[ID:6-5370178] [精]【3轮模拟冲刺】高考物理(全国卷III)理科综合能力测试(物理部分)原卷+ ...
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中小学教育资源及组卷应用平台 绝密★启用前 2019年高考物理冲刺卷(全国卷III) 理科综合能力测试(九) (物理部分) (原卷版) 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21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 14.氢原子跃迁时,由n=3的激发态跃迁到基态所释放的光子可以使某金属刚好发生光电效应,则下列说法正确的是(  ) A.氢原子由n=3的激发态跃迁到基态时,电子的动能减少 B.氢原子由n=3的激发态跃迁到基态时,原子的能量增加 C.增加由n=3的激发态跃迁到基态的氢原子的数量,从该金属表面逸出的光电子的最大初动能不变 D.氢原子由n=2的激发态跃迁到基态所释放的光子照射该金属足够长时间,该金属也会发生光电效应 15.如图甲所示,一质量为m的物块放在倾角θ=37°的固定斜面上,对物块施加—个平行于斜面的拉力F,若拉力F随时间t的变化规律如图乙所示(沿斜面向上为正方向,g为重力加速度),已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在t=0时物块位于P点处且恰好不上滑,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是(  ) A.物块受到的最大静摩擦力为0.6 mg B.t0~2t0内,物块的加速度大小为g C.0~4t0内,物块的位移最大值为gt D.2t0~4t0内,物块可能回到P点处 16.如图所示,不带电的物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A、B的质量分别是2m和m,劲度系统为k的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中.开始时,物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsin θ的作用而保持静止,且轻绳恰好伸直.现撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,不计一切摩擦.则在此过程中(  ) A.物体B所受电场力大小为mgsin θ B.B的速度最大时,弹簧的伸长量为 C.撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为gsin θ D.物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量 17.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=3∶1,L1、L2为两相同灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C=10 μF且电容器不会被击穿.当原线圈两端接如图乙所示的正弦交变电压时,下列说法中正确的是(  ) A.灯泡L1一定比L2暗 B.电容器C放电周期为2×10-2 s C.副线圈两端的电压有效值为12 V D.电容器C所带电荷量为1.2×10-4 C 18.如图所示,在xOy平面内有一半径为r的圆形磁场区域,其内分布着磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆形区域边界上放有圆形的感光胶片,粒子打在其上会感光.在磁区边界与x轴交点A处有一放射源,发出质量为m、电荷量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁场,其方向分布在由AB和AC所夹角度内,B和C为磁区边界与y轴的两个交点.经过足够长的时间,结果光斑全部落在第Ⅱ象限的感光胶片上.则这些粒子中速度最大的是(  ) A.v=     B.v= C.v= D.v= 19.一个带负电小球,电荷量为q(q<0),置于光滑水平面上,水平面的空间内存在着电场,其中一条水平的电场线如图1中Ox1所示.在电场中小球从O点以初动能Ek0沿这条电场线向右运动.以O点为坐标原点,取向右方向为x轴正方向,小球在运动过程中的动能Ek随位移x变化的关系如图2所示,不考虑空气阻力.则下列说法中正确的是(  ) A.该电场为匀强电场,方向沿x轴正方向 B.小球在从O点到位置x1的过程中,加速度减小 C.O点的电势比位置x1的电势高 D.O点与位置x1间的电势差U= 20.如图所示,有一个矩形线圈abcd,长为 L,宽为L,匝数为n,总电阻为0.5R,此线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动.开始转动时,线圈平面与磁感线垂直,线圈外部电路中,有三个电阻R1、R2、R3,且它们的阻值R1=R2=R3=R,二极管正向电阻为零,反向电阻无穷大.已知理想电流表示数为I,则下列说法正确的是(  ) A.线圈转动的角速度ω= B.线圈转动的角速度ω= C.从图示位置开始计时,线圈中感应电动势的表达式e=4IRsin(t) D.从图示位置开始计时,线圈中感应电动势的表达式e=4 IRsin(t) 21.如图所示,质量为m=245 g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5 kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4.质量为m0=5 g的子弹以速度v0=300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10 m/s2.则在整个过程中(  ) A.物块和木板组成的系统动量守恒 B.子弹的末动量大小为0.01 kg·m/s C.子弹对物块的冲量大小为0.49 N·s D.物块相对木板滑行的时间为1 s 第Ⅱ卷(非选择题 共62分) 本卷包括必考题和选考题两部分.第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~34题为选考题,考生根据要求作答. 22.(6分)气垫导轨是研究与运动有关的实验装置,也可以用来研究功能关系.如图甲所示,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接,滑块的质量为m. (1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d=________ cm. (2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小.某同学打开气源,调节装置,使滑块可以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为Δt,则弹簧对滑块所做的功为________(用题中所给字母表示). (3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数.关闭气源,仍将滑块A由P点释放,当光电门到P点的距离为x时,测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门,每次将滑块A由P点释放,测出多组数据(滑块都能通过光电门),并绘出图象.如图丙所示,已知该图线斜率的绝对值为k,则滑块与导轨间的动摩擦因数为________(重力加速度用g表示). 23.(9分)某同学利用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻. (1)根据图甲电路,在实物图乙上用笔画线代替导线画出实物连线图. (2)该同学在图丙的-R坐标系中标出了所测的实验数据,请作出这些数据点的拟合直线,并读得该直线在纵轴上的截距为________A-1,求得其斜率为________ V-1. (3)已知电流表内阻与定值电阻R0阻值相等,R0=1 Ω,根据作得的图象,可得电源的电动势为________ V,内阻为________ Ω.(结果保留两位有效数字) 24.(14分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为l.导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,如图所示.两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0.若两导体棒在运动中始终不接触,则: (1)在运动中产生的焦耳热最多是多少? (2)当ab棒的速度变为初速度的时,cd棒的加速度大小是多少? 25.(18分)如图所示,在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,第三象限内存在匀强磁场Ⅰ,y轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ,Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里,一质量为m、电荷量为+q的粒子自P(-l,l)点由静止释放,沿垂直于x轴的方向进入磁场Ⅰ,接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ,不计粒子重力. (1)求磁场Ⅰ的磁感应强度B1; (2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=B1,粒子从磁场Ⅱ再次进入电场,求粒子第二次离开电场时的横坐标; (3)若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=3B1,求粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间内,粒子的平均速度. 请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. (15分)【物理——选修3-3】 (1)(5分)下列说法正确的是________.(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分.) A.分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零 B.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引 C.一定质量理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小 (2)(10分)如图所示,长为L、底面直径为D的薄壁容器内壁光滑,右端中心处开有直径为的圆孔.质量为m的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动的活塞封闭在容器内,开始时气体温度为27 ℃,活塞与容器底距离为L.现对气体缓慢加热,已知外界大气压强为p0,绝对零度为-273 ℃,求气体温度为207 ℃时的压强. (15分)【物理——选修3-4】 (1)(5分)如图所示,一由玻璃制成的直角三棱镜ABC,其中AB=AC,该三棱镜对红光的折射率大于 .一束平行于BC边的白光射到AB面上.光束先在AB面折射后射到BC面上,接着又从AC面射出.下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分) A.各色光在AB面的折射角都小于30° B.各色光在BC面的入射角都大于45° C.有的色光可能不在BC面发生全反射 D.从AC面射出的有色光束中红光在最上方 E.从AC面射出的光束一定平行于BC边 (2)(10分)如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图.已知x=1 m处的质点做简谐运动的图象如图乙所示. ①求波传播的速度大小. ②从t=0时刻开始经过多长时间位于x=5 m处的质点P开始振动?并求出在0~20 s内质点P运动的路程. 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源及组卷应用平台 绝密★启用前 2019年高考物理冲刺卷(全国卷III) 理科综合能力测试(九) (物理部分) (解析版) 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21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 14.氢原子跃迁时,由n=3的激发态跃迁到基态所释放的光子可以使某金属刚好发生光电效应,则下列说法正确的是(  ) A.氢原子由n=3的激发态跃迁到基态时,电子的动能减少 B.氢原子由n=3的激发态跃迁到基态时,原子的能量增加 C.增加由n=3的激发态跃迁到基态的氢原子的数量,从该金属表面逸出的光电子的最大初动能不变 D.氢原子由n=2的激发态跃迁到基态所释放的光子照射该金属足够长时间,该金属也会发生光电效应 【解析】氢原子由激发态跃迁到基态时,释放光子,原子的能量减少,电子的动能增加,A、B错;增加跃迁氢原子的数量,不能改变释放出的光子的频率,从该金属表面逸出的光电子的最大初动能不变,C对;从n=2的激发态跃迁到基态的氢原子,其释放的光子的频率较小,不能使该金属发生光电效应,D错. 【答案】C. 15.如图甲所示,一质量为m的物块放在倾角θ=37°的固定斜面上,对物块施加—个平行于斜面的拉力F,若拉力F随时间t的变化规律如图乙所示(沿斜面向上为正方向,g为重力加速度),已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在t=0时物块位于P点处且恰好不上滑,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是(  ) A.物块受到的最大静摩擦力为0.6 mg B.t0~2t0内,物块的加速度大小为g C.0~4t0内,物块的位移最大值为gt D.2t0~4t0内,物块可能回到P点处 【解析】0~t0内,物块所受拉力F0=mgsin θ+fm=mg,物块受到沿斜面向下的静摩擦力恰好为最大静摩擦力fm,得fm=F0-mgsin θ=0.4mg,A错误;t0~2t0内,物块所受拉力F1=0,物块沿斜面向下运动,受到的滑动摩擦力方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律有mgsin θ-f=ma1,f=fm,得a1=0.2g,B错误;0~t0内物块静止,t0~2t0内物块做匀加速直线运动,其位移s1=a1t=gt,设t2时刻物块速度恰好为零,则a1t0=a2(t2-2t0),拉力F2=0.8mg,根据牛顿第二定律有F2+f-mgsin θ=ma2,得a2=0.6g,t2=t0,t2时刻后物块处于静止状态,D错误;0~4t0内,物块的最大位移为s=s1+s2=gt+a2(t2-2t0)2=gt,C正确. 【答案】C. 16.如图所示,不带电的物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A、B的质量分别是2m和m,劲度系统为k的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中.开始时,物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsin θ的作用而保持静止,且轻绳恰好伸直.现撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,不计一切摩擦.则在此过程中(  ) A.物体B所受电场力大小为mgsin θ B.B的速度最大时,弹簧的伸长量为 C.撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为gsin θ D.物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量 【解析】当施加外力时,对B分析可知F-mgsin θ-F电=0,解得F电=2mgsin θ,A选项错误.当撤去外力瞬间物体B受到的合力为F合=F电+mgsin θ=3mgsin θ,根据牛顿第二定律可得a=3gsin θ,C选项错误.当B受到的合力为零时,B的速度最大,由kx=F电+mgsin θ=3mgsin θ,解得x=,B选项正确.根据能量守恒定律可知,物体A、物体B、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量,D选项错误. 【答案】B. 17.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=3∶1,L1、L2为两相同灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C=10 μF且电容器不会被击穿.当原线圈两端接如图乙所示的正弦交变电压时,下列说法中正确的是(  ) A.灯泡L1一定比L2暗 B.电容器C放电周期为2×10-2 s C.副线圈两端的电压有效值为12 V D.电容器C所带电荷量为1.2×10-4 C 【解析】原线圈有正弦交流电,则副线圈中也有正弦式交流电.由于L1与电阻串联,而L2与电感器串联,灯泡L1与L2谁亮谁暗,取决于电感和电阻谁的阻碍作用大,本题未给条件无法判断,A选项错误.电容器与二极管串联,含有电容的支路一次充电结束后就相当于断路,不存在周期,B选项错误.由图乙可知,原线圈的电压的最大值为36 V,由于原、副线圈的匝数比n1∶n2=3∶1,所以副线圈的电压有效值为12 V,C选项正确.二极管具有单向导电性,且恒定直流电不能通过电容器,此处电流是变化的,所以能通过电容器,根据Q=CU=(10×10-6×12 ) C=1.2×10-4 C,D选项错误. 【答案】C. 18.如图所示,在xOy平面内有一半径为r的圆形磁场区域,其内分布着磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆形区域边界上放有圆形的感光胶片,粒子打在其上会感光.在磁区边界与x轴交点A处有一放射源,发出质量为m、电荷量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁场,其方向分布在由AB和AC所夹角度内,B和C为磁区边界与y轴的两个交点.经过足够长的时间,结果光斑全部落在第Ⅱ象限的感光胶片上.则这些粒子中速度最大的是(  ) A.v=     B.v= C.v= D.v= 【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供其做圆周运动的向心力,由公式Bqv=m得v=,显然粒子的轨道半径越大,粒子射入磁场的速度越大,由题图分析可知,粒子沿AC方向射入磁场,由B点离开的粒子在磁场中运行的轨道半径最大,带电粒子在磁场中运行的速度最大,由几何关系可知,粒子的轨道半径为R=r,代入可得v=,A正确. 【答案】A. 19.一个带负电小球,电荷量为q(q<0),置于光滑水平面上,水平面的空间内存在着电场,其中一条水平的电场线如图1中Ox1所示.在电场中小球从O点以初动能Ek0沿这条电场线向右运动.以O点为坐标原点,取向右方向为x轴正方向,小球在运动过程中的动能Ek随位移x变化的关系如图2所示,不考虑空气阻力.则下列说法中正确的是(  ) A.该电场为匀强电场,方向沿x轴正方向 B.小球在从O点到位置x1的过程中,加速度减小 C.O点的电势比位置x1的电势高 D.O点与位置x1间的电势差U= 【解析】从题图2知图线斜率表示电场力,即电场力大小减小,根据牛顿第二定律知,小球的加速度减小,该电场不是匀强电场,选项B正确,A错误;小球从O点以初动能Ek0沿这条电场线向右运动,动能减小,说明电场力做负功,小球所受电场力方向向左,则电场方向沿x轴正方向,可知O点的电势比位置x1的电势高,选项C正确;根据qU=Ek1-Ek0得,O点与位置x1间的电势差U=,选项D错误. 【答案】BC. 20.如图所示,有一个矩形线圈abcd,长为 L,宽为L,匝数为n,总电阻为0.5R,此线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动.开始转动时,线圈平面与磁感线垂直,线圈外部电路中,有三个电阻R1、R2、R3,且它们的阻值R1=R2=R3=R,二极管正向电阻为零,反向电阻无穷大.已知理想电流表示数为I,则下列说法正确的是(  ) A.线圈转动的角速度ω= B.线圈转动的角速度ω= C.从图示位置开始计时,线圈中感应电动势的表达式e=4IRsin(t) D.从图示位置开始计时,线圈中感应电动势的表达式e=4 IRsin(t) 【解析】矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生交变电流,在一个周期内,2个二极管交替导通,因此,线圈外部电路的总电阻不变,即R外=+R=R.电流表示数表示电流有效值,根据闭合电路欧姆定律可得线圈中感应电动势有效值E=2I(R外+r)=4IR,则线圈中感应电动势最大值为Em=E=4 IR,由法拉第电磁感应定律知Em=nBSω=nBωL2,得线圈转动的角速度ω=,选项B正确;根据题意可知,开始时线圈平面与磁感线垂直,即t=0时,线圈中感应电动势为零,所以感应电动势的表达式为e=4 IRsin (t),选项D正确. 【答案】BD. 21.如图所示,质量为m=245 g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5 kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4.质量为m0=5 g的子弹以速度v0=300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10 m/s2.则在整个过程中(  ) A.物块和木板组成的系统动量守恒 B.子弹的末动量大小为0.01 kg·m/s C.子弹对物块的冲量大小为0.49 N·s D.物块相对木板滑行的时间为1 s 【解析】子弹击中物块过程,动量守恒;子弹和物块整体和木板相互作用过程动量守恒;子弹、物块和木板组成的系统动量守恒,而物块和木板组成的系统受到子弹的作用,动量不守恒,选项A错误;对子弹、物块和木板组成的系统的整个过程,由动量守恒定律,m0v0=(m0+m+M)v,解得v=2 m/s,子弹的末动量大小为p0′=m0v=0.005×2 kg·m/s=0.01 kg·m/s,选项B正确;对子弹击中物块过程,由动量守恒定律,m0v0=(m0+m)v1,解得v1=6 m/s,由动量定理可得子弹对物块的冲量大小为I=mv1=0.245×6 N·s=1.47 N·s,选项C错误;子弹和物块与木板之间的摩擦力f=μ(m0+m)g=0.4×0.250×10 N=1 N,对木板,由动量定理,ft=Mv,解得t=1 s,选项D正确. 【答案】BD. 第Ⅱ卷(非选择题 共62分) 本卷包括必考题和选考题两部分.第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~34题为选考题,考生根据要求作答. 22.(6分)气垫导轨是研究与运动有关的实验装置,也可以用来研究功能关系.如图甲所示,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接,滑块的质量为m. (1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d=________ cm. (2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小.某同学打开气源,调节装置,使滑块可以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为Δt,则弹簧对滑块所做的功为________(用题中所给字母表示). (3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数.关闭气源,仍将滑块A由P点释放,当光电门到P点的距离为x时,测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门,每次将滑块A由P点释放,测出多组数据(滑块都能通过光电门),并绘出图象.如图丙所示,已知该图线斜率的绝对值为k,则滑块与导轨间的动摩擦因数为________(重力加速度用g表示). 【解析】(1)主尺读数为9 mm,游标尺分度为0.05 mm,第12个刻度对齐,故游标尺读数为0.05×12 mm=0.60 mm,故宽度为d=(9+0.60)mm=0.960 cm. (2)滑块通过光电门已经是匀速运动了,其瞬时速度等于平均速度,为v=,此时滑块动能全部由弹簧弹性势能转化而来,故弹簧做功为W=mv2=m()2. (3)每次都从P点释放,则每次弹簧弹性势能都相同,由能量守恒可得,m()2+μmgx1=m()2+μmgx2,解得μ=-(),由于-k=,所以=-,代入可得动摩擦因数μ=. 【答案】(1)0.960(2分) (2)m()2(2分) (3)(2分) 23.(9分)某同学利用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻. (1)根据图甲电路,在实物图乙上用笔画线代替导线画出实物连线图. (2)该同学在图丙的-R坐标系中标出了所测的实验数据,请作出这些数据点的拟合直线,并读得该直线在纵轴上的截距为________A-1,求得其斜率为________ V-1. (3)已知电流表内阻与定值电阻R0阻值相等,R0=1 Ω,根据作得的图象,可得电源的电动势为________ V,内阻为________ Ω.(结果保留两位有效数字) 【解析】(1)根据图甲的电路原理图,实物连线如答图甲所示. (2)作出这些数据点的拟合直线,并读得该直线在纵轴上的截距为b=0.9 A-1,求得其斜率为k= V-1=0.68 V-1. (3)根据电路,利用闭合电路欧姆定律可得E=2I(R+r+),变换为与-R图象相应的函数关系,为=R+(2r+R0),则有b=(2r+R0)=0.9 A-1,k==0.68 V-1.解得E=2.9 V,r=0.82 Ω. 【答案】(1)实物连线图如图甲所示(2分) (2)如图乙所示(1分) 0.9(1分) 0.68(0.66~0.70均可)(1分) (3)2.9(2分) 0.82(2分) 24.(14分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为l.导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,如图所示.两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0.若两导体棒在运动中始终不接触,则: (1)在运动中产生的焦耳热最多是多少? (2)当ab棒的速度变为初速度的时,cd棒的加速度大小是多少? 【解析】ab棒向cd棒运动时,两棒和导轨构成的回路面积变小,磁通量变小,于是产生感应电流.ab棒受到与其运动方向相反的安培力而做减速运动,cd棒则在安培力的作用下向右做加速运动.只要ab棒的速度大于cd棒的速度,回路总有感应电流,ab棒继续减速,cd棒继续加速,直到两棒速度相同后,回路面积保持不变,不产生感应电流,两棒以相同的速度v做匀速运动. (1)从开始到两棒达到相同速度v的过程中,两棒的总动量守恒,有mv0=2mv(2分) 根据能量守恒定律,整个过程中产生的焦耳热 Q=mv-(2m)v2=mv(3分) (2)设ab棒的速度变为v0时,cd棒的速度为v′,则由动量守恒可知mv0=mv0+mv′(2分) 解得v′=v0(1分) 此时cd棒所受的安培力F=BIL=(2分) 由牛顿第二定律可得,cd棒的加速度 a==(2分) 【答案】(1)mv (2) 25.(18分)如图所示,在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,第三象限内存在匀强磁场Ⅰ,y轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ,Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里,一质量为m、电荷量为+q的粒子自P(-l,l)点由静止释放,沿垂直于x轴的方向进入磁场Ⅰ,接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ,不计粒子重力. (1)求磁场Ⅰ的磁感应强度B1; (2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=B1,粒子从磁场Ⅱ再次进入电场,求粒子第二次离开电场时的横坐标; (3)若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=3B1,求粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间内,粒子的平均速度. 【解析】(1)设粒子垂直于x轴进入Ⅰ时的速度为v, 由运动学公式有2al=v2,(1分) 由牛顿第二定律有Eq=ma,(1分) 由题意知,粒子在Ⅰ中做圆周运动的半径为l, 由牛顿第二定律有qvB1=,(1分) 联立各式得B1=.(1分) (2)粒子运动的轨迹如图a所示,粒子第二次进入电场,在电场中做类平抛运动, x负方向x=vt,(1分) y负方向l=at2,(1分) 联立得x=2l,则横坐标x=-2l,(1分) (3)粒子运动的轨迹如图b所示, 设粒子在磁场Ⅰ中运动的半径为r1,周期为T1,在磁场Ⅱ中运动的半径为r2,周期为T2, r1=l,(2分) 3qvB1=,(1分) T1==,(1分) T2==,(1分) 联立各式得r2=,T2=.(2分) 粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴的时间 t=T1+T2,(1分) 粒子在第一次经过y轴到第六次经过y轴时间内的位移 x=6r2,(1分) 联立各式得= ,方向沿y轴负方向.(2分) 【答案】(1)  (2)-2l (3)  方向沿y轴负方向 请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. (15分)【物理——选修3-3】 (1)(5分)下列说法正确的是________.(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分.) A.分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零 B.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引 C.一定质量理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小 (2)(10分)如图所示,长为L、底面直径为D的薄壁容器内壁光滑,右端中心处开有直径为的圆孔.质量为m的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动的活塞封闭在容器内,开始时气体温度为27 ℃,活塞与容器底距离为L.现对气体缓慢加热,已知外界大气压强为p0,绝对零度为-273 ℃,求气体温度为207 ℃时的压强. 【解析】(1)分子运动的平均速度不可能为零,A选项错误.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引,B选项正确.一定质量理想气体发生绝热膨胀时,其内能减小,C选项错误.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,D选项正确.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小,E选项正确. (2)开始加热时,在活塞移动的过程中,气体做等压变化.设活塞移动到容器顶端时气体温度为t ℃,则有 =(2分) 其中初态为T0=300 K,V0=(1分) 末态为T1=(273+t)K,V1=(1分) 解得T=177 ℃(1分) 活塞移至顶端后,气体温度继续升高的过程是等容变化过程,有 =(2分) 其中T1=(273+177)K=450 K,p1=p0(1分) T2=(273+207)K=480 K(1分) 解得p2=p0(1分) 【答案】(1)BDE (2)p0 (15分)【物理——选修3-4】 (1)(5分)如图所示,一由玻璃制成的直角三棱镜ABC,其中AB=AC,该三棱镜对红光的折射率大于 .一束平行于BC边的白光射到AB面上.光束先在AB面折射后射到BC面上,接着又从AC面射出.下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分) A.各色光在AB面的折射角都小于30° B.各色光在BC面的入射角都大于45° C.有的色光可能不在BC面发生全反射 D.从AC面射出的有色光束中红光在最上方 E.从AC面射出的光束一定平行于BC边 (2)(10分)如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图.已知x=1 m处的质点做简谐运动的图象如图乙所示. ①求波传播的速度大小. ②从t=0时刻开始经过多长时间位于x=5 m处的质点P开始振动?并求出在0~20 s内质点P运动的路程. 【解析】(1)设光在AB面的折射角为α,由折射定律知,>,解得sin α<,即各色光在AB面的折射角都小于30°,选项A正确.由几何关系知,各色光射向BC面时,入射角都大于45°,选项B正确.由临界角公式sin θ=知,各色光全反射的临界角都小于45°,各色光都在BC面发生全反射,选项C错误.从AC面射出的光束一定平行于BC边,由于红光射向BC面时的入射角最大,故红光射到AC面时处于最下方,选项E正确,D错误. (2)①由题图乙可知,振幅A=2 cm,质点做简谐运动的周期为T=4 s,波传播的周期也为T=4 s(1分) 由题图甲可知波长λ=2 m(1分) 波速v==0.5 m/s(2分) ②由题图甲可知,x=2 m处的质点在t=0时刻刚好开始沿y轴负方向振动,设再经过Δt时间质点P开始振动,则Δt==6 s 即从t=0时刻开始经过6 s时间质点P开始振动(3分) 由简谐运动的对称性可知,质点在任意一个全振动过程中的路程 s0=4A=8 cm. 质点P开始振动后14 s内经历了3.5次全振动 所以在0~20 s内质点P运动的路程为s=3.5s0=28 cm(3分) 【答案】(1)ABE (2)①0.5 m/s ②6 s 28 cm 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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