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试题解析
1.B
A.布朗运动是固体微粒的运动,是液体分子无规则热运动的反应,故A错误;
B.根据热力学第一定律
ΔU W Q
知在轮胎爆裂的这一短暂过程中,气体膨胀,外界对气体做负功,
W 0
,而气体来不及
Q0
和外界进行热交换,即 ,故气体温度下降,故B正确;
C.分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,斥力比引力变化的快,故C错误;
D.根据热力学第二定律知热量只能够自发从高温物体传到低温物体,但也可以通过热机
做功实现从低温物体传递到高温物体,故D错误。
故选B。
2.C
根据
U
qIt t
R
U
则q-t线的斜率等于 R 。故ABD错误,C正确。
故选C。
3.D
A.当轿车以30km/h的速度通过减速带时,车身上下振动的周期为
L 3
T s
v 25
则车身上下振动的频率为
1 1
f 8 Hz
T 3
A错误;
BC.车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近,车身上下振动的幅度越大,所以
当轿车通过减速带的速度大小不同时,车身上下振动的幅度大小可能相同,BC错误;
D.当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时,车身上下振动的频率为
1 v
f 2Hz
T L
车身系统的固有频率为
1
f 2Hz
0 T
0
此时
f f
0
所以车身发生共振,颠簸得最剧烈,D正确。
故选D。
4.B
A.波发生明显衍射的条件是:孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者
答案第1页
学科网(北京)股份有限公司比波长更小,但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸,比波长大得多时,就不能发生明显的
衍射现象,而发生衍射现象不需要条件限制,A错误;
B.声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长,B正确;
C.对同一列波,缝、孔的宽度越小,障碍物越小衍射现象越明显,C错误;
D.衍射是一切波的特有的现象,不论是横波,还是纵波,D错误。
故选B。
5.A
AB.一群处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,可以产生三种不同频率的光,对应
的跃迁:n=3→n=2;n=3→n=1,n=2→n=1。其中n=3→n=2的光子的能量值最小,频率
最小;n=3→n=1的光能量值最大,频率最大,折射率最大,根据折射定律知,偏折角最
大,故A正确,B错误;
C.若只有一种光能使金属板发生光电效应,一定是频率最大的光子,即从n=3能级直接
跃迁到基态发出的光子,故C错误;
D.光的频率越高,折射率越大,发生全反射的临界角越小,越容易发生全反射。若只有
一种光发生全反射,则是频率最高的光,一定是n=3能级跃迁到n=1能级发出的光,故
D错误。
故选A。
6.D
AB.对A、B两球进行受力分析,如图所示
对A球有
mg 3r 3
1
F (5r)2(3r)2 4
T1
mg 3r 3
1
F 5r 5
N1
故AB错误;
CD.对B球有
m g 3r 3
2
F 5r 5
T2
F F
T1 T2
联立解得
答案第2页
学科网(北京)股份有限公司m 5
1
m 4
2
故C错误,D正确。
故选D。
7.C
1
V p pV
根据题意,由图可知, 与 的比值,即 乘积一直减小,也即图线上各点与原点
pV
C
的连线斜率减小,由理想气体状态方程 T 可知,气体的温度逐渐减小。
故选C。
8.B
Mm v2 42
G m mr m2rma
由万有引力提供向心力即
r2 r T2
即可分析解答.
Mm v2 42 GM GM
G m mr m2rma v
由 公 式
r2 r T2
解 得 :
r
,
r3
,
42r3 GM
T a
GM
,
r2
GM
v
r
A项:由 可知,04星的轨道高度比03星略高,所以03号卫星与04号卫星相比,
03号卫星线速度要大,故A错误;
GM
r3
B项:由 可知,04星的轨道高度比03星略高,所以03号卫星与04号卫星相比,
03号卫星角速度要大,故B正确;
42r3
T
GM
C项:由 可知,04星的轨道高度比03星略高,所以03号卫星与04号卫星相
比,03号卫星周期要短,故C错误;
GM
a
D项:由
r2
可知,04星的轨道高度比03星略高,所以03号卫星与04号卫星相比,
04号卫星向心加速度要小,故D错误.
故应选:B.
9.D
A.用s表示题中的位移,表示斜面倾角, Δt 表示曝光时间, 表示滑雪板与坡道
间的动摩擦因数,m表示滑雪运动员的质量,设运动员下滑的加速度为a,曝光的中间时
v
刻的速度为 0,则有
答案第3页
学科网(北京)股份有限公司L
v=
0 t
解得
v 20m/s
0
故A正确,不符合题意;
B.由
v 2 2as
0
可求得
a5.0m/s2
故B正确,不符合题意;
CD.又根据牛顿第二定律有
mgsinmgcosma
可求得动摩擦因数为
1
8
故C正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故选D。
10.A
A.根据等量异种电荷的电场线分布规律可知,B、O、C三点位置处,O点处电场线
分布要稀疏一些,即B、O、C三点比较,O点场强最弱,B、O、C三点位置处的电场线
由BOC,根据沿电场线电势降低,可知,B点电势最高,A正确;
B.根据等量异种点电荷的等势线分布规律可知,中垂线本身就是一条等势线,即E、O、
F三点电势相等,根据等量异种电荷的电场线分布规律可知,E、O、F三点位置处,O点
处电场线分布要密集一些,即O点场强最大,B错误;
C.A、D对O对称,根据等量异种电荷的电场线分布规律可知,A、D两点位置处场强大
小相等,方向相同,即这两位置的场强相同,根据等量异种电荷的电场线分布规律可知,
A位置处电场线由A处指向无穷远,即A位置的电势比无穷远沿高,而D位置处电场线由
无穷远指向D位置,即D位置的电势比无穷远沿低,则A点电势比D点高,C错误;
D.根据等量异种点电荷的等势线分布规律可知,中垂线本身就是一条等势线,则正试探
电荷沿连线的中垂线由E点运动到F点,电场力不做功,D错误。
故选A。
11. B E 11 99 1.10 1.2 偏小
S
(1)[1][2]该实验电路是采用半偏法测量电流表G的内阻,实验中在开关 2闭合前后,
始终认为电路中的干路电流不变,即实验中为了减小系统误差,滑动变阻器接入的阻值需
要远远大于电流表G的内阻,且
E
R
I
g
解得电路的总电压至少为
EI R10010650103V5V
g
答案第4页
学科网(北京)股份有限公司可知,当电源选择6V比选择3.0V更能满足滑动变阻器接入的阻值需要远远大于电流表G
的内阻的要求,系统误差更小,此时可知滑动变阻器需要接入的电阻约为45kΩ,即滑动变
阻器选择B,电源选择E。
(2)[3][4]根据电路图有
I R I (R R )
I g g 1mA I g A B 10mA
g R R g R
A B , A
解得
R 11 R 99
A , B
0.1V 1.10V
(3)[5]电压表的分度值为 ,估读一位,读数为 。
[6]电阻箱的读数为
R(10011011010.1)Ω110Ω
根据闭合电路欧姆定律可得
0.8
E0.8 r
20.0
1.1
E1.1 r
110
解得
E1.2V
[7]电压表流过电流忽略,则电源内阻电压
U Ir
r
U
由于电流偏小,则 r偏小,故E偏小,即测量值小于真实值。
2R 1
t Rh
12.(1) c ;(2)S=4 ;
(1)从NM边界射入玻璃柱体的光线在玻璃砖传播的距离最长
c
v
sR 、 n
s 2R
t
v c ;
答案第5页
学科网(北京)股份有限公司sini
n
(2)根据折射定律有: sinr 得r=30°;
设折射光线FE在BC界面刚好发生全反射
1 2
sinC
根据临界角公式 n 2
可得C=45°;
1801204515
NE与水平方向的夹角为
90301545
有光透出的部分圆弧对应圆心角为 4
1
S Rh
则ABCD面上有光透出部分的面积为 4
点睛:几何光学问题,关键是画出光路图,根据光的折射、全反射原理在AB弧面上找到
有光线透出的范围,然后依据几何关系求解。
13.(1)3.45N;(2)a0.625m/s2
;(3)0.27C;(4)
Q
热
0.16
J
(1)金属棒匀速运动时
v 1.0m/s
m
F
设此时金属棒受到的安培力大小为 安,根据平衡条件有
F mgsinmgcosF
安
B2L2v
F m
安 Rr
解得
F=3.45N
(2)刚开始金属棒的速度为0,安培力为0,此时金属棒的加速度最大,有
Fmgsinmgcosma
解得
a0.625m/s2
答案第6页
学科网(北京)股份有限公司(3)由题图乙可知t=1.5s时金属棒的速度大小
v 0.6m/s
1
在0~1.5s时间内,根据动量定理有
FtmgtsinmgtcosBLqmv 0
1
解得
q=0.27C
(4)由题图乙可知t=5.6s时金属棒的速度大小
v 1.0m/s
m
设金属棒的加速距离为x,从金属棒开始运动至达到稳定状态,根据动量定理及功能关系
有
FtmgtsinmgtcosBLqmv 0
m
BLx
q
Rr
1 Rr
Fs mv2 mgssinmgscos Q
2 m r 热
解得
Q 0.16
热 J
55 47
m m
14.(1)0.1,0.4;(2)12 ;(3)12
(1)设A和水平面间的动摩擦因数为μ,B和C间的动摩擦因数为μ,C与A碰撞
1 2
后,A、B两物块均在摩擦力作用下减速,设A、B两物块的加速度大小为a、a,由牛顿
1 2
第二定律有
3m/s
a 1m/s2
1 3s
6m/s
a 4m/s2
2 1.5s
又
3mg 3ma
1 1
mg ma
2 2
解得
μ=0.1
1
μ=0.4
2
(2)由图乙可知碰撞后 A的速度为v=3m/s,C与 A碰撞前的速度等于 B的速度为
A
v=6m/s,设碰撞后C的速度为v,由动量守恒定律
0 1
mv mv 3mv
0 1 A
答案第7页
学科网(北京)股份有限公司解得
v=-3m/s
1
碰撞后C向左做减速运动,设加速度大小为a,根据牛顿第二定律有
3
mmgmg ma
1 2 3
解得
a=6m/s2
3
设C经时间t速度减为0,位移为x,则
1 1
0v
t 1 0.5s
1 a
3
1
x at2 0.75m
1 2 31
由图乙可知B需经1.5s速度才能减为0,即当木板速度为0时,B还在向右运动,又
mmgmg
1 2
木板在t时刻之后向右加速,设加速度大小为a,有
1 4
mgmmg ma
2 1 4
解得
a=2m/s2
4
此过程B的加速度大小仍为a,设再经过Δt,B和C的速度相同,即
2
va Δt v a t Δt
4 0 2 1
解得
2
Δt s
3
4
v m/s
3
在Δt时间内C的位移为
1 4
x a Δt2 m
2 2 4 9
B在Δt+t时间内的位移为
1
v2v2 77
x 0 m
3 2a 18
2
则C的长度至少为
55
Lx x x m
1 2 3 12
(3)B和C的速度相同之后二者一起减速,加速度大小设为a,有
5
mmg 2ma
1 5
解得
a=1m/s2
5
B和C一起运动的位移为
答案第8页
学科网(北京)股份有限公司v2 8
x m
4 2a 9
5
碰撞后A运动的位移由图乙可知
1
x 33m4.5m
5 2
最终A距离C右端
47
Δxx x x x m
1 2 4 5 12
v 53R
0
15.(1)带负电,BR;(2) 90v 0 ,0.4R;(3)见解析
(1)已知沿圆心O射入的离子,恰好从O点沿y轴射出,则可知离子在B中向上
1 1
偏转,根据左手定则,可知离子带负电,根据该离子运动轨迹,画出半径,如图所示
粒子运动的轨迹半径为
r R
1
v2
Bqv m 0
0 r
1
解得
q v
0
m BR
(2)离子经过圆心磁场区域均能到达O点,到达O点时,速度方向与y轴夹角为θ,如
图所示
根据几何关系
R0.2R
sin
R
可知
答案第9页
学科网(北京)股份有限公司53
且左右对称;
在B中,有
2
v2
B qv m 0
2 0 r
2
B 2B
2
可得
r 0.5R
2
在磁场中所花时间最少的粒子轨迹为如图所示的劣弧,其轨迹对应的圆心角为
37274
在磁场中所花时间最长的粒子为如图所示的优弧,其轨迹对应的圆心角为
180532286
根据周期
2r R
T 2
v v
0 0
所以
28674 53R
Δt T
360 90v
0
离子打到收集板上的区域长度L,取决于离子打到收集板上的最近距离和最远距离,其中,
最远距离为沿y轴正方向射出的离子,如上图所示
x 2r R
max 2
最近距离为速度方向与y轴正方向夹角为53°射入的离子,如上图所示
x 2rcos530.6R
min 2
所以
Lx x 0.4R
max min
(3)如图所示
①当所有离子均到达不了收集板时,此时磁场宽度为
答案第10页
学科网(北京)股份有限公司d 0.1R
即当 d 0.1R 时, n0 ;公众号:高中试卷 站
②当离子方向在y轴右侧与y轴夹角度为θ时,有
R
d
2 2d
sin 1
R R
2
对应离子在第三象限的带宽为
ΔyRRsin0.2R
对应收集的离子数
RRsin0.2R 10dR
n N N
1.6R 8R
当离子方向在y轴左侧与y轴夹角度为θ时,有
R
d
2 2d
sin 1
R R
2
对应离子在第三象限的带宽为
ΔyRRsin0.2R
对应收集的离子数
RRsin0.2R 10dR
n N N
1.6R 8R
10dR
n N
所以当 0.1Rd 0.9R 时, 8R ;
③粒子能全部打到收集板时,
d 0.9R
,
nN
;
综上所述
n0
,
d 0.1R
10dR
n N
8R , 0.1Rd 0.9R
nN
,
d 0.9R
答案第11页
学科网(北京)股份有限公司答案第12页
学科网(北京)股份有限公司