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《2022届重庆市缙云教育联盟高三第三次诊断性检测物理试题Word版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
重庆市2022年高考高三第三次诊断性检测物理试卷注意事项:1.答题前,考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚;2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,在试卷上作答无效;3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回;4.全卷共7页,满分100分,考试时间75分钟。1.核电站中核反应堆的核反应方程式 th t t t Ͳ ͳ Ͳܸ 为本核式反应释 h t 放的核能 ,以下说法正确的是 A.这个反应属于轻核聚变B.反应条件是 核要达到临界体积C.由这个反应可知比结合能为 Ͳ ͳ th t t D.这个方程式可写为 h t 2.如图所示,质量为 的空心球体置于上表面光滑的曲面体 和斜面体 上, 、 静止在水平地面上,此时球心与两接触点连线与竖直方向的夹角分别为 t䁠 和 ht , 、 的质量均为 。下列说法正确的是 A.A、 对地面的摩擦力之比为t:tB.地面对 、 的支持力之比为 : C.若往球内注入质量为 的水, 、 仍不滑动,则 、 对地面压力的增量之比为 : D.若适当减小 、 间距离, 、 仍不滑动,则球对 的压力增大、球对 的压力减小3. 和 是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体, 的上、下表面积大于 的上、下表面积,将 和 按图所示方式接到电源上,闭合开关后,下列说法正确的是 A.若 和 的体积相同,则通过 的电流大于通过 的电流B.若 和 的体积相同,则 的电功率大于 的电功率C.若 和 的厚度相同,则 和 内自由电荷定向移动的速率相等D.若 和 的厚度相同,则 两端的电压大于 两端的电压4.宇宙中半径均为 的两颗恒星 、 ,相距无限远。若干行星分别环绕恒星 、高三物理试卷第1页共20页学科网(北京)股份有限公司
1 运动的公转周期平方 与公转半径立方tt的规律如图所示。不考虑两恒星的自转。则 A. 的质量小于 的质量B. 的密度等于 的密度C. 表面的环绕速度大于 表面的环绕速度D. 表面的重力加速度小于 表面的重力加速度5.如图所示,有一平行板电容器的电容为 , 板接地,中间开有一小孔,通过这一小孔连续地向电容器射入电子,电子射入小孔时的速度为 ,单位时间内射入的电子数为 ,电子质量为 ,电量为 ,电容器原来不带电。随着电子不断射到 板并均留在 板上,电容器两极板间的电势差将不断增大,则从开始射入电子到电容器极板间电势差达到最大所需要的时间为 A. B. C. D. 6.如图所示,小球自 点由静止自由下落,到 点时与弹簧接触,到 点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由 的运动过程中 A. 点到 点先加速后减速B. 点到 点一直减速C. 点的加速度小于重力加速度 D. 点的加速度方向竖直向下7.“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。电子偏转器的简化剖面结构如图所示, 、 表示两个同心半圆金属板,两板间存在偏转电场,板 、 的电势分别为 、 。电子从偏转器左端的中央Ͳ进入,经过偏转电场后到达右端的探测板 。动能不同的电子在偏转电场的作用下到达板 的不同位置,初动能为ܸ 的电子沿电势为 的等势面 图中虚线 做匀速圆周运动到达板 的正中间。动能为ܸ 、ܸ 的电子在偏转电场作用下分别到达板 的左边缘和右边缘,动能改变量分别为 ܸ 左 和 ܸ 右 。忽略电场的边缘效应及电子之间的相互影响。下列判断正确的是 A.偏转电场是匀强电场B. C.ܸ ܸ D. ܸ 左 ܸ 右 高三物理试卷第2页共20页学科网(北京)股份有限公司
28.如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为 和 的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上。现使 瞬时获得水平向右的速度t ,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得 A.在 、 t时刻两物块达到共同速度 且弹簧都是处于压缩状态B.从 t到 t时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长C.两物块的质量之比为 : : D.在 时刻 与 的动能之比为ܸ :ܸ : 9.如图所示,一辆货车运载着若干相同的圆柱形光滑空油桶,在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴,上一层只有一只桶 摆放在桶 、 之间。此时汽车向左做匀加速直线运动,桶和汽车保持相对静止,下列说法正确的是 A.桶 和桶 受到的合力相同B.桶 和桶 受到的合力不相同C.桶 对桶 的支持力等于桶 对桶 的支持力D.桶 对桶 的支持力小于桶 对桶 的支持力10.如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨 和 , 与 平行, 是以 为圆心的圆弧导轨。圆弧 左侧和扇形 内有方向如图的匀强磁场。金属杆 的 端与 点用导线相接, 端与圆弧 接触良好。初始时,可滑动的金属杆Ͳ 静止在平行导轨上。若杆 绕 点在匀强磁场区内从 到 匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有 高三物理试卷第3页共20页学科网(北京)股份有限公司
3A.杆 产生的感应电动势恒定B.杆 受到的安培力不变C.杆Ͳ 做匀加速直线运动D.杆Ͳ 中的电流逐渐减小11.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,先后在纸带上确定出 、 、 、 、ܸ、 、 共䁠个计数点。每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 甀 。 在实验中,使用打点计时器时应______ 填“先释放纸带再接通电源”或“先接通电源再释放纸带” 。 为了计算打 这个点时小车的速度大小,我们需要测量的物理量是______,测得该物理量为______,计算得到 点的速度为______。 t 你能根据图中的点迹判断小车的运动性质是______,你的判断依据是______。 t 求出小车运动的加速度为______ 。12.目前表现比较出色的 h 锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点,被广泛应用。中文名 h 锂电池常见类型锂离子电池和磷酸铁锂电池电池直径 电压t甀䁠ͳ~t甀 ͳ电池高度 h 常见容量 t 某活动小组利用以下器材测定一个新锂电池的电动势,实验电路图如甲图所示。A.电流表 :量程 、内电阻 约为 B.电压表ͳ:量程 ~tͳ、内电阻 ͳ未知高三物理试卷第4页共20页学科网(北京)股份有限公司
4C.固定电阻 ;阻值 D.电键、导线若干实验过程如下: 闭合电键 ,将电键 拨至“ ”,稳定后电流表示数为 甀 h ; 将电键 拨至“ ”,稳定后电流表的示数为 甀 。由乙图可知电压表的示数为 ______ͳ; t 由以上数据可得:电动势ܸ ______ͳ; 结果保留 位有效数字 t 活动小组利用以上数据计算出了电压表的内阻为______ ,该电压表内阻的测量值______其真实值。 填“大于”,“小于”或“等于” 13.近年来,我国物流行业发展迅速,在机场经常能见到地勤工作人员利用传送带从飞机上装卸货物。如图所示,若某次工作人员所用传送带与水平面夹角 t䁠 ,传送带下行运行速率 甀 ,传送带两端距离 t甀 h ;工作人员沿传送带方向以初速度 甀 从传送带顶端推下 推力立即撤去 一件质量为 的小包裹 可视为质点 ;小包裹与传送带间的动摩擦因数 甀 。取重力加速度 , ݅ t䁠 甀 , t䁠 甀 。求: 包裹通过传送带所需时间; 包裹从顶端到底端与传送带因摩擦所产生的热量。14.以 为原点建立如图所示的空间直角坐标系。 设 , 㐳,在 范围内有沿 方向的匀强磁场,磁感应强度 ,在 点沿 方向射入质量为 ,电荷量为 的粒子,若粒子恰好经过 靠近 的三等分点,试求粒子入射的速度和在磁场内运动轨迹上的点到直线 的最小距离; 设 t , , ,在四边形 内 含边界 有垂直于平面 斜向下的匀 强磁场,磁感应强度 ,在 点沿 方向射入质量为 ,电荷量为 的粒子 ,若粒子 恰好经过 中点,试求粒子 在磁场内运动轨迹上的点到 点的最小距离;高三物理试卷第5页共20页学科网(北京)股份有限公司
5 t 在 的条件下,当粒子 距离 点最近时,与速度为 的不带电的粒子 发生弹性正碰,且发生碰撞时粒子 在前,粒子 在后。已知碰撞时两粒子发生电荷转移,且碰撞后电荷量与质量成正比,若发生碰撞后粒子 恰不离开磁场 不考虑与粒子 再次碰撞的情况 ,试求粒子 的质量Ͳ。 忽略粒子重力和相对论效应 15.如图所示,夏天,从湖底形成的气泡,在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂.若越接近水面,湖内水的温度越高,大气压强不变,将泡内气体视为理想气体.则在气泡缓慢上升的过程中,对于泡内气体,下列说法正确的是 A.每一个气体分子的热运动都变快B.对气泡壁单位面积单位时间内的冲量变小C.对气泡壁做功,内能减少D.内能增大,放热16.如图所示, 、 是两个厚度不计的活塞,可在竖直固定的两端开口的汽缸内无摩擦地滑动,其面积分别为 t 、 ,质量分别为tͲ 甀h 、Ͳ 甀h ,它们之间用一根长为 的轻质细杆连接,静t止时汽缸中气体的温度 ,活塞 下方气柱 较粗的一段气柱 长为 ,已知大气压强 h , ,缸内气体可看作理想气体,活塞在移动过程中不漏气。 ݅ 求活塞静止时汽缸内气体的压强; ݅݅ 若缸内气体的温度逐渐降为了 t ,已知该过程中缸内气体的内能减小 能,求活塞下移的距离 和气体放出的热量 。高三物理试卷第6页共20页学科网(北京)股份有限公司
617.一简谐波沿 轴传播,图 为 甀 时刻的波形图, 是平衡位置在 甀 处的质点, 是平衡位置在 t甀 处的质点,Ͳ是平衡位置在 t 甀 处的质点,图 为质点 的振动图像,下列说法正确的说法是 A.该简谐横波沿着 轴负方向运动B.在 甀 时,质点 的位移为h C.在 甀 到 甀 h ,质点 通过的路程为 D.质点Ͳ简谐运动的表达式为 甀 ݅ 18.如图所示,某透明柱体模型的右侧为半径为 的半球形,左侧为半径和高均为 的圆柱形,水平放置, 㔳为该模型的中轴线,调整入射单色光线 ,使反射光线 和折射光线t之间的夹角恰好为 h ,且此时出射光线t与水平方向的夹角为 h 。光在真空中的波速为 。求: 该透明柱体的折射率 是多大? 由该单色光组成的截面为圆形的平行光束垂直左侧面射向这个透明柱体,第一次到达右表面并可以全部射出,则该光束的截面直径最大为多少?高三物理试卷第7页共20页学科网(北京)股份有限公司
7★秘密·2022年5月9日10:15前重庆市2022年高考第三次诊断性检测高三物理答案及评分标准【命题单位:重庆缙云教育联盟】1.【答案】 【解析】解: 、核电站中核反应堆的核反应为核裂变,故A错误;B、核裂变的过程中放出的中子速度太大,如果反应堆中 的体积太小,则中子不能被其他的 核吸收,所以链式反应条件是 核要达到临界体积,故B正确;C、 Ͳܸ 为本核式反应释放的核能,不是原子核的结合能,更不是比结合能,故C错误;D、核反应方程式写为 th t t 是错误的,因为 th 不能自发发生核裂变,也不符合重核 h t 裂变的物理意义,故D错误。故选: 。核电站中核反应堆的核反应为核裂变,根据链式反应的特点判断;结合比结合能的定义判断,根据裂变方程的特点判断。该题考查核裂变,容易出现错误的是 选项,不少同学错误地认为箭头两侧的中子可以约掉。2.【答案】 【解析】解:空心球对 的压力如图 所示图 则空心球对 与 的压力为
8 A. 、 静止在水平地面上,则受到的摩擦力分别为 ݅ ݅ 则 、 对地面的摩擦力之比为 : ,故A错误;B. 、 静止在水平地面上,地面对 、 的支持力分别是 t 代入数据解得: tt故B错误;C.若往球内注入质量为 的水, 、 仍不滑动,对 与 的压力为 㔳 㔳 地面对 、 的支持力分别是 㔳 㔳 㔳 㔳 则 故C正确;D.如图 图 适当减小 、 间距离,则 增大,则球对 的压力增大、球对 的压力增大,故D错误。故选: 。将空心球重力按效果分解,再分别对 受力分析,根据平衡条件可解得。本题考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。对于非直角三角形问题,可以根据三角形相似法研究。
93.【答案】 【解析】解: 甀 和 是串联在电路中的,所以通过 的电流总等于通过 的电流,故A错误; B.由电阻定律可得 ͳ则若 和 的体积相同,上下表面积越大的电阻的阻值越大,由电功率公式 由于通过 的电流总等于通过 的电流,则电阻越大的电功率越大,所以若 和 的体积相同,则 的电功率大于 的电功率,故B正确; 甀由电阻定律可得 若 和 的厚度相同,则 和 的电阻的阻值相同,由于 和 是串联关系,所以则 两端的电压等于 两端的电压,故CD错误;故选: 。根据电阻定律可明确两电阻的大小与体积和厚度的关系,从而明确电阻大小,再根据串联电路的特点和电功率公式进行分析,明确它们的功率以及电压关系。本题考查电阻的串并联以及电阻定律的应用,要注意明确形状相同的导体,如果厚度相同时,电阻的大小是相等的,这是电阻微型化的依据。4.【答案】 Ͳ 【解析】解: 、由题图可知,当绕恒星运动的行星的环绕半径相等时, 的行星运动的周期比较大,根 tt t,故周期越大则质量越小,所以恒星 的质量小于恒星 的质量,故A错误; B、两颗恒星的半径相等,则根据Ͳ ͳ,半径 相等则它们的体积相等,所以 的质量大, 的密度大,恒星 的密度小于恒星 的密度,故B错误; Ͳ Ͳ ͲC、根据万有引力提供向心力,则: ,得到: ,所以环绕速度 ,恒星 的质量ttt 小于恒星 的质量,所以恒星 表面的环绕速度小于恒星 表面的环绕速度,故C正确;D、距两恒星表面高度相同的行星,它们的轨道半径相等, 的行星周期大于恒星 的行星周期,根据向t t心加速度计算公式可得: ,所以恒星 的向心加速度较小,故D错误。 故选: 。根据万有引力提供向心力,得出卫星的周期与恒星的质量、半径之间的关系,然后进行比较;结合万有引力提供向心力,分别写出第一宇宙速度的表达式,然后比较它们的大小关系;根据向心加速度的计算公式分析向心加速度的大小。该题考查万有引力定律的应用,由于两个恒星的半径均为 ,又可以根据图象,结合万有引力定律比较半径和周期之间的关系。当然也可以结合开普勒第三定律分析半径与周期之间的关系。
105.【答案】 【解析】解:当电子到达 板的速度为零时, 、 板间的电压达到最大值,设为 。 根据动能定理得: 解得: 设从电子进入 、 板间,直到板间电压达到最大值 ,经过的时间为 ,则 板吸收的总电荷为 ,最大电量 解得: ,故A正确,BCD错误。 故选: 。电子 第一个电子除外 进入 、 板间电场后做匀减速运动,随着 板电荷量增加,板间场强增大,电子在 、 间的加速度越来越大,直至电子到达 板的速度为零,此时 、 板间的电压达到最大值,电子在电容器极板间运动时间最长。 板吸收的总电荷为 ,而最大电量 ,根据动能定理求解电容器两板间能达到的最大电势差 ,再求从开始射入电子到电容器极板间电势差达到最大所需要的时间。 本题是带电粒子在电场中直线减速与电容器有关知识的综合,关键要掌握电容的定义式 ,并运用动 能定理解答。6.【答案】 【解析】解: 甀从 点到 点,小球受到重力和向上的弹力,弹力逐渐增大,在 点弹力为 ,往下到 点的过程中分两段,第一段,弹力小于重力,合力向下,加速度向下,小球做加速运动,第二段弹力大于重力,合力向上,加速度向上,小球做减速运动,所以 点到 点小球先加速后减速, 、 间某位置弹力等于重力,小球的合力为零时速度最大,故A正确,BD错误;C.在 点弹簧的弹力为零,合力为重力,小球的加速度等于重力加速度 ,故C错误;故选: 。结合受力分析,判断加速度方向及大小,进一步分析运动情况。本题考查牛顿运动定律,动态过程的受力分析需要找到关键点,分析会相对轻松,一般是受力平衡点,速度为 ,速度最大或最小。7.【答案】 【解析】解: 、电子 带负电 做圆周运动,电场力方向指向球心,电场方向从 指向 ,则电场不是匀强电场且 板电势高于 板电势,故AB错误;C、相较于做匀速圆周运动的电子,动能为ܸ 的电子在做近心运动,动能为ܸ 电子在做离心运动,可知
11ܸ ܸ ,故C错误D、根据电场线特点,等势面 与 之间的电场强度大于 与 之间的电场强度,考虑到等势面间距相等,有 ,根据动能定理,有 ܸ 即 ܸ 左 ܸ 右 ,故D正确;故选: 。电子做匀速圆周运动,电场力提供向心力,电子受力的方向与电场的方向相反;由粒子运动情况分析动能大小;电子动能的改变量等于电场力做功,使用动能定理即可解答。该题考查带电粒子在放射状电场中的运动与电场力做功,解题的关键是电场力提供向心力,写出相应的表达式,即可正确解答。8.【答案】 【解析】解:结合图象分析两物块的运动过程: ~ 时间内, 逐渐减速, 逐渐加速,弹簧被压缩, 时刻二者速度相等,系统动能最小,弹性势能最大,弹簧的被压缩量最大; ~ t时间内,弹簧逐渐恢复原长, 依然加速, 先减速到零,然后反向加速, 时刻两物块加速度均为零,弹簧恢复到原长状态,由于此时两物块速度方向相反,因此弹簧的长度将继续逐渐增大,两木块均减速运动, t时刻二木块速度相等,系统动能最小,弹性势能最大,弹簧最长; t~ t时间内,弹簧由伸长状态逐渐恢复原长,以后重复这个过程,A、由上述分析可知,在 时刻弹簧是处于压缩状态,而在 t时刻弹簧是处于伸长状态,故A错误;B、由上述分析可知,从 t到 t时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长,故B错误;C、以 的初速度方向为正方向,对 ~ 时间内的过程,由动量守恒得: ,将 t , 代入解得: : : ,故C正确;D、在 时刻 的速度大小为: t , 的速度大小为: t ,又有 : : 根据ܸ 解得:ܸ :ܸ : ,故D正确。故选: 。两物块和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒,系统动能最小时,弹性势能最大,根据图象中两物块速度的变化与大小关系判断弹簧长度的变化。对于这类弹簧问题注意用动态思想认真分析物体的运动过程,注意过程中的能量转化关系;应用动量守恒和机械能守恒定律解答,同时根据图象,分析清楚物体的运动情况。9.【答案】
12【解析】解: 甀汽车向左做匀加速直线运动,桶和汽车保持相对静止,设加速度为 ,则桶 、桶 受到的合力均为 二者受到的合力相同,故A正确,B错误; 甀设桶 对桶 的作用力为 ,桶 对桶 的作用力为 ,则竖直方向上满足 t t 水平方向上有 ݅ t ݅ t tt联立有 , tt故有 故C错误,D正确。故选: 。以 为研究对象,根据受力情况分析静止时与加速向左运动时 与 之间作用力的大小。本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答。10.【答案】 【解析】解: 、设 转动的角速度为 ,圆弧导轨半径为t,则 转动切割磁感应线的感应电动势为: ܸ t t ,所以杆 产生的感应电动势恒定,故A正确; B、根据右手定则可知 棒中产生的感应电流方向由 到 ,则通过Ͳ 的电流方向由Ͳ到 ,根据左手定则可知杆Ͳ 受到的安培力方向向左,杆Ͳ 将向左运动切割磁感应线,由于Ͳ 切割磁感应线产生的感应电流方向由 到Ͳ,从而使得杆 中的电流大小发生改变,根据 安 t可知, 受到的安培力减小,故B错误; C、根据 选项分析可知,杆Ͳ 中的电流大小发生变化,根据牛顿第二定律可得Ͳ 的加速度大小 发生改变,杆Ͳ 不是做匀加速直线运动,故C错误;D、根据 选项分析可知,杆Ͳ 中的电流逐渐减小,故D正确。故选: 。求出 转动切割磁感应线的感应电动势的计算公式分析感应电动势是否变化;由于Ͳ 切割磁感应线产生的感应电流,从而使得杆 中的电流大小发生改变,由此分析安培力的变化、加速度的变化。本题主要是考查法拉第电磁感应定律和安培力作用下导体棒的运动问题,对于导体切割磁感应线产生的感应电动势情况有两种:一是导体平动切割产生的感应电动势,可以根据ܸ 来计算;二是导体棒转动 切割磁感应线产生的感应电动势,可以根据ܸ 来计算。 11.【答案】先接通电源再释放纸带 之间的距离 甀 甀t 匀加速直线运动小车在连续相等
13时间内的位移越来越大,且连续相等时间内的位移差几乎相等 甀 【解析】解: 在实验中,使用打点计时器应接通电源再释放纸带; 根据匀变速直线运动的规律可知,中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,则要测量 点的瞬时速度,需要测量的是 之间的距离,测得该物理量为 t甀 t甀t 甀 ,则 点的速度 甀 为 甀t ; 甀 t 小车的运动性质是匀加速直线运动,判断的依据是小车在连续相等时间内的位移越来越大,且连续相等时间内的位移差几乎相等; h甀 甀 䁠甀 t甀 t甀t h甀 甀 t 根据逐差法可知,小车的加速度大小为: 甀 。故答案为: 先接通电源再释放纸带; 之间的距离; 甀 ; 甀t ; t 匀加速直线运动;小车在连续相等时间内的位移越来越大,且连续相等时间内的位移差几乎相等; t 甀 根据实验原理掌握正确的实验操作; 根据匀变速直线运动的规律计算出 点的瞬时速度; t 根据位移差的大小关系判断小车的运动性质; t 根据逐差法计算出小车的加速度。本题主要考查了打点计时器测量速度和加速度的实验,根据实验原理掌握正确的实验操作,结合匀变速直线运动的特点计算出瞬时速度和加速度,在计算过程中要注意单位的换算。12.【答案】 甀䁠 t甀䁠 䁠 等于t【解析】解: 由乙图可知电压表量程选择为 ~tͳ, 格对应的电压数值为ͳ 甀 ͳ,故需要估读到t 精确值的下一位,则乙图可知电压表的示数为 甀䁠 ͳ t 将电键 拨至“ ”,由闭合电路欧姆定律可得:ܸ t 将电键 拨至“ ”,由闭合电路欧姆定律可得:ܸ t 甀䁠 甀 h联立解得电动势为:ܸ ͳ t甀䁠ͳ 甀 h 甀 甀䁠 t 根据欧姆定律可得电压表的内阻为: ͳ t 䁠 甀 由于将电键 拨至“ ”,电流表与电压表为串联关系,故电流表示数就是通过电压表的电流,所以电压表内阻测量值等于真实值。故答案为: 甀䁠 ; t t甀䁠; t 䁠 ,等于。 根据电压表的读数规则进行读数; t 由闭合电路欧姆定律联立求解; t 根据欧姆定律求得电压表的内阻,电流表示数等于通过电压表的电流,电压表内阻测量值等于真实值。本题以 h 锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点为背景,考查了测量电源电动势的实验,
14要明确实验原理为闭合电路欧姆定律,同时会分析实验误差。13.【答案】解: 开始时,因 甀 甀 ,小包裹相对于传送带向下滑动,所以小包裹受到沿传送带向上的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律有: ݅ 代入数据后解得: 甀t ,加速度大小为 甀t ,负号表示加速度方向沿传送带向上。设小包裹经过时间 与传送带共速,则有: 代入数据后得: 甀h 甀 甀 此段时间内小包裹的位移为 甀h 甀䁠h 小包裹与传速带共速后由于 ݅ ,小包裹相对于传送带静止,两者一起向下匀速运动,则匀速运动的位移为 t甀 h 甀䁠h 甀 甀 匀速运动的时间为 甀 小包裹通过传送带所需的时间为: 甀h t甀h 包裹相对于传送带滑动的距离为 ,则 ,代入数据解得: 甀 h 因摩擦产生的热量: 代入数据解得: 能答: 包裹通过传送带所需时间是t甀h ; 包裹从顶端到底端与传送带因摩擦所产生的热量是 能。【解析】 分析小包裹刚滑上传送带时受到的摩擦力方向,再根据牛顿第二定律求刚滑上时的加速度大小;先根据速度 时间公式求出小包裹减速至与传送带共速时所用时间,并求出此过程的位移。再判断知道包裹与传送带速度相等后随传送带一起匀速运动,由运动学公式求出总时间 。 求出小包裹相对于传送带的位移大小,然后求出因摩擦产生的热量。本题的关键是要弄清小包裹的运动过程,而弄清运动过程的关键是判断滑动摩擦力的方向,要知道滑动摩擦力的方向是物体间相对运动的方向相反,再分段运用牛顿第二定律和运动学公式进行处理;应用功能关系可以求出因摩擦产生的热量。14.【答案】解: 粒子在磁场中做匀速圆周运动,沿 方向射入磁场的粒子的运动轨迹如图 所示,设粒子入射的速度为 ,运动半径为 , 边靠近 的三等分点为 ,根据几何关系可得: 㐳t 㐳 t
15 t㐳 解得: 由洛伦兹力提供向心力得: t㐳 解得: t㐳 粒子在磁场内运动轨迹上的点到直线 的最小距离为: ݅ 㐳 㐳 ; 粒子 在四边形 内做匀速圆周运动,运动轨迹如图 所示,设粒子 入射的速度为 ,运动半径为t, 边的中点为Ͳ。由勾股定理可得: 已知: , , 解得: t 又有:Ͳ 根据几何关系可得: t t t t解得:t h t t 将 点投影到四边形 上,如图t所示,在 上的 㔳点为 的投影,则有 㔳 。h由图中几何关系可得: 㔳 h在图 中,由于 㔳 ,可知 㔳 故 到 㔳的距离是运动轨迹上的点到 㔳点的最小距离,可知 到 的距离是运动轨迹上的点到 点的最小距离。以 、 㔳、 三点为顶点的三角形为直角三角形, 是此三角形的斜边,则有: 㔳 㔳 㔳 t t h 㔳 㔳 联立解得: t 由题意可知两粒子在图 中的 点发生碰撞,设碰前粒子 的速度为 ,碰后粒子 与粒子 的速度分别为 、 t,碰后粒子 的电荷量为 ,运动半径为t 。h碰撞后粒子 恰不离开磁场,则其轨迹与边 相切,可知t 。 已知碰撞电荷转移后电荷量与质量成正比,可得: Ͳ
16由洛伦兹力提供向心力得: ; t t t t t h 解得: ; Ͳ 两粒子发生弹性正碰,满足动量守恒定律和机械能守恒定律,以碰前粒子 在 点的速度方向为正方向,则有:Ͳ Ͳ t Ͳ Ͳ t Ͳ Ͳ联立解得: Ͳ Ͳh Ͳ Ͳ t 可得: Ͳ Ͳ Ͳ 解得:Ͳ . t t㐳 t㐳 答: 粒子入射的速度为和在磁场内运动轨迹上的点到直线 的最小距离为㐳 ; 粒子 在磁场内运动轨迹上的点到 点的最小距离为 ; t 粒子 的质量Ͳ为。 t 【解析】 粒子在磁场中做匀速圆周运动,作出粒子运动轨迹图,根据几何关系求得运动半径,由洛伦兹力提供向心力求解; 做出粒子 的轨迹图,由几何关系求得运动半径,利用数学立体几何知识求解; t 由洛伦兹力提供向心力求解碰撞前后粒子 的速度,注意碰撞前后粒子 电荷量的不同;两粒子发生弹性正碰,根据动量守恒定律和机械能守恒定律求解。本题考查了带电粒子在匀强磁场中运动问题,依据力与运动的关系,解析粒子运动过程。对于带电粒子在匀强磁场只受了洛伦兹力而做匀速圆周运动,依据题意作出粒子运动轨迹图是解题的前提,根据几何关系求得运动半径和轨迹圆心角是解题关键。15.【答案】 【解析】解: 。如果气体温度升高,分子的平均动能增大,但不是每一个分子热运动的速率都增大,故A错误; 、气泡上升过程中,温度升高,与水面的距离减小,根据公式 可知气泡内的压强减小,根据气体压强定义及其微观意义,气泡内压强减小,气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小,根据 可知气泡内气体分子对气泡壁单位面积内的冲量一定减小。根据一定质量的理想气体状态方程 ͳ 可知,当温度升高,压强减小时,气体的体积变大,结合热力学第一定律 可知,气泡内气体从外界吸热,故B正确,CD错误;故选: 。
17理解气体分子运动速率的统计学规律;根据气体的压强表达式分析出压强的变化,结合温度的变化,根据一定质量的理想气体状态方程分析出体积的变化,结合热力学第一定律分析出气体的吸放热情况。本题主要考查了热力学第一定律的相关应用,分析过程中涉及到了一定质量的理想气体的状态方程,熟悉相应的公式并完成对气体的定性分析即可,难度不大。16.【答案】解:(ⅰ)对两个活塞的整体受力分析可得 Ͳ Ͳ 解得 甀 h (ⅱ)由以上分析可知逐渐降温的过程中活塞始终受力平衡,内部气体为等压变化,则ͳ ͳ 其中 ͳ t ͳ t解得 活塞下降的过程对内部气体用热力学第一定律得 其中 以上解得 t能放出热量为 t能。答: ݅ 求活塞静止时汽缸内气体的压强为 甀 h ; ݅݅ 若缸内气体的温度逐渐降为了 t ,已知该过程中缸内气体的内能减小 能,活塞下移的距离 为 ,气体放出的热量 为 t能。【解析】 ݅ 对两个活塞整体受力分析,根据共点力平衡求得压强; ݅݅ 在降温过程中,气体做等压变化,根据盖 吕萨克定律求得下降的高度,根据 ͳ求得外界对气体做功,结合热力学第一定律即可求得放出的热量。本题是一定质量的理想气体的状态方程的考查,因两活塞用细杆连接,所以将整体看成研究对象,会大大减小解题的难度,在第二问中整体的受力不变,故得到气体的压强不变是解题的关键.17.【答案】 【解析】解: 、由 图知,在 甀 时,质点 正向上运动,根据波形平移法可知该波沿 轴正方向传播,故A错误; B、由 图知波长 ,根据 图可知周期 甀 ,则波速为 t ; 甀
18 设质点 简谐运动的表达式为 ݅ 。 由图知: ,波向右传播,则质点 沿 轴负方向运动, t当波形向右最小平移 t 时质点 到达平衡位置并向上运动,所用最短时间为 甀 䁠h t t 所以当: 甀 䁠h 时, 并向上运动 ,代入 ݅ 解得: tt 则 ݅ ;t在 甀 时,质点 的位移为 h ,故B错误; 㔳 甀 h C、在 甀 到 甀 h ,经过的时间为 㔳 甀 h 甀 甀 h , h, 甀 tt 在 甀 h 时 的位移为: 㔳 ݅ 甀 h h ;t在 甀 到 甀 h ,质点 通过的路程为 h t h h ,故C正确;D、在 甀 时,质点Ͳ向下振动,则质点Ͳ简谐运动的表达式为 甀 ݅ ,故D错误。故选: 。由乙图读出 点在 甀 时的振动方向,由甲图判断出波的传播方向;分别由两图读出波长和周期,求出波速,由 求波传播的距离,根据时间与周期的关系分析质点 的运动方向,结合质点 的振幅、周期和初位相写出 简谐振动的表达式,由此求解通过的路程;根据Ͳ点的振动情况可以得到Ͳ点做简谐运动的表达式。此题要抓住两种图象的联系,由振动图象读出振动方向,由波动图象判断波的传播方向。书写振动方程要抓住三要素:振幅、角频率和初相位。18.【答案】解: 根据题设条件和光路图可知,在入射点 处,反射光线与折射光线的夹角为 h ,则: h 䁠h ݅ 由折射率公式有: sin 在入射点 处,此时出射光线t与水平方向的夹角为 h 。即:t h 由几何关系有: 三等形中等边对等角 sin sin 由折射率公式有: sin
19联立两个折射率及上式有: t h 解得: th , t 代入得到: 反过来画出恰恰在弧面上发生全反射的光路图如图所示,由几何关系,第一次到达右表面并可以全部射出,则该光束的截面直径最大为 ݅ 由临界角的公式知: ݅ 从而解得: 答: 该透明柱体的折射率 是 ; 由该单色光组成的截面为圆形的平行光束垂直左侧面射向这个透明柱体,第一次到达右表面并可以全部射出,则该光束的截面直径最大为 。 【解析】由几何关系找出入射角和折射角,根据折射定律计算折射率,利用 找出光在介质中的传播 速度,进而计算时间。本题考查了光的折射定律,利用几何关系找出入射角和折射角,结合折射定律计算折射率,注意光从光密 介质射出光疏介质中时临界角的公式: ݅ 。