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- 2021-05-14 发布
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天津市七校2014届高三4月联考
物 理 试 题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共120分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子( )
A.放出光子,能量增加 B.放出光子,能量减少
C.吸收光子,能量增加 D.吸收光子,能量减少
2、质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点的速度为零。在图示t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大( )
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
3.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,、b、c、d为电场中的4个点,则( )
A.P、Q两点处的电荷等量同种
B.点和b点的电场强度相同
C.c点的电势低于d点的电势
D.负电荷从到c,电势能减少
4. 如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A 点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )
A.减弱,紫光 B.减弱,红光 C.增强,紫光 D.增强, 红光
5. 某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变.每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动,某次测量卫星的轨道半径为r1,后来变为r2,以EK1、EK2表示卫星在这两个轨道上的动能,T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期,则( )
A.Ek2<Ek1、T2<T1 B.Ek2<Ek1、T2>T1
C.Ek2>Ek1、T2<T1 D.Ek2>Ek1、T2>T1
二、不定项选择(每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像。由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是
( )
A. B. C. D.
7.在如图所示的远距离输电电路中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大,下列说法正确的有
A.升压变压器的输出电压增大 ( )
B.降压变压器的输出电压增大
C.输电线上损耗功率增大
D.输电线上损耗功率占总功率的比例增大
8.半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示。则( )
A.θ=0时,杆产生的电动势为2Bav
B.θ=时,杆产生的电动势为
C.θ=0时,杆受的安培力为
D.θ=时,杆受的安培力大小为
第Ⅱ卷
三、实验题(18分)
9.(18分)(1)将质量为5kg的铅球(可视为质点)从距沙坑表面1.25m高处由静止释放,从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所经历的时间为0.25s,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为 N,方向 。
(2)用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时,卡尺上的游标位置分别如图所示。这根金属管内径读数是 cm,外径读数是 cm,管壁厚是 cm。
(3)现有一种特殊的电池,它的电动势E恒定,内阻r较大。为了测定这个电池的电动势和内电阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R
为电阻箱,改变电阻箱的阻值,记录电压表示数,得到如图乙所示图线。图线中斜率的物理意义是_____________,截距的物理意义是_____________。由斜率与截距可以求得E=___________V,r=__________Ω 。
四、计算题:本题共3小题,共54分。(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值的题,答案中必须明确写出数值和单位)
10.(16分) 一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求:
(1)木块在ab段受到的摩擦力f;
(2)木块最后距a点的距离s。
11.(18分)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
12.(20分)如图所示,水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,整个空间存在匀强电场(图中未画出)。质量为m,电荷量为+q的小球P静止于虚线X上方A点,在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I的冲量作用而做匀速直线运动。在A点右下方的磁场中有定点O,长为l的绝缘轻绳一端固定于O点,另一端连接不带电的质量同为m的小球Q,自然下垂。保持轻绳伸直,向右拉起Q,直到绳与竖直方向有一小于50的夹角,在P开始运动的同时自由释放Q,Q到达O点正下方W点时速率为v0。P、Q两小球在W点发生正碰,碰后电场、磁场消失,两小球粘在一起运动。P、Q两小球均视为质点,P小球的电荷量保持不变,绳不可伸长,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求匀强电场场强E的大小和P进入磁场时的速率v;
(2)若绳能承受的最大拉力为F,要使绳不断,F至少为多大?
(3)若P与Q在W点相向(速度方向相反)碰撞时,求A点距虚线X的距离s。
1
2
3
4
5
6
7
8
B
B
D
D
C
BD
CD
AD
七校联考物理学科参考答案
9.(18分)每空2分
(1) 150 N, 竖直向下 。
(2) 2.37 cm, 3.03 cm, 0.33 cm。
(3) r/E , 1/E 。E= 5.0--5.6 V,r= 150--175 Ω。
10.(16分)解:
(1) 设木块和物体P共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得: ①
②
由①②得: ③
(2)木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同(动量守恒)全过程能量守恒得:
④
由②③④得: ⑤
11.(18分)解:
(1)cd边刚进入磁场时,线框速度:v= ①
线框中产生的感应电动势:E=BLv=BL ②
(2)此时线框中电流: I= ③
cd两点间的电势差:U=I()= ④
(3)安培力:F=BIL= ⑤
根据牛顿第二定律:mg-F=ma, ⑥
由a=0,解得下落高度满足:h= ⑦
12. (20分)解:
(1)设小球P所受电场力为F1,则F1=qE ①
在整个空间重力和电场力平衡,有Fl=mg ②
联立相关方程得 E=mg/q ③
设小球P受到冲量后获得速度为v,由动量定理得I=mv ④
得:v=I/m ⑤
(2)设P、Q同向相碰后在W点的最大速度为vm,由动量守恒定律得:
mv+mv0=(m+m)vm ⑥
此刻轻绳的张力也为最大,由牛顿运动定律得:
F-(m+m)g=vm2 ⑦
联立相关方程,得 F=()2+2mg ⑧
(3)设P在X上方做匀速直线运动的时间为h,则:tP1= ⑨
设P在X下方做匀速圆周运动的时间为tP2,则:tP2= ⑩
设小球Q从开始运动到与P球相向碰撞的运动时间为tQ,由单摆周期性有:
11
由题意,有:tQ=tP1+ tP2 12
联立相关方程,得:
(n为大于的整数) 13