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文档简介
物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位
号在答题卡上填写清楚。
2.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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分
钟。
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的
四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.如图1,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存
在摩擦;绳的另一端悬挂沙袋,沙袋及沙的总质量为〃2。由静止释放物块尸,测量P的加
速度大小。;多次改变机,重复上述操作,最终得到a-机图像。重力加速度大小为g。
在下列a-相图像中,可能正确的是()
2.某电动小车在平直路面上以恒定功率尸启动,经过时间才达到最大速度V,该过程电动
小车前进的距离为X。若电动小车的质量为加,所受阻力的大小恒为了,下列说法错误的
是()
A.小车做加速度不变的加速运动
B.小车速度为v时,所受牵引力大小等于阻力大小
1,
C.该过程,电动机对小车所做的功为fx+-mv2
D.该过程,电动机对小车所做的功为P/
3.图2甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方
向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度。随时间/变化的曲线为正
弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是()
'〃〃1〃〃〃,
1
—
s
r
E
甲
乙
图2
A.7=0时,弹簧的弹性势能为0
B./=0.2s时,手机位于平衡位置上方
C.从7=0至/=0.2s,手机的机械能不变
D.。随/变化的关系式为a=4sin(2.5m)m/s2
4.2024年4月25日,神舟十八号飞船与天宫空间站顺利对接,运载火箭先将飞船送入圆
轨道I上,通过变轨进入预定圆轨道。如图3所示,飞船与空间站在对接前在各自预定的
圆轨道I、IH上运动,II为对接转移轨道。不考虑飞船质量的变化,下列说法正确的是
()
m-
A.飞船从椭圆轨道n进入预定圆轨道ni需要减速
B.飞船在I轨道上的运行速度小于在in轨道上的运行速度
c.飞船在II轨道上的机械能大于在I轨道上的机械能
D.飞船在三个轨道上运行时与地球连线在单位时间内扫过的面积相等
5.如图4所示电路,电源内阻不计,尸点是电容器两极板间的一个定点。C为电容器的
电容,E为电源的电动势。滑动变阻器滑片最初处于。端且电路处于稳定状态,现滑片从
。端缓慢滑到万端,则该过程中()
A.电容器两极板间的电压先增大后减小
B.c点电势比d点电势略高
C.流过尺3横截面的电荷量等于CE
D.P点的电势升高
6.如图5所示,在竖直y轴上固定两个点电荷,电荷量为+Q的点电荷在2%处、电荷量
为-4。的点电荷在3yo处。将质量为m、电荷量为+q的小球从坐标原点。静止释放,经
过A点后,刚能到达最低点8。以九处为电势能零点、重力势能零点,小球可视为点电
荷。小球在此运动过程中的重力势能Ep]、机械能£°、动能线及电势能与2随V变化的图
像可能正确的是()
D.%y
7.如图6,真空中的匀强电场平行于纸面,半径为R的圆形区域处于匀强电场中。圆周上
的A点有一粒子源,能向纸面内各个方向陆续发射初动能相等、带电量均为q的同种粒
子,圆周上各处均有粒子到达。不计粒子重力和粒子间的相互作用。AC.是圆的两
条相互垂直的直径。测得粒子到达圆周时的最小动能比初动能小E。,最大动能比初动能大
3E0o则()
图6
A.电场强度的大小为互B.电场强度的大小为也
qRqR
C.电场方向与AC的夹角为45D.电场方向与AC的夹角为30
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的
四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3
分,有选错的得0分。
8.如图7所示,两根通电导线P、。沿垂直纸面的方向放置,导线P、。中通有电流
A、12,电流的方向未画出。。点为两导线连线的中点,cP=PO=OQ=Qd,a、b
两点位于PQ连线段的中垂线上并关于。点对称,且已知c点的磁感应强度为零,d点的
磁感应强度方向垂直cd向下。已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度3的大小与
该点到通电导线的距离成反比,则下列说法正确的是()
lb
I
I
图7
A.尸中的电流方向垂直纸面向外、。中的电流方向垂直纸而向里
B.//-IP
C.。点的磁感应强度方向垂直cd向上
D.若1]=12'方向不变,则。、》两点的磁感应强度相同
9.如图8所示,柔力球以迎、引、抛及弧形接发技术为特征,是一项集健身、表演和竞技
为一体的富有民族特色的体育运动。如图,健身者能控制球拍使球在竖直而内做半径为R
的匀速圆周运动,忽略球运动过程中受到的空气阻力。。为圆周的最高点,c为最低点,
在这两处拍面水平,b,d两点与圆心。等高。己知球的质量为机,重力加速度大小为
g,球在c点对球拍的压力大小为5机?,则球()
图8
A.做圆周运动的线速度大小为J荻
B.在。处受到球拍的作用力为3mg
C.在方处一定只受到两个力的作用
D.圆周运动的周期为T=
10.如图9甲,托卡马克是一个由封闭磁场组成的“容器”,形状像一个放倒的轮胎,带电
粒子会沿封闭的磁力线做螺旋式运动,上亿度高温的等离子体被约束在环形的磁场中,为
核聚变的发生提供必要条件。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成
绩,托卡马克装置的主要特点是采用多个磁场叠加才能实现磁约束。图乙为其真空室某处
横截面环向磁场的示意图,越靠近真空室的右侧(即甲图中靠近竖直中央轴线的一侧)环
向磁场越强。不计粒子重力及相互作用,若粒子仅在图乙环向磁场中运动,下列说法正确
的是()
A.正离子在环向磁场中沿顺时针方向运动
B.带电粒子在环向磁场中速度的大小不变
C.在环向磁场中,带电粒子的轨迹将逐渐发生左右方向的迁移
D.在环向磁场中,带电粒子的轨迹将逐渐发生上下方向的迁移
三、非选择题:共5小题,共57分。
11.(7分)用如图10甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律。在气垫导轨的一端装有位
移传感器(图中未画出),A、8两物块(可视为质点)沿同一直线运动并发生正碰,若
A物块的质量为g=300g,8物块的质量为根2=150g,表中是电脑记录的A、B两
物块在同一时刻与传感器的距离。
x/m
甲乙
图10
xA/m1.201.010.800.590.400.350.30
xB/m00.100.210.300.400.250
(1)根据表中数据可以判断出位移传感器固定在气垫导轨的(填“左边”或“右
边”)。
(2)为了更方便判断A、B碰撞时是否满足动量守恒,于是画出了A、B两物块位置随
时间变化的图像(如图乙),a、b分别为4、3两物块碰撞前后的位置一时间图线。
①碰撞前A物块的速度大小为m/s,碰撞前8物块的速度大小为
m/so
②由题中数据结合无一/图像中提供的信息,可判断两滑块组成的系统在相互作用过程中动
量________(填“守恒”或“不守恒”),这个碰撞(填“是”或“不是”)弹性碰
撞。
12.(9分)钱学森班的同学们打算估测几个电阻的阻值。现有一只电流表、一个电源£
(内阻r未知)、一个阻值为凡的定值电阻、一个阻值为用的定值电阻(用作保护电阻),
开关S和导线若干。他们设计了如图11甲所示的电路,实验步骤如下:
图U
第一步:把若干个待测电阻分别单独接入A、8之间,发现电流表的示数一致,据此他们
认为这些电阻的阻值相等,均设为R。
第二步:取下待测电阻,在4、8之间接入定值电阻&,,记下电流表的示数/(),如图
乙。
第三步:取下定值电阻耳,将〃个(〃=1,2)待测电阻并联后接入A、8之间,记下并
联待测电阻的个数n与电流表对应示数ln。
请完成如下计算和判断:
(1)如图乙,电流表的示数/°=A0
上与&、%、、关系式是工
(2)根据上述第二步,Er
’0/0
(3)定义,,则y与________(填或“工”)的关系式是如图丙所
4i.n
示的线性关系。
(4)已知N=6.0Q,&=3.0Q,结合读取的数据和图丙的信息可得R=Q,
同时可得石=V,r=。。(均保留2位有效数字)
(5)本实验中未考虑电流表的内阻,对R、E、厂的测量值________(填“均有”“均
无”或“部分有”)影响。
13.(10分)如图12所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.2kg的小球A悬
挂到水平板的M、N两点,4上带有Q=6.0X10-6C的正电荷,两线夹角为120,左右
两线上的拉力大小分别为耳和尸2。A的正下方0.3m处有一个与4带等量异种电荷的小
球8固定在绝缘支架上。已知重力加速度取g=10m/st静电力常量
Jt=9.0xl09N-m2/C2,A、B球可视为点电荷。贝U:
图12
(1)两线上的拉力大小分别为多少?
(2)若将小球B和绝缘支架一起水平右移,使M、A、8在同一直线上,此时两线上的
拉力大小又分别为多少?
14.(13分)质量为2m的物体A穿在光滑的水平杆上,用长为L的细绳与质量为加的小
球B相连,如图13甲所示,初始时A、B在同一水平面上(细绳平行于水平杆),且细绳
刚好拉直。将小球8由静止释放,当细绳刚好竖直、小球B运动到最低点时绳子恰好绷
断。已知A、8均可视为质点,重力加速度为g。求:
甲乙
图13
(1)小球8运动到最低点时,物体A的速度大小以及A相对于初始位置运动的距离;
(2)细绳的最大张力;
(3)以A物体的初始位置为坐标原点建立如图乙所示平面直角坐标系x0y,求出绳断之
前小球B运动的轨迹方程。
一4
15.(18分)如图14所示,在平面内,在0<y<L,-L<x<x0(%未知)的区
域内存在匀强电场、方向沿y轴正方向,电场强度的大小可以调节;在y>L和
<y<0区间内分别存在垂直平面向外的匀强磁场区域I和IL两区域内磁感
应强度的大小也相同。平面内y轴正半轴上距离坐标原点L处有一粒子源,可向平面
内第一象限沿不同力向射入速度大小均为%的粒子,粒子质量为〃2,带正电且电荷量为
qo不计粒子重力和粒子间的相互作用。当粒子源发射与y轴正方向夹角为9=53的粒子
时,该粒子恰好从匀强电场的左边界上处进入电场,然后从匀强电场的右边界上
(九0,。)处射出电场,并且首次在磁场区域n运动过程中刚好不从下边界射出磁场。
(sin53=0.8)
),
图14
(1)求匀强磁场区域磁感应强度的大小;
(2)求的大小(用L表示,E未知);
(3)调节电场强度的大小,使得当粒子欲发射的粒子沿+y方向射出时(速度仍为%),
恰好击中沿x轴放置的粗细不计的金属条的右端,该金属条长度为左端距离坐标原
点粒子击中金属条立即被吸收,求所有满足条件的匀强电场的大小。
3
物理参考答案
选择题:共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1〜7题只有一
项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5
分,全部选对的给5分,选对但不全的给3分,有选错的给0分。
题号12345678910
答案DADCCBBACDBDBD
【解析】
1.设P的质量为M,P与桌面的动摩擦力为了;以P为对象,根据牛顿第二定律可得
T-f=Ma;以沙袋和沙为对象,根据牛顿第二定律可得mg-T=";联立可得
g」
a=mg-f=_m可知。―相不是线性关系,排除A、C选项。可知当沙袋和沙
M+mM+m
的总重力小于物块P最大静摩擦力时,物块静止,加速度为0,当沙袋和沙的总重力大于
/时,才有一定的加速度,当机趋于无穷大时,加速度趋近等于g,故选D。
2.由题意可知,小车保持功率恒定,所受阻力恒为/,由尸=a,则速度增大时,牵引
力减小,由牛顿第二定律可知,小车的加速度先变小,在速度最大时,加速度为0,故A
错误。小车速度最大时,小车的牵引力等于阻力,故B正确。小车在运动过程中,由动能
定理可得W-笈=;机丫2—o,解得电动机对小车所做的功为卬=方+;机故c正
确。汽车功率恒定为P,因此电动机对小车所做的功等于P/,故D正确。
3.由题图乙知,7=0时,手机加速度为0,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为尸=根g,
弹簧处于拉伸状态,弹性势能不为0,故A错误。由题图乙知,f=0.2s时,手机的加速
度为正,则手机位于平衡位置下方,故B错误。由题图乙知,从7=0至t=0.2s,手机的
加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,弹簧的弹性势能增大,手机的机械能减
2%
小,故C错误。由题图乙知T=0.8s,则角频率@=——=2.5»rad/s,则〃随/变化的
T
关系式为。=451!1(2.5加1)111/52,故D正确。
4.飞船需要通过加速从椭圆轨道n进入预定圆轨道ni,故A错误。根据万有引力等于向
MmV2可得V=J号,可知飞船在I轨道运行速度大于在皿轨道上的运
心力G=m——
下r
行速度,故B错误。飞船从轨道I到轨道II要进行加速,机械能增加,则飞船在II轨道上
的机械能大于在I轨道上的机械能,故C正确。根据开普勒第二定律可知,飞船在三个不
同轨道上运行时,与地球连线在单位时间内扫过的面积不相等,故D错误。
5.滑片缓慢向右滑行全程,电容器两极板由“下正上负”逐渐转变为“上正下负”,电容
器经历先放电再充电的过程,则两极板间的电压先减小后增大,故A错误。根据“充电电
流流向正极板,放电电流流向负极板”可知,充放电流全程由d点经&流向。点,由于过
程缓慢,则充放电流很小,所以尺3两端电压很小,即d点电势比c点略高,故B错误。尸
点的电势先比上极板高,后比上极板低,故尸点电势降低,故D错误。放电过程,向下流
过用的电量为CE—^,充电过程,向下流过号的电量为CE—^,全程向下
&+7?2&+7?2
流过过Rs的电量为C-E—^+C-E'^=CE,故C正确。
7?]+7?2R]+7?2
6.九处为重力势能零点,则在九处重力势能为0,重力势能变化与下落高度成线性关
系,故A错误。设正电荷Q的正上方x处电场强度为0,则二埠,解得
(%+力x
x=%,即A点场强为0;机械能的变化对应电场力做功,结合图可知,A点上方场强方
向向下,A点到正电荷场强方向向上。则小球从。点到B点,电场力先做正功后做负功,
机械能先增大后减小,电势能先减小后增加并且在为处为0,故D错误,B正确。电荷初
末速度为0,中间过程不为0,所以动能先增加后减小。分析可知,则动能最大的位置在
%下方不在为处,故C错误。
7.最大动能与最小动能出现在平行于电场方向的直径的两端。设该直径(即电场方向)与
AC夹角为过A点作该直径的垂线,即为A点所在的等势线。根据动能定理有
qE(R-Rcose)=EcqE(R+RcosO)=3E0,得夕=土60;E;互。故选B。
8.由题意c点的磁感应强度为零,则说明导线尸、。在c点产生的磁场大小相等、方向相
反,又因为c点距P、。的距离比为1:3,则左4=左二,可得电流之比为1:3,故B
R3R
错误。由B分析可知,导线Q在d点产生的磁场强,d点的磁感应强度方向垂直cd向
下,由安培定则可知P中的电流方向向外、则。中的电流方向向里,故A正确。由安培定
则可知,导线P、。在。点产生的磁场方向均垂直cd连线向上,故C正确。由于
/i=,2,分别作出两电流在。、方两点的磁感应强度大小和方向,如图所示,根据磁场的
矢量合成可知a、〃两点的磁感应强度大小相等、方向相同,故D正确。
PX\\Q
一七一"+那城"一1一
I
I
I
I
9.球在c点对球拍的压力大小为5mg,由牛顿第三定律,在c点球拍对球的支持力大小
2____
F=5mg,则在。点舔-机g=〃2匕,解得做圆周运动的线速度大小v=2痴I,故A
NR
2
错误。在a处根g+&=加上~,解得外=3叫,球在〃处受到球拍的作用力为3mg,故
R
B正确。设在人处球拍与水平面的夹角为6,且仅受重力、支持力作用,则有
2____
mgtanO=m—,又v=2yf^,解得tan6=4,若不满足tane=4,小球在Z?处还受摩
R
擦力的作用,故C错误。运动的周期为7=&4=乌2=»」£,故D正确。
v2麻
10.根据左手定则可判断正离子在磁场中受力如图,所以正离子在环向场中沿逆时针方向
运动,故A错误。由于洛伦兹力总是与速度方向垂直,所以洛伦兹力不改变速度大小,则
带电粒子在环向场中的速度大小不变,故B正确。由图可知左右两边磁感应强度不一样,
mv~mv
根据洛伦兹力提供向心力有/5=—,解得R=—,可知同一正离子在磁场中因为磁
RqB
感应强度不同导致左右的半径不同,所以发生偏移,8越大,R越小,所以同一正离子在
左边部分的半径大于右边部分的半径,结合左手定则判断出正离子就会向下侧迁移,同理
可知电子向上侧迁移,故C错误,D正确。
非选择题:共5小题,共57分。
11.(除特殊标注外,每空1分,共7分)
(1)右边
(2)①42②守恒(2分)不是(2分)
【解析】(1)根据表中数据可以判断出位移传感器在开始时距离6端较近,则固定在右
边。
(2)①根据图像碰撞前A物块的速度为%=-4m/s,碰撞前8物块的速度为
vB=^1m/s=2m/s»②由图可知碰撞后A物块的速度为办=-1m/s,碰撞后8物
块的速度为VB=m/s=-4m/s,则可知叫吆+"%/=吗丫4+根2丹,故可得
0°.3—°04.2
出结论两物块组成的系统在相互作用过程中动量守恒,但是总动能减少。
12.(除特殊标注外,每空1分,共9分)
(1)0.30
⑵&+坛十丁
E
(3)-(2分)
n
(4)3.03.01.0
(5)部分有(2分)
【解析】(1)电流表分度值为0.02A,读数结果为小数点后两位。
(2)据全电路的欧姆定律E=/o(K+A+r),得:=鸟+:+厂
CR
1Ri+~+r]]
(3)据全电路的欧姆定律E=得—=——左—,则有y=------=
I.EIQIn
01+殳
EnE
(4)结合图丙的截距、斜率,可得石=3.0V,H=3.0Q,再结合读数/0=0.30A,得
r=1.0Qo
(5)方案未考虑电流表内阻,修正后£=4(4+5+/+么),
E=In\Rx+—+r'+rA\,对丫='---'=—"+4无影响,则对E和R无影响;
In)IoI„EnE
但r'+么=1Q,对r有影响。
13.(10分)解:(1)以A球为研究对象,受到4个力作用,如图;可把重力mg和静电
力工先合起来看作1个力,则可看作受3个力平衡;其中
ak£。表z
E=F=3.6N
根据对称性F、=F2=mg+Fe=5.6N
(评分标准:此小题也可用正交分解法或矢量三角形解答,不论什么方法,抓住静电力工
计算1分,过程计算2分,结论各1分,共5分评分即可)
(2)按照要求移动B的位置,继续以A球为研究对象,受到4个力作用,如图;其中左
侧拉力耳’和静电力工'共线,可把这2个力先合起来看作1个力,则可看作受3个力平
衡;由几何关系得r'=2r,则
-^v=0.9N
(2-)
根据对称性£=/ng=2N
-Fe-mg=2N,则耳=2.9N
(评分标准:此小题也可用正交分解法或矢量三角形解答,不论什么方法,抓住静电力月
计算1分,过程计算2分,结论
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