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  • 2021-05-31 发布

2020年广东省实验中学高考物理模拟试卷

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第 1 页,共 12 页 2020 年广东省实验中学高考物理模拟试卷 一、单选题(本大题共 4 小题,共 24.0 分) 1. 已知核反应方程 ?90 234 ???→91 234 ????+ ??+△ ??( △??为释放出的核能, X 为新生成粒子 ), ?90 234 ???的半衰期为 T,下列有关说法正确的是 ( ) A. ?91 234 ????核比 ?90 234 ???核多一个中子 B. ?90 234 ???的比结合能为 △ ?? 234 C. X 粒子是电子,此核反应为 ??衰变 D. ??0 个?90 234 ???经 2T 时间因发生上述核反应而放出的核能为 1 4 ??0 △??(??0数值很大 ) 2. 两颗行星 ??1,??2相距遥远,各自有一系列卫星绕各自的行星做匀速 圆周运动,其卫星的线速度的平方与其轨道半径间关系的 ??2 - 1 ??图 象分别如图所示的 ??1 、??2 实线部分,由图象可知 ( ) A. 可以比较两行星的质量大小 B. 不能比较两行星的密度大小 C. 不能比较两星球表面处的加速度大小 D. 在行星 ??2 上将相同的卫星发射出去,需更大的发射速度 3. 建筑工地上,常采用塔吊将材料搬运上高处,在某次搬运物体的过 程中,该物体在水平方向上匀速运动,在竖直方向上用电动机通过 轻质绳由静止向上吊起, 其电动机的功率 P 随时间 t 变化如图所示, 则下面关于物体运动的加速度与时间关系的 ??- ??图象,机械能与上 升高度关系的 ??- ?图象,物体运动的轨迹 ??- ??图象,在竖直方向速度与时间关系 的??- ??图象,正确的是 ( ) A. B. C. D. 4. 如图所示, ABC 为等边三角形,电荷量为 +??的点电荷固定 在 A 点。 先将一电荷量也为 +??的点电荷 ??1 从无穷远处 ( 电势 为0) 移到 C 点,此过程中,电场力做功为 -??. 再将 ??1从 C 点沿 CB 移到 B 点并固定。最后将一电荷量为 -2??的点电荷 ??2 从无穷远处移到 C 点。下列说法正确的有 ( ) A. ??1 移入之前, C 点的电势为 - ?? ?? B. ??1 从 C 点移到 B 点的整个过程中,所受电场力始终不做功 C. ??2 从无穷远处移到 C 点的过程中,所受电场力做的功为 2W D. ??2 在移到 C 点后的电势能为 -4?? 二、多选题(本大题共 5 小题,共 29.0 分) 5. 全球首创超级电容储存式现代电车在中国宁波基 地下线,没有传统无轨电车的“辫子”,没有尾气 排放,乘客上下车的 30 秒内可充满电并行驶 5 公 里以上,刹车和下坡时可把 80% 的刹车能量转化成 电能回收储存再使用, 如图为使用“ 3V、12000F” 石墨烯纳米混合型超级电容器的电车,下列说法正 确的是 ( ) 第 2 页,共 12 页 A. 该电容器的容量为 36000?? ?? B. 电容器放电,电量逐渐减少到 0,电容不变 C. 电容器放电,电量逐渐减少到 0,电压不变 D. 若 30s 能充满,则充电平均电流为 3600A 6. 如图所示,在倾角 ??= 37 °的光滑是够长斜面上有两个用轻 质弹簧连接的物体 A 和 B,质量分别为 ????= 1????,???? = 2????,弹簧劲度系数为 ??= 100??/??,C 为固定挡板,当 A 在受到沿斜面向下, ??= 14??的力作用下处于静止, 且弹簧弹性势能 ????= 1 2 ????2(??为 形变量 ) ,当撤去外力后, 物体上升至最高处时, B 恰好脱离挡板 C,g 取 10??/??2, 以下说法正确的是 ( ) A. 物体 A 上升位移为 0.12?? B. 物体 A 运动中最大速度时弹簧处于原长 C. 弹簧处于原长时,物体 A 动能为 0.8?? D. 物体 A 向上运动过程中,先超重后失重 7. 如图所示, 两个小球 A、B 分别固定在轻杆的两端, 轻 杆可绕水平光滑转轴 O 在竖直平面内转动, ????> ????, 现将该杆静置于水平方向,放手后两球开始运动,已 知两球在运动过程受到大小始终相同的空气阻力作用, 则从开始运动到杆转到竖直位置的过程中,以下说法 正确的是 ( ) A. 两球组成的系统机械能守恒 B. B 球克服重力做的功等于 B 球重力势能的增加 C. 重力和空气阻力对 A 球做功代数和等于它的动能增加 D. A 球克服空气阻力做的功大于 B 球克服空气阻力做的功 8. 如图所示,空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场, 磁感应强度大小为 B,电场强度大小为 ??= √3???? ?? ,且电场 方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固 定粗糙绝缘杆, 与电场正方向成 60°夹角且处于竖直平面内。 一质量为 m,带电量为 +??的小球套在绝缘杆上。若给小球 一沿杆向下的初速度 ??0,小球恰好做匀速运动。已知小球 电量保持不变,重力加速度为 g,则以下说法正确的是 ( ) A. 小球的初速度为 2???? ???? B. 若小球的初速度为 3???? ????,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止 C. 若小球的初速度为 ???? ????,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止 D. 若小球的初速度为 ???? ????,则运动中克服摩擦力做功为 ??3??2 2??2??2 9. 下列说法正确的是 ( ) A. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数 B. 悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显 C. 在使两个分子间的距离由很远 (??> 10 -9 ??)减小到很难再靠近的过程中, 分子间 作用力先减小后增大,分子势能不断增大 第 3 页,共 12 页 D. 温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大 E. 一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大 三、实验题(本大题共 2 小题,共 15.0 分) 10. 某同学做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验, 装置如图甲所示, 将光电门 固定在水平轨道上的 B 点, 用重物通过细线拉小车, 保持小车 ( 含遮光条 )质量 M 不 变, 改变所挂重物质量多次进行实验, 使小车每次都从同一位置 A 由静止开始运动, AB 间距离为 ??.(重力加速度大小 g 取 10??/??2 ) (1) 用游标卡尺测出遮光条的宽度 d 如图乙所示,则 ??= ______cm; (2) 实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等,测出多组重物质量 m 和相应小 车经过光电门时的速度 v,作出 ??2 - ??图象如图丙所示,由图象可知小车受到的摩 擦力大小为 ______N; (3) 在满足条件 ______的情况下, ??2 - ??图象是线性变化的,说明合外力做的功等 于动能的改变, 此时图象的斜率 k 的表达式为 ??= ______( 用题给物理量的字母表示 )。 11. 某课外实验小组欲利用如图所示的实验装置, 将一灵敏电流表改装为温度计。 提供 的实验器材有:灵敏电流表 (量程为 1.0????,内阻为 300??),学生电源 ( 输出电压为 ??= 2.0??,内阻不计 ),滑动变阻器 ??1 (最大阻值为 1000??),滑动变阻器 ??2 (最大阻 值为 3000??),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻 ????,导线若干。已 知热敏电阻的阻值与摄氏温度 t 的关系为 ???? = 2.5??- 15(??),实验步骤如下: ??.按照电路图连接好实验器材; ??.为不烧坏灵敏电流表,将滑动变阻器的滑片 P 调整到 a 端;然后将单刀双掷开关 掷于 c 端,调节滑动变阻器,使灵敏电流表指针指在 ______(选填“中央刻线”或 “满刻线” )位置,并在以后的操作中使滑片 P______( 选填“位置不变”、“置于 a 端”或“置于 b 端” ); ??.在容器中倒入适量热水,将单刀双掷开关掷于 d 端,随着热水温度的下降,记录 若干个灵敏电流表的示数; ??.根据热敏电阻随温度变化的特性,计算出各个电流对应的温度,重新制作灵敏电 流表的刻度盘,改装成温度计。 (1) 为使改装的温度计的量程足够大,将实验步骤 b 补充完整。 (2) 根据实验过程,电路中的滑动变阻器应选 ______( 填“ ??1”或“ ??2 ”) 。 (3) 灵敏电流表的电流 I 与热水温度 t 之间的函数关系式为 ??= ______(??),该温度计 能够测量的最低温度为 ______℃。 (4) 重新制作后的灵敏电流表的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 ______(填 “左”或“右” )侧,刻度盘上的刻度 ______(填“均匀”或“不均匀” )。 第 4 页,共 12 页 四、计算题(本大题共 3 小题,共 42.0 分) 12. 如图所示,水平地面上静止放置一辆小车 A,质量 ????= 4????,上表面光滑,小车 与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块 B 置于 A 的最右端, B 的质量 ???? = 2????,现对 A 施加一个水平向右的恒力 ??= 10??,A 运动一段时间后, 小车左端固定的挡板与 B 发生碰撞,碰撞时间极短,碰后 A、B 粘合在一起,共同 在 F 的作用下继续运动,碰撞后经时间 ??= 0.6??,二者的速度达到 ????= 2??/??,求 (1)??开始运动时加速度 a 的大小; (2)??、B 碰撞后瞬间的共同速度 v 的大小; (3)??的上表面长度 l 。 13. 如图所示, ??1??1 ??2 ??2和 ??1 ??1 ??2??2 为水平放置的两足够长的平行导轨,整个装置处 在竖直向上、 磁感应强度大小 ??= 0.4 ??的匀强磁场中, ??1 ??1 与 ??1??1 间的距离为 ??1 = 1.0 ??,??2??2 与 ??2??2 间的距离为 ??2 = 0.5 ??,两导轨电阻可忽略不计. 质量均为 ?? = 0.2 ????的两金属棒 ab、cd 放在导轨上, 运动过程中始终与导轨垂直且接触良好, 并 与导轨形成闭合回路.已知两金属棒位于两导轨间部分的电阻均为 ??= 1.0 ??;金 属棒与导轨间的动摩擦因数 ??= 0.2,且与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦 力.取重力加速度大小 ??= 10 ??/??2 . (1) 在 ??= 0时刻, 用垂直于金属棒的水平外力 F 向右拉金属棒 cd,使其从静止开始 沿导轨以 ??= 5.0 ??/??2 的加速度做匀加速直线运动, 金属棒 cd 运动多长时间金属棒 ab 开始运动? (2) 若用一个适当的水平外力 ??0 (未知 )向右拉金属棒 cd,使其速度达到 ??2 = 20 ??/?? 后沿导轨匀速运动, 此时金属棒 ab 也恰好以恒定速度沿导轨运动, 求金属棒 ab 沿 导轨运动的速度大小和金属棒 cd 匀速运动时水平外力 ??0 的功率; (3) 当金属棒 ab 运动到导轨 ??1??1 位置时刚好碰到障碍物而停止运动, 并将作用在金 属棒 cd 上的水平外力改为 ??1 = 0.4 ??,此时金属棒 cd 的速度变为 ??0 = 30 ??/??,经 过一段时间金属棒 cd 停止运动,求金属棒 ab 停止运动后金属棒 cd 运动的距离. 第 5 页,共 12 页 14. 如图所示,内径粗细均匀的 U 形管竖直放置在温度为 7 ℃的环 境中, 左侧管上端开口, 并用轻质活塞封闭有长 ??1 = 14 ????的理 想气体,右侧管上端封闭,管上部有长 ??2 = 24 ????的理想气体, 左右两管内水银面高度差 ? = 6 ????.若把该装置移至温度恒为 27 ℃的房间中 (依然竖直放置 ) ,大气压强恒为 ??0 = 76 ????????.不 计活塞与管壁间的摩擦.分别求活塞再次平衡时左、右两侧管 中气体的长度. 第 6 页,共 12 页 答案和解析 1.【答案】 C 【解析】 解: A、?91 234 ????核比 ?90 234 ???核多一个质子, A 错误; B、比结合能是核子结合为原子核时释放的核能与核子数之比,而不是衰变释放的核能 与核子数之比, B 错误; C、由电荷数守恒和质量数守恒可以判断 X 为电子,题述核反应为 ??衰变, C 正确; D、经过 2T 时间, ??0 个?90 234 ???还剩 ??0 ( 1 2) ?? 2?? = 1 4 ??0 个没有衰变,则有 ??0 - 1 4 ??0 = 3 4 ??0 个发 生了衰变,故核反应释放的核能为 3 4 ??0 △??,D 错误; 故选: C。 根据电荷数守恒、质量数守恒得出 X 的电荷数和质量数,确定核反应的类型; 根据半衰期公式剩余的衰变物质; 释放的能量不等于结合能,根据题意无法求出比结合能; 本题关键是掌握爱因斯坦质能方程 △??=△ ????2 以及比结合能的计算公式,掌握衰变的 实质和半衰期的特点。 2.【答案】 A 【解析】 解:A、卫星绕行星运动, 设行星质量 M ,卫星质量 m,轨道半径 r,则 ????2 ?? = ?????? ??2 , 知 ??2 = ?????1 ??知斜率等于 GM,所以 ??1 > ??2 ,故 A 正确; B、由图象知两行星半径相等,由 ?? = ??? 4 3 ????2 知 ??1 > ??2 ,故 B 错误; C、在行星表面有质量为 ??’的物体,有 ????= ?? ???? ′ ??2 ,可判断加速度大小,故 C 错误; D、当卫星绕行星表面运行, 发射速度最小, 由 ?? ??2 ?? = ?? ???? ??2 ,知 ??= √???? ?? ,所以 ??1 > ??2, 故 D 错误。 故选: A。 根据万有引力充当向心力列式,根据表达式知斜率的意义,比较质量和密度,根据万有 引力充当向心力比较加速度和线速度。 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,知道线速度、角速度、周期、加速 度与轨道半径的关系, 并会用这些关系式进行正确的分析和计算。 该题还要求要有一定 的读图能力和数学分析能力,会从图中读出一些信息。就像该题,能知道两个行星的半 径是相等的。 3.【答案】 D 【解析】 解: AD、竖直方向上,在 0 - ??1 时间内,对物体有: ??1 ??- ????= ????,故 a 随 v 增大而减小,当 ??= 0时做匀速运动, 在 ??1 - ??2 时间内, 对物体有: ????- ??2 ?? = ????,a 随 v 减小而减小, 当 ??= 0时, 再次匀速, 故 A 错误, D 正确; 第 7 页,共 12 页 C、0 - ??1时间内的加速阶段合力竖直向上, ??1 - ??2 时间内的减速阶段,合力竖直向下, 与速度有夹角,且合力应指向轨迹内侧,故 C 错误; B、机械能该变量 △??= ???,其斜率为绳子拉力,且为变力,故 B 错误; 故选: D。 物体在竖直方向上的运动先加速再减速, 其加速度大小变化可根据竖直方向上的牛顿第 二定律判断; 物体做曲线运动时,合力应指向曲线的内侧可定性判断物体的运动轨迹; 根据其它力做功等于物体机械能该变量, 在 ??- ?图象中斜率为绳子拉力是变力来判断; 本题重点考查物体的运动和力的关系, 根据牛顿第二定律结合物体的上升过程进行分析 对比即可; 4.【答案】 D 【解析】 解: A、??1从无穷远处 (电势为 0) 移到 C 点的过程,根据电场力做功公式得: ????∞ ??= -?? ,得: ??∞ ??= - ?? ??.又??∞ ??= 0 - ????= -?? ??,可得 ??1移入之前, C 点的电势 为: ????= ?? ??,故 A 错误; B、C 点与 B 点的电势相等,两者间的电势差为 0,根据 ?? = ????知, ??1 从 C 点移到 B 点的全过程中,所受电场力做的功为 0,但在移动过程中, ??1先靠近 +??,后远离 +??, 则电场力先做负功,后做正功,故 B 错误; C、将??1移到 B 点并固定后, 根据电场的叠加原理知, C 点的电势为: ????′= 2????= 2?? ??, ??2 从无穷远处移到 C 点的过程中,所受电场力做的功为: ??′= -2??(0 - ????′)= 4??, 故 C 错误; D、??2从无穷远处移到 C 点的过程中, 电场力做的功为 4W,其电势能减少了 4W,而??2 在无穷远处电势能为 0,所以 ??2在移到 C 点后的电势能为 -4?? ,故 D 正确。 故选: D。 研究 ??1 从无穷远处 (电势为 0) 移到 C 点的过程,利用公式 ?? = ????求出无穷远处与 C 点 间的电势差,从而求得 C 点的电势。 ??1从 C 点移到 B 点的过程中,根据 C 点与 B 点间 的电势差求电场力做功。 ??2 从无穷远处移到 C 点的过程中, 先根据电场的叠加原理求 C 点的电势,再由 ?? = ????求电场力做的功。再求 ??2在移到 C 点后的电势能。 解决本题的关键要掌握电场力做功与电势差的关系、 电势差与电势的关系、 电势能的变 化与电场力做功的关系。要注意运用公式 ?? = ????时各个量均要代符号运算。 5.【答案】 AB 【解析】 解: A、该电容器最大容纳电荷量为: ??= ????= 12000?? ×3??= 36000??,故 A 正确; BC、电容器的电容与电量和电压无关,在充放电时电容不变,电容器放电,电量逐渐 减小到 0,电压逐渐减小为 0,故 B 正确, C 错误; D、若 30s 能充满,则充电平均电流为: ??= ?? ??= 36000 30 ??= 1200??,故 D 错误。 故选: AB。 3V 为电容器的额定电压, 12000F 为电容器的电容; 根据 ??= ????计算电容器的容量; 电容器的电容与电量、电压无关; 电容器是储存电能的工具,根据 ??= ????计算充电电流。 本题考查电容器和电容的相关知识, 要注意明确电容的定义为比值定义法, 其大小与电 量和电压无关。 第 8 页,共 12 页 6.【答案】 CD 【解析】 解:A、当 ??= 14??作用于 A 物体静止时,对 A 物体: ????1 = ??+ ??????????????,解 得弹簧压缩量 ??1 = 0.2??, 当物体 B 恰要脱离挡板 C 是, 对 B 物 ????2 = ??????????????,解得:弹簧的压缩量 ??2 = 0.12??, 物体 A 上升的位移 ??= ??1 + ??2 = 0.32??,故 A错误; B、物体 A 速度最大时,处于平衡位置,弹簧处于压缩状态,故 B 错误; C、当物体 A 运动至弹簧处于原长时,有能量守恒: 1 2 ????1 2 = ????+ ????????1????????,解得: ???? = 0.8??,故 C 正确; D、物体 A 上升中先加速再减速,故先超重后失重,故 D 正确; 故选: CD。 A 物体上升过程中,弹簧有压缩状态变成拉伸状态,根据平衡条件计算弹簧的压缩量和 伸长量即是物体 A 的上升位移; 物体 A 速度最大时,加速度为零,处于平衡状态,弹簧处于压缩状态; 根据能量守恒,弹簧的弹性势能转化为物体 A 的动能和重力势能; 物体的加速度向上处于超重状态,加速度向下处于失重状态; 解决本题的关键是 A 物体的上升阶段弹簧由压缩状态转化成了拉伸状态; 当弹簧原长时,弹簧的弹性势能转化成了 A 物体的动能和重力势能; 7.【答案】 BD 【解析】 解: A、据题,两球在运动过程都受到空气阻力作用,空气阻力做负功,则系统的机械能不 守恒,故 A 错误. B、根据功能关系可知, B球克服重力做的功等于 B 球重力势能的增加,故 B 正确. C、重力、空气阻力和杆的弹力对 A 球做功,根据动能定理得知重力、杆的弹力和空气 阻力对 A 球做功代数和等于它的动能增加,故 C 错误. D、从开始运动到杆转到竖直位置的过程中, A 球运动的路程大于 B 球运动的路程,而 两球克服空气阻力做的功等于空气阻力大小和路程的税种, 所以 A 球克服空气阻力做的 功大于 B 球克服空气阻力做的功.故 D 正确. 故选: BD 机械能守恒的条件是只有重力或弹簧的弹力做功,对照条件,分析做功情况,判断系统 的机械能是否守恒. 物体克服重力做功等于重力势能的增加. 除了重力以外的力做功等 于物体机械能的变化. 解决本题关键要掌握常见的功能关系, 能熟练运用动能定理分析动能的变化, 知道空气 阻力做功与路程有关. 8.【答案】 ACD 【解析】 解: A、小球受力如图所示: 第 9 页,共 12 页 电场力的大小: ????= ????= √3????, 重力与电场力的合力: ??= √???? 2 + (????)2 = 2????, 由几何关系可知,重力与电场力的合力与杆的方向垂直, 所以重力与电场力的合力不会对小球做功, 而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直, 所以 也不会对小球做功。 所以,当小球做匀速直线运动时,不可能存在摩擦力,没有摩擦力,说明小球与杆之间 就没有支持力的作用, 则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等,方向相反,所以 ????0??= 2???? 解得: ??0 = 2???? ????,故 A 正确; B、若小球的初速度为 3???? ????,则洛伦兹力: ??洛 = ????0 ??= 3????> ??,则在垂直于杆的方 向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力, 则摩擦力: ??= ??????,小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐 渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动, 最后当速度减小到 2???? ????时,小球开始做匀速直线运动,故 B 错误; C、若小球的初速度为 ???? ????,则洛伦兹力: ??洛 = ????0 ??= ????< ??,则在垂直于杆的方向 上, 小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力, 而摩擦力: ??= ??????,小球将做减速运动, 随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大,小球的加速度增 大,所以小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,故 C 正确; D、若小球的初速度为 ???? ????,球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,运动中克服 摩擦力做功等于小球的动能,所以有: ?? = 1 2 ????2 = ??3??2 2??2??2,故 D 正确。 故选: ACD。 小球受重力、摩擦力 (可能有 )、弹力 (可能有 ) 、向右上方的洛伦兹力、向左的电场力, 当受到的合外力等于 0 时,小球做匀速直线运动。当小球受到的合外力不为 0 时,要判 断出支持力的方向,明确支持力的大小随洛伦兹力的变化关系,然后做出判定。 本题考查小球在混合场中的运动, 解答的关键明确小球的受力情况, 并能够结合受力的 情况分析小球的运动情况, 要知道小球何时做加速度减小的减速运动, 何时做加速度增 大的减速运动。 9.【答案】 ADE 【解析】 解:A、只要知道水的摩尔质量 M 和水分子的质量 m,就可以计算出阿伏伽德 罗常数: ????= ?? ??,故 A 正确. B、悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,受力越趋于平衡,布朗运 动越不明显,故 B 错误. C、将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,分子力先增加后减小再增加,分子先 表现为引力, 做正功; 后表现为斥力, 做负功, 故分子势能先减小, 后增加, 故 C 错误. D、温度是分子平均动能的标志,温度高说明分子平均动能增大,不代表所有分子的动 能都增大,故 D 正确. E、根据理想气体的状态方程 ???? ?? = ??,一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定 增大.故 E 正确. 故选: ADE 第 10 页,共 12 页 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数. 悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,受力越趋于平衡,布朗运动越 不明显. 由分子力做功可判定分子势能变化. 温度是分子平均动能的标志. 根据理想气体的状态方程分析气体的状态参量的变化. 本题涉及内容较多, 重点掌握布朗运动的现象和实质; 分子力做功与分子势能的变化关 系.要注意,分析气体的状态参量的变化,一定要根据理想气体的状态方程分析,不能 想当然地判定. 10.【答案】 1.130 1 ?? << ?? 2???? ?? 【解析】 解: (1) 由图甲所示,根据游标卡尺读数可知, ??= 11????+ 6 ×0.05????= 11.30???? = 1.130????。 (2 、3) 对小车,由动能定理得: (????- ??)??= 1 2 ????2 解得: ??2 = 2???? ?? ???- 2???? ?? , 分析图丙可知, ??2 = 0时, ?? = 0.1????,此时 ??= ????= 0.1 ×10?? = 1??。 当 ?? << ??时,才可以认为小车所受拉力与重物重力大小相等, ??2 - ??图象是线性变化 的,图线的斜率: ??= 2???? ?? 。 故答案为: (1)1.130 ; (2)1 ;(3)?? << ??,2???? ?? 。 (1) 游标卡尺的主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。 (2) 应用动能定理求出图线的函数表达式,然后根据图线求解摩擦力。 (3) 当 m 远小于 M 时, 才可以认为小车所受拉力与重物重力大小相等, ??2 - ??图象才是 线性变化的,对照图象分析斜率。 此题考查了游标卡尺读数, 要掌握常用实验器材的使用及读数方法, 这是物理实验的基 础。处理实验时一定要找出实验原理, 根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和 需要注意的事项。 11.【答案】 满刻线 位置不变 ??2 2 2.5??+1985 6 右 不均匀 【解析】 解: (1) 将单刀双掷开关掷于 c 端,调节滑动变阻器,使灵敏电流表指针指在 满刻线位置,并在以后的操作中使滑片 P 位置不变。 (2) 电流表满偏时滑动变阻器接入电路的阻值最小, 由闭合电路欧姆定律得: ????= ?? ????+??滑 , 滑动变阻器的最小阻值: ??滑 = ?? ???? - ????= 2 1× 10-3 ??- 300?? = 1700??,滑动变阻器应选择 ??2 ; (3) 由闭合电路欧姆定律得: ??= ?? ????+??滑+???? = 2 300+1700+2.5??-15 = 2 2.5??+1985; 热敏电阻: ????= 2.5??- 15(??),温度 t 越低电阻越小,电路电流越大,当电流表满偏时 电流最大, 此时对于的温度最低,即: 1 ×10-3 ??= 2 2.5??+1985,解得,最低温度: ??= 6℃; (4) 电路电流值越大,电路总电阻越小,热敏电阻阻值越小,电阻温度越低, 第 11 页,共 12 页 电流最大刻度值在右侧,因此低温刻度在刻度盘的右侧; 由 ??= 2 2.5??+1985 ??可知, I 与 t 不是线性关系,刻度盘上的刻度不均匀; 故答案为: (1) 满刻线;位置不变; (2)??2 ;(3) 2 2.5??+1985;6;(4) 右;不均匀。 (1) 电路电阻增大后电路电流减小,根据图示电路图完成实验电路。 (2) 根据题意应用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值,然后选择滑动变阻器。 (3) 根据图示电路图应用欧姆定律求出表达式,根据题意与表达式求出温度计所测的最 低温度。 (4) 根据电流表达式判断电流与温度的关系、判断刻度是否均匀。 本题解题的关键是理解实验原理, 根据实验电路与实验步骤应用闭合电路欧姆定律可以 解题。 12.【答案】 解: (1) 以 A 为研究对象,由牛顿第二定律得: ??= ??????, 代入数据得: ??= 2.5??/??2 ; (2)??、B 碰撞后共同运动过程中,选向右的方向为正,由动量定理得: ????= (????+ ????)????- (????+ ????)??, 代入数据解得: ??= 1??/??; (3)??、B 碰撞过程动量守恒,以 A 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: ????????= (????+ ????)??, A 从开始运动到与 B 发生碰撞前,由动能定理得: ????= 1 2 ???????? 2 - 0, 联立并代入数据得: ??= 0.45??; 答: (1)??开始运动时加速度 a 的大小为 2.5??/??2 ; (2)??、B 碰撞后瞬间的共同速度 v 的大小为 1??/??; (3)??的上表面长度为 0.45??。 【解析】 (1) 由牛顿第二定律可以求出加速度; (2) 由动量定理求出碰撞后的速度; (3) 由动量守恒定律与动能定理可以求出 A 上表面的长度。 本题考查了求加速度、速度、 A 的长度问题,分析清楚物体运动过程,应用牛顿第二定 律、动量定理、动量守恒定律、动能定理即可正确解题。 13.【答案】 解:(1) 设金属棒 cd 运动 t 时间金属棒 ab 开始运动, 根据运动学公式可知, 此时金属棒 cd 的速度 ??= ????, 金属棒 cd 产生的电动势: ??2 = ????2??, 则通过整个回路的电流: ??2 = ??2 2?? = ????2???? 2?? , 金属棒 ab 所受安培力 ????1 = ????2 ??1 = ??2 ??1 ??2???? 2?? , 金属棒 ab 刚要开始运动的临界条件为: ????1 = ?????? 代入数据解得: ??= 2??; (2) 设金属棒 cd 以速度 ??2 = 20 ??/??沿导轨匀速运动时, 金属棒 ab 沿导轨匀速运动的速度大小为 ??1, 根据法拉第电磁感应定律可得 ??= ????2??2 - ????1 ??1 , 此时通过回路的电流为: ??= ?? 2?? = ??(??2??2-??1 ??1) 2?? , 第 12 页,共 12 页 金属棒 ab 所受安培力为: ??????1 = ??2??1(??2??2-??1 ??1) 2?? = ??????, 代入数据解得: ??1 = 5 ??/??, 以金属棒 cd 为研究对象,则有: ??0 = ??????+ ????2 ??= 0.6 N 则水平外力 ??0的功率为: ??0 = ??0 ??2 = 0.6 ×20 = 12?? (3) 对于金属棒 cd,根据动量定理得: (??1 - ??????- ????2 ??)????= 0 - ????0 , 设金属棒 ab 停止运动后金属棒 cd 运动的距离为 x, 根据法拉第电磁感应定律得: ??= | ???? ????| = | ????2?? ????|, 根据欧姆定律得: ??= ?? 3 2 ??, 代入数据解得: ??= 225 m; 答: (1) 金属棒 cd 运动 2s 金属棒 ab 开始运动。 (2) 金属棒 ab 沿导轨运动的速度大小为 5??/??,金属棒 cd 匀速运动时水平外力 ??0的功率 为 12W; (3) 金属棒 ab 停止运动后金属棒 cd 运动的距离为 225m。 【解析】 (1) 根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,根据闭合电路的欧姆定律求解 感应电流,当 ab 棒运动时安培力等于滑动摩擦力,有 ??= ????计算时间; (2) 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流,根据平衡条件求解 速度大小;以金属棒 cd 为研究对象,根据牛顿第二定律求解拉力,根据 ??= ????求解功 率。 (3) 根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势,应用欧姆定律求出感应电流,对 cd 棒应用动量定理可以求出运动的距离。 对于电磁感应问题研究思路常常有两条: 一条从力的角度, 重点是分析安培力作用下导 体棒的平衡问题,根据平衡条件列出方程;另一条是能量,分析涉及电磁感应现象中的 能量转化问题,根据动能定理、功能关系等列方程求解。 14.【答案】 解:设管的横截面积为 S,活塞再次平衡时左侧管中气体的长度为 ??1 ′,左侧 管做等压变化,则有: ??1 ? ?? = ??1 ′ ?? ′ 其中 ??1 ? = 14??,??= 280??,?? ′= 300??,??1′= ??1′?? 解得: ??1 ′= 15????,所以活塞平衡时左侧管中气体长度为 15cm。 设平衡时右侧管气体长度增加 x,则由理想气体状态方程可知: (??0 ? - ?)??2 ? ?? ?? = (??0 ? - ? + 2??)(??2 ? + ??)?? ?? ′ 其中 ??0 ? = 76????????,? = 6???????? 解得: ??= 1???? 所以活塞平衡时右侧管中气体的长度为 25cm。 答:所以活塞平衡时左侧管中气体长度为 15cm,右侧管中气体的长度为 25cm。 【解析】 左侧管中气体为等压变化,因此根据等压变化的气体状态方程可直接求解。右 侧管中气体根据气态方程直接求解。 本题要能用静力学观点分析各处压强的关系。 要注意研究过程中哪些量不变, 哪些量变 化,选择合适的气体实验定律解决问题。