与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g,正方体与水平地 面的动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,球和正方体始终处于静止状态,且球没有掉落地面。下列说法正确的是
A.正方体对球的支持力的大小为mgtanθ
B.若θ=45°,球的半径不变,只增大球的质量,为了不让正方体滑动,球的质量最大为
C.若球的质量m=M,则正方体的右侧面到墙壁的最大距离是
D.当正方体的右侧面到墙壁的距离小于R时,无论球的质量是多少,正方体都不会滑动 非选择题 共17题(含选考题),共174分
三、非选择题:共174分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共129分。 22.(5分)
某同学用图(a)所示的装置验证牛顿运动定律。
(1)下列说法正确的是 (填写字母代号)。
A.打点计时器应使用工作电压在6V以下的交流电源
B.实验前,把木板的一侧垫高,以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力 C.实验时必须满足钩码和滑轮的总质量远小于小车的质量
(2)该同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图(b)所示,图像不过原点的原因是 ;若图像与纵轴截距为a0,斜率为k,则小车的质量M= ,该值与小车的实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 23.(10分)
如图(a)所示为某同学测量一节干电池电动势和内电阻的电路图,其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路。
(1)毫安表的内阻为50Ω,满偏电流为2mA。R1和R2为定值电阻,其中R1=950Ω,若单刀
双掷开关置于位置2,电压表的量程为 V;若单刀双掷开关置于位置1,电压表量程为6V,则R2= 。
(2)实验主要步骤如下:
①将开关S2拨向位置2,将滑动变阻器R的滑片移到最 端(选填“左”或“右”),然后闭合开关S1;
②多次调节滑动变阻器的滑片,记下相应的电流表的示数I1和毫安表的示数I2; ③根据所记录的数据,在图(b)坐标纸上作出
图象。
(3)结合图象可得,电源的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果保留三位有效数字)。 24.(12分)
倾角θ=30°的斜面下端固定一垂直于斜面的挡板,质量为m、半径为r的圆柱体A放在质量为m、半径为r的半圆柱体B上,并紧靠档板。A、B质量分布均匀,B与斜面之间的动摩擦因数为μ,其余接触面均光滑。现用一平行于斜面的外力F拉B,使B缓慢沿斜面向上移动,直到A、B分离。若重力加速度大小为g,求该过程中
(1)A、B系统机械能的改变量; (2)外力F所做的功。 25.(20分)
如图所示,两平行导轨间距L=2m,其所在平面与水平面之间的夹角θ=37°,导轨上端接有一个电阻和一平行板电容器,电阻R=2Ω(不考虑其他电阻),电容器的电容C=1F。在导轨上放置着质量m=1kg的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.5,ab、cd、ef间距均为x0=1m,重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8。
(1)开关S1闭合、S2断开,空间加垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,将金属棒由静止释放,求金属棒最终的速度;
(2)开关S1闭合、S2断开,在ab、ef之间加垂直于导轨平面向下的匀强磁场,其大小随时间的变化规律为:B1=B0+kt,其中k=0.5T/s。将金属棒放置在cd,为使金属棒最初能静止在斜面上,B0至少为多大?在此种情况下,金属棒经多长时间开始运动?
(3)开关S1断开、S2闭合,在ab、ef之间加第(2)问中的磁场,在ef以下加垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B2=0.5T。在金属棒上涂上一薄层涂层(不计其与导轨之间的摩擦),用沿斜面向下的恒定外力F1=4N使金属棒从位置cf由静止开始运动,经过时间t1=2s,将外力改为沿斜面向上的F2,再经过时间t2=6s,金属棒刚好回到位置ef,求F2的大小。 (二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作 答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。 33.[物理———选修3-3](15分)
(1)(5分)关于热学概念,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。 A.100℃的水变成等质量的100℃的水蒸气,其分子势能不变 B.一定质量的理想气体发生等压膨胀,一定从外界吸收热量
C.同种物质只能以晶体或非晶体的形态出现,即物质是晶体还是非晶体是绝对的 D.气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的
E.如果想要把地下的水分引上来,就要保持土壤里的毛细管,而且还要使它们变得更细,这时就要用磙子压紧土壤
(2)(10分)质量为840kg的薄铁箱,容积为1m3,上下有a、b两个小孔。铁箱沉入深20m的湖底,并灌满了水,如图所示。今用充气法打捞铁箱,即用管子与孔a连通,再把湖面上方空气打入箱内,部分水便会从孔b排出。已知湖面上方空气温度为27℃,湖底温度为7℃,重力加速度
103kg/m,大气压强为1.0×105Pa。试估算需将多少体积的湖3 大小g=10m/s2,水的密度为1.0×
面上方空气打入箱内,水箱方能开始上浮?
34.[物理———选修3-4](15分)
(1)(5分)如图(a)所示,为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图(b)为质点P以此时刻为计时起点的振动图象,从该时刻起,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选
对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.该波正在向x轴负方向传播,波速为20m/s
B.经过0.35s后,质点Q经历的路程为1.4m,且速度最大,加速度最小
C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为0.5m的障碍物,能发生明显衍射现象
D.若波源向x轴负方向运动,在x=10m处放一接收器,接收器接收到的波源频率可能为6Hz
E.若该波与另一列频率为5Hz、波源在x=10m处的沿x轴负方向传播的简谐横波相遇,能够产生稳定的干涉图样
(2)(10分)如图所示,折射率n=的三棱镜的截面为等腰三角形,其中AB=AC=L,∠A=30°。在截面所在平面内,一束光线沿与AB边成θ角(θ<90°)的方向入射到AB边上的P点(BP=),恰好在BC边上的Q点(图中未画出)发生全反射,求
(ⅰ)入射光线与AB边所成的角度θ; (ⅱ)Q点与B点的距离。