(时间:90 分钟 满分:100 分)
本卷计算中,重力加速度 g 均取 10 m/s2。
一、选择题Ⅰ(本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. kg 和 s 是国际单位制两个基本单位的符号,这两个基本单位对应的物理量是(
)
A.质量和时间 C.重力和时间
B.质量和位移 D.重力和位移
)
2. 下列 v-t 图象中,表示物体做匀速直线运动的是(
3.2015 年 9 月 3 日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 70 周年阅兵式在天安门广场举行。如图所示,七架战机保持“固定队列”在天安门广场上空飞过。下列说法正确的是( )
A.以某飞机为参考系,其他飞机是静止的 B.以飞行员为参考系,广场上的观众是静止的 C.以某飞行员为参考系,其他飞行员是运动的 D.以广场上的观众为参考系,飞机是竖直向上运动的
4. 小李乘坐高铁,当他所在的车厢刚要进隧道时,看到车厢内显示屏上的示数为 216 km/h,
他立即观察手表秒针走动,经过 20 s 车厢出了隧道,则该隧道的长度约为( )
A.600 m B.1 200 m
C.2 160 m D.4 320 m
5. 画作《瀑布》如图所示。有人对此画作了如下解读:水流从高处倾泻而下,推动水轮机发电,
又顺着水渠流动,回到瀑布上方,然后再次倾泻而下,如此自动地周而复始。这一解读违背了 ( )
A. 库仑定律
B.欧姆定律 C.电荷守恒定律 D.能量守恒定律
6. 如图所示,一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身“滑入”静止汽车的车底,她用 15 s 穿
越了 20 辆汽车底部后“滑出”,位移为 58 m。假设她的运动可视为匀变速直线运动,从上述数据可以确定( )
A. 她在车底运动时的加速度
B.她在车底运动时的平均速度 C.她刚“滑入”车底时的速度 D.她刚“滑出”车底时的速度
7.2015 年 9 月 20 日“长征六号”火箭搭载 20 颗小卫星成功发射。在多星分离时,小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放。假设释放后的小卫星均做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.20 颗小卫星的轨道半径均相同 B.20 颗小卫星的线速度大小均相同 C.同一圆轨道上的小卫星的周期均相同 D.不同圆轨道上的小卫星的角速度均相同
8. 质量为 30 kg 的小孩坐在秋千板上,秋千板离系绳子的横梁的距离是 2.5 m。小孩的父亲将
秋千板从最低点拉起 1.25 m 高度后由静止释放,小孩沿圆弧运动至最低点时,她对秋千板的压力约为( )
A.0 B.200 N C.600 N D.1 000 N
9. 小张在探究磁场对电流作用的实验中,将直导线换作导体板,如图所示,发现在 a、b 两点
之间存在电压 Uab。进一步实验结果如下表:
电流 磁感应强度 电压 Uab I I I 2I
B 2B 3B B B U 2U 3U 2U 3U 3I 由表中结果可知电压 Uab( A.与电流无关 C.与电流可能成正比
)
B.与磁感应强度无关 D.与磁感应强度可能成反比 10.如图所示是我国某 10 兆瓦(1 兆瓦=106 W)光伏发电站,投入使用后每年可减少排放近万吨二氧化碳。已知该地区每年能正常发电的时间约为 1 200 h,则该电站年发电量约为( A.1.2×106 kW·h B.1.2×107 kW·h C.1.2×109 kW·h D.1.2×1010 kW·h
)
11. 如图所示,一质量为 m、电荷量为 Q 的小球 A 系在长为 l 的绝缘轻绳下端,另一电荷量也
为 Q 的小球 B 位于悬挂点的正下方(A、B 均视为点电荷),轻绳与竖直方向成 30°角,小球 A、 B 静止于同一高度。已知重力加速度为 g,静电力常量为 k,则两球间的静电力为(
)
4kQ2 A. l2
kQ2 B. l2 D. 3mg
C.mg
12.
快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即 Ff=kv2)。若油箱中有 20 L 燃油,当快艇
以 10 m/s 匀速行驶时,还能行驶 40 km,假设快艇发动机的效率保持不变,则快艇以 20 m/s匀速行驶时,还能行驶( )
A.80 km
13.
B.40 km C.10 km D.5 km
将质量为 1.0 kg 的木块放在水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从 0 开始逐渐
增大,木块先静止后相对木板运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小,并用计算机绘制出摩擦力大小 Ff 随拉力大小 F 变化的图象,如图所示。木块与长木板间的动摩擦因数为( ) A.0.3 C.0.6
B.0.5 D.1.0
二、选择题Ⅱ(本题共 3 小题,每小题 2 分,共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个 是符合题目要求的。全部选对的得 2 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分)
14.(加试题)氢原子从 n=6 跃迁到 n=2 能级时辐射出频率为 ν1 的光子,从 n=5 跃迁到 n=2 能级时辐射出频率为 ν2 的光子。下列说法正确的是(
A. 频率为 ν1 的光子的能量较大 B. 频率为 ν1 的光子的动量较大
C. 做双缝干涉实验时,频率为 ν1 的光产生的条纹间距较大
D. 做光电效应实验时,频率为 ν1 的光产生的光电子的最大初动能较大
)
15.(加试题)沿 x 轴正方向传播的简谐横波,振幅为 5 cm,质点 A、B 的平衡位置离 O 点的距离分别为 1.8 m 和 3.0 m。t=0 时的波形如图所示,t=0.6 s 时质点 A 恰好第二次到达波峰。下列说法正确的是( )
A. 波速为 3 m/s B. 频率为 2 Hz
C. 质点 B 在 0~0.6 s 内路程为 25 cm D. 质点 B 在 t=0.6 s 时沿 y 轴正方向运动
16.(加试题)为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为 20 cm 的坦克壁上开了一个直径为 12 cm的孔,若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃,其中两块玻璃的厚度相同。坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是(
)
A. 图 1 的大于图 2 的 B. 图 1 的小于图 3 的 C. 图 2 的小于图 3 的 D. 图 2 的等于图 3 的
三、非选择题(本题共 7 小题,共 55 分)
17.(5 分)(1)在“探究求合力的方法”实验中,下列器材中必须要用的是(多选)
。
(2)下列两个学生实验中,必须要测量质量、时间和位移的是 A.用打点计时器测速度 B.探究加速度与力、质量的关系
。
18.(5 分)某实验小组做“测定电池的电动势和内阻”的实验电路如图 1 所示:
(1) 电流表示数如图 2 所示,则电流为
A。
(2) 根据实验数据获得 U-I 图象如图 3 所示,则电动势 E= V,内阻 r= Ω。
19.(9 分)如图甲所示,饲养员对着长 l=1.0 m 的水平细长管的一端吹气,将位于吹气端口的质量 m=0.02 kg 的注射器射到动物身上。注射器飞离长管末端的速度大小 v=20 m/s。可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线运动,离开长管后做平抛运动,如图乙所示。
图甲
(1)求注射器在长管内运动时的加速度大小; (2)求注射器在长管内运动时受到的合力大小;
图乙
(3) 若动物与长管末端的水平距离 x=4.0 m,求注射器下降的高度 h。
20.(12 分)如图所示是公路上的“避险车道”,车道表面是粗糙的碎石,其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量 m=2.0×103 kg 的汽车沿下坡行驶,当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力,此时速度表示数 v1=36 km/h,汽车继续沿下坡匀加速直行 l=350 m、下降高度 h=50 m 时到达“避险车道”,此时速度表示数 v2=72 km/h。
(1) 求从发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量;
(2)求汽车在下坡过程中所受的阻力;
(3)若“避险车道”与水平面间的夹角为 17°,汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的 3 倍,求汽车在“避险车道”上运动的最大位移(sin 17°≈0.3)。
21.(加试题)(4 分)(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是
(填“图甲”或“图乙”)。变压器原、副线圈的匝数分
别为 120 匝和 60 匝,测得的电压分别为 8.2 V 和 3.6 V,据此可知电压比与匝数比不相等,主要原因是
。
(2)在“探究导体电阻与其影响因素的关系”实验中,某同学测量金属丝直径时,螺旋测微器示数如图丙所示,读数是 有
。
mm;若要测量该金属丝的电阻率,还需要用到的测量仪器
图丙
22.(加试题)(8 分)如图甲所示,质量 m=3.0×10-3 kg 的“ ”型金属细框竖直放置在两水银槽中,“ ”型框的水平细杆 CD 长 l=0.20 m,处于磁感应强度大小 B1=1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中。有一匝数 n=300 匝、面积 S=0.01 m2 的线圈通过开关 K 与两水银槽相连。 线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中,其磁感应强度 B2 的大小随时间 t 变化的关系如图乙所示。
图甲
(1) 求 0~0.10 s 线圈中的感应电动势大小;
图乙
(2) t=0.22 s 时闭合开关 K,若细杆 CD 所受安培力方向竖直向上,判断 CD 中的电流方向及磁
感应强度 B2 的方向;
(3) t=0.22 s 时闭合开关 K,若安培力远大于重力,细框跳起的最大高度 h=0.20 m,求通过细
杆 CD 的电荷量。
23.(加试题)(12 分)如图是水平放置的小型粒子加速器的原理示意图,区域Ⅰ和Ⅱ存在方向垂直纸面向里的匀强磁场 B1 和 B2,长 L=1.0 m 的区域Ⅲ存在场强大小 E=5.0×104 V/m、方向水平向右的匀强电场。区域Ⅲ中间上方有一离子源 S,水平向左发射动能 Ek0=4.0×104 eV 的氘核,氘核最终从区域Ⅱ下方的 P 点水平射出。S、P 两点间的高度差 h=0.10 m。
( 氘核质量 m = 2×1.67×10 - 27 kg 、电荷量 q = 1.60×10 - 19 C, 1 eV= 1.60×10 - 19 J。
1.67×10-27 -4
) -19≈1×10
1.60×10
(1) 求氘核经过两次加速后从 P 点射出时的动能 Ek2;
(2) 若 B1=1.0 T,要使氘核经过两次加速后从 P 点射出,求区域Ⅰ的最小宽度 d; (3) 若 B1=1.0 T,要使氘核经过两次加速后从 P 点射出,求区域Ⅱ的磁感应强度 B2。
2015 年 10 月浙江省普通高校招生选考科目考试 物理试题
1.A [国际单位制中,基本单位只有七个,高中阶段只需掌握 6 个,即 kg、m、s、A、mol、 K,各自对应的物理量是质量、长度、时间、电流强度、物质的量、热力学温度。]
2.D [在 v-t 图象中,斜率代表的是加速度,D 的斜率为 0,即为匀速直线运动。A 的斜率为负,为匀减速直线运动,B、C 的斜率为正,B 为初速度不为 0 的匀加速直线运动,C 为初速度为 0 的匀加速直线运动。]
3.A [参考系是假定为不动的物体,因此,固定队列中的飞机(或飞机中的人)为参考系时,队列中的其他飞机和其他飞行员是静止的,广场上的观众是运动的;以广场上的人作为参考系时,飞机是水平运动的,故 A 正确。]
4.B [v=216 km/h=60 m/s,x=vt=1 200 m,B 正确。]
5.D [水流的重力势能一部分转化成水轮机的能量,另一部分会转化成内能,回到瀑布上方的水流一定会越来越少,题目中描述的周而复始是不成立的,违背了能量守恒定律,故 D 正确。]
58m/s≈3.87 m/s,只有位
6.B [已知位移为 x=58 m,用时 t=15 s,则可求出平抛速度 v=15 移和时间这两个物理量,在匀变速直线运动中是无法求出初速度、末速度和加速度的,故 B
正确。]
7.C [小卫星分别在不同的三层轨道上做匀速圆周运动,即它们的轨道半径不同,A 错误;
Mm Mm 2 v2 GM 由 G =m 随着轨道半径的增大,卫星的线速度减小,B 错误;由 G r2 =mω r r2 r 得 v= r ,GM Mm 4π2
得 ω= r3 ,随着轨道半径的增大,卫星的角速度减小,D 错误;由 G r2 =m T2 r 得 T= r3 2π GM,随着轨道半径的增大,卫星的运行周期变大,半径相同,则周期相同,故 C 正确。]
12
8.C [小孩子从最高点运动到最低点,由机械能守恒定律可得 mgh=mv,h=1.25 m,由牛 2 v2
= 顿第二定律可得 - = ,解以上两式得 = ,再由牛顿第三定律可知,
FN 600 N FN mg m R ,R 2.5 m 小孩对秋千板的压力为 600 N。]
9.C [由第 1,2,3 组数据可知,电流保持不变时,磁感应强度增大多少倍,电压 Uab 也增大多少倍,可推知电压 Uab 可能与磁感应强度成正比,B、D 错误;由第 1,4,5 组数据可知,磁感应强度保持不变时,电流增大多少倍,电压 Uab 也增大多少倍,可推知电压 Uab 可能与电流成正比,A 错误,C 正确。]
10.B [W=Pt=104 kW×1 200 h=1.2×107 kW·h ,故 B 正确。]
4kQ2
11.A [由库仑定律得 F=k = 2 ,A 正确,B 错误;对 A 小球受力分析如图所示。
l (lsin θ)2
F 3
由共点力平衡知,tan θ=,得 F= ,故 C、D 错误。]
mg 3 mg 12.C [设 20 L 油发动机可提供的总功为 W,由能量守恒定律知当快艇以 10 m/s 匀速行驶时, W=Ffs1=kv2s ,当快艇以 20 m/s 匀速行驶时,W=Ffs2=kv2s 2 ,可得 s2=10 km,C 正确。] 1 1 2
Q2
13.A [由图象可知,当拉力大于等于 5 N 时木块开始滑动,可得最大静摩擦力大小为 5 N,此后拉力 F 继续增大,木块受到的滑动摩擦力 Ff 保持 3 N 不变,由 Ff=μmg,解得 μ=0.3,A正确。]
14.
ABD [氢原子从高能级跃迁到低能级会辐射出光子,有 hν=E 末-E 初,故可知频率为 ν1
hchν
的光子能量较大,ν1>ν2,A 正确;由 λ=,λ=得光子的动量 p=,频率为 ν1 的光子动量较
p ν c 大,故 B 正确;在双缝干涉中,屏上相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx 与波长 λ,双缝间距 l lc
d 及屏到双缝距离 l 的关系为 Δx= λ= ,频率为 ν1 的光产生的条纹间距较小,故 C 错误;做
d dν 光电效应实验时,Ekm=hν-W 逸,频率为 ν1 的光产生的光电子的最大初动能较大,故 D 正确。] BD [由图象可知 λ=4 m,波沿 x 轴正方向传播,t=0 时质点 A 左边的第二个波峰距质
λx4.8 m
点 A 的距离 x=λ+(1.8 m-)=4.8 m,可知波速为 v===8 m/s,A 错误;波的频率 f
4 1t 0.6 s v8 5
==Hz=2 Hz,波的周期 T==0.5 s,B 正确;由于 ,故 0~0.6 s 内质点 B 的路
0.6 s<4 T λ 4 f
5
程 s<×4 A=25 cm,C 错误;t=0.6 s 时,质点 B 在平衡位置下方,沿 y 轴正方向运动,D 正
4
15.
确。]
16.
AD [当入射光线经玻璃的折射后恰好达到孔的上、下边界时,入射光
线具有最大入射角度,画出光路图如图所示,图中粗细两边界分别为玻璃砖
在孔内的两个位置,由于玻璃的折射率一定,玻璃的厚度相同,玻璃的两边界平行,故光线经玻璃折射前后是平行的,玻璃移动前后光线偏折的角度和距离也是相等的,可知图 2 能看到的外界的角度范围等于图 3 的,C 错误,D 正确;玻璃的折射率一定,光线以同一角度入射时,偏折的程度一定,玻璃越厚时,光线经玻璃偏折的距离越大,故可知图 1 中光线可以以更大的 入射角度射入,图 1 能看到的外界的角度范围大于图 2 和图 3 的,A 正确,B 错误。]
17.
解析 (1)探究求合力的方法中,需要测出力的大小,并利用平行四边形定则作图求出合
力的大小,作力的图示时需要用力的作用线的长度表示力的大小,故还需要刻度尺,BD 是必须要用到的;(2)用打点计时器测速度时不需要测量质量,探究加速度与力、质量的关系时需要测量质量、时间和位移,故 B 正确。 答案 (1)BD (2)B
18.
解析 (1)电流表选择的是 0~0.6 A,刻度盘中每一小格是 0.02 A,故读数时不需要再估读,
直接读数为 0.25 A;(2)根据实验电路由闭合电路的欧姆定律可得 U=E-Ir,U-I 图象的斜率 1.43 V-1.0 V
的绝对值代表的物理意义是内阻,由图 3 可知 r==0.75 Ω,I=0 时,图线与
0.57 A
U 轴的交点等于 E,所以 E=1.43 V。 答案 (1)0.25±0.01 (2)1.43±0.01 0.75±0.03
19.
得
a=2l=2.0×10 m/s
解析 (1)由匀变速直线运动规律 v2-0=2al v2 2 2
(2) 由牛顿第二定律有 F=ma
得 F=4 N
(3) 由平抛运动规律
x=vt x得 t==0.2 s
v 1 由 h= gt2
2得 h=0.2 m
答案 (1)2.0×102 m/s2 (2)4 N (3)0.2 m
121 2
解析 (1)由 ΔE=mv-v,得 ΔEk=3.0×105 J 20. k
2 2 12m 1 1 (2) 由动能定理有 mgh-Ffl=mv2-v2
2 2 2m 1
1 2 1 2
2mv1-2mv2+mgh
=2×103 N 得 Ff= l (3) 设向上运动的最大位移是 l′,
1由动能定理有-(mgsin 17°+3Ff)l′=0-mv2
2 2
2
mv2
=33.3 m 得 l′= 2(mgsin 17°+3Ff) 答案 (1)3.0×105 J (2)2×103 N (3)33.3 m
21. 解析 (1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中的输入电流只能是交流电,
因图甲接在直流上,图乙接在交流上,故图乙正确。理想变压器的原、副线圈两端的电压比等
U1n1于原、副线圈的匝数比,即=,实际生活中的变压器存在漏磁、线圈电阻大,铁芯发热等
U2 n2 现象,导致实验时测得的电压比与匝数比不相等。
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为 0.5 mm,可动刻度读数为 13.8×0.01 mm,故螺旋测微器的读数为 0.5 mm+13.8×0.01 mm=0.638 mm。
测量金属丝的电阻率的实验原理是部分电路欧姆定律,需要用到电压表和电流表测量金属丝两l 端的电压和流过金属丝的电流,根据电阻定律 R=ρ,还需要利用刻度尺测量金属丝的长度。
S
答案 (1)图乙 漏磁、铁芯发热,导线发热 (2)0.638±0.002 电压表、电流表、刻度尺
ΔΦ22. 解析 (1)由电磁感应定律 E=
n Δt
ΔB2得 E= =30 V
nS Δt
(2)电流方向 C→D B2 方向向上
v-0
(3)由牛顿第二定律 F=ma=m Δt (或由动量定理 FΔt=mv-0) 安培力 F=IB1l ΔQ=IΔt v2=2gh 得 ΔQ=
m 2gh=0.03 C B l 1
答案 (1)30 V (2)电流方向 C→D B2 方向向上 (3)0.03 C
23.
解析 (1)由动能定理 W=Ek2-Ek0
电场力做功 W=qE·2 L
得 Ek2=Ek0+qE·2 L=1.4×105 eV=2.24×10-14 J v2 (2) 洛伦兹力提供向心力 qvB=m R 第一次进入 B1 区域,半径 m v0
R0=qB=0.04 m
1
1
第二次进入 B1 区域,mv2=Ek0+qEL
2 1
m v1
R2=qB=0.06 m
1 故 d=R2=0.06 m
(3) 氘核运动轨迹如图所示
由图中几何关系可知 2R2=h+(2R1-2R0) 得 R1=0.05 m mv1
由 R1 =
qB2 m v
得 B2 =1 =1.2 T
qR1
答案 (1)2.24×10-14 J (2)0.06 m (3)1.2 T
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