山东大学物理试卷5 附答案
山东省济南市山东大学第一附属中学高三物理测试题带解析
山东省济南市山东大学第一附属中学高三物理测试题含解析一、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. 一个劲度系数为k，绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m，带正电荷q 的小球相连，静止在光滑水平面上，当加入下图所示的场强为E的匀强电场后，小球开始运动，以下叙述正确的是（）A.球的速率为零时，弹簧伸长qE/kB.球做简谐振动，振幅为qE/kC.运动过程中，小球的机械能守恒D.运动过程中，电势能、动能和弹性势能互相转化参考答案：B2. 某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。
他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。
他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是：A、减速上升B、加速下降C、减速下降D、加速上升参考答案：AB3. 质量为m的物体以v0的速度水平抛出，经过一段时间速度大小变为，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是（）（A）该过程平均速度大小为（B）运动位移的大小为（C）速度大小变为时，重力的瞬时功率为（D）运动时间为参考答案：B4. （多选）如图所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面体B靠在竖直墙壁上，物块A放在斜面体B上，开始A、B静止．现用水平力F推A，A、B仍静止，则此时B受力个数可能是A．3个B．4个C．5个D．6个参考答案：BC5. （多选题）在某一高度处将A球以大小为v1的初速度水平抛出．同时在A球正下方地面处将B球以大小为v2的初速度斜向上抛出．结果在B球上升至最高点时两球恰在空中相遇，相遇时两球的速度大小分别为v A、v B，不计空气阻力．则（）A．v1＞v2 B．v1＜v2 C．v A＞v B D．v A＜v B参考答案：BC【考点】平抛运动．【分析】A球做平抛运动，B球做斜抛运动，将两运动分解为水平方向和竖直方向进行研究．抓住相同时间内水平位移相等，比较出初速度的大小．【解答】解：AB、A球做平抛运动，B球做斜抛运动，水平方向都做匀速直线运动．因为两球在空中相遇，知水平位移相等，由x=v x t知，水平分速度相等，有v1=v2cosθ，θ是B球的初速度与水平的夹角，则得v1＜v2．故A错误，B正确．CD、相遇时，A球的速度大小为v A=在B球上升至最高点时，v B=v2cosθ=v1．可得，v A＞v B．故C正确，D错误．故选：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4 cm，b、c相距10 c m，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6 J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。
2024山东卷(物理)
2024·山东卷(物理)1.[2024·山东卷] 2024年是中国航天大年,神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天,部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池.已知 3890Sr 衰变为 3990Y 的半衰期约为29年;94238Pu 衰变为 92234U 的半衰期约87年.现用相同数目的 3890Sr 和 94238Pu 各做一块核电池,下列说法正确的是( )A . 3890Sr 衰变为 3990Y 时产生α粒子B . 94238Pu 衰变为 92234U 时产生β粒子C .50年后,剩余的 3890Sr 数目大于 94238Pu 的数目D .87年后,剩余的 3890Sr 数目小于 94238Pu 的数目1.D [解析] 由质量数守恒和电荷数守恒可知,3890Sr →3990Y +-10e ⇒β衰变,94238Pu →92234U +24He ⇒α衰变,A 、B 错误;由于 3890Sr 的半衰期小于 94238Pu 的半衰期,所以初始数目相同的两者经过相同时间后剩余的 3890Sr 数目小于 94238Pu 的数目,C 错误,D 正确.2.[2024·山东卷] 如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡.若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于 ( )A .12 B .√33 C .√22D .√322.B [解析] 斜坡倾角越大,则“天工”越容易下滑,只要保证“天工”在30°倾角的斜坡上不下滑,在小于30°倾角的斜坡上更不会下滑,对30°倾角的斜坡上的“天工”受力分析,有μmg cos 30°≥mg sin 30°,解得μ≥√33,B 正确.3.[2024·山东卷] 如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上A 点距离为L.木板由静止释放,若木板长度为L ,通过A 点的时间间隔为Δt 1;若木板长度为2L ,通过A 点的时间间隔为Δt 2.Δt 2∶Δt 1为 ( )A .(√3-1)∶(√2-1)B .(√3-√2)∶(√2-1)C .(√3+1)∶(√2+1)D .(√3+√2)∶(√2+1)3.A [解析] 木板在斜面上所受合力F =mg sin θ不变,则木板的加速度不变,木板从静止释放到下端到达A 点的过程,有L =12a t 02,木板从静止释放到上端到达A 点的过程,当木板长度为L 时,有2L =12a t 12,当木板长度为2L 时,有3L =12a t 22,又Δt 1=t 1-t 0,Δt 2=t 2-t 0,联立解得Δt 2∶Δt 1=(√3-1)∶(√2-1),A 正确.4.[2024·山东卷] 检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示,将标准滚珠a 与待测滚珠b 、c 放置在两块平板玻璃之间,用单色平行光垂直照射平板玻璃,形成如图乙所示的干涉条纹.若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格,下列说法正确的是 ( )A .滚珠b 、c 均合格B .滚珠b 、c 均不合格C .滚珠b 合格,滚珠c 不合格D .滚珠b 不合格,滚珠c 合格4.C [解析] 单色平行光垂直照射平板玻璃,从两平板玻璃间形成的空气膜的上、下界面(即上玻璃板的下表面和下玻璃板的上表面)反射的光在上玻璃上表面发生干涉,形成干涉条纹,光的路程差为空气膜厚度的两倍,根据光的干涉知识可知,同一条干涉条纹位置处光的路程差相等,所以滚珠a 的直径与滚珠b 的相等,即滚珠b 合格,而不同的干涉条纹位置处光的路程差不同,所以滚珠a 的直径与滚珠c 的不相等,即滚珠c 不合格,C 正确.5.[2024·山东卷] “鹊桥二号”中继星环绕月球运行,其24小时椭圆轨道的半长轴为a.已知地球同步卫星的轨道半径为r ,则月球与地球质量之比可表示为 ( ) A .√r 3a 3 B .√a 3r 3C .r 3a3 D .a 3r 35.D [解析] “鹊桥二号”中继星环绕月球运动的24小时椭圆轨道的半长轴为a ,则其24小时圆轨道的半径也为a ,由万有引力提供向心力得GM 月m 中a 2=m 中(2πT )2a ,对地球同步卫星,由万有引力提供向心力得GM 地m 同r 2=m 同(2πT )2r ,联立解得M 月M 地=a 3r 3,D 正确.6.[2024·山东卷] 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a →b 过程是等压过程,b →c 过程中气体与外界无热量交换,c →a 过程是等温过程.下列说法正确的是 ( )A .a →b 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功B .b →c 过程,气体对外做功,内能增加C .a →b →c 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功D .a →b 过程,气体从外界吸收的热量等于c →a 过程放出的热量6.C [解析] a →b 过程是等压过程且体积增大,则W ab <0,由盖-吕萨克定律可知T b >T a ,则ΔU ab >0,根据热力学第一定律ΔU =Q +W 可知,气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功,另一部分用于增加内能,A 错误;b →c 过程中气体与外界无热量交换,即Q bc =0,由于气体体积增大,则W bc <0,由热力学第一定律ΔU =Q +W 可知,ΔU bc <0,即气体内能减少,B 错误;c →a 过程是等温过程,即T c =T a ,则ΔU ac =0,根据热力学第一定律可知a →b →c 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功,C 正确;由A 项分析可知Q ab =ΔU ab -W ab ,由B 项分析可知W bc =ΔU bc ,由C 项分析可知0=W ca +Q ca ,又ΔU ab +ΔU bc =0,联立解得Q ab -(-Q ca )=(-W ab -W bc )-W ca ,根据p -V 图像与坐标轴所围图形的面积表示外界与气体之间做的功,结合题图可知a →b →c 过程气体对外界做的功大于c →a 过程外界对气体做的功,即-W ab -W bc >W ca ,则Q ab -(-Q ca )>0,即a →b 过程气体从外界吸收的热量Q ab 大于c →a 过程放出的热量-Q ca ,D 错误.7.[2024·山东卷] 如图所示,质量均为m 的甲、乙两同学分别坐在水平放置的轻木板上,木板通过一根原长为l 的轻质弹性绳连接,连接点等高且间距为d (d <l ).两木板与地面间动摩擦因数均为μ,弹性绳劲度系数为k ,被拉伸时弹性势能E =12kx 2(x 为绳的伸长量).现用水平力F 缓慢拉动乙所坐木板,直至甲所坐木板刚要离开原位置,此过程中两人与所坐木板保持相对静止,k 保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g ,则F 所做的功等于 ( )A .(μmg )22k +μmg (l -d )B .3(μmg )22k +μmg (l -d ) C .3(μmg )22k +2μmg (l -d ) D .(μmg )22k +2μmg (l -d )7.B [解析] 当甲所坐木板刚要离开原位置时,对甲及其所坐木板整体有μmg =kx 0,解得弹性绳的伸长量x 0=μmg k,则此时弹性绳的弹性势能为E 0=12k x 02=(μmg )22k,从开始拉动乙所坐木板到甲所坐木板刚要离开原位置的过程中,乙所坐木板的位移为x 1=x 0+l -d ,由功能关系可知,该过程中F 所做的功W =E 0+μmgx 1=3(μmg )22k+μmg (l -d ),B 正确.8.[2024·山东卷] 如图甲所示,在-d ≤x ≤d 、-d ≤y ≤d 的区域中存在垂直xOy 平面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域),边长为2d 的正方形线圈与磁场边界重合.线圈以y 轴为转轴匀速转动时,线圈中产生的交变电动势如图乙所示.若仅磁场的区域发生了变化,线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分,则变化后磁场的区域可能为 ( )ABCD8.C [解析] 由题图乙可知,磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为e =E sin ωt ,由题图丙可知,磁场区域变化后,当E sin ωt ≥√3E2时,线圈的侧边切割磁感线,即当线圈旋转π3时开始切割磁感线,由几何关系可知,磁场区域应集中在转轴附近且平行于x 轴的边长变为d'=2d cos π3=d ,C 正确.9.(多选)[2024·山东卷] 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴相向传播,波速均为2 m/s .t =0时刻二者在x =2 m 处相遇,波形图如图所示.关于平衡位置在x =2 m 处的质点P ,下列说法正确的是 ( )A .t =0.5 s 时,P 偏离平衡位置的位移为0B .t =0.5 s 时,P 偏离平衡位置的位移为-2 cmC .t =1.0 s 时,P 向y 轴正方向运动D .t =1.0 s 时,P 向y 轴负方向运动9.BC [解析] 由于两波的波速均为2 m/s,故t =0.5 s 时,两波均传播了Δx =v Δt =2×0.5 m=1 m,题图所示平衡位置在x =1 m 处和x =3 m 处两质点的振动形式传到P 点处,由波的叠加原理可知,t =0.5 s 时,P 偏离平衡位置的位移为-2 cm,A 错误,B 正确;同理,t =1 s 时,题图所示平衡位置在x =0处和x =4 m 处两质点的振动形式(均向y 轴正方向运动)传到P 点处,根据波的叠加原理可知,t =1 s 时,P 向y 轴正方向运动,C 正确,D 错误.10.(多选)[2024·山东卷] 如图所示,带电荷量为+q 的小球被绝缘棒固定在O 点,右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面.质量为m 、带电荷量为+q 的小滑块从斜面上A 点由静止释放,滑到与小球等高的B 点时加速度为零,滑到C 点时速度为零.已知A 、C 间的距离为s ,重力加速度大小为g ,静电力常量为k ,下列说法正确的是 ( )A .O 、B 间的距离l =√√3kq 2mgB .O 、B 间的距离l =√√3kq 23mgC .从A 到C ,静电力对小滑块做功W =-mgsD .A 、C 之间的电势差U AC =-mgs2q10.AD [解析] 小滑块在B 点处的加速度为零,则沿斜面方向有mg sin 30°=kq 2l 2cos 30°,解得O 、B 间的距离l =√√3kq 2mg,A 正确,B 错误;小滑块从A 到C 的过程,由动能定理有W +mgs sin 30°=0,解得静电力对小滑块做的功为W =-mgs2,C 错误;根据电场力做功与电势差的关系可知,A 、C 之间的电势差U AC =Wq =-mgs2q,D 正确.11.(多选)[2024·山东卷] 如图所示,两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上,其所在平面竖直且平行,导轨最高点到水平桌面的距离等于半径,最低点的连线OO'与导轨所在竖直面垂直.空间充满竖直向下的匀强磁场(图中未画出),导轨左端由导线连接.现将具有一定质量和电阻的金属棒MN 平行OO'放置在导轨图示位置,由静止释放.MN 运动过程中始终平行于OO'且与两导轨接触良好,不考虑自感影响,下列说法正确的是 ( )A.MN最终一定静止于OO'位置B.MN运动过程中安培力始终做负功C.从释放到第一次到达OO'位置过程中,MN的速率一直在增大D.从释放到第一次到达OO'位置过程中,MN中电流方向由M到N11.ABD[解析] 由楞次定律结合左手定则可知,安培力与MN的运动方向的夹角始终大于90°,则安培力始终做负功,MN最终一定静止于OO'位置,A、B正确;根据楞次定律可知,从释放到第一次到达OO'位置过程中,MN中电流方向由M到N,D正确;从释放到第一次到达OO'位置过程中,在即将到达OO'位置的时刻,MN 所受安培力水平向左,沿速度方向的分力一定大于MN所受重力沿速度方向的分力,处于减速状态,C错误.12.(多选)[2024·山东卷] 如图所示,工程队向峡谷对岸平台抛射重物,初速度v0大小为20 m/s,与水平方向的夹角为30°,抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为30°,重力加速度大小取10 m/s2,忽略空气阻力.重物在此运动过程中,下列说法正确的是()A.运动时间为2√3 sB.落地速度与水平方向夹角为60°C.重物离PQ连线的最远距离为10 mD.轨迹最高点与落点的高度差为45 mgt2,由几12.BD[解析] 对重物从P运动到Q的过程,水平方向上有x=v0t cos 30°,竖直方向上有y=-v0t sin 30°+12 =tan 30°,联立解得重物的运动时间t=4 s,A错误;重物落地时的水平分速度v x=v0cos 30°=10√3 m/s,何关系有yx=√3,所以重物的落地速度与水平方向夹角为θ=60°,B正确;竖竖直分速度v y=-v0sin 30°+gt=30 m/s,则tan θ=v yv x直方向上有2gy m=v y2,解得重物轨迹最高点与落点的高度差y m=45 m,D正确;对重物从P运动到Q的过程,将运动沿PQ连线方向和垂直于PQ连线方向分解,垂直于PQ连线方向有2gh m cos 30°=(v0sin 60°)2,解得重物离PQ连线的最远距离h m=10√3 m,C错误.13.[2024·山东卷] 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验.受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器,a测量滑块A与它的距离x A,b测量滑块B 与它的距离x B.部分实验步骤如下:①测量两个滑块的质量,分别为200.0 g和400.0 g;②接通气源,调整气垫导轨水平;③拨动两滑块,使A、B均向右运动;④导出传感器记录的数据,绘制x A、x B随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示.回答以下问题:(1)从图像可知两滑块在t=s时发生碰撞.(2)滑块B碰撞前的速度大小v=m/s(保留2位有效数字).(3)通过分析,得出质量为200.0 g的滑块是(选填“A”或“B”).13.(1)1.0(2)0.20(3)B[解析] (1)x-t图像的斜率表示速度,由题图乙和题图丙可知,两滑块的速度在t=1.0 s时发生突变,即发生了碰撞.| cm/s=0.20 m/s. (2)x-t图像斜率的绝对值表示速度大小,由题图丙可知,碰撞前瞬间B的速度大小v=|90-1101.0(3)由题图乙可知,碰撞前A的速度大小v A=0.50 m/s,碰撞后A的速度大小v A'≈0.36 m/s,由题图丙可知,碰撞后≈2,所以质量为B的速度大小v'=0.50 m/s,对A和B碰撞过程,由动量守恒定律有m A v A+m B v=m A v A'+m B v',解得m Am B200.0 g的滑块是B.14.[2024·山东卷] 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量.实验器材如下:学生电源(输出电压0~16 V);滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流2 A);电压表V(量程0~3 V,内阻未知);电流表A(量程0~3 A,内阻未知);待测铅笔芯R(X型号、Y型号);游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干.回答以下问题:(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为 mm .(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S 后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K 分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K 掷到 (选填“1”或“2”)端.(3)正确连接电路,得到Y 型号铅笔芯I -U 图像如图丙所示,求得电阻R Y = Ω(保留3位有效数字);采用同样方法得到X 型号铅笔芯的电阻为1.70 Ω.(4)使用游标卡尺测得X 、Y 型号铅笔芯的长度分别为40.68 mm 、60.78 mm .使用螺旋测微器测得X 、Y 型号铅笔芯直径近似相等,则X 型号铅笔芯的电阻率 (选填“大于”或“小于”)Y 型号铅笔芯的电阻率.14.(1)2.450 (2)1 (3)1.92 (4)大于[解析] (1)根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为d =2 mm+45.0×0.01 mm=2.450 mm .(2)由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,因此电流表应采用外接法,即测量铅笔芯电阻时应将K 掷到1端.(3)根据题图丙结合欧姆定律可得R Y =2.5V1.3A =1.92 Ω. (4)根据电阻定律R =ρl S可得ρ=RS l,分别代入数据可知ρX >ρY .15.[2024·山东卷] 某光学组件横截面如图所示,半圆形玻璃砖圆心为O 点,半径为R ;直角三棱镜FG 边的延长线过O 点,EG 边平行于AB 边且长度等于R ,∠FEG =30°.横截面所在平面内,单色光线以θ角入射到EF 边发生折射,折射光线垂直EG 边射出.已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5. (1)求sin θ;(2)以θ角入射的单色光线,若第一次到达半圆弧AMB 可以发生全反射,求光线在EF 上入射点D (图中未标出)到E 点距离的范围.R]15.(1)0.75(2)(0,2√39[解析] (1)设光在三棱镜中的折射角为α,根据折射定律有n=sinθsinα根据几何关系可得α=30°解得sin θ=0.75(2)作出单色光线第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图如图所示,由几何关系可知,在FE上从D 点到E点之间以θ角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB都可以发生全反射,根据全反射的临界角公式有sin C=1n设D点到FG的距离为l,根据几何关系有l=R sin C又x DE=R-lcos30°联立解得x DE=2√3R9R]故光线在EF上的入射点D到E点的距离范围为(0,2√3916.[2024·山东卷] 图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示.长柄顶部封闭,横截面积S1=1.0 cm2,长度H=100.0 cm,侧壁有一小孔A.储液罐的横截面积S2=90.0 cm2、高度h=20.0 cm,罐底有一小孔B.汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A 排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好储满液体.已知液体密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g取10 m/s2,大气压p0=1.0×105 Pa.整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度.(1)求x;(2)松开孔A,从外界进入压强为p0、体积为V的空气,使满储液罐中液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V.16.(1)2 cm(2)8.92×10-4 m3[解析] (1)在缓慢地将汲液器竖直提出液面的过程中,封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律有p1(H-x)S1=p2HS1根据题意可知p1=p0,p2+ρgh=p0联立解得x=2 cm(2)对新进入的气体和原有的气体整体分析,由玻意耳定律有p0V+p2HS1=p3(HS1+ℎ2S2)又p3+ρg·ℎ2=p0联立解得V=8.92×10-4 m317.[2024·山东卷] 如图甲所示,质量为M的轨道静止在光滑水平面上,轨道水平部分的上表面粗糙,竖直半圆形部分的表面光滑,两部分在P点平滑连接,Q为轨道的最高点.质量为m的小物块静置在轨道水平部分上,与水平轨道间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.已知轨道半圆形部分的半径R=0.4 m.重力加速度大小g取10 m/s2.(1)若轨道固定,小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时,受到轨道的弹力大小等于3mg,求小物块在Q点的速度大小v;(2)若轨道不固定,给轨道施加水平向左的推力F,小物块处在轨道水平部分时,轨道加速度a与F对应关系如图乙所示.①求μ和m;②初始时,小物块静置在轨道最左端,给轨道施加水平向左的推力F=8 N,当小物块到P点时撤去F,小物块从Q点离开轨道时相对水平面的速度大小为7 m/s.求轨道水平部分的长度L.17.(1)4 m/s(2)①0.2 1 kg②4.5 m[解析] (1)小物块运动到Q点时,由圆周运动知识有mg+3mg=m v 2R解得v=4 m/s(2)①根据题图乙分析可知,当推力F≤4 N时,轨道与小物块一起向左加速运动,对整体由牛顿第二定律有F=(M+m)a变形得a =1M+m F结合题图乙可知1M+m =24 kg -1=12 kg -1当推力F >4 N 时,轨道与小物块有相对滑动,对轨道由牛顿第二定律有 F -μmg =Ma 变形得a =1MF -μmgM结合题图乙可知1M =6-28-4 kg -1=1 kg -1,-μmg M=-2 m/s 2联立解得M =1 kg,m =1 kg,μ=0.2②根据题图乙可知,当F =8 N 时,轨道的加速度为a 1=6 m/s 2,小物块的加速度为a 2=μg =2 m/s 2,方向均水平向左 设经时间t 0,小物块运动至轨道上的P 点,由运动学规律可得 此时轨道的速度v 1=a 1t 0 此时小物块的速度v 2=a 2t 0小物块从P 点运动至Q 点的过程,小物块与轨道组成的系统机械能守恒,系统在水平方向上动量守恒,取水平向左为速度正方向,则有12M v 12+12m v 22=12M v 32+12m v 42+2mgR Mv 1+mv 2=Mv 3+mv 4联立解得t 0=1.5 s(另一解不符合题意,舍去) 根据运动学规律有L =12a 1t 02-12a 2t 02解得L =4.5 m18.[2024·山东卷] 如图所示,在xOy 坐标系中,x >0,y >0区域内充满垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场.磁场中放置一长度为L 的挡板,其两端分别位于x 、y 轴上M 、N 两点,∠OMN =60°,挡板上有一小孔K 位于MN 中点.△OMN 之外的第一象限区域存在恒定匀强电场.位于y 轴左侧的粒子发生器在0<y <√32L 的范围内可以产生质量为m 、电荷量为+q 的无初速度的粒子.粒子发生器与y 轴之间存在水平向右的匀强加速电场,加速电压大小可调,粒子经此电场加速后进入磁场,挡板厚度不计,粒子可沿任意角度穿过小孔,碰撞挡板的粒子不予考虑,不计粒子重力及粒子间相互作用力. (1)求使粒子垂直挡板射入小孔K 的加速电压U 0;(2)调整加速电压,当粒子以最小的速度从小孔K 射出后恰好做匀速直线运动,求第一象限中电场强度的大小和方向;(3)当加速电压为qB 2L 224m 时,求粒子从小孔K 射出后,运动过程中距离y 轴最近位置的坐标.18.(1)qB 2L 28m(2)qB 2L 4m方向沿x 轴正方向(3)(3-√312L ,12nπ+9π+8√324L),其中n =0,1,2,…[解析] (1)根据题意,作出粒子垂直挡板射入小孔K的运动轨迹如图甲所示根据几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为r=x NK=L2在△OMN区域,根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m v 2r 在匀强加速电场中,由动能定理有U0q=12mv2联立解得U0=qB 2L28m(2)根据题意,作出粒子以最小的速度从小孔K射出的运动轨迹如图乙所示根据几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为r'=x NK cos 60°=L4在△OMN区域,根据洛伦兹力提供向心力有qv'B=m v'2r'解得v'=qBL4m粒子从小孔K射出后恰好做匀速直线运动,粒子带正电,由左手定则可知,粒子经过小孔K后受到的洛伦兹力沿x轴负方向,则粒子经过小孔K后受到的电场力沿x轴正方向,故△OMN之外第一象限区域的电场强度沿x 轴正方向.电场力与洛伦兹力大小相等,即qv'B=Eq联立解得E=qB 2L4m(3)在匀强加速电场中,由动能定理有Uq=12mv″2其中U=qB 2L224m解得v″=√3qBL6m在△OMN区域,根据洛伦兹力提供向心力有qv″B=m v″2r″解得粒子在△OMN区域运动的轨迹半径r″=√36L作出从小孔K 射出的粒子的运动轨迹如图丙所示粒子从小孔K 射出时,由几何关系有 sin θ=r 'r ″解得θ=60°利用配速法将粒子从小孔K 射出时的速度v″分解出沿y 轴方向的分量为v',根据第(2)问可知,粒子的一个分运动是以速度v'平行于y 轴做匀速直线运动,则粒子将以v″的另一个分量为线速度做匀速圆周运动. 由于v 'v ″=r 'r ″=sin θ,所以分解出的两个分速度恰好是沿x 轴正方向和沿y 轴正方向,分别为 v x ″=v″cos θ v y ″=v″sin θ粒子做匀速圆周运动的半径为r y =mv x ″qB周期为T =2πmqB粒子从小孔K 射出后转动34+n 个圆周时离y 轴最近,运动时间t =(n +34)T ,其中n =0,1,2,… 此时粒子所在位置的横坐标为x =L 2cos 60°-r y 纵坐标为y =L 2sin 60°+v y ″t +r y 联立解得x =3-√312L ,y =12nπ+9π+8√324L ,其中n =0,1,2,…即粒子在运动过程中距离y 轴最近位置的坐标为(3-√312L ,12nπ+9π+8√324L),其中n =0,1,2,…。
2024年普通高等学校招生全国统一考试物理试题山东卷含答案
2024年一般高等学校招生全国统一考试物理试题留意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1．在测定年头较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的21082Pb ，其衰变方程为2102108283Pb Bi X →+。
以下说法正确的是（ ）A ．衰变方程中的X 是电子B ．上升温度可以加快21082Pb 的衰变C ．21082Pb 与21083Bi 的质量差等于衰变的质量亏损D ．方程中的X 来自于21082Pb 内质子向中子的转化2．如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。
一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。
挤压矿泉水瓶，小瓶下沉究竟部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体（ ）A ．内能削减B ．对外界做正功C ．增加的内能大于汲取的热量D ．增加的内能等于汲取的热量3．如图所示，粗糙程度到处相同的水平桌面上有一长为L 的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O 转动，另一端与质量为m 的小木块相连。
木块以水平初速度0v 动身，恰好能完成一个完整的圆周运动。
在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（ ）A ．202mv L πB ．204mv L πC ．208mv L πD ．2016mv Lπ 4．血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。
加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V ；每次挤压气囊都能将360cm 的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5 V ，压强计示数为150mmHg 。
山东省济南市山东大学附属中学高一物理下学期期末试卷带解析
山东省济南市山东大学附属中学高一物理下学期期末试卷含解析一、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. （单选题）如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经过a、b、c、d到达最高点e．已知ab = bd = 6 m，bc = 1m，小球从a到c的时间和从c到d的时间都是2s，设小球经过b、c的速度分别为vb 、vc，则A． B．C． D．从d到e所用的时间为4 s参考答案：D解：物体在a点时的速度大小为，加速度为，则从a到c有物体从a到d有，故，根据速度公式可得。
从a到b有，解得，根据速度公式可得，则从d到e有则，根据可得从d到e的时间2. 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是( )A．重垂线 B．秒表 C．坐标纸 D．天平参考答案：3. 一个小球受到10 N的力的作用时，其加速度为2 m/s2；若要使小球的加速度变为5 m/s2，则应该给小球施的力的大小为()A．10 N B．20 N C．50 N D．25 N参考答案：D 4. 质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面。
下列说法中正确的是（）A．重力做功mgh B．物体的动能增加mghC．物体的机械能减少mgh D．物体克服阻力做功mgh参考答案：C5. 物体由静止开始运动，加速度恒定，在第7s初的速度是2.6m/s，则物体的加速度是A．0.4m/s2 B．0.37m/s2 C．2.6m/s2 D．0 .43m/s2参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学在做“研究平抛物体运动”的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，实验要求是斜槽底部（选填“水平”或“不水平”），每次释放小球的高度（选填“相同”、“不相同”或“没有要求”）．参考答案：水平、相同7. 如图物体放在水平桌面上，在水平方向上受到两个力作用，即F1=10N，F2=2N，物体保持静止，则物体一共受到个力，若撤去F1，则物体在水平方向上受到的合力大小为。
《山东大学大一物理》试卷及答案
《山东大学大一物理》试卷及答案学院： 专业： 行政班： 姓名： 学号： 座位号：-------------------------------密封线-------------------------------一、填空题Ⅰ (24 分，每空2 分)1.一质点作直线运动，它的运动方程是2x bt ct =-, b, c 是常数. 则此质点的速度是________，加速度是________ 【考查重点】：这是第一章中的考点，考查运动方程的基本性质。
要注意速度是运动方程的一次导数，加速度是运动方程的二次导数。
【答案解析】：速度(2)dx ct b dtυ==-+，加速度2d a c dtυ==-.2. 质量分别为200kg 和500kg 的甲、乙两船静止于湖中，甲船上一质量为50kg 的人通过轻绳拉动乙船，经5秒钟乙船速度达到0.51m s -⋅，则人拉船的恒力为________ ，甲船此时的速度为________【考查重点】：这是第二章中的考点，考察质点动力学中牛顿第二定律及动量守恒定律 【答案解析】：;0.1/v v at a m s t===500*0.150F ma N ===1/m v m v v m s =⇒=甲甲乙乙甲动量守恒3. .花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴运动，开始时两臂伸开，转动惯量为0I ，角速度为0ω。
然后她将两臂收回，使转动惯量减少为0I ，这时她转动的角速度变为________ 【考查重点】：这是第三章中的考点，考察定轴转动刚体的角动量守恒定律，即刚体受到的沿转轴的合力矩始终为零，z L I ω==常数【答案解析】：000=3I I ωωωω=⇒4. 一弹簧振子作简谐振动，总能量为1E ，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量2E 变为______【考查重点】：这是第四章中的考点，考察的是简谐振动的总能量212E kA =【答案解析】：2112E kA =2211(2)42E k A E == 5. 火车A 以201m s -⋅的速度向前行驶，A 车的司机听到本车的汽笛频率为120Hz ，另一火车B ，以251m s -⋅的速度向A 迎面驶来，则B 车司机听到A 车汽笛的频率是______（设空气中声速为3401m s -⋅）【考查重点】：这是第五章中的考点，考察波源和介质相对运动时产生的多普勒效应，要记得多普勒效应的公式 【答案解析】13402512013734020o s su V Hz u V νν++==⨯=--6. 静电场的环路定理的数学表示式为_____。
山东卷物理试题及答案
山东卷物理试题及答案一、选择题（每题3分，共45分）1. 下列关于光的折射现象，说法正确的是：A. 折射角总是小于入射角B. 折射角总是大于入射角C. 折射角与入射角的关系取决于介质D. 折射角与入射角的关系取决于入射介质答案：C2. 根据能量守恒定律，下列说法正确的是：A. 能量可以在不同形式间相互转换B. 能量可以在不同形式间相互转换，但总量不变C. 能量可以在不同形式间相互转换，且总量会增加D. 能量可以在不同形式间相互转换，但总量会减少答案：B3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力作用，下列说法正确的是：A. 物体的速度会不断增加B. 物体的速度会保持不变C. 物体的速度会先增加后减少D. 物体的速度会先减少后增加答案：A4. 根据牛顿第二定律，下列说法正确的是：A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 力是产生加速度的原因D. 力是产生速度的原因答案：A5. 一个物体从静止开始下落，不考虑空气阻力，下列说法正确的是：A. 物体下落速度会逐渐增加B. 物体下落速度会逐渐减少C. 物体下落速度保持不变D. 物体下落速度会先增加后减少答案：A6. 根据电磁感应定律，下列说法正确的是：A. 只有变化的磁场才能产生感应电流B. 只有静止的磁场才能产生感应电流C. 只有均匀变化的磁场才能产生感应电流D. 只有非均匀变化的磁场才能产生感应电流答案：A7. 一个理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比为1:2，下列说法正确的是：A. 原线圈的电流是副线圈电流的两倍B. 原线圈的电流是副线圈电流的一半C. 副线圈的电流是原线圈电流的两倍D. 副线圈的电流是原线圈电流的一半答案：B8. 根据热力学第一定律，下列说法正确的是：A. 能量可以在不同形式间相互转换，但总量会增加B. 能量可以在不同形式间相互转换，但总量会减少C. 能量可以在不同形式间相互转换，但总量不变D. 能量可以在不同形式间相互转换，但总量会先增加后减少答案：C9. 一个物体在竖直方向上受到两个力的作用，一个向上的力为F1，一个向下的力为F2，下列说法正确的是：A. 如果F1 > F2，物体将向上加速B. 如果F1 < F2，物体将向上加速C. 如果F1 > F2，物体将向下加速D. 如果F1 < F2，物体将向下加速答案：A10. 根据欧姆定律，下列说法正确的是：A. 电阻是导体对电流的阻碍作用B. 电阻是导体对电压的阻碍作用C. 电阻是导体对电流的促进作用D. 电阻是导体对电压的促进作用答案：A11. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力作用，下列说法正确的是：A. 物体的速度会不断增加B. 物体的速度会保持不变C. 物体的速度会先增加后减少D. 物体的速度会先减少后增加答案：A12. 根据牛顿第三定律，下列说法正确的是：A. 作用力和反作用力大小相等，方向相反B. 作用力和反作用力大小不等，方向相反C. 作用力和反作用力大小相等，方向相同D. 作用力和反作用力大小不等，方向相同答案：A13. 一个物体在竖直方向上受到一个向上的力作用，下列说法正确的是：A. 物体会向上加速B. 物体会向下加速C. 物体会保持静止D. 物体会保持匀速直线运动答案：A14. 根据电磁感应定律，下列说法正确的是：A. 只有变化的磁场才能产生感应电流B. 只有静止的磁场才能产生感应电流C. 只有均匀变化的磁场才能产生感应电流D. 只有非均匀变化的。
山东大学工科大学物理作业卷答案(精选)PPT文档共137页
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山东大学工科大学物理作业卷答案（精 选）
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
山东大学物理学考试试题四
山东大学物理学考试试题四一填空题(共32分)l。
(本题3分)(4654)1mol氮气，由状态A(P1,V)变到状态B(P2,V)，气体内能的增量为______2。
不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则：(1）外界传给系统的热量______零：(2) 外界对系统作的功________零；(3) 系统的内能的增量________零；(填大于、等于、小于)3。
(本题3分)(4687)已知1mol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1K，内能增加了20.78J，则气体对外作功为_______，气体吸收热量为___________________________ (普适气体常量R=8.3l J·mol-1·K-1)4．(本题3分)(4698)一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为η，它逆向运转时便成为一台致冷机，该制冷机的制冷系数w=,则η与w的关系为____________.5．(本题3分)(1006)电荷为-5X10-9C。
的试验电荷放在电场中某点时，受到20X10-9N的向下的力，则该点的电场强度大小为____________________________，方向______.6．(本题4分)(5517)S1,S2为振动频率、振动方向均相同的两个点波源，振动方向垂直纸面，两者相距λ(λ为波长)如图．已知S1的初相为π．(1)若使射线S2C上各点由两列波引起的振动均干涉相消，则S2的初相应为__________________．(2)若使S1S2连线的中垂线MN上各点由两列波引起的振动均干涉相消，则S2的初位相应为_______________．7。
(本题3分)(3694)波长为λ的平行单色光垂直照射到劈形膜上，若劈尖角为θ(以弧度计)，劈形膜的折射率为n,则反射光形成的干涉条纹中，相邻明条纹的间距为__________．8．(本题3分)(4546)若一无线电接收机接收到频率为108Hz的电磁波的功率为1微瓦，则每秒接收到的光子数为 _______________.(普朗克常量h=6.63X10—34J·s)9．(本题4分)(4629)氢原子的运动速率等于它在300K时的方均根速率时，它的德布罗意波长是_____.质量为M=1g，以速度u=1cm.s—1运动的小球的德布罗意波长．是______.(普朗克常量为h=6.63X10—34J·s，玻尔兹曼常量k=1.38X10-32J·K-1，氢原子质量m H=1.67X10-27kg)10。
山东大学物理试卷5 附答案
山东大学物理试卷5一选择题(共18分) 1．(本题3分)(4098)质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝 热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在 (A)绝热过程中最大，等压过程中最小． (B)绝热过程中最大，等温过程中最小． (C)等压过程中最大，绝热过程中最小．(D)等压过程中最大，等温过程中最小． [ ]2．(本题3分)(4100)一定量的理想气体经历acb 过程时吸热 500J ．则经历acbda 过程时；吸热为 (A)-1200J ． (B)-700J(C)-400J ． (D)700J ．[ ]3。
(本题3分)(4116)一定量理想气体经历的循环过程用V-T 曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热 的过程是(A)A 一B 。
(B)B-C(C)C 一A ． (D)：B -C 和C-A [ ]4．(本题3分)(5183)一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1／4时， 其动能为振动总能量的(A) 7／16． (B) 9／16． (C) 11／16．(D) 13／16． (E) 15／16． [ ]5．(本题3分)(3345)如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当 平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察 到这些环状干涉条纹(A)向右平移． (B)向中心收缩 (C)向外扩张 (D)静止不动．(E)向左平移． [ ]6.(本题3分)(4428) ．已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：,23cos1)(a xax πψ=（--a ≤x ≤a ）那么粒子在x=5a ／6处出现的概率密度为 (A) 1/(2a)． (B) 1／a ．(C) 1／a 2· ．(D) 1／a 。
[ ]二填空题(共24分) 7．(本题3分)(0404)地球的质量为m ，太阳的质量为M,地心与日心的距离为R ，引力常量为G ， 则地球绕太阳作圆周运动的角动量为L=______________. 8。
山东大学大三下学期物理试题及答案
山东大学大三下学期物理试题及答案一、选择题（每小题3分，共24分）1. 某质点的运动方程为 3356x t t =-+（SI 单位制 ），则该质点作( d )（A ）匀加速直线运动，加速度沿X 轴正方向；（B ）匀加速直线运动，加速度沿X 轴负方向； （C ）变加速直线运动，加速度沿X 轴正方向； （D ）变加速直线运动，加速度沿X 轴负方向．2. 某物体作一维运动，其运动规律为t kv dtdv2-=，式中k 为常数. 当t =0时，初速为0v ，则该物体速度大小与时间的关系为（ a ） (A)021211v kt v +=； (B) 02211v kt v +-=；(C)21211v kt v +-=； (D) 0221v kt v +=．3. 力i t F12=(N)作用在质量m=2kg 的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3s 末的速度为（ b ）(A) s m i /27 -； (B) s m i /27 ； (C) s m i /54 -； (D) s m i /54．4. 一质点作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移为振幅的八分之一时，其振动动能为振动总能量的 ( d )（A ）1/8； （B ） 1/64； （C ） 49/64； （D ） 63/64． 5. 图示为一平面简谐波在t 时刻的波形曲线，若此时A 点处媒质质元 的振动动能在增大，则：（b ）(A)A 点处质元的弹性势能减小； (B)波沿x 轴负方向传播；(C)B 点处质元的振动动能减小；(D)各点的波的能量都不随时间变化.6. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是 ( c )（A ） 如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷； （B ） 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零；（C ） 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零； （D ） 如果高斯面上E 处处不为零，则高斯面内必有电荷．7. 真空中一半径为R 的未带电的导体球，在离球心O 的距离为a （a >R ）处放一点电荷q ，设无穷远处电势为0，如右图所示，则导体球的电势为（ a ）（A ）aq 04πε； （B ）Rq 04πε；（C ）()04q a R πε-； （D ）⎪⎭⎫⎝⎛-R a q1140πε．8. 边长为L 的一个导体方框上通有电流I ，则此框中心的磁感应强度（ c ）（A ）与L 无关； （B ）正比于2L ； （C ）与L 成反比； （D ）与L 成正比； （E ）与2I 有关．二、填空题（每小题3分，共24分）1. 一质点在x-y 平面内运动，运动方程为：()()3cos4m ,3sin 4m x t y t ==，则t (单位s)时刻质点的位矢=)t (r ，速度=)t (v，切向加速度=τa .2. 质量为0.5kg 的质点，在X-Y 平面内运动，其运动学方程为j t i t r 25.05+=（m ），在t=2s 到t =4s这段时间内，外力对质点作的功为 3j .3. 已知一谐振动的x-t 曲线如下图，则该谐振动的振动表达式（用余弦函数表示）为 .4. 质量为21.010kg -⨯的小球与轻弹簧组成系统，按0.1cos(8 2/3)x t ππ=+规律振动，式中t 以秒计，x 以米计，则小球的振动频率为 ；初位相为 ；任一时刻振动的总能量为 .5. 两相干波源1s 和2s 相距λ/4（λ为波长），1s 的位相比2s 的位相落后π/2，则在1s 和2s 的连线上，1s 外侧各点（例如P 点）两波引起的简谐振动的位相差是 .qoR6. 在静电场中有一立方形均匀导体，边长为a ，如图所示。
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山东大学物理试卷5一选择题(共18分) 1．(本题3分)(4098)质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝 热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在 (A)绝热过程中最大，等压过程中最小． (B)绝热过程中最大，等温过程中最小． (C)等压过程中最大，绝热过程中最小．(D)等压过程中最大，等温过程中最小． [ ]2．(本题3分)(4100)一定量的理想气体经历acb 过程时吸热 500J ．则经历acbda 过程时；吸热为 (A)-1200J ． (B)-700J(C)-400J ． (D)700J ．[ ]3。
(本题3分)(4116)一定量理想气体经历的循环过程用V-T 曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热 的过程是(A)A 一B 。
(B)B-C(C)C 一A ． (D)：B -C 和C-A [ ]4．(本题3分)(5183)一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1／4时， 其动能为振动总能量的(A) 7／16． (B) 9／16． (C) 11／16．(D) 13／16． (E) 15／16． [ ]5．(本题3分)(3345)如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当 平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察 到这些环状干涉条纹(A)向右平移． (B)向中心收缩 (C)向外扩张 (D)静止不动．(E)向左平移． [ ]6.(本题3分)(4428) ．已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：,23cos1)(a xax πψ=（--a ≤x ≤a ）那么粒子在x=5a ／6处出现的概率密度为 (A) 1/(2a)． (B) 1／a ．(C) 1／a 2· ．(D) 1／a 。
[ ]二填空题(共24分) 7．(本题3分)(0404)地球的质量为m ，太阳的质量为M,地心与日心的距离为R ，引力常量为G ， 则地球绕太阳作圆周运动的角动量为L=______________. 8。
(本题4分)(1320)一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常量为 εr ．若极板上的自由电荷面密度为σ，则介质中电位移的大小D=__________， 电场强度的大小E=_______________. 9。
(本题5分)(2208)图中A 1，A 2的距离为0.1m ，A l 端有一电子，其初速度v=1.0Xl07m ·s —1，若它所处的空间为均匀磁场，它在磁场力作用下 沿圆形轨道运动到A 2端，则磁场各点的磁感强度的大小． B=____________，方向为___________.电子通过这段路程所需时间t=_____________.(电子质量m e =9.11Xl0-31kg ，基本电荷e=1.6X10-19C)10．(本题3分)(2383)有一根质量为m ，长为l 的直导线，放在磁感强度为的均，匀磁场中的方向在水平面内，导线中电流方向如图所示，当导 线所受磁力与重力平衡时，导线中电流I=_____________． 11．(本题3分)(5134)图示为三种不同的磁介质的B-H 关系曲线，其中虚线表示的是B=μ0H 的关系．说明a 、b 、c 各代表哪 一类磁介质的B-H 关系．曲线：a 代表____________________的B-H 关 系曲线．b 代表____________________的B~H 关系曲线．c 代表____________________的B-H 关系曲线． 12．(本题3分)(5615)一门宽为a ．今有一固有长度为l 0(l 0>a)的水平细杆，在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动．若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此 门，则该杆相对于门的运动速率u 至少为______________________． 13。
(本题3分)(0475)某光电管阴极，对于λ=4910 Å 的入射光，其发射光电子的遏止电压为0.71V ．当，入射光的波长为________________ Å 时，其遏止电压变为1．43V ．(e=1.60X10—19c ，h=6.63Xl0-34J·S) 二 计算题(共58分)14.(本题8分)(0171)水平小车的B 端固定一轻弹簧，弹簧为 自然长度时，靠在弹簧上的滑块距小车A 端 为l=1.lm ．已知小车质量M=10kg ，滑块质量m=1kg ，弹簧的劲度系数k=110N ／m ．现推动滑块将弹簧压缩Δl=0.05m ．并维持滑块与小车静止，然后同时释放滑块与小车．忽略一切摩擦．求：(1)滑块与弹簧刚刚分离时，小车及滑块相对地的速度各为多少?(2)滑块与弹簧分离后，又经多少时间滑块从小车上掉下来?15．(本题10分)(0562)质量m=1.1kg 的匀质圆盘，可以绕通过其中心且垂直 盘面的水平光滑固定轴转动,对轴的转动惯量J=21mr 2(r 为盘的半径)．圆盘边缘绕有绳子，绳子下端挂一质量m 1=1.0kg 的物体，如图所示。
起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v o =0.6m ／s 匀速上升，如撤去所加力矩，问经历多少时间圆盘开始作反方向转动． 16．(本题l0分)(1501)在盖革计数器中有一直径为2.00cm 的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为0.134mm 的导线．如果在导线与圆筒之间加上850V 的电压，试分别求： (1)导 线表面处(2)金属圆筒内表面处的电场强度的大小．17。
(本题l0分)(2150)如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框 共面．且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长 直导线的距离分别为r 1、r 2,已知两导线中电流都为 I=I 0sinωt ，其中I o 和w 为常数，t 为时间．导线框 长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势．18。
(本题10分)(3079)一列平面简谐波在媒质中以波速u=5m ／s 沿x 轴 正向传播，原点O 处质元的振动曲线如图所示： (1)求解并画出x=25m 处质元的振动曲线． (2)求解并画出t=3s 时的波形曲线．19。
(本题10分)(3211)(1)在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400nm ， λ2=760nm (1m=10-9m)。
已知单缝宽度a=1.0Xl0-2cm ，透镜焦距f=50cm ．求 两种光第一级衍射明纹中心之间的距离．(2)若用光栅常数d=1.0Xl0-3cm 的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同， 求两种光第一级主极大之间的距离。
答案一选择题(共18分)1．(本题3分)(4098) [ D ]2．(本题3分)(4100) [ B ]3．(本题3分)(4116) [ A ]4．(本题3分)(5183) [ E ]5．(本题3分)(3345) [ B ]6．(本题3分)(4428) [ A ]二填空题(共24分)7．(本题3分)(0404)m 3分8。
(本题4分)(1320)σ 2分σ/ε0εr2分9。
(本题5分)(2208)m e v/(eR)=1.14 X 10-3 T 2分⊗(垂直纸面向里) 1分/R vπ=1。
57 X 108s 2分10．(本题3分)(2383)mg/(lB) 3分11．(本题3分)(5134)铁磁质1分顺磁质1分抗磁质1分12．(本题3分)(5615)3分参考解：根据收缩杆长度收缩公式l l=则a l≥，u≥13。
(本题3分)(0475)3.82X103 3分二计算题(共58分)14.(本题8分)(0171)解：(1)以小车、滑块、弹簧为系统，忽略一切摩擦，在弹簧恢复原长的过程中，系统的机械能守恒，水平方向动量守恒。
设滑块与弹簧刚分离时，车与滑块对地的速度分别为V和v,则222111()222k l mv MV∆=+2分mv MV=1分解出0.05/V m s==向左1分0.5/v m s==向右1分(2)滑块相对小车的速度为v’=v+V=0.55m/s, 向右2分∆t=L/v’=2s 1分15．(本题10分)(0562)解：撤去外加力矩后受力分析如图所示。
2分M1g-T=m1a 1分Tr=Jβ1分a=rβ1分a=m 1gr/(m 1r+J/r)代入 J=21mr 2，a=1112m gm m +=6.32ms -2 2分 因为 v 0-at=0 2分所以 t=v 0/a=0.095s 1分 16．(本题l0分)(1501)解：设导线上的电荷线密度为λ，与导线同轴作单位长度的，半径为r 的（导线半径R 1<r<圆筒半径R 2）高斯圆柱面，则按高斯定理有02/rE πλε=得到 0/(2)E r λπε= (R 1<r<R 2) 2分方向沿半径指向圆筒。
导线与圆筒之间的电势差2211212001ln 22R R R R R dr U E dr r R λλπεπε=⋅==⎰⎰2分则 1221ln(/)U E r R R =2分 代入数值，则： （1）导线表面处6121121 2.5410/ln(/)U E V mR R R ==⨯ 2分（2）圆筒内表面处4122221 1.7010/ln(/)U E V mR R R ==⨯ 2分17。
(本题l0分)(2150)解：两个载同向电流的长直导线在如图所是坐标x 处所产生的磁场为01211()2B x x r r μπ=+-+ 2分选顺时针方向为线框回路正方向，则：1111012(2r br br r Iadx dx BdS xx r r μφπ++==+-+⎰⎰⎰3分01212ln(2Ia r b r br r μπ++=⋅） 2分01212()()ln[]2a r b r b d dI dt r r dt μφεπ++=-=- 001212()()ln[]cos 2I a r b r b tr r μωωπ++=- 3分18。
(本题10分)(3079)解：（1）原点o 处质元的振动方程为211210cos()22y t ππ-=⨯- （SI ） 2分 波的表达式为211210cos((/5))22y t x ππ-=⨯-- （SI ） 2分 x=25m 处质元的振动方程为21210cos(3)2y t ππ-=⨯- （SI ） 2分振动曲线见图（a ）(2)t=3s 时的波形曲线方程21210cos(/10)2y t x ππ-=⨯- （SI ） 2分波形曲线见图 2分19。
(本题10分)(3211)解：(1)由单缝衍射明纹公式知11113sin (21)22a k ϕλλ=+= (取k=1) 1分 22213sin (21)22a k ϕλλ=+= 1分 由于 11/tg x f ϕ= ， 22/tg x f ϕ=11sin tg ϕϕ≈ ，22sin tg ϕϕ≈所以 113/2x f a λ=1分 223/2x f aλ= 1分则两个第一级明纹之间距为213/0.272x x x f a cm λ∆=-=∆= 2分(2)由光栅衍射主极大的公式111222sin sin d k l d k l ϕλλϕλλ==== 2分 且有 sin /tg x f ϕϕ≈=所以 21/ 1.8x x x f d cm λ∆=-=∆= 2分。