2020年高考物理 刷題1+1(2019模擬題)組合模擬卷七(含解析)
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1、組合模擬卷七 第Ⅰ卷(選擇題,共48分) 二、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分) 14.(2019·江蘇泰州高三上學(xué)期期末)高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)質(zhì)量為50 g的雞蛋從一居民樓的25層落下,與地面的撞擊時(shí)間約為2×10-3 s,試估算該雞蛋對(duì)地面的沖擊力約為( ) A.1000 N B.500 N C.100 N D.50 N 答案 A 解析 每層樓高約為3 m,雞蛋下落的總高度為:h=(25-1)×
2、3 m=72 m,自由下落時(shí)間為:t1== s≈3.8 s,與地面的碰撞時(shí)間約為:t2=0.002 s,全過(guò)程根據(jù)動(dòng)量定理可得:mg(t1+t2)-Ft2=0,解得沖擊力為:F=950.5 N≈1000 N,A正確。 15. (2019·陜西渭南二模)如圖所示,一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以初速度v0由P點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng),入射方向與電場(chǎng)線垂直。粒子從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí),其速度方向與電場(chǎng)線成30°角。已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為d,不計(jì)重力作用。則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E大小是( ) A. B. C. D. 答案 B 解析 帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解得到:vy==v
3、0,又d=v0t,vy=t,聯(lián)立方程得:E=,A、C、D錯(cuò)誤,B正確。 16.(2019·江蘇海安高三上學(xué)期期末)質(zhì)量為m的小球從高處由靜止開(kāi)始下落,小球在空中所受的阻力與速度大小成正比。下列圖象分別描述了小球下落過(guò)程中速度v、加速度a隨時(shí)間t的變化規(guī)律和動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨下落位移h的變化關(guān)系,其中可能正確的是( ) 答案 D 解析 v-t圖象的斜率代表加速度,小球在空中所受的阻力與速度大小成正比,即f=kv(k為常值),在下落過(guò)程中,根據(jù)牛頓第二定律得:mg-kv=ma,解得a=g-,下落過(guò)程中,速度v增加,則加速度a逐漸減小,小球做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),故v隨時(shí)間增加得越
4、來(lái)越慢,A錯(cuò)誤;a-t圖象的斜率為,由a=g-可得,=-a,因?yàn)閍逐漸減小,故a-t圖線的斜率逐漸減小,B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理得(mg-f)·h=Ek-0,隨著下落位移h增大,速度v增大,阻力f增大,下落相同位移Δh時(shí),ΔEk變小,即Ek-h圖象的斜率越來(lái)越小,C錯(cuò)誤;機(jī)械能的減少量等于克服阻力做的功,下落相同位移Δh時(shí),克服阻力做的功增大,故機(jī)械能的減少量增大,即E-h圖象的斜率大小變大,D正確。 17.(2019·全國(guó)卷Ⅰ)如圖,等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成,固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為
5、F,則線框LMN受到的安培力的大小為( ) A.2F B.1.5F C.0.5F D.0 答案 B 解析 設(shè)每根導(dǎo)體棒的電阻為R,長(zhǎng)度為L(zhǎng),則電路中,上下兩支路電阻之比為R1∶R2=2R∶R=2∶1,上下兩支路電流之比I1∶I2=1∶2。如圖所示,由于上方支路通電的導(dǎo)體受安培力的有效長(zhǎng)度也為L(zhǎng),根據(jù)安培力計(jì)算公式F=ILB,可知F′∶F=I1∶I2=1∶2,得F′=F,根據(jù)左手定則可知,兩力方向相同,故線框LMN所受的合力大小為F+F′=F,B正確。 18.(2019·四川省宜賓市敘州一中高三上期末)如圖所示,是我國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”的發(fā)射及運(yùn)行示意圖。長(zhǎng)征
6、運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上,B點(diǎn)距離地面高度為h,地球的中心位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,“天宮一號(hào)”飛行幾周后變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道。已知“天宮一號(hào)”在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t,萬(wàn)有引力常量為G,地球半徑為R,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.“天宮一號(hào)”在橢圓軌道的B點(diǎn)的加速度大于在預(yù)定圓軌道的B點(diǎn)的加速度 B.“天宮一號(hào)”從A點(diǎn)開(kāi)始沿橢圓軌道向B點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中,動(dòng)能先減小后增大 C.“天宮一號(hào)”沿橢圓軌道運(yùn)行的周期大于沿預(yù)定圓軌道運(yùn)行的周期 D.由題中給出的信息可以計(jì)算出地球的質(zhì)量M= 答案 D 解析 “天宮一號(hào)”在橢圓軌道的B點(diǎn)的加速度以及圓軌道B點(diǎn)
7、的加速度都是萬(wàn)有引力提供的,萬(wàn)有引力相同,故加速度是相等的,A錯(cuò)誤;“天宮一號(hào)”從A點(diǎn)開(kāi)始沿橢圓軌道向B點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中,只受到地球的引力,距離地球越來(lái)越遠(yuǎn),地球的引力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理可知,動(dòng)能越來(lái)越小,B錯(cuò)誤;橢圓軌道的半長(zhǎng)軸小于圓軌道的半徑,根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知,“天宮一號(hào)”沿橢圓軌道運(yùn)行的周期小于沿預(yù)定圓軌道運(yùn)行的周期,C錯(cuò)誤;“天宮一號(hào)”在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t,故周期為T=,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有=m(R+h),得地球的質(zhì)量M=,D正確。 19.(2019·山西呂梁高三上學(xué)期期末)下列說(shuō)法正確的是( ) A.原子的特征譜線是原子具有核式結(jié)構(gòu)的有力證據(jù) B.考古
8、專家測(cè)出某具骸骨1 g碳樣品中C的含量為活著的生物體1 g碳樣品中C含量的,已知C的半衰期為5730年,則該生物死亡時(shí)距今約11460年 C.核泄漏事故污染物能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射,其核反應(yīng)方程式為Cs→Ba+x,可以判斷x為β射線 D.核反應(yīng)堆利用石墨吸收中子控制核反應(yīng)速度 答案 BC 解析 原子的特征譜線說(shuō)明原子只能處于不連續(xù)的、分立的能級(jí)上,是原子具有分立能級(jí)的有力證據(jù),A錯(cuò)誤;考古專家發(fā)現(xiàn)某一骸骨中C的含量為活著的生物體中C的,可知經(jīng)歷了2個(gè)半衰期,C的半衰期為5730年,則確定該生物死亡時(shí)距今約11460年,B正確;根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知,x的電荷數(shù)為-1,質(zhì)量數(shù)為0
9、,可知x為電子,C正確;核反應(yīng)堆利用鎘棒吸收中子控制核反應(yīng)速度,石墨是常用的慢化劑,D錯(cuò)誤。 20.(2019·天津重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)合二模)如圖所示,在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),AB=5 cm,AD=10 cm,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T。在AD的中點(diǎn)P有一個(gè)發(fā)射正離子的裝置,能夠連續(xù)不斷地向紙面內(nèi)的各個(gè)方向均勻地發(fā)射出速率為v=1.0×105 m/s的正離子,離子的質(zhì)量m=2.0×10-12 kg,電荷量q=1.0×10-5 C,離子的重力不計(jì),不考慮離子之間的相互作用,則( ) A.從邊界BC邊飛出的離子中,BC中點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短 B.邊界AP段無(wú)
10、離子飛出 C.從CD、BC邊飛出的離子數(shù)之比為1∶2 D.若離子可從B、C兩點(diǎn)飛出,則從B點(diǎn)和C點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 答案 ACD 解析 由洛倫茲力方向可知,離子向上偏轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),發(fā)射方向與PA方向夾角較小的離子會(huì)從AP段飛出,B錯(cuò)誤;由公式R=得:R=0.1 m,畫出部分離子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖, 由于離子的速率一定,所以離子運(yùn)動(dòng)的半徑確定,在離子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角小于π的情況下,弦長(zhǎng)越短,圓心角越小,時(shí)間越短,弦長(zhǎng)相等,時(shí)間相等,所以從BC邊飛出的離子中,BC中點(diǎn)飛出的離子對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)最短,所用時(shí)間最短,離子從B、C兩點(diǎn)飛出對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)相等,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,A、D正確;由圖
11、分析可知,α∶β=1∶2,而發(fā)射速度方向在α內(nèi)的離子必從CD邊飛出,在β內(nèi)的離子必從BC邊飛出,所以從CD、BC邊飛出的離子數(shù)之比為1∶2,C正確。 21.(2019·湖南衡陽(yáng)二模)如圖所示,一根輕彈簧一端固定在O點(diǎn),另一端固定一個(gè)帶有孔的小球,小球套在固定的豎直光滑桿上,小球位于圖中的A點(diǎn)時(shí),彈簧處于原長(zhǎng)?,F(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)與A點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱的C點(diǎn)后,小球能運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)D點(diǎn),OB垂直于桿,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中,其最大加速度一定大于重力加速度g B.小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,小球的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和可能增
12、大 C.小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),重力對(duì)其做功的功率最大 D.小球在D點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能一定最大 答案 AD 解析 在B點(diǎn)時(shí),小球的加速度為g,在B、C點(diǎn)間彈簧處于壓縮狀態(tài),小球在豎直方向除受重力外還有彈簧彈力沿豎直方向向下的分量,所以小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中,其最大加速度一定大于重力加速度g,故A正確;小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,小球做加速運(yùn)動(dòng),即動(dòng)能增大,由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知,小球的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和一定減小,故B錯(cuò)誤;小球在C點(diǎn)時(shí),由于彈簧的彈力為零,所以合力為重力G,小球從C點(diǎn)往下還會(huì)加速一段,所以小球在C點(diǎn)的速度不是最大,故重力做功的功率不是最大,C錯(cuò)誤;D點(diǎn)為小球運(yùn)
13、動(dòng)的最低點(diǎn),此處小球速度為零,且重力勢(shì)能最小,由系統(tǒng)機(jī)械能守恒知小球在D點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,故D正確。 第Ⅱ卷(非選擇題,共62分) 三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分,共62分。第22~25題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第33、34題為選考題,考生根據(jù)要求作答) (一)必考題(共47分) 22.(2019·四川德陽(yáng)二診)(5分)為了驗(yàn)證矩形線框自由下落過(guò)程中上、下邊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)機(jī)械能是否守恒,使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓柱形材料做成,用刻度尺測(cè)出矩形線框上、下邊之間的距離L。某次實(shí)驗(yàn)中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間分別為Δt1和Δt2
14、。 (1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可測(cè)出下、上邊通過(guò)光電門的速度v1和v2,分別為v1=________,v2=________。 (2)如果滿足關(guān)系式____________________(請(qǐng)用測(cè)量的物理量和已知量來(lái)表示,重力加速度為g),則自由下落過(guò)程中線框的機(jī)械能守恒。 答案 (1) (2)2-2=2gL 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)中利用矩形線框的下、上邊框通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替其各自通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度,故有:v1=,同理v2=。 (2)根據(jù)機(jī)械能守恒有:mgL=mv-mv,整理得:2-2=2gL。 23.(2019·安徽宣城二模)(10分)在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提
15、供了合適的實(shí)驗(yàn)器材。 (1)甲同學(xué)按電路圖a進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn),其中R2為保護(hù)電阻,則 ①請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖b中完成電路的連接; ②根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I,畫出U-I圖線如圖c所示,可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=________ V,內(nèi)電阻r=________ Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)乙同學(xué)誤將測(cè)量電路連接成如圖d所示,其他操作正確,根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I,畫出U-I圖線如圖e所示,可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=________ V,內(nèi)電阻r=________ Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 答案 (1)①圖見(jiàn)解析?、?.8 0.60 (2)3.0 0.50 解
16、析 (1)①根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖,如圖所示。 ②根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:U=E-Ir,則由圖c可知電動(dòng)勢(shì)E=2.8 V,內(nèi)電阻r== Ω=0.60 Ω。 (2)由圖d可知R1左右兩部分并聯(lián)后與R2串聯(lián),在滑片從一端向另一端移動(dòng)的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器接入電阻先增大后減小,路端電壓先增大后減小,所以出現(xiàn)圖e所示的圖象,則由圖e可知當(dāng)電壓為2.5 V時(shí),電流為0.5 A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩部分電阻相等,總電流為I1=1 A;而當(dāng)電壓為2.4 V時(shí),電流分別對(duì)應(yīng)0.33 A和0.87 A,說(shuō)明當(dāng)電壓為2.4 V時(shí),干路電流為I2=0.33 A+0.87 A=1.2 A;根據(jù)閉合電路歐姆定
17、律可得2.5=E-r,2.4=E-1.2r,解得電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0 V,內(nèi)電阻r=0.50 Ω。 24. (2019·四川德陽(yáng)二診)(12分)如圖所示是游樂(lè)場(chǎng)的一項(xiàng)娛樂(lè)設(shè)備。一環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上,由升降機(jī)送上幾十米的高處,然后讓座艙自由落下,落到一定位置時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng),到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開(kāi)始下落的高度為H=75 m,當(dāng)落到離地面h=30 m的位置時(shí)開(kāi)始制動(dòng),座艙均勻減速。在一次娛樂(lè)中,某同學(xué)把質(zhì)量m=6 kg的書包放在自己的腿上。g取10 m/s2,不計(jì)座艙與柱子間的摩擦力及空氣阻力。 (1)求座艙制動(dòng)過(guò)程中書包對(duì)該同學(xué)腿部的壓力多大; (2)若環(huán)形座艙與同學(xué)們的
18、總質(zhì)量M=4×103 kg,求制動(dòng)過(guò)程中機(jī)器輸出的平均功率。 答案 (1)150 N (2)1.5×106 W 解析 (1)設(shè)座艙開(kāi)始制動(dòng)時(shí)的速度為v,制動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為a,書包受到腿的支持力為N,由運(yùn)動(dòng)公式可得:v2=2g(H-h(huán)),v2=2ah 根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)書包:N-mg=ma 解得N=150 N 根據(jù)牛頓第三定律,該同學(xué)腿部受到的壓力為150 N。 (2)設(shè)制動(dòng)過(guò)程中座艙所受的制動(dòng)力為F,經(jīng)歷的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)公式得:h=vt-at2; 根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)座艙:F-Mg=Ma 座艙克服制動(dòng)力做功:W=Fh 機(jī)器輸出的平均功率:P= 聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得:P
19、=1.5×106 W。 25.(2019·福建南平二模)(20分)如圖甲所示,兩根與水平面成θ=30°角的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上?,F(xiàn)將質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置,一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線的P端系在金屬桿b的中點(diǎn),另一端N通過(guò)滑輪與質(zhì)量為M的物體相連,細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好,不計(jì)一切摩擦,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體始終未與地面接觸,重力加速度g取10 m/s2。 (1)若金屬棒a固定,M=m,由靜止釋放b,求釋放瞬間金屬棒b的加速度大??; (2)若金
20、屬棒a固定,L=1 m,B=1 T,m=0.2 kg,R=1 Ω,改變物體的質(zhì)量M,使金屬棒b沿斜面向上運(yùn)動(dòng),請(qǐng)寫出金屬棒b獲得的最大速度v與物體質(zhì)量M的關(guān)系式,并在乙圖中畫出v-M圖象; (3)若撤去物體,改在繩的N端施加一大小為F=mg,方向豎直向下的恒力,將金屬棒a、b同時(shí)由靜止釋放。從靜止釋放到a剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,a產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求這個(gè)過(guò)程流過(guò)金屬棒a的電荷量。 答案 (1)2.5 m/s2 (2)v=20M-2 圖見(jiàn)解析 (3) 解析 (1)設(shè)釋放瞬間金屬棒b的加速度大小為a, 對(duì)物體M:Mg-T=Ma 對(duì)金屬棒b:T-mgsinθ=ma 解得:a==2.5
21、m/s2。 (2)當(dāng)金屬棒b速度達(dá)到最大時(shí),對(duì)物塊M有:T=Mg 對(duì)金屬棒b有:mgsinθ+BIL=T 對(duì)電路分析有:E=BLv I= 解得:v=20M-2。 v-M圖象如圖所示。 (3)對(duì)兩棒受力分析可知,在任一時(shí)刻: 對(duì)a棒:mgsinθ-F安=ma1 對(duì)b棒:F-mgsinθ-F安=ma2 解得:a1=a2 即在任一時(shí)刻兩棒的速度、加速度、位移總是大小相等、方向相反,同時(shí)達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),此時(shí)的速度最大。設(shè)此時(shí)a、b棒的速度均為v1,其動(dòng)能Eka=Ekb=mv,則 電路中的總電動(dòng)勢(shì):E1=2BLv1 電路中的總電流:I1= 對(duì)a棒:mgsinθ=BI1L
22、 解得:v1= 設(shè)從靜止釋放到a剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,a、b的位移大小均為s,則a、b的重力勢(shì)能的增量為 ΔEpa=-mgs·sinθ,ΔEpb=mgs·sinθ, N端恒力做功WF=mgs, 由功能關(guān)系可得WF=ΔEpa+ΔEpb+Eka+Ekb+2Q, 解得:s=+ 從靜止釋放到a剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,流過(guò)a棒的電荷量: q=Δt 其中:= = ΔΦ=2BLs 解得:q=。 (二)選考題(共15分。請(qǐng)考生從給出的2道題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題計(jì)分) 33.[物理——選修3-3](15分) (1)(2019·四川宜賓二診)(5分)密閉的固定
23、容器內(nèi)可視為理想氣體的氫氣溫度與外界空氣的溫度相同,現(xiàn)對(duì)該容器緩慢加熱,當(dāng)容器內(nèi)的氫氣溫度高于外界空氣的溫度時(shí),則________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.氫氣分子的平均動(dòng)能增大 B.氫氣分子的勢(shì)能增大 C.氫氣的內(nèi)能增大 D.氫氣的內(nèi)能可能不變 E.氫氣的壓強(qiáng)增大 (2)(2019·湖南常德一模)(10分)如圖所示,內(nèi)壁光滑、橫截面積不相等的圓柱形汽缸豎直放置,汽缸上、下兩部分的橫截面積分別為2S和S。在汽缸內(nèi)有A、B兩活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,兩活塞用一根長(zhǎng)為l的細(xì)輕桿連接,兩活塞導(dǎo)熱性能良好
24、,并能在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦地移動(dòng)。已知活塞A的質(zhì)量是m,活塞B的質(zhì)量是0.5m。當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)為p0、溫度為T0時(shí),兩活塞靜止于如圖所示位置。若用一豎直向下的拉力F作用在B上,使A、B一起由圖示位置開(kāi)始緩慢向下移動(dòng)0.5l的距離,又處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)整個(gè)過(guò)程中氣體溫度不變。求這時(shí): (ⅰ)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng); (ⅱ)拉力F的大小。 答案 (1)ACE (2)(ⅰ)+p0 (ⅱ)p0S+mg 解析 (1)溫度升高,則氫氣分子的平均動(dòng)能增大,A正確;理想氣體的分子勢(shì)能為零,B錯(cuò)誤;一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度升高,則氫氣的內(nèi)能增大,C正確,D錯(cuò)誤;氣體的體積不變,溫度升高,根據(jù)=
25、C可知,氫氣的壓強(qiáng)增大,E正確。 (2)(ⅰ)以兩活塞整體為研究對(duì)象,原來(lái)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1 根據(jù)平衡條件有: p1S+p0(2S)+mg+0.5mg=p1(2S)+p0S 解得:p1=p0+ 以封閉著的理想氣體為研究對(duì)象 初態(tài):p1=p0+,V1=2lS 末態(tài):V2=(2S)+S= 根據(jù)玻意耳定律,有:p1V1=p2V2, 即:(2lS)=p2 解得p2=+p0。 (ⅱ)取兩活塞整體為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件有: p2S+p0(2S)+mg+0.5mg+F=p2(2S)+p0S 解得:F=p0S+mg。 34.(2019·全國(guó)卷Ⅰ)[物理——選修3-4](15分)
26、 (1)(5分)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=時(shí)刻,該波的波形圖如圖a所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖b表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象與圖b相同 B.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大 C.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大 D.平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖b所示 E.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大 (2)(10分)如圖,一艘帆船靜止在湖面上,帆船的豎直桅桿頂端高出水面3
27、m。距水面4 m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束,從水面出射后恰好照射到桅桿頂端,該出射光束與豎直方向的夾角為53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率為。 (ⅰ)求桅桿到P點(diǎn)的水平距離; (ⅱ)船向左行駛一段距離后停止,調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向,當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí),從水面射出后仍照射在桅桿頂端,求船行駛的距離。 答案 (1)CDE (2)(ⅰ)7 m (ⅱ)5.5 m 解析 (1)t=時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置,向上振動(dòng),對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象與圖b不符,A錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示(圖a的波形圖左移半個(gè)波長(zhǎng)即可得到),質(zhì)點(diǎn)P在波谷,Q在平衡位置,質(zhì)點(diǎn)Q的速率比P的大,P的加速
28、度大小比Q的大,質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離為振幅,質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置,與其平衡位置的距離為0,故B 錯(cuò)誤,C、E正確;t=時(shí)刻,坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向下振動(dòng),對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象與圖b吻合,D正確。 (2)(ⅰ)設(shè)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1,到P點(diǎn)的水平距離為x2;桅桿高度為h1,P點(diǎn)處水深為h2;激光束在水中與豎直方向的夾角為θ。由幾何關(guān)系有 =tan53°① =tanθ② 由折射定律有 sin53°=nsinθ③ 設(shè)桅桿到P點(diǎn)的水平距離為x,則 x=x1+x2④ 聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得 x=7 m⑤ (ⅱ)設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為45°時(shí),從水面出射的方向與豎直方向夾角為i′,由折射定律有 sini′=nsin45°⑥ 設(shè)船向左行駛的距離為x′,此時(shí)激光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1′,到P點(diǎn)的水平距離為x2′,則 x1′+x2′=x′+x⑦ =tani′⑧ =tan45°⑨ 聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入題給數(shù)據(jù)得 x′=(6-3) m≈5.5 m。⑩ 14
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