内容正文:
3)设长木扳的长度为1,则mg1=子m心
解得长木板的长度1=4m
(4分)
答案:(1)w=2m/s,=4m/s(2)x=0.5m
(3)l=4m
15.解析:(1)金属棒P从圆孤顶端下滑至底端过
程中,由机械能守恒得mgr=2mi
进入磁场时,感应电动势为E=BLv,
感应电流为I=R十R
E
安培力为F=BIL
由以上各式解得F=0.45N
方向水平向左。
(4分)
(2)金属棒P平抛运动过程中,由平抛运动可
得,坚直方向A=8
水平方向x=02t
P棒在bc段运动过程中,由动量定理可得
-BIL·△t=m1v2一m1
BL
平均电流I=,R·0
水平距离d,=v·△t
5
由以上各式解得d,=3m
(5分)
(3)金属棒P在bc段运动过程中,由能量守恒
1
可得全电路产生的焦耳热为Q.=2m10
1
m1,
代入数据符Q韶」
根据电路规律可得P棒在bc段运动过程中,P
棒产生的焦耳热为Q=RR·Q。=品J
R
则P棒从进入ef段直到两棒相碰前,由动量
守恒定律可得m1v2=m1p十m2vQ
对P棒由动量定理可得十尺=m二m
代入数据得p=3.5m/s,a=2m/s
此过程中,由能量守恒定体可得Q,=子m,叫
代入数据得Q,=0.9J
根据电路规律可得P棒在ef段运动过程中,P
R
棒产生的焦耳热为Q=R十R·Q,=0.3J
·8
在整个过程中,金属棒P上产生的焦耳热Q=
Q+Q.
(6分)
答案:(1)F=0.45N,方向水平向左(2)号m
(3)1
4001
特训13
1.D[衰变中原子序数减少1,质量数不变,属于
B衰变,X为正电子,故A错误;B衰变的粒子来
自原子核内中子与质子的转化,故B错误;G
的中子数为68-32=36,Ga的中子数为68一
31=37,Ge比Ga少1个中子,故C错误;衰变
后产物更稳定,比结合能更大,故G的比结合
能小于Ga的比结合能,故D正确。]
2.C[甲波和乙波都是电磁波,故A错误;题图
可知甲波的波长比乙波的波长长,故B错误;由
图可知甲、乙波的波长都比可见光的波长大,由
c=入f,可知甲、乙波的频率都比可见光的频率
小,故℃正确;波长越长的波越容易发生明显衍
射现象,由图可知甲波波长大于乙波波长,所以
甲波比乙波更容易绕过障碍物,即甲波更加不
容易被障碍物阻挡,故D错误。]
3.A[光滑半圆柱体相当于定滑轮,所有物体均
处于平衡状态,可知轻绳上的弹力F大小始终
等于mg,故D错误;随着小车缓慢右移,两侧轻
绳的夹角逐渐变大,轻绳弹力F大小不变,合力
变小,即轻绳对半圆柱体的作用力逐渐变小,故
A正确;对半圆柱体受力分析可知,其受到桌面
的摩擦力f水平向左,故B错误;设右侧轻绳与
水平面的夹角为α,将小车的速度沿绳和垂直绳
方向分解,可知V绳=口车c0sa,过程中保持物块
A竖直向上做匀速直线运动,即绳大小保持不
变,而夹角a减小,cosa增大,则可知小车B的
速度车减小,故C错误。]
4.C[原子发生跃迁时,辐射出的光子能量等于
两能级间的能量差,由题意及图A、B两种光子
对应的水平线间距离可知E>EA,根据E=hy
=1无,可得两光子的波长满足入>
故选C。]
5.A[因为从A到B过程中,气体体积V增大,
气体对外做功,故A正确;因为从B到C过程
气体体积V不变,p减小、T减小,内能减小,根
据热力学第一定律可知,气体放出热量,故B错
误;因为W=F·△x=S·△x=p·△V,即做
功等于p-V图像与V轴所围成的区域的面积,
故二者做功不相等,故C错误;从D到A的过
程气体体积V不变,压强p增大,温度T增大,
内能增大,则分子平均动能增大,故D错误。]
6.A[作出x轴上的电场线如图所示,
个E
E-
E
0x2
-E
沿电场线电势降低,无穷远处电势为零,故x轴
上所有点的电势都大于零,x2电势高于x3电
势,A正确,B错误;带正电的粒子由x2运动到
x3的过程中,电场力的方向始终沿x轴正方向,
粒子做加速运动,C错误;电子在x1处静止释
放后,受到的电场力沿x轴正方向,将沿x轴正
方向运动,过O点后,受到的电场力沿x轴负方
向,做减速运动,所以电子先加速后减速,到x
处速度为零,最终在x1和3之间做住复
运动。]
7.C[根据题意,画出粒子的运动轨迹,从上往下
看,如图所示,设正方体的棱长P
为L,由几何关系有w=1,0,
=+(,解得
0.
=L,由牛频第二定律有90B=m
,可得9
=B,由于粒子源S发射了速度大小为1:5的
两种粒子进入同一磁场中,设粒子M、N的比荷
分别为M和、,则粒子M、N的比荷之比为
×气-故选C]
8.ACD[因在B点时弹簧处于原长,则小球运动
到B点时的加速度为a=gsin0,A项正确;小
球在AB之间做加速运动,由题目信息无法确
定kx,cos日与mg sin0的大小关系,所以小球P
在BC之间的运动无法确定是否会减速,B项错
误;将小球和弹簧看成一个系统,机械能守恒,
弹簧的弹性势能先减小后增大,故小球的机械
能先增大后减小,C项正确:由C项可知弓mgh
气品0一L广-=m,解得w
ghL
+msin1-sin),D项正确。]
9.BD[t=0时,弹簧弹力最大;小球处于平衡位
置时弹簧弹力的大小与小球的重力相等,故A
错误;弹簧与小球组成的系统,静止时弹簧处于
伸长状态,伸长量为x,此时弹簧弹力等于小球
·81
重力,根据题中信息可知,小球运动到最上端
时,弹簧的弹力为0,弹簧处于原长,根据弹簧运
动的对称性可知,弹簧位于最下端时,弹簧的伸
长量为2x,此时弹簧的弹力为4N,因此当弹簧
伸长量为x时,弹力大小为2N,此时弹力等于
小球的重力,因此小球的质量为m=0.2kg,小
球在最低点时F-mg=ma,解得a=10m/s2,
故B正确;0一2s内,小球从最低点到最高,点,
弹力对小球做的功不为0,故C错误;根据动量
定理可知,外力的冲量之和等于动量的变化量,
即I十【。=△p,零时刻小球位于最低,点,速度
为零,第2S末时刻小球位于最高,点,遠度也是
零,因此可知Ft=一Gt,所以弹簧弹力的冲量大
小是I5=2X2N·s=4N·s,故D正确。]
10.AC[只有导体棒通电时,根据安培定则可判
断在霍尔元件处产生向上的磁场,根据左手定
则可判断电流对应的电子受到洛伦兹力向b
端聚集,所以左侧面(端电势高于右侧面b端
电势,故A正确;当ab两端电势差为零时,说
明螺线管和导体棒在霍尔元件处形成的磁场
大小相等,方向相反,即螺线管在霍尔元件处
形成的磁场方向向下,则螺线管所在回路的电
源正极方向向上,故B错误;霍尔元件处的磁
感应强度恒定不变时,【增大,根据电流的微观
表达式I=mqS,可知电荷运动速度增大,再根
据guB=g号,可得U=Bd,则,b两端电势
差变大,故C正确;当ab两端电势差为零时,
说明螺线管和导体棒在霍尔元件处形成的磁
场大小相等,方向相反,可得I1=2I2,可得
1,经1故D错误.门
11.解析:(1)水瓶静止时,拉力F。=mg,电梯加速
度向上时,根据牛顿第二定律F一mg=ma
可。卡:
把F。=2N、F=1N代入,可得a=-5m/s2
即1N的刻度线对应加速度为一5m/s;同理
可得3N的刻度线对应加速度为5m/s2。
(2)当弹簧弹力F=2.20N时,由4=FEg
可求得a=1.0m/s
所以加速度大小为1.0m/s2,方向向上,由于
电梯启动阶段速度方向与加速度方向相同,可
判断电梯运动方向向上。
答案:(每空1.5分)(1)-55(2)1.0向上
12.解析:(1)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;
如图所示,读数为302×100=30002
(2)电流表指针几乎没有偏转的原因是通过R。
的电流过小,电流表的量程过大,为测得通过
R,的电流值,利用所给器材,应选择多用电表
的电流挡,故选E。
3)S,接1时R,+R号
U
S,接2时R,=
可得RU
由题意可知,若考虑电表内阻,S2接1时电压
表测量值为热敏电阻R,、定值电阻R,、电流表
串联后的总电压U,,设电流表的内阻为RA,则
R+R,+R-9
S2接2时电压表测量值为定值电阻R,、电流
表串联后的总电压U,则R,十R,号
联立,解得R,=
U1-U2
即电表内阻对热敏电阻的测量值无影响。
答案:(除标注外,每空2分)(1)欧姆调零(1分)
3000(1分)(2)通过R。的电流过小,电流表
的量程过大E(3)一U
无
13.解析:(1)由几何关系可知,折射角的正弦值
1
sin
1
√几+d'
2
入射角90°一a=60°
折射率n,=sin60
=√3
(6分)
sin
(2)绿光在冰晶中的传播速度=C
no
=√5×103m/s
(4分)
运动时间=+d5×10g
3
答案:(1)√3
(2)5×109s
3
14.解析:(1)设弹簧的弹性势能完全释放时A物
块在光滑水平轨道处的速度为A,B物块在光
滑水平轨道处的速度为,同时B物块在最高
点处速度为妇。B物块恰好到达圆孤轨道最
高,点d,根据牛顿第二定律得msg=mB尺
·88
B物块由b运动到d的过程中,根据动能定理
-mgX2R=子m-子m呢
1
解得v=4m/s
对A、B组成的系统,根据动量守恒定律,得0
=mAVA一mBUB
解得vA=2m/s
(4分)
(2)根据能量守恒,弹簧的弹性势能E。=
2m听+2m呢
1
解得Ep=12J
(4分)
(3)对A物块与小车组成的系统由动量守恒可
得mAVa=(mA十M)v
根播能兰守板得安m:防-m,十M0心+
又因为f=FN=mAg
解得L=1m
(5分)
答案:(1)=2m/s,=4m/s(2)Ep=12J
(3)L=1m
15.解析:(1)由于ab到达边界MN的瞬间恰好做
匀速直线运动,则有F安=ngsin8
将磁场沿垂直斜面的方向进行分解则有B1=
Bcos 0
导体棒切割磁感线产生的电动势E=B,Lo
回路中的电流=卡
导体棒受到的安培力F安=B,IL
联立解得)=
mgRsin 0
(4分)
B212cos20
(2)导体棒下滑到MN的过程中,机械能守恒,
1
则有ngasin0=2mw
mgRsin 0
B2L2cos2 0
都释第号
(5分)
(3)根据上述结论可知,回路中的电流I
=mgsin 0
BLcos 0
光电管的截止电压U=E=R三K"6
根据光电效应方程hv一W。≤eU
联立解得W,≥hy-emgRsin0
BLcos 0
(6分)
答案:(1)mgRsin0
(2)mgR'sin 0
B2L2cos 20
2B'L'cos'0
(3)W,≥hy-emgRsin0
BLcos 0物理
特训13
砺剑·进阶提升三
(时间:75分钟满分:100分)》
,单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.每小题只有一个选项符合题目要求。
1.放射性同位素锗-68的衰变方程为Ge→Ga十X,则下列说法正确的是
()
A.X为负电子
B.X来自原子核外
C.Ge比Ga多一个中子
D.Ge的比结合能小于Ga的比结合能
2.随着科技的进步,越来越多的人使用蓝牙耳机,手机与基站及耳机的通信如图所示。若
基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波和乙波,下列说法正确的是
整
可见光
波长1m
10
1012
10
斯
()
手机
蓝牙耳机
基站
波长(0.333-0.375)m
波长(0.121-0.125)m
手机与基站通信(甲波)
手机与耳机通信(乙波)
1
1
A.甲波和乙波都是机械波
1
B.甲波的波长比乙波的短
刻
C.甲波和乙波的频率都比可见光的频率小
D.甲波相对于乙波更加容易被障碍物阻挡
和
3.如图所示,曲面光滑的半圆柱体C放置在水平桌面上,足够长的轻绳绕过半圆柱体,左端
悬挂物块A,右端拴接小车B。已知半圆柱体始终静止不动,物块和半圆柱体的质量分别
为m和M,重力加速度为g。现让小车B水平向右运动,过程中保持物块A竖直向上做
匀速直线运动。忽略空气阻力。此过程中,下列说法正确的是
B
1
A■
阳
数
A.轻绳对半圆柱体的作用力逐渐变小
B.桌面对半圆柱体的摩擦力水平向右
C.小车B的速度逐渐增大
D.轻绳对小车B的弹力逐渐变大
4.某原子的部分能级如图中水平线所示,相邻水平线之间的距离与相应的能
级差成正比,当原子中的电子发生跃迁时,辐射如图所示的A、B两种光
2
子,则两光子的波长满足
(
A.入A<AB
B.入A=入B
C.λA>λB
D.不确定
1
5.简单易做的斯特林热机是科普界的网红,它是伦敦的一位牧师于1816年发明的。它的
盛
原理称作斯特林循环,由一定质量的理想气体经过两次等温变化和两次等容变化组成,
其饣-V图像如图所示。在斯特林循环过程中,下列说法正确的是
(
57·
A.A→B过程中,气体对外做功
B.BC过程中,气体从外界吸收热量
C.A→B过程和C→D过程,气体做功的绝对值相等
D.D→A过程中,气体分子的平均动能减小
6.沿空间某直线建立x轴,该直线上的静电场方向沿x轴,
其电场强度E随位置x变化的图像如图所示,x1与x3关
于坐标原点对称,x2与x3两个位置电场强度相同,电场
强度正方向与x轴正方向相同,取无穷远处电势为零.下
列说法正确的是
()
A.x2电势高于x3电势
B.x轴负半轴各点电势均小于零
C.带正电的粒子仅在电场力作用下由x,到x,先加速再减速
D.一个电子在x1处静止释放,只在电场力作用下沿x轴负方向运动
7.如图,abcd一a'b''d'为上表面水平的正方体区域,整个正方体空间内存
在竖直向上的匀强磁场。abcd表面正中央有一小孔P,粒子源S发射了
速度大小为1:5的两种粒子M、N(忽略粒子重力及粒子间的相互作
用),从P孔垂直于abcd表面射入后,M打在bc边上,N打在b'c'边上,
则粒子M、N的比荷之比为
A.5:1
B.5:2
C.1:1
D.2:5
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全
部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上,另一端与套在光滑固定直杆
A处的质量为的小球P(可视为质点)相连,A点距水平面的高度为h,直杆与水平面的
夹角为0,OA=OC,B为AC的中点,OB等于弹簧的原长L。已知弹簧的劲度系数为k,
弹簧的弹性势能E。=x(x为弹簧的形变量),重力加速度为g,不计空气阻力。现将
小球从A处由静止释放,下列说法正确的是
A.小球运动到B点时的加速度大小为gsin0
B.小球从A点到C点的过程中,先做加速运动后做减速运动
C.小球下滑过程中机械能先增大后减小
D.小球运动到B点时的速度大小为,gh
kL
msin2分1-sin0
9.如图1所示,小球悬挂在轻弹簧的下端,弹簧上端连接传感器。小球上下振动时,传感器
记录弹力随时间变化的规律如图2所示。已知重力加速度g=10/s2。下列说法正确
的是
()
传感
A FIN
MWWWWVLC
0246810/s
图1
图2
·58·
A.t=0时,小球处于平衡位置
B.小球在最低点时的加速度大小为10m/s2
C.0~2s内,弹力对小球做的功为0
D.0一2s内,小球受弹力的冲量大小为4N·s
10.某种以自由电子作为载流子的霍尔元件,可以应用于检测电流的装置中,基本结构如图
所示.通有待测电流I的螺线管在其正上方的霍尔元件处产生的磁场B,=k,I1,通有电
流I2的直导体棒在其左侧的霍尔元件处产生的磁场B。=k2I2.给霍尔元件通以由前表
面到后表面的电流I,则下列说法正确的是
()
A.只有导体棒通电时,霍尔元件左侧面α端电势高于右侧面b端
B.当α、b两端电势差为零时,螺线管所在回路的电源正极方向向下
C.霍尔元件处的磁感应强度恒定不变时,I增大,α、b两端电势差变大
D.当电流表读数为12时,发现ab两端电势差为零,则螺线管中电流1,一2
三、非选择题:本题共5小题,共54分」
11.(6分,每空1.5分)某同学用弹簧秤做一“竖直加速度测量仪”。重力加速度g
取10m/s。
m/s?
1厚
甲
乙
(1)如图甲所示,用弹簧秤悬挂一水瓶,调节瓶中水量,使水瓶静止时弹簧秤的指针恰好
在2N处。弹簧秤的刻度盘如图乙所示,他把弹簧秤上2N的刻度标记为加速度的0
刻度。取加速度的方向向上为正、向下为负,则图乙中1N、3N的刻度对应的加速度分
别为①
m/s2、②
m/s2,同样可以把其他刻度也标记上对应的加
速度,就把弹簧秤改装成了“竖直加速度测量仪”;
(2)把改装好的弹簧秤和水瓶拿到电梯中悬挂起来,观察到电梯启动阶段弹簧的指针在
2.20N的位置,则电梯在启动阶段的加速度大小为
m/s2(保留两位有效数
字),可判断电梯的运动方向是
(选填“向上”或“向下”)。
·59·
12.(10分,除标注外,每空2分)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。除待测热敏
电阻、保温容器、温度计、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:
A.电源(电动势4.5V,内阻不计)
B.电流表A,(量程0~0.6A,内阻约0.52)
C.电流表A2(量程0~3A,内阻约0.12)
D.电压表(量程0~3V,内阻约3k2)
E.多用电表(选择开关面板如图甲所示)
F.定值电阻R。(阻值为2kΩ)
G.滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流2A)
2
×1K×100×10
OFF
2.5
D
100
10
21
0
热敏
电阻
+○
5000y
250
25001
mA
2.5
10
50250500
500
甲
乙
丙
(1)先用多用电表粗测某温度下热敏电阻的阻值,选择开关旋至“×100”欧姆挡,将红、黑
表笔短接,进行
(1分),测量时,表盘示数如图乙所示,其读数为
2(1分)
(2)为了更精确测量热敏电阻的阻值,按图丙连接好电路,其中电流表选择B。闭合S,
S。接到2,将R的滑片从α端向b端滑动,直至电压表有明显示数,发现此过程中电流表
指针几乎没有偏转,经检测,电路无故障且各仪器正常,则电流表指针几乎没有偏转的
原因是
,为测得通过R。的电流值,利用所给器材,应选择
(填器材前面的
字母编号)来测量电流。
(3)在解决上述问题后,保持热敏电阻的温度不变,重新闭合S,S。接到1,调节滑动变
阻器R,测得此时的电压、电流分别为U,,I,然后把S2接到2,调节滑动变阻器R,使通
过R。的电流仍为I,此时电压表示数为U,,则该温度下热敏电阻的阻值为
(结果
用U1、U,和I表示),电表内阻对热敏电阻的测量值
(选填“有”或“无”)影响
(4)改变保温容器的温度,多次测量热敏电阻阻值,即可得到其阻值随温度变化的规律。
13.(10分)如图甲所示,倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”,实际上它不是彩虹,而是日晕,又
称“环天顶弧”,是由薄而均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶(如图乙)折射形成,
因为大量六角片状冰晶的随机旋转而形成“环天顶弧”。如图丙所示,从O点与上表面
成α=30°角入射的一束绿光从M点射出,已知O点到侧面的距离为L=5cm,冰晶厚度
为d=5√3cm。已知光在真空中传播的速度为c=3.0×103m/s。求:
甲
丙
·60·
(1)该冰晶对绿光的折射率no;(6分)
(2)该绿光在冰晶里的运动的时间t。(4分)
14.(13分)如图,半径R=0.32m,光滑轨道abcd固定在竖直平面内,ab水平,bcd为半圆,
在b处与ab相切,在直轨道ab上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B(均
可视为质点),用轻质细绳将A、B连接在一起,且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧
(未被拴接)。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M=2kg,足够长的小车,小车上
表面与ab等高。现将细绳剪断。已知A与小车之间的动摩擦因数=0.1,要满足B
在竖直光滑轨道上运动时恰好经过最高点,g取10m/s2,求:
0
R
A B
WChen
(1)A、B离开弹簧瞬间的速率VA、B;
(2)细绳剪断之前弹簧的弹性势能;
(3)A在小车上滑动过程中相对小车的位移。
·61·
特训13
砺剑·进阶提升三
答题卡
姓
名
准考证号
条形码粘贴区(居中)
缺考
注意事项
填涂样例
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,并认真在规定位置贴
正确填涂
好条形码。
■
违纪
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米及以上黑色字
错误填涂
迹的签字笔书写,要求字体工整,笔迹清楚。
□
3.严格按照题号在相应的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
☑xO
4.保持卡面清洁,不装订,不要折叠,不要破损。
选择题(1~7小题,每小题4分,共28分:
正确填涂
请在
8~10小题,每小题6分,共18分)
1A®@D
3A®g回
5 ABCD
7ABCD
9ABg回
题
2
ABCD
4ABCD
6A®g回
8ABg回
10ABg回
答题区域内作答
非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分,每空1.5分)
出边框
(1)①
②
(2)
答案无效
12.(10分,每空2分)
(1)
(1分)
(1分)
(2)
(3)
请在各题目的答题区域内作答,超出边框的答案无效
·62·
请在各题目的答题区域内作答,超出边框的答案无效
13.(10分)
M
甲
丙
14.(13分)
AB
b
请在各题目的答题区域内作答
,超出边框的答案无效
15.(15分)
单色光
请在各题目的答题区域内作答,超出边框的答案无效
·63·
15.如图所示,两根足够长的间距为L的光滑平行金属导轨固定放置,导轨平面与水平面夹
角为0。与导轨垂直的边界MN将导轨分为上下两个区域,下方区域存在竖直向上的匀
强磁场,磁感应强度大小为B。将导轨与阻值为R的电阻、开关S、真空光电管P用导线
连接,P侧面开有可开闭的通光窗N,其余部分不透光;P内有阴极K和阳极A。关闭
N,断开S,质量为m的导体棒ab沿导轨由静止下滑,下滑过程中始终与导轨垂直且接
触良好,除R外,其余电阻均不计,αb到达边界MV的瞬间恰好做匀速直线运动。重力
加速度大小为g,电子电荷量为e,普朗克常量为h。
B
单色光
好
(1)求ab到达边界MN时的速度大小v;(4分)
(2)求ab释放位置到边界MN的距离x;(5分)
(3)ab进入磁场区域后,闭合S,打开N,用频率为y的单色光照射K,若ab保持运动状
态不变,求阴极材料的逸出功应满足的条件。(6分)
烯
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