1．下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是（    ）

（A）特斯拉               （B）伏特                   （C）库仑                   （D）安培

【答案】

D

 

2．下列物理量数值前的负号表示方向的是（    ）

（A）气体的温度t= -10 ℃                             （B）物体的位移s= -8 m

（C）物体的重力势能E_p= -50 J                      （D）阻力做功W= -10 J

【答案】

B

 

3．如图所示，质量为m的木块A放于斜面体B上，若A和B沿水平地面以相同的速度v₀一起向左作匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为（    ）

（A）mg       （B）mgsinθ         （C）mgcosθ        （D）mgtanθ

【答案】

A

 

4．一列横波向右传播，某时刻介质中质点A的位置如图。\(\frac{1}{2}\)周期后，质点A位于平衡位置的（    ）

（A）上方，且向上运动            （B）下方，且向上运动

（C）上方，且向下运动            （D）下方，且向下运动

【答案】

C

 

5．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（    ）

（A）在P和Q中都做自由落体运动

（B）在两个下落过程中的机械能都守恒

（C）在P中的下落时间比在Q中的长

（D）落至底部时的速度在P中比Q中的大

【答案】

C

 

6．如图（a），一小木块由静止开始，沿斜面下滑至水平地面，其运动过程中的速率-时间图（v-t图）如图（b）所示。现增加斜面的倾角α后，将该木块从斜面上的同一位置由静止释放（忽略小木块从斜面到水平地面转角过程中的能量损失），下列v-t图中的虚线部分表示该运动过程的是（    ）

【答案】

A

 

7． 长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I₁时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I₂时导体处于平衡状态，电流比值应为（    ）

（A）\(\frac{1}{{\cos \theta }}\)          （B）cosθ             （C）sinθ             （D）\(\frac{1}{{\sin \theta }}\)

【答案】

A

 

8． 如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为L，O点正下方\(\frac{1}{2}\)L处有一铁钉。将小球拉至A处无初速释放（摆角很小），这个摆的周期是（    ）

（A）2π\(\sqrt {\frac{L}{g}} \)                   （B）π\(\sqrt {\frac{L}{g}} \)

（C）(\(\sqrt 2 \)+1)π\(\sqrt {\frac{L}{g}} \)         （D）(\(\sqrt 2 \)+1)π\(\sqrt {\frac{L}{2g}} \)

【答案】

D

 

9．物体A质量为1 kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，其从t=0开始以初速度v₀向右滑行。与此同时，A还受到一个水平向左、大小恒为1 N的作用力，能反映A所受摩擦力F_f随时间变化的图像是（设向右为正方向）（    ）

【答案】

B

 

10．设月亮绕地球以半径R做匀速圆周运动。已知地球质量为M、月球质量为m、引力常量为G，则月球与地球连线在单位时间内扫过的面积为（    ）

（A）\(\frac{1}{2}\sqrt {GmR} \)           （B）\(\frac{1}{2}\sqrt {GMR} \)          （C）\(\sqrt {GM{R^3}} \)             （D）\(\frac{1}{2}\sqrt {GM{R^3}} \)

【答案】

B

 

11． 如图（a）所示，MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框（L>2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图像如图（b）所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i的大小随时间t变化的图像可能是（    ）

【答案】

B

 

12． 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I₀，在这段时间内（    ）

（A）升降机可能匀速上升

（B）升降机一定在匀减速上升

（C）升降机一定处于失重状态

（D）升降机一定在匀加速上升

【答案】

C

 

13．电场是电荷周围空间存在的_________________，用于反映电场的能的性质的物理量是__________________。

【答案】

一种物质，电势

 

14． 如图，两个质量相同的小球A、B用轻杆连接后靠在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将B球向墙面推动一小段距离，两球再次达到平衡。将移动前后平衡状态下物体的受力情况相比较，地面对B球支持力_________，地面给B球的摩擦力_________（均选填“变大”、“不变”、“变小”）。

【答案】

不变，变小

 

15． 如图（a），点电荷M、N固定于光滑绝缘水平桌面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点。一带负电的小球自A点由静止释放，其运动的v-t图像如图（b）所示，图中t_B、t_C分别为小球运动到B、C点的时刻。设B、C两点的电场强度大小分别为E_B、E_C；小球在这两点的电势能分别为E_pB、E_pC，则E_B_______E_C，E_pB_______E_pC（选填“<”、“>”或者“=”）。

【答案】

>，>

 

16． 如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为3∶1。B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。在C处剪断轻绳，当A落地前瞬间，A、B的机械能之比为________，速度大小之比为________，（以地面为零势能面）。

【答案】

3∶1，2∶1

 

17． 如图所示是利用潮汐发电的示意图，左方为陆地和海湾，右侧为大海，中间为水坝，其下有通道。水流经通道即可带动发电机工作，涨潮时，水进入海湾，如图甲，待内外水面高度相同，堵住通道。潮落至最低时放水发电，如图乙，待内外水面高度相同，再堵住通道，直至下次涨潮到最高点，又放水发电，如图丙。设海湾平均面积为S=5.0×10⁸ m²，平均潮差为h=3.0 m，每次涨潮时流进海湾（落潮时流出海湾）的海水质量为__________kg；每天涨、落潮各两次，利用潮汐发电的平均能量转化率为12%，则一天内发电的平均功率为____________W。（ρ=1.0×10³ kg/m³，g取10 m/s²，保留两位小数。）

【答案】

1.5×10¹²，1.25×10⁸

 

18． 如图，质量m=1 kg的物体置于倾角θ=30°的固定斜面上（斜面足够长）。从t=0开始，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，使物体从静止开始沿斜面加速上升。当t₁=1 s时撤去F，此时物体速度大小v₁=18 m/s。已知物体与斜面间的最大静摩擦力和物体与斜面间的滑动摩擦力大小均为f =6 N，g取10 m/s²。求：

（1）拉力F的大小；

（2）撤去F后，物体沿斜面上行过程中的加速度；

（3）t=4 s时物体的速度v₂。

【答案】

（1）F=29 N

（2）a₂=11 m/s²，方向：沿斜面向下

（3）v₂=0

【解析】

（1）在1 s内，由受力分析可知物体做初速为零的匀加速直线运动，由运动学规律得：

a₁=\(\frac{{{v_1}}}{{{t_1}}}\)=\(\frac{18}{1}\) m/s²=18 m/s²

根据牛顿第二定律可知：F-mgsinθ-f=ma₁

解得F=ma₁+mgsinθ+f =1×18+1×10×sin30°+6N=29 N

（2）1 s后，物体受力分析如右图所示，物体将做初速度为18 m/s的匀减速直线运动，设其加速度大小为a₂，则

mgsinθ+f =ma₂

解得：a₂= gsinθ+ =(10×sin30°+ ) m/s²=11 m/s²

方向：沿斜面向下

（3）设物体经时间Δt后物体速度减为0，则

Δt=\(\frac{{{v_1}}}{{{a_2}}}\)=\(\frac{18}{11}\) s≈1.64 s

即当t=t₁+Δt =2.64 s时物体速度已减为零

此时重力沿斜面向下的分力G_x=mgsinθ=1×10×0.5 N=5 N<6 N

所以此后物体将静止在斜面上，即v₂=0

 

19．如图（1）所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。合上电键后，改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。

    

 

（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图（2）中画出变阻器阻值R在实验过程中变化时对应的U-I图像，并说明U-I图像与坐标轴交点的物理意义。

（2）在图（2）画好的U-I关系图线上取一点A（U₁、I₁），请在图（3）中用阴影面积表示电流为I₁时的电源内部发热功率。

（3）推导该电源的最大输出功率及条件，并作出P-R示意图（已知R>r）。

【答案】

如图（1）所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。合上电键后，改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。

    

 

（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图（2）中画出变阻器阻值R在实验过程中变化时对应的U-I图像，并说明U-I图像与坐标轴交点的物理意义。

（2）在图（2）画好的U-I关系图线上取一点A（U₁、I₁），请在图（3）中用阴影面积表示电流为I₁时的电源内部发热功率。

（3）推导该电源的最大输出功率及条件，并作出P-R示意图（已知R>r）。

【解析】

（1）略

（2）略

（3）电源输出的电功率P_出＝I²R＝（\(\frac{E}{{R + r}}\)）²R＝\(\frac{{{E^2}}}{{R + \frac{{{r^2}}}{R} + 2r}}\)

当外电路电阻R = r时，电源输出的电功率最大，为P_max=\(\frac{{{E^2}}}{{4r}}\)

 

20． 如图，一宽度L=0.4 m的U形光滑金属框架水平放置，开口向右。在框架所在范围内存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.2 T。一质量m=0.05 kg、电阻R=1 Ω的金属杆ab垂直于框架的两平行边、静置其上。现在水平外力F的作用下，使杆ab以恒定加速度a=2 m/s²，由静止开始沿框架向右做匀加速运动（不计框架电阻，框架足够长）。求：

（1）5 s内杆ab移动的距离s；

（2）5 s末作用在杆ab上的水平外力大小F；

（3）水平外力F与时间t的函数关系；

（4）若撤去F，分析并说明金属杆ab在此后的运动过程中速度、加速度的变化情况。

【答案】

（1）s=25 m

（2）F==0.164 N

（3）F=0.0128t+0.1

（4）做加速度减小的减速运动

【解析】

（1）5 s内杆ab运动的距离为：s=\(\frac{1}{2}\)at²=\(\frac{1}{2}\)×2×5² m =25 m

（2）5 s末金属杆的速度为：v=at=2×5 m/s=10 m/s

安培力为：F_A =BIL=\(\frac{{{B^2}{L^2}v}}{R}\)=\(\frac{{{{0.2}^2} \times {{0.4}^2} \times 10}}{1}\) N=0.064 N

根据牛顿第二定律得：F-F_A=ma

解得：F=F_A+ma=0.064+0.05×2 N=0.164 N

（3）根据F-F_A=ma得：

F=\(\frac{{{B^2}{L^2}v}}{R}\)+ma=\(\frac{{{B^2}{L^2}at}}{R}\)+ma=(\(\frac{{{{0.2}^2} \times {{0.4}^2} \times 2t}}{1}\)+0.05×2)N = (0.0128t+0.1)N

（4）撤去F，金属杆的速度仍在，继续切割磁感线，有感应电流，受到安培力，做减速运动，由于速度减小，电动势减小，电流减小，加速度减小，因此做加速度减小的减速运动。