2023年河北省唐山市高考物理一模試卷

第21頁〔共21頁〕2023年河北省唐山市高考物理一模試卷一、選擇題：此題共8小題，每題6分，在每題給出的四個選項(xiàng)中，第14~17題只有一項(xiàng)符合題目要求，18~21題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不選的得0分。1．〔3分〕a、b兩物體同時從同一地點(diǎn)開始做勻變速直線運(yùn)動，二者運(yùn)動的v﹣t圖象如下圖，以下說法正確的是〔〕A．a(chǎn)、b兩物體運(yùn)動方向相反B．a(chǎn)物體的加速度小于b物體的加速度C．t=1s時兩物體的間距等于t=3s時兩物體的間距D．t=3s時，a、b兩物體相遇2．〔3分〕光滑斜面上固定著一根剛性圓弧形細(xì)桿，小球通過輕繩與細(xì)桿相連，此時輕繩處于水平方向，球心恰位于圓弧形細(xì)桿的圓心，如下圖，將懸點(diǎn)A緩慢沿桿向上移動，直到輕繩處于豎直方向，在這個過程中，輕繩的拉力〔〕A．逐漸增大 B．大小不變 C．先增大后減小 D．先減小后增大3．〔3分〕一含有理想變壓器的電路如下圖，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=2，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別是4Ω、2Ω和3Ω，U為有效值恒定的正弦交流電壓源．當(dāng)開關(guān)S斷開時，理想電流表的示數(shù)為I．當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為〔〕A．I B．I C．I D．2I4．〔3分〕火星的半徑約為3.4×103km，外表重力加速度約為3.7m/s2．假設(shè)發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道為距離火星外表600km的圓周，該衛(wèi)星環(huán)繞火星飛行的線速度約為〔〕A．1.0×102m/s B．1.5×102m/s C．3.3×103m/s D．3.8×103m/s5．〔3分〕如下圖，勻強(qiáng)電場中的A、B、C、D點(diǎn)構(gòu)成一位于紙面內(nèi)平行四邊形，電場強(qiáng)度的方向與紙面平行，A、B兩點(diǎn)的電勢分別為φA=12V、φB=6V，那么C、D兩點(diǎn)的電勢可能分別為〔〕A．9V、18V B．9V、15V C．0V、6V D．6V、0V6．〔3分〕利用如下圖的電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，其中電極K由金屬鉀制成，其逸出功為2.25eV．用某一頻率的光照射時，逸出光電子的最大初動能為1.50eV，電流表的示數(shù)為I．普朗克常數(shù)約為6.6×10﹣34Js，以下說法正確的是〔〕A．金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率約為5.5×1014HzB．假設(shè)入射光頻率加倍，光電子的最大初動能變?yōu)?.00eVC．假設(shè)入射光頻率加倍，電流表的示數(shù)變?yōu)?ID．假設(shè)入射光頻率加倍，遏止電壓的大小將變?yōu)?.25V7．〔3分〕如下圖，豎直平面內(nèi)有A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)的水平距離和豎直距離均為H，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m的帶點(diǎn)小球從A點(diǎn)以水平速度v0拋出，經(jīng)一段時間豎直向下通過B點(diǎn)，重力加速度為g，小球在由A到B的運(yùn)動過程中，以下說法正確的是〔〕A．小球帶負(fù)電B．速度先增大后減小C．機(jī)械能一直減小D．任意一小段時間內(nèi)，電勢能的增加量總等于重力勢能的減少量8．〔3分〕如下圖，在水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌左端接一定值電阻R，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，整個裝置處干豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)給導(dǎo)體棒一向右的初速度，不考慮導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻，以下圖線中，導(dǎo)體棒速度隨時間的變化和通過電阻R的電量隨導(dǎo)體棒位移的變化描述正確的是〔〕A． B． C． D．三、非選擇題9．氣墊導(dǎo)軌是一種實(shí)驗(yàn)輔助儀器，利用它可以非常精確地完成多個高中物理實(shí)驗(yàn)，滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動時，可認(rèn)為不受摩擦阻力，現(xiàn)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．〔1〕對導(dǎo)軌進(jìn)行調(diào)節(jié)平衡，使氣墊導(dǎo)軌和光電門都正常工作，在導(dǎo)軌上只放置滑塊a．調(diào)整調(diào)節(jié)旋鈕，輕推滑塊，觀察滑塊通過兩光電門的時間，當(dāng)時，說明導(dǎo)軌已經(jīng)水平．〔2〕使用天平測得滑塊a、b質(zhì)量分別為ma、mb，然后按如下圖方式放在氣墊導(dǎo)軌上．使滑塊a獲得向右的速度，滑塊a通過光電門1后與靜止的滑塊b碰撞并粘在一起，遮光條通過光電門1、2的時間分別為t1、t2，那么上述物理量間如果滿足關(guān)系式，那么證明碰撞過程中兩滑塊的總動量守恒．10．為測量一未知電源的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖電路，電路中所用到的器材規(guī)格如下：待測電源：電動勢約為4～6V，內(nèi)阻約為幾十歐姆；定值電阻：R0=10Ω：定值電阻：R2=3kΩ；電阻箱R1：0～9999Ω；電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻Rv=3kΩ；電鍵、導(dǎo)線假設(shè)干〔1〕閉合電鍵后，將電阻箱的阻值由零開始逐漸增大，記錄假設(shè)干組電阻箱R1和電壓表的讀數(shù)；〔2〕第一次該同學(xué)將得到的數(shù)據(jù)在U﹣R1坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖甲所示曲線，曲線與縱軸的截距為b1=0.8，虛數(shù)U=2.4為圖中曲線的漸近線，由圖可得電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω；〔3〕第二次該同學(xué)將得到的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖乙所示直線，直線與縱軸的截距為b2=0.4，斜率k=8.4，由圖可得電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω；〔4〕將兩次數(shù)據(jù)處理方式進(jìn)行比照，誤差較小的應(yīng)為第次〔填“一〞或“二〞〕．11．如下圖，足夠長的傾角θ=37°的斜面與水平地面在P點(diǎn)平滑連接，通過輕繩連接的A、B兩物體靜置于水平地面上，質(zhì)量分別為m1=2kg，m2=4kg，此時輕繩處于水平且無拉力，物體A與接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.5，物體B與接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ2=0.75，對物體B施加水平恒力F=76N，使兩物體一起向右加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t=2s物體B到達(dá)斜面底端P點(diǎn)，此時撤去恒力F，假設(shè)兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．〔1〕兩物體加速時輕繩上的張力T；〔2〕物體A進(jìn)入斜面后，兩物體恰好不相撞，求輕繩的長度L．12．如下圖，平面直角坐標(biāo)系xOy中，平行板電容器位于y軸左側(cè)，其中線O1O與x軸重合，y軸右側(cè)存在一與y軸相切的圓形磁場區(qū)域，圓心O2在x軸上，PQ為與x軸垂直的直徑的兩個端點(diǎn)，磁場方向垂直紙面向外，電容器兩板長為L，兩板間距為d，下板接地，上板的電勢隨時間變化的關(guān)系如下圖，磁場區(qū)域的半徑為d．從t=0時刻開始，大量的電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子從Q1以速度v0沿x軸方向持續(xù)射入電場，粒子在電場中的運(yùn)動時間與電場的變化周期相等，發(fā)現(xiàn)t=0時刻射入的粒子恰由下板邊緣飛出，通過磁場后由P點(diǎn)離開，求：〔1〕U0的值；〔2〕磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的值；〔3〕將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)椋埓_定在磁場中運(yùn)動時間最長的粒子進(jìn)入磁場時位置的橫坐標(biāo)．【物理-選修3-3】13．〔3分〕以下說法中正確的是〔〕A．懸浮在水中的花瓣顆粒的布朗運(yùn)動反響了花粉分子的無規(guī)那么熱運(yùn)動B．在軌道上運(yùn)行的航天器內(nèi)小水滴呈球形是水的外表張力作用的結(jié)果C．封閉容器中氣體壓強(qiáng)是由于氣體受到重力而產(chǎn)生的，所以做自由落體運(yùn)動的容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為零D．油膜法測分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，將油膜的厚度作為分子的直徑E．密閉、絕熱的氣缸中的理想氣體對外做功時，其溫度一定會降低14．〔3分〕如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置．玻璃管的下部封有長ll=25.0cm的空氣柱，中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm．大氣壓強(qiáng)為P0=75.0cmHg．現(xiàn)將一活塞〔圖中未畫出〕從玻璃管開口處緩緩?fù)峦?，使管下部空氣柱長度變?yōu)閘'1=20.0cm．假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離．【物理-選修3-4】15．如下圖為一列向左傳播的橫波的圖象，圖中實(shí)線表示t時刻的波形，虛線表示又經(jīng)△t=0.2s時刻的波形，波長為2m，以下說法正確的是〔〕A．波的周期的最大值為2sB．波的周期的最大值為sC．波的速度的最小值為9m/sD．這列波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象E．這列波遇到直徑r=1m的障礙物會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象16．如下圖，內(nèi)徑為R、外徑為R′=R的環(huán)狀玻璃磚的圓心為O，折射率為n=．一束平行于對稱軸O′O的光線由A點(diǎn)進(jìn)入玻璃管，到達(dá)B點(diǎn)〔為標(biāo)出〕剛好發(fā)生全反射．求：〔1〕玻璃管的臨界角〔2〕A點(diǎn)處光線的入射角和折射角．2023年河北省唐山市高考物理一模試卷參考答案與試題解析一、選擇題：此題共8小題，每題6分，在每題給出的四個選項(xiàng)中，第14~17題只有一項(xiàng)符合題目要求，18~21題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不選的得0分。1．〔3分〕a、b兩物體同時從同一地點(diǎn)開始做勻變速直線運(yùn)動，二者運(yùn)動的v﹣t圖象如下圖，以下說法正確的是〔〕A．a(chǎn)、b兩物體運(yùn)動方向相反B．a(chǎn)物體的加速度小于b物體的加速度C．t=1s時兩物體的間距等于t=3s時兩物體的間距D．t=3s時，a、b兩物體相遇【分析】速度時間圖線速度的正負(fù)值表示速度的方向，圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸圍成的面積表示位移．【解答】解：A、由圖象可知，ab兩物體的速度都為正值，速度方向相同．故A錯誤．B、圖象的斜率表示加速度，由圖可知，a的斜率為，b的斜率為，所以a物體的加速度比b物體的加速度大．故B錯誤．CD、t=1s時，兩物體的間距為m=2.25mt=3s時兩物體的位移為m=2.25m，故兩者物體間距相等，故C正確，D錯誤應(yīng)選：C【點(diǎn)評】解決此題的關(guān)鍵知道速度時間圖線的物理意義，知道圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知道速度的正負(fù)表示運(yùn)動的方向．2．〔3分〕光滑斜面上固定著一根剛性圓弧形細(xì)桿，小球通過輕繩與細(xì)桿相連，此時輕繩處于水平方向，球心恰位于圓弧形細(xì)桿的圓心，如下圖，將懸點(diǎn)A緩慢沿桿向上移動，直到輕繩處于豎直方向，在這個過程中，輕繩的拉力〔〕A．逐漸增大 B．大小不變 C．先增大后減小 D．先減小后增大【分析】以結(jié)點(diǎn)O為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖，由平衡條件分析F大小的變化【解答】解：以小球?yàn)檠芯繉ο螅治鍪芰η闆r：重力G、斜面的支持力N和繩子A的拉力T，如圖：由平衡條件得知，F(xiàn)和T的合力與G大小相等、方向相反，當(dāng)將A點(diǎn)向上緩慢移動，使AO繩繞O點(diǎn)瞬時針轉(zhuǎn)動的過程中，作出三個位置力的合成圖，由圖看出，T先變小后變大．故D正確，ABC錯誤．應(yīng)選：D【點(diǎn)評】此題是動態(tài)分析問題，運(yùn)用圖解法，形象直觀，比擬簡捷．也可以運(yùn)用函數(shù)法研究．3．〔3分〕一含有理想變壓器的電路如下圖，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=2，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別是4Ω、2Ω和3Ω，U為有效值恒定的正弦交流電壓源．當(dāng)開關(guān)S斷開時，理想電流表的示數(shù)為I．當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為〔〕A．I B．I C．I D．2I【分析】變壓器輸入電壓為U與電阻R1兩端電壓的差值；再根據(jù)電流之比等于匝數(shù)的反比可求得輸出電流；根據(jù)電壓之比等于匝數(shù)之比對兩種情況列式，聯(lián)立可求得U與I的關(guān)系；那么可求得電流表的示數(shù)．【解答】解：根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，得副線圈電流副線圈兩端的電壓根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得原線圈兩端的電壓為電阻兩端的電壓在原線圈回路中S閉合時，電流表示數(shù)為I′，副線圈中電流2I′副線圈兩端的電壓原線圈兩端的電壓電阻兩端的電壓=4I′在原線圈回路U=4I′+8I′=24I解得：I′=2I，故D正確，ABC錯誤；應(yīng)選：D【點(diǎn)評】此題考查理想變壓器原理及應(yīng)用，要注意明確電路結(jié)構(gòu)，知道開關(guān)通斷時電路的連接方式；同時注意明確輸入電壓與總電壓之間的關(guān)系．4．〔3分〕火星的半徑約為3.4×103km，外表重力加速度約為3.7m/s2．假設(shè)發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道為距離火星外表600km的圓周，該衛(wèi)星環(huán)繞火星飛行的線速度約為〔〕A．1.0×102m/s B．1.5×102m/s C．3.3×103m/s D．3.8×103m/s【分析】在火星的外表萬有引力提供外表的重力加速度，衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動時，由萬有引力提供向心力，列式求解衛(wèi)星運(yùn)行的速度即可．【解答】解：在火星外表，不考慮火星的自轉(zhuǎn)時，物體的重力等于火星對物體的萬有引力，有：G=mg0解得火星的質(zhì)量：M=衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動時，由萬有引力提供向心力，那么有：G=m衛(wèi)聯(lián)立解得：v==≈3.3×103m/s故C正確，ABD錯誤應(yīng)選：C【點(diǎn)評】此題的關(guān)鍵要掌握衛(wèi)星類型的兩個根本思路：重力等于萬有引力、萬有引力等于向心力，要靈活選擇向心力公式．5．〔3分〕如下圖，勻強(qiáng)電場中的A、B、C、D點(diǎn)構(gòu)成一位于紙面內(nèi)平行四邊形，電場強(qiáng)度的方向與紙面平行，A、B兩點(diǎn)的電勢分別為φA=12V、φB=6V，那么C、D兩點(diǎn)的電勢可能分別為〔〕A．9V、18V B．9V、15V C．0V、6V D．6V、0V【分析】根據(jù)公U=Ed，可以得到勻強(qiáng)電場中沿著任意方向每前進(jìn)相同的距離，電勢變化相等．那么可知，AB和DC間的電勢差是相等的，那么可以列式求解．【解答】解：勻強(qiáng)電場中，任意方向每前進(jìn)相同的距離電勢變化相等，故：φD﹣φC=φA﹣φB=12V﹣6V=6V．A、18V﹣9V=9V．故A錯誤；B、15V﹣9V=6V．故B是可能的；C、6V﹣0V=6V．故C是可能的；D、0V﹣6V=﹣6V．故D錯誤．應(yīng)選：BC【點(diǎn)評】此題關(guān)鍵記住沿著任意方向每前進(jìn)相同的距離，電勢變化相等；記住公式φA﹣φB=φD﹣φC6．〔3分〕利用如下圖的電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，其中電極K由金屬鉀制成，其逸出功為2.25eV．用某一頻率的光照射時，逸出光電子的最大初動能為1.50eV，電流表的示數(shù)為I．普朗克常數(shù)約為6.6×10﹣34Js，以下說法正確的是〔〕A．金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率約為5.5×1014HzB．假設(shè)入射光頻率加倍，光電子的最大初動能變?yōu)?.00eVC．假設(shè)入射光頻率加倍，電流表的示數(shù)變?yōu)?ID．假設(shè)入射光頻率加倍，遏止電壓的大小將變?yōu)?.25V【分析】根據(jù)hv0=W0求解極限頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能，通過動能定理求出反向電壓的大小．【解答】解：A、根據(jù)hv0=W0得：金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率v==5.5×1014Hz，故A正確；B、由光電效應(yīng)方程Ek=hν﹣W0可知，入射光頻率加倍，光電子的最大初動能大于原來的兩倍，即大于3.00eV，故B錯誤；C、入射光頻率加倍后，光電流增大，但是不是2倍的關(guān)系，故C錯誤；D、頻率加倍前，入射光的能量hv=Ek+W0=3.75eV，頻率加倍后，入射光能量為2hv=7.5eV，最大初動能為Ek′=2hv﹣W0=5.25eV，根據(jù)Ue=Ek′可知，遏止電壓的大小為U=5.25V，故D正確．應(yīng)選：AD【點(diǎn)評】解決此題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，結(jié)合動能定理進(jìn)行求解，明確入射光頻率加倍，入射光能量加倍，但是逸出功不變，最大初動能沒有加倍．7．〔3分〕如下圖，豎直平面內(nèi)有A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)的水平距離和豎直距離均為H，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m的帶點(diǎn)小球從A點(diǎn)以水平速度v0拋出，經(jīng)一段時間豎直向下通過B點(diǎn)，重力加速度為g，小球在由A到B的運(yùn)動過程中，以下說法正確的是〔〕A．小球帶負(fù)電B．速度先增大后減小C．機(jī)械能一直減小D．任意一小段時間內(nèi)，電勢能的增加量總等于重力勢能的減少量【分析】將小球的運(yùn)動分解為水平和豎直方向，水平方向勻減速運(yùn)動，判斷電場力方向，再根據(jù)電場力與電場方向關(guān)系判斷電性；根據(jù)合力的方向與速度方向的關(guān)系判斷小球的速率變化．根據(jù)功能關(guān)系除重力以外的其他力做正功，機(jī)械能增加，其他力做負(fù)功，機(jī)械能減??；小球運(yùn)動過程中，重力勢能、動能和電勢能之和不變，總能量守恒．【解答】解：A、小球在B點(diǎn)的速度豎直向下，水平方向勻減速運(yùn)動，豎直方向自由落體運(yùn)動，可知電場力方向水平向左，與電場方向相反，說明小球帶負(fù)電，故A正確；B、小球受豎直向下的重力和水平向左的電場力，即合力方向朝左下方，與初速度成鈍角，所以開始減速，然后成銳角，可知合力先做負(fù)功然后做正功，那么速度先減小后增大，故B錯誤；C、因?yàn)殡妶隽ψ鲐?fù)功，電勢能增加，機(jī)械能減小，故C正確；D、任意一小段時間，小球的動能、電勢能和重力勢能之和保持不變，總能量守恒，所以電勢能的增加量不等于重力勢能的減少量，故D錯誤；應(yīng)選：AC【點(diǎn)評】此題考查帶電粒子在電場和重力場中的運(yùn)動分析問題，要求注意應(yīng)用運(yùn)動如何分解，明確分運(yùn)動的等時性，并要掌握運(yùn)動學(xué)公式，牛頓第二定律，動能定理，及能量守恒定律的應(yīng)用，同時注意理解電場力做功與電勢能變化關(guān)系．8．〔3分〕如下圖，在水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌左端接一定值電阻R，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，整個裝置處干豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)給導(dǎo)體棒一向右的初速度，不考慮導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻，以下圖線中，導(dǎo)體棒速度隨時間的變化和通過電阻R的電量隨導(dǎo)體棒位移的變化描述正確的是〔〕A． B． C． D．【分析】導(dǎo)體棒一向右的初速度，導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到向左的安培力，導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動，隨著速度的減小，安培力減小，加速度減小，v﹣t圖象的斜率絕對值減?。鶕?jù)q=分析電量與位移的關(guān)系．【解答】解：AB、導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到向左的安培力，導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動，隨著速度的減小，感應(yīng)電流減小，導(dǎo)體棒所受的安培力減小，那么加速度減小，v﹣t圖象的斜率絕對值減小，v﹣t圖象是曲線．故A錯誤，B正確．CD、通過電阻R的電量q==，那么知q﹣x圖象是過原點(diǎn)的傾斜的直線，故C、D錯誤．應(yīng)選：B【點(diǎn)評】此題首先要根據(jù)導(dǎo)體棒所受的安培力的變化，分析加速度的變化，判斷出v﹣t圖象的形狀．通過經(jīng)驗(yàn)公式q=分析電量與位移的關(guān)系．三、非選擇題9．氣墊導(dǎo)軌是一種實(shí)驗(yàn)輔助儀器，利用它可以非常精確地完成多個高中物理實(shí)驗(yàn)，滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動時，可認(rèn)為不受摩擦阻力，現(xiàn)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．〔1〕對導(dǎo)軌進(jìn)行調(diào)節(jié)平衡，使氣墊導(dǎo)軌和光電門都正常工作，在導(dǎo)軌上只放置滑塊a．調(diào)整調(diào)節(jié)旋鈕，輕推滑塊，觀察滑塊通過兩光電門的時間，當(dāng)滑塊a通過兩個光電門所用時間相等時，說明導(dǎo)軌已經(jīng)水平．〔2〕使用天平測得滑塊a、b質(zhì)量分別為ma、mb，然后按如下圖方式放在氣墊導(dǎo)軌上．使滑塊a獲得向右的速度，滑塊a通過光電門1后與靜止的滑塊b碰撞并粘在一起，遮光條通過光電門1、2的時間分別為t1、t2，那么上述物理量間如果滿足關(guān)系式，那么證明碰撞過程中兩滑塊的總動量守恒．【分析】〔1〕明確勻速運(yùn)動的性質(zhì)，知道滑塊運(yùn)動的速度保持不變，從而確定判斷導(dǎo)軌水平的方法；〔2〕根據(jù)動量守恒定律可明確表達(dá)式，再根據(jù)光電門確定對應(yīng)的速度，從而確定應(yīng)證明的表達(dá)式．【解答】解：〔1〕如果導(dǎo)軌水平滑塊a將在上面做勻速運(yùn)動，因此通過兩個光電門所用的時間相等；〔2〕根據(jù)動量守恒定律可知，mav1=〔ma+mb〕v2根據(jù)速度公式可知v1=；v2=；代入上式可得應(yīng)滿足的公式為：故答案為：〔1〕滑塊a通過兩個光電門所用時間相等；〔2〕【點(diǎn)評】此題考查驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道滑塊在導(dǎo)軌上可以認(rèn)為不受阻力，碰撞過程動量守恒，同時掌握根據(jù)光電門研究滑塊運(yùn)動性質(zhì)的方法．10．為測量一未知電源的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖電路，電路中所用到的器材規(guī)格如下：待測電源：電動勢約為4～6V，內(nèi)阻約為幾十歐姆；定值電阻：R0=10Ω：定值電阻：R2=3kΩ；電阻箱R1：0～9999Ω；電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻Rv=3kΩ；電鍵、導(dǎo)線假設(shè)干〔1〕閉合電鍵后，將電阻箱的阻值由零開始逐漸增大，記錄假設(shè)干組電阻箱R1和電壓表的讀數(shù)；〔2〕第一次該同學(xué)將得到的數(shù)據(jù)在U﹣R1坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖甲所示曲線，曲線與縱軸的截距為b1=0.8，虛數(shù)U=2.4為圖中曲線的漸近線，由圖可得電動勢E=4.8V，內(nèi)阻r=20Ω；〔3〕第二次該同學(xué)將得到的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖乙所示直線，直線與縱軸的截距為b2=0.4，斜率k=8.4，由圖可得電動勢E=5.0V，內(nèi)阻r=21Ω；〔4〕將兩次數(shù)據(jù)處理方式進(jìn)行比照，誤差較小的應(yīng)為第二次〔填“一〞或“二〞〕．【分析】〔2〕根據(jù)閉合電路歐姆定律以及圖象的性質(zhì)進(jìn)行分析，從而明確電動勢和內(nèi)電阻；〔3〕根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，得出的關(guān)系，再結(jié)合圖象性質(zhì)進(jìn)行分析，從而求出電動勢和內(nèi)電阻；〔4〕在數(shù)據(jù)處理中利用直線更容易找出對應(yīng)的關(guān)系，從而誤差較?。窘獯稹拷猓骸?〕根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)外電阻變大時，路端電壓無限接近電動勢，那么可知，電動勢E=〔RV+R2〕==4.8V；當(dāng)外電阻為零時，路端電壓U'==1.6V，那么由閉合電路歐姆定律可知：r===20Ω；〔3〕因路端電壓U'==2U；那么由閉合電路歐姆定律可知，2U=〔R1+R0〕；變形可得：=2×+×由圖象規(guī)律可知，=0.4；=8.4解得；E=5.0V，r=21Ω；〔4〕由于第一次實(shí)驗(yàn)中圖象為曲線，只能利用漸近線和與縱軸的交點(diǎn)，第二次為直線，斜率及截距容易找到，能更有效的利用更多的數(shù)據(jù)，因此第二次誤差較??；故答案為：〔2〕4.8；20〔3〕5.0，21〔4〕二【點(diǎn)評】此題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的方法，要注意明確電表改裝原理，同時注意測量電動勢和內(nèi)電阻的方法較多，要注意能準(zhǔn)確利用閉合電路歐姆定律分析掌握．11．如下圖，足夠長的傾角θ=37°的斜面與水平地面在P點(diǎn)平滑連接，通過輕繩連接的A、B兩物體靜置于水平地面上，質(zhì)量分別為m1=2kg，m2=4kg，此時輕繩處于水平且無拉力，物體A與接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.5，物體B與接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ2=0.75，對物體B施加水平恒力F=76N，使兩物體一起向右加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t=2s物體B到達(dá)斜面底端P點(diǎn)，此時撤去恒力F，假設(shè)兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．〔1〕兩物體加速時輕繩上的張力T；〔2〕物體A進(jìn)入斜面后，兩物體恰好不相撞，求輕繩的長度L．【分析】〔1〕兩物體加速時，以整體為研究對象，由牛頓第二定律求出加速度，再對A物體，由牛頓第二定律求輕繩上的張力T；〔2〕利用牛頓第二定律求得B在斜面上的加速度，求得A在水平面上和斜面上的加速度，根據(jù)運(yùn)動學(xué)求得B在斜面上的位移，利用運(yùn)動學(xué)公式求得B在斜面上的位移剛好等于B的位移即可求得繩子的長度；【解答】解：〔1〕兩物體加速時對整體研究有：F﹣μ1m1g﹣μ2m2g=〔m1+m2〕a對A物體有：T﹣μ1m1g=m1a兩式聯(lián)立可得：T=22N，a=6m/s2〔2〕物體B到達(dá)斜面底端的速度為：v=at=12m/s物體B到到斜面后，做減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可知：物體B在斜面上上滑的位移為：設(shè)AB間的繩長為L，那么A在水平面上的加速度為：，到達(dá)斜面底端的速度為v′，那么有：v′2﹣v2=2a′LA在斜面上的加速度為：，在斜面上運(yùn)動的有運(yùn)動學(xué)公式可知：x=聯(lián)立解得：L=2.4m答：〔1〕兩物體加速時輕繩上的張力T為22N；〔2〕物體A進(jìn)入斜面后，兩物體恰好不相撞，輕繩的長度L為2.4m．【點(diǎn)評】此題主要考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式，關(guān)鍵是抓住B物體滑到斜面上減速運(yùn)動到零后靜止，A在斜面上的位移最大等于B在斜面上的位移即可12．如下圖，平面直角坐標(biāo)系xOy中，平行板電容器位于y軸左側(cè)，其中線O1O與x軸重合，y軸右側(cè)存在一與y軸相切的圓形磁場區(qū)域，圓心O2在x軸上，PQ為與x軸垂直的直徑的兩個端點(diǎn)，磁場方向垂直紙面向外，電容器兩板長為L，兩板間距為d，下板接地，上板的電勢隨時間變化的關(guān)系如下圖，磁場區(qū)域的半徑為d．從t=0時刻開始，大量的電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子從Q1以速度v0沿x軸方向持續(xù)射入電場，粒子在電場中的運(yùn)動時間與電場的變化周期相等，發(fā)現(xiàn)t=0時刻射入的粒子恰由下板邊緣飛出，通過磁場后由P點(diǎn)離開，求：〔1〕U0的值；〔2〕磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的值；〔3〕將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?，請確定在磁場中運(yùn)動時間最長的粒子進(jìn)入磁場時位置的橫坐標(biāo)．【分析】〔1〕由于粒子在電場中的運(yùn)動時間與電場的變化周期相等，所以粒子y方向先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動，加速度大小相同，所用時間相同，粒子離開電場時粒子恰好從下邊水平緣射出進(jìn)入磁場，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式就能求出加速電壓．〔2〕畫出粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡，由幾何關(guān)系求出粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑，由洛侖茲力提供向心力，求得磁感應(yīng)強(qiáng)度B0．〔3〕磁感應(yīng)強(qiáng)度減半后，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，要使粒子在磁場中的時間最長，那么軌跡弧所對的弦長應(yīng)對應(yīng)圓形磁場的直徑．畫出軌跡，由幾何關(guān)系就能求出入射點(diǎn)的位置坐標(biāo)．【解答】解：〔1〕設(shè)電場周期為T，粒子在電場中的運(yùn)動時間與電場的變化周期相等，由題意可知：t=0時刻射入電場的粒子在電場中沿x方向做勻速運(yùn)動，所以y方向先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動，加速度大小相同，所用時間相同，粒子離開電場時有：vy=a﹣a=0粒子恰好從下邊水平緣射出，那么沿y方向的位移為：=a〔〕2+a〔〕2T=由牛頓第二定律得：qE=maU0=Ed解得：U0=〔2〕粒子自A點(diǎn)水平進(jìn)入進(jìn)入磁場，r為粒子的軌道半徑，O3為圓心，在磁場中運(yùn)動的軌跡如圖，由O2P=O2A=R，O3P=O3A=r，O3A∥O2P可知?O3AO2P為菱形．所以有r=R=在磁場中，洛倫茲力作為向心力，由牛頓第二定律得：qv0B0=m所以：B0=〔3〕當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)椋砜傻昧Ｗ釉诖艌鲋凶鰟蛩賵A周運(yùn)動的半徑變?yōu)閞′=2r=，要使水平進(jìn)入的粒子運(yùn)動時間最長，那么必使粒子在圓形磁場區(qū)域軌跡弧長最長，弦長也最長﹣﹣即為圓形區(qū)域的直徑，軌跡如下圖，由幾何關(guān)系知道進(jìn)入磁場的B點(diǎn)的位置坐標(biāo)為：xB=R﹣Rsin60°=yB=﹣Rcos60°=進(jìn)入磁場的位置坐標(biāo)為〔，〕答：〔1〕U0的值為．〔2〕磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的值是．〔3〕將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?，在磁場中運(yùn)動時間最長的粒子進(jìn)入磁場時位置的橫坐標(biāo)是〔，〕．【點(diǎn)評】此題的靚點(diǎn)有兩個：①粒子先在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動，后做勻減速直線運(yùn)動，由于加速大小相等而方向相反，那么離開電場的速度沿水平方向．②磁場減半時，半徑加倍，要使粒子在磁場中的運(yùn)動時間最長，那么軌跡弧所對的弦長應(yīng)為磁場圓的直徑，由幾何關(guān)系就能求出入射點(diǎn)的坐標(biāo)．【物理-選修3-3】13．〔3分〕以下說法中正確的是〔〕A．懸浮在水中的花瓣顆粒的布朗運(yùn)動反響了花粉分子的無規(guī)那么熱運(yùn)動B．在軌道上運(yùn)行的航天器內(nèi)小水滴呈球形是水的外表張力作用的結(jié)果C．封閉容器中氣體壓強(qiáng)是由于氣體受到重力而產(chǎn)生的，所以做自由落體運(yùn)動的容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為零D．油膜法測分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，將油膜的厚度作為分子的直徑E．密閉、絕熱的氣缸中的理想氣體對外做功時，其溫度一定會降低【分析】布朗運(yùn)動反響了液體分子的無規(guī)那么熱運(yùn)動；水滴呈球形是水的外表張力；氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生：大量做無規(guī)那么熱運(yùn)動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng)；明確“用油膜法估測分子的大小〞的實(shí)驗(yàn)原理；依據(jù)熱力學(xué)第一定律，即可求解．【解答】解：A、懸浮在水中的花瓣顆粒的布朗運(yùn)動反響了液體分子的無規(guī)那么熱運(yùn)動，與花粉分子無關(guān)，故A錯誤；B、在軌道上運(yùn)行的航天器內(nèi)小水滴呈球形，是水的外表張力作用的結(jié)果，故B正確；C、氣體壓強(qiáng)是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，與重力無關(guān)，完全失重時氣壓不變，故C錯誤；D、油酸以單分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，從而由油酸的體積與油膜的面積相除求出油膜的厚度，故D正確；E、根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，密閉、絕熱的氣缸中理想氣體對外做功時，溫度一定降低，故E正確；應(yīng)選：BDE．【點(diǎn)評】考查布朗運(yùn)動的作用，知道液體外表張力的概念，理解氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生原理，掌握熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，注意“用油膜法估測分子的大小〞的實(shí)驗(yàn)原理．14．〔3分〕如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置．玻璃管的下部封有長ll=25.0cm的空氣柱，中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm．大氣壓強(qiáng)為P0=75.0cmHg．現(xiàn)將一活塞〔圖中未畫出〕從玻璃管開口處緩緩?fù)峦疲构芟虏靠諝庵L度變?yōu)閘'1=20.0cm．假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離．【分析】設(shè)活塞下推距離為△l，分別求解出上、下兩端封閉氣體下推前的壓強(qiáng)和長度，在表示出下推后的壓強(qiáng)和長度，對兩端封閉氣體分別運(yùn)