上海物理試題及答案(2)

　　本大題中第22題為分叉題，分A、B兩類，考生可任選一類答題。若兩類試題均答，一律按A類題計(jì)分。

　　21、牛頓第一定律表明，力是物體 發(fā)生變化的原因;該定律引出的一個(gè)重要概念是 。

　　22A、22B選做一題

　　22A.動(dòng)能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vA:vB=2: 1，則動(dòng)量大小之比PA:PB= ;兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與A原來(lái)動(dòng)量大小之比P:PA= 。

　　22B.動(dòng)能相等的兩人造地球衛(wèi)星A、B的軌道半徑之比RA:RB= 1:2，它們的角速度之比ωA: ωB= ，質(zhì)量之比mA:mB= 。

　　23.如圖，兩光滑斜面在B處連接，小球由A處?kù)o止釋放，經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)時(shí)速度大小分別為3m/s和4m/s， AB=BC.設(shè)球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為 　　　 ，球由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中平均速率為 　　　 m/s.

　　24.如圖，寬為L(zhǎng)的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x。在障礙物以vo=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落。為使質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)該孔，L的最大值為 m;若L =0.6m，x的取值范圍是 m.(取g=10m/s2)

　　25.如圖，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角θ=300方向時(shí)，A對(duì)B的靜電力為B所受重力的 倍，則絲線BC長(zhǎng)度為 。若A對(duì)B的靜電力為B所受重力的0.5倍，改變絲線長(zhǎng)度，使B仍能在θ=300處平衡。以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng)，到θ=00處A的電荷尚未漏完，在整個(gè)漏電過(guò)程中，絲線上拉力大小的變化情況是 。

　　五、實(shí)驗(yàn)題(共24分)

　　26.(4分)如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將 (選填：“增大”、“減小”或“不變”);該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在 情況下，光才可以看作是沿直線傳播的。

　　27.(5分)在“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將注射器活塞置于刻度為10ml處，然后將往射器連接壓強(qiáng)傳感器并開始實(shí)驗(yàn)，氣體體積V每增加1ml測(cè)一次壓強(qiáng)p，最后得到p和V的乘積逐漸增大。

　　(1)由此可推斷，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能為圖 。

　　(2)(單選題)圖線彎曲的可能原因是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中

　　A.注射器中有異物

　　B.連接軟管中存在氣體

　　C.注射器內(nèi)氣體溫度升高

　　D.注射器內(nèi)氣體溫度降低

　　28.(7分)在“用DIS測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中

　　(1)將待測(cè)電池組、滑動(dòng)變阻器、電流傳感器、電壓傳感器、定值電阻、電鍵及若干導(dǎo)線連接成電路如圖(a)所示。圖中未接導(dǎo)線的A端應(yīng)接在 點(diǎn)(選填：“B”、“C”、“D”或“E”)。

　　(2)實(shí)驗(yàn)得到的U-I關(guān)系如圖(b)中的直線I所示，則電池組的電動(dòng)勢(shì)為 V，內(nèi)電阻阻值為 Ω。

　　(3)為了測(cè)量定值電阻的阻值，應(yīng)在圖(a)中將“A”端重新連接到 點(diǎn)(選填：“B”、“C”、“D”或“E”)，所得到的U-I關(guān)系如圖(b)中的直線Ⅱ所示，則定值電阻的阻值為 Ω。

　　29.(8分)某小組在做“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)后，為進(jìn)一步探究，將單擺的輕質(zhì)細(xì)線改為剛性重桿。通過(guò)查資料得知，這樣做成的“復(fù)擺”做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期 ，式中Ic為由該擺決定的常量，m為擺的質(zhì)量，g為重力加速度，r為轉(zhuǎn)軸到重心C的距離。如圖(a)，實(shí)驗(yàn)時(shí)在桿上不同位置打上多個(gè)小孔，將其中一個(gè)小孔穿在光滑水平軸O上，使桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，測(cè)量并記錄r和相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)周期T;然后將不同位置的孔穿在軸上重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表，并測(cè)得擺的質(zhì)量m=0.50kg.

　　(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖(b)所示的擬合直線，圖中縱軸表示 。

　　(2) Ic的國(guó)際單位為 ，由擬合直線得到Ic的值為 (保留到小數(shù)點(diǎn)后二位);

　　(3)若擺的質(zhì)量測(cè)量值偏大，重力加速度g的測(cè)量值 。(選填：“偏大”、“偏小”或“不變")

　　六、計(jì)算題(共50分)

　　30.(10分)如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為280K時(shí)，被封閉的氣柱長(zhǎng)L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)po=76cmHg。

　　(1)為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?

　　(2)封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm,需向開口端注入的水銀柱長(zhǎng)度為多少?

　　31.(12分)如圖，水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為θ的固定斜面，斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時(shí)，箱子頂部與球接觸但無(wú)壓力。箱子由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后改做加速度大小為a的勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，經(jīng)過(guò)的總路程為s，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為v.

　　(1)求箱子加速階段的加速度大小a'。

　　(2)若a>g tanθ，求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。

　　32.(14分)如圖，一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距為d，上極板始終接地。長(zhǎng)度為d/2、質(zhì)量均勻的絕緣桿，上端可繞上板中央的固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，下端固定一帶正電的輕質(zhì)小球，其電荷量為q.當(dāng)兩板間電壓為U1時(shí)，桿靜止在與豎直方向OO′夾角θ=300的位置;若兩金屬板在豎直平面內(nèi)同時(shí)繞O、O′順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α=150至圖中虛線位置時(shí)，為使桿仍在原位置靜止，需改變兩板間電壓。假定兩板間始終為勻強(qiáng)電場(chǎng)。求： (1)絕緣桿所受的重力G;

　　(2)兩板旋轉(zhuǎn)后板間電壓U2。

　　(3)在求前后兩種情況中帶電小球的電勢(shì)能W1與W2時(shí)，某同學(xué)認(rèn)為由于在兩板旋轉(zhuǎn)過(guò)程中帶電小球位置未變，電場(chǎng)力不做功，因此帶電小球的電勢(shì)能不變。你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論正確，計(jì)算該電勢(shì)能;你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論錯(cuò)誤，說(shuō)明理由并求W1與W2.

　　33.(14分)如圖，水平面內(nèi)有一光滑金屬導(dǎo)軌，其MN、PQ邊的電阻不計(jì)，MP邊的電阻阻值R=1.5Ω，MN與MP的夾角為1350， PQ與MP垂直，MP邊長(zhǎng)度小于1m.將質(zhì)量m=2kg，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上，并與MP平行。棒與MN、PQ交點(diǎn)G、 H間的距離L=4m。空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.在外力作用下，棒由GH處以一定的初速度向左做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流強(qiáng)度始終與初始時(shí)的電流強(qiáng)度相等。

　　(1)若初速度v1=3m/s，求棒在GH處所受的安培力大小FA.

　　(2)若初速度v2=1.5m/s，求棒向左移動(dòng)距離2m到達(dá)EF所需時(shí)間 t.

　　(3)在棒由GH處向左移動(dòng)2m到達(dá)EF處的過(guò)程中，外力做功W=7J，求初速度v3.

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