1、2020学年第一学期选考适应性考试物理试卷一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 下列关于物理学史说法中正确的是()A. 库仑最早建立电场概念并用电场线描述电场B. 贝克勒尔发现了天然放射现象并认识到原子具有复杂结构C. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子D. 爱因斯坦发现并解释了光电效应【答案】C【解析】【详解】A法拉第最早建立电场概念并用电场线描述电场,故A错误;B贝克勒尔发现了天然放射现象并认识到原子核具有复杂结构,故B错误;C汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,故C正确;D光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,爱因斯坦解释
2、了光电效应,故D错误。故选C。2. 下列物理量的单位正确的是()A. 电阻率 B. 动摩擦因数 N/kgC. 普朗克常量h D. 静电力常量k 【答案】C【解析】【详解】A根据可得可知电阻率单位是 ,选项A错误;B根据可知动摩擦因数无单位,选项B错误;C普朗克常量h 的单位为,选项C正确;D根据可知,静电力常量k的单位是,选项D错误。故选C。3. 如图甲,近年来宁波市试点在老旧小区加装垂直电梯,取竖直向上方向为正方向,某人某次乘电梯时的速度和时间图像如图乙所示,则以下四个时刻中,电梯对人的支持力最小的是()A. 1sB. 3sC. 4sD. 6s【答案】D【解析】【详解】当人处于失重状态且向下
3、的加速度最大时,电梯对人的支持力最小。由乙图可知,6s向下的加速度最大,支持力最小。故选D。4. 校举行教工“长杆跑”比赛,如图为比赛过程中的某一瞬间,有A、B等六位老师手握长杆绕着黄色的警示桩做圆周运动,下列说法一定正确的是()A. A、B两位老师的角速度关系为B. A、B两位老师的周期关系为TATBC. A、B两位老师的向心力关系为FAFBD. A、B两位老师的线速度关系为【答案】D【解析】【详解】ABA、B等六位老师手握长杆绕着黄色的警示桩做圆周运动,则A、B两位老师的角速度和周期都相等,AB错误;C根据F=m2r可知,A、B两位老师的质量关系不确定,则向心力关系不确定,C错误;D根据v
4、=r可知,A、B两位老师的线速度关系为,D正确。故选D。5. 某家用台式计算机在10小时内用了3度电,那么从插座输入该计算机的电流最接近()A. 1.5AB. 1.3AC. 1.1AD. 1.0A【答案】B【解析】【详解】根据W=IUt,其中U=220V,解得故选B。6. 由某学生自主设计研发的墙壁清洁机器人,利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上,通过这8只“爪子”的交替伸缩吸附,就能在竖直玻璃墙面上行走并完成清洁任务。如图所示,若这个机器人在竖直玻璃墙面上由A点沿直线“爬行”B点的过程中,若此机器人8只“爪子”所受玻璃墙对它的摩擦力的合力为F,则下列示意图中F的方向可能正确的是()A. B
5、. C. D. 【答案】A【解析】【详解】在竖直平面内机器人所受玻璃墙对它的摩擦力以及重力的合力方向应该是从A指向B,则机器人8只“爪子”所受玻璃墙对它的摩擦力的合力为F可能竖直向上,此时摩擦力与重力平衡,故A正确,BCD错误。故选A。7. 中国国家航天局于2020年9月20日宣布,我国首次执行火星探测任务的“天问一号”火星探测器己在环绕地球轨道飞行60天,距离地球约1900万千米,飞行路程约1.6亿公里。“天问”一号后续需要经过多次变轨才能被火星捕获,并最终在火星着陆。如图所示,设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g0,“天问”一号在半径为R的近地圆形轨道I上运动,到达轨道的A点时点火变轨
6、进入椭圆轨道I,到达轨道的远地点B时,再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道绕地球做圆周运动,设“天问”一号质量保持不变。则()A. “天问”一号在轨道I、上运行的周期之比为8:1B. “天问”一号在轨道运行速率大于C. “天问”一号在轨道I上的加速度小于在轨道上的加速度D. “天问”一号在轨道I上的机械能小于在轨道上的机械能【答案】D【解析】【详解】A根据开普勒第三定律,则“天问”一号在轨道I、上运行的周期之比为A错误;B根据解得则“天问”一号在轨道的运行速率小于,B错误;C根据可知, “天问”一号在轨道I上的加速度大于在轨道上的加速度,C错误;D“天问”一号由轨道I到轨道必须要经过多次加速,
7、则“天问”一号在轨道I上的机械能小于在轨道上的机械能,D正确。故选D。8. 小明同学以与水平面45斜向上抛出一个小球,小球在上升过程中t1时刻撞击到水平天花板,假设撞击过程为弹性碰撞,不计任何阻力,下图中vx表示水平方向速度分量,vy表示竖直方向速度分量,则下列对于小球速度图像的描述正确的是()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】小球撞上天花板之前,水平方向做匀速运动,竖直方向做匀减速运动,小球撞上水平天花板之前,水平速度和竖直速度均不为零,因球撞上水平天花板时水平速度不变,竖直速度变为与原来反向;被弹回后,竖直方向做匀加速运动,故图像B正确,ACD错误。故选B。9. 如图甲,弹
8、簧一端固定在墙璧边,光滑桌面上的物体水平压缩弹簧至弹簧长度为20cm后释放,某同学研究该弹簧的弹力和弹簧长度时得到的部分数据如图乙所示,则物体离开弹簧时动能约为()A. 3JB. 6JC. 12JD. 15J【答案】A【解析】【详解】由图乙可知,弹簧原长为,压缩到后,弹簧具有的弹性势能等于图象中,图线与轴围成的面积,为3J。当释放物块后,弹性势能全部转化为动能,最大动能为3J。故选A10. 电场中有两个电荷q1和q2,两电荷分别位于坐标系x1=-1.00m;x2=+0.50m已知q2带正电荷,电场各处的电势如图所示,则下列说法正确的是()A. q1带正电荷B. D点的电场强度大小约为20V/m
9、C. 一个质子从A点由静止释放运动到E点,此过程中电场力做负功D. B点的电场强度为0【答案】B【解析】【详解】A由图所示的电势分布情况可知,在x=0处附近,等势面密度大,说明此处的电场强度大;电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,q2带正电,因此 q1带负电,A错误;BD点在-20V和-24V两个等势面中间,两个等势面相距0.20m,由电势差与电场强度的关系可知,D点的电场强度大小约是20V/m,B正确;C质子带正电,从A点由静止释放运动到E点,从高电势运动到低电势,电场力做正功,C错误;DB点的电势是零,电场强度与电势没有直接关系,可电场强度不一定是零,B点的电场强度
10、是q1和q2在该点分别产生电场强度的合电场强度,两个分场强方向相反,因q2产生的等势面密度大,q2的电量大于q1的电量,q2距B点的距离小于q1距B点的距离,因此B点的电场强度不是零,D错误。故选B。11. 如图所示,在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接。A、B、C三个带电小球的质量均为M,qA=qB=q00。当系统处于静止状态时,小球A、B之间的距离LAB与小球BC之间的距离LBC之间的关系满足LAB=LBC。已知静电力常量为k,则()A. B. 弹簧压缩量为C. A球受到的库仑力大小为2MgD. 小球BC间的距离【答案】D
11、【解析】【详解】AD对C分析,受重力、支持力和A、B对C的库仑力,则A、B对C的库仑力之和沿斜面向上,A与B都带正电,则C球带正电,设小球间距为a,对C对B联立解得故A错误,D正确;B对ABC用整体法,ABC受力平衡,即ABC受到的弹力等于重力的分力,即得弹簧压缩量故B错误;C对A球受到的库仑力为故C错误。故选D。12. 如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始,在拉力作用下以初速度v向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处,则该过
12、程中()A. 通过R的电流方向为aRbB. 通过R的电流大小为C. 流过R的电荷量为D. R上产生的热量为【答案】D【解析】【详解】A根据右手定则可知,导体棒中产生的感应电流方向从c到d,所以通过R的电流方向为bRa,故A错误。B金属棒做匀速圆周运动,当从底端转过角时的感应电动势为可知回路中产生正弦式交变电流,可得产生的感应电动势的最大值为有效值为根据闭合电路的欧姆定律可得故B错误。C根据法拉第电磁感应定律可得平均感应电动势为根据闭合电路的欧姆定律可得该过程中通过R的电荷量为故C错误。D有效值E为根据焦耳定律得代入得故D正确。故选D。13. 打开水龙头,调节流速,流出涓涓细流,如图所示。若将乒
13、乓球靠近竖直的水流时,水流受到乒乓球指向球心方向的“吸附力”作用会被吸引,顺着乒乓球表面流动。这个现象称为康达效应。如图所示,某同学在实验时,水流从A点顺着半径为R的乒乓球表面流动,O为乒乓球的球心(球心与A、水龙头位干同一将直平而内),调节乒乓球(A与水龙头之间的距离,使水流恰好在乒乓球的最低点B与之分离,最后落在水平地面上的C点(未画出)。已知B点到C点的水平射程为x,B点距地面的高度为h,不计一切阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是()A. 水流沿着乒乓球表面做匀速圆周运动B. 水流离开B点之前的瞬间,其向心加速度大小为gC. 水流受到乒乓球的“吸附力”属于引力相互作用D. 在B点质量
14、为的水受到乒乓球的“吸附力”为F,则【答案】D【解析】【详解】A水流沿着乒乓球表面做加速圆周运动,故A错误;B设水到B点的速度为,水流离开B点之前的瞬间,其向心加速度大小为根据平抛运动的规律有联立得向心加速度故B错误;C水流受到乒乓球的“吸附力”属于电磁相互作用,故C错误;D在B点质量为的水向心加速度为根据牛顿第二定律有联立解得故D正确。故选D。二、选择题(每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的)14. 下列说法正确的是()A. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为B. 放射性元素发生核衰变时要满足质量数守恒和能量守恒C. 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D. 放射性元
15、素的原子核经过2个半衰期将全部衰变【答案】ABC【解析】【详解】A卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为,故A正确;B放射性元素发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数以及能量守恒的规律,故B正确;C放射性元素的放射性与核外电子无关,故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性,故C正确;D经过2个半衰期,有的质量没有衰变,故D错误。故选ABC。15. 如图所示,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,已知玻璃对单色光a的折射率为1.5。现有均匀分布的单色光a、b分别垂直入射到半球的底面上(只考虑首次射向球面的光,忽略玻璃对光能的吸收),发现射向球面的单色光b被全反射的能量百分比较高,下列说法正确的是
16、()A. 在该玻璃半球中a光速度小于b光速度B. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低C. 进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,a光条纹间距大于b光条纹间距D. 射向球面的单色光a有的能量被全反射【答案】BC【解析】【详解】A射向球面的单色光b被全反射的能量百分比较高,说明b光的临界角较小,根据可知,b光的折射率大,根据得可知,b的速度较慢,即在玻璃半球中a光速度大于b光速度,故A错误;Bb光的折射率大,说明b光的光子能量高,频率大,根据可知,若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低,故B正确;Ca光的折射率小,说明a光的光子能量低,频
17、率小,波长大,根据可知,进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,a光条纹间距大于b光条纹间距,故C正确;D画出刚好反生全反射的一条光线的光路图如下可知根据几何关系可知根据光路图可知,以球心为圆心,半径为r的区域内的光可以通过球面,而外部圆环部分的光发生全反射,射向球面的单色光a被全反射的比例等于以半径为r的区域外面积占总面积之比,为故D错误。故选BC。16. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,是平衡位置在处的质点,Q是平衡位置在处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是()A. 质点Q简谐运动的表达式为B. 在时,质点的加速度方向与y轴正方向相同C. 从到,该波沿x轴负方向传播了4m
18、D. 从到,质点通过的路程为30cm【答案】ABC【解析】【详解】A质点Q做简谐振动的表达式为(国际单位)故A正确;B由图乙可知在时刻,质点即将向下运动,根据走坡法可知,波向轴的负方向传播,如下图同理可得,在时刻,质点即将向上运动,在时,即在时刻起历时后,质点处于y轴负半轴,其加速度方向与y轴正方向相同,故B正确;C根据可知,波向轴负方向传播的速度大小则从到,该波沿x轴负方向传播了故C正确;D由于P点不是在波峰或波谷或者平衡位置,故从到的周期内,通过的路程不等于,故D 错误。故选ABC。三、非选择题17. 利用打点计时器进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,实验装置图如图甲所示,根据实验
19、得到的纸带并进行数据分析,绘制v-t图像来研究小车的运动。(1)某同学根据实验纸带,选取了计数点,并求得各计数点速度如下表,并绘制对应图像v-t,如图乙所示,绘制的图乙中存在多个不当或错误之处,请指出其中两处_、_;计数点12345时间t/s0.10.20.30.40.5速度v(m/s)0.370.460.550.680.80(2)根据实验所得数据判断小车是否做匀变速运动,如果是,请计算其加速度大小a=_m/s2(保留两位有效数字),如果不是,请说明理由_。【答案】 (1). 原点不是数据点 (2). 0.1s时的速度描点错误 (3). 1.11.2【解析】【详解】(1)12原点不是数据点;0
20、.1s时的速度描点错误;(2)3根据数据点的分布,图象应该用直线拟合,即质点做匀加速运动,图像如图:加速度为18. 某同学尝试利用单摆测量当地重力加速度除铁架台、小钢球和细线外,下列实验器材中必须选用是_利用单摆测当地加速度g的实验时学生们多次改变悬点到摆球顶部的距离L,测出对应摆球做简诸运动的周期T后,作出T2-L图像为一条倾斜的直线,如图所示,则关于该图像说法正确的有_。A图像的斜率,与横坐标交点的绝对值是小球的直径B图像的斜率,与横坐标交点的绝对值是小球的直径C图像的斜率,与横坐标交点的绝对值是小球的半径D图像的斜率,与横坐标交点的绝对值是小球的半径【答案】 (1). CD (2). C
21、【解析】【详解】1用单摆测量当地重力加速度时除铁架台、小钢球和细线外,还必须用刻度尺测量摆长,用秒表测量周期,故选CD。2根据单摆的周期公式解得则T2-L图像的斜率与横坐标交点的绝对值是小球的半径。故选C。19. (1)在“练习使用多用电表”的实验中,选择“10”挡测电阻时,指针停留在如图甲所示位置。若要使测得的电阻值尽可能精确,下面的操作最合适的是_(填字母代号)。A无需换挡,直接读数B应选择“1”挡,重新测量C应选择“100”挡,重新测量D应选择“1k”挡,重新测量(2)某实验小组利用图乙的实物图,做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验,已知小灯泡的额定电压为2.5V,该小组把实验测得数据描
22、在I-U图上,如图丙所示,请根据图像描述电压表示数为0.50V时小灯泡的发光情况:_(填“不发光”“发出微弱的光”、“发出较亮的红光”“发出白光”),当电压表示数为2.0V时的小灯泡的电阻为_。(结果保留两位有效数字)(3)另一实验小组用同样的电路进行电压表示数的最大值只有1.50V,检查电路正确并连接良好,而后将电路断开,用电压表接到由两节干电池串联而成的电池组两端,电压表示数为3.00V。请解释原因:_。【答案】 (1). C (2). 发出微弱的光 (3). 11(11-12) (4). 该实验小组所用的电池的内阻较大【解析】【详解】(1)1由图可知,第一次测量时指针偏转较小,说明所选倍
23、率过小,故应选择大倍率,选择“100”挡,重新测量,换挡位后应注意进行欧姆调零,故C正确。(2)23电压表示数为0.50V时,灯丝电阻已较冷态发生变化;此时电压远比小灯泡的额定电压小的多,则小灯泡只能发出微弱的光;当电压表示数为2.0V时的小灯泡的电流为0.175A,则电阻为(3)4直接测量时为电源的电动势,而在接入电路时输出电压较小;故说明电源内阻较大。20. 2018年2月7日,美国SpaceX公司的重刑猎廉火箭首次发射成功。火箭主体与三台助推火箭的总质量约为1400吨。其发射主羁句括两个阶段,在发射后2分30秒时,火箭到达56250米高度,两台副助推火箭脱离。此前为第一阶段:发射后3分0
24、4秒,另一枚主助推火箭也脱离猎鹰火箭,此刻火箭到达8800米高度,副肋推火箭脱离到主助推火箭脱离为第二阶段。重力加速度g取10m/s2。(1)假设在副助推火箭脱落前后两个阶段,猎廉火箭均在竖直方向上做匀变速直线运动,分别求出两个阶段竖直方向加速度(保留两位有效数字);(2)副助推火箭在接近7分55秒顺利垂直着陆回收,标志着火箭回收技术的成功应用,假设副助推火箭一直在竖直方向作直线运动,在脱离后前200秒内仅受重力,之后立即开启发动机进行竖直方向匀减速直线运动,落地时速度接近为0,不计一切阻力。己知每台副助推火箭的质量为200吨,求这个匀减速过程中副助推火箭的推动力大小(保留两位有效数字)。【答
25、案】(1)5.0m/s2,方向竖直向上,11m/s2,方向竖直向上;(2)2.7107N【解析】【详解】(1)设第一阶段的运动时间为t1,第二阶段的运动时间为t2,则t1=150st2=34sx1=56250mx2=88000-56250=31750m火箭在第一阶段做初速度为零的匀加速运动,设加速度大小为a1,则解得:a1=5.0m/s2,方向竖直向上设第一阶段结束时火箭的速度为v1,第二阶段的的位移为x2,则=750m/s解得:a2=11m/s2,方向竖直向上(2)设副助推火箭在脱离后只受重力的时间为t3,匀减速运动的时间为t4,则t3=200st4=125s副助推火箭在t3时间内发生的位移
26、为=-50000m对应的速度为=-1250m/s副助推火箭在最后阶段位移为x4=-6250m设最后阶段的加速度为a,a=125m/s2根据牛顿第二定律可知 解得21. 如图所示,倾角37的斜面上,轻弹簧一端固定在A点,自然状态时另一端位于B点。斜面上方有一半径、圆心角等于143的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于D处,圆弧轨道的最高点为M。用质量为m1=6.3kg的物块将弹簧缓慢压缩至C点,静止释放后物块到B点速度恰好减小为0。用同种材料、质量为的另一小物块将弹簧缓慢压缩到C点后由静止释放,物块经过B点后的位移与时间的关系为 (x单位:m;t单位:s),若物块经过D点后恰能到达M点,重力加速度,。
27、求:(1)物块与斜面间的动摩擦因数;(2)BD间的距离lBD;(3)弹簧被压缩至C点的弹性势能。【答案】(1) 0.25;(2);(3) 10.08J【解析】【详解】(1)由物块m2经物块经过B点后的位移与时间的关系为,可知,物块经过B点时的速度为从B到D的过程中加速度大小为根据牛顿第二定律,有解得(2)设物块m经过M点的速度为vM,由牛顿第二定律得物块从D到M的过程中,根据机械能守恒定律得物块从B到D的过程中,有解得(3)物块m1从C到B点,由功能关系得物块m2从C到B点,由功能关系得解得22. 如图所示,倾角=30的斜面上有两根足够长的平行导轨L1、L2,其间距d=0.5m,底端接有电容C
28、=2000F的电容器。质量m=20g的导体棒可在导轨上无摩擦滑动,导体棒和导轨的电阻不计。整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场,磁感应强度B=2T。现用一沿导轨方向向上的恒力F1=0.54N作用于导体棒,使导体棒从静止开始运动,经t时间后到达B处,速度v=5m/s。此时,突然将拉力方向变为沿导轨向下,大小变为F2,又经2t时间后导体棒返回到初始位置A处,整个过程电容器未被击穿。求:(1)导体棒运动到B处时,电容器C上的电荷量;(2)t的大小;(3)F的大小。【答案】(1)1102C;(2) 0.25s;(3) 0.45N【解析】【详解】(1)当导体棒运动到B处时,电容器两端电压为U=Bdv
29、=5V此时电容器的带电荷量q=CU=1102C(2)棒在F1作用下运动,根据牛顿第二定律可得F1-mgsin-BId=ma1又有联立解得=20m/s2 则解得=0.25s(3)若导体棒运动到P处后返回,从BP:向沿导轨向上减速运动,电容器C放电,有可得从PA:向沿导轨向下加速运动,电容器C充电,有可得因此棒在F2作用下一直做匀变速直线运动,其加速度方向沿导轨向下又有将相关数据代入解得F2=0.45N23. 如图所示,在坐标系xoy的第一、二象限内有一磁感应强度大小B=0.075T的有界匀强磁场区域,边界为圆形,其圆心坐标为(0,0.08m)、半径R=0.1m,边界形状未知。在磁场左侧存在宽度为
30、0.18m的线状粒子源MN(最下端N位于x轴),以平行于x正方向均匀地发射速度大小v=6105m/s的带正电粒子,经有界磁场偏转后,全部会聚于坐标原点O。已知粒子的比荷=10C/kg、不计粒子的重力及粒子间的相互作用力,sin37=0.6,cos37=0.8,求:(1)粒子在磁场中的运动半径r;(2)从最上端M点发射的粒子恰好进入有界磁场,求粒子在磁场中的运动时间(保留两位有效数字);(3)有界磁场边界的轨迹方程。【答案】(1)0.08m;(2);(3)【解析】【详解】(1)粒子在匀强磁场中做圆周运动,洛仑兹力提供向心力,即解得(2)从M点发出的粒子,经边界从Q点进入磁场,从边界的R点飞出磁场,做匀速直线运动通过原点O,三角形OCR为直角三角形,如下图所示则有即,则粒子在磁场中圆周运动的圆心角为QCR=143,所以该粒子在磁场中的运动时间为(3)因所有粒子均水平向右射入,由平移可画出所有粒子的圆心轨迹:是以O为圆心,半径为0.1m的圆,画出其中一条运动轨迹,设内边界上任意一点为(x,y),如下图所示由几何关系得解得边界是以O为圆心,半径为3cm的x轴正上方的半圆。