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- 2021-06-01 发布
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本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共7页,满分为100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、考试 目填写在规定的位置上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B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,再选涂其他答案标号。
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不得使用涂改液,胶带纸、修正带和其他笔。
第I卷(客观题)
一、单项选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中,只有一个正确答案。)
1. 关于功率公式和的说法中,正确的是( )
A.由知,只要知道和,就求出任意时刻的瞬时功率
B.由只能求某一时刻的瞬时功率
C.由知,汽车的功率与它的速度成正比
D.功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功多少的物理量
2. 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h ,空气阻力的大小恒为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )
A. 0 B. -Fh C. -2Fh D. Fh
3. 在光滑水平面上,质量为的物体以的速度向东运动,若对它施加一向西的力使它停下来,则该外力对物体做的功是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( )
A.重力的平均功率相同
B.到达底端时重力的瞬时功率PA = PB
C.到达底端时两物体的速度相同
D.重力对两物体做的功相同
5. —个质量为的物体在几个与水平面平行的力的作用下静止在水平面上,在时刻,将其中的一个力从增大到,其他力不变,则在时刻,该力的功率为( )
A. B. C. D.
6. 一台起重机从静止开始匀加速地将一质量m=1.0×103 g的货物竖直吊起,在2 s末货物的速度v=4 m/s。起重机在这2 s内的平均输出功率及2 s末的瞬时功率分别为(g取10 m/s2)( )
A.2.4×104 W 2.4×104 W B.2.4×104 W 4.8×104 W
C.4.8×104 W 2.4×104 W D.4.8×104 W 4.8×104 W
7. 如图所示,利用倾角为的传送带把一个质量为的木箱匀速传送距离,此过程中木箱升高,木箱和传送带始终保持相对静止。木箱和传送带间的动摩擦因数为,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.木箱克服摩擦力做功
B.摩擦力对木箱做功为零
C.摩擦力对木箱做功为
D.摩擦力对木箱做功为
8.如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达的D点时速度为零,在这个过程中,重力做功为( )
A. B.
C.mgh D.0
9.如图所示,静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为H,桌面距地面高为h,物体质量为m,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A.物体沿竖直轨道下滑到桌面上,重力势能减少最少
B.物体沿曲线轨道下滑到桌面上,重力势能减少最多
C.以桌面为参考平面,物体重力势能减少mgH
D.以地面为参考平面,物体重力势能减少mg(H+h)
10.如图所示,一个轻质弹簧竖直固定在地面上,将一个小球从距弹簧上端某高处由静止释放,则在小球开始接触弹簧直到弹簧压缩到最短的过程中,以下判断正确的是( )
A.系统贮存的弹性势能不断减小
B.弹力对小球先做负功,后做正功
C.小球的重力势能始终逐渐减小
D.小球的动能一直减小
11.下列物体在运动过程中,可视为机械能守恒的是( )
A.飘落中的树叶
B.乘电梯匀速上升的人
C.被掷出后在空中运动的铅球
D.沿粗糙斜面匀速下滑的木箱
12. 在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )
A.斜向上抛的最大 B.水平抛的最大
C.一样大 D.斜向下抛的最大
13.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的( )
A.-6.4×10-19 C B.2.4×10-19 C C.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C
14. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A. F B. F C. F D.12F
15.关于电场,下列说法中正确的是( )
A.E=,若q减半,则该处电场强度为原来的2倍
B.E= 中,E与Q成正比,而与r2成反比
C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各处的场强相同
D.电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
16.如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强EB=48 N/C,则( )
A.若要使EB=0,可在C处放一个-Q的点电荷
B.把q=10-9 C的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为6×10-9 N
C.EC=12 N/C
D.EC=24 N/C
17.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左,则下列说法中正确的是( )
A.当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左
B.该点场强方向一定向右
C.该点场强方向一定向左
D.该点场强方向可能向右,也可能向左
18.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
19.某电场区域的电场线如图所示a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法不正确的是( )
A.正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力
B.负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力
C.a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右
D.a点的场强一定大于b点的场强
20. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图像如图所示.则此电场的电场线分布可能是( )
二、多项选择题(共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中,有多个正确答案。全对得3分,选不全得1分,错选或不选得0分。)
21. 如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则( )
A.金属球可能不带电
B.金属球可能带正电
C.金属球可能带负电
D.金属球一定带负电
22.质量为1500 g的汽车在平直的公路上运动,v-t图像如图所示。由此可求( )
A.前25s内汽车的平均速度
B.前10s内汽车的加速度
C.前10S内汽车所受的阻力
D.15 25s内合力对汽车所做的功
23. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,由M运动到N,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是( )
A.粒子必定带正电荷
B.由于M点没有电场线,粒子在M点不受电场力的作用
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于在N点的动能
24. 如图所示,两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b,在连线上有距中点O等距离的两点c、d,则下列场强大小关系式正确的是( )
A. Ea=Eb
B. Ea<EO<Eb
C. Ec=Ed
D. Ec>EO>Ed
25.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这过程中( )(sin37°=0.6)
A.物体克服重力做功0.9 mgH
B.物体克服摩擦力做功0.6 mgH
C.物体的动能损失了1.5 mgH
D.物体的重力势能增加了mgH
第II卷(主观题)
三、实验题(共14分)
26.(7分) 在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1) 该实验中使用电火花计时器,它的工作电压是________(填“交流220 V”、“交流6 V以下”或“直流6 V以下”),纸带下端所挂重物应选图乙中的________重物比较合适(填所选重物的字母)。
(2) 按照正确的操作得到如图丙所示的纸带。其中打O点时释放重物,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同 用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图丙中(单位cm)。已知打点计时器打点时间间隔为0.02 s,重物质量为0.5 g,当地重力加速度g取9.8 m/s2。
① 这三个数据中不符合有效数字读数要求的是________。
② 现选取重物在OB段的运动进行数据处理,则打B点时重物的速度为________m/s,OB段动能增加量为________J,重力势能减少量为________J(计算结果均保留三位有效数字)。
③ 即使在操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的ΔEp也一定略大于ΔE ,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该实验误差产生的主要原因:
________________________________________________________________________。
27. (7分) 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图所示:
(1)实验步骤。
① 将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1 m,将导轨调至水平;
② 用游标卡尺测量挡光条的宽度l=9.30 mm;
③ 由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=________cm;
④ 将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤ 从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2;
⑥ 用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。
(2) 用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式
① 滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=________和v2=________。
② 当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为E 1= ________和E 2= 。
③ 在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少ΔEp=________(重力加速度为g)。
(3) 如果ΔEp= ,则可认为验证了机械能守恒定律。
四、计算题(本题共3个小题,满分31分。计算题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。)
28. (8分) 如图所示,把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为4×10-8 C的带正电小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3 cm时,丝线与竖直方向的夹角为45°.
g取10 m/s2, = 9 Nm2/C2,小球A、B均可视为点电荷.则:
(1) 小球A带何种电荷?
(2) 此时小球B受到的库仑力的大小为多少?
(3) 小球A所带的电荷量是多少?
29. (9分)光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5 m,一个质量m=2 g的小球在A处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能Ep=49 J,如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C,速度为 m/s,g取10 m/s2。求:
(1)小球脱离弹簧时的速度大小;
(2)小球从B到C克服阻力做的功;
(3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小。
30.(14分) 如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A 与斜面之间的动摩擦因数μ=
,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C 点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A 和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A 的质量为2m,B 的质量为m,初始时物体A 到C 点的距离为L。现给A、B 一初速度(V0>),使A开始沿斜面向下运动,B 向上运动,物体A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C 点。已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求:
(1)物体A 向下运动刚到C 点时的速度;
(2)弹簧的最大压缩量;