高中物理含答案解析.docx
- 文档编号:8708339
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:73.41KB
高中物理含答案解析.docx
《高中物理含答案解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理含答案解析.docx(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高中物理含答案解析
高中物理含答案解析
一、计算题(共32分)
24.(12分)如图1所示,匀强电场中相邻竖直等势线间距d=10cm。
质量m=0.1kg,带电荷量为q=-1×10-3C的小球以初速度v0=10m/s抛出,初速度方向与水平线的夹角为45°,已知重力加速度g=10m/s2,求:
图1
(1)小球加速度的大小;
(2)小球再次回到图中水平线时的速度大小和距抛出点的距离。
解析
(1)设相邻两等势线间的电势差为U
则E=
(1分)
解得E=1×103V/m(1分)
电场力F=Eq=1N,方向水平向右(1分)
重力G=mg=1N,方向竖直向下(1分)
设小球加速度为a,由牛顿第二定律得
=ma
解得a=10
m/s2(1分)
(2)设小球再次回到图中水平线时的速度为v,与抛出点的距离为L
小球加速度与初速度方向垂直,做类平抛运动,有
Lcos45°=v0t(1分)
Lsin45°=
at2(1分)
解得t=
s(1分)
L=20m(1分)
vy=at(1分)
v=
(1分)
解得v=10
m/s(1分)
答案
(1)10
m/s2
(2)10
m/s 20m
25.(20分)如图2所示,半径R=2m的光滑半圆轨道AC,倾角为θ=37°的粗糙斜面轨道BD固定在同一竖直平面内,两轨道之间由一条足够长的光滑水平轨道AB相连,B处用光滑小圆弧平滑连接。
在水平轨道上,用挡板将a、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态,物块与弹簧不拴接。
只放开左侧挡板,物块a恰好能通过半圆轨道最高点C;只放开右侧挡板,物块b恰好能到达斜面轨道最高点D。
已知物块a的质量为m1=5kg,物块b的质量为m2=2.5kg,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,物块到达A点或B点之前已和弹簧分离。
重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求:
图2
(1)斜面轨道BD的高度h;
(2)现将a物块换成质量为M=2.5kg的物块p,用挡板重新将p、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态,同时放开左右两挡板,物块b仍恰好能到达斜面轨道最高点D,求此问中弹簧储存的弹性势能;
(3)物块p离开C后的落点到A的距离。
解析
(1)只放开左侧挡板,a物块在C点有
m1g=m1
(2分)
解得vC=2
m/s(1分)
从放开挡板到物块到达C点,机械能守恒
E弹=m1g·2R+
(2分)
解得E弹=250J(1分)
从放开b到D点,根据能量守恒
E弹=m2gh+μm2gcosθ·
(2分)
解得h=6m(1分)
(2)设b刚弹开时的速度为v2,则
Ekb=
=E弹(1分)
放开挡板前后,对b和p的系统,动量守恒有
0=Mv-m2v2(2分)
解得v=10
m/s(1分)
则储存的弹性势能为
E弹′=Ekb+
Mv2=500J(1分)
(3)p从放开到到达C点,机械能守恒
=Mg·2R+
(2分)
解得vC′=2
m/s(1分)
p离开C后平抛,在竖直方向有2R=
gt2(1分)
解得t=
s(1分)
p离开C后的落点到A的距离为
s=vC′t=4
m(1分)
答案
(1)6m
(2)500J (3)4
m
二、选考题(共15分。
请考生从给出的2道题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
)
33.【物理——选修3-3】(15分)
(1)(5分)汽缸内封闭着一定质量的理想气体,以下说法正确的是________。
(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.外界向气体传热,气体的内能一定增加
B.不可能把热量从低温气体传到高温气体而不产生其他影响
C.如果保持气体温度不变,当压强增大时,气体的密度一定增大
D.若气体体积不变,温度升高,单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数增多
E.该汽缸做加速运动时,汽缸内气体温度一定升高
(2)(10分)为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化,在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸,汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。
汽缸开口向上,用质量为m=1kg的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=1cm2。
当汽缸内温度为300K时,活塞与汽缸底间距为L,活塞上部距活塞
L处有一用轻质绳悬挂的重物M。
当绳上拉力为零时,警报器报警。
已知室外空气压强p0=1.0×105Pa,活塞与器壁之间摩擦可忽略。
求:
图3
(ⅰ)当活塞刚刚碰到重物时,锅炉外壁温度为多少?
(ⅱ)若锅炉外壁的安全温度为1000K,那么重物的质量应是多少?
解析
(1)由热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,其内能不一定增加,故选项A错误;由热力学第二定律可知,不可能把热量从低温气体传到高温气体而不产生其他影响,故选项B正确;当气体保持温度不变时,由理想气体状态方程
=C可知,增大压强时,气体体积减小,所以气体密度一定增大,故选项C正确;气体体积不变,单位体积内分子数不变,当温度升高时,分子平均动能增大,因此单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子数增多,故选项D正确;汽缸做加速运动时,如果同时发生热传递,汽缸内气体温度不一定升高,故选项E错误。
(2)(ⅰ)活塞上升过程为等压变化,则
V1=LS(1分)
V2=
S(1分)
=
(2分)
得T2=500K(1分)
(ⅱ)活塞碰到重物后到绳的拉力为零是等容过程,设重物质量为M,则
p2S=p0S+mg(1分)
p3S=p0S+(m+M)g(1分)
=
(2分)
可得M=2kg(1分)
答案
(1)BCD
(2)(ⅰ)500K (ⅱ)2kg
34.【物理——选修3-4】(15分)
(1)(5分)在某均匀介质中,甲、乙两波源位于O点和Q点,分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波,某时刻两波波形如图4中实线和虚线所示,此时,甲波传播到x=24m处,乙波传播到x=12m处,已知甲波波源的振动周期为0.4s,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)
图4
A.甲波波源的起振方向为y轴正方向
B.甲波的波速大小为20m/s
C.乙波的周期为0.6s
D.甲波波源比乙波波源早振动0.3s
E.从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置
(2)(10分)如图5所示,真空中的半圆形透明介质,O1为圆心,OO1为其对称轴,一束单色光沿平行于对称轴的方向射到圆弧面上,经两次折射后由直径面离开介质。
已知第一次折射的入射角和第二次折射的折射角均为60°,光在真空中的速度大小为c,求:
图5
(ⅰ)透明介质的折射率n;
(ⅱ)单色光在介质中传播的时间t。
解析
(1)由题意可知,甲的起振方向沿y轴负方向,故选项A错误;由图可知甲波波长λ甲=8m,周期为T=0.4s,因此甲的波速为v=
=20m/s,故选项B正确;由题意可知,甲与乙的波速相等,乙波波长λ2=12m,因此乙的周期为T=0.6s,故选项C正确;甲的传播时间为1.2s,乙的传播时间为1.5s,因此乙比甲早振动0.3s,故选项D错误;经分析知,再经过0.6s,甲波传播
T时间,乙波传播T时间,故x=12m处的质点依然位于平衡位置,故选项E正确。
(2)(ⅰ)如图所示,由题意可知
n=
(2分)
n=
(1分)
i1=r1+r2(1分)
r1=r2=30°
可得n=
(1分)
(ⅱ)光在介质中传播速度v=
(2分)
光在介质中传播距离L=
(1分)
L=vt(1分)
可得t=
(1分)
答案
(1)BCE
(2)(ⅰ)
(ⅱ)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 答案 解析