上海物理试题及答案(2)

学人智库 时间:2018-02-10 我要投稿
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四、填空题(共20分,每小题4分)

  本大题中第22题为分叉题,分A、B两类,考生可任选一类答题。若两类试题均答,一律按A类题计分。

  21、牛顿第一定律表明,力是物体 发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是 。

  22A、22B选做一题

  22A.动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行,它们的速度大小之比vA:vB=2: 1,则动量大小之比PA:PB= ;两者碰后粘在一起运动,其总动量与A原来动量大小之比P:PA= 。

  22B.动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比RA:RB= 1:2,它们的角速度之比ωA: ωB= ,质量之比mA:mB= 。

  23.如图,两光滑斜面在B处连接,小球由A处静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s, AB=BC.设球经过B点前后速度大小不变,则球在AB、BC段的加速度大小之比为     ,球由A运动到C的过程中平均速率为     m/s.

  24.如图,宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔,其下沿离地高h=1.2m,离地高H=2m的质点与障碍物相距x。在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时,质点自由下落。为使质点能穿过该孔,L的最大值为 m;若L =0.6m,x的取值范围是 m.(取g=10m/s2)

  25.如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=300方向时,A对B的静电力为B所受重力的 倍,则丝线BC长度为 。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B仍能在θ=300处平衡。以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到θ=00处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是 。

  五、实验题(共24分)

  26.(4分)如图,在“观察光的衍射现象”实验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将 (选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在 情况下,光才可以看作是沿直线传播的。

  27.(5分)在“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为10ml处,然后将往射器连接压强传感器并开始实验,气体体积V每增加1ml测一次压强p,最后得到p和V的乘积逐渐增大。

  (1)由此可推断,该同学的实验结果可能为图 。

  (2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中

  A.注射器中有异物

  B.连接软管中存在气体

  C.注射器内气体温度升高

  D.注射器内气体温度降低

  28.(7分)在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中

  (1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图(a)所示。图中未接导线的A端应接在 点(选填:“B”、“C”、“D”或“E”)。

  (2)实验得到的U-I关系如图(b)中的直线I所示,则电池组的电动势为 V,内电阻阻值为 Ω。

  (3)为了测量定值电阻的阻值,应在图(a)中将“A”端重新连接到 点(选填:“B”、“C”、“D”或“E”),所得到的U-I关系如图(b)中的直线Ⅱ所示,则定值电阻的阻值为 Ω。

  29.(8分)某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后,为进一步探究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知,这样做成的“复摆”做简谐运动的周期 ,式中Ic为由该摆决定的常量,m为摆的质量,g为重力加速度,r为转轴到重心C的距离。如图(a),实验时在杆上不同位置打上多个小孔,将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上,使杆做简谐运动,测量并记录r和相应的运动周期T;然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量m=0.50kg.

  (1)由实验数据得出图(b)所示的拟合直线,图中纵轴表示 。

  (2) Ic的国际单位为 ,由拟合直线得到Ic的值为 (保留到小数点后二位);

  (3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度g的测量值 。(选填:“偏大”、“偏小”或“不变")

  六、计算题(共50分)

  30.(10分)如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16cm,大气压强po=76cmHg。

  (1)为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少?

  (2)封闭气体的温度重新回到280K后,为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?

  31.(12分)如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动,然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止,经过的总路程为s,运动过程中的最大速度为v.

  (1)求箱子加速阶段的加速度大小a'。

  (2)若a>g tanθ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。

  32.(14分)如图,一对平行金属板水平放置,板间距为d,上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆,上端可绕上板中央的固定轴O在竖直平面内转动,下端固定一带正电的轻质小球,其电荷量为q.当两板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向OO′夹角θ=300的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕O、O′顺时针旋转α=150至图中虚线位置时,为使杆仍在原位置静止,需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求: (1)绝缘杆所受的重力G;

  (2)两板旋转后板间电压U2。

  (3)在求前后两种情况中带电小球的电势能W1与W2时,某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变,电场力不做功,因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确,计算该电势能;你若认为该同学的结论错误,说明理由并求W1与W2.

  33.(14分)如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5Ω,MN与MP的夹角为1350, PQ与MP垂直,MP边长度小于1m.将质量m=2kg,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、 H间的距离L=4m。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.在外力作用下,棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。

  (1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH处所受的安培力大小FA.

  (2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移动距离2m到达EF所需时间 t.

  (3)在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中,外力做功W=7J,求初速度v3.