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天津市塘沽區(qū)2021屆新高考物理教學(xué)質(zhì)量調(diào)研試卷一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的1.圖像法具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),它能把復(fù)雜的物理過(guò)程直觀形象清楚地展現(xiàn)出來(lái),同時(shí)也能夠形象地描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系,如圖所示,若x軸表示一個(gè)物理量,y軸表示一個(gè)物理量,其中在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)圖像與兩個(gè)坐標(biāo)軸的交點(diǎn)(稱為截距)具有特殊的物理意義。對(duì)該交點(diǎn)的物理意義,下列說(shuō)法不正確的是( )A.在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和電源內(nèi)阻時(shí),若x軸表示流過(guò)電源的電流,y軸表示閉合電路電源兩端的電壓,則該圖像與x軸的交點(diǎn)的物理意義是短路電流B.在利用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)時(shí),若x軸表示重錘下落到某點(diǎn)時(shí)速度的平方,y軸表示重錘落到該點(diǎn)的距離,則該圖像與x軸交點(diǎn)的物理意義是重錘下落時(shí)的初速度C.在用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,若x軸表示擺線長(zhǎng)度,y軸表示單擺周期的平方,則該圖像與x軸交點(diǎn)絕對(duì)值的物理意義是該單擺擺球的半徑D.在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,若x軸表示入射光的頻率,y軸表示光電子的最大初動(dòng)能,則該圖像與x軸的交點(diǎn)物理意義是該金屬的極限頻率【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律石=。+〃可知,當(dāng)U=O時(shí),電源的短路電流為rA正確;B.根據(jù)機(jī)械能守恒定律,1212mgn=—mv——mv0變形得h=-h=-v2
2g2g可知圖像與橫軸截距的物理意義為初速度的平方,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)單C.根據(jù)單擺的周期公式T=變形得r2=-(Z0+r)g可知尸-4圖像與橫軸交點(diǎn)絕對(duì)值的物理意義為擺球半徑,C正確;D.根據(jù)光電效應(yīng)方程變形得Ekm=〃聯(lián)叱4m-丫圖像與橫軸的交點(diǎn)滿足hvc=叱)此時(shí)頻率匕即為該金屬的極限頻率,D正確。本題選擇不正確的,故選B.2.熱核聚變反應(yīng)之一是笊核(:H)和晁核(:H)聚變反應(yīng)生成短核(:He)和中子。已知;H的靜止質(zhì)量為2.0136u,:H的靜止質(zhì)量為3.0150U,3He的靜止質(zhì)量為4.0015u,中子的靜止質(zhì)量為1.0087u.又有l(wèi)u相當(dāng)于931.5MeV.則反應(yīng)中釋放的核能約為( )A.4684.1MeV B.4667.0MeVC.17.1MeV D.939.6MeV【答案】C【解析】【詳解】反應(yīng)的質(zhì)量虧損Zn=(2.0136u+3.0150u)-(4.0015u+1.0087u)=0.0184u根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程,可得放出的能量為AE=Am-c2又有l(wèi)u=931.5MeV/c2解以上各式得AE?17.1MeV所以C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。.如下圖所示,光滑半圓槽質(zhì)量為M,靜止在光滑的水平面上,其內(nèi)表面有一小球被細(xì)線吊著恰好位于槽的邊緣處.若將線燒斷,小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí),圓槽的速度為()
A.零B.向右C.向左D.不能確定【答案】A【解析】對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō),整體的動(dòng)量守恒,系統(tǒng)的初動(dòng)量為零,當(dāng)小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí),小球和圓槽具有共同的速度,根據(jù)總動(dòng)量守恒可知,此時(shí)的速度都為零,所以圓槽的速度為零,所以A正確,BCD錯(cuò)誤.故選A..采用一穩(wěn)壓交流電源給如圖所示電路供電,2、R2、Ra是三個(gè)完全相同的定值電阻,理想變壓器的匝數(shù)比為2:1,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電路消耗的總功率為P,則開(kāi)關(guān)閉合時(shí)電路消耗的總功率為( )【答案】CC.5PTI).【答案】CC.5PTI).9PV【解析】【分析】【詳解】設(shè)三個(gè)完全相同的定值電阻的阻值為R,電壓電壓為U,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),根據(jù)等效電路可得電路的總的電阻為R&=R+也?R=5R電路消耗的總功率為R總5R開(kāi)關(guān)閉合時(shí),根據(jù)等效電路可得電路的總的電阻為《=/?+(與2£=37?n22電路消耗的總功率為43R43R3故A、B、D錯(cuò)誤,C正確;.如圖所示為交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的示意圖,矩形線圈ABCD面積為S、匝數(shù)為N、整個(gè)線圈的電阻為r。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中,線圈繞OO'軸以角速度s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外電阻為R,線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上,CD邊連在金屬滑環(huán)L上,線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路相連。關(guān)于發(fā)電過(guò)程中的四個(gè)狀態(tài),下列說(shuō)法正確的是( )A.線圈轉(zhuǎn)到圖甲位置時(shí),通過(guò)線圈的磁通量為NBSO'程中的四個(gè)狀態(tài),下列說(shuō)法正確的是( )A.線圈轉(zhuǎn)到圖甲位置時(shí),通過(guò)線圈的磁通量為NBSO'B.線圈轉(zhuǎn)到圖乙位置時(shí),通過(guò)線圈的磁通量的變化率為N3S3NBSo)線圈轉(zhuǎn)到圖丙位置時(shí),外電路中交流電流表的示數(shù)為點(diǎn)~V(R+廠D.線圈轉(zhuǎn)到圖丁位置時(shí),AB邊感應(yīng)電流方向?yàn)?【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.線圈轉(zhuǎn)到圖甲位置時(shí),通過(guò)線圈的磁通量為BS,與匝數(shù)無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;B.線圈轉(zhuǎn)到圖乙位置時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E-NBSct)-N m \t解得磁通量的變化率A<t>—=BSo)ArB錯(cuò)誤;C.電流表示數(shù)顯示的為有效值耳/_01_NBSd)~R+r~^/2(R+r)C錯(cuò)誤;D.線圈轉(zhuǎn)到圖丁位置時(shí),根據(jù)楞次定律可知線框中的電流為Ar8fCf D正確。故選D.6.木箱內(nèi)的地板上放置一個(gè)5kg的物體,鋼繩吊著木箱靜止在某一高度處。從計(jì)時(shí)時(shí)刻開(kāi)始鋼繩拉著木箱向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為4m/s,至第3s末鋼繩突然斷裂,此后木箱先向上做勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)后開(kāi)始豎直下落,7s末落至地面。木箱在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中地板始終保持水平,重力加速度取10m/s2.下列說(shuō)法正確的是()A.第2秒末物體的重力增大到70NB.第4秒末物體對(duì)木箱地板的壓力為70NC.第4秒末物體對(duì)木箱地板的壓力為50ND.第6秒末物體對(duì)木箱地板的壓力為0【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.第2秒末,物體的加速度向上,物體處于超重狀態(tài),但物體的重力不會(huì)隨著物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化而變化,故A錯(cuò)誤;BC.第4秒末物體的加速度為重力加速度g,物體處于完全失重狀態(tài),物體對(duì)木箱地板的壓力為0,故BC錯(cuò)誤;D.第6秒末物體的加速度為重力加速度g,物體處于完全失重狀態(tài),物體對(duì)木箱地板的壓力為0,故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分.如圖所示,把能在絕緣光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球在O點(diǎn)時(shí),彈簧處于原長(zhǎng),A、B為關(guān)于O對(duì)稱的兩個(gè)位置,現(xiàn)在使小球帶上負(fù)電并讓小球從B點(diǎn)靜止釋放,則A.小球仍然能在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O點(diǎn)是其平衡位置.小球從B運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程中動(dòng)能一定先增大后減小C.小球仍然能做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),但其平衡位置不在O點(diǎn)D.小球不可能再做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【答案】ABD【解析】【詳解】A.當(dāng)彈簧彈力等于電場(chǎng)力時(shí)為平衡位置,此時(shí)彈簧被壓縮,平衡位置不再是O點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;CD.由于電場(chǎng)力是恒力,不隨彈簧的長(zhǎng)度發(fā)生變化。而彈簧的彈力隨彈簧的形變量發(fā)生變化,由受力特點(diǎn)可知,小球在電場(chǎng)力和彈力作用下依然做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;B.由于B點(diǎn)的彈簧彈力大小與電場(chǎng)力大小關(guān)系未知,所以無(wú)法判斷B點(diǎn)兩力關(guān)系,所以小球從B運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程中,動(dòng)能不一定先增大后減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。本題選不正確的,故選ABD。8.如圖,水平面內(nèi)固定有兩根平行的粗糙長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,兩根相同的導(dǎo)體棒AB、CD置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直,整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從t=0時(shí)開(kāi)始,對(duì)AB棒施加一與導(dǎo)軌平行的水平外力F,使AB棒從靜止開(kāi)始向右做加速度大小為a。的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌電阻不計(jì),兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。下列關(guān)于CD棒的速度V、加速度a、安培力F安和外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線可能正確的是()DBa【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A.因金屬棒與導(dǎo)軌之間有摩擦力,可知開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒CD的速度為零,當(dāng)所受的安培力等于最大靜摩擦力時(shí)才開(kāi)始運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.開(kāi)始時(shí),CD棒的速度為零,加速度為零;當(dāng)CD開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后加速度從0開(kāi)始逐漸變大,與AB的速度差逐漸變大,則回路中感應(yīng)電流逐漸變大,導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大,加速度逐漸變大,當(dāng)CD的加速度與AB加速度相等時(shí),兩棒的速度差保持不變,安培力保持不變,加速度保持不變,故B正確;C.在開(kāi)始CD棒不動(dòng)時(shí),安培力A…BLatB2l3aF.?=BL = 1'2R2R即安培力隨時(shí)間成正比關(guān)系增加;當(dāng)CD開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大,但非線性增
加,最后保持不變,故C錯(cuò)誤;D.對(duì)AB外力F=ma0B213a F=ma02R開(kāi)始時(shí)CD加速度為零,AB加速度為3=刖,則此時(shí)外力F隨時(shí)間t線性增加;當(dāng)CD開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后加速度從0開(kāi)始逐漸變大,導(dǎo)體棒AB所受的向左的安培力逐漸變大,但非線性增加,最后保持不變,故D正確。故選BD.9.在大型物流貨場(chǎng),廣泛的應(yīng)用著傳送帶搬運(yùn)貨物。如圖甲所示,與水平面傾斜的傳送帶以恒定速率運(yùn)動(dòng),皮帶始終是繃緊的,將m=lkg的貨物放在傳送帶上的A處,經(jīng)過(guò)1.2s到達(dá)傳送帶的B端。用速度傳感器測(cè)得貨物與傳送帶的速度v隨時(shí)間t變化圖象如圖乙所示,已知重力加速度g=10m/s2.由v-t圖可知( )甲甲A.貨物與傳送帶的摩擦因數(shù)為().5B.A、B兩點(diǎn)的距離為2.4mC.貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中,傳送帶對(duì)貨物做功為-U.2JD.貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中,貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為19.2J【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A.由圖象可以看出貨物做兩段均做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有:mgsind+ptmgcosO—ma1mgsinO-/dmgcosO=ma2由圖象得到:q=10m/s2,4=2m/s2代入解得:。=37°,〃=0.5選項(xiàng)A正確;B.貨物的位移就是AB兩點(diǎn)的距離,求出貨物的v-t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積即為AB兩點(diǎn)的距離。所以有:S.b=—x(2x0.2)m+—x(2+4)xlm=0.2m+3m=3.2m選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.傳送帶對(duì)貨物做的功即為兩段運(yùn)動(dòng)中摩擦力做的功:W=W;+VK=O.5xlxlOxO.8xO.2J-O.5xlxlOxO.8x3J=-11.2J選項(xiàng)C正確;D.貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量:Q=fx^x]+fxAx2=0.5xlxl0x0.8[(2x0.2-0.2)+(3-2xl)]J=4.8J選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC.10.如圖所示,a為xoy坐標(biāo)系x負(fù)半軸上的一點(diǎn),空間有平行于xoy坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度V。從a點(diǎn)沿與x軸正半軸成0角斜向右上射入電場(chǎng).粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)y正半軸上的b點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),則下列說(shuō)法正確的是()A.若粒子在b點(diǎn)速度方向沿K軸正方向,則電場(chǎng)方向可能平行于X軸B.若粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在b點(diǎn)速度最小,則b點(diǎn)為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上電勢(shì)最低點(diǎn)C.若粒子在b點(diǎn)速度大小也為“,則a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等D.若粒子在b點(diǎn)的速度為零,則電場(chǎng)方向一定與V。方向相反【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A項(xiàng):如果電場(chǎng)平行于x軸,由于粒子在垂直于x軸方向分速度不為0,因此粒子速度不可能平行于x軸,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng):若粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在b點(diǎn)速度最小,則在軌跡上b點(diǎn)粒子的電勢(shì)能最大,由于粒子帶正電,因此b點(diǎn)的電勢(shì)最高,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng):若粒子在b點(diǎn)速度大小也為v。,則粒子在a、b兩點(diǎn)的動(dòng)能相等,電勢(shì)能相等,則a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故C正確:D項(xiàng):若粒子在b點(diǎn)的速度為0,則粒子一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由于粒子帶正電,因此電場(chǎng)方向一定與V。方向相反,故D正確.故選CD.11.如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P是磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn),大量電荷量為q、質(zhì)量為m、相同速率的離子從P點(diǎn)沿不同方向同時(shí)射入磁場(chǎng)。其中有兩個(gè)離子先后從磁場(chǎng)邊界上的Q點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)射出,兩離子在磁場(chǎng)邊緣的出射方向間的夾角為60。,P點(diǎn)與Q點(diǎn)的距離等于R.則下列說(shuō)法正確的是( )A.離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為我6B.離子的速率為叵理3mC.兩個(gè)離子從Q點(diǎn)射出的時(shí)間差為黃D.各種方向的離子在磁場(chǎng)邊緣的出射點(diǎn)與P點(diǎn)的最大距離為空鳥(niǎo)3【答案】BCD【解析】【詳解】從Q點(diǎn)能射出兩個(gè)離子,則離子圓周運(yùn)動(dòng)半徑r小于磁場(chǎng)區(qū)域圓半徑R,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。APQ。為等邊三角形。A.由幾何關(guān)系得PM=—2又有PM「一sin60°解兩式得選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)有解①②式得y/3qBRv= 3m選項(xiàng)B正確;C.圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2兀m1= qB兩離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為則從磁場(chǎng)射出的時(shí)間差為選項(xiàng)C正確;D.各種方向的離子從磁場(chǎng)中的出射點(diǎn)與P點(diǎn)的最大距離為3選項(xiàng)D正確;故選BCD.12.如圖所示,等腰直角三角形金屬框abc右側(cè)有一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,ab邊與磁場(chǎng)兩邊界平行,磁場(chǎng)寬度大于be邊的長(zhǎng)度?,F(xiàn)使框架沿be邊方向勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,t=0時(shí),c點(diǎn)恰好達(dá)到磁場(chǎng)左邊界。線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E,感應(yīng)電流為I(逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较颍?,be兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為Uz”金屬框的電功率為P。圖中上述各量隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是( )【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A.根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為E=B/v可知,第一階段勻速進(jìn)磁場(chǎng)的有效長(zhǎng)度均勻增大,產(chǎn)生均勻增大的電動(dòng)勢(shì),因磁場(chǎng)寬度大于be邊的長(zhǎng)度,則第二階段線框全部在磁場(chǎng)中雙邊切割,磁通量不變,線框的總電動(dòng)勢(shì)為零,第三階段勻速出磁場(chǎng),有效長(zhǎng)度均勻增大,產(chǎn)生均勻增大的電動(dòng)勢(shì),故E-r圖像的第三階段畫(huà)錯(cuò),故A錯(cuò)誤;£B.根據(jù)閉合電路的歐姆定律,=",可知第一階段感應(yīng)電流均勻增大,方向由楞次定律可得為順時(shí)針(負(fù)A值),第二階段電流為零,第三階段感應(yīng)電流均勻增大,方向逆時(shí)針(正值),故",圖像正確,故B正確;C.由部分電路的歐姆定律4=碼…可知。慶.一『圖像和i-r圖像的形狀完全相同,故c正確;D.金屬框的電功率為P= 則電流均勻變化,得到的電功率為二次函數(shù)關(guān)系應(yīng)該畫(huà)出開(kāi)口向上的拋物線,則P-f圖像錯(cuò)誤,故D錯(cuò)誤。故選BC.三、實(shí)驗(yàn)題:共2小題,每題8分,共16分13.為“驗(yàn)證牛頓第二定律”,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:A.實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪,另一端掛一質(zhì)量為m=0.5kg的鉤碼.用墊塊將長(zhǎng)木板附定滑輪的一端墊起,調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng);B.保持長(zhǎng)木板的傾角不變,取下細(xì)繩和鉤碼,連接紙帶,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)圖乙中紙帶的一端與滑塊相連(選填“左”或“右”).(1)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源,根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a=m/s'.(3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力,滑塊的質(zhì)量M=kg(g取9.8m/sM結(jié)果保留3位有效數(shù)字).單位:cmCZ7F【答案】右端 1.65 1.97【解析】【分析】(1)滑塊拖動(dòng)紙帶下落的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度越來(lái)越快,所以相等時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移越來(lái)越大,進(jìn)而判斷哪端與滑塊相連;(1)根根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Ax=aT可以求出加速度的大小;(3)根據(jù)牛頓第二定律F=Ma即可求解質(zhì)量;【詳解】(1)[1].因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.01s打一個(gè)點(diǎn),兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出,所以兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=O.ls,時(shí)間間隔是定值,滑塊拖動(dòng)紙帶下落的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度越來(lái)越快,所以相等時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移越來(lái)越大.所以圖乙中紙帶的右端與滑塊相連;(1)[1].根據(jù)Ax=aT利用逐差法,有:0.079+0.0625-0.046-0.0295…,2a= z =1,65m/s.4x0.12(3)[3].由A步驟可知,取下細(xì)繩和鉤碼后,滑塊受到的合外力為:F=0.5x9.8=4.9N根據(jù)牛頓第二定律得:F49M=—=^-=2.97kg1.65【點(diǎn)睛】探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)控制拉力不變而改變小車質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意小車質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量.紙帶處理時(shí)能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用,提高解決問(wèn)題能力.14.要描繪一只標(biāo)有“9V、5W”字樣小燈泡的完整伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室可供如下器材:A.電流表Ai(量程1.6A,內(nèi)阻約為1.5。)B.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為1.2Q)C.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻々=3k。)D.滑動(dòng)變阻器4(阻值1T1C,額定電流1.8A)E.滑動(dòng)變阻器&(阻值額定電流1.5A)F.定值電阻6=6k。G.直流電源(電動(dòng)勢(shì)E=10V)H.導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)(1)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出電路圖一(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選;電流表應(yīng)選 (填寫(xiě)元件前序號(hào))(3)燈泡兩端實(shí)際電壓與電壓表讀數(shù)U關(guān)系式為(4)根據(jù)該電路設(shè)計(jì)圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得電壓表的讀數(shù)為U、電流表讀數(shù)為I,若考慮電表的內(nèi)阻,則此時(shí)燈泡的電阻為(用題目中所給字母或符號(hào)表示)【解析】【詳解】(D[1]描繪燈泡伏安特性曲線,電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,由題意可知,燈泡額定電壓為9V,電壓表量程為3V,把電壓表量程擴(kuò)大為9V,應(yīng)給電壓表串聯(lián)一個(gè)定值電阻R3;電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻,電流表應(yīng)采用外接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示[2][3]燈泡額定電流為,P5/=—=—A~1.56AU9電流表應(yīng)選A;為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇D;[4]定值電阻阻值是電壓表內(nèi)阻的2倍,則定值電阻兩端電壓為電壓表兩端電壓的2倍,故燈泡兩端電壓為U1=3U;,U[5]由圖示電路圖可知,電流表讀數(shù)為L(zhǎng)則通過(guò)燈泡的電流為/一一,則燈泡電阻A四、解答題:本題共3題,每題8分,共24分15.一列簡(jiǎn)諧橫波沿K軸正向傳播,,=0時(shí)的波動(dòng)圖像如圖,此時(shí)P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移相同。介質(zhì)中P質(zhì)點(diǎn)由圖像位置回到平衡位置的最短時(shí)間為0.1s,Q質(zhì)點(diǎn)由圖像位置回到平衡位置的最短時(shí)間為0.5s.求:(i)r=0.4s時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移(ii)此簡(jiǎn)諧橫波傳播速度的大小【解析】【詳解】⑴讀取圖像信息知,振幅A=10cmv/rm波沿X軸正向傳播,由同側(cè)原理知尸向下運(yùn)動(dòng),至平衡位置的時(shí)間為().Is。。向上運(yùn)動(dòng)至波峰后又回到平衡位置,時(shí)間為0.5s。由振動(dòng)的對(duì)稱性知周期T=2x(0.1+0.5)s=1.2sP質(zhì)點(diǎn)在0.1s時(shí)第一次到平衡位置,之后又沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)了0.4s-0.1s=0.3s=-r4恰至波谷處。則位移為-/4=-10cm(ii)讀取圖像信息知,則20.12,v=—= m/s=0.1m/sT1.216.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中有兩個(gè)全等的直角三角形區(qū)域I和II,充滿了方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。,區(qū)域fl的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào),C點(diǎn)坐標(biāo)為(4L,3D,M點(diǎn)為OC的中點(diǎn).質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點(diǎn)以平行于y軸方向射入磁場(chǎng)D中,速度大小為翌,不計(jì)粒子所受重力,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域相切時(shí)認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場(chǎng).(1)若粒子無(wú)法進(jìn)入?yún)^(qū)域I中,求區(qū)域II磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍;(2)若粒子恰好不能從AC邊射出,求區(qū)域H磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;(3)若粒子能到達(dá)m點(diǎn),求區(qū)域n磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的所有可能值.【答案】(1)3(9;(2)8=巴維;(3)若粒子由區(qū)域I達(dá)到M點(diǎn),n=l時(shí),B=^B0;n=2時(shí),8=上緣;6 49 8 16n=3時(shí),8="穌;②若粒子由區(qū)域H達(dá)到M點(diǎn),n=0時(shí),8=々穌,n=l時(shí),B=£B。24 8 16【解析】【分析】【詳解】(1)粒子速度越大,半徑越大,當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與X軸相切時(shí),恰好不能進(jìn)入I區(qū)域故粒子運(yùn)動(dòng)半徑e>3L粒子運(yùn)動(dòng)半徑滿足:qBv.=m—代入%="工rQ 2m解得86(2)粒子在區(qū)域I中的運(yùn)動(dòng)半徑/=吟=《qB2若粒子在區(qū)域n中的運(yùn)動(dòng)半徑R較小,則粒子會(huì)從AC邊射出磁場(chǎng).恰好不從AC邊射出時(shí)滿足ZO2OiQ=20
又sin26= R-r~c49 49r解得代入%=華2m可得:8=槳49(3)①若粒子由區(qū)域I達(dá)到M點(diǎn) Q每次前進(jìn)Cg=2(/?_r)cos6=g(R_r) S8由周期性:CM=r1cpi(〃=1.2.3...)即5乙=二〃(/?一r)TOC\o"1-5"\h\z25 49R=rT L>—L,解得"4316〃 4833n=l時(shí)R=—L9168=?,4n41rn=2時(shí)/?=—L932喈綜49n=3時(shí)R=—L94824b=—bq49②若粒子由區(qū)域H達(dá)到M點(diǎn)TOC\o"1-5"\h\z由周期性:CM="+〃〃(〃=0.1.2.3...)54<00 〃 a C么即7乙=工/?+=〃(/?一「),解得/?=、5ln二,解得〃4二2 5 5 °(1+/J) 48 8n=0時(shí) 8n=0時(shí)R=—L,B=—16 25°1An=i時(shí)/?=33B=—32 33點(diǎn)睛:本題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,做諸如此類問(wèn)題時(shí)要注意正確畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡圖,并結(jié)合幾何關(guān)系求出運(yùn)動(dòng)的半徑,并分析運(yùn)動(dòng)的可能性,由于運(yùn)動(dòng)的多解性,所以要求我們做此類題目時(shí)要細(xì)心再細(xì)心.17.如圖圓柱形導(dǎo)熱氣缸質(zhì)量為M,內(nèi)部橫截面積為S,活塞的質(zhì)量為加,穩(wěn)定時(shí)活塞到氣缸底部的距離為4。用豎直方向的力將活塞緩慢向上拉,直到氣缸即將離開(kāi)地面為止,此時(shí)活塞仍在氣缸中,此過(guò)程中拉力做的功為叱…已知大氣壓強(qiáng)為%,重力加速度為g,環(huán)境溫度不變,氣缸密閉性良好且與活塞之間無(wú)摩擦。求:(1)最終活塞到氣缸底部的距離右;(2)上拉過(guò)程中氣體從外界吸收的熱量Q?!敬鸢浮?DL=PoS【答案】(DL=PoS+mgl
PoS-Mg'(2)Q=++m)g£lP°S—Mg【解析】r詳解】(i)以封閉的氣體為研究對(duì)象,初始狀態(tài)下,活塞受力平衡,有ptS=puS+mg所以氣體壓強(qiáng)P\=Po+弋體積M=SA,氣缸即將離開(kāi)地面時(shí),氣缸受力平衡,有p2S+Mg=pQS所以壓強(qiáng)小=P。一等封閉氣體體積%=氣體做等溫變化,由玻意耳定律有pM=P?匕PoS+mgLP°S-Mg1(2)設(shè)活塞移動(dòng)過(guò)程中氣體對(duì)活塞做的功為叱,由動(dòng)能定理有W]+W.-(pnS+tng)(L2-Li)=O由熱力學(xué)第一定律有△U=Q+(_WJ)結(jié)合等溫變化AU=0解得Q=(PoS+mg)(M+m)gL|
PoS解得Q=2021屆新高考物理模擬試卷一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的1.在xoy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速為2m/s.M、N是平衡位置相距2m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),如圖所示.在t=0時(shí),M通過(guò)其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),N位于其平衡位置上方最大位移處.已知該波的周期大于1s,則下列說(shuō)法中正確的是()A.該波的周期為gsB.在t=§s時(shí),N的速度一定為2m/sC.從t=0到t=ls,M向右移動(dòng)了2m1 2D.從1=§5到1=孑5,M的動(dòng)能逐漸增大【答案】D【解析】【詳解】A.波速為2m/s,波的周期大于Is,則波長(zhǎng)大于2m,M、N的平衡位置相距2m,M、N的平衡位置間距小于波長(zhǎng);t=0時(shí),M通過(guò)其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),N位于其平衡位置上方最大位移處,波沿x軸正方向傳播,則t=0時(shí),波形圖如圖所示,所以3,c—a=2m4該波的周期:4解得:該波的周期為]S,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;4 _ 1B.T=§s,t=0時(shí),N位于其平衡位置上方最大位移處,則在t=§s時(shí),N位于其平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),由于振幅未知,所以振動(dòng)的速度未知,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.波傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移,質(zhì)點(diǎn)在自身平衡位置附近振動(dòng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;4 1D.在t=0時(shí),M通過(guò)其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),因T=§s,則t=^s時(shí),M位于其平衡位置上方最2 1 2大位移處,t=^s時(shí),M通過(guò)其平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),t='S到t=1S,M的動(dòng)能逐漸增大,故D項(xiàng)正確。2.如圖所示,小球被輕繩系住,靜止在光滑斜面上.若按力的實(shí)際作用效果來(lái)分解小球受到的重力G,則G的兩個(gè)分力的方向分別是圖中的()A.1和2B.1和3C.2和3D.1和4【答案】A【解析】【分析】將力進(jìn)行分解時(shí),一般要按照力的實(shí)際作用效果來(lái)分解或按需要正交分解,若要按照力的實(shí)際作用效果來(lái)分解,要看力產(chǎn)生的實(shí)際效果?!驹斀狻啃∏蛑亓Ξa(chǎn)生兩個(gè)效果,一是使繩子拉伸,二是使斜面受壓,故應(yīng)按此兩個(gè)方向分解,分別是1和2,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A.【點(diǎn)睛】按照力的實(shí)際作用效果來(lái)分解是常用方法,看準(zhǔn)產(chǎn)生的效果即可,比較簡(jiǎn)單。3.如圖所示,固定斜面上放一質(zhì)量為m的物塊,物塊通過(guò)輕彈簧與斜面底端的擋板連接,開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),物塊剛好不下滑?,F(xiàn)將物塊向上移動(dòng)一段距離后由靜止釋放,物塊一直向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),此時(shí)剛好不上滑,斜面的傾角為。,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則在物塊向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的是()A.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為tan。 B.當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)物塊的速度最大C.當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)前的一瞬間,加速度大小為gsin, D.物塊的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能的總和為一定值【答案】C【解析】【詳解】A.由于開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),物塊剛好不下滑,則mgsin0=jumgcos0得物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=tan,選項(xiàng)A正確;B.由于物塊一直向下運(yùn)動(dòng),因此滑動(dòng)摩擦力始終與重力沿斜面向下的分力平衡,因此當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),物塊受到的合外力為零,此時(shí)速度最大,選項(xiàng)B正確;C.由于物塊在最低點(diǎn)時(shí)剛好不上滑,此時(shí)彈簧的彈力F=mgsin0+/nmgcos0—2mgsin6物塊在到達(dá)最低點(diǎn)前的一瞬間,加速度大小為Fa=-=2gsin0m選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.對(duì)物塊研究WF+WG+Wf=^Ek而重力做功和摩擦力做功的代數(shù)和為零,因此彈簧的彈力做功等于物塊動(dòng)能的變化量,即彈簧的彈性勢(shì)能和物塊的動(dòng)能之和為定值,選項(xiàng)D正確。故選C。4.如圖所示,空間存在垂直于斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),兩個(gè)帶電物塊A和B位于圖中位置,A固定于水平地面上,B置于光滑斜面上,B的重力為G,則下列情況能讓B在斜面上保持靜止且讓B對(duì)斜面的壓力小于Geos?的是( )A和B都帶正電荷A和B都帶負(fù)電荷A帶正電荷,B帶負(fù)電荷A帶負(fù)電荷,B帶正電荷【答案】B【解析】CD.B能保持靜止,說(shuō)明B受到的合力為零,兩物塊A、B帶異種電荷,B受到的合力不為零,CD錯(cuò)誤;A.如果B帶正電,則讓B對(duì)斜面的壓力大于Gco$。,A錯(cuò)誤;B.如果B帶正電,則讓B對(duì)斜面的壓力小于Geos。,B正確。故選B.5.如圖所示,一質(zhì)量為m°=4kg、傾角0=45。的斜面體C放在光滑水平桌面上,斜面上登放質(zhì)量均為m=lkg的物塊A和B,物塊B的下表面光滑,上表面粗糙且與物塊A下表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卜=0.5,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力;物塊B在水平恒力F作用下與物塊A和斜面體C一起恰好保持相對(duì)靜止地向右運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,下列判斷正確的是()A.物塊A受到摩擦力大小%=5NB.斜面體的加速度大小為a=10m/s2C.水平恒力大小F=15ND.若水平恒力F作用在A上,A、B、C三物體仍然可以相對(duì)靜止【答案】A【解析】【詳解】ABC.對(duì)物塊A和B分析,受力重力、斜面體對(duì)其支持力和水平恒力,如圖所示根據(jù)牛頓第二定律則有F-NsinO=Ima其中/VcosO=21ng對(duì)物塊A、B和斜面體C分析,根據(jù)牛頓第二定律則有尸=(2,”+%)a聯(lián)立解得a=5m/s2F=30N對(duì)物塊A分析,根據(jù)牛頓第二定律可得物塊A受到摩擦力大小Ff=5N故A正確,B、C錯(cuò)誤;D.若水平恒力/作用在A上,則有F—pimg=maA解得aA=25mzs2>a所以物塊A相對(duì)物塊B滑動(dòng),故D錯(cuò)誤;故選A。6.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位和導(dǎo)軌系統(tǒng),預(yù)計(jì)2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖,已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑二二=二二〉二二,其中a是地球同步衛(wèi)星,不考慮空氣阻力。則a的向心力小于c的向心力a、b衛(wèi)星的加速度一定相等c在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不可能經(jīng)過(guò)北京上空b的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期【答案】D【解析】因a、c的質(zhì)量關(guān)系不確定,則無(wú)法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;a、b衛(wèi)星的半徑相同,則加速度的大小一定相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;c是一般的人造衛(wèi)星,可能會(huì)經(jīng)過(guò)北京的上空,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;a、b的半徑相同,則周期相同,因a是地球的同步衛(wèi)星,則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉(zhuǎn)的周期,選項(xiàng)D正確;故選D.二、多項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得。分.圖為回旋加速器的示意圖,。形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,高頻交流電頻率為一,加速電壓為(7。A處粒子源產(chǎn)生笊核,在加速器中被加速,加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。若加速過(guò)程中粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與高頻交流電周期相等,則下列說(shuō)法正確的是( )A.若加速電壓增加為原來(lái)2倍,則笊核的最大動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍.若高頻交流電的頻率增加為原來(lái)2倍,則磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C.若該加速器對(duì)敏核加速,則高頻交流電的頻率應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D.若該加速器對(duì)氮核加速,則氮核的最大動(dòng)能是宛核最動(dòng)能的2倍【答案】BD【解析】【詳解】A.質(zhì)子出回旋加速器的速度最大,此時(shí)的半徑為R,則根據(jù)v ] 2)加C, ] 2)加C,黑核的比荷為二,晁核的比荷為;,根據(jù)丁=不一可知,若該加速器對(duì)敘核加速,則高頻交流電的 3 BqqvB=m—知丫=幽m則最大動(dòng)能為與加速的電壓無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)的變化周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等,若高頻交流電的頻率增加為原來(lái)2倍,則T為原來(lái)24〃7一半,而丁=丁,則磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍。故B正確;Bq
3 2周期應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的?倍,頻率為原來(lái)的].故c錯(cuò)誤;D.最大動(dòng)能2m2m若該加速器對(duì)短核加速,則氮核的最大功能是笊核最大功能的2倍。故D正確。故選BD..跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng),這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)非常驚險(xiǎn)。如圖(a),在跳臺(tái)滑雪比賽中,運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳,每次都從離開(kāi)跳臺(tái)開(kāi)始計(jì)時(shí),用v表示他在豎直方向的速度,其VT圖像如圖(b)所示,L和匕是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻。貝IJ()A.第二次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的位移比第一次的大B.第二次滑翔過(guò)程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D.豎直方向速度大小為vi時(shí),第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大【答案】ABD【解析】【詳解】A.根據(jù)圖象與時(shí)間軸所圍圖形的面積表示豎直方向上位移的大小可知,第二次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的位移比第一次的大,故A正確:B.由圖象知,第二次的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于第一次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,由于第二次豎直方向下落距離大,合位移方向不變,所以第二次滑翔過(guò)程中在水平方向上的位移比第一次的大,故B正確;C.由圖象知,第二次滑翔時(shí)的豎直方向末速度小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng),據(jù)加速度的定義式可知其平均加速度小,故c錯(cuò)誤;D.當(dāng)豎直方向速度大小為”時(shí),第一次滑翔時(shí)圖象的斜率大于第二次滑翔時(shí)圖象的斜率,而圖象的斜率表示加速度的大小,故第一次滑翔時(shí)速度達(dá)到V1時(shí)加速度大于第二次時(shí)的加速度,根據(jù)mg—f=ma可得阻力大的加速度小,第二次滑翔時(shí)的加速度小,故其所受阻力大,故D正確。故選ABD..下列說(shuō)法正確的是A.做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體,速度和位移都相同的相鄰時(shí)間間隔為一個(gè)周期B.當(dāng)障礙物的尺寸小于波長(zhǎng)或與波長(zhǎng)差不多時(shí)才能發(fā)生衍射C.波的周期與波源的振動(dòng)周期相同,波速與波源的振動(dòng)速度相同D.電磁波在與電場(chǎng)和磁場(chǎng)均垂直的方向上傳播E.相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)【答案】ADE【解析】【詳解】A.做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體,兩相鄰的位移和速度始終完全相同的兩狀態(tài)間的時(shí)間間隔為一個(gè)周期,故A正確;B.當(dāng)障礙物的尺寸小于波長(zhǎng)或與波長(zhǎng)差不多時(shí)才能發(fā)生明顯衍射,故B錯(cuò)誤;C.波的周期與波源的振動(dòng)周期相同,波速是波在介質(zhì)中的傳播速度,在均勻介質(zhì)中波速是不變的,而波源的振動(dòng)速度是波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度,是時(shí)刻變化的,故C錯(cuò)誤:D.電磁波在與電場(chǎng)和磁場(chǎng)均垂直的方向上傳播,電磁波是橫波,故D正確;E.相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),故E正確。故選ADE.10.如圖(a),物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連,細(xì)繩水平.t=0時(shí),木板開(kāi)始受到水平外力F的作用,在t=4s時(shí)撤去外力.細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示,木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(c)所示.木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/sl由題給數(shù)據(jù)可以得出A.木板的質(zhì)量為1kgls~4s內(nèi),力F的大小為0.4N0~ls內(nèi),力F的大小保持不變D.物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1【答案】AB【解析】【詳解】結(jié)合兩圖像可判斷出01s物塊和木板還未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),它們之間的摩擦力為靜摩擦力,此過(guò)程力F等于f,故F在此過(guò)程中是變力,即C錯(cuò)誤;L5s內(nèi)木板與物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律,對(duì)L4s和4-5s列運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,可解出質(zhì)量m為1kg,l-4s內(nèi)的力F為0.4N,故A、B正確;由于不知道物塊的質(zhì)量,所以無(wú)法計(jì)算它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)內(nèi)故D錯(cuò)誤.11.質(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計(jì),是根據(jù)帶電粒子在電磁場(chǎng)中能夠偏轉(zhuǎn)的原理,按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測(cè)物質(zhì)組成的一類儀器。如圖所示為某品牌質(zhì)譜儀的原理示意圖,初速度為零的粒子在加速電場(chǎng)中,經(jīng)電壓U加速后,經(jīng)小孔P沿垂直極板方向進(jìn)入垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,旋轉(zhuǎn)半周后打在熒光屏上形成亮點(diǎn)。但受加速場(chǎng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的影響,從小孔P處射出的粒子方向會(huì)有相對(duì)極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散(其他方向的忽略不計(jì)),光屏上會(huì)出現(xiàn)亮線,若粒子電量均為q,其中質(zhì)量分別為mi、m2(m2>mi)的兩種粒子在屏上形成的亮線部分重合,粒子重力忽略不計(jì),則下列判斷正確的是()小孔P處粒子速度方向相對(duì)極板垂線最大發(fā)散角。滿足cos0=c.兩種粒子形成亮線的最大總長(zhǎng)度為生等mB.小孔P處粒子速度方向相對(duì)極板垂線最大發(fā)散角0滿足sin0=—c.兩種粒子形成亮線的最大總長(zhǎng)度為生等m9(/I?—IT1)D.兩種粒子形成亮線的最大總長(zhǎng)度為一丁”D【答案】AD【解析】【詳解】由題意知qU=-m^解得同理設(shè)左右最大發(fā)射角均為。時(shí),粒子以光斑的右邊緣恰好與粒子肛光斑的左邊緣重合,如圖所示(圖中虛線為92半圓軌跡和向左發(fā)散。角軌跡,實(shí)線為仍半圓軌跡和向左發(fā)散〃軌跡),則2R2cos0=2R1聯(lián)立解得cos6)=叵此時(shí)兩種粒子光斑總寬度為Ax=27?,—2Rcos6解得故選AD.12.如圖所示,在真空中,某點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,a、b、c三個(gè)虛線圓分別表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為45V、25V、15V.一粒子q帶電荷量大小為0.1C,電性未知,在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線KLMN所示。下列說(shuō)法正確的是()A.場(chǎng)源電荷Q帶負(fù)電B.粒子q帶正電C.粒子q從K到L的過(guò)程中,克服電場(chǎng)力做功3JD.粒子在距場(chǎng)源電荷最近的L處動(dòng)能為零【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A.因?yàn)閍、b、c三個(gè)虛線圓電勢(shì)分別為45V、25V、15V,說(shuō)明場(chǎng)源電荷Q帶正電,故A錯(cuò)誤;B.由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知,粒子與場(chǎng)源電荷之間是斥力作用,粒子q帶正電,故B正確;C.粒子q從K到L的過(guò)程中,電勢(shì)升高,電勢(shì)差為30V,克服電場(chǎng)力做功為W=gU=3J故C正確;D.由運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出,粒子做曲線運(yùn)動(dòng),在L處速度大小不可能為零,故D錯(cuò)誤。故選BC.三、實(shí)驗(yàn)題:共2小題,每題8分,共16分13.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中,利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題:一輕彈簧一端固定于某一深度為h=0.25m、開(kāi)口向右的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的另一端也位于筒內(nèi)),如圖甲所示,如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒外彈簧的長(zhǎng)度I,現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)I。和彈簧的勁度系數(shù),該同學(xué)通過(guò)改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變1,作出F—1圖線如圖乙所示.■njsswwn-~?io4j——o10203040//cmI甲 乙(1)由此圖線可得出的結(jié)論是.(2)彈簧的勁度系數(shù)為N/m,彈簧的原長(zhǎng)1。=m.【答案】在彈性限度內(nèi),彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比 100 0.15【解析】【詳解】試題分析:(1)[1]根據(jù)圖象結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知:在彈性限度內(nèi),彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比;[2][3]根據(jù)胡克定律F與/的關(guān)系式為:F=k(I+h—I。)=kl+k(h-1。),從圖象中可得直線的斜率為2N/cm,截距為20N,故彈簧的勁度系數(shù)為k=\N/cm=100NIm,由k(h-lo)=2ON,于是:/0=15cw=0.15w考點(diǎn):考查了胡可定律【名師點(diǎn)睛】找到各個(gè)物理量之間的關(guān)系,然后根據(jù)胡克定律列方程,是解答本題的突破口,這要求學(xué)生有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)
推導(dǎo)能力..精密測(cè)量工具的原理及讀數(shù)⑴甲同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體的厚度,如圖所示,則該物體厚度測(cè)量值為一cm;0 2cm。 10 20(2)乙同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量鉛筆芯的直徑D如圖所示,讀數(shù)D=mmo「「2010"J-三一-三一-三一-三一【答案】0.225 2.150(2.150±0.002)【解析】【分析】【詳解】(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法可知其讀數(shù)為d=2mm+5x0.05mm=2.25mm=0.225cm(2)[21根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法可知其讀數(shù)為D=2mm+15.0x0.01mm=2.150mm四、解答題:本題共3題,每題8分,共24分.如圖所示,光滑斜面傾角0=60°,其底端與豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓弧軌道平滑對(duì)接,位置D為圓弧軌道的最低點(diǎn)。兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和小環(huán)B(均可視為質(zhì)點(diǎn))用L=1.5R的輕桿通過(guò)輕質(zhì)較鏈相連,B套在固定豎直光滑的長(zhǎng)桿上,桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi),桿過(guò)軌道圓心,初始時(shí)輕桿與斜面垂直。在斜面上由靜止釋放A,假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩桿不會(huì)碰撞,小球通過(guò)軌道連接處時(shí)無(wú)能量損失(速度大小不變)。重力加速度為g。求:(1)剛釋放時(shí),球A的加速度大?。?2)小球A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大??;(3)已知小球以運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小環(huán)B的瞬時(shí)加速度大小為a,求此時(shí)小球A受到圓弧軌道的支持力大小。D【答案】(l)q=—^g;(2)vA-yj3.5gRj(3) =5.5mg+ma【解析】【分析】【詳解】(】)由牛頓第二定律得mgsin60=mc^解得(2)小球A初始位置距水平面高度設(shè)為々,由幾何關(guān)系得Rsin60+(/0-jtan30°=1.5/?sin60解得h.^-R斗4小環(huán)B初始位置距水平面高度設(shè)為h,由幾何關(guān)系得%=%+L5Rcos60解得=2R由系統(tǒng)機(jī)械能守恒mg\hA+mgA*=Jmvj+;"咫式中匕=0,Mg=0.5R解得⑶以小環(huán)8為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得
F-mg解得到坐標(biāo)原點(diǎn)的跑離為L(zhǎng)Q_0)qBL【解析】【詳解】粒子的軌跡如圖所示設(shè)粒子速率為y如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一個(gè)帶正電的粒子質(zhì)量為F-mg解得到坐標(biāo)原點(diǎn)的跑離為L(zhǎng)Q_0)qBL【解析】【詳解】粒子的軌跡如圖所示設(shè)粒子速率為y如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一個(gè)帶正電的粒子質(zhì)量為以小球A為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得(2)若粒子在磁場(chǎng)中有最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,求粒子速度大小的范圍(1)若粒子恰好能從y軸上距原點(diǎn)L處的Q點(diǎn)飛出磁場(chǎng),求粒子速度大小;軸上的P點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入,速度與x軸正方向夾角0=45電荷量為q,不計(jì)粒子的重力由幾何關(guān)系得(2)若粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),則應(yīng)從x軸射出磁場(chǎng),設(shè)其速度的最大值為%粒子恰好與y軸相切。由幾何關(guān)系可知6+/j)cos45°=L解得石=(2-虎)L.粒子的速度-401史螞.m17.如圖所示,質(zhì)量均為m的物塊A、B放在水平圓盤上,它們到轉(zhuǎn)軸的距離分別為r、2r,圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3時(shí),其中一個(gè)物塊剛好要滑動(dòng),不計(jì)圓盤和中心軸的質(zhì)量,不計(jì)物塊的大小,兩物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,求:AB AB. nn. . n~~n.(i)物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少;(2)用細(xì)線將a、b兩物塊連接,細(xì)線剛好拉直,圓盤由靜止開(kāi)始逐漸增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,當(dāng)兩物塊剛好要滑動(dòng)時(shí),外力對(duì)轉(zhuǎn)軸做的功為多少?!敬鸢浮?1) (2)—mr2(o2g 3【解析】【詳解】(1)由分析可知,物塊離轉(zhuǎn)軸的距離越大,越容易滑動(dòng),因此最先滑動(dòng)的是物塊B。根據(jù)牛頓第二定律fimg=m-2r"解得:2ra2〃二 g(2)當(dāng)兩物塊剛好要滑動(dòng)時(shí),設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為叫.對(duì)物塊A研究有:/umg-T=mr說(shuō)對(duì)物塊B研究有:jurng+T=m-2ra\解得:2后69j————CD則物塊A的線速度大小為:25/3匕=「阻=—「口物塊B的線速度大小為:9 4右vB=2s= rco根據(jù)功能關(guān)系可得,外力做的功為:W=-mv^+—mVg=—mr2co22021屆新高考物理模擬試卷一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.放射性元素A經(jīng)過(guò)2次a衰變和1次p衰變后生成一新元素B,則元素B在元素周期表中的位置較元素A的位置向前移動(dòng)了A.1位 B.2位 C.3位 D.4位.下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),正確的是()A.它最先是由奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的B.它說(shuō)明了電能生磁C.它是指變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象D.它揭示了電流受到安培力的原因.某學(xué)校科技活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)光電煙霧探測(cè)器(如圖甲),當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測(cè)器時(shí)(如圖乙),來(lái)自光源S的光會(huì)被煙霧散射進(jìn)入光電管C,當(dāng)光射到光電管中的鈉表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生光電流,當(dāng)光電流大于10*A時(shí),便會(huì)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。已知鈉的極限頻率為69x1(嚴(yán)Hz,普朗克常量h=6.63xl(r“J?s,光速c=3.0xl08m/S,則下列說(shuō)法正確的是( )A.要使該探測(cè)器正常工作,光源S發(fā)出的光波波長(zhǎng)不能小于5.0x107mB.若光電管發(fā)生光電效應(yīng),那么光源的光變強(qiáng)時(shí),并不能改變光電煙霧探測(cè)器的靈敏度C.光電管C中能發(fā)生光電效應(yīng)是因?yàn)楣獍l(fā)生了全反射現(xiàn)象D.當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí),鈉表面每秒釋放出的光電子最少數(shù)目是N=6.25xl(r個(gè).如圖,輕彈簧的下端固定在水平面上,上端疊放有質(zhì)量相等的物塊P、Q,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用豎直向上的力外作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)以、表示Q離開(kāi)靜止位置的位移,F(xiàn)表示物塊P對(duì)Q的壓力大小,在p、Q分離之前,下列表示尸和X之間關(guān)系的圖象可能正確的是( ).如圖所示,為某運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))參加跳板跳水比賽時(shí),其豎直方向的速度隨時(shí)間變化的v-t圖象以他離開(kāi)跳板時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。則下說(shuō)法中正確的是()t3時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn)t2時(shí)刻的位移最大h時(shí)刻的加速度為負(fù)D.在t「t2時(shí)間內(nèi)重力做功Wg小于12T3時(shí)間內(nèi)克服阻力做功Wf.如圖甲所示為由某材料制成的電阻R的阻值隨溫度t變化的圖象,若用該電阻與電池(電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻不計(jì))、電流表(量程為50mA,內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱申聯(lián)起來(lái),連接成如圖乙所示的電路,用該電阻做測(cè)溫探頭。將電阻箱的阻值調(diào)為R'=15Q,把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“電阻溫度計(jì)”。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()甲乙甲乙A.溫度升高,電路中的電流減小B.電流表刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度較小C.電流表的示數(shù)為50mA時(shí),電阻R的阻值為30CD.電流表的示數(shù)為50mA時(shí),對(duì)應(yīng)的溫度為5c二、多項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得。分.雙面磁力擦玻璃器是利用磁鐵做中心材料,附加塑料外殼和一些清潔用的海綿布或纖維物質(zhì),在塑料外殼外面兩側(cè)一側(cè)有繩子和拉環(huán)是為了防政璃器從玻璃外面脫落墜下造成安全隱患,另一側(cè)有牢固的手柄以方便工作人員使用。當(dāng)擦豎直玻璃時(shí),如圖所示。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( )手柄玻璃 A.磁力擦玻璃器摔落后磁性減弱,可以用安培分子環(huán)流假說(shuō)進(jìn)行解釋.若其中一塊改成銅板,根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象可知,也能制作成同樣功能的擦窗器C.當(dāng)擦窗器沿著水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)外兩層間的磁力可能是水平方向的D.當(dāng)擦窗器沿著豎直向下方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)外兩層間的磁力可能是水平方向的8.對(duì)于分子動(dòng)理論的理解,下列說(shuō)法正確的是.A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積.溫度越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯C.兩個(gè)分子間的距離變大的過(guò)程中,分子間引力變化總是比斥力變化慢D.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí),分子間的距離越大,分子勢(shì)能越大E.只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等,兩物體的內(nèi)能一定相等.如圖所示為“感知向心力”實(shí)驗(yàn)示意圖,細(xì)繩一端拴著一個(gè)小砂桶,用手在空中掄動(dòng)細(xì)繩另一端,使小砂桶在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),體會(huì)繩子拉力的大小,則下列說(shuō)法正確的是( )y二’A.細(xì)繩所提供的力就是向心力B.只增大砂桶的線速度,則細(xì)繩上拉力將會(huì)增大C.只增大旋轉(zhuǎn)角速度,則細(xì)繩上拉力將會(huì)增大D.突然放開(kāi)繩子,小砂桶將做直線運(yùn)動(dòng).如圖所示,將質(zhì)量為m的小球用橡皮筋懸掛在豎直墻的O點(diǎn),小球靜止在Q點(diǎn),P為O點(diǎn)正下方一點(diǎn),OP間的距離等于橡皮筋原長(zhǎng),在P點(diǎn)固定一光滑圓環(huán),橡皮筋穿過(guò)圓環(huán)?,F(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)外力F,使小球沿以PQ為直徑的圓弧緩慢向上運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切阻力,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()A.小球在Q向P運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中外力F的方向始終跟橡皮筋垂直B.小球在Q向P運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中外力F的方向始終水平向右C.小球在Q向P運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中外力F逐漸增大D.小球在Q向P運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中外力F先變大后變小.如圖所示,x軸在水平面內(nèi),y軸在豎直方向。圖中畫(huà)出了沿x軸正方向拋出的兩個(gè)小球P、Q的運(yùn)動(dòng)軌跡,它們?cè)诳罩心骋稽c(diǎn)相遇。若不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是( )A.球P先拋出B.兩球同時(shí)拋出C.球P的初速度大D.球Q的初速度大.下面正確的是A.熱量一定是從內(nèi)能多的物體傳遞到內(nèi)能少的物體B.在絕熱條件下壓縮氣體,氣體的內(nèi)能一定增加C.人對(duì)空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對(duì)濕度D.液體具有流動(dòng)性是因?yàn)橐后w分子具有固定的平衡位置E.當(dāng)兩分子間距離為r。時(shí),分子力為0;當(dāng)分子間距離小于時(shí),分子間表現(xiàn)為斥力三、實(shí)驗(yàn)題:共2小題,每題8分,共16分.某實(shí)驗(yàn)小組利用頻閃照相的方法在暗室中用“滴水法”測(cè)重力加速度的大小,當(dāng)頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時(shí),看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴懸在空中.已知水滴下落的時(shí)間間隔為0.1S。(1)若頻閃間隔T=0.05s,剛好離開(kāi)水龍頭的水滴記為第1滴,測(cè)得此時(shí)第3滴和第4滴的間距為23.75cm,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋ńY(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(2)若將頻閃間隔調(diào)整到0.08s,則水滴在視覺(jué)上的運(yùn)動(dòng)情況為(填“向上運(yùn)動(dòng)”“靜止”或“向下運(yùn)動(dòng).某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的歐姆表電路,通過(guò)控制開(kāi)關(guān)S和調(diào)節(jié)電阻箱,可使歐姆表具有“X10”和“X100”兩種倍率,所用器材如下:甲 乙A.干電池:電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5QB.電流表G:滿偏電流Ig=lmA,內(nèi)阻RgUlSO。C.定值電阻R|=1200QD.電阻箱R2和R3:最大阻值999.99。E.電阻箱R』:最大阻值9999。F.開(kāi)關(guān)一個(gè),紅、黑表筆各1支,導(dǎo)線若干(I)該實(shí)驗(yàn)小組按圖甲正確連接好電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)電阻箱R2=使電流表達(dá)到滿偏,此時(shí)閉合電路的總電阻叫作歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi),則R#=Q,歐姆表的倍率是(選填“xio”或“xioo”);(2)閉合開(kāi)關(guān)S:第一步:調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3,當(dāng)R2=。且R3=。時(shí),將紅、黑表筆短接,電流表再次滿偏;第二步:在紅、黑表筆間接入電阻箱R“調(diào)節(jié)R」,當(dāng)電流表指針指向圖乙所示的位置時(shí),對(duì)應(yīng)的歐姆表的刻度值為.四、解答題:本題共3題,每題8分,共24分.如圖甲所示,兩豎直同定的光滑導(dǎo)軌AC、間距為L(zhǎng),上端連接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域abed上方的矩形區(qū)域abA'A內(nèi)有方向垂直導(dǎo)軌平面向外的均勻分布的磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度B,隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示(其中%、to均為已知量),A、a兩點(diǎn)間的高度差為2gt0(其中g(shù)為重力加速度),矩形區(qū)域abed下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?,F(xiàn)將一長(zhǎng)度為L(zhǎng),阻值為R的金屬棒從ab處在t=0時(shí)刻由靜止釋放,金屬棒在t=to時(shí)刻到達(dá)cd處,此后的一段時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),金屬棒在t=4t。時(shí)刻到達(dá)CC處,且此時(shí)金屬棒的速度大小為kgt。(k為常數(shù))。金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),空氣阻力不計(jì)。求:⑴金屬棒到達(dá)cd處時(shí)的速度大小v以及a、d兩點(diǎn)間的高度差h;(2)金屬棒的質(zhì)量m;(3)在0—器。時(shí)間內(nèi),回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q以及d、C兩點(diǎn)的高度差H.R甲 乙.如圖所示,一桌面厚度AC=h,C到地面的高度為10h.O點(diǎn)為桌面上一點(diǎn),O點(diǎn)到A的距離為2h,在O點(diǎn)固定一個(gè)釘子,在釘子上拴一長(zhǎng)度為4h的輕質(zhì)細(xì)線,細(xì)線另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球1?(可視為質(zhì)點(diǎn)).B在O正上方,OB距離為4h,把小球P拉至B點(diǎn)。(重力加速度為g)(1)若小球獲得一個(gè)水平向右的初速度,小球不能打在桌面上,求小球的最小初速度:(2)給小球一水平向右的初速度,當(dāng)小球恰好在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)正下方后瞬間細(xì)線斷了。已知小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有與桌腿相碰,求小球自細(xì)線斷開(kāi)瞬間運(yùn)動(dòng)到地面的水平位移和細(xì)線能承受的彈力的范圍。.在豎直面內(nèi)有一水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為£=等的勻強(qiáng)電場(chǎng),AB為電場(chǎng)中一條直線,與豎直方向夾角為e(未知),一質(zhì)量為m電量為-q的小球以一定的初動(dòng)能Ek。從P點(diǎn)沿直線BA向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)Q的過(guò)程中電勢(shì)能增加了石線。,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力大小恒定,重力加速度取g,(取出位置為零勢(shì)能點(diǎn))求:(1)AB與豎直方向夾角0;⑵小球返回P點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能E.參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的【解析】【分析】【詳解】a粒子是;He,口粒子是」;e,因此發(fā)生一次a衰變電荷數(shù)減少2,發(fā)生一次p衰變電荷數(shù)增加1,據(jù)題意,電荷數(shù)變化為:-2x2+1=-3,所以新元素在元素周期表中的位置向前移動(dòng)了3位.故選項(xiàng)C正確.【點(diǎn)睛】衰變前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,根據(jù)發(fā)生一次a衰變電荷數(shù)減少2,發(fā)生一次p衰變電荷數(shù)增加1可以計(jì)算出放射性元素電荷數(shù)的變化量.C【解析】【分析】【詳解】電磁感應(yīng)現(xiàn)象最先是由法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的,它說(shuō)明了磁能生電的問(wèn)題,它是指變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象,故選項(xiàng)C正確.D【解析】【分析】【詳解】A.根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm=hv-wn=h^--hvttA則光源s發(fā)出的光波最大波長(zhǎng)~~~~^X1°ldm=5xlO~7m=0.5tim?ilu06.00xlO14即要使該探測(cè)器正常工作,光源s發(fā)出的光波波長(zhǎng)不能大于選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.光源S發(fā)出的光波能使光電管發(fā)生光電效應(yīng),那么光源越強(qiáng),被煙霧散射進(jìn)入光電管C的光越多,越容易探測(cè)到煙霧,即光電煙霧探測(cè)器靈敏度越高,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.光電管C中能發(fā)生光電效應(yīng)是因?yàn)檎丈涔怆姽艿墓馐芰看笥谄湟莩龉Χ蛊浒l(fā)射出電子,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.光電流等于108A時(shí),每秒產(chǎn)生的光電子的個(gè)數(shù)n=—=1° 個(gè)=6.25x1(V。個(gè)e1.6x1019選項(xiàng)D正確。故選D。C【解析】【詳解】系統(tǒng)靜止時(shí),由胡克定律和力的平衡條件得kl\x=2mg物塊Q勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律得左(Ax—x)—mg—F=ma聯(lián)立以上兩式解得F=m(g—d)—kx對(duì)照?qǐng)D象得C正確。故選C。D【解析】【詳解】A.運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的速度方向向上,可知,h時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn),故A錯(cuò)誤。B.在0位時(shí)間內(nèi),v“圖象為直線,加速度不變,所以在0七時(shí)間內(nèi)人在空中,h時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn),匕七時(shí)間內(nèi)下落,t2時(shí)刻開(kāi)始進(jìn)入水面,t3時(shí)刻達(dá)到水中最深處,t3時(shí)刻的位移最大,故B錯(cuò)誤。C.根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度,知時(shí)刻的加速度為正,故C錯(cuò)誤。D.在3t3時(shí)間內(nèi),根據(jù)動(dòng)能定理知%2+%3-%3=0即%2=%3-%”所以在t1~t2時(shí)間內(nèi)重力做功Wg12小于12T3時(shí)間內(nèi)克服阻力做功W3,故D正確。故選D。C【解析】【詳解】AB.由圖甲可知,溫度升高,電阻R的阻值增大,電路中電流減小,因此電流表刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度較小,AB項(xiàng)正確,不符合題意;CD.電流表的示數(shù)為50mA時(shí),電路總電阻為30Q,電阻箱的阻值R,=15Q。則R=15Q,由圖甲可得對(duì)應(yīng)的溫度為5C,C項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意,D項(xiàng)正確,不符合題意;故選C。二、多項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得()分AD【解析】【詳解】A、劇烈的碰撞和升高溫度都會(huì)減弱磁體的磁性,可以用安培分子環(huán)流假說(shuō)進(jìn)行解釋。故A正確;B、力擦玻璃器并非是通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)進(jìn)行工作的,而是利用磁體之間異名磁極的相互吸引來(lái)工作的。故B錯(cuò)誤;C、當(dāng)擦窗器沿著水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)力的平衡條件,以其中一層為對(duì)象,對(duì)磁體進(jìn)行受力分析,有豎直向下的重力、水平方向的摩擦力、則此方向斜向上,故C錯(cuò)誤;D、當(dāng)擦窗器沿著豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)力的平衡條件,以其中一層為對(duì)象,對(duì)磁體在水平方向受到磁力和玻璃的支持力,豎直方向若豎直向下的重力等于豎直向上的摩擦力、則豎直方向的磁力為零,此時(shí)磁力的合力為水平方向。故D正確。故選AD。BCD【解析】【詳解】A.由于氣體分子間距很大,知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),不能算出氣體分子的體積,故A錯(cuò)誤;B.溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越明顯,擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯,故B正確;C.兩個(gè)分子間的距離變大的過(guò)程中,分子間引力和斥力均減小,引力變化總是比斥力變化慢,故C正確;D.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí),分子間的距離越大,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能越大,故D正確;E.物體內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積和物態(tài)有關(guān),故E錯(cuò)誤。故選BCD.BC【解析】【詳解】A.小砂桶的向心力是由小砂桶的重力和繩的拉力的合力提供的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.如果小砂桶的線速度增大,則小砂桶的向心力會(huì)增大,繩的拉力與豎直方向的夾角。會(huì)增大,繩的拉力COS0故繩的拉力會(huì)隨著0的增大而增大,選項(xiàng)B正確;C.角速度增大,同樣會(huì)導(dǎo)致繩與豎直方向的夾角。增大,同理選項(xiàng)c正確:D.突然放開(kāi)繩子,小砂桶仍受重力作用,會(huì)從切線方向平拋出去,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC.AC【解析】【分析】【詳解】設(shè)圓的半徑為R,則PQ=2ROP為橡皮筋的原長(zhǎng),設(shè)勁度系數(shù)為k,開(kāi)始時(shí)小球二力平衡有k-2R=mg當(dāng)移動(dòng)到橡皮筋與豎直方向成。角時(shí),受力分析:彈力大小為T=2kRcos0=mgcos0所以有尸=mgsin夕且方向跟橡皮筋垂直,移動(dòng)過(guò)程中。一直增大,sin。一直增大,尸一直增大,AC正確,BD錯(cuò)誤。故選AC.BC【解析】【詳解】AB.兩球均做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)。在空中某處相遇則豎直位移y相同。由y=/g/知二者運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同,則同時(shí)拋出,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。CD.由題圖知兩球運(yùn)動(dòng)至相遇點(diǎn)時(shí),球1>的水平位移x大,由%=玲/知球P的初速度大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;故選BC.BCE【解析】【詳解】A.熱量能從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但溫度高的物體的內(nèi)能不一定大,故A錯(cuò)誤;B.在絕熱條件下壓縮氣體,外界對(duì)氣體做功而沒(méi)有熱傳遞,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w的內(nèi)能一定增加,故B正確;C.人對(duì)空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對(duì)濕度,空氣的相對(duì)濕度越大,人們感覺(jué)越潮濕,相對(duì)濕度越小感覺(jué)越干燥,故c正確;D.液體具有流動(dòng)性是因?yàn)橐后w分子不具有固定的平衡位置,故D錯(cuò)誤;E.根據(jù)分子力的特點(diǎn)可知,當(dāng)兩分子間距離為r。時(shí),分子力為0,當(dāng)分子間距離小于r。時(shí),分子間表現(xiàn)為斥力,故E正確;故選BCE.三、實(shí)驗(yàn)題:共2小題,每題8分,共16分9.50m/s2 向上運(yùn)動(dòng)【解析】【詳解】(1)111頻閃間隔不影響水滴下落的實(shí)際時(shí)間間隔,第4滴的下落時(shí)間為t4=0.3s第3滴的下落時(shí)間為t3=0.2s由得1,1,5gx0.3"m-—gx0.2-m=0.2375m解得g-9.50m/s2(2)【2|由于頻閃間隔小于水滴下落間隔,觀察者會(huì)發(fā)現(xiàn)水滴出現(xiàn)在上一滴水滴位置的上方,即觀察者認(rèn)為水滴向上運(yùn)動(dòng)。149.5 1500 X100 14.5 150 10【解析】【詳解】[1][2].由閉合電路歐姆定律可知:歐姆表的內(nèi)阻為E15&=_=?^―Q=15000訥/0.001則R2=Rrt—R1—Rg—r=(1500—1200—150—0.5)S2=149.5Q,中值電阻應(yīng)為1500C,根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知,表盤上只有兩種檔位,若為xlO,則中值刻度太大,不符合實(shí)際,故歐姆表倍率應(yīng)為“x100”。[3][4].為了得到“xio”倍率,應(yīng)讓滿偏時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻為150Q;
電流為/=—^-A=0.01A:1150此時(shí)表頭中電流應(yīng)為0.001A,則與之并聯(lián)電阻&電流應(yīng)為(0.01-0.001)A=0.009A,并聯(lián)電阻為0.001x(150+1200)R0.001x(150+1200)R2+r=0.0091.5-1.35 Q=15C0.01£2=15012;R2=(15-0.5)Q=14.5Q;.圖示電流為0.60mA,干路電流為6.0mA則總電阻為1.5 ,R&=——xlOJ£2=250Q6.0故待測(cè)電阻為R==(250—150)。=100Q;故對(duì)應(yīng)的刻度應(yīng)為10.本題共3題,每題本題共3題,每題8分,共24分鏟二(7—2Qgf;K(l)gto,【解析】【分析】【詳解】(1)在0~t0時(shí)間內(nèi),金屬棒不受安培力,從ab處運(yùn)動(dòng)到cd處的過(guò)程做自由落體運(yùn)動(dòng),則有,1 2h=~8to(2)在0~2t。時(shí)間內(nèi),回路中由于ab上方的磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D&=^L-2gR=gBJt。在to~2to時(shí)間內(nèi),回路中由于金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E?=B()Lv=gBnLtn經(jīng)分析可知,在t『2t。時(shí)間內(nèi),金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),回路中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=g+弓根據(jù)閉合電路的歐姆定律有1=且2R對(duì)金屬棒,由受力平衡條件有BoIL=mg解得(3)在0~t(>時(shí)間內(nèi),回路中產(chǎn)生的焦耳熱:E212R°在to~2t”時(shí)間內(nèi),金屬棒勻速下落的高度:%=%在2t。時(shí)間內(nèi),回路中產(chǎn)生的焦耳熱E202=赤"。設(shè)在2t°~4t0時(shí)間內(nèi),金屬棒下落的高度為h2,回路中通過(guò)的感應(yīng)電流的平均值為I,有7x°2R2R根據(jù)動(dòng)量定理有mgx2/0—B()/Lx2t0—krng%—mv解得%=(6-2Qgf:經(jīng)分析可知解得H=(l-2k)gt;根據(jù)能量守恒定律可知,在2t。~44時(shí)間內(nèi),回路中產(chǎn)生的焦耳熱。3=mge+-mv2--m(kgt0)2經(jīng)分析可知Q=Qi+Q2+Q3解得Qy=mgh+^mv2-^m[kgt0)2(1)K= ;(2)x=12&〃,17mg>F、9mg.【解析】【詳解】(1)在小球不能打在桌面上的前提下,由分析可知,小球恰好擊中A點(diǎn)時(shí),小球的初速度最小,該過(guò)程小球做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球P的最小初速度為v,。水平方向由2h=卬豎直方向有I2^h=-gf解得「J?(2)設(shè)小球在8點(diǎn)的速度為匕,運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)正下方時(shí)對(duì)應(yīng)的速度設(shè)為%,在B點(diǎn),對(duì)小球,根據(jù)向心力公式有從8點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)正下方,根據(jù)動(dòng)能定理有mg(4h+2h)=gmv;-gmv;解得%=J16g〃對(duì)小球,經(jīng)過(guò)。點(diǎn)正下方的前、后瞬間,細(xì)線拉力分別設(shè)為耳和鳥(niǎo),分別應(yīng)用向心力公式有E, fflVcF,-mg=L-h解得£=9mgF2=17mg結(jié)合牛頓第三定律可知細(xì)線能承受的彈力范圍171ng>F29mg細(xì)線斷裂后,小球做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球的水平位移為x,則水平方向有x=vctx豎直方向有\(zhòng)Oh-h=-gtf聯(lián)立解得x=12同?7?(1)^=37°,(2)E=-EW.【解析】【詳解】⑴由于粒子沿BA做直線運(yùn)動(dòng),合外力與速度共線,由幾何關(guān)系知:tane3=3mg4解得:,=37。;⑵重力做功和電場(chǎng)力做功的關(guān)系:3 3 9%=qEx=—mg?—//=—mgh由動(dòng)能定理:—qEx—mgh—W^{=0-/得:卬削=gEg故全程機(jī)械能減少量為:"=2%=|耳。故:7E=Ek0-2^f=-Ek02021屆新高考物理模擬試卷一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題5分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的1.下列說(shuō)法正確的是( )A.物體的動(dòng)能增加,其內(nèi)能也一定增加B.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都是分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)C.一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功,氣體內(nèi)能一定增加D.隨著分子間的距離增大,分子間的引力、斥力都減小【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.物體的內(nèi)能由分子動(dòng)能和分子勢(shì)能構(gòu)成,與宏觀的機(jī)械能大小無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;B.布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),不是分子熱運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;C.根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W可知一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功,吸放熱情況未知,所以氣體內(nèi)能不一定增加,C錯(cuò)誤;D.隨著分子間的距離增大,分子間的引力、斥力都減小,D正確。故選D。2.輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上,另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?,F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O,使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置,但圓環(huán)仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)。則在這一過(guò)程中,環(huán)對(duì)桿的摩擦力Fi和環(huán)對(duì)桿的壓力F,的變化情況是( )2A.B保持不變,F(xiàn)2逐漸增大 B.Fi逐漸增大,F(xiàn)2保持不變C.M逐漸減小,F(xiàn)2保持不變 D.艮保持不變,F(xiàn)z逐漸減小【答案】D【解析】【詳解】以圓環(huán)、物體A及輕繩整體為研究對(duì)象,分析受力情況,如圖1所示,根據(jù)平衡條件得到,桿對(duì)環(huán)的摩擦力f=G保持不變;桿對(duì)環(huán)的彈力Fn=F再以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象,分析受力情況,如圖2所示:設(shè)繩與豎直方向夾角為0,由平衡條件得到F=mgtan0當(dāng)物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置過(guò)程中,0逐漸減小,則F逐漸減小,F(xiàn)、逐漸減小。據(jù)牛頓第三定律可得,艮保持不變,2逐漸減小。故D項(xiàng)正確,ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤。3.如圖所示,鐵芯上繞有線圈A和B,線圈A與電源連接,線圈B與理性發(fā)光二極管D相連,銜鐵E連接彈簧K控制觸頭C的通斷,忽略A的自感,下列說(shuō)法正確的是A.閉合S,D閃亮一下B.閉合S,C將會(huì)過(guò)一小段時(shí)間接通C.斷開(kāi)S,D不會(huì)閃亮D.斷開(kāi)S,C將會(huì)過(guò)一小段時(shí)間斷開(kāi)【答案】D【解析】【詳解】AB.當(dāng)閉合S瞬間時(shí),穿過(guò)線圈B的磁通量要增加,根據(jù)楞次定律:增反減同,結(jié)合右手螺旋定則可知,線圈B的電流方向逆時(shí)針,而由于二極管順時(shí)針?lè)较驅(qū)щ?,則線圈B不會(huì)閃亮一下,則線圈A中磁場(chǎng)立刻吸引C,導(dǎo)致其即時(shí)接觸,故A,B錯(cuò)誤;CD.當(dāng)斷開(kāi)S瞬間時(shí),穿過(guò)線圈B的磁通量要減小,根據(jù)楞次定律:增反減同,結(jié)合右手螺旋定則
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