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文檔簡介
2021年江西省高考物理二模模擬試卷(二)
1.如圖所示,一木塊在垂直于傾斜天花板平面方向的推力F作用下處
于靜止?fàn)顟B(tài),則下列判斷正確的是()
A.木塊一定受三個力作用J
B.木塊一定受四個力作用
C.若推力產(chǎn)逐漸增大,木塊將可能滑動
D.木塊受天花板的摩擦力會隨推力尸的增大而變化
2.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。所用光子能量為2.75W
的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng),電流表G的示數(shù)不為零,
移動變阻器的觸點(diǎn)c,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7U時,電
流表示數(shù)為零,則在該實(shí)驗(yàn)中()
A.光電子的最大初動能為1.05eU
B.光電管陰極的逸出功為1.7eIZ
C.開關(guān)S斷開,電流表G示數(shù)為零
D.當(dāng)滑動觸頭向a端滑動時,電壓表示數(shù)增大
3.如圖所示,理想變壓器的原線圈接有電壓為。的正弦交流電源。&和&為定值電
阻,/?3為光敏電阻,其阻值隨照射光強(qiáng)度的增大而減小?,F(xiàn)增大照射光強(qiáng)度,則()
A.通過原線圈的電流減小B.變壓器的輸出功率減小
C.%兩端的電壓減小D./?2消耗的功率減小
4.如圖所示,一絕緣容器內(nèi)部為長方體空腔,容器內(nèi)盛有的水溶液,容器上下
端裝有鈾電極A和C,置于與容器表面垂直的勻強(qiáng)磁場中,開關(guān)K閉合前,容器兩
側(cè)P、。兩管中液面等高,閉合開關(guān)后()
A.M處鈉離子濃度等于N處鈉離子濃度
B.M處氯離子濃度小于N處氯離子濃度
C.M處電勢高于N處電勢
D.P管中液面高于。管中液面
5.質(zhì)量分別為2加和機(jī)的A、B兩物體分別在水平恒力&和七的作用下沿水平面運(yùn)動,
撤去F]、后受摩擦力的作用減速到停止,其V-t圖象如圖所示,則下列說法正確
的是()
A.B和尸2大小相等
B.&和尸2對A、B做功之比為2:1
C.A、B所受摩擦力大小相等
D.全過程中摩擦力對A、8做功之比為1:2
6.如圖所示,48c為正三角形,A8和AC邊上放有帶等量異種電荷的絕緣細(xì)棒,。
為BC邊中點(diǎn),。為8c中垂線上。點(diǎn)右側(cè)的一點(diǎn),尸為BC上的一點(diǎn),選無窮遠(yuǎn)處
電勢為0,則下列說法正確的是()
A.。點(diǎn)和。點(diǎn)場強(qiáng)可能大小相等,方向相同
B.O點(diǎn)的電勢一定高于P點(diǎn)
C.將一正檢驗(yàn)電荷沿直線從。點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn),電場力先做正功后做負(fù)功
D.將一正檢驗(yàn)電荷沿直線從。點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn),電勢能減小
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7.如圖甲所示,輕質(zhì)彈簧的下端固定在傾角為。的固定光滑斜面的底部,在彈簧的上
端從靜止開始釋放0.5kg的小球,小球的加速度a與彈簧壓縮量x間的關(guān)系如圖乙
所示。重力加速度g取10?n/s2,貝ij()
A.斜面的傾角。=60°B.彈簧的勁度系數(shù)為12.5N/m
C.小球最大的動能為0.25JD.彈簧最大彈性勢能為U
8.如圖,虛線上方空間分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在
紙面內(nèi)沿不同的方向從粒子源。先后發(fā)射速率均為丫的
質(zhì)子和a粒子,質(zhì)子和a粒子同時到達(dá)P點(diǎn)、。已知。P=I,
a粒子沿與P。成30。角的方向發(fā)射,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力,則下
列說法正確的是()
A.質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的半徑為3
B.粒a子在磁場中運(yùn)動的半徑為31
2
C.質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時間為平
2v
D.質(zhì)子和a粒子發(fā)射的時間間隔為舞
6v
9.某興趣小組的同學(xué)看見一本物理書上說“在彈性限度內(nèi),勁度系數(shù)為人的彈簧,形
變量為X時彈性勢能為Ep為了驗(yàn)證該結(jié)論就嘗試用“研究加速度與合外
力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖甲)設(shè)計(jì)了以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
4水平桌面上放一長木板,其左端固定一彈簧,通過細(xì)繩與小車左端相連,小車的
右端連接打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶;
8.將彈簧拉伸x后用插銷鎖定,測出其伸長量x;
C打開打點(diǎn)計(jì)時器的電源開關(guān)后,拔掉插銷解除鎖定,小車在彈簧作用下運(yùn)動到左
端;
D選擇紙帶上某處的A點(diǎn)測出其速度V;
£取不同的x重復(fù)以上步驟多次,記錄數(shù)據(jù)并利用功能關(guān)系分析結(jié)論.實(shí)驗(yàn)中已知小
車的質(zhì)量為〃3彈簧的勁度系數(shù)為則:
界WMB1小隼,雁曾口能帶
(1)長木板右端墊一小物塊,其作用是;
(2)如圖乙中紙帶上Si=3.50cm,s2=5.42cm,s3=1.14cm,由此可以算出小車
勻速直線運(yùn)動時候的速度大小為zn/s(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(3)若與=[k/成立,則實(shí)驗(yàn)中測量出物理量x與加、入v關(guān)系式是x=.
10.某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示,圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。
(1)已知表頭G滿偏電流為100/M,表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為9000,%、/?2和R3是定
值電阻。利用此和表頭構(gòu)成的電流表,然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。
若使用。、匕兩個接線柱,電壓表的量程為1匕若使用。、c兩個接線柱,電壓表
的量程為3V.則根據(jù)題給條件,定值電阻的阻值應(yīng)選選%=H,R2=n,
R3=0。
(2)用量程為3K內(nèi)阻為25000的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對改裝表3V檔的不同刻度進(jìn)行校
準(zhǔn)。所用電池的電動勢E為5H滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為500和
5k。.為方便實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電壓,圖中R應(yīng)選用最大阻值為的滑動變阻器。
(3)若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn),造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的
讀數(shù)偏小,則表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值______(選填“大于”或“小于”)900。。
11.如圖所示,“凹”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m相鄰各邊互相垂直,且處于同一平
面內(nèi),ab,品邊長均為2/,0■邊長為勻強(qiáng)磁場區(qū)域的上下邊界均水平,磁場方
向垂直于線框所在平面。開始時,灰邊離磁場上邊界的距離為I,線框由靜止釋放,
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從be邊進(jìn)入磁場直到城邊進(jìn)入磁場前,線框做勻速運(yùn)動。在城邊離開磁場后,ah、
ed邊離開磁場之前,線框又做勻速運(yùn)動。線框在下落過程中始終處于豎直平面內(nèi),
且反、”邊保持水平,重力加速度為g。求
(1)線框邊將離開磁場時做勻速運(yùn)動的速度大小是左邊剛進(jìn)入磁場時的幾倍;
(2)若磁場上下邊界間的距離H,則線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為多少?
磁場區(qū)
12.如圖所示,傳送帶尸。間的距離為L=5.0zn,以u=2m/s的恒定速度順時針旋轉(zhuǎn),
傳送帶的傾角為6=37°,一質(zhì)量M=0.09kg的A物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為
〃=0.5。左下方的手槍每隔1s發(fā)射一顆質(zhì)量為m=0.01kg的彈丸,彈丸每次擊中
物體前的瞬時速度大小均為%=40m/s,方向平行傳送帶向上,射入物體后會立
即留在其中。將A物體輕放在傳送帶的最下端時,恰好被第一顆彈丸擊中(物體和
彈丸均可看成質(zhì)點(diǎn),MXsin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)?求
(1)4物體第一次達(dá)到與傳送帶速度相同時所用的時間口;
(2)從第一次射結(jié)束到第二次擊中前的過程中物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q;
(3)需要射入幾顆彈丸才能使A物體到達(dá)傳送帶頂端。
13.下列說法正確的是()
A.分子間作用力表現(xiàn)為引力時,隨著分子勢能增大,分子間作用力可能先增大后
減小
B.相對濕度指的是同一溫度時,水的飽和汽壓與空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)之比,人們
感覺天氣干燥時,主要原因在于相對濕度小
C.一切自發(fā)過程總是沿分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行,體現(xiàn)熱力學(xué)第二定律
的微觀意義
D.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,氣體對外做功一定是吸熱過程
E.布朗運(yùn)動不是液體分子運(yùn)動,是懸浮微粒分子運(yùn)動,溫度越高,布朗運(yùn)動越明
顯
14.如圖甲的一款茶寵玩具特別有意思。當(dāng)將熱茶淋在茶寵上時,茶寵會向外噴水,很
像小孩撒尿。為了研究其中的原理,將茶寵理想化為底面積為5、高為H的柱形容
器,在容器底端側(cè)面有一尺寸可忽略的細(xì)孔,如圖乙所示。初始時容器內(nèi)部空氣的
質(zhì)量為小。,內(nèi)部壓強(qiáng)與外界大氣壓均為Po,溫度為現(xiàn)用熱水淋在容器上,使
容器內(nèi)氣體溫度達(dá)到71,此時容器內(nèi)部有空氣逸出;然后迅速將容器放入一盛有水
的水盆中,保證容器上的小孔恰好在水面以下。隨著容器內(nèi)氣體溫度降低,水盆中
的水會被吸入容器,當(dāng)氣體溫度恢復(fù)為7。時,容器內(nèi)外水面的高度差為兒然后取
出容器,當(dāng)將熱茶淋在容器上時,就會出現(xiàn)神奇的噴水現(xiàn)象了。已知水的密度為p,
當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,容器內(nèi)氣體可視為理想氣體。
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⑷求升溫后容器內(nèi)逸出空氣的質(zhì)量△m:
(ii)求”與人滿足的關(guān)系式。
15.一列簡諧橫波沿x軸傳播,波速u=4ni/s。已知坐標(biāo)原點(diǎn)(x=0)處質(zhì)點(diǎn)的振動圖
象如圖甲所示,t=0.45s時部分波形圖如圖乙所示?下列說法正確的是()
A.簡諧橫波的傳播方向沿x軸正方向
B.x=0.5ni處的質(zhì)點(diǎn)比x=0處的質(zhì)點(diǎn)振動滯后0.5s
C.%=0處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過0.6s的路程為0.6機(jī)
D.t=0.45s時x=0處的質(zhì)點(diǎn)對應(yīng)的縱坐標(biāo)為0。5nl
16.如圖是由折射率n=2的材料制作的光學(xué)器件的切
3
面圖,內(nèi)側(cè)是以。為圓心,R為半徑的半圓,外側(cè)
為矩形,AB=V3R,BC=2R。一束單色光從。射
入器件,入射角為a,滿足sina=在,不計(jì)光線在
3
器件內(nèi)的多次反射,求:
①折射角S的大??;
②光在器件中傳播的時間。(設(shè)光在真空中的速度為C)
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答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、8木塊在重力作用下,有沿天花板下滑的趨勢,一定受到靜摩擦力,
則天花板對木塊一定有彈力;故木塊受到重力、彈力、摩擦力和F'J
力尸四個力作用,故A錯誤,8正確。
C、D木塊受力如圖。根據(jù)平衡條件得0t'
N
F=N+Gcosa①,,
f=Gsina②0
由②式知,靜摩擦力/=Gsina,與尸無關(guān),當(dāng)逐漸增大尸的過程,N增大,最大靜摩
擦力增大,而木塊受到的靜摩擦力/不變,木塊將始終保持靜止。故C、。錯誤;
故選:B。
木塊在重力作用下,有沿天花板下滑的趨勢,一定受到靜摩擦力,則天花板對木塊一定
有彈力,加重力、推力尸,木塊共受到四個力.在逐漸增大F的過程,木塊受到的靜摩
擦力不變,木塊將始終保持靜止.
本題考查分析物體受力的能力.對于彈力和摩擦力的關(guān)系要理解:兩物體間有摩擦力,
一定有彈力.
2.【答案】D
【解析】解:A、該裝置所加的電壓為反向電壓,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時,
電流表示數(shù)為0,知道光電子的最大初動能為1.7eU,故A錯誤;
B、根據(jù)光電效應(yīng)方程
Ekm=hy-W0
所以%故錯誤;
=hy-Ekm=2.75ev-1.7ev=1.05evB
C、開關(guān)S斷開后,用光子能量為2.75川的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng),有光
電子逸出,則有電流流過電流表,電流表G示數(shù)為不為零,故C錯誤;
D根據(jù)分壓電路結(jié)構(gòu)可知,當(dāng)滑動觸頭向〃端滑動時,反向電壓增大,電壓表示數(shù)增大,
故D正確。
故選:Do
該裝置所加的電壓為反向電壓,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時,電流表示數(shù)為
0,知道光電子點(diǎn)的最大初動能為0.7eW根據(jù)光電效應(yīng)方程求出逸出功.開關(guān)S斷開,只
要有光電子發(fā)出,則有電流流過電流表。根據(jù)分壓電路知識可判斷電壓示數(shù)的變化。
本題考查光電效應(yīng)方程,熟練掌握最大初動能,逸出功,截止電壓等概念及其之間的關(guān)
系是解題的關(guān)鍵。
3.【答案】D
【解析】解:A、當(dāng)光照增強(qiáng)時,光敏電阻的阻值減小,總電阻減小,原線圈的輸入電
壓不變,根據(jù)變壓比可知,原、副線圈的匝數(shù)不變,則副線圈的輸出電壓不變,副線圈
的總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,副線圈的輸出電流增大,根據(jù)變流比可知,原線圈
的電流增大,故A錯誤;
8、副線圈的輸出電壓不變,副線圈的總電阻減小,根據(jù)p=?得變壓器的輸出功率增
大,故B錯誤;
CD,副線圈的輸出電流增大,則電阻⑹兩端的電壓增大,副線圈的輸出電壓不變,副
線圈并聯(lián)電路兩端的電壓減小,電阻R2兩端電壓減小,R2消耗的功率減小,故C錯誤,
。正確。
故選:Do
當(dāng)光照增強(qiáng)時,光敏電阻的阻值減小,原線圈的輸入電壓不變,根據(jù)變壓比和歐姆定律
分析副線圈輸出電流的變化,根據(jù)變流比,確定原線圈輸入電流的變化。
根據(jù)功率公式判斷交流電源的輸出功率。分析副線圈電路,根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律結(jié)合
歐姆定律分析電阻R2兩端電壓的變化。
此題考查了變壓器的構(gòu)造和原理,屬于動態(tài)分析的問題,解題的關(guān)鍵是如何確定副線圈
兩端電壓是否變化,可以用假設(shè)法分析。
4.【答案】D
【解析】解:A、依據(jù)左手定則可知,鈉離子在洛倫茲力作用下,向M處偏轉(zhuǎn),因此M
處鈉離子濃度大于N處鈉離子濃度,故A錯誤,
8、依據(jù)左手定則可知,氯離子在洛倫茲力作用下,向M處偏轉(zhuǎn),因此M處氯離子濃
度大于N處氯離子濃度,故B錯誤:
C、依據(jù)正離子的定向移動方向與電流方向相同,而負(fù)離子移動方向與電流方向相反,
根據(jù)左手定則可知,正負(fù)離子均偏向同一方向,因此電勢相等,故C錯誤;
。、當(dāng)開關(guān)閉合時,液體中有從4到B方向的電流,根據(jù)左手定則可知,液體將受到向
例的安培力作用,在液面內(nèi)部將產(chǎn)生壓強(qiáng),因此P端的液面將比。端的高,故。正確;
故選:。。
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依據(jù)左手定則來判定洛倫茲力方向,再由當(dāng)開關(guān)閉合時,液體中有電流流過,電流在磁
場中受到安培力作用,液體在力的作用下發(fā)生流動,使液面高度發(fā)生變化。應(yīng)用左手定
則分析答題。
本題有一定創(chuàng)新性,考查了學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力,是一道考查學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合
應(yīng)用知識能力的好題。
5.【答案】C
【解析】解:由速度與時間圖象可知,兩個勻減速運(yùn)動的加速度之比為1:2;由牛頓
第二定律可知:A、8的質(zhì)量關(guān)系是2:1,則A、B受摩擦力大小1:1,故C正確;
由速度與時間圖象可知,4、B兩物體加速與減速的位移相等,且勻加速運(yùn)動位移之比I:
2,勻減速運(yùn)動的位移之比2:1,由動能定理可得:A物體的拉力與摩擦力的關(guān)系,
X-/1-3X=0-0;8物體的拉力與摩擦力的關(guān)系,F(xiàn)2-2X-f2-3X=0-0,因此可
得:尸1=3后,尸2=|72,/i=%,所以&=2尸2.全過程中摩擦力對A、2做功相等.;
片、F2對A、8做功之大小相等.故4、B、。錯誤.
故選C.
根據(jù)速度與時間的圖象可知,各段運(yùn)動的位移關(guān)系及之比,同時由牛頓第二定律可得勻
減速運(yùn)動的加速度之比;再由動能定理可得出拉力、摩擦力的關(guān)系,及它們的做功關(guān)系.
解決本題的關(guān)鍵是通過圖象得出勻加速運(yùn)動和勻減速運(yùn)動的加速度,根據(jù)牛頓第二定律,
得出兩個力的大小之比,以及知道速度-時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移,并
運(yùn)用動能定理.
6.【答案】BD
【解析】解:A、由場強(qiáng)的疊加和對稱性可知,。點(diǎn)和。點(diǎn)場強(qiáng)方向相同,但。點(diǎn)場強(qiáng)
要小于。點(diǎn)的場強(qiáng),故A錯誤;
B、由電場的分布特點(diǎn)可知,。。為等勢線,。點(diǎn)電勢為零,尸點(diǎn)電勢小于零,故。點(diǎn)的
電勢一定高于尸點(diǎn),故8正確;
C、將一正檢驗(yàn)電荷沿直線從。點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn),沿等勢線移動電荷,電場力不做功,故
C錯誤;
將一正檢驗(yàn)電荷沿直線從0點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn),電場力做正功,電勢能減小,故。正確。
故選:BD.
小根據(jù)場強(qiáng)的疊加和對稱性,可以判斷。點(diǎn)和力點(diǎn)場強(qiáng)的大小;
8、利用電場的分布特點(diǎn),判斷兩點(diǎn)的電勢高低:
C、根據(jù)沿等勢線移動電荷,電場力不做功可以判斷該選項(xiàng);
。、先判斷電場力做功正負(fù),再利用功能關(guān)系判斷電勢能的變化。
在處理電場場強(qiáng)問題時,熟記等量同種電荷和等量異種電荷的電場線分布特點(diǎn),可以快
速解決問題。
7.【答案】BCD
【解析】解:A、由圖可知,當(dāng)彈簧壓縮量久=0時,a=5m/s2,則有a=gsind=5m/s2,
解得0=30。,故A錯誤;
B、當(dāng)彈簧壓縮量%=20cm=0.2zn時,a=0,^A^mgsinQ—kx=0,解得k=?啰"叱=
O.5xlOxsin3O°
N/m12.5N/m,故B正確;
0.2
C、在a-x圖像中,圖線與x軸所圍成的面積表示。與x的乘積大小,當(dāng)x=0.2m時,
a=0,此時小球的速度最大,由2ax—/可知》=72ax=x1x5x0.2m/s=lm/s>
771
即小球最大的動能為以?,=之/,Ekm-0.25/,故C正確;
D由運(yùn)動的對稱性可知,當(dāng)彈簧的壓縮量為xl=0.4m時,小球速度為零,此時彈簧的
彈性勢能最大,從最高點(diǎn)到小球速度為零的位置,由機(jī)械能守恒可得,最大的彈性勢能
等于重力勢能的減小量,即最大彈性勢能為與相=mgx1Sin30°=0.5x10x0.4*J=
1],故。正確。
故選:BCD。
題中給出a-x圖像,對于圖像要注意利用圖線與橫縱軸交點(diǎn)等特殊點(diǎn),由圖可知,x=0
時的加速度,由此可求彈力為0時的小球情況,a=0時,小球處于受力平衡狀態(tài),可
由此時受力情況求出小球受到各個力大小關(guān)系。
本題考查胡克定律、功能關(guān)系,與圖像進(jìn)行結(jié)合,要求學(xué)生從圖像讀取有效信息進(jìn)行分
析,對綜合分析能力有一定要求,難度中等偏高。
8.【答案】ACD
【解析】解:4B、根據(jù)題意作出a粒子運(yùn)動軌跡如圖所示,由幾何知
識可知,粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑r=1,因?yàn)榱W幼鰣A周
運(yùn)動的半徑r=卷,質(zhì)子與a粒子的比荷為2:1,所以其半徑之比為
1:2,質(zhì)子半徑為“,故A正確,B錯誤;
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CD、a粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期7=詈,轉(zhuǎn)過的圓心角%=300。,則a粒子在磁
場中的運(yùn)動時間匕=:7=袈,質(zhì)子從O點(diǎn)射入P點(diǎn)射出,半徑為白,可知。點(diǎn)射入的
63V2
速度方向必與OP邊界垂直,92-180°,故[2=:7'=算,所以質(zhì)子和a粒子發(fā)射的時
間間隔為0—七=等,故C。正確。
6V
故選:ACD.
畫出粒子在磁場中運(yùn)動軌跡,根據(jù)勻速圓周運(yùn)動相關(guān)內(nèi)容列式求解。
本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動,畫出粒子運(yùn)動軌跡是解題關(guān)鍵。
9.【答案】平衡摩擦力0.68耳
【解析】解:(1)該實(shí)驗(yàn)是利用彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能,根據(jù)小車速度計(jì)算彈
簧彈性勢能,需要讓彈簧彈力提供小車的合外力,故應(yīng)將長木板右端墊一小物塊,用來
平衡摩擦力;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,可知當(dāng)點(diǎn)跡均勻時,為小車勻速運(yùn)動階段,即小車速度達(dá)到最大階
段,對應(yīng)于S2則小車勻速運(yùn)動的速度為:v=J=?0.68m/s;
22
(3)根據(jù)功能轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,Ep=i/cx=|mv,解得x=第v
故答案為:(1)平衡摩擦力;(2)0.68;(3)⑥
(1)為保證彈力為合外力,應(yīng)平衡摩擦力
(2)判斷哪段為勻速階段,利用運(yùn)動學(xué)公式列式求解
(3)根據(jù)功能關(guān)系列式求解。
本題考查基本的實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行推理。注意紙
帶中點(diǎn)跡均勻部分物體為勻速運(yùn)動。
10.【答案】100910200050。大于
【解析】解:(1)根據(jù)題意,&與表頭G構(gòu)成1mA的電流表,則/gRg=(/-/g)Rl,代
入數(shù)據(jù)解得&=100/2;
若使用兩個接線柱,電壓表的量程為1V,則%=也產(chǎn),代入數(shù)據(jù)得R?=9100;
若使用“、c兩個接線柱,電壓表的量程為3V,則夫3=”%-區(qū)2,代入數(shù)據(jù)得:?3=
20000。
(2)電壓表與改裝電表并聯(lián)之后,電阻小于25000,對于分壓式電路,要求滑動變阻器
的最大阻值小于并聯(lián)部分,同時還要便于調(diào)節(jié),故滑動變阻器選擇小電阻,即選擇500
的電阻。
(3)造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小,說明通過表頭G的電流偏小,
則實(shí)際電阻偏大,故表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值大于900。。
故答案為:(1)1009102000(2)500(3)大于
(1)根據(jù)串并聯(lián)電路的知識求定值電阻的阻值。
(2)在保證安全的前提下,為方便實(shí)驗(yàn)操作,應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器。
(3)改裝表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)偏小,指針偏轉(zhuǎn)的角度偏小,流過的表頭的電流偏小,
應(yīng)是表頭電阻偏大。
本題考查了求電阻阻值、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電路故障分析,知道電流表的改裝原理、分
析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題。
11.【答案】解:(1)設(shè)林邊剛進(jìn)入磁場時的速度大小為%,根據(jù)平衡條件可得:
mg-?21,其中。=生譽(yù)
K
聯(lián)立解得:%=黑;
設(shè)線框"、以邊將離開磁場時的速度大小為外,根據(jù)平衡條件可得:
mg=BI2l>其中力=
聯(lián)立解得:%=鬻;
所以=4%;
(2)線框自由下落過程中,根據(jù)動能定理可得:
/12
mgl=-mv^
解得:%=J2gl,則“2=N2gl
從次邊剛進(jìn)入磁場到線框M、〃邊剛離開磁場過程中,設(shè)克服安培力做功為卬安,根
據(jù)動能定理可得:
11
mg(H+2Z)-W=-vtiv2--mvf
女22
根據(jù)功能關(guān)系可知,產(chǎn)生的熱量為:
Q=W^=mg(H-13l)Q
答:(1)線框刃、ed邊將離開磁場時做勻速運(yùn)動的速度大小是歷邊剛進(jìn)入磁場時的4
倍;
第14頁,共20頁
(2)若磁場上下邊界間的距離H,則線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為?ng(H-131)。
【解析】(1)根據(jù)平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式求解進(jìn)入磁場和離開磁場時的時的大
小,再求出比值;
(2)線框自由下落過程中,根據(jù)動能定理求解速度大?。簭腻?邊剛進(jìn)入磁場到線框“/?、
〃邊剛離開磁場過程中,根據(jù)動能定理、功能關(guān)系可得產(chǎn)生的熱量。
對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,根據(jù)牛頓第二定律或平衡條
件列出方程;另一條是能量,分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題,根據(jù)動能定理、
功能關(guān)系等列方程求解。
12.【答案】解:(1)以沿傳送帶向上為正,在彈丸射入的過程中,由動量守恒定律得
mv0=(m+M)v01
所以:v01=4m/s
因?yàn)閭魉蛶俣葹?m/s,所以物塊的加速度為
(m+M)gsin0+〃(m+M)gcos0-(m+M)aT
解得的=10m/s2
物體速度減至與傳送帶共速,所需時間為匕=受二
al
解得ti=0.2s
(2)此時位移為%=竽匕
解得看=0.6m
繼續(xù)減速時,物體受到的摩擦力方向沿傳送帶向上,此時加速度方向沿傳送帶向下,大
小為
(m+M)gsin0—林。n+M)gcos9=(m4-M)a2
解得g=2m/s2
若物體繼續(xù)減速至零,所需時間為t=£
解得t=Is
所以物塊未減至零時,第二顆彈丸已射入,此時物塊的速度為
V1=V-a2(l-Cl)
解得%=0.4m/s
此時物體的位移為g=竽(1-亢)
解得%2=0.96m
因?yàn)閭魉蛶c物塊間摩擦力大小為
f—“(m+rn)gcos9
解得f=0.4/V
在q=0.2s內(nèi)傳送帶與物塊間的相對位移為△X1=若九]一vtl
解得△%t=0.2m
在0.2s-Is內(nèi)傳送帶與物塊間的相對位移為A&=火1一口)一笞(1一匕)
解得△%2=0.64m
從第一次射結(jié)束到第二次擊中前的過程中物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=/△
%1+/△%2
解得Q=0.336/
(3)第二顆彈丸射入物體的過程中量守恒,有+(m+M)%=(m+m+M)v02
解得:VQ2=4m/s
由此可推至每次射入彈丸后,物塊A都是先減速至傳送帶速度,然后繼續(xù)減速到下一顆
彈丸射入。可推知這次物塊上升的位移是s=與+不
解得s=1.56m
第三顆子彈射入的過程中動量守恒,有+(2m+M)V2=(m+m4-m+M)v03
解得u03=3.7m/s
物體減速至與傳送帶共速,所需時間為《3=竽
al
解得匕=0.17s
所以物塊未減至零時,第4顆子彈已射入,此時物塊的速度為%=v-a2(l-t3)
解得%=0.34m/s
此時上升的總位移為S3=竽13+竿(1—t3)
解得S3=1.4556m
此時已發(fā)生位移為S=X[+&+$2+S3
解得s=4.5756m
傳送帶總長5m,還剩0.4244m,可以推知:第4顆子彈射入后,A物體到達(dá)傳送帶頂端,
所以子彈需要射入4次。
答:(1)4物體第一次達(dá)到與傳送帶速度相同時所用的時間A是0.2s;
(2)從第一次射結(jié)束到第二次擊中前的過程中物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量。是0.336J;
(3)需要射入4顆彈丸才能使A物體到達(dá)傳送帶頂端。
第16頁,共20頁
【解析】(1)在彈丸射入物體的過程中系統(tǒng)的動量守恒,由動量守恒定律求出彈丸射入
物體后的速度。此后,物體沿傳送帶向上做勻減速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律求出加
速度,由速度-時間公式求A物體第一次達(dá)到與傳送帶速度相同時所用的時間匕;
(2)根據(jù)位移-時間公式求出A物體從開始運(yùn)動到第一次達(dá)到與傳送帶速度相同時通過
的位移。物體與傳送帶共速后,物體繼續(xù)沿傳送帶向上做勻減速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第
二定律求出加速度,由速度-時間公式求出物體速度減至零所用時間,根據(jù)物體與傳送
帶間的相對位移求出因摩擦產(chǎn)生的熱量
(3)研究第二顆彈丸射入物體的過程,根據(jù)動量守恒定律求出彈丸射入物體后的速度,
分析物體在第三顆彈丸射入前的位移,再研究第三彈丸射入物體后的過程,找到規(guī)律,
再求解即可。
本題是一道力學(xué)綜合題,根據(jù)題意分析清楚物體的運(yùn)動過程,把握運(yùn)動規(guī)律是解題的前
提與關(guān)鍵,應(yīng)用動量守恒定律、牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式即可解題。
13.【答案】ACD
【解析】解:A、當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時,r>r0,隨著分子勢能增大,說明分
子引力做負(fù)功,則分子間距離廠增大,根據(jù)分子力與分子間距離的關(guān)系,可知分子間作
用力可能先增大后減小,故A正確;
B、相對濕度是指同一溫度時,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與水的飽和氣壓之比,當(dāng)人們感到
潮濕時,空氣的相對濕度一定較大,人們感到干燥時,空氣的相對濕度一定較小,故B
錯誤:
C、根據(jù)熱力學(xué)第二定律,可知一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向
進(jìn)行,體現(xiàn)熱力學(xué)第二定律的微觀意義,故C正確;
。、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程與=C可知,一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,氣
體的溫度一定升高,而一定量的理想氣體的內(nèi)能僅僅與溫度有關(guān),所以其內(nèi)能一定增加,
即△〃>(),膨脹過程中W<0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W可知,Q>0,所以
氣體對外做功一定是吸熱過程,故。正確;
E、布朗運(yùn)動是懸浮在液體中固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動,不是懸浮微粒分子運(yùn)動,液體溫
度越高,布朗運(yùn)動越激烈,故E錯誤。
故選:ACD.
通過分子勢能的變化來判斷分子間作用力做功;絕對濕度指大氣中水蒸汽的實(shí)際壓強(qiáng),
相對濕度是指水蒸汽的實(shí)際壓強(qiáng)與該溫度下水蒸汽的飽和壓強(qiáng)之比,當(dāng)人們感到潮濕時,
空氣的相對濕度一定較大,人們感到干燥時,空氣的相對濕度一定較??;根據(jù)熱力學(xué)第
二定律的微觀意義判斷;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律判斷;布朗運(yùn)動是懸
浮在液體中固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動。
本題考查了分子力及分子勢能、相對濕度、熱力學(xué)第二定律、理想氣體狀態(tài)方程、熱力
學(xué)第一定律、布朗運(yùn)動等熱學(xué)基礎(chǔ)知識,要求學(xué)生對這部分知識要重視課本,強(qiáng)化記憶。
14.【答案】解:(i)小孔將容器內(nèi)外空氣連通,故容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,氣體溫度升高
到7;時,
根據(jù)蓋-呂薩克定律有5=零
7oh
設(shè)升溫至71后逸出的體積為的空氣在溫度為7。時的體積為匕,則可得:7:=7
同種氣體在相同壓強(qiáng)和相同溫度下密度相等,
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