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- 2021-05-28 发布
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模拟试卷(一)
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150 分,考试时间 120 分钟.
第Ⅰ卷(选择题 共 40 分)
一、本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的 4 个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有错选或不答的得 0 分.
1.特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先着地,为尽量保证安全,他落地时最好是采用哪种方法
A.让脚尖先着地,且着地瞬间同时下蹲
B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲
C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲
D.让脚跟先着地,且着地瞬间同时下蹲
2.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子,笼内有一只质量为 m 的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F1;当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为 F2(如图Ⅰ-1),关于 F1 和 F2 的大小,下列判断中正确的是
图Ⅰ-1
A.F1 = F2>(M + m)g
B.F1>(M + m)g,F2<(M + m)g
C.F1>F2>(M + m)g
D.F1<(M + m)g,F2>(M + m)g
3.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗,让漏斗左、右摆动,于是桌面上漏下许多砂子,经过一段时间形成一砂堆,砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-2中的哪一种形状
图Ⅰ-2
4.如图Ⅰ-3所示,甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动,乙上连有一段轻弹簧,甲乙相互作用过程中无机械能损失,下列说法正确的有
A.若甲的初速度比乙大,则甲的速度后减到 0
B.若甲的初动量比乙大,则甲的速度后减到0
图Ⅰ-3
C.若甲的初动能比乙大,则甲的速度后减到0
D.若甲的质量比乙大,则甲的速度后减到0
5.下列说法中正确的是
A.布朗运动与分子的运动无关
B.分子力做正功时,分子间距离一定减小
C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象
D.通过热传递可以使热转变为功
6.如图Ⅰ-4所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab= Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场图Ⅰ-4
力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q
是这条轨迹上的两点,据此可知
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点通过 P 点时电势能较大
C.带电质点通过 P 点时的动能较大
D.带电质点通过 P 点时的加速度较大
7.如图Ⅰ-5所示,L 为电阻很小的线圈,G1 和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计.当开关 K 处于闭合状态时,两表的指针皆偏向右方,那么,当K 断开时,将出现
A.G1 和G2 的指针都立即回到零点
B.G1 的指针立即回到零点,而G2 的指针缓慢地回到零点
图Ⅰ-5
C.G1 的指针缓慢地回到零点,而G2 的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点
D.G1 的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点
8.普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的,磁头结构示意如图Ⅰ-6(a)所示,在一个环形铁芯上绕一个线圈,铁芯有一个缝隙,工作时磁带就贴着这个缝隙移动,录音时磁头线圈跟话筒、放大电路(亦称微音器)相连(如图Ⅰ-6(b)所示);放音时,磁头线圈改为跟扬声器相连(如图Ⅰ-6(c)所示).磁带上涂有一层磁粉,磁粉能被磁化且留下剩磁.微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化;扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化.由此可知①录音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场,②放音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场,③录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流,④放音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流.以上说法正确的是
图Ⅰ-6
A.②③
B.①④
C.③④
D.①②
9.下列说法中正确的是
A.水中的气泡有时看上去显得格外明亮,这是由于光从空气射向水时发生了全反射的缘故
B.凸透镜成虚像时,物的移动方向与像的移动方向相反
C.当物体从两倍焦距以外沿主光轴向凹透镜靠近时,物体与像之间的距离不断变小,而像则不断变大
D.红光和紫光在同一种玻璃中传播时,红光的传播速度比紫光的大
10.经典波动理论认为光的能量是由光的强度决定的,而光的强度又是由波的振幅决定的,跟频率无关,因此,面对光电效应,这种理论无法解释以下哪种说法
A.入射光频率v<v0(极限频率)时,不论入射光多强,被照射的金属不会逸出电子
B.光电子的最大初动能只与入射光频率有关,而与入射光强度无关
C.从光照射金属到金属逸出电子的时间一般不超过 10-9 s
D.当入射光频率 v>v0 时,光电流强度与入射光强度成正比
第Ⅱ卷 (非选择题 共 110 分)
二、本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
11.起重机以恒定功率从地面竖直提升一重物,经 t 时间物体开始以速度 v匀速运动,此时物体离地面高度 h= ______.
12.如图图Ⅰ-7所示,足够大的方格纸 PQ 水平放置,每个方格边长为 l,在其正下方水平放置一宽度为 L 的平面镜 MN,在方格纸上有两小孔 A和 B,AB 宽度为 d,d 恰为某人两眼间的距离,此人通过 A、B 孔从平面镜里观察方格纸,两孔的中点 O 和平面镜中的点 O′在同一竖直线上,则人眼能看到方格纸的最大宽度是________,人眼最多能看到同一直线上的方格数是________.
图Ⅰ- 8
图Ⅰ-7
13.如图Ⅰ-8所示,固定于光滑绝缘水平面上的小球 A 带正电,质量为 2 m,另一个质量为 m,带负电的小球 B 以速度 v0 远离 A 运动时,同时释放小球 A,则小球 A 和B 组成的系统在此后的运动过程中,其系统的电势能的最大增量为________.
三、本题共 3 小题,共 20 分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作图.
图Ⅰ-9
14.(6分)在"测定玻璃砖折射率"的实验中,已画好玻璃砖界面的两条直线 aa′和bb′,无意中将玻璃砖平移到图Ⅰ-9中的虚线所示位置.若其他操作正确,则测得的折射率将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”).
15.(6分)在“研究电磁感应现象”实验中:
(1)首先要确定电流表指针偏转方向和电流方向间的关系.实验中所用电流表量程为 100μA,电源电动势为 1.5 V,待选的保护电阻有:R1 = 100 kΩ,R2 = 1 kΩ,R3 = 10 Ω,应选用_______作为保护电阻.
图Ⅰ-10
(2)实验中已得出电流表指针向右偏转时,电流是"+"接线柱流入的,那么在如图Ⅰ-10所示的装置中,若将条形磁铁 S 极朝下插入线圈中,则电流表的指针应向______偏转.
16.(8分)一种供仪器使用的小型电池标称电压为 9 V,允许电池输出的最大电流为 50 mA,为了测定这个电池的电动势和内电阻,可用如下器材:电压表内阻很大,R 为电阻箱,阻值范围为 0~9999Ω;R0 为保护电阻,有四个规格,即:
A.10 Ω,5 W
B.190 Ω,W
C.200 Ω,W
D.1.2 kΩ,1W
(1)实验时,R0应选用_______(填字母代号)较好;
(2)在虚线框内画出电路图.
四、本题共 6 小题,共75 分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
17.(10分)激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲.现有红宝石激光器,发射功率为 P = 1.0×106 W,所发射的每个脉冲持续的时间为Δt = 1.0×10-11 s波长为 6693.4 nm(1 nm =
1×10-9 m)问:每列光脉冲含有的光子数是多少?(保留两位有效数字)
18.(10分)两个定值电阻,把它们串联起来,等效电阻为 4Ω,把它们并联起来,等效电阻是 1Ω,求:
(1)这两个电阻的阻值各为多大?
(2)如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为E,内电阻为 r 的电源两极间,两电阻消耗的总功率等于 P1;如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间,两电阻消耗的总功率等于 P2,若要求 P1 = 9 W,且P2≥P1,求满足这一要求的 E和 r 的所有值.
19.(12分)地球质量为M,半径为 R,自转角速度为ω,万有引力恒量为 G,如果规定物体在离地球无穷远处势能为 0,则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时,具有的万有引力势能可表示为 Ep = -G.国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体,可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h,如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星,使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能?
图Ⅰ-11
20.(13分)如图Ⅰ-11所示,绝缘木板 B 放在光滑水平面上,另一质量为 m、电量为 q 的小物块 A 沿木板上表面以某一初速度从左端沿水平方向滑上木板,木板周围空间存在着范围足够大的、方向竖直向下的匀强电场.当物块 A 滑到木板最右端时,物块与木板恰好相对静止.若将电场方向改为竖直向上,场强大小不变,物块
仍以原初速度从左端滑上木板,结果物块运动到木板中点时两者相对静止,假设物块的带电量不变.试问:
(1)物块所带电荷的电性如何?
(2)电场强度的大小为多少?
图Ⅰ-12
21.(15分)如图Ⅰ-12所示,质量为 M = 3.0 kg 的小车静止在光滑的水平面上,AD 部分是表面粗糙的水平导轨,DC 部分是光滑的 圆弧导轨,整个导轨由绝缘材料做成并处于 B = 1.0 T的垂直纸面向里的匀强磁场中,今有一质量为 m = 1.0 kg的金属块(可视为质点)带电量 q = 2.0×10-3 C的负电,它以v0 = 8 m/s 的速度冲上小车,当它将要过 D 点时,它对水平导轨的压力为 9.81 N(g 取 9.8 m/s2)求:
(1)m从 A 到 D 过程中,系统损失了多少机械能?
(2)若 m通过D点时立即撤去磁场,在这以后小车获得的最大速度是多少?
图Ⅰ-13
22.(15分)“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、航天器等装置的制导系统中,如图Ⅰ-13所示是“应变式加速度计”的原理图,支架 A、B 固定在待测系统上,滑块穿在 A、B 间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固定于支架 A 上,随着系统沿水平做变速运动,滑块相对于支架发生位移,滑块下端的滑动臂可在滑动变阻器上相应地自由滑动,并通过电路转换为电信号从 1、2 两接线柱输出.
已知:滑块质量为 m,弹簧劲度系数为 k,电源电动势为 E,内阻为 r,
滑动变阻器的电阻随长度均匀变化,其总电阻 R = 4 r,有效总长度 L,当待测系统静止时,1、2 两接线柱输出的电压 U0 = 0.4 E,取 A 到 B 的方向为正方向.
(1)确定“加速度计”的测量范围.
(2)设在1、2 两接线柱间接入内阻很大的电压表,其读数为 U,导出加速度的计算式.
(3)试在1、2 两接线柱间接入内阻不计的电流表,其读数为 I,导出加速度的计算式.
模拟试卷(一)
一、(40分)1.A 2.C 3.D 4.B 5.C 6.B、D 7.D 8.B 9.CD 10.ABC
二、(15分)11.vt- 12.d +2l; 13. mv02
三、(20分)14.(6分)不变; 15.(6分)(1)R1;(2)右;
16.(8分)(1)B;(2)如图Ⅰ′-1所示
图Ⅰ′-1
四、17.(10分)设每个光脉冲的能量为E,则 E = PΔt,(3分)又光子的频率 ν=,(2分)所以每个激光光子的能量为 E0 = h(2分),则每列光脉冲含有的光子数 n==(2分)
即n==3.5×1013(1分)
18.(10分)(1)串联电阻:R1 + R2 = 4(Ω)
R1 = 2 Ω
R2 = 2 Ω……(2分)
串联电阻:= 1 Ω
(2)由题意有 P1== 9 W……(2分)
将前式代入解得:E = 6+1.5r……(2分)
由题中的条件 P2≥P1得 ≥……(2分)
6 V<E≤9 V
r=E - 4
或
0<r≤2 Ω
E= 6 +1.5r……(2分)
19.(12分)由G=(1分)得,卫星在空间站上的动能为 Ek= mv2 =
G(2分)卫星在空间站上的引力势能在 Ep = -G(1分)
机械能为 E1 = Ek + Ep =-G(2分)
同步卫星在轨道上正常运行时有 G =mω2r(1分)故其轨道半径 r=(1分)
由③式得,同步卫星的机械能E2 = -G=-G
=-m()2(2分)
卫星在运行过程中机械能守恒,故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E2,设离开航天飞机时卫星的动能为 Ekx,则Ekx = E2 - Ep- +G(2分)
20.(13分)(1)带负电(2分)s
(2)当 E 向下时,设物块与木板的最终速度为v1,则有mv0 = (M + m)v1(2分)
μ(mg - qE)L =mv02 - (M + m)v12(2分)
当 E 向上时,设物块与木板的最终速度为 v2,则有mv0 = (M +m)v2(2分)
μ(mg + qE) = mv02 - (M + m)v22(2分)
解得 E=(3分)
21.(15分)(1)设 m抵达D 点的速度为v1 ,则:Bqv1 +mg=N(2分)
∴v1 === 5.0 m/s(1分)
设此小车速度为v2,金属块由 A-D 过程中系统动量守恒则:
mv0 = mv1 +Mv2(1分)∴v2 = 1.0 m/s(1分)
∴损失的机械能ΔE =mv02 -mv12-Mv22 = 18 J(2分)
(2)在 m冲上圆弧和返回到 D
点的过程中,小车速度一直在增大,所以当金属块回到D 点时小车的速度达到最大(2分),且在上述过程中系统水平方向动量守恒,则:mv1 + Mv2 = mv1 ′+Mv2′(2分)系统机械能守恒,则:
mv12 + Mv22 = mv1′2+Mv02(2分)v2′=1 m/s和v2′=3 m/s(1分)
v2′=1 m/s舍去,∴小车能获得的最大速度为 3 m/s(1分)
22.(15分)(1)当待测系统静止时,1、2 接线柱输出的电压 U0 =·R12(1分)
由已知条件 U0 = 0.4ε可推知:R12 = 2r,此时滑片 P 位于变阻器中点(1分)待测系统沿水平方向做变速运动分加速运动和减速运动两种情况,弹簧最大压缩与最大伸长时刻,P点只能滑至变阻器的最左端和最右端,故有:
a1 =(1分) a2 =-(1分)
所以"加速度计"的测量范围为[-·](2分)
(2)当1、2两接线柱接电压表时,设P由中点向左偏移 x,则与电压表并联部分的电阻 R1 =(- x)·(1分)
由闭合电路欧姆定律得:I =(1分)
故电压表的读数为:U = IR1(1分)
根据牛顿第二定律得:k·x = m·a(1分)
建立以上四式得:a = -(2分)
(3)当1、2 两接线柱接电流表时,滑线变阻器接在 1、2 间的电阻被短路.设P由中点向左偏移 x,变阻器接入电路的电阻为:R2 =( + x)·
由闭合电路欧姆定律得:ε=I(R2 +r)
根据牛顿第二定律得:k·x = m· a
联立上述三式得:a=(2分)