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- 2021-06-02 发布
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2016年广东省仲元中学、中山一中等七校联考高考物理一模试卷
一、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.关于单位制以下说法正确的是( )
A.千克、安培、库仑是导出单位
B.安培、千克、米是基本单位
C.国际单位制中,质量的单位可以是克,也可以是千克
D.库仑定律中的静电常量k的单位是N•m2/A2
2.如图所示,a、b分别为甲、乙两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图线,其中a为过原点的倾斜直线,b为开口向下的抛物线.下列说法正确的是( )
A.物体乙始终沿正方向运动
B.t1时刻甲、乙两物体的位移相等、速度相等
C.0~t2时间内物体乙的平均速度大于物体甲的平均速度
D.t1到t2时间内两物体的平均速度相同
3.如图,欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下,可采用的方法是( )
A.增大斜面的倾角
B.对木块A施加一个垂直于斜面的力
C.对木块A施加一个竖直向下的力
D.在木块A上再叠放一个重物
4.已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.一飞行器绕地球做匀逮圆周运动的周期为3小时.若地球半径为R,则该飞行器绕地心飞行的轨道半径最接近( )
A.0.83R B.1.7R C.1.9R D.3.3R
5.矩形导线框固定在匀强磁场中,如图甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则( )
A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为abcda
B.从0到t2时间内,导线框中电流保持不变
C.从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcba
D.从 t1到t2时间内,导线框各边受到的安培力越来越大
6.某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示,输出功率是20kW,现用5 000V高压输电,输电线上的总电阻是40Ω,再利用n1:n2=22:1的降压变压器降压后供给用户,则下列说法正确的是( )
A.交变电流的频率为100 Hz
B.发电机输出电压的有效值为220 V
C.流过高压输电线的电流为125 A
D.降压变压器输出电压的有效值为220 V
7.如图所示,将四个相同的正点电荷分别固定在正方形的四个顶点上,O点为该正方形对角线的交点,直线段AB通过O点且垂直于该正方形所在的平面,OA>OB,一电子沿BA方向从A点运动到B点的过程中( )
A.A点的场强方向沿BA直线方向
B.电子受到电场力一定先减小后增加
C.电场力一定先对电子做正功,后做负功
D.电子在B点具有的电势能最小
8.如图所示,一质量为m(可视为质点)的物块以一定的初速度v0从斜面底端向上运动,恰能滑行到斜面顶端.设物块与斜面间的动摩擦因数一定,斜面的高度h和底边长度x可独立调节(斜边长随之改变),下列说法正确的是( )
A.若只增大m,物块不能滑到斜面顶端
B.若只增大h,物块不能滑到斜面顶端,但上滑最大高度一定增大
C.若只增大x,物块不能滑到斜面顶端,但滑行水平距离一定增大
D.若再施加一个水平向右的恒力,物块一定从斜面顶端滑出
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第40题为选择题,考生根据要求作答.(一)必考题(共129分)
9.某实验小组采用如图1所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系.
①安装实验装置时,应调整定滑轮的高度,使拉小车的细线在实验过程中保持与 (填“桌面”或“长木板”)平行.
②实验时先不挂砂桶,反复调整垫木的位置,轻推小车,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是 .
③保持小车质量不变,用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车,打出纸带.如图2所示是实验中打出的一条纸带的一部分,从较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻的两个计数点之间都有4个点迹没标出,测出各计数点之间的距离.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验小车运动的加速度a= m/s2.
10.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为 Ω.
(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻Rx,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻Rx
电流表A(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
(3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,已知圆柱体底面积S=1×10﹣4 m2,长度L=30Cm,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= Ω•m.(保留2位有效数字)
11.交管部门强行推出了“电子眼”,机动车擅自闯红灯的大幅度减少.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10m/s.当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s).已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍,求:
(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m,他采取上述措施能否避免闯红灯?
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?
12..如图甲所示,在光滑绝缘水平桌面内建立xOy坐标系,在第II象限内有平行于桌面的匀强电场,场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°.在第 III象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板c1、c2,两板间距为d1=0.6m,板间有竖直向上的匀强磁场,两板右端在y轴上,板c1与x轴重合,在其左端紧贴桌面有一小孔M,小孔M离坐标原点O的距离为L=0.72m.在第IV象限垂直于x轴放置一块平行y轴且沿y轴负向足够长的竖直平板c3,平板c3在x轴上垂足为Q,垂足Q与原点O相距d2=0.18m.现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度v0=4m/s垂直于电场方向射出,刚好垂直于x轴穿过c1板上的M孔,进入磁场区域.已知小球可视为质点,小球的比荷=20C/kg,P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离为s=m,不考虑空气阻力.
(1)求匀强电场的场强大小.
(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板c3上,求磁感应强度的取值范围.
(3)若t=0时刻小球从M点进入磁场,磁场的磁感应强度如图乙随时间呈周期性变化(取竖直向上为磁场正方向),求小球从M点到打在平板c3上所用的时间.(计算结果保留两位小数)
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,如果多做,则每科按所做的第一题计分.[物理-选修3-3]
13.下列说法中正确的是( )
A.熵是物体内分子运动无序程度的量度
B.若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,压强不变
C.多晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性
D.农民在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管
E.用油膜法测出油分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,只需再知道油的密度即可
14.如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底都相距h,此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2.已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
①活塞上升的高度;
②加热过程中气体的内能增加量.
[物理-选修3-5]
15.下列说法正确的是( )
A.α、β、γ三种射线,α射线的电离作用最强
B.康普顿效应揭示了光的粒子性
C.卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子的核式结构模型
D.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后,电势能增大,核外电子运动速度减小
E.德布罗意提出的物质波假说,至今未被实验证实
16.如图所示,光滑水平直轨道上放置长木板B和滑块C,滑块A置于B的左端,且A、B间接触面粗糙,三者质量分别为mA=1kg、mB=2kg、mC=23kg.开始时 A、B一起以速度v0=10m/s向右运动,与静止的C发生碰撞,碰后C向右运动,又与竖直固定挡板碰撞,并以碰前速率弹回,此后B与C不再发生碰撞.已知B足够长,A、B、C最终速度相等.求B与C碰后瞬间B的速度大小.
2016年广东省仲元中学、中山一中等七校联考高考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.关于单位制以下说法正确的是( )
A.千克、安培、库仑是导出单位
B.安培、千克、米是基本单位
C.国际单位制中,质量的单位可以是克,也可以是千克
D.库仑定律中的静电常量k的单位是N•m2/A2
【考点】力学单位制.
【分析】国际单位制中基本单位有:米、千克、秒、摩尔、开尔文、安培、坎德拉.库仑定律中的静电常量k的单位根据库仑定律公式和各个量的单位推导出来.
【解答】解:A、千克、安培是基本单位,库仑是导出单位,故A错误.
B、安培、千克、米是国际单位中的基本单位.故B正确.
C、国际单位制中,质量的单位是千克.故C错误.
D、根据库仑定律F=k得k的单位是N•m2/C2.故D错误.
故选:B
2.如图所示,a、b分别为甲、乙两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图线,其中a为过原点的倾斜直线,b为开口向下的抛物线.下列说法正确的是( )
A.物体乙始终沿正方向运动
B.t1时刻甲、乙两物体的位移相等、速度相等
C.0~t2时间内物体乙的平均速度大于物体甲的平均速度
D.t1到t2时间内两物体的平均速度相同
【考点】匀变速直线运动的图像;平均速度.
【分析】位移时间图线的斜率表示速度,速度的正负表示物体的运动方向,根据两个物体速度的关系,分析两物体间距离如何变化.通过位移与时间的比值比较平均速度的大小.
【解答】解:A、根据位移时间图线的斜率表示速度,斜率正负表示速度的方向,则知物体乙的运动方向先沿正方向,后沿负方向,故A错误.
B、t1时甲乙两物体的位移相同,由于图象的斜率不同,所以速度不同,故B错误.
C、0﹣t2时间内,两物体的位移相同,所用时间相同,则平均速度相同.故C错误.
D、t1到t2时间内两物体的位移相同,所用时间相同,则平均速度相同.故D正确.
故选:D
3.如图,欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下,可采用的方法是( )
A.增大斜面的倾角
B.对木块A施加一个垂直于斜面的力
C.对木块A施加一个竖直向下的力
D.在木块A上再叠放一个重物
【考点】牛顿第二定律.
【分析】木块匀速滑下,合力为零,根据平衡条件得到动摩擦因数与斜面倾角θ的关系.要使木块A停下,必须使之减速,合力方向与速度方向应相反.分别分析木块的受力情况,确定合力的方向,判断其运动性质.
【解答】解:A、木块匀速滑下,合力为零,根据平衡条件得 mgsinθ=μmgcosθ;若增大斜面的倾角θ,重力沿斜面向下的分力mgsinθ增大,滑动摩擦力f=μmgcosθ减小,木块的合力方向将沿斜面向下,木块做加速运动.故A错误.
B、对木块A施加一个垂直于斜面的力F,重力沿斜面向下的分力mgsinθ不变,而滑动摩擦力f=μ(F+mgcosθ)增大,合力方向沿斜面向上,木块做减速运动,可以使木块停下.故B正确.
C、对木块A施加一个竖直向下的力,由于(F+mg)sinθ=μ(F+mg)cosθ,木块的合力仍为零,仍做匀速运动,不可能停下.故C错误.
D、由A项分析可知,mgsinθ=μmgcosθ得 sinθ=μcosθ,与质量无关,在木块A上再叠放一个重物后,整体匀速下滑,不可能停下.故D错误.
故选B
4.已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.一飞行器绕地球做匀逮圆周运动的周期为3小时.若地球半径为R,则该飞行器绕地心飞行的轨道半径最接近( )
A.0.83R B.1.7R C.1.9R D.3.3R
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
【分析】根据开普勒定律,所有的卫星的轨道半径的三次方与公转周期的平方的比值都相等.
【解答】解:将开普勒第三定律用到地球系统,所有的卫星的轨道半径的三次方与公转周期的平方的比值都相等,故:
解得:R飞=≈1.7R
故选:B.
5.矩形导线框固定在匀强磁场中,如图甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则( )
A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为abcda
B.从0到t2时间内,导线框中电流保持不变
C.从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcba
D.从 t1到t2时间内,导线框各边受到的安培力越来越大
【考点】法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律;楞次定律.
【分析】由右图可知B的变化,则可得出磁通量的变化情况,由楞次定律可知电流的方向;由法拉第电磁感应定律可知电动势,即可知电路中电流的变化情况;由F=BIL可知安培力的变化情况.
【解答】解:A、由图可知,0﹣t2内,线圈中磁通量的变化率相同,故0到t2时间内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为adcba方向,故A错误,C正确
B、从0到t1时间内,线圈中磁通量的变化率相同,感应电动势恒定不变,电路中电流大小时恒定不变;导线电流大小恒定,故B正确;
D、从 t1到t2时间内,磁场的变化率不变,则电路中电流大小时恒定不变,故由F=BIL可知,F与B成正比,即增大,故D正确;
故选:BCD.
6.某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示,输出功率是20kW,现用5 000V高压输电,输电线上的总电阻是40Ω,再利用n1:n2=22:1的降压变压器降压后供给用户,则下列说法正确的是( )
A.交变电流的频率为100 Hz
B.发电机输出电压的有效值为220 V
C.流过高压输电线的电流为125 A
D.降压变压器输出电压的有效值为220 V
【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式.
【分析】根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等.同时由变压器电压与匝数成正比,电流与匝数成反比.
【解答】解:A、发电机的输出电压随时间变化的关系,由图可知,T=2×10﹣2s,故f==50Hz,故A错误;
B、由图象可知交流电的最大值为Um=220V,因此其有效值为U=220V,故B正确;
C、由题意可知,输电线中电流I==4A,故C错误;
D、因输电线总电阻是10Ω,输电线电阻损失电压为U损=IR=4×40V=160V,
所以降压变压器原线圈的电压U3=5000﹣160=4840V,
由变压器电压与匝数成正比得降压变压器输出电压的有效值U4==220V,故D正确;
故选:BD.
7.如图所示,将四个相同的正点电荷分别固定在正方形的四个顶点上,O点为该正方形对角线的交点,直线段AB通过O点且垂直于该正方形所在的平面,OA>OB,一电子沿BA方向从A点运动到B点的过程中( )
A.A点的场强方向沿BA直线方向
B.电子受到电场力一定先减小后增加
C.电场力一定先对电子做正功,后做负功
D.电子在B点具有的电势能最小
【考点】电势差与电场强度的关系;电势.
【分析】两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小,方向与中垂线平行.
【解答】解:A、四个相同的正点电荷分别固定在正方形的四个顶点上,四个点电荷在A点的场强都是由电荷到A点连线且指向外,根据电场的叠加,A点的合场强方向沿BA直线方向,故A正确;
B、故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小,由于没有确定电场强度的最大点是否在A点,或在A的上边、下边,所以不能确定电子受到的电场力一定先变小后变大,还是电子受到的电场力一定先变大后变小再变大,故B错误;
C、两组对角线上的两个等量正电荷连线中点O的电场强度为零,OA上的电场线的方向向上,BO上的电场线的方向向下,电子沿BA方向从A点运动到B点的过程中,电场力一定先对电子做正功,后做负功,故C正确;
D、由上分析可知,电子沿BA方向从A点运动到B点的过程中,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,所以在O点具有的电势能最小,故D错误.
故选:AC.
8.如图所示,一质量为m(可视为质点)的物块以一定的初速度v0从斜面底端向上运动,恰能滑行到斜面顶端.设物块与斜面间的动摩擦因数一定,斜面的高度h和底边长度x可独立调节(斜边长随之改变),下列说法正确的是( )
A.若只增大m,物块不能滑到斜面顶端
B.若只增大h,物块不能滑到斜面顶端,但上滑最大高度一定增大
C.若只增大x,物块不能滑到斜面顶端,但滑行水平距离一定增大
D.若再施加一个水平向右的恒力,物块一定从斜面顶端滑出
【考点】动能定理.
【分析】根据动能定理求出初速度与上升高度之间的关系式,抓住水平位移和竖直高度的关系,结合关系式分析求解.
【解答】解:A、物块以一定的初速度v0从斜面底端沿斜面向上运动,恰能滑行到斜面顶端,
根据动能定理得,﹣mgh﹣μmghcosθ=0﹣mv,
即﹣gh﹣μghscosθ=0﹣,可见与物体的质量无关,增大m,物块仍能滑到斜面顶端.故A错误.
B、根据gh+μghscosθ=,知h增大,物块不能滑到斜面的顶端,结合gh+μghctgθ=,知h=,增大h,θ增大,则上升的最大高度增大.故B正确.
C、根据gh+μgx=,知x增大,物块不能滑到斜面的顶端,结合gxtgθ+μgx=,知x=,增大x,斜面的倾角变小,则滑行的最大距离一定增大.故C正确.
D、施加一个水平向右的恒力,恒力沿斜面方向的分力可能小于摩擦力的增加量,则物块不一定能从斜面顶端滑出.故D错误.
故选:BC.
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第40题为选择题,考生根据要求作答.(一)必考题(共129分)
9.某实验小组采用如图1所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系.
①安装实验装置时,应调整定滑轮的高度,使拉小车的细线在实验过程中保持与 长木板 (填“桌面”或“长木板”)平行.
②实验时先不挂砂桶,反复调整垫木的位置,轻推小车,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是 平衡摩擦力 .
③保持小车质量不变,用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车,打出纸带.如图2所示是实验中打出的一条纸带的一部分,从较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻的两个计数点之间都有4个点迹没标出,测出各计数点之间的距离.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验小车运动的加速度a= 1 m/s2.
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【分析】①实验前要调节滑轮的高度使细线与长木板平行;
②实验前要把长木板的一端垫高以平衡摩擦力;
③应用匀变速直线运动的推论△x=at2可以求出加速度.
【解答】解:①安装实验装置时,应调整定滑轮的高度,使拉小车的细线在实验过程中保持与长木板平行.
②实验前要平衡摩擦力,平衡摩擦力时不挂砂桶,反复调整垫木的位置,轻推小车,直到小车做匀速直线运动.
③相邻的两个计数点之间都有4个点迹没标出,计数点间的时间间隔:t=0.02×5=0.1s,
由匀变速直线运动的推论△x=at2可知,加速度:a===1m/s2;
故答案为:①长木板;②平衡摩擦力;③1.
10.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为 220 Ω.
(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻Rx,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻Rx
电流表A(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
(3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,已知圆柱体底面积S=1×10﹣4 m2,长度L=30Cm,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= 0.073 Ω•m.(保留2位有效数字)
【考点】测定金属的电阻率.
【分析】欧姆表读数时注意倍率,要根据电表量程选择器材,根据待测电阻值远小于滑动变阻器最大阻值选择变阻器接法用分压式.
【解答】解(1)该电阻的阻值约为R=22×10Ω=220Ω.
(2)电源电动势为4V,故电压表应选,显然电流表应选A;因待测电阻值远小于电压表内阻,电流表应选外接法;又滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值,故变阻器应用分压式接法,电路图如图所示
(3)根据欧姆定律=及电阻定律=,整理可得ρ=,代入数据可得ρ=0.073Ωm
故答案为(1)220
(2)如图
(3)0.073
11.交管部门强行推出了“电子眼”,机动车擅自闯红灯的大幅度减少.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10m/s.当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s).已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍,求:
(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m,他采取上述措施能否避免闯红灯?
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】(1)根据甲车刹车时的制动力求出加速度,再根据位移时间关系求出刹车时的位移,从而比较判定能否避免闯红灯;
(2)根据追及相遇条件,由位移关系分析安全距离的大小.
【解答】解:(1)甲车紧急刹车的加速度为
a1=,
甲车停下来所需时间t1== s=2.5s,
甲滑行距离s==12.5m,
由于12.5m<15m,所以甲车能避免闯红灯;
(2)设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离s0,在乙车刹车t2时刻两车速度相等,则有:
乙车紧急刹车的加速度大小为:
a2=,
当两车速度相等时需要经过的时间为t2则:
v1=v2=v0﹣a1(t2+t0)=v0﹣a2t2,
解得:t2=2.0s,
此过程中乙的位移:s乙=v0t0+v0t2﹣a2t22=15m
甲的位移:s甲=v0(t0+t2)﹣a1(t0+t2)2=12.5m
所以两车安全距离至少为:s0=s乙﹣s甲=(15﹣12.5)m=2.5m.
答:(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m,他采取上述措施能避免闯红灯;
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持2.5m的距离.
12..如图甲所示,在光滑绝缘水平桌面内建立xOy坐标系,在第II象限内有平行于桌面的匀强电场,场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°.在第 III象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板c1、c2,两板间距为d1=0.6m,板间有竖直向上的匀强磁场,两板右端在y轴上,板c1与x轴重合,在其左端紧贴桌面有一小孔M,小孔M离坐标原点O的距离为L=0.72m.在第IV象限垂直于x轴放置一块平行y轴且沿y轴负向足够长的竖直平板c3,平板c3在x轴上垂足为Q,垂足Q与原点O相距d2=0.18m.现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度v0=4m/s垂直于电场方向射出,刚好垂直于x轴穿过c1板上的M孔,进入磁场区域.已知小球可视为质点,小球的比荷=20C/kg,P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离为s=m,不考虑空气阻力.
(1)求匀强电场的场强大小.
(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板c3上,求磁感应强度的取值范围.
(3)若t=0时刻小球从M点进入磁场,磁场的磁感应强度如图乙随时间呈周期性变化(取竖直向上为磁场正方向),求小球从M点到打在平板c3上所用的时间.(计算结果保留两位小数)
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
【分析】(1)小球在第二象限做类平抛运动,根据类平抛运动的规律可以求出匀强电场的场强
(2)画出临界轨迹,根据洛伦兹力提供向心力求出半径表达式,由几何关系求出半径,即可求出磁感应强度的范围;
(3)求出粒子在磁场中运动的半径和周期,画出轨迹,分别求出粒子在磁场中运动的时间和离开磁场的时间,即可求出小球从M点到打在平板c3上所用的时间
【解答】解:(1)小球在第二象限类平抛运动,s=v0t
垂直方向 at=v0tanθ
根据牛顿第二定律qE=ma
代入数据解得
(2)小球通过M点的速度为:v==8m/S
得
小球刚好能打到Q点时,磁感应强度最大,设为B1,此时小球的轨迹半径为R1,由几何关系有:
解得,R1=0.4m B1=1T
小球恰好不与C2板相碰时,磁感应强度最小,设为B2,此时小球运动的半径为R2,
易得 R2=d1,
解得:
所以,磁感应强度的范围是:≤B≤1T
(3)小球进入磁场匀速圆周运动,半径 r==0.18m
周期 T=
小球在磁场中的运动轨迹如下图
一个周期内小球在x轴方向的位移为3r=0.54m
而L﹣3r=0.18m=r,即,小球刚好垂直y轴方向离开磁场
则在磁场中运动的时间:
离开磁场到打在平板上所用时间:
小球从M点到打在平板上所用总时间:
答:(1)匀强电场的场强大小.
(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板c3上,磁感应强度的取值范围.
(3)若t=0时刻小球从M点进入磁场,磁场的磁感应强度如图乙随时间呈周期性变化(取竖直向上为磁场正方向),小球从M点到打在平板c3上所用的时间0.15s
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,如果多做,则每科按所做的第一题计分.[物理-选修3-3]
13.下列说法中正确的是( )
A.熵是物体内分子运动无序程度的量度
B.若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,压强不变
C.多晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性
D.农民在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管
E.用油膜法测出油分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,只需再知道油的密度即可
【考点】有序、无序和熵;* 液体的表面张力现象和毛细现象;理想气体的状态方程.
【分析】熵是物体内分子运动无序程度的量度;饱和水蒸气的压强与温度有关,若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,压强不变;多晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向同性;农民在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管,来阻碍水分的蒸发;用油膜法测出油分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,只需再知道油的摩尔体积.
【解答】解:A、熵(entropy)指的是体系的混乱的程度,是物体内分子运动无序程度的量度.故A正确;
B、饱和水蒸气的压强与温度有关,若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,压强不变,水汽的质量减少.故B正确;
C、多晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向同性.故C错误;
D、农民在干旱天气里锄松土壤是利用毛细现象,为了破坏土壤中的毛细管,来阻碍水分的蒸发.故D正确;
E、用油膜法测出油分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,只需再知道油的摩尔体积,或知道油的摩尔质量与密度.故E错误.
故选:ABD
14.如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底都相距h,此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2.已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
①活塞上升的高度;
②加热过程中气体的内能增加量.
【考点】理想气体的状态方程.
【分析】(1)给气体加热时,封闭气体发生等压变化,可根据盖•吕萨克定律列式求解温度上升到t2时,活塞与容器底部相距的距离h2.即可得到活塞上升的距离.
(2)气体发生等压变化,对活塞的压力大小不变,由公式W=P△V求出气体对活塞做功,即可根据热力学第一定律求内能的变化量.
【解答】解:(1)设温度为t2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化,由盖吕萨克定律
得:
活塞上升了:△h=h′﹣h=
(2)气体对外做功为:
W=pS•△h=(p0+)•S•=(p0S+mg)
由热力学第一定律可知:
△U=Q﹣W=Q﹣(p0S+mg).
答:(1)这段时间内活塞上升的距离是.
(3)这段时间内气体的内能变化了Q﹣(p0S+mg)
[物理-选修3-5]
15.下列说法正确的是( )
A.α、β、γ三种射线,α射线的电离作用最强
B.康普顿效应揭示了光的粒子性
C.卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子的核式结构模型
D.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后,电势能增大,核外电子运动速度减小
E.德布罗意提出的物质波假说,至今未被实验证实
【考点】氢原子的能级公式和跃迁;X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性;物质波;粒子散射实验.
【分析】根据三种射线的本质与特点分析;
光电效应揭示了光的粒子性,康普顿效应也反映了光的粒子性;
卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型;
根据玻尔理论分析原子的能量的变化,结合库仑力提供向心力分析核外电子动能的变化;
德布罗意提出的物质波假说,并被实验证实.
【解答】解:A、根据三种射线的特点可知,α、β、γ三种射线中,α射线的电离作用最强,故A正确;
B、康普顿效应和光电效应一样都揭示了光的粒子性;故B正确;
C、卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型;故C正确;
D、根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,能量减小,电子运动的半径减小,所以电势能减小;根据库仑力提供向心力可知核外电子动能增大;故D错误;
E、德布罗意提出的物质波假说,并被实验证实.故E错误.
故选:ABC
16.如图所示,光滑水平直轨道上放置长木板B和滑块C,滑块A置于B的左端,且A、B间接触面粗糙,三者质量分别为mA=1kg、mB=2kg、mC=23kg.开始时 A、B一起以速度v0=10m/s向右运动,与静止的C发生碰撞,碰后C向右运动,又与竖直固定挡板碰撞,并以碰前速率弹回,此后B与C不再发生碰撞.已知B足够长,A、B、C最终速度相等.求B与C碰后瞬间B的速度大小.
【考点】动量守恒定律.
【分析】先以B、C组成的系统为研究对象,根据动量守恒定律列方程,然后以A、B组成的系统为研究对象,根据动量守恒定律列方程,联立即可求解.
【解答】解:设碰后B速度为vB,C速度为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mBv0=mCvC﹣mBvB
BC碰后,A、B在摩擦力作用下达到共同速度,大小为vC,由动量守恒定律得:
mAv0﹣mBvB=﹣(mA+mB)vC
代入数据联立得:vB=7.25 m/s
答:B与C碰后瞬间B的速度大小7.25 m/s.
2016年10月29日