第Ⅰ卷(選擇題共48分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。)
14.某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν關(guān)系如圖所示。已知普朗克常量為h。下列判斷正確的是 ( )
A.圖中b=h/νc
B.增大入射光的強(qiáng)度圖線(xiàn)將沿縱軸向上移動(dòng)
C.增大入射光的強(qiáng)度圖線(xiàn)將沿橫軸向右移動(dòng)
D.圖中b與νc的值與入射光的強(qiáng)度、頻率均無(wú)關(guān)
15.如圖所示,兩物體通過(guò)四段輕線(xiàn)懸掛,不計(jì)一切摩擦,兩物體靜止時(shí)OB線(xiàn)水平,AO線(xiàn)與豎直方向的夾角小于45°,現(xiàn)把定滑輪B緩慢豎直向上移動(dòng),設(shè)線(xiàn)足夠長(zhǎng),此過(guò)程中結(jié)點(diǎn)O的位置將 ( )
A.不動(dòng)
B.先降低后升高
C.先升高后降低
D.一直升高
16.已知平面坐標(biāo)系兩等量正點(diǎn)電荷在y軸上且關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)。選取x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)E的正方向,則沿x軸的場(chǎng)強(qiáng)E隨x變化圖象,及一個(gè)質(zhì)子沿x軸從負(fù)無(wú)窮向正無(wú)窮運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電勢(shì)能Ep隨x的變化圖象正確的是 ( )
17.2017年4月20日19時(shí)41分,搭載著“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船的“長(zhǎng)征七號(hào)”遙二運(yùn)載火箭,在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射,約596秒后,飛船與火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道,飛船在預(yù)定軌道上飛行的周期T為90分鐘。4月 22日12時(shí)28分許,“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室成功進(jìn)行了交會(huì)對(duì)接試驗(yàn),9月12日23時(shí)58分,“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船又順利完成了與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室的自主快速交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。若把“天舟一號(hào)”在預(yù)定軌道上的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.“天舟一號(hào)”的加速度大于地球同步衛(wèi)星的加速度
B.“天舟一號(hào)”的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度
D.使“天舟一號(hào)”與“天宮二號(hào)”在同一軌道上運(yùn)行,讓“天舟一號(hào)”加速即可追上“天宮二號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接
A.5 B.4 C.3 D.2
A.P1、P2和P三者組成的系統(tǒng)在作用過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒
B.當(dāng)P上升到圓弧最高點(diǎn)時(shí)P1、P2和P三者的共同速度等于P最后停在A點(diǎn)時(shí)三者的共同速度
D.P1、P2和P三者作用過(guò)程中損失的機(jī)械能為4μmgL
20.兩個(gè)傾角為45°高度相同的斜面固定在水平面上且對(duì)接于O點(diǎn),如圖所示,有一小球從A點(diǎn)以不同速度向右水平拋出,不計(jì)空氣阻力,小球可看作質(zhì)點(diǎn),在小球從拋出到碰到斜面這個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.初速度越大的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
B.初速度不同的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能相同
C.如果小球落在左側(cè)斜面上,小球碰到斜面的不同位置時(shí)速度方向與斜面夾角相同
D.如果小球落在右側(cè)斜面上,小球碰到斜面時(shí)速度方向不可能與斜面垂直
A.粒子Q應(yīng)沿與EC方向成30°角方向向磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)射粒子
D.兩粒子相遇點(diǎn)一定在BD連線(xiàn)上
第Ⅱ卷(非選擇題共62分)
二、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分。第22題~第25題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第33題~第34題為選考題,考生根據(jù)要求作答)
(一)必考題(4題,共47分)
22.(6分)某研究小組的同學(xué)用如圖1所示的裝置研究小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)其加速度與受到的作用力的關(guān)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的小車(chē)的加速度a和小車(chē)所受拉力F的圖象如圖2所示。甲同學(xué)畫(huà)出的圖線(xiàn)為Ⅰ,乙同學(xué)畫(huà)出的圖線(xiàn)為Ⅱ。
(1)以下說(shuō)法中可能正確的是________。
A.實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力
B.甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí),把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了
C.實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力
D.乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有滿(mǎn)足小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼與砝碼盤(pán)的總質(zhì)量
23.(9分)待測(cè)電阻Rx的阻值約為100 Ω,現(xiàn)要測(cè)量其阻值,實(shí)驗(yàn)室提供器材如下:
A.電流表A1(量程0~50 mA,內(nèi)阻r1=20 Ω)
B.電流表A2(量程0~300 mA,內(nèi)阻約為4 Ω)
C.電壓表V(量程0~20 V,內(nèi)阻約為3 000 Ω)
D.定值電阻R0=20 Ω
E.滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值為10 Ω,額定電流為1.0 A
F.滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值為1 000 Ω,額定電流為1.5 A
G.電源電動(dòng)勢(shì)E=6.0 V(內(nèi)阻不計(jì))
H.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干
(2)根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材,請(qǐng)?jiān)诰€(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量Rx的最佳實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)明元件符號(hào)。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)要記錄________________________,則由已知量和測(cè)量量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=____________(已知量用物理量符號(hào)表示)。
24.(12分)如圖甲所示,將一間距為L(zhǎng)=1 m的足夠長(zhǎng)U形導(dǎo)軌固定,傾角為θ=37°,導(dǎo)軌上端連接一阻值為R=2.0 Ω 的電阻,整個(gè)空間存在垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量為m=0.01 kg的金屬棒ab垂直緊貼在導(dǎo)軌上且不會(huì)滑出導(dǎo)軌,導(dǎo)軌與金屬棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,且金屬棒ab在導(dǎo)軌之間的電阻為r=1.0 Ω,金屬棒ab從靜止開(kāi)始下滑,下滑的x-t圖象如圖乙所示,圖象中的OA段為曲線(xiàn),AB段為直線(xiàn),導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)體棒下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且緊密接觸,重力加速度g=10 m/s2,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/p>
(2)從開(kāi)始到t=2.5 s過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。
25.(20分)如圖甲所示,質(zhì)量m=1 kg的小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量M=4 kg木板B的左端,木板長(zhǎng)L=4.5 m。起初A、B兩物體靜止于水平面上。現(xiàn)用一水平向左的力F作用在木板B上,通過(guò)傳感器測(cè)出A、B兩物體的加速度與外力F的變化關(guān)系如圖乙所示。已知兩物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10 m/s2。求:
(1)A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(2)若開(kāi)始時(shí)對(duì)B施加水平向左的恒力F=29 N,且給A一水平向右的初速度v0=4 m/s,則t=2 s時(shí)A與B的右端相距多遠(yuǎn)。
(二)選考題:共15分。請(qǐng)考生從給出的2道題中任選一題作答,并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目題號(hào)后的方框涂黑。注意:所做題目的題號(hào)必須與所涂題目的題號(hào)一致,在答題卡所選區(qū)域指定位置答題。如果多做,則按所做的第一個(gè)題目計(jì)分。
33.[物理—選修3-3](15分)
(1)(5分)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈
B.布朗運(yùn)動(dòng)是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
C.分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力,引力隨分子間距離的增大而減小,斥力隨分子間距離的增大而增大
D.溫度是決定兩個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量
E.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,物體溫度升高,分子平均動(dòng)能升高,但物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能不一定都升高
(2)(10分)絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于水平地面上,由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無(wú)摩擦,兩活塞之間為真空,氣缸B活塞的面積為氣缸A活塞面積的2倍。兩氣缸內(nèi)裝有理想氣體,兩活塞處于平衡狀態(tài),氣缸A的體積為V0,壓強(qiáng)為p0,溫度為T(mén)0,氣缸B的體積為2V0,緩慢加熱A中氣體,停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后,A中氣體壓強(qiáng)為原來(lái)的2倍。設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變,氣缸A中活塞不會(huì)脫離氣缸A,求:
①氣缸B中氣體的體積VB;
②氣缸A中氣體的溫度TA。
34.[物理—選修3-4](15分)
(1)(5分)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,如圖甲所示為波傳播到x=5 m的M點(diǎn)時(shí)的波形圖,圖乙是位于x=3 m的質(zhì)點(diǎn)N從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象,Q是位于x=10 m的質(zhì)點(diǎn),則________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.波的傳播速度為1 m/s
B.波由M點(diǎn)傳到Q點(diǎn)所用的時(shí)間為5 s
C.波源的始振方向向上
D.當(dāng)圖乙中t=6 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的位置坐標(biāo)為 (10 m,-5 cm)
E.波由M點(diǎn)傳到Q點(diǎn)的過(guò)程中,x=3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為20 cm
①求光線(xiàn)在AB面上的折射角;
②已知光在真空中的傳播速度c,求該光線(xiàn)在此棱鏡中傳播的時(shí)間。
參考答案
14.D15.C16.A17.A18.D19.BC20.BC21.AC
22.(6分)
(1)BD (3分)
(2)3% (3分)
23.(9分)
(1)ABDEGH (2分)
(2)如圖所示 (3分)
24.(12分)
解:(1)從圖象可得金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng),再做勻速運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)的速度
勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受沿斜面向上的安培力F安,由平衡條件,有
mgsinθ=μmgcosθ+F安(2分)
代入數(shù)據(jù)解得F安=0.02 N
=0.2 T (2分)
(2)t=2.5 s時(shí)金屬棒ab做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度大小為v=1.5 m/s,位移大小x=3.0 m
設(shè)從開(kāi)始到t=2.5 s過(guò)程中電路中產(chǎn)生的熱量為Q,根據(jù)能量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)解得Q=0.048 75 J (2分)
25.(20分)
解:(1)由乙圖知,A、B一起運(yùn)動(dòng)的最大外力Fm=25 N,加速度a1=4 m/s2
當(dāng)F>25 N時(shí),A與B相對(duì)滑動(dòng),對(duì)A由牛頓第二定律有μ1mg=ma1(1分)
解得μ1=0.4 (1分)
對(duì)B由牛頓第二定律有
F-μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2(2分)
解得μ2=0.1 (1分)
(2)給A一水平向右的初速度v0=4 m/s且F=29 N時(shí),A運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1=4 m/s2,方向水平向左,設(shè)A運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1速度減為零,則
此時(shí)B的速度v2=a2t1=5 m/s (1分)
由于x1+x2=L,即此時(shí)A運(yùn)動(dòng)到B的右端,當(dāng)B繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),A從B的右端掉下來(lái)停止 (2分)
設(shè)A從B上掉下來(lái)后B的加速度大小為a3,對(duì)B由牛頓第二定律有
F-μ2Mg=Ma3(1分)
在t=2 s時(shí),A與B右端的距離
33.(15分)
(1)ADE (5分)
(2)(10分)
解:①氣缸A末態(tài)壓強(qiáng)為2p0,氣缸B活塞面積為氣缸A活塞面積的2倍,初狀態(tài)選兩活塞為研究對(duì)象,由平衡條件有p0SA=pBSB
末狀態(tài)選兩活塞為研究對(duì)象,由平衡條件有
氣缸B中氣體初、末狀態(tài)溫度不變,由玻意耳定律得
解得氣缸B中氣體體積
VB=V0(1分)
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得
解得TA=3T0(1分)
34.(15分)
(1)ABD (5分)
(2)(10分)
解:①畫(huà)出此光線(xiàn)在棱鏡中的折射光路如圖所示。
設(shè)光線(xiàn)在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射的臨界角為C,則
光線(xiàn)在AB界面上F點(diǎn)的入射角
θ1=90°-C(1分)
在AB面上的折射角θ2,由折射定律得
②光在該玻璃中傳播速度
故該光線(xiàn)在此棱鏡中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間