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文档简介
2024年高考考前押题密卷
高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题:本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每
小题4分,共28分,第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,共15分。在每小题给出
的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得
0分。
1.如图所示为氢原子的能级图,现利用某种光照射大量处于基态的氢原子,再利用氢原子辐射的不
同频率的光分别照射同一逸出功为2.29eV的金属板,发现只有两种光能发生光电效应,已知普朗克
常数为//=6.6X10-34J.S。下列说法正确的是()
nE/eV
oo--------------------0
2---------------------3.40
1---------------------13.6
A.氢原子辐射6种不同频率的光
B.照射氢原子的光一个光子的能量为12.09eV
C.增强其它辐射光的强度,也可使金属板发生光电效应
D.用频率为□=2.2xlO^Hz的光照射处于基态的氢原子可使其电离
2.在一条平直公路上,甲、乙两辆汽车从0时刻开始的位移一时间图像如图所示,甲的图像为抛物
线,乙的图像为倾斜直线。已知甲的加速度大小为。=第,再根据图中所提供的其他信息,下列说
法正确的是()
X
o\K彳
A.%时刻甲的速度等于乙的速度B.甲、乙在0时刻处在同一地点
C.甲的初速度不为0D.甲的图像在T时刻的切线与乙的图像平行
3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为%=2m和x,=6m,图
乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像,下列说法正确的是()
伊m俨m
2\4,810Gm^124\6/810/7s
甲乙
A.r=ls时,质点a的位移沿y轴正向
B.f=ls时,质点a的加速度方向与速度方向相同
C.该波沿无轴的负方向传播,波速为0.5m/s
D.质点。经过4s振动的路程为1m
4.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于
绳上处于静止状态。下列说法正确的是()
B.,>a=a
c.若两杆间距离d不变,上下移动绳子结点,%、为变化
D.若两杆间距离d减小,绳子拉力减小
5.如图所示,导热性能良好的气缸竖直放置,气缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞
可沿气缸无摩擦滑动,现往活塞上缓慢增加砂子,当砂子的质量为叫时,活塞下降的高度为储此
过程中气体向外放出的热量为01,继续缓慢添加砂子,当砂子的质量为也时,活塞又下降了高度力,
此过程中气体向外放出的热量为。2,整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关
系,下列说法正确的是()
A.m2=2mlB.m2>2mAC.Q=QD.Qx=2Q2
6.如图所示,半径为R的半圆形光滑管道ACB固定在竖直平面内。在一平行于纸面的恒力尸(未
画出)作用下,质量为优的小球从A端静止释放后,恰能到达最低点C;从2端静止释放后,到达
C点时,管道受到的压力为10〃际。则F的大小为()
A
C
A.mgB.s[lmgC.-J^mgD.亚mg
7.如图所示,在以半径为R和2R的同心圆为边界的区域中,有磁感应强度大小为8、方向垂直纸
面向里的匀强磁场。在圆心。处有一粒子源(图中未画出),在纸面内沿各个方向发射出比荷为"的
m
带负电的粒子,粒子的速率分布连续,忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力,已知$山37。=0.6,
cos370=0.8o若所有的粒子都不能射出磁场,则下列说法正确的是()
、中xXX/
一一—―
粒子速度的最大值为文
A.
m
粒子速度的最大值为学
B.
4m
C.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,其在磁场中运动的时间为畸(不考虑粒子再次进入
磁场的情况)
4兀m
D.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,其在磁场中运动的时间为丽(不考虑粒子再次进入磁
场的情况)
8.2022年10月9日,我国综合性太阳探测卫星"夸父一号"成功发射,实现了对太阳探测的跨越式
突破。"夸父一号"卫星绕地球做匀速圆周运动,距地面高度约为720km,运行一圈所用时间约为100
分钟。如图所示,为了随时跟踪和观测太阳的活动,"夸父一号"在随地球绕太阳公转的过程中,需
要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向,使太阳光能照射到"夸父一号",下列说法正确的是()
A."夸父一号"的运行轨道平面平均每天转动的角度约为r
B."夸父一号"绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s
C."夸父一号"绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度
D.由题干信息,根据开普勒第三定律,可求出日地间平均距离
9.如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入M=22O0sinlOO;rt(V)的交流电源后,手机上
的受电线圈产生感应电流,手机即进入"无线超充模式"。若手机"超充模式”下的充电电压为20V,充
电电流为5A,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻R=0.4。,线圈电阻不计且充
电过程中不计一切能量损失,则()
交
流
电
源
A.电流表的示数为0.5A
B.此无线充电器的耗电功率是100W
C.送电线圈与受电线圈的匝数比为10:1
D.若此手机的电池容量为5000mAh,则超充模式下的充电时间为75分钟
10.如图所示,以竖直向上为z轴建立。-孙z坐标系,空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场
的电场强度方向沿着Z轴正向,大小为E,匀强磁场的磁感应强度为8,方向未知。现有一个质量
为机、电荷量为q=W的带正电的小球恰好从。点沿y轴正方向以速度v做匀速直线运动,g为重
力加速度,下列说法正确的是()
A.匀强磁场的方向一定沿y轴正方向
B.若£的方向改为沿X轴正方向,则改变磁场方向,可使小球仍做匀速直线运动,磁感应强度
大小可能为叵
V
2
C.若撤去电场,小球运动的最低点z坐标为z=-2^E
D.若撤去电场,小球第一次返回到平面的可能坐标为(乎一,网过)
B-gBg
二、实验题:本题共2小题,共15分。
11.某同学为了测量固体药物的体积,设计了如图甲所示的测量装置(装置密封性良好)。
要测量步骤如下:
①把待测药物放进注射器内;
②把注射器活塞推至适当位置,然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接;
③移动活塞,记录注射器的刻度值V,以及气体压强值p;
④重复上述步骤③,多次测量;
⑤根据记录的数据,作出图像,并利用图像计算药物体积。
(1)在操作步骤③中,(选填"缓慢""快速"或"以任意速度")移动活塞。
⑵在操作步骤⑤中,为了得到直线图像纵坐标是匕则横坐标应该选用一(选填"p号”或
°2")。
⑶选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到的直线图像如图乙所示,其延长线分别交横、纵
坐标于服b,则待测药物的体积为(用题目中已知量表示)。
⑷由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,由此造成的测量值比真实值_____(选填"偏
大""偏小"或"相同")。
12.小朗同学要将一满偏电流为500HA的微安表G改装为毫安表。他先测量出微安表G的电阻,
然后对微安表进行改装,最后再利用一标准电流表,对改装后的毫安表进行检测。
图(c)
⑴为测量出微安表G的电阻,小朗同学设计了如图(a)所示电路,器材如下:
A.电源Ei(电动势L5V,内阻很小)
B.电源E2(电动势6QV,内阻很小)
C.滑动变阻器尺(阻值0~2000Q)
D.滑动变阻器Rh(阻值0~15000Q)
E.电阻箱上(阻值0~600Q)
F.开关两个,导线若干
为提高测量精度,电源E和滑动变阻器及应该选择。
A.电源Ei和滑动变阻器凡
B.电源E2和滑动变阻器及
C.电源Ei和滑动变阻器用
D.电源E2和滑动变阻器凡
(2)该实验操作的步骤有:
A.按图(a)电路原理图连接线路;
B.将R/的阻值调到最大,闭合开关Si后调节R/的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度;
C.保持以不变,再接通S2,调节电阻及,使电流表G指针偏转到满刻度的一半,读出&的阻值
为400Q,即认为&=&,用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比(选填"偏大”
或"偏小"或"相等");
⑶若忽略实验的误差,现通过并联一个阻值为R=80Q的电阻把微安表改装成为一个特定量程的毫安
表,则改装的电表量程为mA;
⑷根据图(b)所示电路对改装后的电表进行检测,当标准毫安表的示数为1.6mA时,改装表的指
针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的实际量程是—
mA;
(5)要达到(3)的预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的
电阻换为一个阻值为Q的电阻即可。
三、计算题:本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写
出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.如图所示为一半径为R=6cm的透明半球体,尸。为半球体的直径,。为半球体的球心.现有一
束激光垂直半球的平面射入半球体,入射点从尸点沿直径方向缓慢向。点移动,发现当入射点
移动2cm后,才开始有光线从下方球冠射出,不考虑光线在半球体内多次反射,求:
(1)该半球体的折射率为多少?
(2)当该束激光入射点移动至距离球心为3cm位置入射,则其光线射出半球体的折射角的正弦值
为多少?
14.如图所示为一套电磁阻尼装置原理图,在光滑水平地面上方存在着水平方向上的磁场,磁感应
强度大小均为B=0.5T,磁场方向垂直于纸面向里、向外分区域交替排列,依次编号为区域1、2、
3、4...,磁场区域足够多,每个区域的边界均保持竖直,且各区域宽度相等均为L=O.lm,现有一
个正方形线圈,边长也为L=O」m,线圈匝数“=100,电阻R=10O,质量为〃z=0.5kg,以初速度
%=10m/s向右滑入磁场区域,重力加速度g=lOm/s?。
(1)线圈从开始进入区域1到刚要进入区域2的过程中,求流经线圈的电荷量;
(2)线圈从开始进入区域1到刚要进入区域2的过程中,求线圈产生的焦耳热;
(3)线圈从开始运动到最终停止,求线框右侧边完整经过的磁场个数。
1234
Xx|••XX;*•]XX
III
III
XXI••XX**IXX
15.如图,间距为L=lm的U形金属导轨,一端接有电阻为尺=0.1。的定值电阻,固定在高为〃=0.8m
的绝缘水平桌面上。质量均为m=0.1kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上,两导体棒与导轨接触良
好且始终与导轨垂直,接入电路的阻值均为R=0」。,与导轨间的动摩擦因数均为〃=0](设最大
静摩擦力等于滑动摩擦力),导体棒a距离导轨最右端距离为42.5m。整个空间存在竖直向下的匀
强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为8=0.1T。用沿导轨水平向右的恒力尸=0.41\1拉导体棒a,
当导体棒a运动到导轨最右端时,导体棒b刚要滑动,撤去忆导体棒a离开导轨后落到水平地面
上。(重力加速度g取Kto/s"不计空气阻力,不计其他电阻)求:
(1)导体棒a刚要离开导轨时的速度大小v;
(2)导体棒a由静止运动到导轨最右端的过程中,通过导体棒a的电荷量q以及导体棒a中产生的
焦耳热2;
(3)设导体棒a与绝缘水平面发生碰撞前后,竖直方向速度大小不变,方向相反,碰撞过程中水平
方向所受摩擦力大小为竖直方向支持力的左倍(碰撞时间极短,重力冲量可忽略不计),=0.025,
请计算导体棒a离开导轨后向右运动的最大水平距离Zm»
2024年高考考前押题密卷
物理,全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题:本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,第1〜7题只有一项符合题目要求,每
小题4分,共28分,第8〜10题有多项符合题目要求,每小题5分,共15分。在每小题给出
的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得
0分。
1.如图所示为氢原子的能级图,现利用某种光照射大量处于基态的氢原子,再利用氢原子辐射的不
同频率的光分别照射同一逸出功为2.29eV的金属板,发现只有两种光能发生光电效应,已知普朗克
常数为//=6.6X10-34J.S。下列说法正确的是()
nE/eV
oo--------------------0
2-3.40
1---------------------13.6
A.氢原子辐射6种不同频率的光
B.照射氢原子的光一个光子的能量为12.09eV
C.增强其它辐射光的强度,也可使金属板发生光电效应
D.用频率为□=2.2x10I5HZ的光照射处于基态的氢原子可使其电离
【答案】B
【详解】AB.当照射光的光子能量大于金属板的逸出功时,便可发生光电效应,由于该金属板的逸
出功为2.29eV,则可推知处于基态的氢原子吸收一个光子后跃迁到能级3,故照射光的光子能量等
于E3-g=12.09eV,氢原子可辐射3-1,2-1,3-2三种不同频率的光,故A错误,B正确;C.能
否使金属板发生光电效应,与照射光的频率有关,与光照强度无关,故C错误;D.由于
/zy=9.1eV<13.6eV则用频率为y=2.2xl()i5Hz的光照射处于基态的氢原子时,不会使其电离,故D
错误。故选B。
2.在一条平直公路上,甲、乙两辆汽车从0时刻开始的位移一时间图像如图所示,甲的图像为抛物
线,乙的图像为倾斜直线。已知甲的加速度大小为。=粤,再根据图中所提供的其他信息,下列说
法正确的是()
A.%时刻甲的速度等于乙的速度B.甲、乙在0时刻处在同一地点
C.甲的初速度不为0D.甲的图像在1■时刻的切线与乙的图像平行
【答案】D
【详解】A.切线斜率表示速度,%时刻甲的速度大于乙的速度,选项A错误;B.0时刻甲处在坐
标原点处,乙处在坐标与处,不是同一地点,选项B错误;C.根据3%结合。=粤综
合解得%=0选项C错误;D.设乙的速度为V,则有丫=注产=乎设甲的图像在%时刻的切线与
乙的图像平行,则%时刻甲、乙的速度相等,则有v=的综合解得%="1■选项D正确。故选D。
3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为%=2m和xb=6m,图
乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像,下列说法正确的是()
甲乙
A.,=ls时,质点。的位移沿y轴正向
B.t=ls时,质点a的加速度方向与速度方向相同
C.该波沿x轴的负方向传播,波速为0.5m/s
D.质点。经过4s振动的路程为1m
【答案】D
【详解】C.由图乙可知质点b该时刻向上振动,根据波形平移法可知,该波沿-x方向传播,机械
波的波长为8m,周期为8s,则波速为丫=2=2m/s=lm/s故C错误;AB.由于该波沿一X方向传
T8
播,由图甲可知,此时质点。沿y轴向下振动,由于加=is=:r可知t=is时,质点。处于平衡位
O
置向波谷的振动过程中,此时质点a的位移沿y轴负向,质点。的加速度方向沿y轴正向,加速度
方向与速度方向相反,故AB错误;D.由于"4s=[可知质点。经过4s振动的路程为
s=2A=2xO.5m=lm故D正确。
4.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于
绳上处于静止状态。下列说法正确的是()
B.仇>名=。3
C.若两杆间距离d不变,上下移动绳子结点,%、为变化
D.若两杆间距离4减小,绳子拉力减小
【答案】D
【详解】AB.衣架钩光滑,同一绳上拉力处处相等,根据共点力平衡可知,衣架钩平衡时两侧绳子
与竖直方向的夹角相等,即a=%oc为BO的反向延长线,根据几何关系可知名=a则a=%=a故
AB错误;C.设绳子的长度为乙,根据几何关系可知sinq=,若两杆间距离d不变,上下移动绳子
结点,%、%不变,故C错误;D.对衣架钩受力分析,根据平衡条件可得G=2Pcos4若两杆间
距离d减小,%减小,绳子拉力减小,故D正确。故选D。
5.如图所示,导热性能良好的气缸竖直放置,气缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞
可沿气缸无摩擦滑动,现往活塞上缓慢增加砂子,当砂子的质量为叫时,活塞下降的高度为〃,此
过程中气体向外放出的热量为。1,继续缓慢添加砂子,当砂子的质量为机2时,活塞又下降了高度心
此过程中气体向外放出的热量为。2,整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关
系,下列说法正确的是()
A.m2=2mtB.m2>2m[C.Qt=Q2D.Qi=2Q2
【答案】B
【详解】设初始时气体的压强与外界大气压强为P0,第一次加砂后气体压强为B,活塞横截面积为
S,气缸初始气体高度为H,有P|S=/g+R1s该过程是等温变化,有7V玄=R("i)S解得
叫=g(夕根据等温变化的小丫图像,面积代表做功可知,该过程气体的做功为叫〈当&Sh由
于理想气体温度不变,所以该过程气体内能不变,由热力学第一定律有+Q解得
「h
\Q^<P0Sh1+设第二次加砂后气体的压强为P2,有25=铀8+。产从第一次加砂到第二
Zl/i-n\
次加砂有Pl(H-h)S=p2(H-2h)S解得m2=gj线埒>2叫该过程气体的做功为叱<且产Sh
由于理想气体温度不变,所以该过程气体内能不变,由热力学第一定律有△%=%+&解得
3"-2唱
121[_2(H-//)(H-2/z)故选Bo
6.如图所示,半径为R的半圆形光滑管道ACB固定在竖直平面内。在一平行于纸面的恒力尸(未
画出)作用下,质量为相的小球从A端静止释放后,恰能到达最低点C;从2端静止释放后,到达
C点时,管道受到的压力为10mg。则产的大小为()
A.mgB.y(2mgC.6mgD.非mg
【答案】D
【详解】设方方向斜向左下,且与水平方向夹角仇从A端静止释放时,根据动能定理
mgR+FsinOR-Fcos=0-0从8端静止释放时mgR+Fcos0R+Fsin6R=g机廿根据牛顿第二定
2
律%=10mg-mg-Fsin0=m—sin?8+cos?8=1联立得F=y/5mg力在其他方向均不可能。故选D。
R
7.如图所示,在以半径为R和2R的同心圆为边界的区域中,有磁感应强度大小为3、方向垂直纸
面向里的匀强磁场。在圆心0处有一粒子源(图中未画出),在纸面内沿各个方向发射出比荷为巨的
m
带负电的粒子,粒子的速率分布连续,忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力,已知sin37%0.6,
cos37o=0,8„若所有的粒子都不能射出磁场,则下列说法正确的是()
、、、Xxxx,/
****----
A.粒子速度的最大值为阳哒
m
B.粒子速度的最大值为学
4m
C.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,其在磁场中运动的时间为黑?(不考虑粒子再次进入
90qB
磁场的情况)
D.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,其在磁场中运动的时间为。(不考虑粒子再次进入磁
3qB
场的情况)
【答案】C
【详解】AB.根据洛伦兹力提供向心力0,8=〃?且可得粒子的运动半径为7=勺可知粒子速度最大
rqb
时,运动半径最大,做出粒子的运动轨迹如图所示,,:49)/根据几何关系有
力亡
一一1
(2氏-4=叱+产联立解得r=[凡丫=当些故AB错误;CD.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场,
即粒子速度最大时,根据几何关系有tan幺平='=。解得其在磁场中运动的时间为
2r3
360°-ZACDCT\27兀m,,…一小
t=正法x2T=。八0故C正确;D错误。故选C。
36090qB
8.2022年10月9日,我国综合性太阳探测卫星"夸父一号"成功发射,实现了对太阳探测的跨越式
突破。"夸父一号"卫星绕地球做匀速圆周运动,距地面高度约为720km,运行一圈所用时间约为100
分钟。如图所示,为了随时跟踪和观测太阳的活动,"夸父一号"在随地球绕太阳公转的过程中,需
要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向,使太阳光能照射到"夸父一号",下列说法正确的是()
A."夸父一号"的运行轨道平面平均每天转动的角度约为r
B."夸父一号"绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s
C."夸父一号"绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度
D.由题干信息,根据开普勒第三定律,可求出日地间平均距离
【答案】AC
【详解】A.因为"夸父一号"轨道要始终保持要太阳光照射到,则在一年之内转动360,即轨道平面
平均每天约转动1,故A正确;B.第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度,
Mm
则"夸父一号"的速度小于7.9km/s,故B错误;C.根据万有引力与重力的关系G=mg根据牛顿
第二定律=夸父一号〃绕地球做圆周运动的半径大于地球半径,可知"夸父一号"绕地球做
圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度,故C正确;D."夸父一号"绕地球转动,地球绕
太阳转动,中心天体不同,则根据题中信息不能求解地球与太阳的距离,故D错误。故选AC。
9.如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入”=22O0sinlOO"(V)的交流电源后,手机上
的受电线圈产生感应电流,手机即进入“无线超充模式"。若手机"超充模式”下的充电电压为20V,充
电电流为5A,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻R=0.4Q,线圈电阻不计且充
电过程中不计一切能量损失,则()
手
机
交
流
电
源
送电线圈
A.电流表的示数为0.5A
B.此无线充电器的耗电功率是100W
C.送电线圈与受电线圈的匝数比为10:1
D.若此手机的电池容量为5000mAh,则超充模式下的充电时间为75分钟
【答案】AC
U,U,n,n,10
【详解】c.根据原副线圈的电压与匝数的关系可得片='=-代入数据解得上=不即送电
U2U0+12K2n2n21
线圈与受电线圈的匝数之比为10:1,故c正确;A.由匝数比可知原线圈电流应为乙=必=0.5A即
电流表的示数为0.5A,故A正确;B.充电器消耗的总功率为尸=U/=U0W故B错误;D.由容量
单位可知,手机充电时间为电池容量与充电电流的比值,即/=2=500。x1°一3卜=ih=60min故D错
I5
误。故选AC。
10.如图所示,以竖直向上为z轴建立。-孙z坐标系,空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场
的电场强度方向沿着Z轴正向,大小为E,匀强磁场的磁感应强度为B,方向未知。现有一个质量
为加、电荷量为〃=等的带正电的小球恰好从。点沿y轴正方向以速度”做匀速直线运动,g为重
力加速度,下列说法正确的是()
A.匀强磁场的方向一定沿y轴正方向
B.若E的方向改为沿X轴正方向,则改变磁场方向,可使小球仍做匀速直线运动,磁感应强度
大小可能为叵
V
2E2
若撤去电场,小球运动的最低点坐标为
C.ZZF
2万短27rvE
D.若撤去电场,小球第一次返回到xQy平面的可能坐标为(
~W
【答案】BCD
【详解】A.根据题意知=正电的小球恰好从。点沿V轴正方向以速度v做匀速直线运动,由
平衡条件可知带电小球不受洛仑兹力,所以速度方向与磁场方向相互平行,匀强磁场的方向可能沿y
轴正方向,也可能沿y轴负方向,故A错误;B.若E的方向改为沿X轴正方向,则小球受到的重力
和电场力的合力为£=J(qE)2+(〃?g)2=缶巧方向方向沿X轴正方向和y轴负方向的角平分线,改
变磁场方向,可使小球仍做匀速直线运动,根据平衡条件可知小球所受的洛仑兹力大小为
=缶zg则磁感应强度大小可能为8=叵故B正确;C.撤去电场后,粒子的运动如图:
V
在最低点有mg=qBvt且匕=匕根据题意可知mg=qE根据几何关系可知最
2F2
低点坐标为z=-2R=-言故C正确;D.撤去电场后,小球沿V轴做匀速直线运动,贝粒
名?且加g=qv3x方向的坐标为x=匕7解得了=40,29E所以
子做圆周运动的周期为Ty=
qBBgBg
小球第一次返回到xOy平面的可能坐标为(浮2,空g),故D正确;故选BCD。
B2gBg
二、实验题:本题共2小题,共15分。
1L某同学为了测量固体药物的体积,设计了如图甲所示的测量装置(装置密封性良好)。
要测量步骤如下:
①把待测药物放进注射器内;
②把注射器活塞推至适当位置,然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接;
③移动活塞,记录注射器的刻度值匕以及气体压强值p;
④重复上述步骤③,多次测量;
⑤根据记录的数据,作出图像,并利用图像计算药物体积。
⑴在操作步骤③中,(选填"缓慢""快速"或"以任意速度")移动活塞。
⑵在操作步骤⑤中,为了得到直线图像纵坐标是匕则横坐标应该选用一(选填叶;或
产)。
⑶选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到的直线图像如图乙所示,其延长线分别交横、纵
坐标于服b,则待测药物的体积为(用题目中已知量表示)。
⑷由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,由此造成的测量值比真实值_____(选填"偏
大""偏小"或"相同")。
【答案】⑴缓慢
1
⑵一
P
⑶b
⑷偏小
【详解】(1)在操作步骤③中,为了保证气体温度不变,应缓慢移动活塞。(2)设固体药物的体积
为%,以气体为对象,根据玻意耳定律可得。(丫-匕)=(^整理可得丫=。,+匕为了得到直线图像,
P
纵坐标是V,则横坐标应该选用(3)根据丫=。,+匕结合图乙丫-l图像可知,待测药物的体
ppP
积为%=b(4)由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,设该容积为匕,以气体为对象,
根据玻意耳定律可得MV+匕-匕真)=<^整理可得丫=。,+匕真-匕结合图乙可知
p
匕真-匕=%=%测<匕真可知造成的测量值比真实值偏小。
12.小朗同学要将一满偏电流/g为500HA的微安表G改装为毫安表。他先测量出微安表G的电阻,
然后对微安表进行改装,最后再利用一标准电流表,对改装后的毫安表进行检测。
⑴为测量出微安表G的电阻,小朗同学设计了如图(a)所示电路,器材如下:
A.电源五(电动势1.5V,内阻很小)
B.电源E2(电动势6QV,内阻很小)
C.滑动变阻器尺(阻值0〜2000。)
D.滑动变阻器Rb(阻值0〜15000Q)
E.电阻箱上(阻值0〜600Q)
F.开关两个,导线若干
为提高测量精度,电源E和滑动变阻器已应该选择。
A.电源Ei和滑动变阻器凡
B.电源E2和滑动变阻器凡
C.电源Ei和滑动变阻器&
D.电源E2和滑动变阻器凡
(2)该实验操作的步骤有:
A.按图(a)电路原理图连接线路;
B.将R/的阻值调到最大,闭合开关Si后调节Q的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度;
C.保持R/不变,再接通S2,调节电阻R2,使电流表G指针偏转到满刻度的一半,读出&的阻值
为400Q,即认为&=&,用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比(选填"偏大"
或"偏小"或"相等");
⑶若忽略实验的误差,现通过并联一个阻值为R=80Q的电阻把微安表改装成为一个特定量程的毫安
表,则改装的电表量程为mA;
⑷根据图(b)所示电路对改装后的电表进行检测,当标准毫安表的示数为1.6mA时,改装表的指
针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的实际量程是—
mA;
⑸要达到(3)的预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的
电阻换为一个阻值为Q的电阻即可。
【答案】⑴D
(2)偏小
(3)3.0
(4)3.2
(5)86.4
【详解】(1)由于实验中各器件的阻值都比较大,为减小实验误差,电源电动势应尽可能大些,另
外闭合开关S2时认为电路中总电流不变,实际闭合开关S2后,电路总电阻变小,电路电流变大,
而闭合开关52时微安表两端的电压变化越小,实验误差就越小,则选用电动势较大的电源,故电源
应选E2,且滑动变阻器要能使微安表满偏,所以选择Rb。故选D。(2)闭合S2后,史与耳的并联
值R并<4,所以/总>加而此时G的示数为满偏电流的一半,所以次2大于满偏电流的一半,所以
弋<用,即a测<4。(3)根据电流表的改装原理有居=6/g=3.0mA(4)标准毫安表
的示数为1.6mA时,改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度,故改装电流表的量程为3.2mA。(5)
JR
把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值氏=皆十当量程为3.2mA时,则有
R=。鸣="=80。所以4=432Q当量程为3.0mA时,则有R=&里=4所以R=86.4Q
3.2-0.5273-0.55
三、计算题:本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写
出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.如图所示为一半径为R=6cm的透明半球体,尸。为半球体的直径,。为半球体的球心.现有一
束激光垂直半球的平面射入半球体,入射点从P点沿直径方向缓慢向。点移动,发现当入射点
移动2cm后,才开始有光线从下方球冠射出,不考虑光线在半球体内多次反射,求:
(1)该半球体的折射率为多少?
(2)当该束激光入射点移动至距离球心为3cm位置入射,则其光线射出半球体的折射角的正弦值
为多少?
【答案】(1)1.5;(2)0.75
【详解】(1)由题意作出光路图
如图所示设射点移动2cm,该入射点位置为4此时入射角为C,由几何关系可知
OA=0.6cm-0.2cm=0.4cm
.OA2
smC=---=—
R3
则由全反射规律,可知
・
sinCc=—1
n
得
n=1.5
(2)当该束激光入射点移动至距离球心为3cm的3点入射时,设此时入射角为厂,
由几何关系可知,则
入射角小于临界角,光线能直接从球冠射出。设从球冠射出时折射角为,,由折射定律
n=-----
sinr
可得
3
sinz=—=0.75
4
14.如图所示为一套电磁阻尼装置原理图,在光滑水平地面上方存在着水平方向上的磁场,磁感应
强度大小均为B=0.5T,磁场方向垂直于纸面向里、向外分区域交替排列,依次编号为区域1、2、
3、4...,磁场区域足够多,每个区域的边界均保持竖直,且各区域宽度相等均为L=0.1m,现有一
个正方形线圈,边长也为L=0」m,线圈匝数“=100,电阻R=10O,质量为〃z=0.5kg,以初速度
%=10m/s向右滑入磁场区域,重力加速度g=lOm/s?。
(1)线圈从开始进入区域1到刚要进入区域2的过程中,求流经线圈的电荷量;
(2)线圈从开始进入区域1到刚要进入区域2的过程中,求线圈产生的焦耳热;
(3)线圈从开始运动到最终停止,求线框右侧边完整经过的磁场个数。
片1234
【答案】(1)0.05C;(2)2.4375J;(3)5
【详解】(1)进入1区域,右边切割磁感线产生感应电动势
由欧姆定律有
则电荷量
q=I•X
联立解得
q=0.05C
(2)线圈进入1区域的过程中做变减速运动,取一短暂时间AT,由动量定理有
—nBIL\t'=mAv
微元累加有
-nBLq=mvx-mv0
根据能量守恒有
Q=^mvo--^mvi
代入数据解得
Q=2.4375J
(3)当线圈进入2区域以后的磁场时,左右两边均在切割磁感线。故在某一时刻的电动势
E'=2nBLv2
此时电流为
线圈受到的安培力
F=2nI'LB
取一短暂时间4〃,由动量定理有
—F\f=mAv
微元累加可得
=0-mv
Rx
代入数据得
x=0.475m
故线圈穿
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