文档内容
高三 物理A 答案解析
✍ 变试题原题答案
【原卷 1 题】 【正确答案】A
【试题解析】
【原卷 2 题】 【正确答案】D
【试题解析】
【原卷 3 题】 【正确答案】A
【试题解析】
【原卷 4 题】 【正确答案】D
【试题解析】
【原卷 5 题】 【正确答案】B
【试题解析】
26/46【原卷 6 题】 【正确答案】C
【试题解析】
【原卷 7 题】 【正确答案】D
【试题解析】
【原卷 8 题】 【正确答案】BCD
27/46【试题解析】
【原卷 9 题】 【正确答案】AD
【试题解析】
【原卷 10 题】 【正确答案】ABC
【试题解析】
【原卷 11 题】 【正确答案】
【试题解析】
28/46【原卷 12 题】 【正确答案】
【试题解析】
【原卷 13 题】 【正确答案】
【试题解析】
【原卷 14 题】 【正确答案】
【试题解析】
29/46【原卷 15 题】 【正确答案】
【试题解析】
30/46精准训练答案
故选B。
✍ 变试题答案
2-1【基础】 【正确答案】C
1-1【基础】 【正确答案】A
【试题解析】【详解】A.只有光子能量等于某较高能
【试题解析】【详解】ABC.做匀加速直线运动的物 级与n=3能级能量差的光子,才可能被原子吸收使
体,相同时间内的位移逐渐增大,即随着刻度尺的下 原子跃迁到较高能级,故A错误;
落,每隔0.02s的位移逐渐增大,可知反应时间尺的 B.氢原子跃迁到较高能级时一定吸收能量,故B错
刻度疏密不均匀,反应时间尺的刻度B处较疏,A处 误;
较密,故A正确,BC错误; C.氢原子向低能级跃迁时可以释放三种频率的光
D.反应时间为零指的是甲刚释放刻度尺,乙就夹 子,故C正确;
住,刻度尺并未下落,故反应时间尺的“0”刻度位于 D.氢原子由n=3能级跃迁到基态时释放的光子频率
A处,故D错误。 最高,波长最短,故D错误。
故选A。 故选C。
1-2【巩固】 【正确答案】D 2-2【巩固】 【正确答案】D
【试题解析】【详解】A.库仑利用图甲实验发现了库 【试题解析】【详解】A.处于基态的氢原子可以吸收
仑定律;而密立根通过油滴实验测出了元电荷e的 (-3.40eV)-(-13.6eV)=10.2eV的光子而被激发,但是不
值,A错误; 能吸收能量为10.3eV的光子,选项A错误;
B.奥斯特利用图乙实验,发现了电流周围存在磁 B.一个氢原子处于n=4能级,最多辐射3种波长的
场,B错误; 光,分别对应于4→3,3→2,2→1的跃迁,选项B
C.布朗根据图丙实验,在显微镜下看到花粉颗粒在 错误;
做无规则运动,C错误; C.从n=4能级跃迁到n=2能级辐射光子的能量为(-
D.焦耳的热功当量实验是在绝热系统中进行的,与 0.85eV)-(-3.4eV)=2.55eV<4.54eV,则当照射钨时不能
外界不能有热交换,研究对象是容器及容器中的水组 发生光电效应,选项C错误;
成的系统,实验中要使容器和容器中的水组成的系统 D.能级n=4到n=3的能级差要比能级n=3到n=2的
升高相同的温度,必须要使重物的重力做功相同,D 能级差小,则氢原子从能级n=4跃迁到n=3比从能
正确。 级n=3跃迁到n=2辐射的电磁波波长要长,选项D
故选。 正确。
1-3【提升】 【正确答案】B
故选D。
【试题解析】【详解】A.图甲:密立根通过油滴实验 2-3【提升】 【正确答案】C
测量了电子的电荷量,揭示了电荷的量子化,A正 【试题解析】【详解】A.一群氦离子从n=4能级向低
确,不符合题意; 能级跃迁时可以辐射出C2 =6种频率的光子,A选项
4
B.库仑通过扭秤实验发现了点电荷间的作用规律,
错误;
静电力常量既不是库仑通过扭秤测出来的,也不是后
B.其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出
人通过库仑扭秤测出来的,而是通过麦克斯韦的相关
的光子能最小于4.54eV,不能使金属钨发生光电效
理论算出来的,B错误,符合题意;
应,故共有5种频率的光能使金属钨发生光电效应,
C.图丙:卢瑟福根据α粒子散射实验的现象提出了
故B选项错误;
原子核式结构模型,C正确,不符合题意;
C.因为要使处于基态的氢原子发生电离,所需要的
D.图丁:汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子,揭
光子能量只要达到13.6eV就可以,根据辐射光子能
示了原子具有内部结构,D正确,不符合题意。
31/46量等于氦离子能级跃迁前后两能级的能量差可得,有 CD.由题意可知,物块所受的滑动摩擦力大小为
三种频率的光子都能使处于基态的氢原子电离,故
F =2N
f
C选项正确;
假设前4s内物块一直在运动,设物块在4s末的速度
D.氦离子和氢原子的两个能级的能量差不同,所以
辐射光子的能量不同,由光电效应方程 为v,由动量定理得I -Ft =mv-0
F f
E =hv-W 可得,光电子的最大初动能不同,故 得v<0
kmax 0
说明在4s前速度已经减为零,速度减为零后保持静
D选项错误。
止,故CD错误。
故选C。
故选B。
3-1【基础】 【正确答案】D
3-3【提升】 【正确答案】D
【试题解析】【详解】A.v-t图像的面积表示位移,
1 【试题解析】【详解】A.t ~t 时间内,根据动量定理
由图可得x= (2+4)´3m=9m 1 2
2
A错误; I - f t -t =mv -v
2 2 1 m 1
B.根据牛顿第二定律和求功公式,则有
汽车牵引力的冲量大小为
F-mmg =ma
I =mv -v + f t -t
2 m 1 2 1
代入数据解得F =16N
A错误;
故3s内,拉力F对物体所做的功为
W =Fx=16´9J=144J B.t ~t 时间内,根据动能定理
1 2
B错误;
1 1
P t -t - fx = mv2 - mv2
C.根据动量定理,合力的冲量等于物体动量的变化 0 2 1 2 2 m 2 1
汽车发生的位移大小为
量,I =Δp=mv-mv =mΔv=6´2N·s=12N·s
合 0
1 1
P t -t - mv2 + mv2
C错误; 0 2 1 2 m 2 1
x =
2 f
D.同理根据动量定理,则有I -mmgt =mDv
F
B错误;
代入数据解得I =48N×s C.0~t 时间内,根据动量定理
F 2
D正确。 I- ft =mv
2 m
故选D。
汽车牵引力的冲量大小为
3-2【巩固】 【正确答案】B
I =mv + ft
m 2
【试题解析】【详解】A.由图乙可知,第1s内、第2s
C错误;
内物块的位移分别为x =2m,x =4m
1 2
D.汽车做匀加速运动阶段,牵引力恒定,由牛顿第
则前2s内拉力做的功为
二定律
W =Fx +F x =6´2+2´4J=20J F- f =ma 0~t 时间内,根据动能定理
1 1 2 2 2
vt 1
故A错误; F 11 +P t -t -W = mv2
2 0 2 1 f 2 m
B.图甲中图像与时间轴所包围的面积表示拉力的冲
汽车克服阻力做的功为
量,故前4s内拉力的冲量为
vt 1
W = 11(f +ma)+P t -t - mv2
f 2 0 2 1 2 m
I =é6´1+2´1+-2´2ùN×s=4N×s
F ë û
D正确。
故B正确;
故选D。
32/464-1【基础】 【正确答案】D 势能减小,动能增大,速度大小一直增大,故D正
【试题解析】【详解】A.电场线越密,电场强度越 确,C错误。
大,b点处电场线较密,故电场中a点的电场强度小 故选D。
于b点的电场强度,故A错误; 5-1【基础】 【正确答案】C
B.电场线的方向、带电粒子的电性不知,故无法判 【试题解析】【详解】对C进行受力分析如下
断电场中a、b点的电势高低,故B错误;
CD.曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧,可知带电
粒子受到的电场力大致向右,粒子从b点到c点运动
过程中,电场力与速度的夹角为锐角,电场力做正
功,电势能减小,动能增大,故粒子在b点的电势能
大于在c点的电势能,粒子在b点的速度小于在c点
只受到重力和A对C支持力,由于C加速度向后,
的速度,故C错误,D正确。
故C的合外力水平向后,根据几关系可知
故选D。
F =mgtan30°
4-2【巩固】 【正确答案】B 合
【试题解析】【详解】A.由于电场线起始于正电荷、
根据牛顿第二定律有
终止于负电荷,因此A、B带异种电荷,A项错误;
F =ma
合
B.由电场线分析可知,A的电荷量比B的电荷量
联立解得
大,B项正确;
3
C.运动的粒子带正电,由于电场力指向运动轨迹凹
a= g
3
的一侧,由此判断,A带负电,粒子从C向D运动
故选C。
过程中,电场力做负功,因此电势能增大,C项错
5-2【巩固】 【正确答案】D
误;
【试题解析】【详解】将拉力分解为沿水平方向的分量
D.若粒子在C点的速度为零,则粒子开始运动时的
F 和竖直方向的分量F ,根据题意和牛顿第二定律
加速度沿C处电场线的切线方向,轨迹不可能沿图 x y
中的虚线,D项错误。 可得
故选B。 f =mg
4-3【提升】 【正确答案】D 竖直方向
【试题解析】【详解】A.电子在P点的受力方向与等 1
F -mg- fcos60°=masin30°= mg
y 2
势面垂直,电子做曲线运动受力方向指向轨迹的凹
可得
侧,所以电子在P点的受力方向斜向右下,故A错
误; F =2mg
y
B.等差等势线越密,电场强度越大,所以P点场强
水平方向
大于R点场强,则电子在P点受到的电场力大,根
3
F - fsin60°=macos30°= mg
据牛顿第二定律可知,电子在P点的加速度大于在 x 2
解得
R点的加速度,故B错误;
CD.电子受电场力方向与电场强度方向相反,所以 F = 3mg
x
电场强度方向背离PQ实线方向,根据电场线与等势
因此拉力F 的大小为
面垂直,且由电势高的地方指向电势低的地方,则从
F = F2+F2 = 7mg
x y
P到R的电势升高,根据公式E =qj可知,电子电
p
故选D。
33/465-3【提升】 【正确答案】D BC.货物与传送带达到相同速度前划痕的长度
【试题解析】【详解】A.小球随火车运动,加速度相
s =vt -x =0.8m
1 1 1
同,小球受重力、支持力,由几何关系可知,支持力
货物与传送带达到相同速度后划痕的长度
与水平夹角为30°,由牛顿第二定律
mg s =L-x -vt =1m
=ma 2 1 2
tanq
货物相对于传送带先向上运动0.8m,后向下运动
可得小车的加速度为
1m,划痕的总长度为s=s =1m
a= 3g 2
故A错误; 货物相对于传送带的路程l =s +s =1.8m ,BC错
1 2
B.对槽和小球受力分析可知,整体竖直方向平衡,
误;
所以竖直方向合力为零,即槽受到的支持力大小等于
D.根据牛顿第二定律得mmg =ma
3
槽和球的重力之和(m+M)g,由牛顿第三定律可
得,槽对桌面的压力大小为(m+M)g,故B错误; 解得a =5m/s2
3
CD.小球和槽作为整体,水平方向加速度相同,且
BC的长度为v2 =2a x
整体的加速度是槽受到的水平摩擦力产生的,即 B 3 3
解得x =3.6m ,D正确。
f = (M+ m)a= 3(M+ m)g 3
故选D。
故C错误,D正确。
6-2【巩固】 【正确答案】D
故选D。
【试题解析】【详解】A.设传送带长L,由功能关系
6-1【基础】 【正确答案】D
可知传送带对物体做功等于物块机械能的增加,有
【试题解析】【详解】A.根据牛顿第二定律得
1
W =mgLsinq+ mv2,A错误;
mgsin37°+mmgcos37°=ma 2
1
BD.物块在传送带上受力分析,由牛顿第二定律有
解得a =10m/s2 mmgcosq-mgsinq=ma
1
由运动学知识可知物块与传送带的相对位移为
货物和传送带达到共同速度所需要的时间
v v v v v2
t = =0.4s Ds=v× - × =
1 a a 2 a 2a
1
则由功能关系可知物块与传送带间因摩擦产生的热量
1
下滑的距离x = at2 =0.8m
1 2 11 为Q=mmgcosq×Δs
货物继续加速下滑,根据牛顿第二定律得
mmv2cosq mv2cosq
Q= =
联立解得 2(mcosq-sinq) sinq
mgsin37°-mmgcos37°=ma 2(cosq- )
2 m
可见若摩擦因数增大,则物块与传送带间因摩擦产生
解得a =2m/s2
2
的热量减少,B错误;D正确;
货物下滑到底端的速度v 2-v2 =2a L-x C.小物块做匀加速直线运动,由运动学知识有
B 2 1
v2 =2aL
解得v =6m/s
B
若摩擦因数增大,由上述分析可知加速度增大,可知
v+v
货物下滑到底端的时间L-x = B t 物块在达到N点前就已经和传送带共速,C错误。
1 2 2
故选D。
解得t =1s
2 6-3【提升】 【正确答案】C
货物从A到B的时间为t =t +t =1.4s,A错误;
【试题解析】【详解】A.根据受力平衡可知,共速后
1 2
34/46传送带对货物仍有沿传送带向上的摩擦力,所以共速 C错误;
后摩擦力对货物做功,故A错误; I2R 1
h= 外 =
D.电源的效率为 I2(R +r) r
B.根据牛顿第二定律有mmgcosq-mgsinq=ma 外 1+
R
外
解得a=2.5m s2
调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时,R
P
设货物达到与传送带速度相等用时为t,则有v=at
变大,则R 变大,电源的效率一直增大,故D错
解得t =0.8s 外
货物与传送带之间因摩擦而产生的热量是 误。
æ v ö 故选B。
Q=mmgcosqçvt- t÷
è 2 ø
7-2【巩固】 【正确答案】B
解得Q=24J
【试题解析】【详解】A.由闭合电路的欧姆定律
故B错误;
U =E-IR +r
C.根据能量守恒,电动机因传送该货物而多消耗的 2
1
电能为E=Q+mgLsinq+ mv2 结合图像可知2=E-0.12+r
2
解得E=112J
1=E-0.32+r
故C正确;
解得E=2.5V,r=3Ω,故A错误,B正确;
D.物体沿传送带向上匀加速运动的加速度与质量无
C.当外电阻等于内阻时电源输出功率最大,即
关,所以将质量更大的物体传送到顶端(其他条件不
变)所需时间不变,故D错误。 R +R =r时,电源输出功率最大,此时R =1Ω,
1 2 1
故选C。
故C错误;
7-1【基础】 【正确答案】B
D.滑片从左往右移的过程中,R一直减小,外电路
1
【试题解析】【详解】A.根据电路图,把定值电阻R
UI R 1
等效看成电源内阻的一部分,即r¢=R+r=6W h= = 外 =
总电阻一直减小,根据 EI R +r r 可
外 1+
由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电源外电阻等于
R
外
内阻时,电源输出功率最大,即R =r¢=6W 知,电源的效率一直在减小,故D错误。
P
故选B。
时,滑动变阻器此时消耗的功率最大,为
7-3【提升】 【正确答案】D
E2
P = =1.5W,故A错误;
2 4r¢ 【试题解析】【详解】A.根据闭合电路欧姆定律有
B.由选项A分析可知图乙中R =r¢=6W U =E-Ir+R
1 0
时,滑动变阻器此时消耗的功率达最大。根据图乙, 因V 测量的是电动机与滑动变阻器串联部分的电
2
可知当R =3W时,滑动变阻器消耗的功率等于R 时 压,故图线Ⅰ对应电压表V ,图线Ⅱ对应电压表V,
P 2 2 1
消耗的功率,根据P=(
E
)2R
故A错误;
R +r¢ P
P
B.根据图线Ⅰ中提供的两组数据,即U =3.2V,
1
E2 E2
有 ´3= R
(3+6)2 (R +6)2 2
2 I =0.2A;U =2.4V,I =0.6A
1 2 2
解得R 2 =12W,故B正确; 代入U =E-Ir+R
0
C.对于定值电阻电流越大功率越大,因此滑动变阻
可得3.2V=E-0.2r+R ,2.4V=E-0.6r+R
0 0
器的阻值为零时,定值电阻R消耗的功率最大,故
35/46联立解得E=3.6V,r=1W,故B错误; 计算可得共有8个点,分别距A点的距离为0.05m,
0.15m,0.25m,0.35m,0.45m,0.55m,0.65m,
C.图线Ⅱ对应电压表V,当电流表读数最小为0.2A
1
0.75m,故B错误;
时,滑动变阻器的阻值为最大,此时电压表V的示 C.C点距A点0.4m,为减弱点其位移始终为零,故
1
C正确;
数为U¢=0.4V,可得滑动变阻器两端电压为
1
D.D点为加强点,当t =3.25s时,波Ⅱ刚传到D点,
U =3.2V-0.4V=2.8V 从平衡位置向上振动,此时波Ⅰ已在D点振动2.5s
R
了,也从平衡位置向上振动,再经0.5s,质点D经
2.8
故滑动变阻器的最大阻值为R = W=14W,故C
m 0.2 平衡位置向下振动,故D正确。
错误; 故选CD。
D.电流表的示数为0.6A时,电压表V 的示数为 8-3【提升】 【正确答案】AC
2
2.4V,故电源的效率约为 【试题解析】【详解】A.由图可知,波源Q的振动先
2.4´0.6+0.62´1 传播到x=5cm处,其起振方向沿y轴负方向。故A
h= ´100%=83.3%,故D正确。
3.6´0.6
正确;
故选D。
B.根据波速的定义式,可得
8-1【基础】 【正确答案】BD
x
v= =2cm/s
3
t
【试题解析】【详解】ABC.由题可知 l=3m
2
由图可知,两列波的波长均为2cm,则有
则l=2m
l
T = =1s
60
v
周期为T = =4s
15
综上所述,波源Q的振动传播到该点所需时间为
1
频率为 f = =0.25Hz Δx 9-5
T t = = s=2st=2s时,波源P的振动还未传
Q v 2
l 2
故水波的波速为v= = =0.5m/s 播到该质点,波源Q的振动刚传播到该质点。其路
T 4
程为零。故B错误;
故AC错误,B正确;
C.波源P的振动传播到该质点所需时间为
D.两浮漂的距离为半波长的奇数倍,可得两点速度
5-(-3)
大小始终相同,故D正确。 t = s=4s
P 2
故选BD。
可知t =4s时,波源Q的振动传播到该点时间后振动
8-2【巩固】 【正确答案】CD
的时间为
【试题解析】【详解】A.由题意知两列波的周期
Δt =4s-2s=2s=2T
T =1s,每列波在2s内传播的距离为0.4m,由
可知t=4s时,P波刚传到该质点,Q波使x=5cm处
Dx l
v= = ; 质点在平衡位置,所以其位移为零。故C正确;
Dt T
D.设该点为B,其到两波源的路程差为
得波长为0.2m,又因为A、B两质点的起振方向相
反,A、B间距满足波长的整数倍,故A、B外侧均 PB-QB=3+5cm-9-5cm=4cm=2l
为减弱点,故A错误;
由图可知两列波的起振方向相反,可知两列波在此相
B.加强点满足该点距A、B的位移差为半波长的奇数
遇后,该质点是振动减弱点,振动振幅为
倍,设加强点距离A点为x,则距B点为(0.8-x);
A -A =2cm。故D错误。
P Q
位移差Δs= x-(0.8-x) ,令
故选AC。
l
Ds=(2n+1) (n=0,1,2, L ); 9-1【基础】 【正确答案】BD
2
36/46【试题解析】【详解】A.根据开普勒第二定律可得,
a r2 (1.8´104)2 81
A = B = =
地球在B点速度大于在D点的速度,故A错误; a r2 (2.0´103)2 1
B A
B.地球在经过B点速度方向与万有引力方向垂直,
故D正确。
所以此时所受的太阳引力等于向心力,故B正确;
故选AD。
C.根据开普勒第二定律可知,地球从A运动到B速
9-3【提升】 【正确答案】BD
1
度较大,所用时间为t< T 【试题解析】【详解】A.根据开普勒第三定律有
4
故C错误; r3 r3
地 = 樊
a3 T2 T2
D.根据开普勒第三定律有 =k 地 樊
T2
Mm 4p2 解得T =5.67年,A错误;
若绕太阳轨道为圆轨道,则有G =m r 樊
r2 T¢2
B .“樊锦诗星”在远日点将做近心运动,其速度v1小
r3 GM
则有k = =
T¢2 4p2 于以该位置到太阳距离为半径圆周运动的速度v2,
4p2a3 Mm v2
联立解得M = 根据万有引力提供向心力G =m
GT2 r2 r
故D正确。 GM
得v=
r
故选BD。
轨道半径越大,卫星的线速度越小,可知v2小于地
9-2【巩固】 【正确答案】AD
球公转速度v3,所以“樊锦诗星”在远日点的速度小
【试题解析】【详解】A.假设有一圆轨道的卫星绕月
于地球的公转速度,B正确;
球做匀速圆周运动,该圆轨道半径等于环月椭圆冻结
Mm
轨道的半长轴,根据开普勒第三定律可知,该圆轨道 C.根据牛顿第二定律可知G =ma
r2
的运行周期为24h,由万有引力提供向心力可得
“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之
GMm 4p2
a 1
=m r 比为 1 = ,C错误;
r2 T2 a 4.862
4p2r3
可得月球的质量为M = D.轨道半长轴为3.18天文单位,远日点到太阳中心
GT2
距离r1为4.86天文单位,则近日点到太阳中心距离
则利用题中的条件可以估算月球的质量,故A正
r2为1.5天文单位,对于“樊锦诗星”在远日点和近日
确;
点附近很小一段时间Δt内的运动,根据开普勒第二
B.鹊桥二号围绕月球做椭圆运动,根据开普勒第二
1 1
定律可知,从A→C→B做减速运动,从B→D→A做 定律有 vrΔt = v rΔt
2 11 2 2 2
加速运动,则从C→B→D的运动时间大于半个周 v r 1.5
解得 1 = 2 = ,D正确。
期,即大于12h,故B错误; v
2
r
1
4.86
故选BD。
C.鹊桥二号围绕月球做椭圆运动,根据开普勒第二
1 1 10-1【基础】 【正确答案】BC
定律可得 v Dt×r = v Dt×r
2 A A 2 B B 【试题解析】【详解】A.在Р点释放物体A瞬间,弹
可得鹊桥二号在A、B两点的速度大小之比为
簧弹力为零,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可
v :v =r :r =1.8´104:2.0´103 =9:1 得
A B B A
故C错误; m g =(m +m )a
B A B
GMm
D.根据牛顿第二定律可得 =ma 解得
r2
m g 2
a= B = g
可知桥二号在 A、B两点的加速度大小之比为
m +m 3
A B
37/462
可知初始时刻物体A的加速度为 g,故A错误; kx =mg
3 1
B.当物体B向下运动到最低点时,根据对称性可 得
2 mg
知,此时B的加速度大小为 g,方向向上,根据牛 x = =x
3 1 k 2
顿第二定律可得 所以,弹簧的弹性势能改变量为零,故C正确;
D.对于A、B、C组成的系统,系统机械能守恒
T -m g =m a
m B B
1
Mgx +x sina=mgx +x + M +mv2
解得绳子能承受的最大拉力为 1 2 1 2 2 m
10 得
T = mg
m 3
6 13
v = m/s
故B正确; m 13
C.根据能量守恒可知,物体B减少的重力势能转化 故D正确。
为弹簧的弹性势能和A、B的动能之和,所以重力对 故选CD。
B做的功与弹簧弹力对A做的功之和等于物体A、B 10-3【提升】 【正确答案】ACD
的动能之和,则物体A动能的增加量小于重力对B 【试题解析】【详解】A.物块A静止时弹簧弹力
做的功与弹簧弹力对A做的功之和,故C正确; F =mgsinq=5N
D.物体B所受重力对B做的功等于物体B减少的
弹簧的压缩量为x =l -l =1.2-1m=0.2m
0 0 1
重力势能,根据能量守恒可知,物体B减少的重力
F 5
势能等于物体A与弹簧所组成的系统机械能的增加
根据胡克定律有k = = N m=25N m,故A正
x 0.2
0
量与物体B的动能增加量之和,故D错误。
确;
故选BC。
B.设B与A碰前瞬间的速度为v,对物块B由动能
10-2【巩固】 【正确答案】CD 1
定理得mgL-l sinq= mv2
【试题解析】【详解】A.释放A时,细线刚刚拉直但 1 2
解得v=4m/s
无拉力作用,弹簧处于压缩状态,B上升过程中,弹
之后A、B发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律有
簧弹力对B做功。所以,A、B组成的系统机械能不
守恒,故A错误; mv=2mv ,
共
B.C刚离开地面时,对C有
得碰后A、B的速度v =2m/s
共
kx =mg
2
当弹簧弹力等于A、B的总重力沿斜面向下的分力
此时B由最大速度,即
时,A、B的速度最大,设此时弹簧的压缩量为x,
1
a =a =0
B C
则kx =2mgsinq
对B有 1
由A、B、弹簧组成的系统机械能守恒有
T -kx -mg =0
2
æ1 1 ö æ1 1 ö
对A有 ç è2 ´2mv m 2 - 2 ´2mv 共 2 ÷ ø +ç è2 kx 1 2- 2 kx 0 2 ÷ ø =2mgx 1 -x 0 sinq
Mgsina-T =0 3 2
解得x =0.4m,v = m/s,故B错误;
1 m 2
解得
a=37° C.设物块A、B速度减为0时弹簧压缩量为x 2 ,由
故B错误;
A、B、弹簧组成的系统机械能守恒有
C.释放A时,对B分析
1 1 1
kx2- kx2 = ´2mv2 +2mgx -x sinq
2 2 2 0 2 共 2 0
38/46(3) 不是 2.0 2.5
解得x =1m
2
【试题解析】【详解】(1)图甲是横挡条卡住平抛小
1
到达最低点时弹性势能为 kx2 =12.5J,故C正确; 球,用铅笔标注小球最高点作为小球轨迹的记录点,
2 2
所以坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球的上端,
D.A、B碰后一起在斜面上做简谐运动,根据简谐
故选B。
运动的对称性可知,A、B返回到最大高度时的加速
度与最低点的加速度等大反向,设加速度大小为a, (2)由图可知,小球做斜抛运动。所以斜槽末端切
线不水平,故选C。
运动的最低点时,根据牛顿第二定律有
(3)①[1]因相邻四个点间水平位移相等,可知时间
kx -2mgsinq=2ma
2
相等,而竖直高度之比为1:2:3,不是1:3:5,则a点
解得a=7.5m/s2,故D正确。
不是抛出点;
故选ACD。
②[2]根据逐差法Δy=L=gΔt2
11-1【基础】 【正确答案】(1)AD
(2)2 L 0.1
可得Dt= = s=0.1s
(3)(-26cm,-8.45cm) g 10
【试题解析】【详解】(1)A.每次释放钢球,必须从 2L 2´0.1
小球平抛运动的初速度v = = m/s=2.0m/s
同一固定点由静止释放,以保证小球到达底端时速度 0 Dt 0.1
3L 0.3
相同,A正确; ③[3]b点的竖直分速度v = = m/s=1.5m/s
yb 2Dt 0.2
B.斜槽不一定要必须光滑,斜槽末端的切线必须水
根据平行四边形定则知,b点的速度
平,以保证小球能做平抛运动,B错误;
v= v 2+v 2= 4+2.25m/s=2.5m/s
C.上下移动挡板时不一定要等间距移动,C错误; 0 yb
D.为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向 11-3【提升】 【正确答案】(1)AC
为y轴的坐标系,取平抛运动的起始点为坐标原点, (2)BC
该点相对斜槽末端的高度等于小球半径,D正确。 (3) 是 1.5 大于
故选AD。 【试题解析】【详解】(1)A.斜槽轨道末端水平,能
保证钢球做平抛运动,是必须满足的条件,故A正
(2)竖直方向y -y =gT2
AB OA
确;
可得
B.挡板高度不需要等间距变化,只要能记录不同位
y -y (18.00-7.75-7.75)´10-2 置的痕迹点即可,不是必须条件,故B错误;
T = AB OA = s=0.05s
g 10
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,这
x 0.1 样才能保证钢球每次平抛的初速度相同,是必须满足
可得初速度v = = m/s=2m/s
0 T 0.05
的条件,故C正确;
y 0.18
(3)A点的竖直速度v = OB = m/s=1.8m/s D.钢球与斜槽轨道之间的摩擦不影响每次从同一位
Ay 2T 0.1
v 置释放时到达末端的速度,不是必须减小的,不是必
则从抛出点到A点的时间t = Ay =0.18s
g 须条件,故D错误。
抛出点的横坐标x=0.1m-2´0.18m=-26cm
故选AC。
1
纵坐标y=7.75cm- ´10´0.182m=-8.45cm (2)由图可知,下降相同的高度,误差点的水平位
2
移更大,可知偏差较大的点产生原因是平抛运动初速
则抛出点坐标(-26cm,-8.45cm)。
度偏大,故可能原因是钢球没有被静止释放或钢球释
11-2【巩固】 【正确答案】(1)B
放的高度偏高。
(2)C
故选BC。
39/46(3)[1]图3a可知,钢球从A到B与B到C时间相 联立得
等(因为水平距离相等),且y :y =5:15=1:3 r =0.5W
AB BC x
满足初速度为0的匀变速直线运动特点,故A点是平
E =6.5V
x
抛运动的抛出点。
12-2【巩固】 【正确答案】 ´1 19.0##19
[2]对钢球竖直方向有Dy= y -y =0.1m=gt2
BC AB
因为x =0.15m=v t
AB 0
17.8 不存在
联立解得钢球初速度v =1.5m/s
0
[3]由于实际的竖直方向在该小组同学所绘图像y轴
偏右侧的位置,导致横坐标的测量值偏大而纵坐标的
【试题解析】【详解】(1)[1][2]欧姆表指针偏转角度
测量值偏小,根据平抛运动规律,可知球的初速度偏
太大,表明被测电阻较小,应换用较小倍率的欧姆
大。
挡,即换用“´1”倍率的欧姆挡;被测电阻大小为
12-1【基础】 【正确答案】 见解析
19.0W。
r +R +R
x 1 2 6.5V 0.5W (2)[3]用伏安法测电阻,由于电流表内阻已知,可
R
2
用电流表内接,为了使电压表的偏转角度较大,因此
【试题解析】【详解】(1)[1]如图
被测电阻与电流表串联的电路电阻最大可以为
3
R= W=300W
0.01
因此应用电阻R 与被测电阻及电流表串联在电路
2
中,为了多测量几组数据,滑动变阻器采用分压式接
法。电路如图所示。
(2)[2]当G表示数为零时
E
x R =E
r +R +R 2 0
x 1 2
得
E r +R +R
x = x 1 2
E R
0 2
(3)[3][4]把 (3)[4][5]根据电路图可知
E 0 =1.5V U =IR +R +r
x 2 A
R =4.5W
1 则
2.5
R =1.5W R +R +r = Ω
2 x 2 A 9.0´10-3
解得
R¢ =9.5W
1
R =17.8Ω
x
R¢ =3.0W
2
由于电流表内接,已考虑电流表内阻,因此不存在因
代入
电流表分压引起的系统误差。
E
x R =E
r +R +R 2 0 12-3【提升】 【正确答案】(1) 远大于 48.0
x 1 2
40/46小于 从A到B的过程中,体积不变,气体不做功;从B
(2) 仍使灵敏电流计的示数为零 1.44 到C的过程中,气体对外做功,有
1.33 没有 W =-pDV =-200J
【试题解析】【详解】(1)[1]用半偏法测量灵敏电流计 A→C过程中,由热力学第一定律DU =Q+W
G的内阻,为减小系统误差,使闭合开关S 前后, 得Q=DU -W =200J
2
即气体从外界吸热200J。
干路电流不变,应使滑动变阻器R的有效阻值远大
1
13-2【巩固】 【正确答案】(1)9´104Pa
于R
g
,同时使电流表能达到满偏,电源也应选电动 (2)减少7.35J
势较大的。
(3)24N
【试题解析】【详解】(1)状态1气体的温度
[2]闭合S 前后认为干路电流不变,调节电阻箱R ,
2 2
T =(77+273)K=350K
1
1
使得G的示数为 I ,此时电阻箱R 的电流也为
2 g 2
压强p = p =1.05´105Pa
1 1 0
I ,故电流表内阻与电阻箱的阻值相等,如图乙所
2 g
状态2气体的温度T =(27+273)K=300K
2
示,则G的内阻R =48.0Ω。
g p p
气体做等容变化,根据 1 = 2
[3]闭合开关时电流表与电阻箱并联,电路总电阻减 T
1
T
2
小,由闭合电路的欧姆定律可知,干路电流变大,当 可得p =9´104Pa
2
电流表半偏时流过电阻箱的电流大于流过电流表的电
(2)气体做等容变化,外界对气体不做功,气体吸
流,电阻箱阻值小于电流表内阻,实验认为电流表内
收热量为Q=-7.35J
阻等于电阻箱阻值,则电流表内阻的测量值小于真实
根据热力学第一定律DU =W +Q
值。
可得状态1到状态2罐内气体内能的变化
(2)[1][2][3][4]根据实验原理,每次改变R、R 的 DU =-7.35J
1 2
即气体内能减少7.35J。
阻值,都应使灵敏电流计G的示数为零,则灵敏电
流计上下两端点等势,则始终有E=U +Ir (3)罐内外的压强差Dp= p - p =1.5´104Pa
0 2
变形可得U =E-Ir
状态2皮肤受到的吸力大小F =DpS =24N
由图丁可得纵截距表示电源电动势E=1.44V
13-3【提升】 【正确答案】(1)7.5´104Pa
1.44-0.8
内阻为r= Ω=1.33Ω (2)630J
0.48
本实验中电表内阻对电源内阻的测量没有影响。
【试题解析】【详解】(1)设缸内气体的初始压强为
13-1【基础】 【正确答案】(1)100K p ,对活塞受力分析有pS+F =mg+ p S
1 1 0
(2)吸热200J
解得p =7.5´104Pa
【试题解析】【详解】(1)A→B过程中,由查理定律 1
p p
得 A = B (2)缸内气体的初始体积为V =Sd =1.2´10-3m3
T T 1
A B
p
解得T = BT =100K 设活塞刚好要离开卡环时,缸内气体温度为T ,压
B p A 2
A
V V mg
(2)B→C过程中,由盖−吕萨克定律得 B = C 强为p = p + =1.25´105Pa
T T 2 0 S
B C
解得T =300K p p
C 气体发生等容变化,有 1 = 2
T T
在A、C两状态时理想气体的温度相等,DU =0 1 2
41/46联立可得
解得T =500K
2
U =0.64U
c 0
继续升温到T =800K,活塞向上移动,气体发生等
3
即恰好打到板上的粒子的出发时刻为
V V
压变化,则有 2 = 3 U
T T t = c ×T =0.64T
2 3 U
Sd Sd¢ 0
即 = 那么打到G板的粒子的出发时刻范围为0~t,而U
T T
2 3
解得d¢=24cm
与t成线性关系。则T内在G板上收集到的离子数
为
整个过程中气体对外做功为W = p ΔV = p Sd¢-d
2 2
t
n= ×N =0.64N
代入数据解得W =90J T
电热丝在时间t内产生热量为
2qU 2U
14-2【巩固】 【正确答案】(1) ;(2) ;
2 m R
é u ù
Q=I2rt =ê m ú rt=720J
êë 2R+r úû (3)8U,45.7%
由热力学第一定律可知,气体内能的增量为
【试题解析】【详解】(1)根据动能定理
1
ΔU =Q-W qU = mv2-0
2 0
代入数据解得ΔU =630J
解得
2qU 2U
14-1【基础】 【正确答案】(1) 0 ;(2) 0 ; 2qU
m R v =
0 m
(3)0.64N
(2)根据牛顿第二定律
【试题解析】【详解】(1)离子在加速电场中,由动能
v2
qE =m 0
定理得 1 R
1 解得
qU = mv2
0 2
2U
E =
从而求得 1 R
2qU (3)由于从A、B板间射出的粒子在板间运动的时
v= 0
m
间均为T,则板长
(2)离子在辐射电场中做匀速圆周运动,电场力提
2qU
L=vT =T
供向心力,由牛顿第二定律得 0 m
mv2 由于板长和板间距离相等,从t=0时刻射入A、B板
qE=
R
间的粒子恰好打在B板的中点,则该粒子在两板间
联立(1)中结果得到
运动的时间为0.5T,则
2U
E= 0
R 1 1 æ1 ö 2 1 qU æ1 ö 2
L= aç T÷ = 0 ç T÷
(3)离子在偏转电场中做类斜抛运动,设电压为Uc 2 2 è2 ø 2 mL è2 ø
时,设离子的轨迹刚好与G板相切,则加速度为
解得
qU
a= c
U =8U
md 0
竖直速度为
1
设在0~ T 时间内,从t 时刻射入板间的粒子在电
4 1
Dv =v =vsin53o
y
1
场中发生的最大侧移刚好为 L,如图甲所示
竖直速度减小为零时 2
v2 =2ad
y
42/469mv2 3
联立解得E= 0 ,vy= v
0
32qL 4
粒子在P点入射的速度大小v= v2+v2
0 x
5
解得v= v
0
则 4
(2)带电粒子在第一象限做匀速圆周运动,电场力
1 1 qU æ1 ö 2
L= 0 ç T -t ÷ ´2 mv2
2 2 mL è2 1 ø 指向圆心,由牛顿第二定律可得qE 0 = 0
L
解得
mv2
解得E = 0
2- 2 0 qL
t = T
1 4
T T (3)带电粒子进入第四象限后,沿x轴正方向做单
设在 ~ 时间内,从t 时刻射入板间的粒子最后从
4 2 2 方向周期性的匀加速、匀减速直线运动,沿y轴负方
上极板右侧离开电场,如图乙所示
向做匀速直线运动。
T
x轴方向上,前 内做匀加速直线运动,此段时间内
2
的位移大小x =
1
a
æTö2
1 2 ç è2 ÷ ø
电场力提供合外力qE =ma
0
则
mv2 L
1 a æ ç T -t ö ÷ 2 ´2+ L = 1 at2+at t - 1 at2 结合E 0 = qL 0 、T= 2v 0
2 è2 2 ø 2 2 2 2 2 2 2
L
解得x =
qU 1
a= 0 32
Lm
由对称性可得,t=4T时间内,粒子沿x轴正方向总
解得
位移为Δx=8x
1
3
t = T 故t=4T时,粒子的横坐标x=r+Δx
2 8
5L
根据对称性可知,从板间射出的粒子占射入粒子的百 解得x=
4
分比
y方向上,粒子做匀速直线运动,t=4T时间内粒子的
t -t 2 2-1
h= 2 1´100%= »45.7% 位移大小y=4T×v
1 4 0
T
2 解得y=2L
5 æ5L ö
14-3【提升】 【正确答案】(1)
4
v
0
在t=4T时,粒子的坐标为ç
è 4
,-2L÷
ø
mv2
15-1【基础】 【正确答案】(1)60N;(2)1.5m/s2;
(2) 0
qL (3)2.2 m/s
【试题解析】【详解】(1)设物块A滑到圆弧面最低点
æ5L ö
(3)ç ,-2L÷
è 4 ø 时速度大小为v ,根据机械能守恒有
0
【试题解析】【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运
1
动,根据牛顿第二定律可知qE=ma m gR= m v2
A 2 A 0
沿y轴方向有L= 1 at2,vy=at 在最低点,根据牛顿第二定律可得
2
v2
8 F -m g =m 0
x方向匀速,有 L=v t N A A R
0
3
联立,解得
43/46联立,解得
F =60N
N
5 11
v' = m/s,v' = m/s
根据牛顿第三定律可知物块A对圆弧面最低点压力 A 3 B 3
大小为 由于
F' =F =60N v' >v >v'
N N B C A
(2)物块A滑上板与板相对滑动且与B未碰撞时,
碰撞后A做加速运动。加速度大小仍为a 。B做减
A
假设B、C不发生相对滑动,则
mm g 速运动,加速度大小仍为a ,C做减速运动,加速
a = 1 A =1m/s2 B
BC m +m
B C
对于B,有 度大小仍为a ,设经过t 时间A 、C共速。设此时
C 2
mm g =0.5N2.2m/s
B B B 2 15
假设A、B碰撞前,A、B的加速度均保持不变,则
假设成立。因此,物块A与木板C第二次速度相等
1 1 1
v t - a t2- a t2 = L 时的速度大小为2.2 m/s。
01 2 A1 2 B1 2
15-2【巩固】 【正确答案】(1)0.5J
解得
(2)1N
t =2s
1 (3)1.0s
此时物块A的速度 【试题解析】【详解】(1)小物块A由静止运动到圆轨
1
v =v -a t =3m/s 道最低点,由动能定理得mgr= mv2
A 0 A1 2 M
板C的速度 解得v =5m/s
M
设经时间t 小物块A与传送带共速,由动量定理得
v =a t =3m/s 1
C C1
-mmgt =mv -mv
即A与B刚要碰撞时,A与C刚好共速,假设成 1 1 0 M
立。此时物块B的速度
解得t =0.4s
1
v =a t =mgt =1m/s
B B1 2 1 在时间t 内A、传送带发生的位移分别为
1
A、B碰撞过程,根据动量守恒有 v +v
x = M 0 ×t =1.8ma
Cm 3 P
离挡板D左侧0.08m处
故假设成立,可得滑块C与木板P、Q相对静止一起
【试题解析】【详解】(1)设滑块A与滑块B碰撞前
以加速度a 做匀加速直线运动,设A与P达到共速
P
瞬间的速度大小为v ,对滑块A从圆弧轨道的顶端
0
的时间为t ,共速时的速度为v ,由速度-时间关系
1 共
滑至底端的过程由机械能守恒定律得
得
1
mgR= mv2
1 2 1 0
v =v -a t =a t
共 A A1 P1
解得
解得
v =6m s
0
设滑块A、B碰撞后瞬间的速度大小分别为v 、 v =1.2m s
A 共
v ,A、B发生弹性碰撞,以向右为正方向,根据动
B t =0.6s
1
量守恒定律与机械能守恒定律分别得
A与P达到共速时,B的速度为
mv =mv +m v
1 0 1 A 2 B v =v -a t =9m s-1´0.6m s=8.4m s
B1 B B1
1 1 1
mv2 = mv2 + m v2 A与P达到共速的过程,A、B、P三者的位移大小
2 1 0 2 1 A 2 2 B
45/46分别为
B、P三者达到共同速度v ,则
共1
1
x = (v +v )t
A 2 A 共 1 (M +m)v +m v¢ =(M +m +m )v
1 1 共 2 B1 1 1 2 共1
1
x = (v +v )t
B 2 B B1 1 则有
1
x = v t Q = μmgΔx
P 2 共1 1 1 1 A
解得
Q = μ m gΔx
2 2 2 B
x =1.26m
A 1 1 1
Q = (M +m)v2 + m v¢2 - (M +m +m )v2
3 2 1 1 共 2 2 B1 2 1 1 2 共1
x =5.22m
B 解得
x =0.36m Q=Q +Q +Q =15.36J
P 1 2 3
此过程A相对P的位移大小为 (3)假设滑块C不会从木板Q上滑落,最终C与
Δx =x -x Q相对静止一起匀速直线运动的速度为v ,C相对
A A P 共2
解得 Q的运动路程为s,由动量守恒定律得
Dx =0.9m m v¢ +M v¢ =(m +M )v
A 3 C1 2 共 3 2 共2
此过程B相对P的位移大小为 解得
Δx =x -x v =4.4m/s
B B P 共2
解得 由能量守恒定律得
1 1 1
Δx =4.86m μ m gs= mv¢2 + M v2 - (m +M )v2
B 3 3 2 3 C1 2 2 共 2 3 2 共2
因 解得
s=1.28m
Δx =L =4.86m
B 1
因s<2L ,故滑块C是不会从木板Q上滑落,最终
故A与P达到共速时B恰好运动到P的右端与C发 2
生弹性碰撞,碰撞前B的速度为 与木板Q相对静止时与挡板D的距离为
v =8.4m s d =s-L =0.08m
B1 2
v =v =1.2m s
C1 共
根据动量守恒定律与机械能守恒定律分别得
m v +m v =m v¢ +m v¢
2 B1 3 C1 2 B1 3 C1
1 1 1 1
m v2 + m v2 = m v¢ 2+ m v¢ 2
2 2 B1 2 3 C1 2 2 B1 2 3 C1
解得
v¢ =-1.2m s
B1
v¢ =6m s
C1
B物块向左减速到零,然后再反向加速,最终A、
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