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| 简介：
2014-12 （分数100分 ，时间100分钟） 一、选择题（本题为不定项选择题共12题，每题4分，共48分。错选多选不得分，少选得2分。） 1、如图右所示，物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动，与一个右端 固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回，若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中（ ） A.P的加速度大小不断变化，方向也不断变化 B.P的加速度大小不断变化，但方向只改变一次 C.P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小 D.有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大 2、如下图所示，一根轻弹簧竖直立在水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x0时，物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块加速度大小a随下降位移大小x变化的图象，可能是下图中的那个 （ ） 3、如图3所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，M、N两物体通过轻弹簧和细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），现用水平向右的恒力F作用于物体N上，物体N升高一定的距离h的过程中，斜面体与物体M仍然保持静止。设M、N两物体的质量都是m，在此过程中 （ ） A．恒力F所做的功等于N物体增加的机械能 B．物体N的重力势能增加量一定等于mgh C．当弹簧的势能最大时，N物体的动能最大 D．M物体受斜面的摩擦力一定变大 图3 4、如图4所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两小球A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度) A．由于电场力对球A和球B做功为0，故小球电势能总和始终不变 B．由于两个小球所受电场力等大反向，故系统机械能守恒 C．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大 D．当小球所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，系统动能最大 图4 5、如图5所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻，以下说法中正确的是( ) A．当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率 B．当R2＝R1＋r时，R1上获得最大功率 图5 C．当R2＝0时，R1上获得最大功率 D．当R2＝0时，电源的输出功率最大 6、某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图6所示，根据图线可知 ( ) A．反映P内变化的图线是b B．电源电动势为8 V C．电源内阻为2 Ω D．当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω 图6 7、如图所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起，棒上有如图所示的持续交流电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向。则金属棒 （ ） A．一直向右移动 B．速度随时间周期性变化 C．受到的安培力随时间周期性变化 D．受到的安培力在一个周期内做正功 8、在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，下列说法正确的是（ ） A．电容器的电荷量增大 B．电流表A的示数减小 C．电压表V示数在变大 D．电压表V示数在变小 9、已知地球的平均密度为，火星的平均密度为，设绕地球做圆周运动的卫星最小运行周期为T1，绕火星做圆周运动的卫星最小运行周期为T2，则为 （ ） A. B. C. D. 10、在如图10所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是 ( ) A．R1短路 B．R2断路 C．R3断路 图10 D．R4短路 11、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流 沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是（ ） A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大 12、如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B.图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前、后两内侧面，则 ( ) A．a处电势高于b处电势 B．a处电势等于b处电势 C．a处离子浓度大于b处离子浓度 D．溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度 二、实验题（本题共计16分，期中13题4分，14题12分。） 13、（12分）（1）某同学在用螺旋测微器测定某薄片的厚度时，读数如图a所示。可知该薄片的厚度d＝______cm。 （2）某同学用卡尺来测量工件的直径，读数如图b所示。该工件的直径为d＝______ mm。 14、常用的电流表有内阻，现要测量电流表G1的内阻r1，电路如图14-1所示．供选择的仪器如下： 图14-1 A．待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω) B．电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω) C．定值电阻R1(30 Ω) D．定值电阻R2(300 Ω) E．定值电阻R3(3 kΩ) F．滑动变阻器R4(0～20 Ω) G．电源(电动势6.0 V，内阻不计) H．开关S及导线若干 (1)电路中与电流表G1并联的电阻应选________，保护电阻应选用________(请填写器材前的字母序号)． (2)根据电路图在图14-2中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头P处于正确位置． (3)补全实验步骤： ①按电路图连接电路； ②闭合开关S，移动滑动触头P至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2； ③________________________________________________________________________； ④以I1为纵轴，I2为横轴，作出相应图象如图7所示． (4)根据I1－I2图线的斜率k及定值电阻，写出电流表G1内阻的表达式r1＝________. 三、计算题（本题3道大题共计36分，每题12分） 15、（12分）如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B， C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h＝1.6m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37o=0.6，cos37o=0.8， g=10m/s2。求： ⑴物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小； ⑵要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长； ⑶若斜面已经满足⑵要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。 16、（12分） 如图（甲）所示，两平行金属板间接有如图（乙）所示的随时间变化的电压， 两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场，极板长，板间距离，在金属板右侧有一边界为的区域足够大的匀强磁场，与两板中线垂直，磁感应强度，方向垂直纸面向里，现有带正电的粒子流沿两板中线连续射入电场中，已知每个粒子的速度，比荷，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的． （1）试求两板间加上多大电压时才能使带电粒子刚好从极板边缘射出电场； （2）试求带电粒子离开电场时获得的最大速度； （3）证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在上的入射点和出磁场时在上的出射点间的距离为定值： 17、（12分）在如图所示的平行于直角坐标系内，有一用特殊材料制成的PQ，平行于y轴放置，该材料特性是只能让垂直打到PQ界面上的带电粒子通过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场．现有速率不同的带电粒子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域，不考虑带电粒子间的相互作用及带电粒子重力．已知带电粒子的电荷量为e，质量为m，在△OAC中，OA＝a，θ＝60°.求： (1)要想使带电粒子通过PQ，带电粒子带正电还是带负电？在经过磁场 边界OC时的速度方向与OC的夹角是多少？ （2）能通过PQ界面的带电粒子所具有的最大速度是多少？其从O点入 射时与y轴夹角是多少？ (3)在PQ右侧x轴上能接收到带电粒子的最远位置坐标． 一、选择题 二、实验题 (2) (3)多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2. (4)从电路可知：(I2－I1)R2＝I1r1，即I1＝I2，即＝k，所以r1＝R2. 答案 (1)D C(2)见解析图(3)多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2(4)R2 三、计算题 15、⑴物体从E到C，由能量守恒得： ① 在C点，由牛顿第二定律得： ② 联立①、②解得 FN=12.4(N) ③ ⑶因为，mgsin37 o＞μmgcos37 o （或μ＜tan37 o） 所以，物体不会停在斜面上。物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动。 从E点开始直至稳定，系统因摩擦所产生的热量 Q=△EP ⑧ △EP=mg（h+Rcos37 o）⑨ 联立⑥、⑦解得Q=4.8（J）⑩ 16、（1）设两板问电压为时，带电粒子刚好从极板边缘射出电场， 则有 代人数据，解得： （2）粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大，设最大速度为 则有： 解得： （3）设粒子进入磁场时速度方向与夹角为， 则速度大小 粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离 17． (1) 要使电子能通过PQ界面，带电粒子飞出磁场的速度方向必须水平向右。所以粒子带负电，30° （2）从C点水平飞出的电子，运动半径最大，对应的速度最大，如图，依几何关系 r＝2a 依牛顿第二定律 eVmB＝m 得：Vm＝ 从O点入射速度方向与y轴夹角为30° (3)粒子在电场中做类平抛运动，据 a＝××t2 x＝vt 得：xmax＝+2Ba PQ界面的右侧x轴上能接收带电粒子的最远位置坐标(+2Ba，0) | ||||||||||||||||||||||||||||||
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