沿斜面向下
D.剪断A、B间轻绳后,物块A一定沿斜面向上运动
16.如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u=311 sin(314t)V的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(当温度升高时,R2的阻值变小),电流表A2为值班室的显示器,显示通过Rl的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是
A.A1的示数不变,A2的示数增大
B.V1的示数不变,V2的示数减小
C.V1的示数增大,V2的示数增大
D.R3消耗的电功率变小
25. (1)ab棒做匀速直线运动,说明它受到的安培力与滑动摩擦力是一对平衡力,故有 := 所以:
即:
当ab棒匀速运动时,说明它所受到的安培力不变,也就是回路的感应电动势不变,此时cd棒也在做匀速运动,它受到的外力等于它受到的安培力和滑动摩擦力之和,由于ab棒和cd棒中的电流相同,长度相同,在同一磁场中,它们受到的安培力大小相等,方向相反,
所以:
作用在cd上的拉力F的功率为P,
(2)当cd棒突然停止运动,而ab棒做切割磁感线的运动,所产生的感应电流在磁场中受到安培力(方向与刚才相反)和滑动摩擦力的共同作用使ab棒做减速运动,直到停止,此过程是一个加速度减小的减速运动,令△S是ab棒运动时扫过的面积,是与此面积相对应ab棒滑动的距离.
则:
所以:
此过程中克服摩擦力的功为 :
由能量守恒可知两金属棒上消耗的电能共为:
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