r0时,斥力小于引力9.图中重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的。平衡时AO是水平的,BO与水平面的夹角 为θ。AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是( )
10.为了增大LC振荡电路的固有频率,下列办法中可采取的是 ( ) (A)增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯 (B)减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数 (C)减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯 (D)减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数 11.简谐横波某时刻的波形图线如图所示。由此图可( )
(A)若质点a向下运动,则波是从左向右传播的 (B)若质点b向上运动,则波是从左向右传播的 (C)若波从右向左传播,则质点c向下运动
(D)若波从右向左传播,则质点d向上运动
12.如图所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以 ( ) (A)增大R1 (B)减小R1 (C)增大R2 (D)减小R2
知
13.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是( )
(A)合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
(B)合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮 (C)断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才
熄灭
(D)断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭 14.在图示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数。在下列选挡中,符合操作规程的是( ) (A)直流10V挡 (B)直流0.5A挡
(C)直流2.5V挡 (D)欧姆挡
第Ⅱ卷 (非选择题 共90分)
三、本题共3小题;其中第15题5分,其余的每题6分,共17分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。
15.一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量
工件的直径,如图所示。该工件的直径为_____________毫米。
16.下列给出的器材中,哪些是\"验证玻一马定律实验\"所必需的,把这些器材前面的字母填在横线上。
A.带有刻度的注射器 B.刻度尺
C.弹簧秤 D.钩码若干个 答:_____________。
实验读数过程中,不能用手握住注射器,这是为了________________。 用橡皮帽封住注射器小孔,这是为了___________________________。
17.某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:
待测电压表V(量程3V) 电流表A1(量程200μA ) 电流表A2(量程5mA) 电流表A3(量程0.6A)
滑动变阻器R(最大阻值1KΩ) 电源ε(电动势4V) 电键K。
(1)所提供的电流表中,应选用_______________________(填写字母代号)。
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)。
四.本题共4小题;每小题5分,共20分。把答案填在题中横线上。
18.如图,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子,速率都为v。对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大x=________________,最大y=________________。
19.质量为m、电量为q的质点,在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB弧长为s。则A,B两点间的电势差UA-UB=_______________,AB弧中点场强大小E=________________。
6
20.已知地球半径约为6.4×10米,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,则可估算出月球到地心的距离约为________________米。(结果只保留一位有效数字)
21.一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多)。在圆管中 有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点)。A球的质量为m1,B球的质量为m2。它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为v0。设A球运动到最低点时,B球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1,m2,R与v0应满足的关系式________。
五.本题共5小题,53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。
22.(9分)有一个焦距为36厘米的凸透镜,在主轴上垂直放置一支蜡烛,得到一个放大率为4的虚像。 如果想得到放大率为4的实像,蜡烛应向哪个方向移动?移动多少?
23.(9分)图中竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长。粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长l=20厘米。活塞A上方的水银深H=10厘米,两活塞与筒壁间的摩擦不计。用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞B上移的距离。设在整个过程中气柱的温度
不变,大气压强p0相当于75厘米高的水银柱产生的压强。
24.(11分)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图)。
求小球经过最低点时细线对小球的拉力。
25.(12分)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时,弹簧的压缩量为x0,如图所示。一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点。若物块质量为2m,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点与O点的距离。
26.(12分)如图1所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000伏的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。A、B板长l=0.20米,相距d=0.020米,加在A、B两板间电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示。设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离b=0.15米,筒绕其竖直轴
匀速转动,周期T=0.20秒,筒的周长s=0.20米,筒能接收到通过A、B板的全部电子。 (1)以t=0时(见图2,此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上。试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标。(不计重力作用)
(2)在给出的坐标纸(图3)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。
参
一.全题15分,每小题3分。答错的或不答的,都给0分。
1.A 2.D 3.C 4.B 5.C
二.答案及评分标准:全题45分,每小题5分。每小题全选对的给5分,选不全的给2分,有选错的给0分,不答的给0分。
6.B、C 7.B 8.A、D 9.B、D 10.D 11.B、D 12.A、D 13.A、D 14.A
三.答案及评分标准:全题17分,其中15题5分,其余的每题6分。答案正确的,按下列答案后面括号内的分数给分;答错的,不答的,都给0分。 15.29.80 (5分,答29.8的同样给5分)
16.A,B,C,D (2分。选不全的给0分) 保持气体的温度恒定 (2分) 保持气体的质量不变 (2分)
17.A1 (2分), 如右图 (4分,线路有错就不给这4分)
四.答案及评分标准:全题20分,每小题5分,答案正确的,按下列答案后面括号内的分数给分;答错的,不答的, 都给0分。
20. 4×10 (5分。只要数量级对,就给5分)
8
五.参考解答及评分标准:
22. 解:先求蜡烛的原位置 , 由放大率公式
得 v1=-4u1 ① 由透镜成像公式 1/u1+ 1/v1=1/f ② 解得 u1=3/4f
再求蜡烛移动后的位置,由放大率公式得
v2=4u2 ③ 由透镜成像公式
1/u2+1/v12=1/f ④ 解得 u2=5/4f
所以蜡烛应向远离透镜的方向移动,移动的距离为
u2-u1=5/4-3/4f=1/2f=18厘米 评分标准:本题9分。
①式2分, ②式1分, ③式2分, ④式1分, ⑤式2分。 物体移动方向正确的给1分。
23.解:在以下的计算中,都以1厘米汞柱产生的压强作为压强的单位。 设气体初态的压强为p1,
则有 p1=p0+H ① 设S为粗圆筒的横截面积,气体初态的体积V1=Sl。 设气体末态的压强为P2,有
P2=P0 +1/2H+(1/2HS)/ (1/4)S ② 设末态气柱的长度为l',气体体积为V2=Sl'
由玻意耳定律得 P1V1=P2V2 ③ 活塞B上移的距离d为 d=l-l'+H/2 ④
代入数据解得 d=8厘米 ⑤
评分标准:本题9分。
①式1分, ②式2分, ③式1分, ④式3分, ⑤式2分。
24.解:设细线长为l,球的电量为q,场强为E。若电量q为正,则场强方向在题图中向右,反之向左。从释放点到左侧最高点,重力势能的减少等于电势能的增加, mglcosθ=qEl(1+sinθ) ①
若小球运动到最低点时的速度为v,此时线的拉力为T,由能量关系得
2
1/2mv=mgl-
qEl ②
2
由牛顿第二定律得 T-mg=m(v)/l ③ 由以上各式解得
T=mg[3-(2cosθ)/(1+sinθ)] ④ 评分标准:本题11分。 ①、②式各3分,③式2分,④式3分。 25.解:物块与钢板碰撞时的速度
①
设v1表示质量为m的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度,因碰撞时间极短,动量守恒, mv0=2mv1 ②
刚碰完时弹簧的弹性势能为EP。当它们一起回到O点时,弹簧无形变,弹性势能为零,根据题给件,这时物块与钢板的速度为零,由机械能守恒,
③
设v2表示质量为2m的物块与钢板碰撞后开始一起向下运动的速度, 则有 2mv0=3mv2 ④ 仍继续向上运动,设此时速度为v, 则有
⑤
在以上两种情况中,弹簧的初始压缩量都是x0, 故有
⑥
当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时,弹簧的弹力为零,物块与钢板只受到重力作用,加速度为g。一过O点,钢板受到弹簧向下的拉力作用,加速度大于g。由于物块与钢板不粘连,物块不可能受到钢板的拉力,其加速度仍为g。故在O点物块与钢板分离,分离后,物块以速度v竖直上升,则由以上各式解得,物块向上运动所到最高点与O点的距离为
2
l=v /(2g)=(1/2)x0 ⑦
评分标准:本题12分。 ①、②、③、④式各1分,⑤式2分,⑥式3分,得出⑦式再给3分。
26.解:(1)计算电子打到记录纸上的最高点的坐标设v0为电子沿A、B板的中心线射入电场时的初速度,
则 ① 电子在中心线方向的运动为匀速运动,设电子穿过A、B板的时间为t0, 则 l=v0t0 ②
电子在垂直A、B板方向的运动为匀加速直线运动。对于恰能穿过A、B板的电子,在它通过时加在两板间的电压uc应满足
③
联立①、②、③式解得
22
u0=(2d)/(1)U0=20伏 此电子从A、B板射出时沿y方向的分速度为
vy =(eu0)/(md)t0 ④
此后,此电子作匀速直线运动,它打在记录纸上的点最高,设纵坐标为y,由图(1)可得 (y-d/2)/b=vy/v0 ⑤
由以上各式解得 y=bd/l+d/2=2.5厘米 ⑥ 从题给的u-t图线可知,加于两板电压u的周期T0=0.10秒,u的最大值um=100伏,因为uc在一个周期T0内,只有开始的一段时间间隔△t内有电子通过A、B板 △t=(uc)/(um)T0 ⑦ 因为电子打在记录纸上的最高点不止一个,根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定,第一个最高点的x坐标为
x1=(△t)T/s=2厘米 ⑧ 第二个最高点的x坐标为
x2=(△t+T0)/s=12厘米 ⑨ 第三个最高点的x坐标为
x3=[(△t+2T0)/T]s=22厘米
由于记录筒的周长为20厘米,所以第三个最高点已与第一个最高点重合,即电子打到记录纸上的最高点只有两个,它们的x坐标分别由⑧和⑨表示 (2)电子打到记录纸上所形成的图线,如图(2)所示。
评分标准:
本题12分。各1分。
第(1)问10分,①、②、③、④、⑤、⑥式各1分,⑦式2分,⑧、⑨式