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103kg/m3)
A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.4Pa
18.真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2)制成,板面积为S,间距为d。
现用波长为λ(λ1<λ<λ2
的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电量Q正比于
A.
B.
C.
D.
选择题二(本题包括3小题,每小题6分,共18分。
每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
19.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星,都沿近似为圆周的轨道线土星运动。
其参数如表:
卫星半径(m)
卫星质量(kg)
轨道半径(m)
土卫十
8.90×
104
2.01×
1018
1.51×
土卫十一
5.70×
5.60×
1017
108
两卫星相比土卫十
A.受土星的万有引力较大
B.绕土星的圆周运动的周期较大
C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大
D.动能较大
20.下列说法正确的是
A.正弦交变电流的有效值是最大值的
倍
B.声波是纵波,声源振动越快,声波传播也越快
C.在某介质中,红光折射率比其他色光的小,故红光传播速度比其他色光的大
D.质子和α粒子以相同速度垂直进入同一匀强磁场,质子做圆周运动的半径较小
21.氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,忽略氧气分子之间的相互作用。
在该漏气过程中瓶内氧气
A.分子总数减少,分子总动能不变
B.密度降低,分子平均动能不变
C.吸收热量,膨胀做功
D.压强降低,不对外做功
第二部分(非选择题共174分
22.(请在答题卡上作答)(17分)
(1)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中。
用导线a、b、c、d、e、f、g和h按题22图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零。
闭合开关后;
题22图1
①若电压表的示数为2V,电流表的的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为_________;
②若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线为_________;
③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为____________。
(2)建造重庆长江大桥复线桥需将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起(题22图2)、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案,为了探究该方案的合理性,某研究性学习小组做了两个模拟实验。
研究将钢板从水下水平拉出(实验1)和以一定倾角拉出
(实验2)的过程中总拉力的变化情况。
题22图2
①必要的实验器材有:
钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和等。
②根据实验曲线(题22图3),实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了。
③根据分子动理论,实验1中最大总拉力明显增大的原因是。
④可能导致测量拉力的实验误差的原因有:
读数不准、钢板有油污、、等等(答出两个即可)
题22图3
23.(16分)t=0时,磁场在xOy平面内的分布如题23图所示。
其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。
每个同向磁场区域的宽度均为l0。
整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动。
题23图
(1)若在磁场所在区间,xOy平面内放置一由a匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴。
bc=lB、ab=L,总电阻为R,线框始终保持静止。
求
①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;
②线框所受安培力的大小和方向。
(2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出L=0时磁感应强度的波形图,并求波长
和频率f。
24.(9分)飞行时同质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m。
如题24图1,带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1。
改进以上方法,如图24图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总时间t2。
(不计离子重力)
题24图1
(1)忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;
②用t2计算荷质比。
(2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v′(v≠v′),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt。
可通过调节电场E使Δt=0。
求此时E的大小。
题24图2
25.(20分)某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如题25图所示。
用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3……N,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k(k<1
将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞……所有碰撞皆为无机械能损失的正碰。
(不计空气阻力,忽略绳的伸长,
g取10m/s2)
题25图
(1)设与n+1号球碰撞前,n号球的速度为vn,求n+1号球碰撞后的速度。
(2)若N=5,在1号球向左拉高h的情况下,要使5号球碰撞后升高16k(16h小于绳长)问k值为多少?
理综试卷
参考答案
选择题一(包括18小题,每小题6分,共108分)
1.C
2.A3.A4.B5.D
6.A7.B8.B9.C10.D
11.A12.D13.C14.B15.B
16.C17.A18.D
选择题二(包括3小题,每小题6分,共18分)
19.AD
20.CD
21.BC
第二部分(包括10小题,共174分)
22.(17分)
(1)d导线b导线g导线
(2)①测力计(弹测力计、力传感器等等)
②13.3(允许误差±
0.5)0.27(允许误差±
0.03)N
③分子之间存在引力,钢板与水面的接触面积大
④快速拉出、变速拉出、出水过程中角度变化、水中有油污、水面波动等等
23.(16分)
解:
(1)①切割磁感线的速度为v,任意时刻线框中电动势大小
g=2nBvLv
(1)
导线中的电流大小
I=
(2)
②线框所受安培力的大小和方向
由左手定则判断,线框所受安培力的方向始终沿x轴正方向。
(2)磁感应强度的波长和频率分别为
(4)
(3)
(5)
t=0时磁感应强度的波形图如答23图
答23图
24.(19分)
(1)①设离子带电量为q,质量为m,经电场加速后的速度为v,则
2(a)
离子飞越真空管,AB做匀速直线运动,则
L=m1(b)
由(a)、(b)两式得离子荷质比
(c)
②离子在匀强电场区域BC中做往返运动,设加速度为a,则
qE=ma(d)
L2=
(e)
由(a)、(d)、(e)式得离子荷质比
或
(f)
(2)两离子初速度分别为v、v′,则
(g)
l′=
+
(h)
Δt=t-t′=
(i)
要使Δt=0,则须
(j)
所以E=
(k)
25.(20分)
(1)设n号球质量为m,n+1,碰撞后的速度分别为
取水平向右为正方向,据题意有n号球与n+1号球碰撞前的速度分别为vn、0、mn+1
根据动量守恒,有
①
根据机械能守恒,有
=
②
由①、②得
设n+1号球与n+2号球碰前的速度为En+1
据题意有vn-1=
得vn-1=
③
(2)设1号球摆至最低点时的速度为v1,由机械能守恒定律有
④
v1=
⑤
同理可求,5号球碰后瞬间的速度
⑥
由③式得
⑦
N=n=5时,v5=
⑧
由⑤、⑥、⑧三式得
k=
⑨
(3)设绳长为l,每个球在最低点时,细绳对球的拉力为F,由牛顿第二定律有
⑩
则
⑾
⑾式中Ekn为n号球在最低点的动能
由题意1号球的重力最大,又由机械能守恒可知1号球在最低点碰前的动能也最大,根据⑾式可判断在1号球碰前瞬间悬挂1号球细绳的张力最大,故悬挂1号球的绳最容易断。
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