注意事项:
1.本试卷分为第I卷和第II卷。满分110分,考试时间90分钟。
2.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、统考考号、座位号、考试科目用2B铅笔涂写在答题卡上。每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。写在试题卷上的答案无效。 3.考试结束后,监考人员将答题卡和第II卷一并收回。
第I卷(选择题,共52分)
一.单项选择题(共7小题,满分28分.每小题给出的四个选项中只有一项满足要求,选对得4分,不选、错选或多选不得分)
1.关于热现象,下列说法正确的是 A.单晶体一定是单质,不可能是化合物 B.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
C.水的饱和蒸汽压与温度有关,与水周围的其他气体的压强无光 D.由于液体表面有收缩的趋势,故液体表面的分子之间不存在斥力 2.用油膜法测出分子的直径后,要测阿伏伽德罗常数,只需要知道油滴的 A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.体积 D.密度 3.下列关于能级结构的说法正确的是
A. 巴耳末线系指氢原子能级跃迁时产生的四条谱线 B. 氢原子的能级结构成功地解释了氢原子发光现象
C. 如果一个氢原子处于n=3能级,它自发跃迁时最多能发出3种不同颜色的光
D. 氢原子由较高能级向较低能级跃迁时,辐射出一定频率的光子,且核外电子动能减小 4.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2。在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为
A.向下,m(v1-v2) B. 向下,m(v1+v2) C. 向上,m(v1-v2) D. 向上,m(v1+v2) 5.如图1所示的电路中,两个灵敏电流计G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆。在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际的情况是( )
1
A. G1表指针向左摆,G2表指针向右摆 B. G1表指针向右摆,G2表指针向左摆 C. G1、G2表的指针都向左摆 D. G1、G2表的指针都向右摆
6.如图2(甲)所示,磁场垂直穿过圆形金属框。已知磁场的磁感应强度B随时间t变化的图象如图2(乙)所示。设磁场方向垂直纸面向里时B>0,圆形金属框中感应电流为顺时针方向i>0.则下列各图中能够反映圆形金属框中感应电流i随时间t变化图象的是( )
7.如图3为产生正弦交变电流的原理示意图。金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的水平对称轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动,磁感应强度为B.已知金属框匝数为n,ab边长为l1,bc边长为l2。对于图中所示的金属框所处位置,下列有关说法正确的是( )
A. 金属框所处位置为中性面 B. ab边产生的感应电动势为
12Bl2 4C. 金属框中的电流流向时abcda
2
D. 当金属框转过90°时,通过金属框的磁通量为
nBl1l2 2一.多项选择题(共6小题,满分24分.每小题给出的四个选项中多个选项正确,全部选对得4分,部分选对且无错选的得2分,有错选的得0分)
8.下列说法中正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大 C.当分子间距离增大时,分子的引力和斥力都减小
D.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁持续频繁的撞击作用
9.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,增加患癌的风险。已知钚的一种同位素
239944Pu的半衰期为24100年,其衰变方程为23994PuX2He,则
下列说法中正确的是( )
A.衰变发出的γ射线是波长很短的光子,穿透能力很强 B.上述衰变方程中的X含有143个中子 C.8个
23994Pu经过24100年后一定还剩余4个
D.衰变过程中总质量不变
10.如图4为演示光电效应的装置,闭合开关S,当用某种频率的光照射光电管时,电流表A有示数,则下列说法中正确的是( )
A. 断开开关S,则电流表示数为零
B. 将滑动变阻器的滑片c向a端移动,电流表的示数减小
C. 换用频率更高的光照射光电管,并将电源反接,电流表的示数可能增大
D. 增大照射光电管的光照强度,同时将滑动变阻器的滑片c向a端移动,电流表的示数一定增大
11.如图5所示的含有理想变压器的交流电路中,A1、A2都是交流电流表,V1、V2都是交流电压表。在开关S从闭合到断开的过程中,A1、A2电流表的读数I1和I2以及V1、V2电压表的读数U1和U2的变化情况是( )
3
A. I1、I2都变小 B. I1变大、I2变小 C. U1、U2都不变 D. U1不变、U2变大
12.在如图6所示的远距离输电电路中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )
A.升压变压器的输出电压增大 B.降压变压器的输出电压增大 C.输电线上损耗的功率增大
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
13.如图7所示,边长为L的正方形闭合导线框abcd的质量为m,在方向水平的匀强磁场上方某高度处自由落下并穿过磁场区域。线框在下落过程中形状不变,ab边始终保持与磁场边界线平行,线框平面与磁场方向垂直。已知磁场区域高度h>L,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A.若进入磁场时线框做匀速运动,则离开磁场时线框也一定做匀速运动 B.若进入磁场时线框做减速运动,则离开磁场时线框也一定做减速运动
4
C.若进入磁场过程中线框产生的热量为mgL,则离开磁场过程中线框产生的热量一定大于mgL
D.若进入磁场过程线框截面中通过的电量为q,则离开磁场过程通过线框导线横截面的电量也一定等于q
第II卷(非选择题,共58分)
三、实验题(13分)
14.(13分)某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车甲的前端粘有橡皮泥,推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,而后两车继续做匀速直线运动,他设计的具体装置如图所示。在小车甲后连着纸带,打点计时器打点频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。
(1)若已得到打点纸带如图所示,并测得各计数点间距并标在图上,A为运动起始的第一点,则应选 段计算小车甲的碰前速度,应选 段来计算小车甲和乙碰后的共同速度.(以上两空选填“AB”“BC ”“CD”“ DE”)。
(2)已测得小车甲的质量m甲=0.40kg,小车乙的质量m乙=0.20kg,由以上测量结果可得:
+m乙v乙= kg•m/s. 碰前m甲v甲+m乙v乙= kg•m/s;碰后m甲v甲(3)通过计算得出的结论是什么? .
四、计算题(共4小题,满分45分。解答应写出必要的文字说明,方程式或重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)。
15. (10分)有一单匝矩形线框abcd的bc边长为L,ab的边长为2L,线框总电阻为R,轴线OO′与线框bc边重合,如图9甲所示。整个线框位于垂直于线框平面向里的匀强磁场内,匀强磁场B的大小随时间t变化的图象如图9乙所示。
5
(1)若线框保持静止,求0-3t0时间内线框中的感应电流大小和方向;
(2)3t0时刻后,线框绕OO′轴匀速转动,转动周期为T,求线框转动一圈所产生的热量.
16.(12分)如图10所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,相距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于倾角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad//MN,bc//FG,ab//MG,dc//FN),两顶点a、d通过细软导线与导轨P、Q相连,磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直斜面向下,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、d点的作用力。
(1)通过ad边的电流Iad是多大? (2)导体杆ef的运动速度v是多大?
17.(10分) 如图11所示,一高为40cm、内壁光滑、导热性能良好的气缸竖直固定放置,气缸内有一个厚度不计的活塞B,活塞的质量为m=2kg,横截面积为S=1×10-3m2,气缸的顶部A点处有一个漏气孔,稳定时活塞的下端封闭有温度为T=300K、高度为30cm的气柱,已知大气压强恒为p0=1.0×105Pa.g=10m/s2.求:
(1)稳定时被密封气体的压强;
(2)缓慢将气缸内的密封气体加热到500K时,被密封的气体的压强.
18.(13分) 如图12所示,光滑水平地面上有A、B、C三个物块(均可视为质点) 处在同一条直线上,它们的质量分别为m、2m和3m。A、B之间用不可伸缩的轻质细绳连接,绳的长度为L。现A、B保持L的距离以相同的速度v0向右运动。B与C发生碰撞后,C的速度为2v0,36
且C与B不再发生碰撞。B随后又与A发生弹性碰撞.所有碰撞均视为对心碰撞且时间极短,并忽略细绳对碰撞时的影响且绳不会断裂.求:
(1)物体B、C碰撞后B的速度; (2)物体A、B碰撞后A的速度;
(3)直到最终不再发生碰撞的整个过程中,A、B、C系统损失的机械能.
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