2009屆英才中學(xué)高三物理五月份信息題

14．如圖所示，截面為三角形的斜面體（固定）由兩種材料拼接而成，BC界面平行底面DE，兩側(cè)面與水平面夾角分別為α＝30、β＝60。已知物塊從A靜止沿ABD下滑，加速至B勻速至D；若該物塊靜止從A沿另一側(cè)面ACE下滑，則有       

A．通過C點(diǎn)的速率等于通過B點(diǎn)的速率         B．AB段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于AC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

C．AE段受到的沖量大于AD段受到的沖量       D．AE段受到的沖量小于AD段受到的沖量

15．一個(gè)大小可忽略不計(jì)的物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖甲所示.現(xiàn)給盒子一初速度v₀，此后，盒子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象呈周期性變化，如圖乙所示.盒子與物塊的碰撞無機(jī)械能損失.有關(guān)盒內(nèi)物體的質(zhì)量m和盒的寬度L的說法正確的是

A.M≠m　　　　B.M＝m　　　　C.L＝v₀t　　　　　D.L＝2v₀t

16．如圖是德國物理學(xué)家史特恩設(shè)計(jì)的最早測定氣體分子速率的示意圖：M．N是兩個(gè)共軸圓筒，外筒半徑為R，內(nèi)筒半徑可忽略，筒的兩端封閉，兩筒之間抽成真空，兩筒以相同角速度W繞O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，M筒開有與轉(zhuǎn)軸平行的狹縫S，且不斷沿半徑方向向外射出速率為v₁和v₂的分子，分子到達(dá)N筒后被吸附，如果R．v₁．v₂保持不變，W取一合適值，則

A．當(dāng)時(shí)，分子落在同一狹條上

B．當(dāng)≠時(shí)，分子落在不同狹條上

C．只要時(shí)間足夠長，N筒上到處都落有分子

D．分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上

17．某星際探測是現(xiàn)代航天科技發(fā)展的重要課題。如圖，某探測器從空間的O點(diǎn)沿直線ON從靜止開始以加速度a作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，二個(gè)月后與地球相遇于P點(diǎn)，再經(jīng)二個(gè)月與地球相遇于Q點(diǎn)，已知萬有引力常量G，地球公轉(zhuǎn)周期為T，且探測器的運(yùn)動(dòng)不受地球的影響，則太陽的質(zhì)量為

A.    B.    C.    D.

18．如圖所示，兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中，兩者的AC面相互平行放置，由紅光和藍(lán)光組成的細(xì)光束平行于BC面從P點(diǎn)射入，通過兩棱鏡后變?yōu)閺?i>a、b兩點(diǎn)射出的單色光，對(duì)于這兩束單色光

A．從a、b兩點(diǎn)射出的單色光不平行

B．從a、b兩點(diǎn)射出的單色光仍平行，且平行于BC面      

C．紅光在玻璃中的傳播速度比藍(lán)光大

D．從a點(diǎn)射出的單色光為紅光，從b點(diǎn)射出的單色光為藍(lán)光

19.勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn).在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中，∠a＝30°，∠c＝90°，電場方向與三角形所在平面平行.已知a、b和c點(diǎn)的電勢分別為(2－) V、(2＋) V和2 V.該三角形的外接圓上最低和最高的電勢分別為

A.(2－) V、(2＋) V       B.0、4 V

C.(2－) V、(2＋) V     D.0、V

20.如圖所示，豎直平面上的兩個(gè)半徑相同的光滑的半圓形軌道，分別處在沿水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放.M、N為軌道的最低點(diǎn)，下列判斷正確的是

A.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度一定是v _M＞v  _N

B.兩小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力一定是N _M＞N _N

C.小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間

D.在磁場中小球能到達(dá)軌道的另一端最高處，在電場中小球不能到達(dá)軌道另一端最高處

21．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R₁和R₂相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R₁和R₂的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為F，此時(shí)

A．電阻R₁消耗的熱功率為            B．電阻R₂消耗的熱功率為

C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgv  D．整個(gè)裝置消耗機(jī)械功率為（F + μmgcosθ）v

22. (18分)I.(6分)利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)方案如圖（a）所示，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點(diǎn)到木板的距離OO’＝h（h＞L）。

（1）電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是：                  。

（2）將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點(diǎn)，O’C＝s，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v₀ =       _   。

（3）在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角q，小球落點(diǎn)與O’點(diǎn)的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以s²為縱坐標(biāo)、cosq為橫坐標(biāo)，得到如圖（b）所示圖像。則當(dāng)q＝30°時(shí)，s為          m；若懸線長L＝1.0m，懸點(diǎn)到木板間的距離OO^/為           m。

I I.(12分）為了測量兩個(gè)電壓表V_A．V_B的內(nèi)電阻，可以提供的儀器有：

電壓表V_A．量程5V．內(nèi)電阻約3000Ω      電壓表V_B．量程3V．內(nèi)電阻約2500Ω

電流表A．量程3A．內(nèi)阻2.5Ω           電阻箱R₁．阻值范圍0―9999.9Ω

電阻箱R₂．阻值范圍0―99.9Ω           滑動(dòng)變阻器R₃．阻值0―50Ω．額定電流1.5A

滑動(dòng)變阻器R₄．阻值0―10Ω．額定電流1A  電池阻．電動(dòng)勢12V，內(nèi)電阻約0.5Ω

單刀開關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干

①     在設(shè)計(jì)電路時(shí)，能否選用電流表A，請(qǐng)簡要說明理由________。

②選用的器材有________。

③為了測量兩個(gè)電壓表內(nèi)電阻，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測量電路，畫出電路圖。

④說明實(shí)驗(yàn)原理和需要測量的物理量，并列出計(jì)算兩個(gè)電壓表內(nèi)電阻的計(jì)算式。

23．（16分）一艘帆船在湖面上順風(fēng)行駛，在風(fēng)力的推動(dòng)下做速度的勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知：該帆船在勻速行駛的過程中，風(fēng)突然停止，經(jīng)過8秒鐘帆船能夠恰好靜止在水面上；該帆船的帆面正對(duì)風(fēng)的有效面積為S=10m，帆船的質(zhì)量M約為940kg，當(dāng)時(shí)的風(fēng)速，假設(shè)帆船在行駛的過程中受到水的阻力始終恒定不變，風(fēng)撞擊帆面之后相對(duì)于船的速度不計(jì)，那么由此估算：(1)帆船在勻速行駛時(shí)，受到的風(fēng)的推力和水的阻力分別為多大?(2)空氣的密度約為多少?

24．（18分）如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)的軸與圓盤中心相連，電鍵S斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為12.6V。電鍵S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為2A，電壓表的示數(shù)為12V。圓盤半徑為10cm，測速計(jì)測得轉(zhuǎn)速為r／s，兩彈簧秤示數(shù)各為7.9N和6.1N。問:

(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率、輸出功率、效率各為多少?

(2)拉緊皮帶可使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，此時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)又各為多少?電動(dòng)機(jī)的輸入功率又為多大?

25．（20分）真空中有一半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，方向垂直紙面向里，Ox為過邊界上O點(diǎn)的切線，如圖所示，從O點(diǎn)在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率均為v₀的電子，設(shè)電子間相互作用忽略，且電子在磁場中偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知電子的電量為e，質(zhì)量為m.

(1)速度方向分別與Ox方向夾角成60⁰和90⁰的電子，在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為多少？

(2)所有從磁場邊界出射的電子，速度方向有何特征？

(3)令在某一平面內(nèi)有M、N兩點(diǎn)，從M點(diǎn)向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射速率均為v₀的電子,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種勻強(qiáng)磁場分布，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，使得由M點(diǎn)發(fā)出的電子都能夠匯聚到N點(diǎn)．

英才中學(xué)五月份信息題★理綜物理

題號(hào)

14

15

16

17

18

19

20

21

答案

BC

BD

B

B

BCD

B

AD

BD

22．I（1）保證小球沿水平方向拋出（2分） （2）（2分） （3）0.52（2分）

II  ．（1）6     0.1825

（2）①電流表A不能選用，電流表量程太大，測量不準(zhǔn)確。

②電阻箱R1，變阻器R3，電池組和開關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干。

③電路如答圖1―1所示

④開關(guān)S₂打開時(shí)，電壓表V_A和V_B串聯(lián)，其讀數(shù)之比等于內(nèi)  電阻之比，即開關(guān)S₂閉合時(shí)，電壓表V_A和電阻箱電阻R₁并聯(lián)，再與V_B串聯(lián)，其讀數(shù)之比為： 由以上兩式可解得

23.解答：（1）風(fēng)突然停止，船體只受到水的阻力f做減速運(yùn)動(dòng)   船體加速度大�。�

        ∴船體只受到水的阻力：

        帆船在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到風(fēng)的推力和水的阻力而平衡，所以： 帆船受到風(fēng)的推力大�。�

   （2）（特別說明：沒有相應(yīng)的估算過程，直接寫出空氣密度的不能得分）

        在單位時(shí)間內(nèi)，對(duì)吹入帆面的空氣（柱）應(yīng)用動(dòng)量定理有：

24. （20分）解:(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P_入＝UI=12×2W=24W。      （2分）

電動(dòng)機(jī)的輸出功率與皮帶對(duì)圓盤做功功率相等，且圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度v為2πnr則：

P_出＝(F₁-F₂)v＝(F₁-F₂) 2πnr=（7.9－6.1）×2π×（50／π）×0.05＝18W。

效率為                                  （4分）

(2)拉緊皮帶使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，此時(shí)電路為純電阻電路，由題分析可知電源電動(dòng)勢為12.6V，電源內(nèi)阻為　，                （2分）

電動(dòng)機(jī)的直流電阻為

此時(shí)電壓表示數(shù)為                  （2分）

電流表示數(shù)為

電動(dòng)機(jī)的輸入功率為              （2分）

25解：(1）如圖所示，入射時(shí)電子速度與x軸夾角為，無論入射的速度方向與x軸的夾角為何值，入射點(diǎn)均為O，射出點(diǎn)均為A，磁場圓心O₁和軌道圓心O₂一定組成邊長為r的菱形．因O₁O⊥Ox , OO₂垂直于入射速度，故∠OO₂ A=.即電子在磁場中所轉(zhuǎn)過的角度一定等于入射時(shí)電子速度與Ox軸的夾角．

當(dāng)= 60⁰時(shí)，；當(dāng)= 90⁰時(shí)，。

(2）因∠OO₂ A=，故O₂A⊥Ox．而O₂A與電子射出的速度方向垂直，可知電子射出方向一定與Ox軸方向平行，即所有的電子射出圓形磁場時(shí)，速度方向均與Ox軸相同．

(3)上述的粒子路徑是可逆的，(2)中從圓形磁場射出的這些速度相同的電子再進(jìn)入一相同的勻強(qiáng)磁場后，一定會(huì)聚焦于同一點(diǎn)，磁場的分布如圖所示，對(duì)于從M點(diǎn)向MN連線上方運(yùn)動(dòng)的電子，兩磁場分別與MN相切，M、N為切點(diǎn)，且平行于兩磁場邊界圓心的連線O₁O₂．設(shè)MN間的距離為l，所加的磁場的邊界所對(duì)應(yīng)圓的半徑為r，故應(yīng)有2r≤l，即≤l，所以所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足B≥.

同理，對(duì)于從M點(diǎn)向MN連線下方運(yùn)動(dòng)的電子，只要使半徑相同的兩圓形磁場與上方的兩圓形磁場位置MN對(duì)稱且磁場方向與之相反即可．

說明：只要在矩形區(qū)域M₁N₁N₂ M₂內(nèi)除圖中4個(gè)半圓形磁場外無其他磁場（其中M₁, M₂點(diǎn)也無磁場），矩形M₁N₁M₂N₂區(qū)域外的磁場均可向其余區(qū)域擴(kuò)展．

6、B　提示：1°當(dāng)，時(shí)，則分子落在與S正對(duì)的同一狹條上，A錯(cuò)；2°當(dāng)，時(shí)，但時(shí)，則分子落在不正對(duì)S的同一狹條上，3°時(shí)，則落在兩條不同狹條上，所以B正確，CD錯(cuò)誤