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2023屆山東省煙臺(tái)市高三下學(xué)期高考診斷性測(cè)試(一模)物
理試題
學(xué)校:姓名:班級(jí):考號(hào):
一、單選題
1.下列說(shuō)法正確的是()
A.在核聚變反應(yīng)方程:H+:Hf;He+X中,X表示中子
B.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)
C.天然放射產(chǎn)生的三種射線中,穿透能力最強(qiáng)的是a射線
D.由玻爾理論可知,氫原子的核外電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí);要釋放一定頻率的
光子,同時(shí)電子的動(dòng)能減少,電勢(shì)能增加
2.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)afb、bic、c一。三個(gè)過(guò)程后再回到狀
態(tài)”,其P-7圖像如圖所示,則該氣體()
A.在狀態(tài)a的內(nèi)能小于在狀態(tài)6的內(nèi)能
B.在狀態(tài)。的密集程度大于在狀態(tài)匕的密集程度
C.在afbfc,過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功為0
D.由狀態(tài)a經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程后再回到狀態(tài)a的過(guò)程中,氣體從外界吸熱
3.甲、乙兩個(gè)小球先后從同一水平面的兩個(gè)位置,以相同的初速度豎直向上拋出,小
球距拋出點(diǎn)的高度〃與時(shí)間/的關(guān)系圖像如圖所示。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,
則兩小球同時(shí)在同一水平線上時(shí),距離拋出點(diǎn)的高度為()
A.B.T:)C.(片一片)D.T:)
ZZ4o
4.某簡(jiǎn)諧橫波在f=2s時(shí)的波形圖如圖甲所示,在該波傳播方向上有兩質(zhì)點(diǎn)B、C(圖
中均未畫(huà)出),B、C平衡位置間的距離為?=lm,其中8的振動(dòng)圖像如圖乙所示,則
C的振動(dòng)圖像可能是()
1y/cm
-Al-----------」-A
5.風(fēng)箏發(fā)明于中國(guó)東周春秋時(shí)期,是在世界各國(guó)廣泛開(kāi)展的一項(xiàng)群眾性體育娛樂(lè)活動(dòng)。
一平板三角形風(fēng)箏(不帶鶯尾)懸停在空中,如圖為風(fēng)箏的側(cè)視圖,風(fēng)箏平面與水平面
的夾角為凡風(fēng)箏受到空氣的作用力F垂直于風(fēng)箏平面向上。若拉線長(zhǎng)度一定,不計(jì)拉
線的重力及拉線受到風(fēng)的作用力,一段時(shí)間后,風(fēng)力增大導(dǎo)致作用力尸增大,方向始終
垂直于風(fēng)箏平面,夾角,不變,再次平衡后相比于風(fēng)力變化之前()
A.風(fēng)箏距離地面的高度變大B.風(fēng)箏所受的合力變大
C.拉線對(duì)風(fēng)箏的拉力變小D.拉線對(duì)風(fēng)箏的拉力與水平方向的夾角
變小
6.如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1,電源的輸出電壓“=3MsinlOO加(V),
定值電阻飛=1。。,&=9,滑動(dòng)變阻器&的最大阻值為4C,〃為滑動(dòng)變阻器的
兩個(gè)端點(diǎn),所有電表均為理想電表。現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器滑片P置于。端,則()
試卷第2頁(yè),共10頁(yè)
C.滑片P由“向〃緩慢滑動(dòng),與消耗的功率增大
D.滑片P由〃向b緩慢滑動(dòng),變壓器的輸出功率減小
7.如圖所示,空間中存在A、B、C、。四個(gè)點(diǎn)恰好構(gòu)成一個(gè)棱長(zhǎng)為a的正四面體,其
中在水平面上的A、B、C三個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)電荷量為+4的點(diǎn)電荷,另一個(gè)質(zhì)量為相
的點(diǎn)電荷M恰好可以靜止在。點(diǎn)。把該點(diǎn)電荷M從。點(diǎn)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處,電場(chǎng)力做功
為不考慮點(diǎn)電荷M對(duì)電場(chǎng)的影響,無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,靜電力常量為重力加速
度為g,則。點(diǎn)處的電勢(shì)為()
y/3/a/WRkqWy/3mga2WRmgc/W
A.---------D.-----------C.----------------D.----------------
tnga~mga~kqkq
8.2006年9月,中國(guó)第一座太空娛樂(lè)風(fēng)洞在四川省綿陽(yáng)市建成并投入運(yùn)營(yíng)。娛樂(lè)風(fēng)洞
是一種空中懸浮裝置,在一個(gè)特定的空間內(nèi)人工制造和控制氣流,游客只要穿上特制的
可改變受風(fēng)面積(游客在垂直風(fēng)力方向的投影面積)的飛行服跳入飛行區(qū),即可通過(guò)改
變受風(fēng)面積來(lái)實(shí)現(xiàn)向上、向下運(yùn)動(dòng)或懸浮?,F(xiàn)有一豎直圓柱形風(fēng)洞,風(fēng)機(jī)通過(guò)洞口向風(fēng)
洞內(nèi)''吹氣",產(chǎn)生豎直向上、速度恒定的氣流。某時(shí)刻,有一質(zhì)量為,”的游客恰好在風(fēng)
洞內(nèi)懸浮,已知?dú)饬髅芏葹橄?,游客受風(fēng)面積為S,重力加速度為g,假設(shè)氣流吹到人
身上后速度變?yōu)榱?,則氣流速度大小為()
12mg
D.
二、多選題
9.匕兩束單色光的波長(zhǎng)分別為乙和乙,通過(guò)相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置得到如圖所示
A.若照射同一種金屬均有光電子逸出,則光電子最大初動(dòng)能與?>£。
B.射向同一雙縫干涉裝置,其干涉條紋間距色,>0,
C.在水中的傳播速度匕<%
D.光子動(dòng)量%<%
10.如圖所示,一開(kāi)口豎直向下導(dǎo)熱良好的玻璃管用水銀柱封閉一定質(zhì)量的空氣。水銀
柱長(zhǎng)度為15cm,下端剛好與玻璃管溢出口平齊;被封閉的空氣柱長(zhǎng)度為30cm。此時(shí)周
圍環(huán)境溫度為27。。,大氣壓強(qiáng)為75cmHg?,F(xiàn)將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)至開(kāi)口豎直向上(水銀
沒(méi)溢出玻璃管),然后再加熱至23PC。下列說(shuō)法正確的是()
A.玻璃管剛好旋轉(zhuǎn)至開(kāi)口向上時(shí)管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為20cm
B.玻璃管剛好旋轉(zhuǎn)至開(kāi)口向上時(shí)管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為25cm
C.將玻璃管加熱至23PC時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為33.6cm
試卷第4頁(yè),共10頁(yè)
D.將玻璃管加熱至231。(2時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為36cm
11.“離心軌道演示儀”(如圖甲所示)是演示物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)儀器,
其軌道主要由主軌長(zhǎng)道、軌道圓和輔軌長(zhǎng)道三部分組成,主軌長(zhǎng)道長(zhǎng)度約為軌道圓半徑
R的6倍。將主軌長(zhǎng)道壓制成水平狀態(tài)后,軌道側(cè)視示意圖如圖乙所示??臻g中存在水
平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)(未畫(huà)出),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為6=且整。現(xiàn)在主軌長(zhǎng)道上的一點(diǎn)A
q
靜止釋放一電荷量為4、質(zhì)量為,〃的絕緣小球,小球沿主軌長(zhǎng)道向右運(yùn)動(dòng),從B點(diǎn)進(jìn)入
軌道圓,若不計(jì)一切摩擦,重力加速度為g,則小球再次通過(guò)最低點(diǎn)之前()
乙
A.小球上升到與圓心等高處時(shí),其動(dòng)能最大
B.小球上升到軌道圓最高處時(shí),其機(jī)械能最大
C.若AB間距離為述R,小球恰好不脫離軌道
3
D.若小球不脫離軌道,小球?qū)壍赖淖畲髩毫Υ笮】赡転?,監(jiān)
12.如圖所示,水平面內(nèi)有兩根間距為d的光滑平行導(dǎo)軌,右端接有電容為C的電容器。
一質(zhì)量為根的導(dǎo)體棒固定于導(dǎo)軌上某處,輕繩一端連接導(dǎo)體棒,另一端繞過(guò)定滑輪下掛
一質(zhì)量為M的物塊。由靜止釋放導(dǎo)體棒,物塊下落從而牽引著導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)??臻g
中存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,不計(jì)導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻,
忽略繩與定滑輪間的摩擦。若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電容器未被擊穿,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接
觸良好并保持垂直,重力加速度為g,則在物塊由靜止下落高度為力的過(guò)程中()
□
A.物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)
B.物塊與導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于導(dǎo)體棒克服安培力做的功
C.輕繩的拉力大小為幽絲絲fl
M+m+B2d2C
D.電容器增加的電荷量為工*C
三、實(shí)驗(yàn)題
13.某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)操作
①掛上托盤和祛碼,調(diào)整木板的傾角,使質(zhì)量為M的小車沿木板勻速下滑;
②取下托盤和祛碼,測(cè)出其總質(zhì)量為m,讓小車沿木板下滑。設(shè)小車受到的合外力為F,
通過(guò)計(jì)算機(jī)可得到小車與位移傳感器的距離隨時(shí)間變化的XT圖像,并求出小車的加速
度
③改變祛碼質(zhì)量和木板的傾角,重復(fù)步驟①②,可得到多組“、F的數(shù)據(jù),并繪制a-F
圖像。
(1)下列說(shuō)法正確的是
A.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前需要先補(bǔ)償阻力
B.調(diào)整滑輪高度使細(xì)線與木板平行
C.本實(shí)驗(yàn)需要滿足Mm
D.本實(shí)驗(yàn)將托盤和祛碼的總重力mg的大小作為小車受到的合外力F的大小
(2)若測(cè)量質(zhì)量時(shí)未考慮托盤的質(zhì)量,僅將祛碼質(zhì)量記為⑶則繪制出的尸圖像應(yīng)
該是圖乙中的(選填"I”或"II”或“IH”);
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(3)某段時(shí)間內(nèi)小車的XT圖像如圖丙所示,根據(jù)圖像可得小車的加速度大小為
丙
14.某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn):
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,/如圖甲所示,
(2)該小組測(cè)量金屬絲段(約為6Q)的電阻時(shí),可供選擇的儀器如下:
①電流表A1(量程200mA,內(nèi)阻約為4復(fù))
②電流表A2(量程50mA,內(nèi)阻為150)
③滑動(dòng)變阻器用(0-1000Q)
④滑動(dòng)變阻器R?(0~10Q)
⑤電源(電動(dòng)勢(shì)L5V,內(nèi)阻約為0.5C)
⑥開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,為了便于調(diào)節(jié),實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,滑動(dòng)變阻器
應(yīng)選擇(選填“凡”或"R?"),圖乙中電表a為電流表(選填"A1”或"A?”);
(3)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,在答題卡上將實(shí)物圖連接成完整電路()
(4)閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,記錄A1、A?的讀數(shù)乙、12,得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);以
八為縱軸、乙為橫軸,作出相應(yīng)圖像如圖丙所示,若圖像的斜率為電流表Aa內(nèi)阻
為r,測(cè)得金屬絲連入電路的長(zhǎng)度為L(zhǎng)則金屬絲電阻率夕=(用ad、L、r表
示)。
四、解答題
15.某小轎車雨刮器自動(dòng)控制裝置的主要部件是雨量傳感器,雨量傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所
示。傳感器的光學(xué)元件MNQP緊貼在前擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面,其折射率與擋風(fēng)玻璃相同,
光學(xué)元件的MMPQ邊分別與擋風(fēng)玻璃表面垂直,MN、PQ的長(zhǎng)度均為3.4cm,MP的
長(zhǎng)度為2J5cm,擋風(fēng)玻璃的厚度為0.8cm。當(dāng)擋風(fēng)玻璃外表面處于干燥狀態(tài)時(shí),紅外發(fā)
射管發(fā)出一細(xì)束紅外線從MN中點(diǎn)射向擋風(fēng)玻璃,紅外線恰好在擋風(fēng)玻璃的外表面發(fā)生
全反射后射向PQ中點(diǎn),最終被紅外接收管接收;當(dāng)擋風(fēng)玻璃外表面有雨滴時(shí),入射到
擋風(fēng)玻璃的紅外線不能發(fā)生全反射,導(dǎo)致接收管接收的紅外線變?nèi)?,從而自?dòng)控制雨刮
的轉(zhuǎn)動(dòng)。
(1)求擋風(fēng)玻璃和光學(xué)元件的折射率〃;
(2)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷在圖中紅外發(fā)射管應(yīng)該在。還是在〃位置?紅外接收管應(yīng)該在c
還是在d位置?請(qǐng)畫(huà)出當(dāng)擋風(fēng)玻璃外表面處于干燥狀態(tài)時(shí),紅外線在擋風(fēng)玻璃和光學(xué)元
件中傳播的光路圖。
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外表面前擋風(fēng)玻璃JL
16.人類太空探測(cè)計(jì)劃旨在探測(cè)恒星亮度以尋找適合人類居住的宜居行星.在某次探測(cè)
中發(fā)現(xiàn)距地球數(shù)光年處有一顆相對(duì)太陽(yáng)靜止的質(zhì)量為M的恒星A,將恒星A視為黑體,
根據(jù)斯特藩-玻爾茲曼定律:一個(gè)黑體表面單位面積輻射出的功率與黑體本身的熱力學(xué)
溫度T的四次方成正比,即黑體表面單位面積輻射出的功率為bT4(其中。為常數(shù)),A
的表面溫度為4,地球上正對(duì)A的單位面積接收到A輻射出的功率為已知A在地
球軌道平面上,地球公轉(zhuǎn)半徑為4,一年內(nèi)地球上的觀測(cè)者測(cè)得地球與A的連線之間
的最大夾角為夕(角夕很小,可認(rèn)為sin8ytan8ve)。恒星A有一顆繞它做勻速圓周
運(yùn)動(dòng)的行星B,該行星也可視為黑體,其表面的溫度保持為工,恒星A射向行星B的
光可看作平行光。已知引力常量為G,求:
(1)恒星A的半徑尺\(yùn);
(2)行星B的運(yùn)動(dòng)周期
17.在如圖所示的空間直角坐標(biāo)系中,),0z平面左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿z軸正方向,右側(cè)勻強(qiáng)
磁場(chǎng)沿y軸正方向,左、右兩側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8;yOz平面右側(cè)還有沿),
軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。空間中坐標(biāo)為(-乩得,0)的M點(diǎn)有一粒子源,粒子源發(fā)射粒子
的初速度方向均沿xO),平面,與x軸正方向的夾角為30。。其中初速度為%(未知)的
粒子恰好不能到達(dá)),0z平面右側(cè),初速度為|%的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與xOz平面相切。
己知粒子源發(fā)射的所有粒子的質(zhì)量均為機(jī),電荷量均為+4。不計(jì)粒子的重力。求:
(1)初速度%的大??;
(2)初速度為g%的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與xOz平面切點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)初速度為g%的粒子前兩次經(jīng)過(guò)yOz平面的交點(diǎn)間的距離;
(4)初速度為g%的粒子第〃次在),Oz平面左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小。
18.如圖所示,P為固定的豎直擋板,質(zhì)量為25的長(zhǎng)木板A靜置于光滑水平面上(A
的上表面略低于擋板P下端),質(zhì)量為用的小物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度%從
A的左端向右滑上A的上表面,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間A、B第一次達(dá)到共同速度,此時(shí)B恰
好未從A上滑落,然后物塊B與長(zhǎng)木板A一起向右運(yùn)動(dòng),在f=0時(shí)刻,物塊B與擋板
P發(fā)生了第一次碰撞,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間物塊B與長(zhǎng)木板A第二次達(dá)到共同速度,之后物
塊B與擋板P發(fā)生了很多次碰撞,最終在,=%(未知)時(shí)恰好相對(duì)地面靜止。已知A、
B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,重力加速度為g,物塊與擋板P發(fā)生碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失且碰
撞時(shí)間極短,求:
(1)木板A的長(zhǎng)度;
(2)A、B第二次達(dá)到共同速度時(shí)B離A左端的距離;
(3)。~%時(shí)間內(nèi)B經(jīng)過(guò)的路程;
(4)的值。
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參考答案:
1.A
【詳解】A.根據(jù)核反應(yīng)方程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可知X的質(zhì)量數(shù)為1,質(zhì)子數(shù)為0,
即X為中子,故A正確;
B.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能與入射光的頻率和逸出功有關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.天然放射產(chǎn)生的三種射線中,穿透能力最強(qiáng)的是/射線,故C錯(cuò)誤;
D.由玻爾理論可知,氫原子的核外電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,
同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小,故D錯(cuò)誤;
故選Ao
2.D
【詳解】A.狀態(tài)。與狀態(tài)6的溫度相同,則內(nèi)能相同,故A錯(cuò)誤;
B.狀態(tài)a到狀態(tài)6溫度不變,壓強(qiáng)增大,則體積減小,所以在狀態(tài)。的密集程度小于在狀
態(tài)6的密集程度,故B錯(cuò)誤:
C.在a―8過(guò)程中,體積減小,外界對(duì)氣體做功為
以=%(『以)
在bfc過(guò)程中,壓強(qiáng)不變,溫度升高,則體積增大,外界對(duì)氣體做功為
股=-?!ǎㄘ?匕)
在過(guò)程,體積不變,則有
由于"4〃<外,所以有
卬=%+%<0
即在過(guò)程中,外界對(duì)氣體做的總功為負(fù)功,故C錯(cuò)誤;
D.由狀態(tài)a經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程后再回到狀態(tài)”的過(guò)程中,AU=0,由熱力學(xué)第一定律AU=W+。
可知
0>0
則由狀態(tài)a經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程后再回到狀態(tài)a的過(guò)程中,氣體從外界吸熱,故D正確。
故選D。
3.D
答案第1頁(yè),共20頁(yè)
【詳解】根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,豎直向上運(yùn)動(dòng)到同一水平線上時(shí),乙小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
2
甲小球到達(dá)的最高點(diǎn)高度為
甲小球下落的高度為
故該位置距離拋出點(diǎn)的高度為
h"=h-h'=
o
故選Do
4.C
【詳解】根據(jù)波形圖像可得波長(zhǎng)
A=4m
根據(jù)振動(dòng)圖像可得周期
r=2s
兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離
AI1,
Ax=Im=—z
4
根據(jù)振動(dòng)和波動(dòng)之間的關(guān)系,則另一質(zhì)點(diǎn)相對(duì)該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)延遲!7,或者提前!丁,如圖
44
故選C。
5.A
【詳解】如下圖所示為風(fēng)箏受力示意圖,風(fēng)力為尸時(shí),重力為G,拉線拉力為B;當(dāng)風(fēng)力
變大為B時(shí),重力不變,拉線拉力變?yōu)槭噶咳切稳鐖D所示,風(fēng)箏懸停在空中,可得
風(fēng)箏所受的合力為零,保持不變,拉線拉力變大,拉線對(duì)風(fēng)箏的拉力與水平方向的夾角a
答案第2頁(yè),共20頁(yè)
變大,設(shè)拉線長(zhǎng)為L(zhǎng),則風(fēng)箏距地面高度為
h=Lsma
則風(fēng)箏距離地面的高度變大。
故選A。
設(shè)原線圈兩端電壓為a,副線圈兩端電壓為02,又因?yàn)槔硐胱儔浩髟本€圈的功率相等,
有
U:_%
生=血
U2n2
整理有
用+凡=圖(6+&)
電源的電壓輸出為"=3O0sinlOOR(V),因?yàn)殡娏鞅砗碗妷罕頊y(cè)量的為有效值,電源的有
限值為30V,電流表的示數(shù)為
答案第3頁(yè),共20頁(yè)
.=1.0A
K+&+R,
原線圈兩端電壓的有效值為
U甫=%-區(qū)
電壓表測(cè)量的是副線圈兩端的電壓,即
02有%
整理有
L=iov
故AB錯(cuò)誤;
C.當(dāng)滑片P從a向人緩慢滑動(dòng)過(guò)程中,其電阻的阻值減小,根據(jù)電流規(guī)律可知,其總電阻
減小,結(jié)合之前的分析可知,其電流將增加,即流過(guò)電阻4的電流變大,根據(jù)
P=FR
可知,電阻q不變,電流變大,所以功率變大,故C項(xiàng)正確;
D.由之前的分析,電路圖等效為
/、2
R;+R;=九(&+&)=20C
\n2J
當(dāng)滑片在〃端時(shí),其等效電阻為
、2
&=弭Ra=4C
可以將電阻飛與電源放在一起,等效成新電源,其副線圈輸出功率變?yōu)樾码娫吹妮敵龉β?
有電源的輸出功率的規(guī)律可知,當(dāng)?shù)刃щ娮璧扔谛码娫吹膬?nèi)阻時(shí),即等效電阻為10。時(shí),其
輸出功率最大,所以在滑片從。向〃緩慢滑的過(guò)程中,其副線圈的輸出功率先增大,后減小,
答案第4頁(yè),共20頁(yè)
故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故D項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選C。
7.B
【詳解】過(guò)。點(diǎn)做平面ABC的垂線。。,如圖所示
由幾何關(guān)系可得
OC=—asin60°=a
33
OC6卜指
sin,=----=——?cos6,=vl-sm”=——
a33
根據(jù)點(diǎn)電荷M恰好可以靜止在拉點(diǎn),設(shè)點(diǎn)電荷M的電荷量。,可得
3空紜os6="?g
a
代入數(shù)據(jù),解得
\j6kq
把該點(diǎn)電荷M從。點(diǎn)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處,電場(chǎng)力做功為W,即。點(diǎn)處的電勢(shì)能為W,由公式
。居
q
可得。點(diǎn)處的電勢(shì)為
EpWRkqW
(p=--=—=-----=
QQmga'
故選B。
8.C
【詳解】在加時(shí)間內(nèi)吹到人體的氣體質(zhì)量為
Aw=pSvAt
設(shè)人對(duì)氣流的力大小為尸,則對(duì)此段氣體由動(dòng)量定理有
答案第5頁(yè),共20頁(yè)
-F-Ar=O-A/?z-v
由牛頓第三定律,風(fēng)給人的力大小為
F'=F
人受力平衡。所以
F=mg
解得
故選C。
9.BD
【詳解】在相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置的條件下,光的波長(zhǎng)越長(zhǎng),其衍射現(xiàn)象越顯著。從圖中
可知光束a的衍射現(xiàn)象比光束b更加顯著,可知A,>4,。
A.當(dāng)光子照射到金屬上,產(chǎn)生光電子的逸出時(shí),根據(jù)光電效應(yīng)方程有,光電子的最大初動(dòng)
能
弓=s-W0=hv-W0=h^--W0
對(duì)于同種金屬,其逸出功也相同,光子波長(zhǎng)越長(zhǎng),光子能量越小,光電子的最大初動(dòng)能越
小,所以EMVEQ,故A錯(cuò)誤。
B.對(duì)于同一雙縫干涉裝置,光束波長(zhǎng)越長(zhǎng),干涉條紋間距越大,故B正確。
C.波長(zhǎng)越長(zhǎng),在水中的折射率越小,即在水中乙<%,由〃=£,可知%>%,故C錯(cuò)誤。
V
D.光子動(dòng)量夕=”,波長(zhǎng)越長(zhǎng),光子動(dòng)量越小,所以凡<%,故D正確。
故選BDo
10.AD
【詳解】AB.設(shè)玻璃管橫截面積為S,則倒置時(shí)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P-由平衡條件可知
P、S+pShg=p<S
解得
Pi=60cmHg
管內(nèi)氣柱體積為
答案第6頁(yè),共20頁(yè)
將玻璃管緩慢倒置過(guò)來(lái),穩(wěn)定后管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為小,由平衡條件得
p2S=puS+pShg
p2=90cmHg
設(shè)此時(shí)管內(nèi)氣體氣柱長(zhǎng)度為生,則
V2=h2S
根據(jù)玻意耳定律可得
=2匕
h,=20cm
故A正確,B錯(cuò)誤;
CD.假設(shè)加熱過(guò)程中,水銀未溢出。將玻璃管加熱至23PC的過(guò)程中管內(nèi)氣體為等壓變換,
玻璃管氣柱高度為〃3,則
匕=修
由蓋一呂薩克定律得
由單位換算
7]=300K,7;=504K
%=33.6cm>30cm
故有部分水銀溢出,此種結(jié)果不符合題意,需要舍棄。
設(shè)水銀溢出后,水銀柱高度為/?',則
Pgh'S+puS=p3s
設(shè)溫度加熱到£時(shí),水銀柱上端正好與溢出口平齊且不溢出,則由蓋一呂薩克定律得
答案第7頁(yè),共20頁(yè)
及=匕
解得
T、=450K
水銀柱上端正好與溢出口平齊后再繼續(xù)加熱到A=504K,則
p2Sh}_piS(L-h')
T2
聯(lián)立以上方程,解得
=9cm
則空氣柱長(zhǎng)度為
%=L-h'=36cm
故C錯(cuò)誤,D正確。
故選ADo
11.CD
【詳解】A.使用等效場(chǎng)的觀點(diǎn),將重力場(chǎng)和電場(chǎng)等效的看作一個(gè)場(chǎng),結(jié)合平行四邊形法則
可得等效重力加速度為
m
設(shè)等效場(chǎng)對(duì)物體的力與豎直方向的夾角為仇如圖所示
tan0=—=73
mg
解得
。=60
由''等效重力”可知,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到BC間且與圓心連線與豎直方向夾角為60時(shí),小球的速
答案第8頁(yè),共20頁(yè)
度最大,動(dòng)能最大,故A錯(cuò)誤;
B.小球在軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,能量守恒,小球在與圓心等高且在圓弧右側(cè)的位置電勢(shì)能最
小,所以小球在該點(diǎn)的機(jī)械能最大,故B錯(cuò)誤;
C.設(shè)釋放點(diǎn)A到8的距離為L(zhǎng)時(shí),小球恰好不脫離圓軌道;圖中。點(diǎn)與圓心連線與圓相交
的點(diǎn)M點(diǎn)即為“等效重力”中的最高點(diǎn),小球恰好不脫離圓軌道,電場(chǎng)力與重力的合力剛好
提供向心力,則有
IX
解得
VM=A/2^
從開(kāi)始釋放小球到M點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理可得
qE(L-/?sin60°)-mgR(l+cos60°)=g
解得
L=-R
3
故C正確;
D.若小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大,對(duì)軌道的壓力最大,從4到
。的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理,有
qE(L+/?sin60°)-ntgR(l-cos60°)=Jmvj,
解得
vD=ViO
在。點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律,有
FN-麻丫=m
R
解得
若小球不做完整的圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與MQ連線垂直時(shí)如圖中的尸點(diǎn),接下來(lái)將沿著
軌道返回,此時(shí)也未脫離軌道,該過(guò)程在。點(diǎn)速度有最大值,對(duì)軌道的壓力也為最大值,
從尸到。點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理,有
答案第9頁(yè),共20頁(yè)
,咫[(R+Rsin60)-(/?-/?cos60)]+gE(Rcos30-/?cos60)=g〃?琛-0
解得
在。點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律,有
4-+(qE),=m^-
解得
F1=6mg
如果小球不能到達(dá)尸點(diǎn),則小球?qū)壍赖淖畲髩毫?huì)小于6,咫,所以小球?qū)壍赖淖畲髩?/p>
力大小可能為5,咫,故D正確。
故選CD。
12.BCD
【詳解】A.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
U=Bdv
電容器兩端電壓在加時(shí)間內(nèi)的變化量為
△U=Bd/Sv
在加時(shí)間內(nèi)電容器儲(chǔ)存的電荷量的變化量為
\Q=C\U
則回路中的電流為
/="
導(dǎo)體棒所受安培力為
F=BId
根據(jù)牛頓第二定律可得
Mg—F=(M+m)a
聯(lián)立解得
”Mg
a~M+m+B2d2C
易知物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)能量守恒可知物塊與導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于導(dǎo)體棒克服安培力做的功。
故B正確;
答案第10頁(yè),共20頁(yè)
C.對(duì)物塊受力分析,由牛頓第二定律可知
Mg-T=Ma
解得
Mg(m+B2d2C)
-M+m+B'd2C
故C正確;
D.電容器增加的電荷量為
△Q=CBd\v
又
v2=2ah
解得
sfII2Mgh
^Q-CBdA-------R?
+m+B-d-C
故D正確。
故選BCD。
13.BD/DBI2.1
【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)的原理是有托盤和祛碼時(shí)小車做勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,撤去托盤和
祛碼,小車所受的合力就為托盤和祛碼的重力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,本實(shí)驗(yàn)不需要平衡摩擦
力,不需要滿足M-m,為保證小車所受的合力平行木板方向,需要調(diào)整滑輪高度使細(xì)線
與木板平行。
故選BD。
(2)⑵根據(jù)牛頓第二定律
F=Ma
整理可得
a=—F
M
設(shè)托盤質(zhì)量為小,,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得
1,.1
a(m+%)=m
MMM
可知僅將祛碼質(zhì)量記為機(jī),則繪制出的〃-尸圖像應(yīng)該是圖乙中的I;
(3)[3]根據(jù)圖像可知,給出的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)中,相鄰點(diǎn)之間的時(shí)間間隔均為
答案第11頁(yè),共20頁(yè)
T=0.30s-0.20s=0.20s-0.10s=0.Is
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有
\x=aT2
其中
\x=(38.20-25.20)x10-2m-(49.10-38.20)x10-2m=2.1x10-2m
解得
62=2.1m/s2
Ttd2kr
2.500或2.499、2.501見(jiàn)詳解
4(1
【詳解】(1)[1]金屬絲的直徑
2nim+50.0x0.01mm=2.5(X)mm
(2)[2]分壓式接法中滑動(dòng)變阻器總阻值應(yīng)與待測(cè)電阻阻值接近,故選
[3屹電流表通過(guò)的電流值大于a電流表,故。為A?。
(3)[4]實(shí)物圖連接如下
(4)[5]由電路知識(shí)可得
解得
結(jié)合圖像有
解得
答案第12頁(yè),共20頁(yè)
由R=g可得
RSncPkr
P~~~4(1-k)L
15.(1)1.5;(2)紅外發(fā)射管不能在。位置向MN中點(diǎn)發(fā)射紅外線,則紅外發(fā)射管在匕位
置向MN中點(diǎn)發(fā)射紅外線,紅外接收管是在c位置,大致光路圖如圖所示
【詳解】(1)如圖,光線剛好全反射
擋風(fēng)玻璃和光學(xué)元件的折射率為
(2)紅外發(fā)射管如果是在“位置向MN中點(diǎn)發(fā)射紅外線,如圖
由折射率公式
答案第13頁(yè),共20頁(yè)
sinp
sina
解得
sin^=nsina=^y->l
所以紅外發(fā)射管不能在a位置向MN中點(diǎn)發(fā)射紅外線,則紅外發(fā)射管在6位置向MN中點(diǎn)發(fā)
射紅外線,紅外接收管是在c位置,大致光路圖如圖所示
【詳解】(1)根據(jù)題意可得恒星A與地球的位置關(guān)系如下圖
4=4/&b7;;
由于恒星A距地球數(shù)光年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑,因此可認(rèn)為一年內(nèi)恒星A與
地球的距離大小不變,設(shè)該距離為3根據(jù)題意,由幾何知識(shí)可得
R。-R=2R、
t,a0n——00
22
故地球上正對(duì)A的單位面積接收到A輻射出的功率為
4萬(wàn)爐
解得
3
8
T-e
答案第14頁(yè),共20頁(yè)
(2)設(shè)行星B的半徑為廠,軌道半徑為R,由于恒星A射向行星B的光可看作平行光,則
行星B接收到的來(lái)自恒星A的輻射總功率為
P=、?4戶
1xMR?
行星B輻射出的總功率為
P2-4萬(wàn),
由于行星B溫度恒定,因此行星B接收到的來(lái)自恒星A的輻射總功率與自身輻射出的總功
率相等,即
聯(lián)合解得
R=
行星B繞恒星A做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得
3
4TR34謁〃
GMT
GMT:eH
17.(1)(2)(見(jiàn)d,0,Q也-咐d);(3)“12+M;(4)
3m442
V=翌“4〃-5)2+3(〃=2,3,4,)
2mv
【詳解】(1)初速度為%的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸相切,如圖所示
N+&cos60=d
Bqv0=m^
答案第15頁(yè),共20頁(yè)
聯(lián)立求得
2Bqd
%二,
3
(2)初速度為5%的粒子在),0z平面左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)
3弓%/
Bq-v=m-^--
ZQK->
求得
R2=d
如圖所示
由幾何關(guān)系知,粒子第一次到達(dá)y軸時(shí)的速度與x軸正方向成30角斜向下,此時(shí)將粒子的
速度分解,平行于x軸的分速度
3超Bqd
匕=5%c°s3。=H
平行于y軸的分速度
3..Bqd
T/sm3。工
在),Oz平面右側(cè)沿),軸方向,在電場(chǎng)力作用下先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)xOz平面沿y軸方
向速度為零,有
Vy兀(1
2116
7cm
ti=-----
1ABq
在垂直y方向,在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
2
mvx
Bqv、X
答案第16頁(yè),共20頁(yè)
7=*
粒子與xOz平面相切時(shí),對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)
x=&sin45=~~~^
nn(2>^-\/6)
z=R3-R3COS45=---------a
即切點(diǎn)坐標(biāo)為(如乩o,必5二?4);
44
(3)粒子第一次經(jīng)過(guò)yOz平面時(shí)的),軸坐標(biāo)為,=烏,粒子從與平面xOz平面相切到第
16
二次與yOz平面相交用時(shí)為與,有
粒子沿y軸方向所受電場(chǎng)力不變,加速度不變,第二次與)0z平面相交時(shí)的y軸坐標(biāo)為
?加(1
22
L=A/(27?,)+(Ay)=y42+/
3
(4)初速度為]%的粒子在yOz平面右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為
3_2B2q2d
2
4Tim
3
初速度為;%的粒子第2次剛進(jìn)入yOz平面左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)沿y軸方向的速度大小為
3Bqd
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