届福建省泉州市高三适应性考试二理科综合物理试题解析版Word文档格式.docx
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2.如图,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,半径OC与OB成60°
角,质子甲以速率v从A点沿直径AB方向射入磁场,从C点射出。
质子乙以速率v/3从B点沿BA方向射入磁场,从D点射出磁场,不计质子重力,则C、D两点间的距离为
A.R
B.2R
C.2R
D.R
【答案】D
【解析】洛仑兹力提供向心力,,由几何关系求得,由于质子乙的速度是,其轨道半径,它们在磁场的偏转角分别为60°
和120°
根据几何知识可得,所以,D正确.
3.儿童乐园里的游戏“空中飞椅”简化模型如图,座椅通过钢丝绳与顶端转盘连接。
设绳长为L,座椅中人的质量为m。
若转盘正常工作时转速一定,绳与竖直方向夹角为θ,则
A.L变长时,θ将变大
B.L变短时,θ将变大
C.m越大时,θ越小
D.m越大时,θ越大
【解析】设座椅做匀速圆周运动时转速为n,由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力,如图,则有,得,据题知:
n不变,r也不变,则当L变长时,变大,与m无关,A正确.
4.处于激发态的原子,在入射光的电磁场影响下,从高能态向低能态跃迁,两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射。
原子发生受激辐射时,发出的光子频率、发射方向等都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理。
那么,发生受激辐射时,产生激光的原子的电势能Ep、电子动能Ek、总能量E的变化情况是
A.Ep增大、Ek减小,E减小
B.Ep减小、Ek增大,E减小
C.Ep增大、Ek增大,E增大
D.Ep减小、Ek增大,E不变
【答案】B
【解析】发生受激辐射时,向外辐射能量,知原子总能量E减小,轨道半径减小,根据知,电子的动能增大,由于能量减小,则电势能减小,B正确.
5.如图,小物块从O点以大小为v0的初速度沿斜面向上运动,同时将小球从O点以大小为v0的初速度斜向上抛出,小物块和小球在斜面上的P点相遇。
已知小物块和小球质量相等,不计空气阻力,则
A.斜面可能是光滑的
B.小球运动到最高点时离斜面最远
C.在P点时,小球的动能大于物块的动能
D.小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等
【答案】C
...............
【点睛】把小球的速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向,则沿斜面方向的速度小于物块的速度,若斜面光滑,则小球和物块沿斜面方向的加速度相同,则不可能在P点相遇,根据动能定理分析动能的变化,当小球的速度方向与斜面平行时,离斜面最远,求出重力做功的大小,进而求解平均功率.
6.在水平桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度之比h1∶h2∶h3=3∶2∶1。
若按先后依次静止释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则
A.三者到达桌面时的速度之比是∶∶1
B.三者分别释放后运动到桌面的平均速度之比是∶∶1
C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D.b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差
【答案】ABC
【解析】下落过程中,机械能守恒,故,解得,所以三者到达桌面时的速度之比是,A正确;
三者都做匀变速直线运动,初速度为零,所以,故平均速度之比为,B正确;
根据可得ab运动时间为,bc运动的时间之差为,所以,故C正确D错误.
7.“嫦娥三号”探测器在西昌卫星发射中心成功发射,携带“玉兔号”月球车实现月球软着陆和月面巡视勘察,并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测。
已知“玉兔号”在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2;
地球与月球均视为球体,其半径分别为R1、R2;
地球表面重力加速度为g,则
A.月球表面的重力加速度为
B.月球与地球的质量之比为
C.“嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为2π
D.月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为
【答案】BD
【解析】“玉兔号”的质量,月球表面的重力加速度,A错误;
根据得,故,B正确;
根据周期公式,根据,联立得,C错误;
根据可得,D正确.
8.如图,已知某匀强电场方向平行于正六边形ABCDEF所在平面。
已知A、B、C、D点的电势分别为8V、6V、2V、0V。
现有一电荷量大小为2e的带电粒子(不计重力)从A点以初动能12eV沿AC方向射入电场,恰好经过BC的中点G。
下列说法正确的是
A.该粒子一定带负电
B.该粒子达到G点时的动能为20eV
C.若只改变该粒子在A点时的初速度方向,该粒子不可能经过C点
D.若该种粒子以不同速率从D点沿DF方向入射,该粒子可能垂直经过直线CE
【答案】AC
【解析】根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得E和F两点的电势分别为2V和6V,则EC为等势线,匀强电场的电场线方向和粒子运动轨迹如图所示;
该粒子沿AC方向进入,从G点射出,粒子受力方向与电场线方向相反,该粒子一定带负电,A正确;
粒子在A点初动能为12eV、电势能EPA=-2e×
8V=-16eV,所以总能量为E=12eV-16eV=-4eV,由于,所以G点的电势为4V,该粒子达到G点时的动能为,B错误;
只改变粒子在A点初速度的方向,若该粒子能经过C点,则经过C点的动能,动能为零,由于粒子仍然有垂直于电场线方向的分速度,所以不可能出现这种情况,所以只改变粒子在A点初速度的方向,该粒子不可能经过C点,C正确;
若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射,其速度可以分解为沿电场线方向和垂直于电场线方向,而垂直于电场线方向的速度不可能减小为零,所以该粒子不可能垂直经过CE,故D错误.
【点睛】有关带电粒子在匀强电场中的运动,此种类型的题目从两条线索展开:
其一,力和运动的关系.根据带电粒子受力情况,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等解答.其二,功和能的关系.根据电场力对带电粒子做功,利用动能定理、能量守恒定律等研究全过程中能的转化.
三、非选择题:
9.图甲是验证机械能守恒定律的实验示意图。
某轻绳一端固定,另一端拴一小圆柱,将圆柱拉至与O点等高处并使轻绳水平。
圆柱由静止释放,通过最低点时,光电门(图中未画出)测出挡光时间Δt。
重力加速度大小为g。
请回答下列问题:
(1)用游标卡尺测出圆柱的直径d,如图乙所示,圆柱的直径d=________cm;
(2)用米尺测出悬点到圆柱重心的距离l,若等式gl=________成立,说明圆柱下摆过程中机械能守恒;
(3)若在悬点O安装一个拉力传感器,测出绳子的拉力大小F,则要验证圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的一个物理量是______________(用文字和字母表示);
若等式F=________成立,则可验证圆柱在最低点的向心力公式。
【答案】
(1).
(1)1.1000;
(2).
(2);
(3).(3)小圆柱的质量m;
(4).mg+m;
【解析】
(1)圆柱的直径为;
(2)重力势能变化量,圆柱通过光电门时的速度为,故增加的动能为,如果两者相同,即,成立,则桌面下摆过程中机械能守恒;
(3)则在最低点由牛顿第二定律得,若等式成立,则可验证向心力公式.可知需要测量小圆柱的质量m.
【点睛】
(1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.
(2)的关键是根据机械能守恒定律列出表达式即可.(3)题的关键是根据牛顿第二定律列出表达式,然后求出拉力表达式即可,总之一句话,对实验题,必须明确实验原理,选择相对应的规律解题.
10.在测量电源的电动势和内阻的实验中,实验室提供的器材如下:
A.待测电源(电动势约为8V、内阻约为2Ω)
B.电压表V(量程3V,内阻约为3kΩ)
C.电流表A(量程1A,内阻约为0.1Ω)
D.电阻箱R(0~99999.9Ω)
E.滑动变阻器(0~20Ω)
F.滑动变阻器(0~100Ω)
G.开关、导线若干
(1)采用图甲所示电路可以测量电压表的内阻RV。
调节电阻箱R,使电压表指针满偏,此时电阻箱示数为R1;
再调节电阻箱R,使电压表指针指在满刻度的一半处,此时电阻箱示数为R2。
若忽略电源的内阻,则电压表内阻RV=_______;
电压表内阻的测量值RV_______真实值(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(2)若测得电压表内阻RV=3010Ω,当电压表串联一阻值为_________Ω的电阻时,可将电压表的量程变为9V。
(3)为测量电源的电动势和内阻,请用笔画线代替导线,将图乙电路连接完整_____________。
实验中,滑动变阻器应选择_______(选填“E”或“F”),并指出产生实验误差的一个原因:
_____________
【答案】
(1).
(1)R2-2R1;
(2).大于;
(3).
(2)6020;
(4).(3)如图;
(5).E(6).电压表的分流;
(1)设电压表满偏电压为U,则由串并联电路的规律可知,解得;
由于电源内阻的影响;
当电压表半偏时,电路电流变小,路端电压变大,电压表半偏时的电压表大于电压表满偏时电压的一半,电压表实际电压偏大偏大,电压表内阻的测量值大于真实值.
(2)根据改装原理可知,满偏时,即量程达到最大时满偏电流相同,故,解得:
;
(3)根据原理图可得出对应的实物图;
由于电源内阻较小,为了便于控制滑动变阻器应选择E;
由图可知,电路中采用相对电源的电流表外接法,故由于电压表的分流使电流表示数偏小,从而产生误差;
11.如图,质量为2m的“∟”型木板,静止放在光滑的水平面上,木板左端固定着一水平轻质弹簧,一质量为m的小木块从木板右端以未知速度v0开始沿木板向左滑行,最终恰好回到木板右端;
在木块压缩弹簧过程中,弹簧具有最大弹性势能为Ep。
木块与木板间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。
求:
(1)未知速度v0的大小;
(2)木块相对木板向左运动的最大距离xm。
【答案】
(1);
(2);
(1)木块从右端开始向左运动至弹簧压缩到最短的过程中,摩擦生热设为Q,当弹簧压缩到最短时,木块和木板具有相同的速度v1,由动量和能量关系有,;
从初状态至木块m又回到右端与木板刚好相对静止时,木块和木板又具有相同的速度v2,由动量和能量关系有,,
由以上各式解得;
(2)物块从弹簧压缩到最短时的位置返回到木板右端时,木块和木板具有相同的速度再次获得共同速度,则有,,
得,又,
解得
12.如图甲所示,两固定的水平金属板C、D相距很近,分别开有正对的小孔O和O′,固定在水平面上的两平行金属导轨P、Q通过导线与C、D连接,导轨间距L=0.50m。
导轨处于磁感应强度大小B1=10T、方向竖直向
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