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文檔簡介

1、第PAGE26頁(共NUMPAGES26頁)2022年廣東省新高考物理試卷一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1(4分)如圖是可用來制作豆腐的石磨。木柄AB靜止時,連接AB的輕繩處于繃緊狀態(tài)。O點是三根輕繩的結(jié)點,F(xiàn)、F1和F2分別表示三根繩的拉力大小,F(xiàn)1F2且AOB60。下列關(guān)系式正確的是()AFF1BF2F1CF3F1DFF12(4分)“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一,且火星的冬季時長約為地球的1.88倍。火星和地球繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運動。下列關(guān)于火

2、星、地球公轉(zhuǎn)的說法正確的是()A火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大B火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小D火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小3(4分)如圖是滑雪道的示意圖。可視為質(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下,經(jīng)過水平NP段后飛入空中,在Q點落地。不計運動員經(jīng)過N點的機(jī)械能損失,不計摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過程運動員速度大小v或加速度大小a隨時間t變化的圖像是()ABCD4(4分)如圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈,n1n2,二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直,兩線圈到其軸線交點O的距離相等,且均連接阻值為R的電阻,轉(zhuǎn)子是中心在O點的條形磁鐵,繞O點

3、在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時,兩線圈輸出正弦式交變電流。不計線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響,下列說法正確的是()A兩線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值相等B兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時達(dá)到最大值D兩電阻消耗的電功率相等5(4分)目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級的能量為En,其中E113.6eV。如圖是按能量排列的電磁波譜,要使n20的氫原子吸收一個光子后,恰好失去一個電子變成氫離子,被吸收的光子是()A紅外線波段的光子B可見光波段的光子C紫外線波段的光子DX射線波段的光子6(4分)如圖所示,在豎直平面內(nèi),截面為三角形的小積木懸掛在離地足夠高處,一玩具槍

4、的槍口與小積木上P點等高且相距為L。當(dāng)玩具子彈以水平速度v從槍口向P點射出時,小積木恰好由靜止釋放,子彈從射出至擊中積木所用時間為t。不計空氣阻力。下列關(guān)于子彈的說法正確的是()A將擊中P點,t大于B將擊中P點,t等于C將擊中P點上方,t大于D將擊中P點下方,t等于7(4分)如圖所示,一個立方體空間被對角平面MNPQ劃分成兩個區(qū)域,兩區(qū)域分布有磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質(zhì)子以某一速度從立方體左側(cè)垂直O(jiān)yz平面進(jìn)入磁場,并穿過兩個磁場區(qū)域。下列關(guān)于質(zhì)子運動軌跡在不同坐標(biāo)平面的投影中,可能正確的是()ABCD二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給

5、出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。(多選)8(6分)如圖所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場。電子從M點由靜止釋放,沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過N、P兩點。已知M、P在同一等勢面上,下列說法正確的有()A電子從N到P,電場力做正功BN點的電勢高于P點的電勢C電子從M到N,洛倫茲力不做功D電子在M點所受的合力大于在P點所受的合力(多選)9(6分)如圖所示,載有防疫物資的無人駕駛小車,在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s勻速行駛,在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為50kg

6、,MNPQ20m,PQ段的傾角為30,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力。下列說法正確的有()A從M到N,小車牽引力大小為40NB從M到N,小車克服摩擦力做功800JC從P到Q,小車重力勢能增加1104JD從P到Q,小車克服摩擦力做功700J(多選)10(6分)如圖所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點,P點位于導(dǎo)線正上方,MN平行于y軸,PN平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動,運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有()AN點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同B線圈

7、沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變C線圈從P點開始豎直向上運動時,線圈中無感應(yīng)電流D線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從P到N過程的感應(yīng)電動勢相等三、非選擇題:共54分。第1114題為必考題,考生都必須作答。第1516題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共42分。11(7分)某實驗小組為測量小球從某一高度釋放,與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失,設(shè)計了如圖(a)所示的裝置,實驗過程如下:(1)讓小球從某一高度由靜止釋放,與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門位置,使小球從光電門正上方釋放后,在下落和反彈過程中均可通過光電門。(2)用螺旋測微器測量小球的直徑,示數(shù)如圖(b)所示,

8、小球直徑d mm。(3)測量時,應(yīng) (選填“A”或“B”,其中A為“先釋放小球,后接通數(shù)字計時器”,B為“先接通數(shù)字計時器,后釋放小球”)。記錄小球第一次和第二次通過光電門的遮光時間t1和t2。(4)計算小球通過光電門的速度,已知小球的質(zhì)量為m,可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失E (用字母m、d、t1和t2表示)。(5)若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度,將會 (選填“增大”或“減小”)因空氣阻力引起的測量誤差。12(9分)彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件。某同學(xué)測量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系,實驗過程如下:(1)裝置安裝和電路連接如圖(a)所示,導(dǎo)電繩的一端固定,另

9、一端作為拉伸端,兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖(b)所示的電路中。(2)導(dǎo)電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量將導(dǎo)電繩拉伸后,用刻度尺測量并記錄A、B間的距離,即為導(dǎo)電繩拉伸后的長度L。將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R,使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和I1。閉合S2,電壓表的示數(shù) (選填“變大”或“變小”)。調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U,記錄電流表的示數(shù)I2,則此時導(dǎo)電繩的電阻Rx (用I1、I2和U表示)。斷開S1,增大導(dǎo)電繩拉伸量,測量并記錄A、B間的距離,重復(fù)步驟和。(3)該電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值 (選填“有”或“

10、無”)影響。(4)圖(c)是根據(jù)部分實驗數(shù)據(jù)描繪的RxL圖線。將該導(dǎo)電繩兩端固定在某種機(jī)械臂上,當(dāng)機(jī)械臂彎曲后,測得導(dǎo)電繩的電阻Rx為1.33k,則由圖線可讀出導(dǎo)電繩拉伸后的長度為 cm,即為機(jī)械臂彎曲后的長度。13(11分)某同學(xué)受自動雨傘開傘過程的啟發(fā),設(shè)計了如圖所示的物理模型。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊,初始時它們處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑塊從A處以初速度v0為10m/s向上滑動時,受到滑桿的摩擦力f為1N。滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞,帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動。已知滑塊的質(zhì)量m0.2kg,滑桿的質(zhì)量M0.6kg,A、B間的距離l1.2m,重力加速度g取10m/s2

11、,不計空氣阻力。求:(1)滑塊在靜止時和向上滑動的過程中,桌面對滑桿支持力的大小N1和N2;(2)滑塊碰撞前瞬間的速度大小v;(3)滑桿向上運動的最大高度h。14(15分)密立根通過觀測油滴的運動規(guī)律證明了電荷的量子性,因此獲得了1923年的諾貝爾獎。如圖是密立根油滴實驗的原理示意圖,兩個水平放置、相距為d的足夠大金屬極板,上極板中央有一小孔。通過小孔噴入一些小油滴,由于碰撞或摩擦,部分油滴帶上了電荷。有兩個質(zhì)量均為m0、位于同一豎直線上的球形小油滴A和B,在時間t內(nèi)都勻速下落了距離h1。此時給兩極板加上電壓U(上極板接正極),A繼續(xù)以原速度下落,B經(jīng)過一段時間后向上勻速運動。B在勻速運動時間

12、t內(nèi)上升了距離h2(h2h1),隨后與A合并,形成一個球形新油滴,繼續(xù)在兩極板間運動直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小為fkv,其中k為比例系數(shù),m0為油滴質(zhì)量,v為油滴運動速率。不計空氣浮力,重力加速度為g。求:(1)比例系數(shù)k;(2)油滴A、B的帶電量和電性;B上升距離h2電勢能的變化量;(3)新油滴勻速運動速度的大小和方向。(二)選考題:共12分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分。選修3-3(12分)15(6分)利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境,這個過程 (選填“是”或“不是”)自發(fā)過程。該過程空調(diào)消耗了電能,空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱

13、量 (選填“大于”“等于”或“小于”)從室內(nèi)吸收的熱量。16(6分)玻璃瓶可作為測量水深的簡易裝置。如圖所示,潛水員在水面上將80mL水裝入容積為380mL的玻璃瓶中,擰緊瓶蓋后帶入水底,倒置瓶身,打開瓶蓋,讓水進(jìn)入瓶中,穩(wěn)定后測得瓶內(nèi)水的體積為230mL。將瓶內(nèi)氣體視為理想氣體,全程氣體不泄漏且溫度不變。大氣壓強p0取1.0105Pa,重力加速度g取10m/s2,水的密度取1.0103kg/m3。求水底的壓強p和水的深度h。選修3-4(12分)17如圖所示,某同學(xué)握住軟繩的一端周期性上下抖動,在繩上激發(fā)了一列簡諧波。從圖示時刻開始計時,經(jīng)過半個周期,繩上M處的質(zhì)點將運動至 (選填“N”“P”

14、或“Q”)處。加快抖動,波的頻率增大,波速 (選填“增大”“減小”或“不變”)。18一個水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的透明液體,液體上方是空氣,其截面如圖所示。一激光器從罐體底部P點沿著罐體的內(nèi)壁向上移動,它所發(fā)出的光束始終指向圓心O點。當(dāng)光束與豎直方向成45角時,恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束。已知光在空氣中的傳播速度為c,求液體的折射率n和激光在液體中的傳播速度v。2022年廣東省新高考物理試卷參考答案與試題解析一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1(4分)如圖是可用來制作豆腐的石磨。木柄AB靜止時,連接AB的

15、輕繩處于繃緊狀態(tài)。O點是三根輕繩的結(jié)點,F(xiàn)、F1和F2分別表示三根繩的拉力大小,F(xiàn)1F2且AOB60。下列關(guān)系式正確的是()AFF1BF2F1CF3F1DFF1【分析】對結(jié)點O進(jìn)行受力分析,根據(jù)幾何關(guān)系和平衡狀態(tài)得出力之間的關(guān)系?!窘獯稹拷猓阂越Y(jié)點O為分析對象,根據(jù)平衡狀態(tài)和對稱性可知,F(xiàn)1F2,且,故D正確,ABC錯誤;故選:D。【點評】本題主要考查了共點力的平衡,熟悉對物體的受力分析,結(jié)合幾何關(guān)系即可完成解答,難度不大。2(4分)“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一,且火星的冬季時長約為地球的1.88倍?;鹦呛偷厍蚶@太陽的公轉(zhuǎn)均可視

16、為勻速圓周運動。下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說法正確的是()A火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大B火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小D火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小【分析】根據(jù)行星的周期大小得出半徑的大小,結(jié)合萬有引力提供向心力的公式得出加速度、角速度和線速度的大小關(guān)系?!窘獯稹拷猓篊、根據(jù)萬有引力提供向心力得:,因此因為火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一,且火星的冬季時長約為地球的1.88倍,即火星的公轉(zhuǎn)周期大于地球的公轉(zhuǎn)周期,由此可知火星公轉(zhuǎn)的半徑大于地球的公轉(zhuǎn)半徑,故C錯誤;ABD、根據(jù)萬有引力提供向心力得:解得:;,根據(jù)上述的半徑關(guān)系可知,火星公轉(zhuǎn)的線速度、角速度和加速度都比地

17、球的小,故D正確,AB錯誤;故選:D?!军c評】本題主要考查了萬有引力定律的相關(guān)應(yīng)用,可以利用口訣“高軌低速長周期”直接進(jìn)行判斷。3(4分)如圖是滑雪道的示意圖。可視為質(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下,經(jīng)過水平NP段后飛入空中,在Q點落地。不計運動員經(jīng)過N點的機(jī)械能損失,不計摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過程運動員速度大小v或加速度大小a隨時間t變化的圖像是()ABCD【分析】根據(jù)運動員在不同運動過程的受力特點得出加速度的變化,從而分析出速度的變化,結(jié)合圖像完成分析。【解答】解:運動員在MN階段做勻加速運動,加速度為agsin,則運動員的速度均勻增加;在NP階段做勻速運動,加速度為0,運

18、動員的速度保持不變;在PQ階段做平拋運動,加速度為ag,運動員的速度均勻增加,且增加的比第一階段更快,故C正確,ABD錯誤;故選:C?!军c評】本題以滑雪為考查背景,主要考查了運動學(xué)圖像的應(yīng)用,分析出運動員的受力特點,結(jié)合牛頓第二定律得出加速度和速度的變化即可,難度不大。4(4分)如圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈,n1n2,二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直,兩線圈到其軸線交點O的距離相等,且均連接阻值為R的電阻,轉(zhuǎn)子是中心在O點的條形磁鐵,繞O點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時,兩線圈輸出正弦式交變電流。不計線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響,下列說法正確的是()A兩線圈產(chǎn)生

19、的電動勢的有效值相等B兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時達(dá)到最大值D兩電阻消耗的電功率相等【分析】勻速圓周運動的周期和頻率恒定,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律定性地分析出感應(yīng)電動勢的大小,結(jié)合功率的公式分析出功率的關(guān)系;根據(jù)不同位置的磁通量的變化特點分析出線圈是否能同時達(dá)到最大值?!窘獯稹拷猓篈D、根據(jù)運動的周期性可知,兩個線圈位置的磁通量變化量都相等,即相等,則兩個線圈位置的電動勢分別為,因為n1n2,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不相等,有效值也不相等,根據(jù)功率的計算公式可知,電阻消耗的電功率也不相等,故AD錯誤;B、在勻速圓周運動中,磁鐵的周期固定,則線圈產(chǎn)生的交流電頻率也相等,故B正

20、確;C、電動勢達(dá)到最大值時磁通量最小,結(jié)合題圖可知,兩個線圈的磁通量無法同時達(dá)到最大(或最?。?,故產(chǎn)生的電動勢無法同時達(dá)到最大值,故C錯誤;故選:B?!军c評】本題主要考查了法拉第電磁感應(yīng)定律的相關(guān)應(yīng)用,理解勻速圓周運動的特點,結(jié)合電學(xué)公式即可完成解答。5(4分)目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級的能量為En,其中E113.6eV。如圖是按能量排列的電磁波譜,要使n20的氫原子吸收一個光子后,恰好失去一個電子變成氫離子,被吸收的光子是()A紅外線波段的光子B可見光波段的光子C紫外線波段的光子DX射線波段的光子【分析】根據(jù)氫原子的能級公式代入數(shù)據(jù)計算出第20能級的氫原

21、子能量,結(jié)合電磁波譜分析出被吸收的光子類型?!窘獯稹拷猓簹湓拥趎能級的能量為En,其中E113.6eV,且要使n20的氫原子吸收一個光子后,恰好失去一個電子變成氫離子,則被吸收的光子能量為,結(jié)合電磁波譜可知,被吸收的光子是紅外線波段的光子,故A正確,BCD錯誤;故選:A。【點評】本題主要考查了氫原子的能級公式,根據(jù)能級公式代入運算結(jié)合電磁波譜即可完成分析,難度不大。6(4分)如圖所示,在豎直平面內(nèi),截面為三角形的小積木懸掛在離地足夠高處,一玩具槍的槍口與小積木上P點等高且相距為L。當(dāng)玩具子彈以水平速度v從槍口向P點射出時,小積木恰好由靜止釋放,子彈從射出至擊中積木所用時間為t。不計空氣阻力。

22、下列關(guān)于子彈的說法正確的是()A將擊中P點,t大于B將擊中P點,t等于C將擊中P點上方,t大于D將擊中P點下方,t等于【分析】根據(jù)子彈和積木在豎直方向的運動特點可知在豎直方向上保持相對靜止,結(jié)合水平方向的運動特點得出擊中的時間和位置?!窘獯稹拷猓寒?dāng)玩具子彈以水平速度v從槍口向P點射出時,小積木恰好由靜止釋放,子彈和小積木在豎直方向上都做自由落體,在豎直方向上保持相對靜止,因此子彈將擊中P點,且根據(jù)水平方向的運動特點可知,t,故B正確,ACD錯誤;故選:B?!军c評】本題主要考查了平拋運動的相關(guān)應(yīng)用,理解平拋運動在不同方向的運動特點,同時要注意運動的相對性和獨立性,結(jié)合運動學(xué)公式即可完成分析。7(

23、4分)如圖所示,一個立方體空間被對角平面MNPQ劃分成兩個區(qū)域,兩區(qū)域分布有磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質(zhì)子以某一速度從立方體左側(cè)垂直O(jiān)yz平面進(jìn)入磁場,并穿過兩個磁場區(qū)域。下列關(guān)于質(zhì)子運動軌跡在不同坐標(biāo)平面的投影中,可能正確的是()ABCD【分析】根據(jù)左手定則分析出質(zhì)子的受力特點,結(jié)合曲線運動的相關(guān)知識完成分析。【解答】解:根據(jù)左手定則可知,質(zhì)子在左側(cè)面運動時受到的洛倫茲力指向y軸正方向(不完全正對y軸),在右側(cè)面運動時受到的洛倫茲力指向y軸負(fù)方向(不完全正對y軸),根據(jù)曲線運動的特點可知,質(zhì)子運動的軌跡先往y軸正方向偏轉(zhuǎn),再往y軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn),在z軸方向不受力,因此

24、z軸上的坐標(biāo)始終保持不變,故A正確,BCD錯誤;故選:A?!军c評】本題主要考查了帶電粒子在磁場中的運動,利用左手定則分析出力的方向,結(jié)合曲線運動的特點即可完成解答,難度不大,對學(xué)生的空間想象能力有一定的要求。二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。(多選)8(6分)如圖所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場。電子從M點由靜止釋放,沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過N、P兩點。已知M、P在同一等勢面上,下列說法正確的有()A電子從N到P,電場力做正功BN點的電勢高于

25、P點的電勢C電子從M到N,洛倫茲力不做功D電子在M點所受的合力大于在P點所受的合力【分析】在電場線中,沿著電場線方向電勢逐漸降低,結(jié)合電荷的電性得出電勢能的變化,從而分析出電場力的做功類型;洛倫茲力始終與速度垂直,因此洛倫茲力對電子不做功;根據(jù)左手定則結(jié)合幾何關(guān)系定性地分析出電子在不同位置的受力大小?!窘獯稹拷猓篈B、在電場中,沿著電場線的方向電勢逐漸降低,則N點的電勢高于P點的電勢,根據(jù)電勢能的公式Epq可知,電子在N點的電勢能低于在P點的電勢能,結(jié)合功能關(guān)系可知,電子從N到P的過程中,電場力做負(fù)功,故A錯誤,B正確;C、電子受到的洛倫茲力始終與速度垂直,因此洛倫茲力不做功,故C正確;D、對

26、電子在M點和P點進(jìn)行受力分析,如圖所示:因為MP在同一等勢面上,所以電子在兩點的速度大小相等。根據(jù)幾何關(guān)系和對稱性可知,電子在M點所受的合力等于在P點所受的合力,故D錯誤;故選:BC?!军c評】本題主要考查了帶電粒子在疊加場中的運動,熟悉電場線中電勢的判斷,結(jié)合左手定則分析出電子的受力方向,根據(jù)幾何關(guān)系完成分析。(多選)9(6分)如圖所示,載有防疫物資的無人駕駛小車,在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s勻速行駛,在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為50kg,MNPQ20m,PQ段的傾角為30,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力。下列說法正確的有()

27、A從M到N,小車牽引力大小為40NB從M到N,小車克服摩擦力做功800JC從P到Q,小車重力勢能增加1104JD從P到Q,小車克服摩擦力做功700J【分析】小車做勻速運動,則牽引力等于摩擦力,根據(jù)公式PFv和受力分析分析出小車的受力,結(jié)合功的計算公式完成解答;根據(jù)功能關(guān)系得出小車重力勢能的增加量?!窘獯稹拷猓篈B、在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s勻速行駛,則小車的牽引力等于小車受到的摩擦力,因此從M到N過程中,小車摩擦力做功為Wf4020800J,即小車克服摩擦力做功800J,故AB正確;C、從P到Q的過程中,根據(jù)功能關(guān)系可知,重力勢能的增加量為Epmgh501020sin30J5

28、000J,故C錯誤;D、在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s勻速行駛,則代入數(shù)據(jù)解得:f35N則此過程中,小車摩擦力做功為Wf1fs3520J700J,即小車克服摩擦力做功為700J,故D正確;故選:ABD。【點評】本題主要考查了功率的相關(guān)應(yīng)用,熟悉公式PFv的應(yīng)用,結(jié)合功能關(guān)系和功的計算公式即可完成解答。(多選)10(6分)如圖所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點,P點位于導(dǎo)線正上方,MN平行于y軸,PN平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動,運動過程中線圈平面始終與地面平行。

29、下列說法正確的有()AN點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同B線圈沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變C線圈從P點開始豎直向上運動時,線圈中無感應(yīng)電流D線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從P到N過程的感應(yīng)電動勢相等【分析】根據(jù)磁場的分布特點結(jié)合對稱性分析出不同位置的磁場特點和磁通量是否變化;分析出線圈的磁通量的變化特點,結(jié)合楞次定律判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析出不同過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的特點。【解答】解:A、因為MN平行于導(dǎo)線的方向,根據(jù)主視圖可知,N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同,故A正確;B、當(dāng)線圈沿PN方向運動時,線圈中的磁通量會發(fā)生改變,故B錯誤;C、當(dāng)線

30、圈從P點開始豎直向上運動時,根據(jù)對稱性可知,線圈P中的磁通量一直為零,故線圈中無感應(yīng)電流,故C正確;D、線圈從P到M過程和從P到N過程,根據(jù)上述分析可知,兩個過程中磁通量的變化量相等,但因為線圈的速率恒定,且NP的距離小于MP的距離,所以時間不等,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,兩個過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不相等,故D錯誤;故選:AC。【點評】本題主要考查了法拉第電磁感應(yīng)定律,熟悉導(dǎo)線周圍的磁場分布特點,結(jié)合楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律即可完成解答,整體難度不大。三、非選擇題:共54分。第1114題為必考題,考生都必須作答。第1516題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共42分。11(7分)

31、某實驗小組為測量小球從某一高度釋放,與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失,設(shè)計了如圖(a)所示的裝置,實驗過程如下:(1)讓小球從某一高度由靜止釋放,與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門位置,使小球從光電門正上方釋放后,在下落和反彈過程中均可通過光電門。(2)用螺旋測微器測量小球的直徑,示數(shù)如圖(b)所示,小球直徑d7.885mm。(3)測量時,應(yīng) B(選填“A”或“B”,其中A為“先釋放小球,后接通數(shù)字計時器”,B為“先接通數(shù)字計時器,后釋放小球”)。記錄小球第一次和第二次通過光電門的遮光時間t1和t2。(4)計算小球通過光電門的速度,已知小球的質(zhì)量為m,可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的

32、機(jī)械能損失E(用字母m、d、t1和t2表示)。(5)若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度,將會 增大(選填“增大”或“減小”)因空氣阻力引起的測量誤差?!痉治觥浚?)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則得出小球的直徑;(3)根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作;(4)理解機(jī)械能的定義,利用光電門測出小球的速度,結(jié)合動能的計算公式完成分析;(5)根據(jù)實驗原理結(jié)合功的計算公式完成對實驗誤差的分析?!窘獯稹拷猓海?)螺旋測微器的分度值為0.01mm,需要估讀到分度值的下一位,則d7.5mm+38.50.01mm7.885mm;(3)在測量時,要先接通數(shù)字計數(shù)器,后釋放小車,故選B;(4)在光電門位置,小球的重力勢能相等,則小球在此

33、處的動能之差即為小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失。在極短時間內(nèi),物體的瞬時速度等于該過程中物體的平均速度,則小球第一次經(jīng)過光電門的速度為,小球第二次經(jīng)過光電門的速度為,因此E;(5)若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度,則空氣阻力做功將變大,將會增大因空氣阻力引起的測量誤差。故答案為:(2)7.885;(3)B;(4);(5)增大【點評】本題主要考查了能量守恒定律的相關(guān)應(yīng)用,理解光電門測量速度的原理,結(jié)合能量守恒定律完成對實驗的分析。12(9分)彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件。某同學(xué)測量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系,實驗過程如下:(1)裝置安裝和電路連接如圖(a)所示,導(dǎo)電

34、繩的一端固定,另一端作為拉伸端,兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖(b)所示的電路中。(2)導(dǎo)電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量將導(dǎo)電繩拉伸后,用刻度尺測量并記錄A、B間的距離,即為導(dǎo)電繩拉伸后的長度L。將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R,使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和I1。閉合S2,電壓表的示數(shù) 變?。ㄟx填“變大”或“變小”)。調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U,記錄電流表的示數(shù)I2,則此時導(dǎo)電繩的電阻Rx(用I1、I2和U表示)。斷開S1,增大導(dǎo)電繩拉伸量,測量并記錄A、B間的距離,重復(fù)步驟和。(3)該電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值

35、 無(選填“有”或“無”)影響。(4)圖(c)是根據(jù)部分實驗數(shù)據(jù)描繪的RxL圖線。將該導(dǎo)電繩兩端固定在某種機(jī)械臂上,當(dāng)機(jī)械臂彎曲后,測得導(dǎo)電繩的電阻Rx為1.33k,則由圖線可讀出導(dǎo)電繩拉伸后的長度為 51.80cm,即為機(jī)械臂彎曲后的長度?!痉治觥块]合s2,電路總電阻減小,總電流增加,內(nèi)電壓增加,外電壓減??;根據(jù)歐姆定律即可求解?!窘獯稹拷猓洪]合S2,電路總電阻減小,總電流增加,內(nèi)電阻與滑動變阻器上電壓增加,所以電壓表示數(shù)減小;由于電壓表示數(shù)為U,所以閉合S2后,定值電阻上電流仍為I1,那么流過Rx上電流為I2I1根據(jù)歐姆定律得:Rx;根據(jù)Rx電阻測量值表達(dá)式,所以該電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的

36、測量值無關(guān),根據(jù)圖c可知導(dǎo)電繩拉伸后的長度為51.80cm。故:變小、無、51.80【點評】本題考查電路的動態(tài)分析,伏安法測電阻,注意對實驗原理的理解。13(11分)某同學(xué)受自動雨傘開傘過程的啟發(fā),設(shè)計了如圖所示的物理模型。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊,初始時它們處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑塊從A處以初速度v0為10m/s向上滑動時,受到滑桿的摩擦力f為1N。滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞,帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動。已知滑塊的質(zhì)量m0.2kg,滑桿的質(zhì)量M0.6kg,A、B間的距離l1.2m,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力。求:(1)滑塊在靜止時和向上滑動的過程中,桌

37、面對滑桿支持力的大小N1和N2;(2)滑塊碰撞前瞬間的速度大小v;(3)滑桿向上運動的最大高度h?!痉治觥浚?)選擇合適的研究對象,對物體受力分析,結(jié)合牛頓第三定律得出桌面對滑桿的支持力;(2)根據(jù)牛頓第二定律計算出滑塊的加速度,結(jié)合運動學(xué)公式得出滑塊與滑桿碰撞前的速度;(3)碰撞瞬間動量守恒,由此計算出整體的速度,結(jié)合運動學(xué)公式得出滑桿向上運動的最大高度。【解答】解:(1)滑塊靜止時,根據(jù)整體法可知,nN1(m+M)g(0.2+0.6)10N8N當(dāng)滑塊向上滑動時,根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊對滑桿的摩擦力大小為1N,方向豎直向上則對滑桿進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡狀態(tài)得:N2Mgf0.610N1N5

38、N(2)選豎直向上的方向為正方向根據(jù)牛頓第二定律得,滑塊的加速度為:,負(fù)號表示加速度方向豎直向下根據(jù)運動學(xué)公式可知代入數(shù)據(jù)解得:v8m/s(3)當(dāng)滑桿和滑塊發(fā)生碰撞的瞬間,根據(jù)動量守恒定律得:mv(M+m)v1當(dāng)滑桿和滑塊一起脫離地面時,根據(jù)整體法可知,系統(tǒng)的加速度為重力加速度,方向豎直向下則解得:h0.2m答:(1)滑塊在靜止時和向上滑動的過程中,桌面對滑桿支持力的大小分別為8N和5N;(2)滑塊碰撞前瞬間的速度大小為8m/s;(3)滑桿向上運動的最大高度為0.2m?!军c評】本題主要考查了牛頓第二定律的相關(guān)應(yīng)用,熟悉對物體的受力分析,結(jié)合牛頓第二定律分析出加速度,利用運動學(xué)公式和動量守恒定律

39、即可完成分析,整體難度中等。14(15分)密立根通過觀測油滴的運動規(guī)律證明了電荷的量子性,因此獲得了1923年的諾貝爾獎。如圖是密立根油滴實驗的原理示意圖,兩個水平放置、相距為d的足夠大金屬極板,上極板中央有一小孔。通過小孔噴入一些小油滴,由于碰撞或摩擦,部分油滴帶上了電荷。有兩個質(zhì)量均為m0、位于同一豎直線上的球形小油滴A和B,在時間t內(nèi)都勻速下落了距離h1。此時給兩極板加上電壓U(上極板接正極),A繼續(xù)以原速度下落,B經(jīng)過一段時間后向上勻速運動。B在勻速運動時間t內(nèi)上升了距離h2(h2h1),隨后與A合并,形成一個球形新油滴,繼續(xù)在兩極板間運動直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小為fk

40、v,其中k為比例系數(shù),m0為油滴質(zhì)量,v為油滴運動速率。不計空氣浮力,重力加速度為g。求:(1)比例系數(shù)k;(2)油滴A、B的帶電量和電性;B上升距離h2電勢能的變化量;(3)新油滴勻速運動速度的大小和方向?!痉治觥浚?)根據(jù)對油滴的受力分析,結(jié)合空氣阻力的表達(dá)式得出比例系數(shù);(2)根據(jù)油滴的運動特點分析出油滴的電性和對應(yīng)的電荷量,結(jié)合功能關(guān)系分析出油滴電勢能的變化量;(3)油滴融合瞬間動量守恒,根據(jù)融合后的速度方向進(jìn)行分類討論,結(jié)合受力分析的特點計算出新油滴的速度大小和方向?!窘獯稹拷猓海?)因為兩個球形油滴是做相同的勻速直線運動,若兩個油滴之間有庫侖力的話,庫侖力等大反向,無法保證兩個油滴

41、做相同的勻速運動,因此有一個油滴不帶電。未加電壓時,對A油滴進(jìn)行分析,根據(jù)運動學(xué)公式得:根據(jù)平衡狀態(tài)得:m0gf結(jié)合空氣阻力的表達(dá)式fkv聯(lián)立解得:k(2)因為加電壓后A的速度不變,結(jié)合上述的分析可知,A油滴不帶電;B油滴最終向上做勻速運動,由此可知,B油滴帶負(fù)電。B油滴向上做勻速直線運動時,根據(jù)運動學(xué)公式得:根據(jù)平衡狀態(tài)得:解得:q根據(jù)功能關(guān)系得:EpW電聯(lián)立解得:Ep(3)油滴相遇時,質(zhì)量為2m0,則新油滴受到的電場力為此時要對電場力進(jìn)行分類討論若F2m0g,即h2h1可知,v2v1因此新油滴速度方向向上,選向上的方向為正方向,油滴碰撞瞬間,根據(jù)動量守恒得:m0v2m0v12m0v3可得:

42、v30新油滴向上加速,達(dá)到平衡時,則有解得:v若F小于2m0g,即h1h2可知,v2v1選向下的方向為正方向,根據(jù)動量守恒得:m0v2m0v12m0v4可得:v40新油滴向下加速,達(dá)到平衡時,則有解得:v,速度方向向下答:(1)比例系數(shù)為;(2)油滴A不帶電,油滴B帶負(fù)電,電荷量為;B上升距離h2電勢能的變化量為;(3)h2h1,則新油滴的速度大小為,方向豎直向上;若h1h2,則新油滴的速度大小為,方向豎直向下?!军c評】本題主要考查了帶電粒子在電場中的運動,熟悉對物體的受力分析,理解功能關(guān)系從而得出電勢能的變化量,同時要結(jié)合動量守恒定律分析出油滴的速度,關(guān)鍵點是要分類討論,對學(xué)生的理解思維要求較高,難度較大。(二)選考題:共12分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分。選修3-3(12分)15(6分)利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境,這個過程 不是(選填“是”或“不是”)自發(fā)

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