考试题含解析
一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 有一理想变压器的原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是( )
A．副线圈输出电压的有效值为3V B．副线圈输出电压的频率为50Hz
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比变小 D．P向右移动时，灯泡L变亮 参考答案： BD
2. 已知长为L的光滑斜面，物体从斜面顶端由静止开始以恒定的加速度下滑，当物体的速度是到达斜面底端速度的一半时，它沿斜面下滑的位移是： （ ）
A. B. C. D.
参考答案： C
3. 如图是一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至肩部的0点，总质量为60kg.此时手臂与身体垂直，手臂与岩壁夹角为53o，则手受到的 拉力和脚受到的作用力分别为(设手和脚受到的力的作用线或作用线的反向延长线均
通过重心0，g=10m/s2，sin53o =0.8)
A.360N 480N B·480N 360N C·450N 800N D·800N 450N
参考答案：
A
由题意可知脚所受的支持力与手所受的拉力相互垂直，对人进行受力分析，如图所示，则有脚所受的作用力F1=mgcos37°=0.8×60×10=480N，手所受的作用力F2=mgsin37°=360N．故A正确．
4. （多选）如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一带电小球相连接，小球静止在光滑水平面上，现施加一个水平方向的匀强电场，使小球从静止开始向右运动，则向右运动的这一过程中（运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度） A.小球动能最大时，小球电势能最小
B.弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能也最大 C.小球电势能最小时，小球动能为零
D.当电场力和弹簧弹力平衡时，小球和弹簧组成的系统机械能最大
参考答案：
【知识点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；牛顿第二定律；功能关系．I2C2E6
【答案解析】BC解析：图示位置时，小球的加速度最大，根据牛顿第二定律求解最大加速度．小球受到电场力向右运动，当运动到平衡位置时，电场力与弹簧的弹力大小相等，此时小球速度的最大，但小球要继续向右运动，故此时小球电势能并不是最小．A错误； B、小球处于位移最大处，电场力做功最多，所以弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能也最大，此时小球电势能最小时，小球动能为零，故BC正确，D错误 【思路点拨】小球运动过程中小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能相互转化，根据能量守恒定律分析总量变化情况．
5. 8．如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m.开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是( ) A．弹簧的劲度系数为
B．此时弹簧的弹性势能等于mgh＋mv2 C．此时物体B的速度大小也为v
D．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上
参考答案： A
由物体B对地面恰无压力知此时B静止，速度、加速度均为零，故弹簧的拉力为mg，细绳对A的拉力也等于mg，对A受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有此时物体A的加速度大小为0，C、D错；此时弹簧的形变量为h,所以弹簧的劲度系数为，A对；物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故mgh=所以此时弹簧的弹性势能等于mgh—mv2
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
+
,
6. 如图13所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，取g＝10 m/s2。由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球经过B点时的速度大小是________ m/s.
参考答案： 10； 1.5； 2.5
7. （1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度 mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是 mm。
（2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。
①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。（保留两位有效数字）
②下列说法正确的是 。 A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量
D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量）
③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线 。（填“甲”、“乙”或“丙”）
参考答案：
（1） 0.65 mm； 1.500 mm
（2）① 0.49m/s2或0.50 m/s2 ；② C ；③ 丙
8. 17．模块3-5试题（12分）
（1）（4分）原子核
Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的
原子核。下列原子核中，有三种是Th衰变过程中可以产生的，它们是 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分，最低得分为0分）
A．
Pb B．
Pb C．
Po D．
Ra E．
Ra
（2）（8分）如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有
相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。
参考答案：
（1）ACD (2)3
9. 如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25r/s匀速转动．两盘相距L＝20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为_________s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为________ m/s．
参考答案： 0.04 ； 300
10. 一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10L，那么变到状态B时气体的体积为__________L，变到状态C时气体的压强为____________Pa。
参考答案： 30，3.20×105Pa
11. 1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．
(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x 坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2 kg。 (1)请你画出Δv2—x 变化图象，
(2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________ N.
(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是： ( )
A.实验前未平衡摩擦力 B.实验前未平衡摩擦力过大 C.实验时所挂的钩码质量太大 D.实验时所挂的钩码质量太小 参考答案：
(1)画图（2分） (2) 0.25 （2分） (3) AC
12. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B、C和D 后再回到状态A. 其
中，AB和CD为等温过程，BC为等压过程，DA为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是 ▲ (选填“A B”、“B C”、“C D”或“DA”). 若气体在BC过程中，内能变化量的数值为2 kJ，与外界交换的
热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为 ▲ kJ.
参考答案：
B C（2分） 5
13. 2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：
； ． 参考答案： 相对论；光的量子性
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形态如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油酸膜的面积是 m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10﹣6 mL，则油酸分子的直径是 m．（上述结果均保留1位有效数字）
参考答案：
8×10﹣3，5×10﹣10
【分析】在油膜所围成的方格中，先数出坐标纸上方格的个数，不足半个舍去，多于半个的算一个，即可统计出油酸薄膜的面积；根据d= 求出分子直径．
【解答】解：①在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，共有80个方格，故油酸膜的面积为 S=80×（10×10﹣3）2 m2=8×10﹣3m2
②油酸分子直径为 d==故答案为：8×103，5×10
﹣
﹣10
m=5×10﹣10m；
15.
（4分）某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0．1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的。
① 在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是 ② 打A纸带时，物体的加速度大小是 （保留两位有效数字）
参考答案：
（1）乙（2分）；（2）3．1m/s2（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 中国空气动力研究为我国飞机、导弹、飞船等航空航天飞行器的空气动力试验研究作出了巨大贡献．某风洞飞行试验基地，在风洞内向上的风速、风量保持不变的情况下，让试验人员通过身姿调整，可改变所受向上的风力大小，以获得不同的运动效果．假设人体
所受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时所受风力面积最大，站立时受风力有效面积位最大值的．风洞内人体可上下移动的空间如图A到C的总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜，所受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移．现质量为m的试验人员从最高点A由静止开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过B点后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零．求此过程中：
（1）由A到C全过程试验人员克服风力做的功； （2）试验人员向上的最大加速度； （3）B点到C点的高度．
参考答案：
解：（1）试验人员从最高点A由静止开始，刚好能再最低点C处减速为零，由A到C全过程动能定理得： WG+W风=0
所以试验人员克服风力做的功为：W克=WG=mgH
（2）设人体质量为m，由题意，所受风力有效面积是最大值的一半时，风力为；F=mgF风=mg
站立时受风力最小为：
水平横躺时受风力最大为：FM=2mg 故试验人员向上的最大加速度为：（3）对全程由动能定理得：
?BC=0
解得：
答：（1）由A到C全过程试验人员克服风力做的功为mgH； （2）试验人员向上的最大加速度为g； （3）B点到C点的高度为
．
【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律．
【分析】由题意，人体受风力大小与正对面积成正比，设最大风力为F，由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力G=F；
人站立时风力为F，人下降过程分为匀加速和匀减速过程，先根据牛顿第二定律求出两个过程的加速度，再结合运动学公式分析求解．
17. 如图所示,水平光滑地面上依次放置着质量均为m =0.08 kg的10块完全相同的长直木板。质量M = 1.0 kg、大小可忽略的小铜块以初速度v0=6.0 m/s从长木板左端滑上木板，当铜块滑离第一块木板时，速度大小为v1=4.0 m/S。铜块最终停在第二块木板上。取g=10 m/s2，结果保留两位有效数字。求： ①第一块木板的最终速度 ②铜块的最终速度
参考答案：
）Mv0=Mv1+10mv2 ，得：v2＝2.5 m/s ； Mv0=mv2+(M+9m)v3 ，得：v3≈3.4 m/s
18. （8分）图为中国月球探测工程的想象标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想，我国自主研制的第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”的发射成功,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步。一位勤于思考的同学，为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x。通过查阅
资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
（1）月球的质量；
（2）环绕月球表面的宇宙飞船的速率。 参考答案：
解析：（1）物体在月球表面做平抛运动，
水平方向上：x=v0t 竖直方向上：
解得：月球表面的重力加速度：
----------------2分
设月球的质量为M，对月球表面质量为m的物体，有
------1分
解得： ----------------------------2分
（2）设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v，则有-1分
解得：
---------------------2分
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