【完整版】2020年北京市東城區(qū)高三一模物理試卷逐題解析

②〞〕?！?〕請(qǐng)你說(shuō)明B到C過(guò)程中,氣體壓強(qiáng)變化的微觀原因?！?〕設(shè)A到B過(guò)程氣體吸收熱量為Q1,B到C過(guò)程氣體放出熱量為Q2,請(qǐng)你比擬Q1、Q2的大小并說(shuō)明根據(jù)?！敬鸢浮俊?〕；〔2〕②；〔3〕見(jiàn)解析；〔4〕【解析】⑴A→B過(guò)程為等壓變化,由蓋—呂薩克定律有代入數(shù)據(jù),解得VB=0.4m3⑵②⑶氣體的壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能、氣體分子的密集程度有關(guān)。B→C過(guò)程為等容變化,氣體體積不變,氣體分子的密集程度不變。氣體的溫度降低,氣體分子的平均動(dòng)能變小,因此氣體的壓強(qiáng)變小。⑷Q1大于Q2一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。A→B過(guò)程：氣體溫度升高,內(nèi)能增大ΔE1。氣體體積增大,氣體對(duì)外做功W1。由熱力學(xué)第一定律可知,氣體吸收熱量B→C過(guò)程：氣體溫度降低,內(nèi)能減少ΔE2。氣體體積不變,既沒(méi)有氣體對(duì)外做功,也沒(méi)有外界對(duì)氣體做功,W2=0。由熱力學(xué)第一定律可知,氣體放出熱量。由題知TA=TC,,因此Q1大于Q2?！财渌椒ㄕ_同樣給分〕19.〔12分〕如圖甲所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接質(zhì)量為m的小物塊,以小物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,以豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸Ox。現(xiàn)將小物塊向上托起,使彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)將小物塊由靜止釋放,小物塊在豎直方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng),且彈簧始終在彈性限度內(nèi)?！?〕以小物塊經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程為例,通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明小物塊的運(yùn)動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?！?〕求小物塊由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中,重力勢(shì)能的變化量ΔEp1,彈簧彈性勢(shì)能的變化量ΔEp2。xax圖乙O圖甲Ox〔xax圖乙O圖甲Ox【答案】〔1〕見(jiàn)解析；〔2〕,；〔3〕【解析】Fmg答圖1⑴設(shè)小物塊位于平衡位置時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為x0Fmg答圖1小物塊運(yùn)動(dòng)到平衡位置下方x處,受力如答圖1所示此時(shí)彈簧彈力大小小物塊所受合力即小物塊所受合力與其偏離平衡位置的位移大小成正比,方向相反,說(shuō)明小物塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。⑵根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),小物塊由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中,下降的高度為2x0重力勢(shì)能減小,根據(jù)機(jī)械能守恒定律彈簧彈性勢(shì)能增加,⑶由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中,小物塊的加速度a隨x變化的圖象如答圖2所示。ax答圖2Omg/kg-g-mgax答圖2Omg/kg-g-mg/k根據(jù),可得小物塊向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度〔其他方法正確同樣給分〕20.在研究原子核內(nèi)部構(gòu)造時(shí),需要用能量很高的粒子去轟擊原子核。粒子加速器可以用人工方法使帶電粒子獲得很大速度和能量。如圖是盤旋加速器的構(gòu)造示意圖,D1和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓形金屬盒,兩盒之間留有間距為d的窄縫,縫間存在交變電場(chǎng)。兩個(gè)金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。D1盒子的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子。粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速,之后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)假設(shè)干次加速后,將粒子從金屬盒邊緣引出。設(shè)粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓大小為U,不考慮粒子分開(kāi)A處時(shí)的速度、粒子重力、粒子間的互相作用及相對(duì)論效應(yīng)?！?〕求粒子被引出時(shí)的動(dòng)能Ek?！?〕求粒子被電場(chǎng)加速的次數(shù)n。〔3〕隨著粒子在電場(chǎng)中的不斷加速,粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速率一次比一次增大。然而,粒子每次在金屬盒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都一樣,粒子在交變電場(chǎng)中加速的總時(shí)間也可以忽略。10MeV以上的盤旋加速器中磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級(jí)為1T,金屬盒的直徑在1m以上,窄縫之間間隔約為0.1cm。請(qǐng)你結(jié)合上述參數(shù),通過(guò)推導(dǎo)和估算加以分析?！敬鸢浮俊?〕Ek=q2B2R22m【解析】⑴粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力充當(dāng)向心力,被引出時(shí)的速度為v根據(jù)牛頓第二定律有解得粒子被引出時(shí)的動(dòng)能⑵粒子在電場(chǎng)中被加速n次,根據(jù)動(dòng)能定理有⑶粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以看成兩局部時(shí)間之和：在金屬盒內(nèi)旋轉(zhuǎn)圈的時(shí)間t1和通過(guò)金屬盒間隙n次所需的時(shí)間t2。粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力充當(dāng)向心力有運(yùn)動(dòng)周期由此可知：粒子運(yùn)動(dòng)周期與粒子速度無(wú)關(guān),每次在金屬盒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比由此可知：粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間可以忽略?！财渌椒ㄕ_同樣給分〕提示：以下非正頁(yè)，不需要可刪除！通用活動(dòng)方案模板一、活動(dòng)目的：〔