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二、选择题
16、用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体,静止时弹簧伸长量为L0。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为30°,如图所示。则物体所受摩擦力( )
A.等于零
B.大小为,方向沿斜面向下
C.大于为,方向沿斜面向上
D.大小为mg,方向沿斜面向上
17、质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示。由此可求( )
A.前25 s内汽车的平均速度
B.前10 s内汽车的加速度
C.前10 s内汽车所受的阻力
D.15~25 s内合外力对汽车所做的功
18、据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是( )
A.运行速度大于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
19、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
20、图1、图2分别表示两种电压的波形,其中图1所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是( )
A.图1表示交流电,图2表示直流电
B.两种电压的有效值相等
C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt V
D.图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后,频率变为原来的
21、如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°。下列判断正确的是( )
A.O点电场强度为零
B.O点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大
22、两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时,所受的按培力大小为F=
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
三、非选择题
【必做部分】
23、(12分)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中RB、R0分别表示有、无磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.请按要求完成下列实验。
⑴设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。
提供的器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约20 Ω
C.电流表,量程2.5 mA,内阻约30 Ω
D.电压表,量程3 V,内阻约3 kΩ3k
E.直流电源E,电动势3 V,内阻不计
F.开关S,导线若干
⑵正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:
1
2
3
4
5
6
U(V)
0.00
0.45
0.91
1.50
1.79
2.71
I(mA)
0.00
0.30
0.60
1.00
1.20
1.80
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB= Ω,结合图1可知待测磁场的磁感应强度B= T。
⑶试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?
⑷某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?
24、(15分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va=5 m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失。已知ab段长L=1.5 m,数字“0”的半径R=0.2 m,小物体质量m=0.01 kg,g=10 m/s2。求:
⑴小物体从p点抛出后的水平射程。
⑵小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。
25、(18分)两块足够大的平行金属极板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向)。在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力)。若电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷均已知,且,两板间距。
⑴求粒子在0~t0时间内的位移大小与极板间距h的比值;
⑵求粒子在板板间做圆周运动的最大半径(用h表示);
⑶若板间电场强度E随时间的变化仍如图1所示,磁场的变化改为如图3所示,试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程)。
【选做部分】
36、(8分)【物理-物理3-3】
喷雾器内有10 L水,上部封闭有1 atm的空气2 L。关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3 L(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体)。
⑴当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体压强,并从微观上解释气体压强变化的原因。
⑵打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由。
37、(8分)【物理-物理3-4】
麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性,即光是电磁波。
⑴一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图1所示,求该光波的频率。
⑵图2表示两面平行玻璃砖的截面图,一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上,a、b是其中的两条平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线B从玻璃砖中管次出射的光路图,并标出出射光线与界面法线夹角的度数。
38、(8分)【物理-物理3-5】
⑴在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原子自发跃过时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系,则这群氢原子自发跃迁时最多可发生 条不同频率的谱线。
⑵一个物体静置于光滑水平面上,外面扣一质量为M的盒子,如图1所示。现给盒子—初速度v0,此后,盒子运动的v-t图象呈周期性变化,如图2所示。请据此求盒内物体的质量。