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文档简介
2024年菁优高考物理终极押题密卷1(全国乙卷)
一.选择题(本题共8个小题,每小题6分,共48分)(共8小题)
1.(2024•南昌二模)屋檐下同一位置先后滴落两雨滴,在两雨滴落地前,它们之间的距离(忽略空气阻
力)()
A.保持不变B.不断增大
C.不断减小D.与两雨滴的质量有关
2.(2024•宝鸡模拟)体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛,羽毛球在空中上升的运动轨迹
如图中虚线所示,羽毛球加速度方向示意图可能正确的是()
3.(2024•长安区校级模拟)现在地球上消耗的能量,追根溯源,绝大部分来自太阳,即太阳内部核聚变
时释放的核能。已知笊僦核聚变方程为泊一41,其中汨的比结合能为日,汨的
2H+He+
比结合能为E2,的比结合能为E3,则一个笊核与一个笊核发生这样的核反应释放的能量为()
A.E?-Ei-EzB.E1+E2-E3
C.4E3-2Ei-3E2D.2E1+3E2-4E3
4.(2024•长安区校级模拟)一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁
针,如图所示。当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来。下列
说法正确的是()
A.磁针的磁场使圆盘磁化,圆盘产生的磁场导致磁针转动
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动
5.(2024•包头一模)如图,一直角三角形边界匀强磁场磁感应强度为B,其中ac=2d,bc=d,c点有一
发射带正电粒子的粒子源,粒子以不同速率沿不同方向进入破场,粒子比荷为匕不计粒子重力及粒子
之间的相互作用,下列说法正确的是()
A.ab边有粒子出射的区域长度为0.5d
B.粒子在磁场中运动的最长时间为空
3kB
C.若粒子从ac边出射,入射速度v>kBd
D.若某粒子7」圆,则粒子可以恰好从a点飞出
(多选)6.(2024•江西模拟)如图为两点电荷Q、Q,的电场等势面分布示意图,Q、Q位于x轴上,相邻
等势面的电势差为3V。若x轴上的M点和N点位于0V等势面上,P为某等势面上一点,则()
A.N点的电场强度大小比M点的大
B.Q为正电荷
C.M点的电场方向沿x轴负方向
D.P点与M点的电势差为12V
(多选)7.(2024•碑林区校级二模)如图所示,平行板电容器A、B两极板与直流电源E、理想二极管D
(正向电阻为零可以视为短路,反向电阻无穷大可以视为断路)连接,电源负极接地。初始时电容器不
带电,闭合开关稳定后,一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态。下列说法正确的是()
A.将极板A向下平移后,油滴在P点的电势能Ep增大
B.将极板B向上平移后,油滴在P点的电势能Ep减小
C.将极板A向上平移后,带电油滴静止不动
D.将极板B向下平移后,极板B的电势降低
(多选)8.(2024•郑州二模)质量M=2.0kg、长度L=1.0m的木板静止在足够长的光滑水平面上,右端
静置一质量m=1.0kg的物块(可视为质点),如图(a)所示。现对木板施加一水平向右的作用力F,F
-t图像如图(b)所示。物块与木板间的摩擦因数口=0.3,重力加速度g取则()
F/Nt
02468t/s
图(a)图(b)
A.6s末,物块刚好与木板分离
B.0〜4s内,物块与木板不发生相时滑动
C.0〜6s内,物块与木板组成的系统机械能守恒
D.4〜6s内,拉力F做功等于物块与木板系统动能增量
二,实验题(共2小题)
9.(2024•东湖区校级二模)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中。
步骤一:如图甲(a),轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。
步骤二:在图甲(b)中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力Fi、F2的共同作
用,处于O点,橡皮条伸长的长度为EO。
步骤三:撤去Fi、F2,改用一个力F'单独拉住小圆环,如图甲(c)仍使它处于O点。xo=0.8cm。
(1)如图丁所示,实验中需要的器材有;
图甲
(2)关于此实验的操作,下列说法正确的是
A.测力计可以直接钩住小圆环进行实验
B.实验过程中,测力计外壳不能与木板有接触
C.完成步骤三后重复实验再次探究时,小圆环的位置可以与前一组实验不同
D.为了减小误差,两个测力计的夹角越大越好
(3)弹簧测力计的示数如图乙所示,读数为No
(4)做实验时,根据测量结果在白纸上画出,如图丙所示,F1和F2为两个分力,请在答题纸上通过作
平行四边形的方法求出合力为N。
10.(2024•樟树市模拟)某同学设计电路测量输液用生理盐水的电阻率,先把生理盐水注入内径均匀的圆
柱形玻璃管中,侧壁连接一细管,细管上加有阀门K来控制以使管内总是注满生理盐水,玻璃管两端
接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动,管中的生理盐水柱可看作纯
电阻(其电阻Rx约几十欧),现有以下器材:
(1)为准确测量该电解液的电阻率,备有以下器材:
A.直流电源E(电动势约6V,内阻很小)
B.电压表V(量程0〜6V,内阻约为10k。)
D.电流表A(量程0〜100mA,内阻约为2C)
H滑动变阻器K(最大阻值为XI)
G开关S、导线若干、游标卡尺
根据所给的器材,在甲图方框内将电路图补充完整(图甲中已给出盐水柱、电源E开关S
的符号)。
(2)实验步骤如下:
①用游标卡尺测玻璃管的内径d=16.0mm;
②选用器材连接成实验电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为4V,记录此时电流表的示数I和电
解液接入电路中的长度L;
③多次改变电解液的长度,调节滑动变阻器,使电压表的示数仍为4V,记录多组电流表的示数【和电
解液接入电路中的长度L;
④断开S,整理好器材。
(3)电压表读数为U,电流表的读数为I,电解液接入电路中的长度为L,玻璃管的内径为d,则电解
液的电阻率表达式为p=(用以上物理量的符号表示);由于系统误差的存在,
电阻率的测量值将比真实值(填“偏大”“不变”或“偏小”);
(4)实验小组利用记录的多组数据,根据电解液接入电路中的长度L和电流I的数据,绘制出如图乙
所示的图线,根据图线求得电解液的电阻率「=C・m(结果保留两位有效数字)。
三,计算题(共2小题)
II.(2024♦宝鸡一模)如图,在水平向右的匀强电场区域内,固定有一个倾角为37。的光滑斜面,一质量
m=O.lkg、电荷量q=lXlO^c的小物块置于斜面上的A点,恰能处于静止状态。已知A点与斜面底
端B的距离为1.5m,g®10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)电场的电场强度大小E;
(2)若电场强度方向不变,大小变为原来的一半,则小物块由A点运动到B点所需的时间和此过程小
物块电势能的变化量分别为多少?
12.(2024•咸阳二模)如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该
整体静止放在离地面面为H=5m的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处
由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C
脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知IBA=1kg,mB=2kg,mc=3kg,
g=10m/s2,求:
(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;
(2)被压缩弹簧的最大弹性势能;
(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。
四,选修部分(共4小题)
(多选)13.(2024•银川一模)在某次实验中,一定质量的理想气体先后经历了ab、be、ca三个变化过程。
下列说法正确的是()
V
b
,彳i
oL--------------»T
A.由a变化到b的过程中,气体压强增大
B.由a变化到b的过程中,单位体积内分子个数减少
C.由b变化到c的过程中,气体分了的平均动能增大
D.由b变化到c的过程中,单位时间撞击容器壁分子数减少
E.由c变化到a的过程中,外界对气体做功
14.(2024•西安校级模拟)如图所示,一上粗下细薄壁玻璃管,其上端开口、下端封闭。一段水银将管内
气体分为两部分。图中粗管和细管的长度均为L=20cm,粗管的横截面积是细管的横截面积的两倍,大
气压强po=75cmHg。初始时,祖管和细管内水银的长度均为h=5cm,气体的热力学温度均为To=34OK0
(1)求初始时细管内气体的压强P2;
(2)若将粗管的管口封闭(不漏气),对细管内气体缓慢加热,直至细管内水银刚好全部进入粗管,粗
管内气体的温度不变,两管内的气体均可视为理想气体,求比时细管内气体的热力学温度T。
代・
(多选)15.(2024•包头三模)沿x轴传播的简谐横波在to=O时的波形如图中实线所示,H=0.5s时的波
B.该波的波速可能为12m/s
C.平衡位置在x=4m的质点在1s的时间内通过的路程可能为0.2m
D.当t=0.6s时,x=8m的质点可•能在平衡位置
E.该波振动相位总是相同的两个质点之间的距离一定等于8m
16.(2024•西安校级模拟)如图所示,一光学器材的横截面为一等腰梯形,其中AB平行于CD,底角0
=45°。从M点发出的一细束平行于底边CD的单色光,从AC边上的E点射入,已知光学器材的折
射率n=6,光在真空中的传播速度大小为c。
(1)求光线进入光学器材时的折射角r;
(2)当从E点射入的光线对应的折射光线刚好经过长度为L的CD边的中点时,求光线在光学器材中
的传播时间to
2024年菁优高考物理终极押题密卷1(全国乙卷)
参考答案与试题解析
一.选择题(本题共8个小题,每小题6分,共48分)(共8小题)
1.(2024•南昌二模)屋檐下同一位置先后滴落两雨滴,在两雨滴落地前,它们之间的距离(忽略空气阻
力)<)
A.保持不变B.不断增大
C.不断减小D.与两雨滴的质量有关
【考点】自由落体运动.
【专题】计算题;定量思想;推理法;自由落体运动专题.
【分析】两物体均做自由落体运动,由速度公式求出速度之差与时间的关系,分析甲相对于乙做什么运
动,得到距离和速度差与时间的关系
【解答】解:两雨滴均做自由落体运动,设后释放雨滴运动的时间为I,则先释放雨滴运动时间为t+A
t,则两雨滴的距离Ax=』g(t+At)之-gf2=g・△[・(,越来越大,故ACD错误,B正确;
2
故选:Bo
【点评】本题关键明确两个小球的运动性质,然后根据自由落体运动的位移一时间关系公式和速度一时
间关系公式列式求解速度差和距离的表达式进行讨论
2.(2024•宝鸡模拟)体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛,羽毛球在空中上升的运动轨迹
如图中虚线所示,羽毛球加速度方向示意图可能正确的是()
c.丁,二
【考点】物体做曲线运动的条件.
【专题】定性思想;推理法;物体做曲线运动条件专题;推理能力.
【分析】根据羽毛球做曲线运动,且速度在减小分析即可。
【解答】解:羽毛球做曲线运动,所以加速度方向与速度方向不共线,且指向轨迹的内侧,羽毛球在上
升阶段做减速运动,所以加速度方向与速度方向的夹角大于90°,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】掌握物体做曲线运动的条件是解题的基础,还要知道羽毛球做减速运动,所以加速度方向与速
度方向的夹角为钝角。
3.(2024•长安区校级模拟)现在地球上消耗的能最,追根溯源,绝大部分来自太阳,即太阳内部核聚变
时释放的核能。已知笊僦核聚变方程为2H+泊-4He+1,其中汨的比结合能为日,泞的
比结合能为E2,^He的比结合能为E3,则一个笊核与一个笊核发生这样的核反应释放的能量为()
A.E3-Ei-E2B.E1+E2-E3
C.4E3-2Ei-3E2D.2EI+3E2-4E3
【考点】质量亏损与质能方程;结合能与比结合能.
【专题】定量思想;推理法;爱因斯坦的质能方程应用专题;推理能力.
【分析】根据比结合能等于结合能与核子数的比值,通过能量关系,求出移放的核能。
【解答】解:的比结合能为Ei,的比结合能为E2,^He的比结合能为E3,根据比结合能等
于结合能与核子数的比值,可知该核反应中释放的核能AE=4E3-2EI-3E2,故C正确,ABD错误;
故选:Co
【点评】解决本题的关键掌握爱因斯坦质能方程,注意结合能与比结合能的区别。
4.(2024•长安区校级模拟)一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁
针,如图所示。当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来。下列
说法正确的是()
A.磁针的磁场使圆盘磁化,圆盘产生的磁场导致磁针转动
B.圆盘内的泯电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通竟发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动
【考点】涡流;磁通量;通电导线及通电线圈周围的磁场.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;理解能力.
【分析】通过题意明确涡流的产生,再根据磁极和电流间的相互作用分析磁铁的运动,注意圆盘中无法
形成整体电流,但可以形成涡流。
【解答】解—:A、铜质圆盘不会被磁化,本现象与磁化现象无关,故A错误;
B、圆盘在径向的金属条切割磁感线过程中,内部距离圆心远近不同的点电势不等,从而形成涡流,涡
流产生的磁场又导致磁针转动,故B正确;
C、由于圆盘面积不变,距离磁铁的距离不变,故整个圆盘口的磁通量没有变化,故C错误;
D、引起磁针转动的电流是导体切割产生的,不是因为自由电子随圆盘转动形成的电流引起的,故D错
误。
故选:Bo
【点评】本题要注意明确电流的形成不是因为自由电子运动,而是由于圆盘切割磁感线产生了电动势,
从而在圆盘局部形成了涡流。
5.(2024•包头一模)如图,一直角三角形边界匀强磁场磁感应强度为B,其中ac=2d,bc=d,c点有一
发射带正电粒子的粒子源,粒子以不同速率沿不同方向进入破场,粒子比荷为k,不计粒子重力及粒子
之间的相互作用,下列说法正确的是()
A.ab边有粒子出射的区域长度为0.5d
B.粒子在磁场中运动的最长E寸间为空
3kB
C.若粒子从ac边出射,入射速度v>kBd
D.若某粒子丫」圆,则粒子可以恰好从a点飞出
【考点】带电粒子在有界磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
【专题】定后思想;推理法;带电粒子在磁场中的运动专题;推理能力.
【分析】粒子在磁场中做匀速直线运动,由洛伦兹力提供向心力得到粒子运动半径的表达式,因粒子以
不同速率沿不同方向进入磁场,故可以应用极限思维分析;根据粒子在磁场中运动周期和最大轨迹圆心
角求得在磁场中运动的最长时间;根据粒子轨迹图,通过放缩轨迹大小判断可以从ac边出射的速度大
小条件;粒子恰好从a点飞出,其轨迹恰好在a点与ab边相切,画出轨迹图,根据几何关系求得轨迹
半径,可得粒子的速率满足的条件。
2
【解答】解:A、粒子在磁场中做匀速直线运动,由洛伦兹力提供向心力可得:quB=nrg,可得粒子
运动半径R=%=J-,因粒子以不同速率沿不同方向进入磁场,故可以应用极限思维,若粒子速度极
qBkB
大(比如接近光速),那么粒子运动半径极大,在磁场中的运动轨迹趋于直线,那么在ab边有粒子出射
的区域长度趋于ab边的长度,而ab的长等于r®d>0.5d,故A错误;
B、粒子在磁场中运动周期T=2二其="
vkB
若粒子轨迹的圆心角为a,则粒子在磁场中运动时间:1=旦1=工
2兀kB
可见粒子在磁场中运动时间与轨迹的圆心角成正比,根据粒子速度偏转角等于轨迹圆心角可知,粒子沿
cd边入射从ac边射出时速度偏转角最大,轨迹图如下图所示
由几何关系可得最大圆心角为。=空,则粒子在磁场中运动的最长时间为空,故B正确;
33kB
C、由口=」-,可知粒子速率越小,运动半径越小,如上图所示,让粒子速率逐渐变小,则出射点会逐
kB
渐靠近c点,故半径可以小到趋近于零,即粒子速率可以小到趋近于零,仍可以从ac边出射,故C错
误;
D、粒子恰好从a点飞出,则其轨迹恰好在a点与ab边相切,轨迹图如下图所示
根据几何关系可得AaOc为等边三角形,易得轨迹半径R=2d,由R=工,可得粒子的速率为v=2kBd,
kB
故D错误。
故选:Bo
【点评】本题难点是确定粒了•在给定条件下的临界运动轨迹,时间最长和最短对应圆心角的最大和最小,
圆心角的大小又可以通过弦的长短来确定,但要注意对于优瓠弦越短圆心角越大,此类问题的基本功是
能根据几何知识找到圆心、求解半径以及圆心角。平时要多枳累经验。
(多选)6.(2024•江西模拟)如图为两点电荷Q、Q,的电场等势面分布示意图,Q、Q,位于x轴上,相邻
等势面的电势差为3V。若x轴上的M点和N点位于0V等势面上,P为某等势面上一点,则()
A.N点的电场强度大小比M点的大
B.Q为正电荷
C.M点的电场方向沿x轴负方向
D.P点与M点的电势差为12V
【考点】电势差与电场强度的关系.
【专题】定量思想;推理法;电场力与电势的性质专题;推理能力.
【分析】根据等差等势面的疏密程度得出场强的大小:
沿着电场线方向电势逐渐降低,由此分析出电荷的电性:
根据等势面的数值关系得出P点和M点的电势差的大小。
【解答】解:A、等差等势线的密度体现场强的大小,由图可知N点的等差等势线比M点更密,则N
点的电场强度大小比M点的大,故A正确;
B、沿着电场线电势逐渐降低,由图可知电场线由N指Q,则Q为负电荷,故B错娱;
C、沿者电场线电势逐渐降低,结合各等势线的电势高低关系可知M点的电场方向沿x轴正方向,故C
错误;
D、M点与N点等势均为0V,P点与N点的等势线间隔四个,而相邻等势面的电势差为3V,则P点
与M点的电势差为12V,故D正确。
故选:AD,
【点评】本题主要考查了电势的相关应用,理解电势与电场线的特点,结合题目条件即可完成分析,难
度不大。
(多选)7.(2024•碑林区校级二模)如图所示,平行板电容器A、B两极板与直流电源E、理想二极管D
(正向电阻为零可以视为短路,反向电阻无穷大可以视为断路)连接,电源负极接地。初始时电容器不
带电,闭合开关稳定后,一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态。下列说法正确的是()
A.将极板A向下平移后,油滴在P点的电势能Ep增大
B.将极板B向上平移后,油滴在P点的电势能Ep减小
C.将极板A向上平移后,带电油滴静止不动
D.将极板B向下平移后,极板B的电势降低
【考点】含容电路分析;电势能与电场力做功的关系;电容器的动态分析.
【专题】定量思想;推理法;电容器专题;分析综合能力.
【分析】根据平行板电容器的电容公式、电容的定义式与匀强电场场强与电势差的关系求出极板间的电
场强度,根据题意判断极板间的电场强度如何变化,然后判断P点电势、油滴的电势能如何变化,判断
油滴如何运动。
【解答】解:二极管具有单向导电性,闭合电键后电容器充电,电容器的电容:C=W—,C=@,
4冗kdU
极板间的电场强度:E=U,整理得:
d
E=42LkQ;油滴静止,油滴所受合力为零,向上的电场力与向下的重力相等,qE=mg;
ES
A、将上极板A向下平移,d变小,由C=上—可知,C变大,由Q=CU,电容器电量Q增多,由
4兀kd
于二极管具有单向导电性,电容器要充电,由E=%迎可知电容器两极板间的电场强度增大,由于
下极板B电势不变(低电势),且下极板B与P点距离不变,而电场强度变大,则P点到B极板的电
势差(为正)变大,P点电势升高,再由油滴带负电,所以油滴在P点的电势能EP减小,故A错误;
B、将下极板B向上平移,d变小,由可知,C变大,rt]Q=CU,电容器电量Q增多,
4兀kd
由于二极管具有单向导电性,电容器要充电,由可知电容器两极板间的电场强度增大,由
ES
于.上极板A电势不变(高电势),且.上极板A与P点距离不变,而电场强度变大,则A极扳到P点的
电势差(为正)变大,P点电势降低,再由油滴带负电,所以油滴在P点的电势能Ep变大,故B错误;
eQ
C、将上极板A向上平移,d变大,由C=可知,C变小,由、=€11,电容器电量Q减小,由
4兀kd
于二极管具有单向导电性,电容器不能放电,由£=里侬可知电容器两极板间的电场强度不变,则
ES
电场力不变,因此带电油滴静止不动,故C正确:
cQ
D、将下极板B向下平移后,由可知,C变小,由、=。5,电容器电量Q减小,由于二
极管具有单向导电性,电容器不能放电,由E="凶可知,电场强度E不变,而上极板与下极板的
ES
距离变大,则它们的电势差增大,因此极板B的电势降低,故D正确。
故选:CDo
【点评】本题考查了判断P点电势高低、油滴运动方向问题,本题难度较大,分析清楚极板间电场强度
如何变化是解题的关键;应用:C=—,C=9,E=卫,即可解题。
4兀kdUd
(多选)8.(2024•郑州二模)质量M=2.0kg、长度L=1.0m的木板静止在足够长的光滑水平面上,右端
静置一质量m=1.0kg的物块(可视为质点),如图(a)所示。现对木板施加一水平向右的作用力F,F
・t图像如图(b)所示。物块与木板间的摩擦因数口=0.3,重力加速度g取lOm/s?,则()
F/N,
10...............;--------:
8-;
6------------::
4-::
MqF2一;;
02468t/s
图⑶图(b)
A.6s末,物块刚好与木板分寓
B.0〜4s内,物块与木板不发生相对滑动
C.0〜6s内,物块与木板组成的系统机械能守恒
D.4〜6s内,拉力F做功等于物块与木板系统动能增量
【考点】功能关系;牛顿运动定律的应用一一板块模型.
【专题】定量思想;推理法;牛顿运动定律综合专题;功能关系能量守恒定律;推理能力.
【分析】物块与木板刚要发生相对滑动时,两者之间的静摩擦力恰好达到最大值。根据牛顿第二定律判
断0〜4s内物块与木板是否发生相对滑动;对4s〜6s内物块与木板运动过程,根据牛顿第二定律与运
动学公式求解两者相对位移大小;0〜6s内,物块与木板均在水平面上做加速直线运动,它们组成的系
统的动能是增加的;根据功能关系分析4〜6s内拉力F做功与系统能量的关系。
【解答】解:B、物块与木板刚要发生相对滑动时,两者之间的静摩擦力恰好达到最大值。
根据牛顿第二定律,此时对滑块有:ping=mao
对滑块与木板整体有:Fo=(M+m)ao
联立解得滑块与木板恰好发生相对滑动时力F的大小为:Fo=9N
因0〜4s内F=6NVFo,故此时间内物块与木板不发生相对滑动,故B正确;
A、4s〜6s内F=1ON,此时间内物块与木板发生相对滑动。
根据牛顿第二定律,对滑块有:|img=mai
对木板有:F-pmg=Ma2
解得:ai=3m/s2,a2=3.5m/s2
假设4s〜6s的时间间隔t=2s内两者没有分离,贝的
滑块的位移为:XI=LM
2
木板的位移为:X2=2a2t2
2
两者相对位移大小为:AX=X2-XI
联立解得:Ax=lm
因Ax=L=1.0m,故6s末物块刚好与木板分离,故A正确;
C、0〜6s内,物块与木板均在水平面上做加速直线运动,它们组成的系统的动能是增加的,而重力势
能不变,故系统机械能不守恒,故C错误;
D、4〜6s内物块与木板发生相对滑动,存在摩擦生热,由功能关系可知,此时间内拉力F做功等于物
块与木板系统动能增量与摩擦生热之和,故D错误。
故选:ABo
【点评】本题考查了板块相对运动问题,解答本题时要理清物体的运动过程,把握各个过程的研究对象
和物理规律,分段运用牛顿第二定律、运动学公式以及功能关系等原理解答。
二,实验题(共2小题)
9.(2024•东湖区校级二模)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中。
步骤-:如图甲(a),轻质小圆环挂在橡皮条的一-端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。
步骤二:在图甲(b)中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力Fi、F2的共同作
用,处于O点,橡皮条伸长的长度为EO。
步骤三:撤去Fi、F2,改用一个力F'单独拉住小圆环,如图甲(c)仍使它处于O点。xo=0.8cm。
(1)如图丁所示,实验中需要的器材有B
N
0gf
-
二-o
1=
2三i-ioo
-=三=200
3
=hoo
4-・
-
==400
5=
二500
图乙
.A
ABC
图丁
(2)关于此实验的操作,下列说法正确的是C
A.测力计可以直接钩住小圆环进行实验
B.实验过程中,测力计外壳不能与木板有接触
C.完成步骤三后重复实验再次探究时,小圆环的位置可以与前一组实验不同
D.为了减小误差,两个测力计的夹角越大越好
(3)弹簧测力计的示数如图乙所示,读数为0.7No
(4〉做实验时,根据测量结果在白纸上画出,如图丙所示,Fi和F2为两个分力,请在答题纸上通过作
平行四边形的方法求出合力为3.16No
【考点】验证力的平行四边形定则.
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;平行四边形法则图解法专题;实验能力.
【分析】(1)根据实验原理选择所需的实验器材;
(2)根据实验的正确操作和注意事项分析作答;
(3)弹簧测力计的最小分度为0.2N,采用“半格估读法”读数;
(4)取单位长度1cm代表0.4N,根据力的图示法,然后求合力。
【解答】解:(1)探究两个互成角度的力的合成规律实验需要刻度尺确定力的方向和作图,故ACD错
误,B正确。
故选:Bo
(2)A.测力计若直接钩住小圆环进行实验,会在确定力的方向时出现误差,故A错误;
B.实验过程中,弹簧测力计与木板保持平行即可,故B错误;
C.实验过程中用一个弹簧测力计的作用效果替代两个弹簧测力计作用效果,只需同一次实验“结点”
的位置相同即可,但完成后重复实验再次探究时,小圆环的位置可以与前一组实验不同,故C正确;
D.画平行四边形时,夹角大的话画出的平行四边形会准确些,但不是要求夹角尽量大,故D错误。
故选:Co
(3)弹簧测力计的最小分度为0.2N,采用“半格估读法”读数,拉力为0.7N。
(4)取单位长度1cm代表0.4N,根据力的图示法,所作的图示如图所示:
F
用刻度尺测量出OF的长度为7.90cm,合力的大小用二7''X0.4N=3.16N。
1.0
故答案为:(1)B;(2)C;(3)0.7;(4)3.16。
【点评】本实验探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,采用的是“等效替代”的方法;掌握弹簧
测力计的读数规则和力的图示法作图的方法。
10.(2024•梯树市模拟)某同学设计电路测量输液用生理盐水的电阻率,先把生理盐水注入内径均匀的圆
柱形玻璃管中,侧壁连接-细管,细管上加有阀门K来控制以使管内总是注满生理盐水,玻璃管两端
接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动,管中的生理盐水柱可看作纯
电阻(其电阻Rx约几十欧),现有以下器材:
(1)为准确测量该电解液的电阻率,备有以下器材:
A.直流电源E(电动势约6V,内阻很小)
B.电压表V(量程0〜6V,内阻约为10kC)
D.电流表A(量程0〜10()mA,内阻约为2。)
H滑动变阻器R(最大阻值为XI)
G开关S、导线若干、游标卡尺
根据所给的器材,在甲图方框内将电路图补充完整见解析(图甲中已给出盐水柱、电源E开关S
的符号)。
(2)实验步骤如下:
①用游标卡尺测玻璃管的内径d=16.0mm:
②选用器材连接成实验电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为4V,记录此时电流表的示数I和电
解液接入电路中的长度L;
③多次改变电解液的长度,调节滑动变阻器,使电压表的示数仍为4V,记录多组电流表的示数I和电
解液接入电路中的长度L;
④断开S,整理好器材。
(3)电压表读数为U,电流表的读数为I,电解液接入电路中的长度为L,玻璃管的内径为d,则电解
液的电阻率表达式为p=_?您(用以上物理量的符号表示);由于系统误差的存在,电阻率的测
量值将比真实值偏小(填“偏大”“不变”或“偏小”);
(4)实验小组利用记录的多组数据,根据电解液接入电路中的长度L和电流I的数据,绘制出如图乙
所示的L1图线,根据图线求得电解液的电阻率。=2.7X10-2c・m(结果保留两位有效数字)。
【考点】导体电阻率的测量.
【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题:实验能力.
【分析】(1)根据待测电阻大约值、电流表内阻和电压表内阻比值的大小关系确定电流表的内外接法;
由于滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻,采用限流式接法,电表的变化范围小,据此分析滑动变阻器
的接法,然后完成电路图的设计;
(3)根据电阻定律和欧姆定律求解电阻率的表达式;实验的误差来源于电压表的分流,据此分析通过
待测电阻的电流,然后分析电阻率的测量值与真实值的大小关系;
(4)根据电阻定律和欧姆定律求解L4函数,结合图像斜率的含义求电阻率。
RR
【解答】解:(1)设Rx约80C,由于1二世二40〈上I。。。。=125,因此电流表采用外接法;
R
A2Rx80
由于滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻,采用限流式接法,电表的变化范围小,因此滑动变阻器采用
分压式接法,设计的电路图如图所示:
(3)根据欧姆定律,待测电阻1^号
根据电阻定律R=PT’—
xy19
4
联立解得电阻率用以兀旦也
34L1
实验的误差来源于电压表的分流作用,通过待测电阻电流的则量值大于真实值,根据上述表达式可知,
待测电阻的电阻率的测量值小于真实值,所测得的电阻率的测量值与真实值相比偏小。
(4)由(3)的分析知RJd2u
“4L1
KdU
则L二关系图线为过坐标原点的倾斜直线,斜率k=
LIK4P
由图线可得斜率k生铲A・m=3XlCT2A.
lt
lb
代入数据解得
pJLgk/"(16.OX10:)2x%-]o-2Q.1R
4k4X3X10-2
2
故答案为:(I)见解析;(3)兀dU;偏小;(4)2.7X102o
4LI
【点评】本题主要考查了电路的设计,考查了伏安法测电阻,要理解实验的原理.,掌握欧姆定律和电阻
定律的运用,能够根据实验原理分析实验误差。
三,计算题(共2小题)
11.(2024•宝鸡一模)如图,在水平向右的匀强电场区域内,固定有一个倾角为37°的光滑斜面,一质量
ni-O.lkg,电荷展q—lK]()6c的小物块置丁斜面上的A点,恰能处丁静止状态。已知A点与斜面底
端B的距离为1.5m,10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)电场的电场强度大小E;
(2)若电场强度方向不变,大小变为原来的一半,则小物块由A点运动到B点所需的时间和此过程小
物块电势能的变化量分别为多少?
【考点】电势差与电场强度的关系:电势能与电场力做功的关系.
【专题】定量思想;推理法;电场力与电势的性质专题:分析综合能力.
【分析】(1)由物块受力平衡求电场的电场强度大小:
(2)由牛顿第二定律结合运动学公式求小物块由A点运动到B点所需的时间和此过程小物块电势能的
变化量。
【解答】解:(1)小物块恰好处于静止状态,有
—=tan370
mg
解得E=7.5X105N/C
方向水平向右
(2)场强变化后,对物块有
mgsin370-yqEcos370=ma
由运动学公式有
12
sAB=7at
解得t=ls
电场力做功
W电二■yqEsABcos37°
由功能关系有,电势能的变化量与电场力做功有
解得AEp=-W电=0.45J
电势能增加了0.45Jo
答:(1)电场的电场强度大小为7.5X10SN/C,方向水平向右;
(2)小物块由A点运动到B点所需的时间1s,电势能增加了0.45J
【点评】本题考查了物体的受力平衡及运动后的电势能的变化。
12.(2024•咸阳二模)如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该
整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上。现有一•滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处
由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C
脱禽弹黄,继续在水平桌面上匀速运动一段后从臬面边缘飞出。已知mA=lkg,mB=2kg,mc=3kg,
g=10ni/s2,求:
(I)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;
(2)被压缩弹簧的最大弹性势能;
(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。
【考点】动量守恒定律;平抛运动;机械能守恒定律.
【专题】与弹簧相关的动量、能量综合专题.
【分析】由机械能守恒定律求出滑到底面的速度。
运用动量守恒定律研究A、B系统,求出具有共同速度。
当滑块A、B、C速度相等时,被压缩弹簧的弹性势能最大。
把动量守恒和机械能守恒结合解决问题。
【解答】解:(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程,机械能守恒,设其滑到底面的
速度为VI,
由机械能守恒定律有:mAgh^-mAV2
解得:vi=6m/s
滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度设为V2,选向右的方向
为正,
由动量守恒定律有:IUAV1=<lHA+niB)V2
解得:v2=^"vi=2m/s
(2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧,压缩的过程机械能守恒,被压缩弹簧的弹性势能
最大时,滑块A、B、C速度相等,设为速度V3,-/
v36ilms
由动量守恒定律有:mAVi=(mA+niB+mc)V3
由机械能守恒定律有:Ep=_lV22-—(mA+me+mc)vs2
22
EP=3J
(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离弹簧,设滑块A、B的速度为V4,滑块C的速度为
V5>
分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有:
(mA+mB)V2=(mA+mB)V4+mcv5
/皿+%)v/(川+%)J号meJ
解得:V4=0,
V5=2m/s
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动:
万1gt94V5t
HF-1t,2
解得:s2m
答:(I)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度是2m/s;
(2)被压缩弹簧的最大弹性势能是3J;
(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离为2m.
【点评】利用动量守恒定律解题,一定注意状态的变化和状态的分析。
把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的问题。
四,选修部分(共4小题)
(多选)13.(2024•银川一模)在某次实验中,一定质量的理想气体先后经历了ab、be、ca三个变化过程。
下列说法正确的是()
T
A.由a变化到b的过程中,气体压强增大
B.由a变化到b的过程中,单位体枳内分子个数减少
C.由b变化到c的过程中,气体分子的平均动能增大
D.由b变化到c的过程中,单位时间撞击容器壁分子数减少
E由c变化到a的过程中,外界对气体做功
【考点】热力学第一定律及其应用;理想气体及理想气体的状态方程.
【专题】定性思想;推理法;理想气体状态方程专题;理解能力.
【分析】本题考查理想气体状态方程应用,结合图像分析理想气体状态参量的变化。温度是分子平均动
能的标志,温度越高,则分子平均动能越大;一定质量的理想气体,分子数密度与体积有关,体积越大,
数密度越小;根据W=pAV分析气体做功的情况。
【解答】解:A、由a变化到b的过程为等压变化,压强不变,故A错误;
B、由a变化到b的过程气体体积增大,分子数不变,所以单位体积内分子个数减少,故B正确;
C、由b变化到c的过程中,气体温度升降低,气体分子的平均动能减小,故C错误;
D、由b变化到c的过程中,分子平均动能减小,平均速率减
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