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文檔簡介
2024年高考考前押題密卷
高三物理
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如
需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫
在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回
一、選擇題:本題共10小題,在每小題給出的四個選項中,第1~7題只有一項符合題目要求,每
小題4分,共28分,第8~10題有多項符合題目要求,每小題5分,共15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5分,選對但不全的得3分,有選錯的得
0分。
1.如圖所示為氫原子的能級圖,現(xiàn)利用某種光照射大量處于基態(tài)的氫原子,再利用氫原子輻射的不
同頻率的光分別照射同一逸出功為2.29eV的金屬板,發(fā)現(xiàn)只有兩種光能發(fā)生光電效應(yīng),已知普朗克
常數(shù)為//=6.6X10-34J.S。下列說法正確的是()
nE/eV
oo--------------------0
2---------------------3.40
1---------------------13.6
A.氫原子輻射6種不同頻率的光
B.照射氫原子的光一個光子的能量為12.09eV
C.增強(qiáng)其它輻射光的強(qiáng)度,也可使金屬板發(fā)生光電效應(yīng)
D.用頻率為□=2.2xlO^Hz的光照射處于基態(tài)的氫原子可使其電離
2.在一條平直公路上,甲、乙兩輛汽車從0時刻開始的位移一時間圖像如圖所示,甲的圖像為拋物
線,乙的圖像為傾斜直線。已知甲的加速度大小為。=第,再根據(jù)圖中所提供的其他信息,下列說
法正確的是()
X
o\K彳
A.%時刻甲的速度等于乙的速度B.甲、乙在0時刻處在同一地點(diǎn)
C.甲的初速度不為0D.甲的圖像在T時刻的切線與乙的圖像平行
3.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為%=2m和x,=6m,圖
乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時刻開始計時的振動圖像,下列說法正確的是()
伊m儼m
2\4,810Gm^124\6/810/7s
甲乙
A.r=ls時,質(zhì)點(diǎn)a的位移沿y軸正向
B.f=ls時,質(zhì)點(diǎn)a的加速度方向與速度方向相同
C.該波沿?zé)o軸的負(fù)方向傳播,波速為0.5m/s
D.質(zhì)點(diǎn)。經(jīng)過4s振動的路程為1m
4.如圖所示,輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上,懸掛衣服的衣架鉤是光滑的,掛于
繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()
B.,>a=a
c.若兩桿間距離d不變,上下移動繩子結(jié)點(diǎn),%、為變化
D.若兩桿間距離d減小,繩子拉力減小
5.如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的氣缸豎直放置,氣缸內(nèi)用輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞
可沿氣缸無摩擦滑動,現(xiàn)往活塞上緩慢增加砂子,當(dāng)砂子的質(zhì)量為叫時,活塞下降的高度為儲此
過程中氣體向外放出的熱量為01,繼續(xù)緩慢添加砂子,當(dāng)砂子的質(zhì)量為也時,活塞又下降了高度力,
此過程中氣體向外放出的熱量為。2,整個過程中環(huán)境的氣壓和溫度均保持不變。關(guān)于上述各量的關(guān)
系,下列說法正確的是()
A.m2=2mlB.m2>2mAC.Q=QD.Qx=2Q2
6.如圖所示,半徑為R的半圓形光滑管道ACB固定在豎直平面內(nèi)。在一平行于紙面的恒力尸(未
畫出)作用下,質(zhì)量為優(yōu)的小球從A端靜止釋放后,恰能到達(dá)最低點(diǎn)C;從2端靜止釋放后,到達(dá)
C點(diǎn)時,管道受到的壓力為10〃際。則F的大小為()
A
C
A.mgB.s[lmgC.-J^mgD.亞mg
7.如圖所示,在以半徑為R和2R的同心圓為邊界的區(qū)域中,有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8、方向垂直紙
面向里的勻強(qiáng)磁場。在圓心。處有一粒子源(圖中未畫出),在紙面內(nèi)沿各個方向發(fā)射出比荷為"的
m
帶負(fù)電的粒子,粒子的速率分布連續(xù),忽略粒子所受重力和粒子間的相互作用力,已知$山37。=0.6,
cos370=0.8o若所有的粒子都不能射出磁場,則下列說法正確的是()
、中xXX/
一一—―
粒子速度的最大值為文
A.
m
粒子速度的最大值為學(xué)
B.
4m
C.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,其在磁場中運(yùn)動的時間為畸(不考慮粒子再次進(jìn)入
磁場的情況)
4兀m
D.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,其在磁場中運(yùn)動的時間為麗(不考慮粒子再次進(jìn)入磁
場的情況)
8.2022年10月9日,我國綜合性太陽探測衛(wèi)星"夸父一號"成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了對太陽探測的跨越式
突破。"夸父一號"衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,距地面高度約為720km,運(yùn)行一圈所用時間約為100
分鐘。如圖所示,為了隨時跟蹤和觀測太陽的活動,"夸父一號"在隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中,需
要其軌道平面始終與太陽保持固定的取向,使太陽光能照射到"夸父一號",下列說法正確的是()
A."夸父一號"的運(yùn)行軌道平面平均每天轉(zhuǎn)動的角度約為r
B."夸父一號"繞地球做圓周運(yùn)動的速度大于7.9km/s
C."夸父一號"繞地球做圓周運(yùn)動的向心加速度小于地球表面的重力加速度
D.由題干信息,根據(jù)開普勒第三定律,可求出日地間平均距離
9.如圖所示是磁吸基座無線充電器,當(dāng)送電線圈通入M=22O0sinlOO;rt(V)的交流電源后,手機(jī)上
的受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,手機(jī)即進(jìn)入"無線超充模式"。若手機(jī)"超充模式”下的充電電壓為20V,充
電電流為5A,充電基座送電線圈接有理想電流表,受電線圈接有電阻R=0.4。,線圈電阻不計且充
電過程中不計一切能量損失,則()
交
流
電
源
A.電流表的示數(shù)為0.5A
B.此無線充電器的耗電功率是100W
C.送電線圈與受電線圈的匝數(shù)比為10:1
D.若此手機(jī)的電池容量為5000mAh,則超充模式下的充電時間為75分鐘
10.如圖所示,以豎直向上為z軸建立。-孫z坐標(biāo)系,空間中存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)電場
的電場強(qiáng)度方向沿著Z軸正向,大小為E,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,方向未知。現(xiàn)有一個質(zhì)量
為機(jī)、電荷量為q=W的帶正電的小球恰好從。點(diǎn)沿y軸正方向以速度v做勻速直線運(yùn)動,g為重
力加速度,下列說法正確的是()
A.勻強(qiáng)磁場的方向一定沿y軸正方向
B.若£的方向改為沿X軸正方向,則改變磁場方向,可使小球仍做勻速直線運(yùn)動,磁感應(yīng)強(qiáng)度
大小可能為叵
V
2
C.若撤去電場,小球運(yùn)動的最低點(diǎn)z坐標(biāo)為z=-2^E
D.若撤去電場,小球第一次返回到平面的可能坐標(biāo)為(乎一,網(wǎng)過)
B-gBg
二、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共15分。
11.某同學(xué)為了測量固體藥物的體積,設(shè)計了如圖甲所示的測量裝置(裝置密封性良好)。
要測量步驟如下:
①把待測藥物放進(jìn)注射器內(nèi);
②把注射器活塞推至適當(dāng)位置,然后將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)連接;
③移動活塞,記錄注射器的刻度值V,以及氣體壓強(qiáng)值p;
④重復(fù)上述步驟③,多次測量;
⑤根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出圖像,并利用圖像計算藥物體積。
(1)在操作步驟③中,(選填"緩慢""快速"或"以任意速度")移動活塞。
⑵在操作步驟⑤中,為了得到直線圖像縱坐標(biāo)是匕則橫坐標(biāo)應(yīng)該選用一(選填"p號”或
°2")。
⑶選擇合適的坐標(biāo)后,該同學(xué)通過描點(diǎn)作圖,得到的直線圖像如圖乙所示,其延長線分別交橫、縱
坐標(biāo)于服b,則待測藥物的體積為(用題目中已知量表示)。
⑷由于壓強(qiáng)傳感器和注射器連接處軟管存在一定容積,由此造成的測量值比真實(shí)值_____(選填"偏
大""偏小"或"相同")。
12.小朗同學(xué)要將一滿偏電流為500HA的微安表G改裝為毫安表。他先測量出微安表G的電阻,
然后對微安表進(jìn)行改裝,最后再利用一標(biāo)準(zhǔn)電流表,對改裝后的毫安表進(jìn)行檢測。
圖(c)
⑴為測量出微安表G的電阻,小朗同學(xué)設(shè)計了如圖(a)所示電路,器材如下:
A.電源Ei(電動勢L5V,內(nèi)阻很?。?/p>
B.電源E2(電動勢6QV,內(nèi)阻很小)
C.滑動變阻器尺(阻值0~2000Q)
D.滑動變阻器Rh(阻值0~15000Q)
E.電阻箱上(阻值0~600Q)
F.開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干
為提高測量精度,電源E和滑動變阻器及應(yīng)該選擇。
A.電源Ei和滑動變阻器凡
B.電源E2和滑動變阻器及
C.電源Ei和滑動變阻器用
D.電源E2和滑動變阻器凡
(2)該實(shí)驗(yàn)操作的步驟有:
A.按圖(a)電路原理圖連接線路;
B.將R/的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)Si后調(diào)節(jié)R/的阻值,使毫安表G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;
C.保持以不變,再接通S2,調(diào)節(jié)電阻及,使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,讀出&的阻值
為400Q,即認(rèn)為&=&,用此方法測得電流表內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比(選填"偏大”
或"偏小"或"相等");
⑶若忽略實(shí)驗(yàn)的誤差,現(xiàn)通過并聯(lián)一個阻值為R=80Q的電阻把微安表改裝成為一個特定量程的毫安
表,則改裝的電表量程為mA;
⑷根據(jù)圖(b)所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為1.6mA時,改裝表的指
針位置如圖(c)所示,由此可以推測出改裝的電表量程不是預(yù)期值,改裝電流表的實(shí)際量程是—
mA;
(5)要達(dá)到(3)的預(yù)期目的,無論測得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測量,只需要將阻值為R的
電阻換為一個阻值為Q的電阻即可。
三、計算題:本題共3小題,共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫
出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.如圖所示為一半徑為R=6cm的透明半球體,尸。為半球體的直徑,。為半球體的球心.現(xiàn)有一
束激光垂直半球的平面射入半球體,入射點(diǎn)從尸點(diǎn)沿直徑方向緩慢向。點(diǎn)移動,發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射點(diǎn)
移動2cm后,才開始有光線從下方球冠射出,不考慮光線在半球體內(nèi)多次反射,求:
(1)該半球體的折射率為多少?
(2)當(dāng)該束激光入射點(diǎn)移動至距離球心為3cm位置入射,則其光線射出半球體的折射角的正弦值
為多少?
14.如圖所示為一套電磁阻尼裝置原理圖,在光滑水平地面上方存在著水平方向上的磁場,磁感應(yīng)
強(qiáng)度大小均為B=0.5T,磁場方向垂直于紙面向里、向外分區(qū)域交替排列,依次編號為區(qū)域1、2、
3、4...,磁場區(qū)域足夠多,每個區(qū)域的邊界均保持豎直,且各區(qū)域?qū)挾认嗟染鶠長=O.lm,現(xiàn)有一
個正方形線圈,邊長也為L=O」m,線圈匝數(shù)“=100,電阻R=10O,質(zhì)量為〃z=0.5kg,以初速度
%=10m/s向右滑入磁場區(qū)域,重力加速度g=lOm/s?。
(1)線圈從開始進(jìn)入?yún)^(qū)域1到剛要進(jìn)入?yún)^(qū)域2的過程中,求流經(jīng)線圈的電荷量;
(2)線圈從開始進(jìn)入?yún)^(qū)域1到剛要進(jìn)入?yún)^(qū)域2的過程中,求線圈產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)線圈從開始運(yùn)動到最終停止,求線框右側(cè)邊完整經(jīng)過的磁場個數(shù)。
1234
Xx|??XX;*?]XX
III
III
XXI??XX**IXX
15.如圖,間距為L=lm的U形金屬導(dǎo)軌,一端接有電阻為尺=0.1。的定值電阻,固定在高為〃=0.8m
的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為m=0.1kg的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良
好且始終與導(dǎo)軌垂直,接入電路的阻值均為R=0」。,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為〃=0](設(shè)最大
靜摩擦力等于滑動摩擦力),導(dǎo)體棒a距離導(dǎo)軌最右端距離為42.5m。整個空間存在豎直向下的勻
強(qiáng)磁場(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8=0.1T。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力尸=0.41\1拉導(dǎo)體棒a,
當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動到導(dǎo)軌最右端時,導(dǎo)體棒b剛要滑動,撤去憶導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌后落到水平地面
上。(重力加速度g取Kto/s"不計空氣阻力,不計其他電阻)求:
(1)導(dǎo)體棒a剛要離開導(dǎo)軌時的速度大小v;
(2)導(dǎo)體棒a由靜止運(yùn)動到導(dǎo)軌最右端的過程中,通過導(dǎo)體棒a的電荷量q以及導(dǎo)體棒a中產(chǎn)生的
焦耳熱2;
(3)設(shè)導(dǎo)體棒a與絕緣水平面發(fā)生碰撞前后,豎直方向速度大小不變,方向相反,碰撞過程中水平
方向所受摩擦力大小為豎直方向支持力的左倍(碰撞時間極短,重力沖量可忽略不計),=0.025,
請計算導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌后向右運(yùn)動的最大水平距離Zm?
2024年高考考前押題密卷
物理,全解全析
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如
需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫
在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回
一、選擇題:本題共10小題,在每小題給出的四個選項中,第1?7題只有一項符合題目要求,每
小題4分,共28分,第8?10題有多項符合題目要求,每小題5分,共15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5分,選對但不全的得3分,有選錯的得
0分。
1.如圖所示為氫原子的能級圖,現(xiàn)利用某種光照射大量處于基態(tài)的氫原子,再利用氫原子輻射的不
同頻率的光分別照射同一逸出功為2.29eV的金屬板,發(fā)現(xiàn)只有兩種光能發(fā)生光電效應(yīng),已知普朗克
常數(shù)為//=6.6X10-34J.S。下列說法正確的是()
nE/eV
oo--------------------0
2-3.40
1---------------------13.6
A.氫原子輻射6種不同頻率的光
B.照射氫原子的光一個光子的能量為12.09eV
C.增強(qiáng)其它輻射光的強(qiáng)度,也可使金屬板發(fā)生光電效應(yīng)
D.用頻率為□=2.2x10I5HZ的光照射處于基態(tài)的氫原子可使其電離
【答案】B
【詳解】AB.當(dāng)照射光的光子能量大于金屬板的逸出功時,便可發(fā)生光電效應(yīng),由于該金屬板的逸
出功為2.29eV,則可推知處于基態(tài)的氫原子吸收一個光子后躍遷到能級3,故照射光的光子能量等
于E3-g=12.09eV,氫原子可輻射3-1,2-1,3-2三種不同頻率的光,故A錯誤,B正確;C.能
否使金屬板發(fā)生光電效應(yīng),與照射光的頻率有關(guān),與光照強(qiáng)度無關(guān),故C錯誤;D.由于
/zy=9.1eV<13.6eV則用頻率為y=2.2xl()i5Hz的光照射處于基態(tài)的氫原子時,不會使其電離,故D
錯誤。故選B。
2.在一條平直公路上,甲、乙兩輛汽車從0時刻開始的位移一時間圖像如圖所示,甲的圖像為拋物
線,乙的圖像為傾斜直線。已知甲的加速度大小為。=粵,再根據(jù)圖中所提供的其他信息,下列說
法正確的是()
A.%時刻甲的速度等于乙的速度B.甲、乙在0時刻處在同一地點(diǎn)
C.甲的初速度不為0D.甲的圖像在1■時刻的切線與乙的圖像平行
【答案】D
【詳解】A.切線斜率表示速度,%時刻甲的速度大于乙的速度,選項A錯誤;B.0時刻甲處在坐
標(biāo)原點(diǎn)處,乙處在坐標(biāo)與處,不是同一地點(diǎn),選項B錯誤;C.根據(jù)3%結(jié)合。=粵綜
合解得%=0選項C錯誤;D.設(shè)乙的速度為V,則有丫=注產(chǎn)=乎設(shè)甲的圖像在%時刻的切線與
乙的圖像平行,則%時刻甲、乙的速度相等,則有v=的綜合解得%="1■選項D正確。故選D。
3.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為%=2m和xb=6m,圖
乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時刻開始計時的振動圖像,下列說法正確的是()
甲乙
A.,=ls時,質(zhì)點(diǎn)。的位移沿y軸正向
B.t=ls時,質(zhì)點(diǎn)a的加速度方向與速度方向相同
C.該波沿x軸的負(fù)方向傳播,波速為0.5m/s
D.質(zhì)點(diǎn)。經(jīng)過4s振動的路程為1m
【答案】D
【詳解】C.由圖乙可知質(zhì)點(diǎn)b該時刻向上振動,根據(jù)波形平移法可知,該波沿-x方向傳播,機(jī)械
波的波長為8m,周期為8s,則波速為丫=2=2m/s=lm/s故C錯誤;AB.由于該波沿一X方向傳
T8
播,由圖甲可知,此時質(zhì)點(diǎn)。沿y軸向下振動,由于加=is=:r可知t=is時,質(zhì)點(diǎn)。處于平衡位
O
置向波谷的振動過程中,此時質(zhì)點(diǎn)a的位移沿y軸負(fù)向,質(zhì)點(diǎn)。的加速度方向沿y軸正向,加速度
方向與速度方向相反,故AB錯誤;D.由于"4s=[可知質(zhì)點(diǎn)。經(jīng)過4s振動的路程為
s=2A=2xO.5m=lm故D正確。
4.如圖所示,輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上,懸掛衣服的衣架鉤是光滑的,掛于
繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()
B.仇>名=。3
C.若兩桿間距離d不變,上下移動繩子結(jié)點(diǎn),%、為變化
D.若兩桿間距離4減小,繩子拉力減小
【答案】D
【詳解】AB.衣架鉤光滑,同一繩上拉力處處相等,根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知,衣架鉤平衡時兩側(cè)繩子
與豎直方向的夾角相等,即a=%oc為BO的反向延長線,根據(jù)幾何關(guān)系可知名=a則a=%=a故
AB錯誤;C.設(shè)繩子的長度為乙,根據(jù)幾何關(guān)系可知sinq=,若兩桿間距離d不變,上下移動繩子
結(jié)點(diǎn),%、%不變,故C錯誤;D.對衣架鉤受力分析,根據(jù)平衡條件可得G=2Pcos4若兩桿間
距離d減小,%減小,繩子拉力減小,故D正確。故選D。
5.如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的氣缸豎直放置,氣缸內(nèi)用輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞
可沿氣缸無摩擦滑動,現(xiàn)往活塞上緩慢增加砂子,當(dāng)砂子的質(zhì)量為叫時,活塞下降的高度為〃,此
過程中氣體向外放出的熱量為。1,繼續(xù)緩慢添加砂子,當(dāng)砂子的質(zhì)量為機(jī)2時,活塞又下降了高度心
此過程中氣體向外放出的熱量為。2,整個過程中環(huán)境的氣壓和溫度均保持不變。關(guān)于上述各量的關(guān)
系,下列說法正確的是()
A.m2=2mtB.m2>2m[C.Qt=Q2D.Qi=2Q2
【答案】B
【詳解】設(shè)初始時氣體的壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)為P0,第一次加砂后氣體壓強(qiáng)為B,活塞橫截面積為
S,氣缸初始?xì)怏w高度為H,有P|S=/g+R1s該過程是等溫變化,有7V玄=R("i)S解得
叫=g(夕根據(jù)等溫變化的小丫圖像,面積代表做功可知,該過程氣體的做功為叫〈當(dāng)&Sh由
于理想氣體溫度不變,所以該過程氣體內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律有+Q解得
「h
\Q^<P0Sh1+設(shè)第二次加砂后氣體的壓強(qiáng)為P2,有25=鈾8+。產(chǎn)從第一次加砂到第二
Zl/i-n\
次加砂有Pl(H-h)S=p2(H-2h)S解得m2=gj線埒>2叫該過程氣體的做功為叱<且產(chǎn)Sh
由于理想氣體溫度不變,所以該過程氣體內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律有△%=%+&解得
3"-2唱
121[_2(H-//)(H-2/z)故選Bo
6.如圖所示,半徑為R的半圓形光滑管道ACB固定在豎直平面內(nèi)。在一平行于紙面的恒力尸(未
畫出)作用下,質(zhì)量為相的小球從A端靜止釋放后,恰能到達(dá)最低點(diǎn)C;從2端靜止釋放后,到達(dá)
C點(diǎn)時,管道受到的壓力為10mg。則產(chǎn)的大小為()
A.mgB.y(2mgC.6mgD.非mg
【答案】D
【詳解】設(shè)方方向斜向左下,且與水平方向夾角仇從A端靜止釋放時,根據(jù)動能定理
mgR+FsinOR-Fcos=0-0從8端靜止釋放時mgR+Fcos0R+Fsin6R=g機(jī)廿根據(jù)牛頓第二定
2
律%=10mg-mg-Fsin0=m—sin?8+cos?8=1聯(lián)立得F=y/5mg力在其他方向均不可能。故選D。
R
7.如圖所示,在以半徑為R和2R的同心圓為邊界的區(qū)域中,有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、方向垂直紙
面向里的勻強(qiáng)磁場。在圓心0處有一粒子源(圖中未畫出),在紙面內(nèi)沿各個方向發(fā)射出比荷為巨的
m
帶負(fù)電的粒子,粒子的速率分布連續(xù),忽略粒子所受重力和粒子間的相互作用力,已知sin37%0.6,
cos37o=0,8?若所有的粒子都不能射出磁場,則下列說法正確的是()
、、、Xxxx,/
****----
A.粒子速度的最大值為陽噠
m
B.粒子速度的最大值為學(xué)
4m
C.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,其在磁場中運(yùn)動的時間為黑?(不考慮粒子再次進(jìn)入
90qB
磁場的情況)
D.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,其在磁場中運(yùn)動的時間為。(不考慮粒子再次進(jìn)入磁
3qB
場的情況)
【答案】C
【詳解】AB.根據(jù)洛倫茲力提供向心力0,8=〃?且可得粒子的運(yùn)動半徑為7=勺可知粒子速度最大
rqb
時,運(yùn)動半徑最大,做出粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示,,:49)/根據(jù)幾何關(guān)系有
力亡
一一1
(2氏-4=叱+產(chǎn)聯(lián)立解得r=[凡丫=當(dāng)些故AB錯誤;CD.某粒子恰好不從大圓邊界射出磁場,
即粒子速度最大時,根據(jù)幾何關(guān)系有tan幺平='=。解得其在磁場中運(yùn)動的時間為
2r3
360°-ZACDCT\27兀m,,…一小
t=正法x2T=。八0故C正確;D錯誤。故選C。
36090qB
8.2022年10月9日,我國綜合性太陽探測衛(wèi)星"夸父一號"成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了對太陽探測的跨越式
突破。"夸父一號"衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,距地面高度約為720km,運(yùn)行一圈所用時間約為100
分鐘。如圖所示,為了隨時跟蹤和觀測太陽的活動,"夸父一號"在隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中,需
要其軌道平面始終與太陽保持固定的取向,使太陽光能照射到"夸父一號",下列說法正確的是()
A."夸父一號"的運(yùn)行軌道平面平均每天轉(zhuǎn)動的角度約為r
B."夸父一號"繞地球做圓周運(yùn)動的速度大于7.9km/s
C."夸父一號"繞地球做圓周運(yùn)動的向心加速度小于地球表面的重力加速度
D.由題干信息,根據(jù)開普勒第三定律,可求出日地間平均距離
【答案】AC
【詳解】A.因?yàn)?夸父一號"軌道要始終保持要太陽光照射到,則在一年之內(nèi)轉(zhuǎn)動360,即軌道平面
平均每天約轉(zhuǎn)動1,故A正確;B.第一宇宙速度是所有繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度,
Mm
則"夸父一號"的速度小于7.9km/s,故B錯誤;C.根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系G=mg根據(jù)牛頓
第二定律=夸父一號〃繞地球做圓周運(yùn)動的半徑大于地球半徑,可知"夸父一號"繞地球做
圓周運(yùn)動的向心加速度小于地球表面的重力加速度,故C正確;D."夸父一號"繞地球轉(zhuǎn)動,地球繞
太陽轉(zhuǎn)動,中心天體不同,則根據(jù)題中信息不能求解地球與太陽的距離,故D錯誤。故選AC。
9.如圖所示是磁吸基座無線充電器,當(dāng)送電線圈通入”=22O0sinlOO"(V)的交流電源后,手機(jī)上
的受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,手機(jī)即進(jìn)入“無線超充模式"。若手機(jī)"超充模式”下的充電電壓為20V,充
電電流為5A,充電基座送電線圈接有理想電流表,受電線圈接有電阻R=0.4Q,線圈電阻不計且充
電過程中不計一切能量損失,則()
手
機(jī)
交
流
電
源
送電線圈
A.電流表的示數(shù)為0.5A
B.此無線充電器的耗電功率是100W
C.送電線圈與受電線圈的匝數(shù)比為10:1
D.若此手機(jī)的電池容量為5000mAh,則超充模式下的充電時間為75分鐘
【答案】AC
U,U,n,n,10
【詳解】c.根據(jù)原副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系可得片='=-代入數(shù)據(jù)解得上=不即送電
U2U0+12K2n2n21
線圈與受電線圈的匝數(shù)之比為10:1,故c正確;A.由匝數(shù)比可知原線圈電流應(yīng)為乙=必=0.5A即
電流表的示數(shù)為0.5A,故A正確;B.充電器消耗的總功率為尸=U/=U0W故B錯誤;D.由容量
單位可知,手機(jī)充電時間為電池容量與充電電流的比值,即/=2=500。x1°一3卜=ih=60min故D錯
I5
誤。故選AC。
10.如圖所示,以豎直向上為z軸建立。-孫z坐標(biāo)系,空間中存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)電場
的電場強(qiáng)度方向沿著Z軸正向,大小為E,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向未知。現(xiàn)有一個質(zhì)量
為加、電荷量為〃=等的帶正電的小球恰好從。點(diǎn)沿y軸正方向以速度”做勻速直線運(yùn)動,g為重
力加速度,下列說法正確的是()
A.勻強(qiáng)磁場的方向一定沿y軸正方向
B.若E的方向改為沿X軸正方向,則改變磁場方向,可使小球仍做勻速直線運(yùn)動,磁感應(yīng)強(qiáng)度
大小可能為叵
V
2E2
若撤去電場,小球運(yùn)動的最低點(diǎn)坐標(biāo)為
C.ZZF
2萬短27rvE
D.若撤去電場,小球第一次返回到xQy平面的可能坐標(biāo)為(
~W
【答案】BCD
【詳解】A.根據(jù)題意知=正電的小球恰好從。點(diǎn)沿V軸正方向以速度v做勻速直線運(yùn)動,由
平衡條件可知帶電小球不受洛侖茲力,所以速度方向與磁場方向相互平行,勻強(qiáng)磁場的方向可能沿y
軸正方向,也可能沿y軸負(fù)方向,故A錯誤;B.若E的方向改為沿X軸正方向,則小球受到的重力
和電場力的合力為£=J(qE)2+(〃?g)2=缶巧方向方向沿X軸正方向和y軸負(fù)方向的角平分線,改
變磁場方向,可使小球仍做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)平衡條件可知小球所受的洛侖茲力大小為
=缶zg則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為8=叵故B正確;C.撤去電場后,粒子的運(yùn)動如圖:
V
在最低點(diǎn)有mg=qBvt且匕=匕根據(jù)題意可知mg=qE根據(jù)幾何關(guān)系可知最
2F2
低點(diǎn)坐標(biāo)為z=-2R=-言故C正確;D.撤去電場后,小球沿V軸做勻速直線運(yùn)動,貝粒
名?且加g=qv3x方向的坐標(biāo)為x=匕7解得了=40,29E所以
子做圓周運(yùn)動的周期為Ty=
qBBgBg
小球第一次返回到xOy平面的可能坐標(biāo)為(浮2,空g),故D正確;故選BCD。
B2gBg
二、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共15分。
1L某同學(xué)為了測量固體藥物的體積,設(shè)計了如圖甲所示的測量裝置(裝置密封性良好)。
要測量步驟如下:
①把待測藥物放進(jìn)注射器內(nèi);
②把注射器活塞推至適當(dāng)位置,然后將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)連接;
③移動活塞,記錄注射器的刻度值匕以及氣體壓強(qiáng)值p;
④重復(fù)上述步驟③,多次測量;
⑤根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出圖像,并利用圖像計算藥物體積。
⑴在操作步驟③中,(選填"緩慢""快速"或"以任意速度")移動活塞。
⑵在操作步驟⑤中,為了得到直線圖像縱坐標(biāo)是匕則橫坐標(biāo)應(yīng)該選用一(選填葉;或
產(chǎn))。
⑶選擇合適的坐標(biāo)后,該同學(xué)通過描點(diǎn)作圖,得到的直線圖像如圖乙所示,其延長線分別交橫、縱
坐標(biāo)于服b,則待測藥物的體積為(用題目中已知量表示)。
⑷由于壓強(qiáng)傳感器和注射器連接處軟管存在一定容積,由此造成的測量值比真實(shí)值_____(選填"偏
大""偏小"或"相同")。
【答案】⑴緩慢
1
⑵一
P
⑶b
⑷偏小
【詳解】(1)在操作步驟③中,為了保證氣體溫度不變,應(yīng)緩慢移動活塞。(2)設(shè)固體藥物的體積
為%,以氣體為對象,根據(jù)玻意耳定律可得。(丫-匕)=(^整理可得丫=。,+匕為了得到直線圖像,
P
縱坐標(biāo)是V,則橫坐標(biāo)應(yīng)該選用(3)根據(jù)丫=。,+匕結(jié)合圖乙丫-l圖像可知,待測藥物的體
ppP
積為%=b(4)由于壓強(qiáng)傳感器和注射器連接處軟管存在一定容積,設(shè)該容積為匕,以氣體為對象,
根據(jù)玻意耳定律可得MV+匕-匕真)=<^整理可得丫=。,+匕真-匕結(jié)合圖乙可知
p
匕真-匕=%=%測<匕真可知造成的測量值比真實(shí)值偏小。
12.小朗同學(xué)要將一滿偏電流/g為500HA的微安表G改裝為毫安表。他先測量出微安表G的電阻,
然后對微安表進(jìn)行改裝,最后再利用一標(biāo)準(zhǔn)電流表,對改裝后的毫安表進(jìn)行檢測。
⑴為測量出微安表G的電阻,小朗同學(xué)設(shè)計了如圖(a)所示電路,器材如下:
A.電源五(電動勢1.5V,內(nèi)阻很小)
B.電源E2(電動勢6QV,內(nèi)阻很?。?/p>
C.滑動變阻器尺(阻值0?2000。)
D.滑動變阻器Rb(阻值0?15000Q)
E.電阻箱上(阻值0?600Q)
F.開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干
為提高測量精度,電源E和滑動變阻器已應(yīng)該選擇。
A.電源Ei和滑動變阻器凡
B.電源E2和滑動變阻器凡
C.電源Ei和滑動變阻器&
D.電源E2和滑動變阻器凡
(2)該實(shí)驗(yàn)操作的步驟有:
A.按圖(a)電路原理圖連接線路;
B.將R/的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)Si后調(diào)節(jié)Q的阻值,使毫安表G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;
C.保持R/不變,再接通S2,調(diào)節(jié)電阻R2,使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,讀出&的阻值
為400Q,即認(rèn)為&=&,用此方法測得電流表內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比(選填"偏大"
或"偏小"或"相等");
⑶若忽略實(shí)驗(yàn)的誤差,現(xiàn)通過并聯(lián)一個阻值為R=80Q的電阻把微安表改裝成為一個特定量程的毫安
表,則改裝的電表量程為mA;
⑷根據(jù)圖(b)所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為1.6mA時,改裝表的指
針位置如圖(c)所示,由此可以推測出改裝的電表量程不是預(yù)期值,改裝電流表的實(shí)際量程是—
mA;
⑸要達(dá)到(3)的預(yù)期目的,無論測得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測量,只需要將阻值為R的
電阻換為一個阻值為Q的電阻即可。
【答案】⑴D
(2)偏小
(3)3.0
(4)3.2
(5)86.4
【詳解】(1)由于實(shí)驗(yàn)中各器件的阻值都比較大,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電源電動勢應(yīng)盡可能大些,另
外閉合開關(guān)S2時認(rèn)為電路中總電流不變,實(shí)際閉合開關(guān)S2后,電路總電阻變小,電路電流變大,
而閉合開關(guān)52時微安表兩端的電壓變化越小,實(shí)驗(yàn)誤差就越小,則選用電動勢較大的電源,故電源
應(yīng)選E2,且滑動變阻器要能使微安表滿偏,所以選擇Rb。故選D。(2)閉合S2后,史與耳的并聯(lián)
值R并<4,所以/總>加而此時G的示數(shù)為滿偏電流的一半,所以次2大于滿偏電流的一半,所以
弋<用,即a測<4。(3)根據(jù)電流表的改裝原理有居=6/g=3.0mA(4)標(biāo)準(zhǔn)毫安表
的示數(shù)為1.6mA時,改裝后的電表顯示為刻度盤的中值刻度,故改裝電流表的量程為3.2mA。(5)
JR
把毫安表改裝成電流表需要并聯(lián)分流電阻,并聯(lián)電阻阻值氏=皆十當(dāng)量程為3.2mA時,則有
R=。鳴="=80。所以4=432Q當(dāng)量程為3.0mA時,則有R=&里=4所以R=86.4Q
3.2-0.5273-0.55
三、計算題:本題共3小題,共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫
出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.如圖所示為一半徑為R=6cm的透明半球體,尸。為半球體的直徑,。為半球體的球心.現(xiàn)有一
束激光垂直半球的平面射入半球體,入射點(diǎn)從P點(diǎn)沿直徑方向緩慢向。點(diǎn)移動,發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射點(diǎn)
移動2cm后,才開始有光線從下方球冠射出,不考慮光線在半球體內(nèi)多次反射,求:
(1)該半球體的折射率為多少?
(2)當(dāng)該束激光入射點(diǎn)移動至距離球心為3cm位置入射,則其光線射出半球體的折射角的正弦值
為多少?
【答案】(1)1.5;(2)0.75
【詳解】(1)由題意作出光路圖
如圖所示設(shè)射點(diǎn)移動2cm,該入射點(diǎn)位置為4此時入射角為C,由幾何關(guān)系可知
OA=0.6cm-0.2cm=0.4cm
.OA2
smC=---=—
R3
則由全反射規(guī)律,可知
?
sinCc=—1
n
得
n=1.5
(2)當(dāng)該束激光入射點(diǎn)移動至距離球心為3cm的3點(diǎn)入射時,設(shè)此時入射角為廠,
由幾何關(guān)系可知,則
入射角小于臨界角,光線能直接從球冠射出。設(shè)從球冠射出時折射角為,,由折射定律
n=-----
sinr
可得
3
sinz=—=0.75
4
14.如圖所示為一套電磁阻尼裝置原理圖,在光滑水平地面上方存在著水平方向上的磁場,磁感應(yīng)
強(qiáng)度大小均為B=0.5T,磁場方向垂直于紙面向里、向外分區(qū)域交替排列,依次編號為區(qū)域1、2、
3、4...,磁場區(qū)域足夠多,每個區(qū)域的邊界均保持豎直,且各區(qū)域?qū)挾认嗟染鶠長=0.1m,現(xiàn)有一
個正方形線圈,邊長也為L=0」m,線圈匝數(shù)“=100,電阻R=10O,質(zhì)量為〃z=0.5kg,以初速度
%=10m/s向右滑入磁場區(qū)域,重力加速度g=lOm/s?。
(1)線圈從開始進(jìn)入?yún)^(qū)域1到剛要進(jìn)入?yún)^(qū)域2的過程中,求流經(jīng)線圈的電荷量;
(2)線圈從開始進(jìn)入?yún)^(qū)域1到剛要進(jìn)入?yún)^(qū)域2的過程中,求線圈產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)線圈從開始運(yùn)動到最終停止,求線框右側(cè)邊完整經(jīng)過的磁場個數(shù)。
片1234
【答案】(1)0.05C;(2)2.4375J;(3)5
【詳解】(1)進(jìn)入1區(qū)域,右邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
由歐姆定律有
則電荷量
q=I?X
聯(lián)立解得
q=0.05C
(2)線圈進(jìn)入1區(qū)域的過程中做變減速運(yùn)動,取一短暫時間AT,由動量定理有
—nBIL\t'=mAv
微元累加有
-nBLq=mvx-mv0
根據(jù)能量守恒有
Q=^mvo--^mvi
代入數(shù)據(jù)解得
Q=2.4375J
(3)當(dāng)線圈進(jìn)入2區(qū)域以后的磁場時,左右兩邊均在切割磁感線。故在某一時刻的電動勢
E'=2nBLv2
此時電流為
線圈受到的安培力
F=2nI'LB
取一短暫時間4〃,由動量定理有
—F\f=mAv
微元累加可得
=0-mv
Rx
代入數(shù)據(jù)得
x=0.475m
故線圈穿
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