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万州区高2014级第一次诊断性监测物理试题及答案(word化)


万州区高 2014 级第一次诊断性监测 理科综合能力测试试题卷 物理(共 110 分) 一、选择题(本大题共 5 小题,每题 6 分,每题仅有一个正确选项) 1.在建筑装修中,如题 1 图所示。当对磨石加竖直向上的推力 F 时,磨石恰好 沿斜壁匀速向上运动。已知磨石与斜壁之间的动摩擦加数为 μ,则磨石受到的 摩擦力是 A. μ(mg-F)sinθ B. μ(F-mg) C. (F

-mg)sinθ D. (F-mg)cosθ 2.我国自主研制的“北斗”卫星导航系统具有导航、定位等功能,在抗震救灾中发挥了巨大作用。“北斗”系 统中两颗质量不相等的工作卫星沿同一轨道绕地心 O 做匀速圆周运动,轨道半径为 r,某时刻两颗工作卫 星分别位于轨道上的 A、B 两位置,如题 2 图所示。若卫星均沿顺时针方向运行,地球表面的重力加速度 为 g,地球半径为 R,∠ AOB=60° ,下述说法中正确的是 A.地球对两颗卫星的万有引力相等 B.卫星 1 向后喷气就一定能追上卫星 2 C.卫星绕地心运动的周期为 2π

r g

D.卫星 1 由位置 A 运动到位置 B 所需的时间为

?r 3R

r g

3.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。其中某部分静电场的分布如题 3 图所示,虚线 表示这个静电场在纸平面内的一簇等势线, 等势线形状为轴对称图形, 等势 线的电势沿 x 轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等。一个电子从 a 点 平行 x 轴射入电场中,从 b 点穿出电场后会聚到 x 轴上。则 A.电子沿 x 轴方向的分速度先加速后减速 B.电子在 a 处的电势能小球在 b 处的电势能 C.电子穿过电场的过程中,电场力始终做正功 D.电子穿过电场的过程中,电场力先做正功后做负功 4.在某控制电路中,需要连成如题 4 图所示的电路,主要由电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、 R2 及电位器(滑动变阻器)R 连接而成,L1、L2 是红绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆 时针滑向 a 端时,下列说法中正确的是 A.L1、L2 均变亮 B.L1、L2 均变暗 C.L1 变亮、L2 变暗 D.L1 变暗、L2 均变亮

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5.如题 5 图为“电流天平”,可用于测定磁感应强度。在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数 N,底边 cd 长 L,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直。当线圈中通入如图方向的电流 I 时,调节砝码使天平平衡。若保持电流大小不变,使电流方向反向,则要在天平右盘加质量为 m 的砝码, 才能使天平再次平衡。则磁感应强度 B 的大小为

mg 2 NIL mg B. 2 IL 2 mg C. NIL 2 mg D. IL
A. 二、非选择题(每个试题都必须作答,共 68 分) 6.(19 分) (1)用如题 6 图 1 所示装置测重锤下落过程中所受阻力的大小。测出重锤 质量为 m,从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的 点。 ① 纸带上 A、B、C、D、E 为连续的五个计数点,两相邻计数点间有 1 个打下的点, 但纸带上有一段不太清洁,C 点不能准确定位。测出 A 点距起始点 O 的距离为 s0, 点 A、B 间的距离为 s1,点 D、E 间的距离为 s2,如题 6 图 2 所示。使用交流电的频 率为 f。则根据这些条件计算重锤下落的加速度 a 的表达式为: a= 。

② 若已知当地重力加速度的值为 g,试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到 的平均阻力大小为 F= 。 (2)某同学用题 6 图 3 中的器材来探究一电学元件的 U-I 关系。采用电流表外接法,要求加在电学元件 上的电压从零开始逐渐增大。实验中得到的数据在坐标纸上描出 U-I 曲线如题 6 图 4 所示。

① 在题 6 图 3 中将器材连接成实验电路。 ② 当电压表示数 U=2.0V 时,由 U-I 曲线求得元件的电功率值为 W(保留 2 位有效数字) ,此值 与元件的实际功率值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”) 。 ③ 如果把这个电学元件直接接在一个电动势为 2.0V、内阻为 2.0Ω 的电池两端,则电学元件两端的电压是 V。
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7.(15 分)一匀强电场,场强方向水平向左,如题 7 图所示。一个质量为 m 的带正电的小球,从 O 点出 发,初速度的大小为 v0,在静电场与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成 θ 角的直线运动。求: (1)小球运动的加速度大小; (2)小球从 O 点运动到最高点的过程中电势能的变化。

8.(16 分)两个质量分别为 mA=0.3Kg、mB=0.1Kg 的小滑块 A、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小 滑块 A 粘连,另一端与小滑块 B 接触而不粘连。现使小滑块 A 和 B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁 定状态, 一起以速度 v0=3m/s 在水平面上做匀速直线运动, 如题 8 图所示。 一段时间后, 突然解除锁定 (解 除锁定没有机械能损失) ,两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块 B 冲上斜面的 高度为 h=1.5m。斜面倾角 θ=37° ,小滑块与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.15,水平面与斜面圆滑连接。 重力加速度 g 取 10m/s2。求: (提示:sin37° =0.6,cos37° =0.8) (1)A、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小; (2)解除锁定前弹簧的弹性势能。

9.(18 分)某探究小组设计了一个质谱仪,其原理如题 9 图所示。一束电量均为 q,质量不同的带负电的 粒子,经过电场加速后进入一速度选择器,从 P 点进入一等腰直角三角形的有界磁场中,又从斜边射出。 速度选择器中垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为 B,竖直向下的匀强电场场强为 E,有界磁场的磁 感应强度为 B1,直角连长为 L,P 为斜边的中点,P、Q 两点相距 d。求: (1)带电粒子进入有界磁场的速度大小; (2)带电粒子质量应满足的条件; (3)打在斜边上 Q 点的带电粒子在磁场中运动的时间。

三、必做题(考生必须作答,共 12 分) 10.(1) (6 分)一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间 t0 滑至斜面底端。已知在物体运动过程 中物体所受的摩擦力恒定。题 10 图 1 中描述的是物体运动过程中,物体的物理 量与时间的关系图,横坐标表示运动的时间,则纵坐标可能表示的是 A.物体所受的合力 B.物体的速度 C.物体的重力势能 D.物体的机械能 (2) (6 分)如题 10 图 2 所示,在质量为 M 的电动机上,装有质量为 m 的偏心轮,偏心轮的重心 O′距转 轴的距离为 r。当偏心轮重心在转轴 O 正上方时,电动机对地面的压力刚好为 零。求电动机转动的角速度 ω。

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物理参考答案: 1.D 2.D 3.C 4.B 5.A

(s2-s1)f2 (s2-s1)f2 6. (1)① (4 分)②m[g- ] (4 分) 12 12 (2)①连接电路图如右图示(4 分) ②1.6(2 分) ,偏大(2 分) ③0.8(3 分) 7.解: (1)设小球的电荷量为 q,因小球做直线运动,则它受到的 静电力 Eq 和重力 mg 的合力方向必与初速度方向在同一直线上, 如 图所示。 有 mg=Eqtan θ ① (4 分)

由此可知,小球做匀减速直线运动的加速度大小为 mg F合 sin θ g a= = = m m sin θ



(3 分)

(2)设从 O 点到最高点的位移为 s,有 v02=2as 运动的水平距离为 l=scos θ 由以上各式可得静电力做功 1 W=-Eql=- mv02cos2 θ 2 电势能的变化 1 ΔEp=-W= mv02cos2 θ 2 ⑥ (2 分) ⑤ (3 分) ④ (1 分) ③ (2 分)

8.解: (1)设分离时 A、B 的速度分别为 vA、vB, 小滑块 B 冲上斜面轨道过程中,由动能定理有 cosθ 1 mBgh+μmBgh = m v2 sinθ 2 B B 代入已知数据解得 vB=6m/s (2)由动量守恒定律得 (mA+mB)v0= mAvA + mBvB 解得 vA=2m/s 由能量守恒得 1 1 1 (m +mB)v02 + Ep= mA vA2+ mB vB2 2 A 2 2
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(3 分)

② (2 分)

③ (3 分) (2 分)

④ (4 分)

解得 Ep =0.6J 9.解: (1)设速度为 v,在速度选择器中,有 qE=qvB 带电粒子进入有界磁场的速度为 E v= B ② ①

⑤ (2 分)

(3 分)

(2 分)

(2)设带电粒子质量为 m,在有界磁场中做圆周运动,半径为 R,根据牛顿第二定律有, v2 qvB1=m R 要使带电粒子从斜边射出,必有 L R≤ 2 qBB1L 由②③④得 m≤ 2E ④ ⑤ (2 分) (2 分) ③ (3 分)

(3)根据几何关系可得,带电粒子在磁场中运动的半径为 R= 2 d 2 ⑥ (2 分)

带电粒子在磁场中运动的周期 2πR 2πdB T= = v E 1 带电粒子在磁场中运动的时间为 周期 4 1 2πdB t= T= 4 4E 10. (1)D (2)解:偏心轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,则此时偏心轮对电动机向上的 作用力大小等于电动机的重力,即: F=Mg ① ? (2 分) ⑧ (2 分) ⑦ (2 分)

根据牛顿第三定律,此时轴对偏心轮的作用力向下,大小为 F=Mg,其向心力为: F+mg=mω2r 由① ② 得电动机转动的角速度为: ω= (M+m)g mr ③ (2 分) ② ? (2 分)

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