学年高考理综物理考前最后一卷压轴题及答案解析Word格式文档下载.docx
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已知AC连线为电场中的一条等势线(图中未画出),下列分析正确是()
A.B、D两点场强大小一定相等B.A、C两点场强大小一定相等
C.B、D两点电势可能相等D.若将一电荷先从A移到B,再从B移到C,电势能的变化量大小不相等
18.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器最大电阻为R,开关K闭合。
两平行金属极板a、b间有匀强磁场,一带负电的粒子(不计重力)以速度v水平匀速穿过两极板。
下列说法正确的是()
A.若将滑片P向上滑动,粒子将向a板偏转
B.若将a极板向上移动,粒子将向a板偏转
C.若增大带电粒子的速度,粒子将向b板偏转
D.若增大带电粒子带电荷量,粒子将向b板偏转
19.如图所示,放置在水平地面上的木板B的左端固定一轻弹簧,弹簧右端与物块A相连。
已知
A、B质量相等,二者处于静止状态,且所有接触面均光滑。
现设法使物块A以一定的初速度
沿木板B向右运动,在此后的运动过程中弹簧始终处在弹性限度内,且物块A始终在木板B上。
A.物块A的加速度先减小后增大
B.物块A的速度最大时弹簧的弹性势能最大
C.木板B的速度最大时弹簧最长
D.木板B的速度最大时物块A的速度为零
20.如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,电阻忽略不计,导轨间距
离为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。
质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上,a、b接入电路的电阻均为R。
轻质弹簧的左端与b杆连接,右端固定。
开始时a
杆以初速度0向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为时,b杆向右的速度达到最大值m,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好,则b杆达到最大速度时
2R
C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q
D.弹簧具有的弹性势能为1m021m21mm22Q
2022m
第Ⅱ卷(非选择题共180分)
21.实验题
Ⅰ.(8分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形法则”,弹簧测力计A挂于固
定点P,下端用细线挂一重物M。
弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉使结点O静止在某位置。
分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在竖直木板的白纸上记录O点
的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N。
(2)下列不.必要的实验要求是。
(请填写选项前对应的字母
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉力方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程
您提出两个解决办法。
Ⅱ(10分)某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r。
实验器材有:
待测电源,待测电阻R0,电流表A(量程为0.6A,
内阻不计),电阻箱R(0~99.9),开关S1和S2,导线若干。
(1)先测电阻R0的阻值。
请将学习小组同学的操作补充完整:
先闭合S1和S2,调节电阻箱,读出其示数R1和对应的电流表示数I,然后
,使电流表的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数R2。
则电阻R0的表达
式为R0=
(2)同学们通过上述操作,测得电阻R09.5,继续测电源的电动势E和内阻r。
该小组同学
的做法是:
闭合S1,断开S2,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数
I,如下表数据:
①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图。
②利用图象求出该电源的电动势E=V,内阻r=(保留两位有效数
字)
22.(14分)如图所示,一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动,质量均为m的小物块P和小物
块Q由通过滑轮组的轻绳连接,轻绳足够长且不可伸长.某时刻物块P从传送带左端以速度2v0冲上传送带,P与定滑轮间的绳子水平.已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,重力加
2)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中,PQ系统机械能的改变量;
23.(16分)
有一种利用电磁分离同位素的装置,可以将某种化学元素的其它类型的同位素去除而达到浓缩
速
电
沿
垂
中
心
有
理
磁
场
MN
与
点。
已
真
空
应
均
A产生的初速度为零、电荷量为e、
该种特殊的同位素的目的,其工作原理如图所示。
粒子源质量为m的氕核和质量为2m氘核,经过电压为U0的加场加速后匀速通过准直管,从偏转电场的极板左端中央直电场方向射入匀强偏转电场,偏转后通过位于下极板位置的小孔S离开电场,进入范围足够大、上端和左端想边界、磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域的上端以偏转电场的下极板为边界,磁场的左边界偏转电场的下极板垂直,且MN与小孔S左边缘相交于M知偏转极板的长度为其板间距离的2倍,整个装置处于中,粒子所受重力、小孔S的大小及偏转电场的边缘效
可忽略不计。
1)求氕核通过孔S时的速度大小及方向;
2)若氕核、氘核进入电场强度为E的偏转电场后,沿极板方向的位移为x,垂直于极板方向
的位移为y,试通过推导y随x变化的关系式说明偏转电场不能将氕核和氘核两种同位素分离(即这两种同位素在偏转电场中运动轨迹相同);
3)在磁场边界MN上设置同位素收集装置,若氕核的收集装置位于MN上S1处,氘核的收
集装置位于MN上S2处。
求S1和S2之间的距离。
24.(20分)某同学设计了如图所示的趣味实验来研究碰撞问题,用材料和长度相同的不可伸长的轻绳依次将N个大小相同、质量不等的小球悬挂于水平天花板下方,且相邻的小球静止时彼此接触但无相互作用力,小球编号从左到右依次为1、2、3、⋯⋯、N,每个小球的质量为其
相邻左边小球质量的k倍(k<
1)。
在第N个小球右侧有一光滑轨道,其中AB段是水平的,BCD段是竖直面内的半圆形,两段光滑轨道在B点平滑连接,半圆轨道的直径BD沿竖直方向。
在水平轨道的A端放置一与第N个悬挂小球完全相同的P小球,所有小球的球心等高。
现将1号小球由最低点向左拉起高度h,保持绳绷紧状态由静止释放1号小球,使其与2号小球碰撞,2号小球再与3号小球碰撞⋯⋯。
所有碰撞均为在同一直线上的正碰且无机械能损失。
已知重力加速度为g,空气阻力、小球每次碰撞时间均可忽略不计。
(1)求1号小球与2号小球碰撞之前的速度v1的大小;
(2)若N=3,求第3个小球与P小球发生第一次碰撞前的速度v3的大小;
32
(3)若N=5,当半圆形轨道半径Rh时,P小球第一次被碰撞后恰好能通过轨道的最高点
5
D,求k值的大小。
物理部分
14.B15.A16.B17.A18.C19.D20.D21.
(一)
(1)3.6(2分)
(2)D(2分)(3)使B拉力减小;
减小M的重力大小;
A换成量程更大的弹簧测力计或改变B的拉力方向等(任选两个)(4分,写一个得2分)
(二)、
(1)断开S2,调节电阻箱的阻值(2分);
R1-R2(2分)
(2)图象如图(2分)
○26.0(5.8~6.2)(2分),2.5(2.4~2.6)(2分)22.
(1)设P的位移、加速度大小分别为s1、a1,Q的位移、加速度大小分别为s2、a2,因s1=2s2,故a1=2a2(5分)
(2)对P有:
μmg+T=ma1(2分)对Q有:
mg-2T=ma2(1分)得:
a1=0.6g
P先减速到与传送带速度相同,设位移为x1,
2分)
222(2v0)v05v0
x1
2a12g
共速后,由于f=μmg<
mg/2,P不可能随传送带一起匀速运动,继续向右减速,设此时P加速度为a1'
,Q的加速度为a2'
=a1'
/2
对P有:
T-μmg=ma1'
,对Q有:
mg-2T=ma2'
解得:
a1'
=0.2g(1分)
设减速到0位移为x2,x2
v025v02
2a1'
2g
(1分)
PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对
P做的功
Emgx1mgx20(2分)
(或对PQ系统用能量守恒求解
Emg
x2
2
1212m(2v0)mv00)
22
23.(16分)
(1)设氕核经加速电场加速后的速度为
v,
根据动能定理有eU01mv2
02
解得:
v
2eU0m
(2分)
氕核垂直射入匀强偏转电场,在平行极板方向做匀速直线运动,在垂直极板方向做匀加速直线运动。
设偏转极板长为l,极板间距为d,氕核从S孔射出时速度为vS,垂直极板方向的速度为vy,
因为lvt,
dvyt,l=2d(1分)
所以
v=vy(1分)
氕核通过小孔
S时速度大小vS
2v22eU0
m
eU0(1分)
(2)设氕、
根据动能定理有eU0
S时速度方向与极板成45°
(1分)氘核经加速电场加速后的速度分别为12
,eU02mv(1
12
mv
v、v′
分)
v2eU0,
veU0
1分)
设氕、氘核在平行极板方向通过
x所用时间分别为
t、t′
x
,t2eU0
1分)eU0
设偏转电场的场强为E,eEeE
,a(1分)
m2m
氕核、
氘核在偏转电场中的加速度分别为
a、a′
则a
氘核在垂直极板方向y
1at2
E
4U0
1
at
Ex2(1分)
氘核在偏转电场中的运动轨迹是相同的。
即氕、
(3)设氕、氘核在磁场中的做圆运动的速度分别为
vS、
vS′,半径分别为R1、R2
根据牛顿第二定律有evSB
mvS,
R1,
2mvS
evSB
R2
根据
(1)中vS2v2
2emU0,m
可知氕核、氘核在磁场中运动半径之比
R11
R22
2eU0
氕核、氘在磁场中做圆周运动所对应的弦长都是半径的2倍,
mU
所以S1和S2之间的距离s(422)20(1分)
eB2
24.(20分)
(1)设1号小球的质量为m1,碰前的速度为v1,
对于1号小球由h高运动到最低点过程,根据机械能守恒有m1ghm1v12(2分)
1211解得:
v12gh(2分)
(2)设1号、2号小球碰撞后的速度分别为v1′和v2,取水平向右为正方向。
对于1、2号小球碰撞的过程,根据动量守恒定律有m1v1m1v1m2v2(2分)
1212122
根据机械能守恒有m1v12m1v12m2v22(2分)解得:
v22gh(1分)
2221k
设2号、3号小球碰撞后的速度分别为v2′和v3,
2m3v3
对于2、3号小球碰撞的过程,根据动量守恒定律有m2v2m2v2m3v3
根据机械能守恒有1m2v221m2v22
222222
因为5号小球与P小球质量相等,可知二者发生碰撞后交换速度,
24
所以P小球第一次被碰撞后的速度vP22gh(1分)
P1k
P小球第一次被碰撞后恰好能通过圆轨道的最高点D,设其通过最高点的速度为vD,
k4mv2
vDgR(1分)
根据牛顿第二定律P小球在D点有k4m1gkm1vD(1分)R
P小球由A到D的运动过程,机械能守恒有1m5v2Pm5g2R1m5vD2(2分)
25P525D
vP
5gR(1分)将R
h代入上式联立解得
k21(1分)
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