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【精品解析】江蘇省宿遷市泗陽(yáng)縣2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期第一次適應(yīng)性考試(一模)物理試卷

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【精品解析】江蘇省宿遷市泗陽(yáng)縣2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期第一次適應(yīng)性考試(一模)物理試卷

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江蘇省宿遷市泗陽(yáng)縣2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期第一次適應(yīng)性考試(一模)物理試卷
1.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,我國(guó)的靜止衛(wèi)星M、量子衛(wèi)星N均在赤道平面內(nèi)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),P是地球赤道上一點(diǎn)。則(  )
A.P點(diǎn)的周期比N的大
B.P點(diǎn)的速度等于第一宇宙速度
C.M的向心加速度比N的大
D.M所受的萬(wàn)有引力比N所受的萬(wàn)有引力大
2.(2025·泗陽(yáng)模擬)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,雙縫的間距為d,雙縫到屏的距離為l,6條亮條紋間的距離為a,則光的波長(zhǎng)為(  )
A. B. C. D.
3.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,長(zhǎng)為2l的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等、夾角為120°的V形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)在導(dǎo)線中通以電流I時(shí),導(dǎo)線受到的安培力大小為(  )
A. B. C. D.
4.(2025·泗陽(yáng)模擬)碘131治療通常用于甲狀腺功能亢進(jìn)癥。碘131的衰變是衰變,半衰期是8天,碘131治療以后,不能夠和他人一米以內(nèi)的近距離接觸,一般要經(jīng)過(guò)4個(gè)半衰期才可以與兒童、孕婦接觸。下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.射線不能穿透皮膚
B.碘131衰變時(shí)僅放出射線
C.碘131在4個(gè)半衰期中衰變了治療所用質(zhì)量的
D.碘131衰變產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能比碘131的大
5.(2025·泗陽(yáng)模擬)甲、乙兩種光子的能量之比為,則甲、乙兩種光子的(  )
A.動(dòng)量之比為 B.頻率之比為
C.波速之比為 D.波長(zhǎng)之比為
6.(2025·泗陽(yáng)模擬)將一小球從地面豎直向上拋出,小球上升到某一高度后又落回到地面。若該過(guò)程中空氣阻力大小不變,則(  )
A.在上升過(guò)程與下降過(guò)程中,重力做的功相同
B.在上升過(guò)程與下降過(guò)程中,重力的沖量相同
C.上升過(guò)程中小球動(dòng)量的變化率比下降過(guò)程中的大
D.整個(gè)過(guò)程中空氣阻力的沖量等于小球動(dòng)量的變化量
7.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定在光滑斜面的擋板上。物塊從圖示位置靜止釋放,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。則物塊與彈簧有相互作用的整個(gè)下滑過(guò)程中(  )
A.擋板對(duì)彈簧做負(fù)功 B.物塊的速度逐漸減小
C.物塊在最低點(diǎn)時(shí)的加速度最大 D.物塊的機(jī)械能先增大后減小
8.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,單匝矩形線圈ABCD在外力作用下向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),則線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中(  )
A.線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B.AB邊產(chǎn)生的焦耳熱比BC邊多
C.AB邊通過(guò)的電荷量比BC邊少
D.A、B間的電壓比B、C間的大
9.(2025·泗陽(yáng)模擬)在圖甲的電路中,電源內(nèi)阻不計(jì),不計(jì)電表內(nèi)阻的影響。調(diào)節(jié)R1的阻值,得到各組電壓表和電流表數(shù)據(jù),作出的U-I圖像如圖乙中AB所示,則表示R1阻值的是(  )
A.AB的斜率 B.僅a的斜率 C.僅b的斜率 D.a(chǎn)或b的斜率
10.(2025·泗陽(yáng)模擬)透明介質(zhì)球的球心為O,水平直徑上有一點(diǎn)光源P,A點(diǎn)為從P射出的光線能直接從左側(cè)面射出的臨界點(diǎn),則能直接從右側(cè)面射出的臨界點(diǎn)B的位置可能正確的是(  )
A. B.
C. D.
11.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,輕繩上端固定在O點(diǎn),下端連接小球。將球拉起,繩剛好被水平拉直,由靜止釋放小球.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),下列物理量的大小與繩長(zhǎng)有關(guān)的是(  )
A.小球的加速度 B.小球的動(dòng)量
C.小球重力的功率 D.繩子的拉力
12.(2025·泗陽(yáng)模擬)小明利用如圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊(含遮光條)質(zhì)量。輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接滑塊,滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上,遮光條固定在滑塊上。實(shí)驗(yàn)時(shí),將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定距離后釋放,滑塊經(jīng)過(guò)彈簧原長(zhǎng)位置時(shí),光電門(mén)記錄擋光時(shí)間。
(1)用刻度尺測(cè)量遮光條的寬度,如圖乙所示,則遮光條的寬度d=   cm。
(2)實(shí)驗(yàn)前,使用氣墊導(dǎo)軌上的氣泡水平器將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平。調(diào)節(jié)過(guò)程中,水平器中氣泡的位置如圖丙所示,可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)   (選填“高”或“低”)。
(3)彈簧的勁度系數(shù)為k,將彈簧拉伸一定距離x后釋放滑塊,記錄的擋光時(shí)間為t。滑塊由靜止至運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)的過(guò)程中彈簧對(duì)滑塊做的功為   。
(4)滑塊的質(zhì)量為   (用題中物理量表示)。
(5)小明認(rèn)為滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在一定的阻力,會(huì)導(dǎo)致滑塊質(zhì)量的測(cè)量值大于實(shí)際值。你是否同意他的觀點(diǎn),并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由   。
13.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,某高壓鍋鍋蓋中央有一橫截面積為的出氣口,孔上蓋有限壓閥加熱前,蓋上鍋蓋,限壓閥密封好后,高壓鍋內(nèi)氣體溫度為、壓強(qiáng)為。對(duì)高壓鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到時(shí),鍋內(nèi)氣體將限壓閥頂起,開(kāi)始向外排氣。鍋內(nèi)氣體視為理想氣體,大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為,不計(jì)摩擦阻力。求:
(1)開(kāi)始向外排氣時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度;
(2)限壓閥的質(zhì)量。
14.(2025·泗陽(yáng)模擬)A、B兩個(gè)粒子的電荷量分別為+q、+2q,質(zhì)量分別為m、2m。粒子A以已知速度v0向靜止的B飛去,由于靜電力,它們之間的距離縮短到某一極限值后又被彈開(kāi)。設(shè)粒子A、B的軌跡在同一直線上,已知靜電力常量為k,A、B間的最小距離為d。
(1)當(dāng)A、B之間的距離最小時(shí),求粒子B的加速度大小a;
(2)從粒子B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至A、B間距離最小的過(guò)程中,A、B組成的系統(tǒng)增加的電勢(shì)能。
15.(2025·泗陽(yáng)模擬)工廠傳送產(chǎn)品的裝置如圖所示。傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下順時(shí)針運(yùn)行,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=37°,傳送帶頂端有與傳送帶上表面在同一直線上的斜面,兩者平滑對(duì)接。一產(chǎn)品無(wú)初速度地放到傳送帶底端,經(jīng)傳送帶傳動(dòng)后滑上斜面,恰好能到達(dá)斜面的頂端,由機(jī)器人取走產(chǎn)品。已知產(chǎn)品的質(zhì)量m=1kg,傳送帶上表面的長(zhǎng)度L1=10m、運(yùn)行速度v0=4m/s,斜面長(zhǎng)度L2=1m,產(chǎn)品與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求產(chǎn)品在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(2)求產(chǎn)品與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(3)若不計(jì)電動(dòng)機(jī)的損耗,求電動(dòng)機(jī)傳送該產(chǎn)品的整個(gè)過(guò)程中,產(chǎn)品獲得的機(jī)械能E1與消耗電能E2的比值。
16.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,空間直角坐標(biāo)系(z軸正方向垂直紙面向外圖中未畫(huà)出)中,在x<0的區(qū)域I內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),0≤x≤L的區(qū)域II內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,x>L的區(qū)域III內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。質(zhì)量為m、電荷量為的電子從原點(diǎn)O以速度大小v0、方向在xOy平面內(nèi)與x軸正方向的夾角為30°射入?yún)^(qū)域II。
(1)若電子不能進(jìn)入?yún)^(qū)域III,求電子速度大小v0的范圍;
(2)若,且電子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后直接回到原點(diǎn)O,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(3)若,求電子此后經(jīng)過(guò)x軸時(shí)對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】衛(wèi)星問(wèn)題
【解析】【解答】對(duì)于不同軌道上的衛(wèi)星(或物體),要想比較他們的運(yùn)行參數(shù),一般遵循的原則是,“天比天,直接比;天比地,要幫忙”,即衛(wèi)星與衛(wèi)星之間可以通過(guò)萬(wàn)有引力提供向心力直接進(jìn)行分析比較,而衛(wèi)星與赤道上物體的比較,則需要借助同步衛(wèi)星進(jìn)行分析。A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供向心力
由牛頓第二定律得
整理得
由題意知,N的軌道半徑比M小,則N的周期比M的小,由于P、M的周期相同,故N的周期比P的小,故A正確;
B.由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可得
P點(diǎn)的速度和第一宇宙速度之比
由天體物理常識(shí)得,,
可見(jiàn),P點(diǎn)的速度遠(yuǎn)小于第一宇宙速度,故B錯(cuò)誤;
C.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供向心力
由牛頓第二定律得
整理得
向心加速度
聯(lián)立得
由于N的軌道半徑比M小,故得N的向心加速度比M的大,故C錯(cuò)誤;
D.由萬(wàn)有引力公式及題意可知靜止衛(wèi)星M和量子衛(wèi)星N的質(zhì)量關(guān)系未知,所受萬(wàn)有引力大小關(guān)系不能確定,故D錯(cuò)誤;
故選A。
【分析】研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式表示出所要比較的物理量;研究地球赤道上的點(diǎn)和同步衛(wèi)星,具有相等周期;衛(wèi)星的質(zhì)量大小關(guān)系不確定,所以無(wú)法比較M所受的萬(wàn)有引力與N所受的萬(wàn)有引力的大小關(guān)系.
2.【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系
【解析】【解答】掌握干涉條紋間距公式,能計(jì)算兩相鄰的干涉條紋間距是解題的關(guān)鍵。題意可知條紋間距
因?yàn)?br/>聯(lián)立解得
故選B。
【分析】根據(jù)干涉條紋間距公式計(jì)算即可。
3.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】安培力的計(jì)算
【解析】【解答】本題考查安培力的計(jì)算問(wèn)題,關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷有效長(zhǎng)度,導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度為
導(dǎo)線受到的安培力大小為
故選C。
【分析】根據(jù)安培力的公式結(jié)合有效長(zhǎng)度列式解答。
4.【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】原子核的衰變、半衰期;α、β、γ射線及特點(diǎn);結(jié)合能與比結(jié)合能
【解析】【解答】A. 碘131治療以后,不能夠和他人一米以內(nèi)的近距離接觸,可知射線能穿透皮膚,故A錯(cuò)誤;
B.碘131的衰變是衰變,衰變時(shí)除放出射線外,同時(shí)伴隨著釋放射線,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)半衰期定義,可知碘131在4個(gè)半衰期中衰變了治療所用質(zhì)量的,故C錯(cuò)誤;
D.比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,衰變是原子核從不穩(wěn)定衰變?yōu)檩^為穩(wěn)定的新核,所以碘131衰變產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能比碘131的大,故D正確。
故選D。
【分析】根據(jù)β射線的特點(diǎn),衰變的產(chǎn)物和半衰期公式,比結(jié)合能的知識(shí)進(jìn)行分析解答。
5.【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】能量子與量子化現(xiàn)象;粒子的波動(dòng)性 德布羅意波
【解析】【解答】本題考查光子與光子的能量,解題時(shí)需注意,愛(ài)因斯坦認(rèn)為電磁波本身的能量也是不連續(xù)的,即認(rèn)為光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的,頻率為ν的光的能量子為hν。B.由光子的能量可得,故B錯(cuò)誤;
C.甲、乙兩種光子的波速均為光速,故得,故C錯(cuò)誤;
D.由光子的速度可得,故D錯(cuò)誤;
A.由光子的動(dòng)量可得,故A正確;
故選A。
【分析】根據(jù)E=hν可知,光子的能量與頻率成正比,據(jù)此分析判斷;光速c是常數(shù),與光子能量無(wú)關(guān),據(jù)此分析判斷;根據(jù)c=νλ可知,光子的波長(zhǎng)與頻率成反比,據(jù)此分析判斷。
6.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)量定理;功的計(jì)算;沖量
【解析】【解答】本題考查動(dòng)量定理,解題時(shí)需了解,物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力的沖量。A.根據(jù)可知,重力在上升過(guò)程做負(fù)功,下降過(guò)程中重力做正功,故A錯(cuò)誤;
B.上升過(guò)程中的加速度
下降過(guò)程中的加速度
則,由于位移相等,根據(jù)可知,上升的時(shí)間小于下降的時(shí)間,根據(jù)
可知,重力在上升過(guò)程中的沖量小于下降過(guò)程中的沖量,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)動(dòng)量定理可知
結(jié)合B項(xiàng)分析可知,上升過(guò)程中小球動(dòng)量的變化率比下降過(guò)程中的大,故C正確;
D.整個(gè)過(guò)程中空氣阻力的沖量和重力的沖量之和等于小球動(dòng)量的變化量,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】由重力做功的特點(diǎn)分析判斷;由于空氣阻力對(duì)小球做負(fù)功,所以小球的機(jī)械能不斷減少,結(jié)合沖量的計(jì)算公式,即可分析判斷;根據(jù)動(dòng)量定理分析判斷。
7.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。A.在擋板對(duì)彈簧的力方向上無(wú)位移,擋板對(duì)彈簧不做功,故A錯(cuò)誤;
B.物塊與彈簧組成彈簧振子,在平衡位置速度最大,最低點(diǎn)速度為零,故速度先增大后減小,故B錯(cuò)誤;
C.物塊與彈簧組成彈簧振子,可知物塊在最低點(diǎn)時(shí)的加速度最大,故C正確;
D.壓縮彈簧過(guò)程中,彈性勢(shì)能一直增大,物塊的機(jī)械能一直減小,故D錯(cuò)誤。
故選C 。
【分析】根據(jù)功的計(jì)算,即可分析判斷;物塊從圖示位置靜止釋放,當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面最低點(diǎn)時(shí)速度為零,據(jù)此分析判斷;由牛頓第二定律以及機(jī)械能守恒定律分析判斷。
8.【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】電磁感應(yīng)中的磁變類問(wèn)題
【解析】【解答】對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問(wèn)題的分析方法是:確定哪部分相當(dāng)于電源,根據(jù)電路連接情況,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計(jì)算公式列方程求解。A.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故A錯(cuò)誤;
B.線圈電流相等,BC邊電阻大于AB邊,根據(jù)可知,AB邊產(chǎn)生的焦耳熱比BC邊少,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)電流定義式可知,則AB邊通過(guò)的電荷量與BC邊的相同,故C錯(cuò)誤;
D.線圈向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),AB邊切割磁感線,相當(dāng)于電源,A、B間的電壓為路端電壓,大于B、C間的電壓,故D正確;
故選D。
【分析】根據(jù)右手定則判斷電流方向;根據(jù)Q=I2Rt分析產(chǎn)生的熱;AB邊通過(guò)的電荷量和BC通過(guò)的電荷量相等;AB邊為電源,AB間的電壓即為路端電壓,由此分析。
9.【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律
【解析】【解答】本題考查對(duì)閉合電路歐姆定律的掌握,解題時(shí)需注意,要根據(jù)具體的問(wèn)題選擇合適的公式,計(jì)算電路的電壓、電流、電阻等參數(shù)。根據(jù)閉合電路歐姆定律有
可知,AB的斜率代表R2的阻值,a的斜率表示通過(guò)R1的電流為0.1 A時(shí),R1的有效電阻;b的斜率表示通過(guò)R1的電流為0.3 A時(shí),R1的有效電阻。
故選D。
【分析】由閉合電路歐姆定律、歐姆定律分別列式,結(jié)合題圖分析。
10.【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】光的全反射
【解析】【解答】光投射到兩種介質(zhì)的界面上會(huì)發(fā)生反射和折射,入射角和反射角、入射角和折射角的關(guān)系分別遵守反射定律和折射定律,當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)中時(shí),若入射角等于或者大于臨界角會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。光線從臨界點(diǎn)A射出時(shí),其入射角恰好為臨界角C, 在PO延長(zhǎng)線上取一點(diǎn)Q,使得OP=OQ,過(guò)A點(diǎn)作PO的平行線交圓弧于M點(diǎn),作垂直于PO的直徑,取M兩側(cè)兩點(diǎn)F、E如圖所示
由對(duì)稱性知
在三角形POM中,由正弦定理可得
在三角形OQM中,由正弦定理可得
由圖可知,
聯(lián)立可知
由圖易知
而光線從臨界點(diǎn)B射出時(shí),其入射角恰好為臨界角C,則 B點(diǎn)應(yīng)位于MG間圓弧上,B選項(xiàng)符合題意。
故B正確,
【分析】光線從臨界點(diǎn)射出時(shí),其入射角恰好為臨界角C,結(jié)合題意畫(huà)圖,由正弦定理、幾何關(guān)系、發(fā)生全反射的條件分析。
11.【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】生活中的圓周運(yùn)動(dòng);功率及其計(jì)算;動(dòng)量
【解析】【解答】本題考查對(duì)動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解,熟悉公式的運(yùn)用,會(huì)根據(jù)題意準(zhǔn)確分析求解。由靜止釋放小球.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理有
A.根據(jù)加速度的公式有
則加速度與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.小球的動(dòng)量為
則動(dòng)量與繩長(zhǎng)有關(guān),故B正確;
C.小球在最低點(diǎn)時(shí),重力與速度垂直,重力的功率為0,則重力的功率與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有
解得
繩子的拉力與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;
故選B。
【分析】根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓第二定律列出關(guān)系式分析,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度關(guān)系式分析,根據(jù)重力與速度的方向進(jìn)而分析。根據(jù)動(dòng)量表達(dá)式分析。
12.【答案】(1)0.40
(2)低
(3)
(4)
(5)同意,因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度減小,記錄的時(shí)間變長(zhǎng)
【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用
【解析】【解答】(1)刻度尺的精度為1mm,讀數(shù)要估讀,估讀到0.1mm,遮光條的寬度
(2)氣泡在右端說(shuō)明,水流向左端,左端低,為調(diào)水平可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)低。
(3)彈簧彈力隨位移均勻變化,彈簧對(duì)滑塊做的功
(4)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由動(dòng)能定理,
聯(lián)立得
(5)同意,因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度減小,記錄的時(shí)間變長(zhǎng),由可知滑塊質(zhì)量的測(cè)量值大于實(shí)際值。
【分析】(1)根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)則完成讀數(shù);
(2)根據(jù)氣泡的偏向進(jìn)行分析判斷;
(3)根據(jù)彈簧彈力做功的公式進(jìn)行解答;
(4)根據(jù)動(dòng)能定理列式求解判斷;
(5)因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度減小,記錄的時(shí)間變長(zhǎng),結(jié)合滑塊質(zhì)量表達(dá)式分析。
(1)刻度尺的精度為1mm,遮光條的寬度
(2)氣泡在右端說(shuō)明左端低,為調(diào)水平可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)低。
(3)彈簧對(duì)滑塊做的功
(4)由動(dòng)能定理,
聯(lián)立得
(5)同意,因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度減小,記錄的時(shí)間變長(zhǎng),由可知滑塊質(zhì)量的測(cè)量值大于實(shí)際值。
13.【答案】(1)解:氣體發(fā)生等容變化,則有
解得開(kāi)始向外排氣時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度為
(2)解:根據(jù)平衡條件可得
解得限壓閥的質(zhì)量為
【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等容變化及查理定律
【解析】【分析】(1)氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)由查理定律列式求解;
(2)根據(jù)平衡條件列式,即可分析求解限壓閥的質(zhì)量 。
(1)氣體發(fā)生等容變化,則有
解得開(kāi)始向外排氣時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度為
(2)根據(jù)平衡條件可得
解得限壓閥的質(zhì)量為
14.【答案】(1)解:當(dāng)A、B之間的距離最小時(shí),二者之間的庫(kù)侖力
對(duì)粒子B,由牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得粒子B的加速度大小
(2)解:從粒子B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至A、B間距離最小的過(guò)程中,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。由動(dòng)量守恒定律得
由能量守恒定律
聯(lián)立解得A、B組成的系統(tǒng)增加的電勢(shì)能
【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律;庫(kù)侖定律
【解析】【分析】(1)當(dāng)A、B之間的距離最小時(shí),對(duì)B,由牛頓第二定律列式,即可分析求解;
(2)因兩粒子組成的系統(tǒng),所受合外力為零,則該系統(tǒng)動(dòng)量守恒,動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律分別列式,即可分析求解。
(1)當(dāng)A、B之間的距離最小時(shí),二者之間的庫(kù)侖力
對(duì)粒子B,由牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得粒子B的加速度大小
(2)從粒子B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至A、B間距離最小的過(guò)程中,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
由動(dòng)量守恒定律得
由能量守恒定律
聯(lián)立解得A、B組成的系統(tǒng)增加的電勢(shì)能
15.【答案】(1)解:根據(jù)牛頓第二定律
解得
產(chǎn)品加速距離
即產(chǎn)品在傳送帶上先加速再勻速運(yùn)動(dòng),加速時(shí)間
解得
(2)解:產(chǎn)品在斜面上,由動(dòng)能定理
解得
(3)解:產(chǎn)品在傳送帶上獲得的機(jī)械能
解得
產(chǎn)品與傳送帶間產(chǎn)生的熱量
消耗電能
解得
比值
【知識(shí)點(diǎn)】能量守恒定律;牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用—傳送帶模型
【解析】【分析】(1)對(duì)產(chǎn)品,在加速階段,由牛頓第二定律求出加速度,由速度—時(shí)間關(guān)系可求運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由動(dòng)能定理可求動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(3)由能量守恒定律結(jié)合機(jī)械能的定義可求產(chǎn)品獲得的機(jī)械能E1與消耗電能E2的比值。
(1)根據(jù)牛頓第二定律
解得
產(chǎn)品加速距離
即產(chǎn)品在傳送帶上先加速再勻速運(yùn)動(dòng),加速時(shí)間
解得
(2)產(chǎn)品在斜面上,由動(dòng)能定理
解得
(3)產(chǎn)品在傳送帶上獲得的機(jī)械能
解得
產(chǎn)品與傳送帶間產(chǎn)生的熱量
消耗電能
解得
比值
16.【答案】(1)解:臨界軌跡與區(qū)域III左邊界相切,根據(jù)幾何關(guān)系
根據(jù)洛倫茲力提供向心力有
解得
若電子不能進(jìn)入?yún)^(qū)域III,求電子速度大小v0的范圍為
(2)解:同理可知半徑
軌跡圓在y軸上的弦長(zhǎng)
電子在電場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng),加速度為
x軸方向有
y軸方向有
解得
(3)解:半徑
電子從區(qū)域III左邊界與x軸的交點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域III,做螺旋線運(yùn)動(dòng),分解為直線和圓周運(yùn)動(dòng)
圓周運(yùn)動(dòng)的周期
一個(gè)周期內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)的距離
電子此后經(jīng)過(guò)x軸時(shí)對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)
解得
【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);帶電粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【解析】【分析】(1)根據(jù)幾何關(guān)系求解運(yùn)動(dòng)半徑,根據(jù)臨界條件結(jié)合洛倫茲力提供向心力解答;
(2)求解軌跡圓在y軸上的弦長(zhǎng),電子在電場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及運(yùn)動(dòng)的分解分析解答;
(3)電子從區(qū)域III左邊界與x軸的交點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域III,做螺旋線運(yùn)動(dòng),分解為直線和圓周運(yùn)動(dòng),解得電子運(yùn)動(dòng)的半徑,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解解答。
(1)臨界軌跡與區(qū)域III左邊界相切,根據(jù)幾何關(guān)系
根據(jù)洛倫茲力提供向心力有
解得
若電子不能進(jìn)入?yún)^(qū)域III,求電子速度大小v0的范圍為
(2)同理可知半徑
軌跡圓在y軸上的弦長(zhǎng)
電子在電場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng),加速度為
x軸方向有
y軸方向有
解得
(3)半徑
電子從區(qū)域III左邊界與x軸的交點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域III,做螺旋線運(yùn)動(dòng),分解為直線和圓周運(yùn)動(dòng)
圓周運(yùn)動(dòng)的周期
一個(gè)周期內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)的距離
電子此后經(jīng)過(guò)x軸時(shí)對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)
解得
1 / 1江蘇省宿遷市泗陽(yáng)縣2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期第一次適應(yīng)性考試(一模)物理試卷
1.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,我國(guó)的靜止衛(wèi)星M、量子衛(wèi)星N均在赤道平面內(nèi)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),P是地球赤道上一點(diǎn)。則(  )
A.P點(diǎn)的周期比N的大
B.P點(diǎn)的速度等于第一宇宙速度
C.M的向心加速度比N的大
D.M所受的萬(wàn)有引力比N所受的萬(wàn)有引力大
【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】衛(wèi)星問(wèn)題
【解析】【解答】對(duì)于不同軌道上的衛(wèi)星(或物體),要想比較他們的運(yùn)行參數(shù),一般遵循的原則是,“天比天,直接比;天比地,要幫忙”,即衛(wèi)星與衛(wèi)星之間可以通過(guò)萬(wàn)有引力提供向心力直接進(jìn)行分析比較,而衛(wèi)星與赤道上物體的比較,則需要借助同步衛(wèi)星進(jìn)行分析。A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供向心力
由牛頓第二定律得
整理得
由題意知,N的軌道半徑比M小,則N的周期比M的小,由于P、M的周期相同,故N的周期比P的小,故A正確;
B.由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可得
P點(diǎn)的速度和第一宇宙速度之比
由天體物理常識(shí)得,,
可見(jiàn),P點(diǎn)的速度遠(yuǎn)小于第一宇宙速度,故B錯(cuò)誤;
C.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供向心力
由牛頓第二定律得
整理得
向心加速度
聯(lián)立得
由于N的軌道半徑比M小,故得N的向心加速度比M的大,故C錯(cuò)誤;
D.由萬(wàn)有引力公式及題意可知靜止衛(wèi)星M和量子衛(wèi)星N的質(zhì)量關(guān)系未知,所受萬(wàn)有引力大小關(guān)系不能確定,故D錯(cuò)誤;
故選A。
【分析】研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式表示出所要比較的物理量;研究地球赤道上的點(diǎn)和同步衛(wèi)星,具有相等周期;衛(wèi)星的質(zhì)量大小關(guān)系不確定,所以無(wú)法比較M所受的萬(wàn)有引力與N所受的萬(wàn)有引力的大小關(guān)系.
2.(2025·泗陽(yáng)模擬)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,雙縫的間距為d,雙縫到屏的距離為l,6條亮條紋間的距離為a,則光的波長(zhǎng)為(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系
【解析】【解答】掌握干涉條紋間距公式,能計(jì)算兩相鄰的干涉條紋間距是解題的關(guān)鍵。題意可知條紋間距
因?yàn)?br/>聯(lián)立解得
故選B。
【分析】根據(jù)干涉條紋間距公式計(jì)算即可。
3.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,長(zhǎng)為2l的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等、夾角為120°的V形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)在導(dǎo)線中通以電流I時(shí),導(dǎo)線受到的安培力大小為(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】安培力的計(jì)算
【解析】【解答】本題考查安培力的計(jì)算問(wèn)題,關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷有效長(zhǎng)度,導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度為
導(dǎo)線受到的安培力大小為
故選C。
【分析】根據(jù)安培力的公式結(jié)合有效長(zhǎng)度列式解答。
4.(2025·泗陽(yáng)模擬)碘131治療通常用于甲狀腺功能亢進(jìn)癥。碘131的衰變是衰變,半衰期是8天,碘131治療以后,不能夠和他人一米以內(nèi)的近距離接觸,一般要經(jīng)過(guò)4個(gè)半衰期才可以與兒童、孕婦接觸。下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.射線不能穿透皮膚
B.碘131衰變時(shí)僅放出射線
C.碘131在4個(gè)半衰期中衰變了治療所用質(zhì)量的
D.碘131衰變產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能比碘131的大
【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】原子核的衰變、半衰期;α、β、γ射線及特點(diǎn);結(jié)合能與比結(jié)合能
【解析】【解答】A. 碘131治療以后,不能夠和他人一米以內(nèi)的近距離接觸,可知射線能穿透皮膚,故A錯(cuò)誤;
B.碘131的衰變是衰變,衰變時(shí)除放出射線外,同時(shí)伴隨著釋放射線,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)半衰期定義,可知碘131在4個(gè)半衰期中衰變了治療所用質(zhì)量的,故C錯(cuò)誤;
D.比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,衰變是原子核從不穩(wěn)定衰變?yōu)檩^為穩(wěn)定的新核,所以碘131衰變產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能比碘131的大,故D正確。
故選D。
【分析】根據(jù)β射線的特點(diǎn),衰變的產(chǎn)物和半衰期公式,比結(jié)合能的知識(shí)進(jìn)行分析解答。
5.(2025·泗陽(yáng)模擬)甲、乙兩種光子的能量之比為,則甲、乙兩種光子的(  )
A.動(dòng)量之比為 B.頻率之比為
C.波速之比為 D.波長(zhǎng)之比為
【答案】A
【知識(shí)點(diǎn)】能量子與量子化現(xiàn)象;粒子的波動(dòng)性 德布羅意波
【解析】【解答】本題考查光子與光子的能量,解題時(shí)需注意,愛(ài)因斯坦認(rèn)為電磁波本身的能量也是不連續(xù)的,即認(rèn)為光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的,頻率為ν的光的能量子為hν。B.由光子的能量可得,故B錯(cuò)誤;
C.甲、乙兩種光子的波速均為光速,故得,故C錯(cuò)誤;
D.由光子的速度可得,故D錯(cuò)誤;
A.由光子的動(dòng)量可得,故A正確;
故選A。
【分析】根據(jù)E=hν可知,光子的能量與頻率成正比,據(jù)此分析判斷;光速c是常數(shù),與光子能量無(wú)關(guān),據(jù)此分析判斷;根據(jù)c=νλ可知,光子的波長(zhǎng)與頻率成反比,據(jù)此分析判斷。
6.(2025·泗陽(yáng)模擬)將一小球從地面豎直向上拋出,小球上升到某一高度后又落回到地面。若該過(guò)程中空氣阻力大小不變,則(  )
A.在上升過(guò)程與下降過(guò)程中,重力做的功相同
B.在上升過(guò)程與下降過(guò)程中,重力的沖量相同
C.上升過(guò)程中小球動(dòng)量的變化率比下降過(guò)程中的大
D.整個(gè)過(guò)程中空氣阻力的沖量等于小球動(dòng)量的變化量
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)量定理;功的計(jì)算;沖量
【解析】【解答】本題考查動(dòng)量定理,解題時(shí)需了解,物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力的沖量。A.根據(jù)可知,重力在上升過(guò)程做負(fù)功,下降過(guò)程中重力做正功,故A錯(cuò)誤;
B.上升過(guò)程中的加速度
下降過(guò)程中的加速度
則,由于位移相等,根據(jù)可知,上升的時(shí)間小于下降的時(shí)間,根據(jù)
可知,重力在上升過(guò)程中的沖量小于下降過(guò)程中的沖量,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)動(dòng)量定理可知
結(jié)合B項(xiàng)分析可知,上升過(guò)程中小球動(dòng)量的變化率比下降過(guò)程中的大,故C正確;
D.整個(gè)過(guò)程中空氣阻力的沖量和重力的沖量之和等于小球動(dòng)量的變化量,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】由重力做功的特點(diǎn)分析判斷;由于空氣阻力對(duì)小球做負(fù)功,所以小球的機(jī)械能不斷減少,結(jié)合沖量的計(jì)算公式,即可分析判斷;根據(jù)動(dòng)量定理分析判斷。
7.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定在光滑斜面的擋板上。物塊從圖示位置靜止釋放,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。則物塊與彈簧有相互作用的整個(gè)下滑過(guò)程中(  )
A.擋板對(duì)彈簧做負(fù)功 B.物塊的速度逐漸減小
C.物塊在最低點(diǎn)時(shí)的加速度最大 D.物塊的機(jī)械能先增大后減小
【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律
【解析】【解答】在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。A.在擋板對(duì)彈簧的力方向上無(wú)位移,擋板對(duì)彈簧不做功,故A錯(cuò)誤;
B.物塊與彈簧組成彈簧振子,在平衡位置速度最大,最低點(diǎn)速度為零,故速度先增大后減小,故B錯(cuò)誤;
C.物塊與彈簧組成彈簧振子,可知物塊在最低點(diǎn)時(shí)的加速度最大,故C正確;
D.壓縮彈簧過(guò)程中,彈性勢(shì)能一直增大,物塊的機(jī)械能一直減小,故D錯(cuò)誤。
故選C 。
【分析】根據(jù)功的計(jì)算,即可分析判斷;物塊從圖示位置靜止釋放,當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面最低點(diǎn)時(shí)速度為零,據(jù)此分析判斷;由牛頓第二定律以及機(jī)械能守恒定律分析判斷。
8.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,單匝矩形線圈ABCD在外力作用下向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),則線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中(  )
A.線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B.AB邊產(chǎn)生的焦耳熱比BC邊多
C.AB邊通過(guò)的電荷量比BC邊少
D.A、B間的電壓比B、C間的大
【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】電磁感應(yīng)中的磁變類問(wèn)題
【解析】【解答】對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問(wèn)題的分析方法是:確定哪部分相當(dāng)于電源,根據(jù)電路連接情況,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計(jì)算公式列方程求解。A.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故A錯(cuò)誤;
B.線圈電流相等,BC邊電阻大于AB邊,根據(jù)可知,AB邊產(chǎn)生的焦耳熱比BC邊少,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)電流定義式可知,則AB邊通過(guò)的電荷量與BC邊的相同,故C錯(cuò)誤;
D.線圈向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),AB邊切割磁感線,相當(dāng)于電源,A、B間的電壓為路端電壓,大于B、C間的電壓,故D正確;
故選D。
【分析】根據(jù)右手定則判斷電流方向;根據(jù)Q=I2Rt分析產(chǎn)生的熱;AB邊通過(guò)的電荷量和BC通過(guò)的電荷量相等;AB邊為電源,AB間的電壓即為路端電壓,由此分析。
9.(2025·泗陽(yáng)模擬)在圖甲的電路中,電源內(nèi)阻不計(jì),不計(jì)電表內(nèi)阻的影響。調(diào)節(jié)R1的阻值,得到各組電壓表和電流表數(shù)據(jù),作出的U-I圖像如圖乙中AB所示,則表示R1阻值的是(  )
A.AB的斜率 B.僅a的斜率 C.僅b的斜率 D.a(chǎn)或b的斜率
【答案】D
【知識(shí)點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律
【解析】【解答】本題考查對(duì)閉合電路歐姆定律的掌握,解題時(shí)需注意,要根據(jù)具體的問(wèn)題選擇合適的公式,計(jì)算電路的電壓、電流、電阻等參數(shù)。根據(jù)閉合電路歐姆定律有
可知,AB的斜率代表R2的阻值,a的斜率表示通過(guò)R1的電流為0.1 A時(shí),R1的有效電阻;b的斜率表示通過(guò)R1的電流為0.3 A時(shí),R1的有效電阻。
故選D。
【分析】由閉合電路歐姆定律、歐姆定律分別列式,結(jié)合題圖分析。
10.(2025·泗陽(yáng)模擬)透明介質(zhì)球的球心為O,水平直徑上有一點(diǎn)光源P,A點(diǎn)為從P射出的光線能直接從左側(cè)面射出的臨界點(diǎn),則能直接從右側(cè)面射出的臨界點(diǎn)B的位置可能正確的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】光的全反射
【解析】【解答】光投射到兩種介質(zhì)的界面上會(huì)發(fā)生反射和折射,入射角和反射角、入射角和折射角的關(guān)系分別遵守反射定律和折射定律,當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)中時(shí),若入射角等于或者大于臨界角會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。光線從臨界點(diǎn)A射出時(shí),其入射角恰好為臨界角C, 在PO延長(zhǎng)線上取一點(diǎn)Q,使得OP=OQ,過(guò)A點(diǎn)作PO的平行線交圓弧于M點(diǎn),作垂直于PO的直徑,取M兩側(cè)兩點(diǎn)F、E如圖所示
由對(duì)稱性知
在三角形POM中,由正弦定理可得
在三角形OQM中,由正弦定理可得
由圖可知,
聯(lián)立可知
由圖易知
而光線從臨界點(diǎn)B射出時(shí),其入射角恰好為臨界角C,則 B點(diǎn)應(yīng)位于MG間圓弧上,B選項(xiàng)符合題意。
故B正確,
【分析】光線從臨界點(diǎn)射出時(shí),其入射角恰好為臨界角C,結(jié)合題意畫(huà)圖,由正弦定理、幾何關(guān)系、發(fā)生全反射的條件分析。
11.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,輕繩上端固定在O點(diǎn),下端連接小球。將球拉起,繩剛好被水平拉直,由靜止釋放小球.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),下列物理量的大小與繩長(zhǎng)有關(guān)的是(  )
A.小球的加速度 B.小球的動(dòng)量
C.小球重力的功率 D.繩子的拉力
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】生活中的圓周運(yùn)動(dòng);功率及其計(jì)算;動(dòng)量
【解析】【解答】本題考查對(duì)動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解,熟悉公式的運(yùn)用,會(huì)根據(jù)題意準(zhǔn)確分析求解。由靜止釋放小球.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理有
A.根據(jù)加速度的公式有
則加速度與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.小球的動(dòng)量為
則動(dòng)量與繩長(zhǎng)有關(guān),故B正確;
C.小球在最低點(diǎn)時(shí),重力與速度垂直,重力的功率為0,則重力的功率與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有
解得
繩子的拉力與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;
故選B。
【分析】根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓第二定律列出關(guān)系式分析,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度關(guān)系式分析,根據(jù)重力與速度的方向進(jìn)而分析。根據(jù)動(dòng)量表達(dá)式分析。
12.(2025·泗陽(yáng)模擬)小明利用如圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊(含遮光條)質(zhì)量。輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接滑塊,滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上,遮光條固定在滑塊上。實(shí)驗(yàn)時(shí),將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定距離后釋放,滑塊經(jīng)過(guò)彈簧原長(zhǎng)位置時(shí),光電門(mén)記錄擋光時(shí)間。
(1)用刻度尺測(cè)量遮光條的寬度,如圖乙所示,則遮光條的寬度d=   cm。
(2)實(shí)驗(yàn)前,使用氣墊導(dǎo)軌上的氣泡水平器將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平。調(diào)節(jié)過(guò)程中,水平器中氣泡的位置如圖丙所示,可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)   (選填“高”或“低”)。
(3)彈簧的勁度系數(shù)為k,將彈簧拉伸一定距離x后釋放滑塊,記錄的擋光時(shí)間為t。滑塊由靜止至運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)的過(guò)程中彈簧對(duì)滑塊做的功為   。
(4)滑塊的質(zhì)量為   (用題中物理量表示)。
(5)小明認(rèn)為滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在一定的阻力,會(huì)導(dǎo)致滑塊質(zhì)量的測(cè)量值大于實(shí)際值。你是否同意他的觀點(diǎn),并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由   。
【答案】(1)0.40
(2)低
(3)
(4)
(5)同意,因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度減小,記錄的時(shí)間變長(zhǎng)
【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用
【解析】【解答】(1)刻度尺的精度為1mm,讀數(shù)要估讀,估讀到0.1mm,遮光條的寬度
(2)氣泡在右端說(shuō)明,水流向左端,左端低,為調(diào)水平可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)低。
(3)彈簧彈力隨位移均勻變化,彈簧對(duì)滑塊做的功
(4)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由動(dòng)能定理,
聯(lián)立得
(5)同意,因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度減小,記錄的時(shí)間變長(zhǎng),由可知滑塊質(zhì)量的測(cè)量值大于實(shí)際值。
【分析】(1)根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)則完成讀數(shù);
(2)根據(jù)氣泡的偏向進(jìn)行分析判斷;
(3)根據(jù)彈簧彈力做功的公式進(jìn)行解答;
(4)根據(jù)動(dòng)能定理列式求解判斷;
(5)因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度減小,記錄的時(shí)間變長(zhǎng),結(jié)合滑塊質(zhì)量表達(dá)式分析。
(1)刻度尺的精度為1mm,遮光條的寬度
(2)氣泡在右端說(shuō)明左端低,為調(diào)水平可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)低。
(3)彈簧對(duì)滑塊做的功
(4)由動(dòng)能定理,
聯(lián)立得
(5)同意,因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度減小,記錄的時(shí)間變長(zhǎng),由可知滑塊質(zhì)量的測(cè)量值大于實(shí)際值。
13.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,某高壓鍋鍋蓋中央有一橫截面積為的出氣口,孔上蓋有限壓閥加熱前,蓋上鍋蓋,限壓閥密封好后,高壓鍋內(nèi)氣體溫度為、壓強(qiáng)為。對(duì)高壓鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到時(shí),鍋內(nèi)氣體將限壓閥頂起,開(kāi)始向外排氣。鍋內(nèi)氣體視為理想氣體,大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為,不計(jì)摩擦阻力。求:
(1)開(kāi)始向外排氣時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度;
(2)限壓閥的質(zhì)量。
【答案】(1)解:氣體發(fā)生等容變化,則有
解得開(kāi)始向外排氣時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度為
(2)解:根據(jù)平衡條件可得
解得限壓閥的質(zhì)量為
【知識(shí)點(diǎn)】氣體的等容變化及查理定律
【解析】【分析】(1)氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)由查理定律列式求解;
(2)根據(jù)平衡條件列式,即可分析求解限壓閥的質(zhì)量 。
(1)氣體發(fā)生等容變化,則有
解得開(kāi)始向外排氣時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度為
(2)根據(jù)平衡條件可得
解得限壓閥的質(zhì)量為
14.(2025·泗陽(yáng)模擬)A、B兩個(gè)粒子的電荷量分別為+q、+2q,質(zhì)量分別為m、2m。粒子A以已知速度v0向靜止的B飛去,由于靜電力,它們之間的距離縮短到某一極限值后又被彈開(kāi)。設(shè)粒子A、B的軌跡在同一直線上,已知靜電力常量為k,A、B間的最小距離為d。
(1)當(dāng)A、B之間的距離最小時(shí),求粒子B的加速度大小a;
(2)從粒子B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至A、B間距離最小的過(guò)程中,A、B組成的系統(tǒng)增加的電勢(shì)能。
【答案】(1)解:當(dāng)A、B之間的距離最小時(shí),二者之間的庫(kù)侖力
對(duì)粒子B,由牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得粒子B的加速度大小
(2)解:從粒子B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至A、B間距離最小的過(guò)程中,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。由動(dòng)量守恒定律得
由能量守恒定律
聯(lián)立解得A、B組成的系統(tǒng)增加的電勢(shì)能
【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律;庫(kù)侖定律
【解析】【分析】(1)當(dāng)A、B之間的距離最小時(shí),對(duì)B,由牛頓第二定律列式,即可分析求解;
(2)因兩粒子組成的系統(tǒng),所受合外力為零,則該系統(tǒng)動(dòng)量守恒,動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律分別列式,即可分析求解。
(1)當(dāng)A、B之間的距離最小時(shí),二者之間的庫(kù)侖力
對(duì)粒子B,由牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得粒子B的加速度大小
(2)從粒子B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至A、B間距離最小的過(guò)程中,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
由動(dòng)量守恒定律得
由能量守恒定律
聯(lián)立解得A、B組成的系統(tǒng)增加的電勢(shì)能
15.(2025·泗陽(yáng)模擬)工廠傳送產(chǎn)品的裝置如圖所示。傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下順時(shí)針運(yùn)行,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=37°,傳送帶頂端有與傳送帶上表面在同一直線上的斜面,兩者平滑對(duì)接。一產(chǎn)品無(wú)初速度地放到傳送帶底端,經(jīng)傳送帶傳動(dòng)后滑上斜面,恰好能到達(dá)斜面的頂端,由機(jī)器人取走產(chǎn)品。已知產(chǎn)品的質(zhì)量m=1kg,傳送帶上表面的長(zhǎng)度L1=10m、運(yùn)行速度v0=4m/s,斜面長(zhǎng)度L2=1m,產(chǎn)品與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求產(chǎn)品在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(2)求產(chǎn)品與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(3)若不計(jì)電動(dòng)機(jī)的損耗,求電動(dòng)機(jī)傳送該產(chǎn)品的整個(gè)過(guò)程中,產(chǎn)品獲得的機(jī)械能E1與消耗電能E2的比值。
【答案】(1)解:根據(jù)牛頓第二定律
解得
產(chǎn)品加速距離
即產(chǎn)品在傳送帶上先加速再勻速運(yùn)動(dòng),加速時(shí)間
解得
(2)解:產(chǎn)品在斜面上,由動(dòng)能定理
解得
(3)解:產(chǎn)品在傳送帶上獲得的機(jī)械能
解得
產(chǎn)品與傳送帶間產(chǎn)生的熱量
消耗電能
解得
比值
【知識(shí)點(diǎn)】能量守恒定律;牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用—傳送帶模型
【解析】【分析】(1)對(duì)產(chǎn)品,在加速階段,由牛頓第二定律求出加速度,由速度—時(shí)間關(guān)系可求運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由動(dòng)能定理可求動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(3)由能量守恒定律結(jié)合機(jī)械能的定義可求產(chǎn)品獲得的機(jī)械能E1與消耗電能E2的比值。
(1)根據(jù)牛頓第二定律
解得
產(chǎn)品加速距離
即產(chǎn)品在傳送帶上先加速再勻速運(yùn)動(dòng),加速時(shí)間
解得
(2)產(chǎn)品在斜面上,由動(dòng)能定理
解得
(3)產(chǎn)品在傳送帶上獲得的機(jī)械能
解得
產(chǎn)品與傳送帶間產(chǎn)生的熱量
消耗電能
解得
比值
16.(2025·泗陽(yáng)模擬)如圖所示,空間直角坐標(biāo)系(z軸正方向垂直紙面向外圖中未畫(huà)出)中,在x<0的區(qū)域I內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),0≤x≤L的區(qū)域II內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,x>L的區(qū)域III內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。質(zhì)量為m、電荷量為的電子從原點(diǎn)O以速度大小v0、方向在xOy平面內(nèi)與x軸正方向的夾角為30°射入?yún)^(qū)域II。
(1)若電子不能進(jìn)入?yún)^(qū)域III,求電子速度大小v0的范圍;
(2)若,且電子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后直接回到原點(diǎn)O,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(3)若,求電子此后經(jīng)過(guò)x軸時(shí)對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)。
【答案】(1)解:臨界軌跡與區(qū)域III左邊界相切,根據(jù)幾何關(guān)系
根據(jù)洛倫茲力提供向心力有
解得
若電子不能進(jìn)入?yún)^(qū)域III,求電子速度大小v0的范圍為
(2)解:同理可知半徑
軌跡圓在y軸上的弦長(zhǎng)
電子在電場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng),加速度為
x軸方向有
y軸方向有
解得
(3)解:半徑
電子從區(qū)域III左邊界與x軸的交點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域III,做螺旋線運(yùn)動(dòng),分解為直線和圓周運(yùn)動(dòng)
圓周運(yùn)動(dòng)的周期
一個(gè)周期內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)的距離
電子此后經(jīng)過(guò)x軸時(shí)對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)
解得
【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);帶電粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【解析】【分析】(1)根據(jù)幾何關(guān)系求解運(yùn)動(dòng)半徑,根據(jù)臨界條件結(jié)合洛倫茲力提供向心力解答;
(2)求解軌跡圓在y軸上的弦長(zhǎng),電子在電場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及運(yùn)動(dòng)的分解分析解答;
(3)電子從區(qū)域III左邊界與x軸的交點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域III,做螺旋線運(yùn)動(dòng),分解為直線和圓周運(yùn)動(dòng),解得電子運(yùn)動(dòng)的半徑,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解解答。
(1)臨界軌跡與區(qū)域III左邊界相切,根據(jù)幾何關(guān)系
根據(jù)洛倫茲力提供向心力有
解得
若電子不能進(jìn)入?yún)^(qū)域III,求電子速度大小v0的范圍為
(2)同理可知半徑
軌跡圓在y軸上的弦長(zhǎng)
電子在電場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng),加速度為
x軸方向有
y軸方向有
解得
(3)半徑
電子從區(qū)域III左邊界與x軸的交點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域III,做螺旋線運(yùn)動(dòng),分解為直線和圓周運(yùn)動(dòng)
圓周運(yùn)動(dòng)的周期
一個(gè)周期內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)的距離
電子此后經(jīng)過(guò)x軸時(shí)對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)
解得
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