




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文檔簡介
2023年江西省百所重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考高考物理模擬試卷
一、選擇題(共8小題,每題6分,總分值48分)
1.據(jù)國外某媒體報道,科學(xué)家創(chuàng)造了一種新型超級電容器,能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電,假
設(shè)某同學(xué)登山時用這種超級電容器給手機(jī)充電,以下說法正確的選項(xiàng)是()
A.充電時,電容器的電容變小
B.充電時,電容器存儲的電能變小
C.充電時,電容器所帶的電荷量可能不變
D.充電結(jié)束后,電容器不帶電,電容器的電容為零
2.圖示電路中,理想變壓器原線圈接有穩(wěn)定的正弦交流電源,電壓表和電流表均為理想交
流電表,當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光,現(xiàn)將滑片P略下移,以下說
法正確的選項(xiàng)是()
[?3DL
A.副線圈中交流電流的頻率減小
B.電壓表的示數(shù)增大
C.電流表的示數(shù)減小
D.燈泡變亮
3.一質(zhì)量為Ikg的物體從高空由靜止下落,下落過程中所受空氣阻力恒定,在開始一段時
間內(nèi)其位移X隨時間t變化的關(guān)系圖象如下圖.取g=10m∕s2.物體下落過程中所受空氣阻力
的大小為()
A.INB.2NC.3ND.4N
4.有一勻強(qiáng)電場,其電場線與坐標(biāo)平面XOy平行,以原點(diǎn)0為圓心,R為半徑的圓周上任
意一點(diǎn)Q的電勢力=儲cos。+?!逼渲辛績?、Φ2>0,θ為0、Q兩點(diǎn)連線與X軸間的夾
角,如下圖,該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度()
φ
A.方向沿X軸負(fù)方向,大小為—?1-
R
ΦC
B.方向沿X軸負(fù)方向,大小為-L
R
Φ
C.方向沿y軸正方向,大小為一?1.
R
ψ
D.方向沿y軸正方向,大小為一9Z
R
5.2023年1月20日,美國加州理工學(xué)院的邁克?布朗和康斯坦丁?巴特金宣布發(fā)現(xiàn)太陽系
柯伊柏帶中有6顆天體的運(yùn)行軌道異常,因此推測存在一顆未知的太陽系第九大行星.假設(shè)
某時刻該行星、太陽和地球在一條直線上,如下圖,該行星和地球繞太陽運(yùn)行的半徑是地球
繞太陽運(yùn)行半徑的n倍,該行星和地球繞地球太陽同向做勻速圓周運(yùn)動,那么從此刻開始,
該行星再次和太陽、地球在一條直線上需要的時間為()
,......,?
3
A.1年B.巨年
^2^
21
∏T-112
C.J年D.—?------年
2n22(n2-1)
6.高空滑索是一項(xiàng)勇敢者的運(yùn)動,如下圖,一質(zhì)量為m的運(yùn)發(fā)動用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊
在足夠長、傾角為30°的傾斜角鋼索上下滑,下滑過程中輕繩保持豎直狀態(tài).不計(jì)空氣阻
力,重力加速度為g,以下說法正確的選項(xiàng)是()
A.運(yùn)發(fā)動做勻速運(yùn)動
B.運(yùn)發(fā)動做加速度運(yùn)動
C.鋼索對輕質(zhì)滑環(huán)的彈力大小為返mg
2
D.鋼索對輕質(zhì)滑環(huán)沒有摩擦力
7.2023年12月26日,南昌市地鐵1號線正式載客運(yùn)營,假設(shè)地鐵開通后,一地鐵列車從
甲站由靜止啟動后做直線運(yùn)動,先勻加速行駛IOS速度到達(dá)54kπι∕h,再勻速行駛IOOs,接
著勻減速行駛12s到達(dá)乙站停止.列車在運(yùn)行過程中所受的阻力大小恒為IX10'N,列車在
減速過程中發(fā)動機(jī)停止工作,以下判斷正確的選項(xiàng)是()
?.甲、乙兩站間的距離為1830m
B.列車勻速行駛過程中阻力所做的功為L5X1O'J
C.列車的質(zhì)量為8X10'kg
D.列車在勻加速行駛階段牽引力的平均功率為3.3×IO8W
8.如下圖,在x<0與x>0的區(qū)域中,存在磁反響輕度大小分別為Bl與員的勻強(qiáng)磁場,磁
場方向均垂直于紙面向里,且B2=3:2.在原點(diǎn)0處發(fā)射兩個質(zhì)量分別為加和mz的帶電
粒子,粒子a以速度V“沿X軸正方向運(yùn)動,粒子b以速率Vb沿X軸負(fù)方向運(yùn)動,粒子a帶
正電,粒子b帶負(fù)電,電荷量相等,且兩粒子的速率滿足n?va=m∣vl,,假設(shè)在此后的運(yùn)動中,
當(dāng)粒子a第4次經(jīng)過y軸(出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內(nèi))時,恰與粒子b相遇,粒子重力不計(jì),
以下說法正確的選項(xiàng)是()
?.粒子a、b在磁場Bl中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3:2
B.兩粒子在y正半軸相遇
C.粒子a、b相遇時的速度方向相同
D.粒子a、b的質(zhì)量之比為1:5
二、解答題(共4小題,總分值47分)
9.小聰設(shè)計(jì)了圖示裝置,來測定小滑塊與某材料間的動摩擦因數(shù):可動斜面(傾角可調(diào)節(jié))
和水平面均由該種材料制成,且平滑連接(不計(jì)滑塊在連接處的能量損失).
(1)為完成實(shí)驗(yàn),以下測量工具中必需的是(填所選器材前的字母)
A.天平B.彈簧秤C.刻度尺
[2)調(diào)節(jié)斜面的傾角,讓滑塊能沿斜面加速下滑并最終靜止在水平面上,測出滑塊由靜止
釋放時的(同時寫出其符號)和釋放時滑塊在水平面上的投影點(diǎn)到靜止點(diǎn)間的水平
距離X,那么滑塊與該材料間的動摩擦因數(shù)U=〔用測定的物理量的字母表示),改
變釋放的位置,屢次實(shí)驗(yàn),取平均值,作為滑塊與該材料間的動摩擦因數(shù).
10.某物理興趣小組想測定一電阻RX約為6Q的金屬絲的電阻率,除刻度尺和螺旋測微器
外,實(shí)驗(yàn)室可供選用的器材還有:
A.電流表@(量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.25Q)
B.電流表?(量程為3A,內(nèi)阻約為0.05Q)
C.電壓表色(量程為3V,內(nèi)阻約為3kQ)
D.電壓表?(量程為15V,內(nèi)阻約為15kQ)
E.滑動變阻器R(0~15Ω,允許通過的最大電流為IA)
F.蓄電池(電動勢均為4V,內(nèi)阻約為0.1C)
G.開關(guān)一個,導(dǎo)線假設(shè)干.
(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,實(shí)驗(yàn)時要求電表指針的偏轉(zhuǎn)均超過其量程的方,請完成圖甲中虛
線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì),并用相應(yīng)的符號標(biāo)注元件.
12)某次測量時,電壓表的示數(shù)U和電流表示數(shù)I分別如圖乙、丙所示,那么U=V,
I=A.
(3)用刻度尺測出接入電路的金屬絲的長度L=O.300m,用螺旋測微器測得金屬絲直徑d的
示數(shù)如圖丁所示,那么d=mm.
(4)根據(jù)以上時間,可得該金屬絲的電阻器P=Ω?m(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字).
11.如下圖,半徑R=0.4m的圓軌道上固定有光滑斜面AB,半徑OB豎直,斜面AB與水平面
BC平滑連接,B、C兩點(diǎn)間的距離L=0.8m,在小球在以Vo=Im/s的初速度從C點(diǎn)正上方高度
h=l.8m處水平向左拋出的同時,小滑塊從斜面頂端Λ由靜止開始沿斜面下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后
沿水平面做勻減速運(yùn)動,在D點(diǎn)(圖中未畫出)剛停下恰好與小球相逢.小球和滑塊均可視
為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),取g=10m∕s2.
求:
(1)I)、C兩點(diǎn)間的距離X和滑塊在斜面上運(yùn)動的時間S
⑵斜面AB的傾角0.
12.如圖甲所示,固定軌道由傾角為。的斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌用極短的圓弧導(dǎo)軌平滑連接而
成,軌道所在空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,兩導(dǎo)軌間距為L,
上端用阻值為R的電阻連接.在沿斜導(dǎo)軌向下的拉力(圖中未畫出)作用下,一質(zhì)量為m,
電阻也為R的金屬桿MN從斜導(dǎo)軌上某一高度處由靜止開始(t=0)沿光滑的斜導(dǎo)軌勻加速下
滑,當(dāng)桿MN滑至斜軌道的最低端PzQz處時撤去拉力,桿MN在粗糙的水平導(dǎo)軌上減速運(yùn)動直
至停止,其速率V隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示(其中和t。為).桿MN始終垂直于導(dǎo)
軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸,水平導(dǎo)軌和桿MN動摩擦因數(shù)為U.求:
(1)桿MN中通過的最大感應(yīng)電流L;
(2)桿MN沿斜導(dǎo)軌下滑的過程中,通過電阻R的電荷量q;
(3)撤去拉力后,假設(shè)R上產(chǎn)生的熱量為Q,求桿MN在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動的路程s.
[物理—選修3-3]
13.以下說法正確的選項(xiàng)是(〕
?.質(zhì)量相同時,0°C水的內(nèi)能比0℃冰的內(nèi)能大
B.熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體
C.外界對物體做功,物體的內(nèi)能一定增加
D.第一類水動機(jī)違反了能量守恒定律
E.第二類水動機(jī)不能制成,說明自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性
14.某同學(xué)涉及的簡易火災(zāi)報警裝置如下圖,豎直固定、上端開口的試管中裝有高h(yuǎn)=20cm
的水銀,其下方封閉有一段氣柱.當(dāng)環(huán)境溫度為57。C時,電路恰好接通,電鈴D發(fā)出報警
聲,取絕對零度為-273℃.
①假設(shè)環(huán)境溫度緩慢降至27℃時,水銀柱下降了4L=5cm,試求環(huán)境溫度為57。C時,試管內(nèi)
封閉氣柱的長度L;
②假設(shè)使環(huán)境溫度降低,并且往玻璃管內(nèi)注入高^h=4cm的水銀時?,報警裝置恰好再次報警,
求此時的環(huán)境溫度t(大氣壓強(qiáng)po=76cmHg).
D
[物理一一選修3-4]
15.如下圖,該源在坐標(biāo)原點(diǎn)、沿X軸傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其
波速為100m∕s,以下說法正確的選項(xiàng)是()
A.從圖示時刻開始,質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先到達(dá)平衡位置
B.該波的周期為0.04S
C.從圖示時刻開始,經(jīng)0.0IS質(zhì)點(diǎn)b通過的路程為0.1m
D.該波傳播過程中遇到寬約3m的障礙物時,會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
E.假設(shè)波源從原點(diǎn)沿X軸正方向運(yùn)動,那么在X=-2m處接收到的波的頻率比實(shí)際頻率小
16.半徑為R、折射率n=√,的透明四分之一圓柱體的橫截面如下圖,一束足夠?qū)挼钠叫袉?/p>
色光以入射角i從OA面射入圓柱體,其中一局部入射光能通過圓柱體從曲面射出,射出點(diǎn)
的縱坐標(biāo)的最大值%=逐.不考慮光線在透明圓柱體內(nèi)經(jīng)一次或?qū)掖畏瓷浜笤偕涑鰣A柱體
2
的復(fù)雜情形,sin(ɑ-B)=Sinacosβ-cosɑsinβ.求入射角i的正弦值.(結(jié)果可用
根式表示)
[物理----選修3-5]
17.日本大地震引發(fā)海嘯和核泄漏事故兩年后,福島第一核電場核輻射泄露的影響開始在食
物上顯現(xiàn),其中絕137(第CS)對核輻射的影響最大,絕137(^7Cs)發(fā)生β衰變的
核反響方程為(衰變后的元素符號用X表示),絕137(^7Cs)的半衰期為30年,
那么泄露出的絕137(^7Cs)得經(jīng)過年才會有87.5%的原子核發(fā)生衰變.
18.質(zhì)量為M的帶支架的平板小車固定在光滑水平面上,支架上用長為L的不可伸長的輕質(zhì)
細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將小球向右拉至輕繩處于水平伸直狀態(tài)并由靜止釋放,如下
圖.重力加速度為g.
①求小球從圖示位置擺到最低點(diǎn)的過程中,其所受合力的沖量大?。?/p>
②假設(shè)解除固定裝置,求小球從圖示位置擺到最左端的過程中,小車的最大速度.
2023年江西省百所重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考高考物理模擬試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(共8小題,每題6分,總分值48分)
1.據(jù)國外某媒體報道,科學(xué)家創(chuàng)造了一種新型超級電容器,能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電,假
設(shè)某同學(xué)登山時用這種超級電容器給手機(jī)充電,以下說法正確的選項(xiàng)是()
A.充電時,電容器的電容變小
B.充電時,電容器存儲的電能變小
C.充電時,電容器所帶的電荷量可能不變
D.充電結(jié)束后,電容器不帶電,電容器的電容為零
【考點(diǎn)】AP:電容.
【分析】超級電容器是一種電容量可達(dá)數(shù)千法拉的極大容量電容器.根據(jù)電容器的原理,電
容量取決于電極間距離和電極外表積,為了得到如此大的電容量,要盡可能縮小超級電容器
電極間距離、增加電極外表積.
【解答】解:A、電容器的電容是由電容器自身的因素決定的,故充電時,電容器的電容不
變,故A錯誤;
B、充電時,手機(jī)電能增加,根據(jù)能量守恒定律,電容器存儲的電能減小,故B正確;
C、充電時,電容器所帶的電荷量減小,故C錯誤;
D、電容器的電容是由電容器自身的因素決定的,故充電結(jié)束后,電容器的電容不可能為零;
故D錯誤;
應(yīng)選:B
2.圖示電路中,理想變壓器原線圈接有穩(wěn)定的正弦交流電源,電壓表和電流表均為理想交
流電表,當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光,現(xiàn)將滑片P略下移,以下說
法正確的選項(xiàng)是()
A.副線圈中交流電流的頻率減小
B.電壓表的示數(shù)增大
C.電流表的示數(shù)減小
[).燈泡變亮
【考點(diǎn)】E8:變壓器的構(gòu)造和原理.
【分析】變壓器的匝數(shù)與電壓成正比,與電流成反比,輸入功率等于輸出功率,滑片P變化
后,結(jié)合歐姆定律分析即可.
【解答】解:A、變壓器不改變電流的頻率,所以頻率不變,故A錯誤;
B、滑片P向下移,副線圈的匝數(shù)減小,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,知副線圈兩端的電壓減小,
電壓表的示數(shù)減小,故B錯誤;
C、根據(jù)歐姆定律1辛,電流表的示數(shù)減小,故C正確;
D、燈泡兩端的電壓變小,燈泡變暗,故D錯誤;
應(yīng)選:C
3.一質(zhì)量為Ikg的物體從高空由靜止下落,下落過程中所受空氣阻力恒定,在開始一段時
間內(nèi)其位移X隨時間t變化的關(guān)系圖象如下圖.取g=10m∕s2.物體下落過程中所受空氣阻力
的大小為(〕
【考點(diǎn)】37:牛頓第二定律;II:勻變速直線運(yùn)動的圖像.
【分析】根據(jù)X-t圖象求得物體下落的加速度,然后根據(jù)牛頓第二定律求得摩擦力
【解答】解:根據(jù)圖象可知,z??-at2-代入數(shù)據(jù)(1,4)可知a=8m∕s2
根據(jù)牛頓第二定律可知mg-f=ma
解得f=mg-ma=2N
故B正確
應(yīng)選:B
4.有一勻強(qiáng)電場,其電場線與坐標(biāo)平面Xoy平行,以原點(diǎn)0為圓心,R為半徑的圓周上任
意一點(diǎn)Q的電勢Φ=Φ∣cosθ+Φ3,其中量Φι>Φ2>0,θ為0、Q兩點(diǎn)連線與X軸間的夾
角,如下圖,該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度()
φ
A.方向沿X軸負(fù)方向,大小為—?1-
R
ΦC
B.方向沿X軸負(fù)方向,大小為―
R
Φ
C.方向沿y軸正方向,大小為一L1
R
Φ
D.方向沿y軸正方向,大小為一9Z
R
【考點(diǎn)】AD:電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系;AC:電勢.
【分析】根據(jù)電勢的表達(dá)式確定出等勢線,從而得出電場強(qiáng)度的方向,根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)
度的關(guān)系求出電場強(qiáng)度的大小.
【解答】解:半徑R的圓周上任意一點(diǎn)Q的電勢Φ=Φlcosθ+Φ2,當(dāng)。=90°和9=270°
的電勢相等,可知電場的方向平行于X軸方向,而沿著X軸正方向,電勢增大,所以電場強(qiáng)
度方向沿X軸負(fù)方向,
圓周與X軸正方向的交點(diǎn)的電勢為Φ,+Φ2,圓周與y軸正方向的交點(diǎn)的電勢為<l>2,
那么勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為:E=U=■丁之二」十絲=Jn,即大小為二上,故A正確.
dRRR
應(yīng)選:A
5.2023年1月20日,美國加州理工學(xué)院的邁克?布朗和康斯坦丁.?巴特金宣布發(fā)現(xiàn)太陽系
柯伊柏帶中有6顆天體的運(yùn)行軌道異常,因此推測存在一顆未知的太陽系第九大行星.假設(shè)
某時刻該行星、太陽和地球在一條直線上,如下圖,該行星和地球繞太陽運(yùn)行的半徑是地球
繞太陽運(yùn)行半徑的n倍,該行星和地球繞地球太陽同向做勻速圓周運(yùn)動,那么從此刻開始,
該行星再次和太陽、地球在一條直線上需要的時間為()
,........,
3
A.1年B.至年
^2^
23_
∏T-12
C.JQ年I).—?-----年
2n22(n2-1)
【考點(diǎn)】4F:萬有引力定律及其應(yīng)用.
【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力,結(jié)合周期與軌道半徑的關(guān)系,根據(jù)地球的周期求出行星
的周期,抓住經(jīng)過t時間,地球和行星轉(zhuǎn)過的角度相差π進(jìn)行求解.
【解答】解:根據(jù)G粵=Inr§%一得:國,因?yàn)樾行抢@太陽運(yùn)行的半徑是地球繞
太陽運(yùn)行半徑的n倍,那么行星的周期是地球周期的?∣■倍,
n
2兀2兀一
根據(jù)亍t-z-1=2n得:T地二1年,
T地T行
?
~2
解得:t=—3——年.
2(n2-1)
應(yīng)選:D.
6.高空滑索是一項(xiàng)勇敢者的運(yùn)動,如下圖,一質(zhì)量為m的運(yùn)發(fā)動用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊
在足夠長、傾角為30。的傾斜角鋼索上下滑,下滑過程中輕繩保持豎直狀態(tài).不計(jì)空氣阻
力,重力加速度為g,以下說法正確的選項(xiàng)是()
Λ.運(yùn)發(fā)動做勻速運(yùn)動
B.運(yùn)發(fā)動做加速度運(yùn)動
C.鋼索對輕質(zhì)滑環(huán)的彈力大小為返mg
2
D.鋼索對輕質(zhì)滑環(huán)沒有摩擦力
【考點(diǎn)】2H:共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;29:物體的彈性和彈力.
【分析】對人研究,分析其受力情況,人做直線運(yùn)動,其合力為零或合力與運(yùn)動方向在同一
直線上,判斷人做什么運(yùn)動.再對人與環(huán)組成的整體研究,根據(jù)狀態(tài)分析受力情況.
【解答】解:AB、以人為研究對象,人受到重力和繩子的拉力兩個作用,人沿桿的方向做直
線運(yùn)動,那么知繩子拉力與人的重力二力平衡,否那么下滑過程中輕繩不能始終保持豎直,
與題矛盾.所以人做勻速運(yùn)動.故A正確,B錯誤.
CD、再以環(huán)和人整體為研究對象,由于輕環(huán)的重力不計(jì),那么根據(jù)平衡條件得,鋼索對輕環(huán)
的作用力等于人的重力.鋼索對輕環(huán)的摩擦力等于人的重力沿鋼索向下的分力,為
mgsin30°,不為零;鋼索對輕質(zhì)滑環(huán)的彈力等于重力的垂直分力,為mgcos30o=Yamg,
2
故C正確,D錯誤.
應(yīng)選:AC
7.2023年12月26日,南昌市地鐵1號線正式載客運(yùn)營,假設(shè)地鐵開通后,一地鐵列車從
甲站由靜止啟動后做直線運(yùn)動,先勻加速行駛IoS速度到達(dá)54km∕h,再勻速行駛IOOs,接
著勻減速行駛12s到達(dá)乙站停止.列車在運(yùn)行過程中所受的阻力大小恒為IX10和,列車在
減速過程中發(fā)動機(jī)停止工作,以下判斷正確的選項(xiàng)是()
A.甲、乙兩站間的距離為183Om
B.列車勻速行駛過程中阻力所做的功為1.5X10》
C.列車的質(zhì)量為8X10'kg
D.列車在勻加速行駛階段牽引力的平均功率為3.3×IO8W
【考點(diǎn)】63:功率、平均功率和瞬時功率;62:功的計(jì)算.
【分析】應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的平均速度公式與勻速運(yùn)動的速度公式求出各階段列車的位
移,然后求出兩站間的距離.在減速階段有運(yùn)動學(xué)公式求得加速度,根據(jù)牛頓第二定律求得
質(zhì)量,在加速階段根據(jù)動能定理求得平均功率
【解答】解:A、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可知,地鐵列車勻加速運(yùn)動的位移為:
S∣=]?t∣①
勻減速運(yùn)動的位移為:S3=]?t3②
根據(jù)勻速運(yùn)動規(guī)律可知,地鐵列車勻速運(yùn)動的位移為:
s2=vt2(3)
根據(jù)題意可知,甲站到乙站的距離為:
s=s∣+s2+s3④
由①②③④式聯(lián)立,并代入數(shù)據(jù)解得:s=1665m:故A錯誤;
58
B、列車勻速行駛過程中阻力所做的功為Wf=fs=lX10×1665J=1.665×10J,故B錯誤;
22
C、在減速階段加速度為a=-^z^∣-ro∕s=1,25ιn∕s
有牛頓第二定律可得f=ma
5
解得m=-ljpkg=8×104kg'故C正確;
1.
2
D、在加速階段根據(jù)動能定理可得Pt-fs,=ymv-0
解得P=8.625XlOW,D錯誤
應(yīng)選:C
8.如下圖,在x<0與x>0的區(qū)域中,存在磁反響輕度大小分別為Bl與員的勻強(qiáng)磁場,磁
場方向均垂直于紙面向里,且氏:B2=3:2.在原點(diǎn)0處發(fā)射兩個質(zhì)量分別為m∣和m2的帶電
粒子,粒子a以速度%沿X軸正方向運(yùn)動,粒子b以速率Vb沿X軸負(fù)方向運(yùn)動,粒子a帶
正電,粒子b帶負(fù)電,電荷量相等,且兩粒子的速率滿足mM=m∣Vb,假設(shè)在此后的運(yùn)動中,
當(dāng)粒子a第4次經(jīng)過y軸(出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內(nèi))時,恰與粒子b相遇,粒子重力不計(jì),
以下說法正確的選項(xiàng)是()
A.粒子a、b在磁場Bl中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3:2
B.兩粒子在y正半軸相遇
C.粒子a、b相遇時的速度方向相同
D.粒子a、b的質(zhì)量之比為1:5
【考點(diǎn)】CI:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動.
【分析】此題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運(yùn)動問題,相遇問題既考慮
到位移問題,又考慮到時間等時,比擬復(fù)雜,所以要從簡單情況出發(fā),由題意a粒子逆時針
旋轉(zhuǎn),b粒子順時針旋轉(zhuǎn),由于兩粒子的動量(m2va=m,vb)和電量相同,那么半徑之比就是
磁感應(yīng)強(qiáng)度的反比,所以在Bl磁場中的半徑小,那么兩粒子在兩磁場旋轉(zhuǎn)兩個半周時,a粒
子相對坐標(biāo)原點(diǎn)上移,b粒子相對坐標(biāo)原點(diǎn)下移,假設(shè)b粒子在最初不相遇,那么以后就不
能相遇了.所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況.
【解答】解:A、由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式rT知道:
QD
m2va
rqBI
—a1=—1L=4,所以選項(xiàng)A錯誤.
rblπ4Vb1
qB]
B、由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式「騁知道,a粒子從O點(diǎn)出發(fā)沿X
軸正方向射出向上逆時針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2,穿過y軸后逆時針向下轉(zhuǎn)半周后下移
2ral,由于B,<B∣,那么第二次經(jīng)過y軸時在從標(biāo)原點(diǎn)的上方(2ru2-2rul)處,同理第四次
經(jīng)過y軸時在坐標(biāo)原點(diǎn)上方2(2ra2-2ral)處,所以由題意知選項(xiàng)B正確.
C、從最短時間的情況進(jìn)行考慮,顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的,a粒子第四次經(jīng)過y
軸時是向右方向,而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向,所以兩者方向相同,所以選項(xiàng)C正確.
D、根據(jù)周期公式T4列及題意,當(dāng)兩粒子在y軸上相遇時,時間上有:yTbl=Tal+Ta2
2兀??b2兀Ina2兀IDbW1
即:-i-×,結(jié)合R:Bk3:2,得到:一三Λ二當(dāng),所以選項(xiàng)D正確.
QB2
應(yīng)選:BCD
二、解答題(共4小題,總分值47分)
9.小聰設(shè)計(jì)了圖示裝置,來測定小滑塊與某材料間的動摩擦因數(shù):可動斜面(傾角可調(diào)節(jié))
和水平面均由該種材料制成,且平滑連接(不計(jì)滑塊在連接處的能量損失).
(1)為完成實(shí)驗(yàn),以下測量工具中必需的是C(填所選器材前的字母)
A.天平B.彈簧秤C.刻度尺
(2)調(diào)節(jié)斜面的傾角,讓滑塊能沿斜面加速下滑并最終靜止在水平面上,測出滑塊由靜止
釋放時的高度h(同時寫出其符號)和釋放時滑塊在水平面上的投影點(diǎn)到靜止點(diǎn)間的水
平距離X,那么滑塊與該材料間的動摩擦因數(shù)U=/(用測定的物理量的字母表示),改
X
變釋放的位置,屢次實(shí)驗(yàn),取平均值,作為滑塊與該材料間的動摩擦因數(shù).
【考點(diǎn)】M9:探究影響摩擦力的大小的因素.
【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,從而選定實(shí)驗(yàn)器材;
對全過程運(yùn)用動能定理,動能的變化為零,通過動能定理可得摩擦因數(shù)表達(dá)式,進(jìn)而由數(shù)學(xué)
變化可得結(jié)果.
【解答】解:(1)為完成實(shí)驗(yàn),以下測量工具中必需的是刻度尺,故AB錯誤,C正確;
(2)設(shè)斜面的傾角為θ,A離地面高度為h,斜面長x∣,
而物體的末位置與初始位置的水平距離為X,
根據(jù)動能定理得:mgh-μmgxlcosθ-μmgx2=0
XlCOSθ+X2=X
解得:mgh-μmgx=O
解得:U--
X
可知需要測量的物理量為:滑塊由靜止釋放時的高度h?
故答案為:(1)C;(2)高度h,
X
10.某物理興趣小組想測定一電阻K.約為6Q的金屬絲的電阻率,除刻度尺和螺旋測微器
外,實(shí)驗(yàn)室可供選用的器材還有:
A.電流表@(量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.25Q)
B.電流表@(量程為3A,內(nèi)阻約為0.05Q)
C.電壓表g(量程為3V,內(nèi)阻約為3kQ)
D.電壓表?(量程為15V,內(nèi)阻約為15kQ)
E.滑動變阻器R(0~15Ω,允許通過的最大電流為IA)
F.蓄電池(電動勢均為4V,內(nèi)阻約為0.1Q)
G.開關(guān)一個,導(dǎo)線假設(shè)干.
(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,實(shí)驗(yàn)時要求電表指針的偏轉(zhuǎn)均超過其量程的請完成圖甲中虛
線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì),并用相應(yīng)的符號標(biāo)注元件.
⑵某次測量時,電壓表的示數(shù)U和電流表示數(shù)I分別如圖乙、丙所示,那么U=2.50V,
I=0.40A.
(3)用刻度尺測出接入電路的金屬絲的長度L=0?300m,用螺旋測微器測得金屬絲直徑d的
示數(shù)如圖丁所示,那么d=0.160mm.
(4)根據(jù)以上時間,可得該金屬絲的電阻器P=4.2X1OTC?m(結(jié)果保存兩位有效數(shù)
字).
【考點(diǎn)】N2:測定金屬的電阻率.
【分析】(1)根據(jù)電動勢來確定電壓表量程,再依據(jù)最大電流來選取電流表,最后依據(jù)所測
電阻的阻值大小來確定電流表內(nèi)接還是外接;
(2)明確電流表和電壓表讀數(shù)時注意是“幾分之一估讀”:假設(shè)每小格讀數(shù)是0.1,那么
應(yīng)是“,估讀,即應(yīng)估讀到0.01;假設(shè)每小格讀數(shù)為0.02,那么應(yīng)是估讀,即應(yīng)
估讀到0.01.
(3)掌握螺旋測微器的讀數(shù)原理和讀數(shù)方法即可.
(4)根據(jù)電阻定律求解.
【解答】解:(1)根據(jù)電源選擇電壓表量程,即電壓表V∣,
根據(jù)電路最大電流選擇電流表,I=-∣=0.5A,那么選擇電流表4;
根據(jù)電流表與電壓表的阻值之積大于所測電阻值,因此所測電阻偏小,采用電流表外接法,
如以下圖所示:
(2)因電壓表的每小格讀數(shù)為O.IV,所以應(yīng)估讀到O.OlV,所以電壓表的讀數(shù)為:U=2.50V;
同理,電流表的每小格讀數(shù)為0.02A,應(yīng)估讀到O.OlA,所以電流表的讀數(shù)為:1=0.40A.
⑶螺旋測微器的讀數(shù)為:d=0.0mm+16.0×0.Olmm=O.160mm;
(4)根據(jù)R=Pt■得:P=詈*兀(微產(chǎn)
代入數(shù)據(jù)解得:P=4.2×10'7Ω?m;
故答案為:(1)如上圖所示;(2)2.50,0.40;(3)0.160;(4)4.2X10-7.
11.如下圖,半徑R=0?4m的圓軌道上固定有光滑斜面AB,半徑OB豎直,斜面AB與水平面
BC平滑連接,B、C兩點(diǎn)間的距離L=0.8m,在小球在以VO=Im/s的初速度從C點(diǎn)正上方高度
h=l.8m處水平向左拋出的同時,小滑塊從斜面頂端A由靜止開始沿斜面下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后
沿水平面做勻減速運(yùn)動,在D點(diǎn)(圖中未畫出)剛停下恰好與小球相逢.小球和滑塊均可視
為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),取g=10m∕l.
求:
(1)D、C兩點(diǎn)間的距離X和滑塊在斜面上運(yùn)動的時間t∣;
(2)斜面AB的傾角θ.
【考點(diǎn)】43:平拋運(yùn)動;1G:勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合運(yùn)用.
【分析】(1)小球做平拋運(yùn)動,根據(jù)分運(yùn)動的規(guī)律求出D、C兩點(diǎn)間的距離X和平拋運(yùn)動的
時間.滑塊在斜面AB上下滑時,根據(jù)牛頓第二定律求得加速度,由位移公式求出時間S
(2)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出滑塊在斜面上下滑時的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出斜面AB
的傾角。.
【解答】解:(1)小球做平拋運(yùn)動,那么有:
,_12
h----N+
2m
X=Vot
解得:x=0.6m,t=0.6s
滑塊在斜面AB上做勻加速運(yùn)動,加速度大小為:
Ingsinθ?∩
aι=-----------=gsιnU
ID
且有2Rsinθ=yaιtj
解得tι=0.4s
(2)滑塊從B處運(yùn)動到D點(diǎn)的時間t2=t-tl=0.2s
設(shè)滑塊經(jīng)過B處的速度大小為V,有L-X=]?t2
又v=a1tι=gsinθt?
聯(lián)立解得θ=30o
答:(1)D、C兩點(diǎn)間的距離X是0.6m,滑塊在斜面上運(yùn)動的時間3是0.4s.
12)斜面AB的傾角θ是30°.
12.如圖甲所示,固定軌道由傾角為θ的斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌用極短的圓弧導(dǎo)軌平滑連接而
成,軌道所在空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,兩導(dǎo)軌間距為L,
上端用阻值為R的電阻連接.在沿斜導(dǎo)軌向下的拉力(圖中未畫出)作用下,一質(zhì)量為m,
電阻也為R的金屬桿MN從斜導(dǎo)軌上某一高度處由靜止開始(t=0)沿光滑的斜導(dǎo)軌勻加速下
滑,當(dāng)桿MN滑至斜軌道的最低端PzQ?處時撤去拉力,桿MN在粗糙的水平導(dǎo)軌上減速運(yùn)動直
至停止,其速率V隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示(其中V”和t。為).桿MN始終垂直于導(dǎo)
軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸,水平導(dǎo)軌和桿MN動摩擦因數(shù)為U-求:
(1)桿MN中通過的最大感應(yīng)電流L;
(2)桿MN沿斜導(dǎo)軌下滑的過程中,通過電阻R的電荷量q;
(3)撤去拉力后,假設(shè)R上產(chǎn)生的熱量為Q,求桿MN在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動的路程s.
【考點(diǎn)】D9:導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢;BB:閉合電路的歐姆定律:BH:焦耳定律.
【分析】(1)判斷速度最大位置,由法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合閉合電路歐姆定律可求桿MN
中通過的最大感應(yīng)電流L;
(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律和電流的定義可求通過電阻R的電荷量q;
(3)由功能關(guān)系和動能定理聯(lián)立可求桿MN在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動的路程.
【解答】解:(I)經(jīng)分析可知,桿MN下滑到P4處時的速度最大(設(shè)為vj,此時回路中產(chǎn)
生的感應(yīng)電動勢最大,且最大值為:EM=BL%
E
此時回路中通過的感應(yīng)電流最大,有:1產(chǎn),
2R
V
(2)桿MN沿斜導(dǎo)軌下滑的距離為:x=-∏L,trι
2。
在桿MN沿斜導(dǎo)軌下滑的過程中,穿過回路的磁通量的變化為:△①=BLXCoSθ
一△φ
該過程,回路中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為:E=--TT
_?^0
回路中通過的平均感應(yīng)電流為:7??
2R
又根據(jù)電流定義可得:Q=ItO
BLVft∩cosθ
解得:q=一2------
4R
(3)撤去拉力后,整個回路產(chǎn)生的熱量為:Q=??&
R+R
由功能關(guān)系可知:W安克二Q總
對桿由動能定理得:-μmgs-W??=0-ymv-"2
2
聯(lián)立解得:s=mvπr4Q.
2Umg
BLv
答:門)桿MN中通過的最大感應(yīng)電流為一吐;
2R
(2)桿MN沿斜導(dǎo)軌下滑的過程中,通過電阻R的電荷量為BLVMtOc°sθ;
4R
2
(3)桿MN在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動的路程為吧匚吧.
2Wmg
[物理----選修3-3]
13.以下說法正確的選項(xiàng)是()
A.質(zhì)量相同時,0℃水的內(nèi)能比0℃冰的內(nèi)能大
B.熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體
C.外界對物體做功,物體的內(nèi)能一定增加
D.第一類水動機(jī)違反了能量守恒定律
E.第二類水動機(jī)不能制成,說明自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性
【考點(diǎn)】8F:熱力學(xué)第一定律;8H:熱力學(xué)第二定律.
【分析】0℃水凝結(jié)成冰的過程要放出熱量,內(nèi)能減小;熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物
體,內(nèi)能少的物體假設(shè)溫度高,那么可以由內(nèi)能少的物體傳遞到內(nèi)能多的物體,第一類永動
機(jī)不消耗能量而對外做功;第二類永動機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律因此不可能制成.
【解答】解:A、質(zhì)量相同時,0℃水凝結(jié)成冰的過程要放出熱量,內(nèi)能減小,所以0℃水的
內(nèi)能比0℃冰的內(nèi)能大,故A正確;
B、熱量在一定的條件下可以由低溫物體傳遞到高溫物體,比方電冰箱,故B錯誤;
c、由公式4U=W+Q知做功和熱傳遞都能改變物體內(nèi)能,外界對物體做功假設(shè)同時放出熱量,
物體的內(nèi)能一定增加,故C錯誤;
D、第一類永動機(jī)不消耗能量而對外做功,違反了能量守恒定律.故D正確;
E、第二類永動機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律,說明自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向
性,故E正確;
應(yīng)選:ADE
14.某同學(xué)涉及的簡易火災(zāi)報警裝置如下圖,豎直固定、上端開口的試管中裝有高h(yuǎn)=20cm
的水銀,其下方封閉有一段氣柱.當(dāng)環(huán)境溫度為57。C時,電路恰好接通,電鈴D發(fā)出報警
聲,取絕對零度為-273°C.
①假設(shè)環(huán)境溫度緩慢降至27。C時,水銀柱下降了4L=5cm,試求環(huán)境溫度為57℃時,試管內(nèi)
封閉氣柱的長度L;
②假設(shè)使環(huán)境溫度降低,并且往玻璃管內(nèi)注入高^h=4cm的水銀時,報警裝置恰好再次報警,
求此時的環(huán)境溫度t(大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg).
D
產(chǎn)
【考點(diǎn)】99:理想氣體的狀態(tài)方程.
【分析】①參加水銀柱后空氣柱下降,氣體做等壓變化;由蓋-呂薩克定律可求得氣柱的長
度L;
②參加水銀柱的長度.溫度升高,封閉氣體體積增大,水銀柱上升,當(dāng)電路恰好接通時,報
警器開始報警;此時空氣柱長度L,+L2,以封閉空氣柱為研究對象,根據(jù)等壓變化規(guī)律求出
溫度.
【解答】解:①設(shè)試管的橫截面積為S,在溫度從57。C緩慢至27℃的過程中,封閉氣體做
等壓變化,由蓋-呂薩克定律有:
LS(L-S
上式中:
TF57+273=330K;T2=27+273=300K;
代入解得:L=55cm;
②當(dāng)環(huán)境溫度為570C時,封閉氣體的壓強(qiáng)為:
Pi=Po+Pgh=76+20=96cmHg;
當(dāng)報警裝置再次恰好報警時,封閉氣柱的長度為:
L'=L-?h
此時封閉氣體的壓強(qiáng)為P2=P,+Pgh
PLspLyS
由理想氣體狀態(tài)方程有:T1-=-29--------
Tlt+273
解得:t=45.75℃;
答:①環(huán)境溫度為57。C時,試管內(nèi)封閉氣柱的長度L為55c∏l;
②此時的環(huán)境溫度t為45.75℃
[物理----選修3-4]
15.如下圖,該源在坐標(biāo)原點(diǎn)、沿X軸傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其
波速為100m∕s,以下說法正確的選項(xiàng)是()
?.從圖示時刻開始,質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先到達(dá)平衡位置
B.該波的周期為0.04S
C.從圖示時刻開始,經(jīng)0.0IS質(zhì)點(diǎn)b通過的路程為0.Im
D.該波傳播過程中遇到寬約3m的障礙物時,會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
E.假設(shè)波源從原點(diǎn)沿X軸正方向運(yùn)動,那么在X=-2m處接收到的波的頻率比實(shí)際頻率小
【考點(diǎn)】F4:橫波的圖象;F5:波長、頻率和波速的關(guān)系.
【分析】由于簡諧橫波的傳播方向未知,不能確定出質(zhì)點(diǎn)b的振動方向,從而不能判斷a、
b兩質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置的先后.讀出波長,由波速公式V=}求出周期.根據(jù)簡諧運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)
T
一個周期內(nèi)的路程,求出經(jīng)過0.Ols,分析質(zhì)點(diǎn)b通過的路程.對照條件,判斷能否發(fā)生明
顯的衍射.根據(jù)多普勒效應(yīng)可確定波源運(yùn)動時接收到的頻率如何變化.
【解答】解:A、由于簡諧橫波的傳播方向未知,不能確定出質(zhì)點(diǎn)b的振動方向,所以不能
判斷a、b兩質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置的先后.故A錯誤.
B、由圖λ=4m,那么波的周期為T=~s=0.04s,故B正確.
V100
C、t=0.01s?,由于圖示時刻質(zhì)點(diǎn)b不在平衡位置和位移最大位置,所以經(jīng)0.0IS質(zhì)點(diǎn)b
4
通過的路程SWA=O.1嘰故C錯誤.
D、λ=4m>3m,所以該波傳播過程中遇到寬約3m的障礙物時,能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.故
D正確.
E、假設(shè)波源從原點(diǎn)沿X軸正方向運(yùn)動,產(chǎn)生多普勒效應(yīng),在X=-2m處接收到的波的頻率將
比實(shí)際
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