2016年四川省南充市三诊物理试题及答案

1理科综合物理（南充三诊）1．物理史上，有许多规律的发现或学说的建立是在科学家们之间相互启发、相互印证的过程中逐步完成的．下列说法中不符合史实．．．．．的是()A．法拉第对磁生电的预见是受奥斯特电生磁的启发B．牛顿建立的牛顿第二定律是受伽利略理想实验结论的启发C．爱因斯坦在相对论中提出的“光速不变原理”是受麦克斯韦电磁理论中“光在享空中的速率是一个常量，与参考系无关”结论的启发D．里特发现紫外线是受赫歇耳发现红外线的启发2．某简谐横波在介质中沿X轴传播，图甲为t=0.25s时的波形图，图乙为P点(x=1.5m处的质点)的振动图象，则下列说法正确的是()A.t=0.25s时，质点P正在向y轴负方向运动B.该波沿x轴负方向传播，波速为2m／sC.t=1.25s时，质点K沿x轴正向运动了2mD.t=1.75s，质点M处于平衡位置，并正在向y轴负方向运动3．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n：l，若原线圈接电压为u=2USin100t（V）的交流电源，副线圈两端接有一个电阻为R的灯泡L(设灯泡电阻不变)和一个风扇电动机D，电动机线圈电阻为r，其它电阻不计．接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I，则下列说法正确的是()A.该交流电的频率为100Hz，B.理想变压器的输入功率为UInC.风扇电动机D输出的机械功率为2UIIrnD.若电风扇由于机械故障被卡住，灯泡的亮度将变暗4．如图所示为俯视图，光屏MN竖直放置，半圆柱形玻璃砖放在水平面上，其平面部分06与光屏平行．由光源S发出的一束白光从半圆沿半径方向射人玻璃砖，通过圆心0射到光屏上。现在水平面内绕过0点的竖直轴沿逆时针方向缓慢转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光谱．当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种色光首先消失．下列说法中正确的是()A．玻璃砖中各种色光的传播速度不同，红光传播速度较大B．玻璃砖中各种色光的折射率不同，紫光折射率较小C．屏上形成的彩色光带中，紫光在最左侧D．转动过程中最先消失的是红光5．如图所示为真空中半径为r的圆，O为圆心，直径ac、bd相互垂直，在a、c处分别固定有电荷量为+Q、-Q的两个点电荷。一带电粒子q以一定初速度从M点射人电场，仅在电场力作用下沿虚线MN运动至N，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是()A．6点的电场强度大小为22kQrB．粒子q带负电，且在M点的动能小于在N点的动能C．0点的电场强度和电势均为零D．粒子q从M点运动到N点的过程中，电势能增大6．“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被誉为“太空110”，它可在太空中2给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道半经为地球同步卫星轨道半径的四分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是()A．“轨道康复者”的线速度是地球同步卫星线速度的2倍B．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救C．站在赤道上的人用仪器观察到“轨道康复者”向西运动D．“轨道康复者”连续两次通过赤道上某一建筑物上空的时间约为3.4h7．如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体(可视为质点)，物体在A处时，弹簧处于原长状态．现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开，此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W(不考虑空气阻力)．关于此过程，下列说法正确的有()A．弹簧弹性势能增加量一定小于WB．物体重力势能减小量一定大于WC．物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD．若将物体从A处由静止释放，则物体到达召处时的动能为W8．(17分)(1)(6分)为了研究滑块的运动，选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图甲所示装置，实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动，漏斗可以漏出很细的有色液体，在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置，如图乙所示。Ⅰ．漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?(填写仪器序号)．A．打点计时器B．秒表C．天平Ⅱ．已知单摆周期T=2s，在图乙中AB=24.10cm，BC=27.90cm、CD=31.80cm、DE=35.50cm，则单摆在经过D点时，滑块的瞬时速度为Dv=m／s，滑块的加速度为am／s2(结果保留两位有效数字)．(2)(11分)太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据描绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性曲线．所用的器材包括：太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。Ⅰ．为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图(选填“a”或“b”)．Ⅱ．该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I-U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池板的电阻(选填“很大”或“很小”)；当电压为2.80V时，太阳能电池板的电3阻约为kΩ。Ⅲ．当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为V．若把它与阻值为1kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射时，该电池板的效率是％。(结果保留两位有效数字)9．(15分)某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、铺有海绵垫(厚度不计)的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H，选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为。的匀加速直线运动．选手必须做好判断，在合适的位置释放，才能J顷利落在转盘上．设选手的质量为m(不计身高)，重力加速度为g(1)若已知H=5m，L=8m，a=2m／s2，g=10m／s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?(2)若电动悬挂器开动后，针对不同选手，电动机的动力与该选手重力关系均为F=0．6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面(1)中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照(1)中所给数据，计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?10．(17分)如图甲所示(俯视图)，相距为d=0.2m的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′，为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B=3.0T，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R=1.0Ω，导轨电阻忽略不计．在距边界OO＇，为L=0.1m处垂直导轨放置一质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab．(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置，磁场的磁感应强度在△t=0.1s内由3.0T均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q；(2)若磁感应强保持3.0T不变，金属杆06在恒力作用下从初始位置由静止开始向右运动3L距离，其v—x的关系图象如图乙所示，金属杆ab在刚要离开磁场时流过电阻R的电流大小以及此过程中导体棒ab克服安培力所做的功W．411．(19分)如图所示，在xOy平面内，三个半径为a的四分之一圆形有界区域I、Ⅱ、Ⅲ内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场(含边界)。一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子同时从坐标原点O以相同的速率、不同的方向(在x0y平面内)射人第一象限内(含沿x轴、y轴方向)，它们在磁场中运动的轨道半径也为a，在y≤-a的区域，存在场强为E、沿-x方向的匀强电场．整个装置在真空中，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。求：(1)粒子从0点射人磁场时的速率0v；(2)这群粒子从0点射人磁场至运动到x轴的最长时间；(3)这群粒子到达y轴上的区域范围。5答案:1B2D3C4A5D6AD7BD8.（17分）（1）I．A(2分)II．0.34m/s(2分);(2分)（2）I．a(2分)II．很大(2分)；1kΩ(2分)III．2.8(2分)；62（61或63也给分）(3分)9．（15分）解析：(1)设沿水平加速段位移为x1，时间为t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2则加速时有x1＝，v＝at13分平抛运动阶段x2＝vt2，H＝3分全程水平方向：x1＋x2＝L1分联立以上各式解得t1＝2s1分(2)由(1)知v＝4m/s，且F＝0.6mg，设摩擦阻力为Ff，继续向右滑动的加速度为a′，滑行距离为x3加速段F－Ff＝ma2分减速段－Ff＝ma′2分联立以上三式解得x3＝2m.1分10．解析(1)磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零此过程中的感应电动势为E1＝ΔΦΔt==0.6V(2分)通过R的电流为I1＝E1R=0.6A(2分)此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q1＝I21RΔt=(2分)(2)ab杆刚要离开磁场时，感应电动势E2＝Bdv1=0.6V(2分)此时通过R的电流为I2＝E2R=0.6A(2分)ab杆离起始位置的位移从L到3L的过程中，由动能定理可得F(3L－L)＝12mv22－12mv21(3分)ab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程中，根据功能关系得FL－W＝12mv21－0(3分)解得此过程中克服安培力做功W＝m（v22－3v21）4=0.325J（1分）11.（19分）解:(1)由qBv0＝mv20R得，v0＝qBam（3分）(2)这群粒子中，从O沿＋y轴方向射入磁场的粒子，耗时最长，由t＝sv0得，tmax＝πav0＝πmqB（3分）(3)这群粒子经过Ⅰ区域偏转后方向都变成与＋x轴平行，接着匀速直线进入Ⅱ区域，经过Ⅱ区域偏转又都通过C点．从C点进入Ⅲ区域，经过Ⅲ区域偏转，离开Ⅲ区域时，所有粒子都变成与－y轴平行(即垂直进入电场)。（3分）对于从x＝2a进入电场的粒子，在－x方向的分运动有：2a＝12×qEm×t21，解得t1＝4maqE.（2分）则该粒子运动到y轴上的坐标为：y1＝－（a+v0t1）＝－a－Ba4aqEm（2分）对于从x＝3a进入电场的粒子，在－x方向的分运动有：3a＝12×qEm×t22，解得t2＝6amqE（2分）则该粒子运动到y轴上的坐标为：y2＝－（a+v0t2）＝－a－Ba6aqEm（2分）这群粒子运动到y轴上的区间为：－a－Ba6aqEm≤y≤－a－Ba4aqEm（2分）