物理 长春市2017年高三第四次质检考试
精品
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多选题 本大题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
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题型: 多选题
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分值: 6分

1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是(   )

A牛顿提出了万有引力定律,后来卡文迪许通过实验测出了万有引力恒量

B伽利略通过理想实验的方法验证了“力是维持物体运动的原因”

C麦克斯韦预言了电磁波的存在,并通过实验证实了电磁波的存在

D法拉第提出了电磁感应定律,标志着人类从蒸汽时代步入了电气化时代

正确答案

A,D

解析

牛顿提出了万有引力定律,后来卡文迪许通过实验测出了万有引力恒量,选项A正确;伽利略通过理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,选项B错误;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在 ,选项C错误; 法拉第提出了电磁感应定律,标志着人类从蒸汽时代步入了电气化时代,选项D正确,综上本题选AD。

考查方向

本题考查了物理学史知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与物理学上重大发现、发明、著名理论等知识点交汇命题。

解题思路

根据物理学史和常识解答,记住伽利略、麦克斯韦、牛顿、卡文迪许、法拉第的等著名物理学家的主要贡献即可。

易错点

对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆。

1
题型: 多选题
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分值: 6分

7.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因素为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,若θ、g、v0、t0已知,则下列说法中正确的是(    )

A传送带一定逆时针转动

B

C传送带的速度等于v0

D后一段时间内滑块加速度为

正确答案

A,C,D

解析

若传送带顺时针转动,当滑块下滑(mgsinθ>μmgcosθ),将一直匀加速到底端;当滑块上滑(mgsinθ<μmgcosθ),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图象;故传送带是逆时针转动,则选项A正确; 滑块在 内,滑动摩擦力向下做匀加速下滑,,由图可知,,则,则选项B错误; 只有当滑块的速度等于传送带的速度时,滑块所受的摩擦力变成斜向上,故传送带的速度等于v0,则选项C正确,等速后的加速度,代入μ值得,则选项D正确; 综上本题选ACD。

考查方向

本题考查了等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与等知识点交汇命题.

解题思路

对滑块受力分析,开始时,受到重力、支持力、滑动摩擦力,处于加速阶段;当速度等于传送带速度时,如果重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力,则一起匀速下滑,否则,继续加速。

易错点

关键1.物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑,2.小木块两段的加速度不一样大。

1
题型: 多选题
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分值: 6分

8.如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知R=3r,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是(   )

A导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左

B导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0

C导体棒开始运动后速度第一次为零时,弹簧的弹性势能Ep=mv2

D导体棒最终会停在初始位置,在导体棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热为

正确答案

A,D

解析

导体棒开始运动的初始时刻,由右手定则判断可知:ab中产生的感应电流方向从a→b,由左手定则判断得知ab棒受到的安培力向左,则选项A正确,导体棒开始运动的初始时刻,ab棒产生的感应电势为E=BLv0.由于r=R,所以导体棒两端的电压则选项B错误,由于导体棒运动过程中产生电能,所以导体棒开始运动后速度第一次为零时,根据能量守恒定律得知:系统的弹性势能小于,则选项C错误,金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热,则选项D正确,综上本题选:AD。

考查方向

本题考查了右手定则、功能关系、能量守恒定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理、电磁感应定律等知识点交汇命题。

解题思路

根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向,再根据左手定则判断出安培力的方向;由E=BLv0和欧姆定律求解导体棒两端的电压;导体棒运动过程中,产生电能,根据功能关系分析导体棒开始运动后速度第一次为零时系统的弹性势能;根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热。

易错点

弄清运动过程中能量如何转化,并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键,当然右手定则和安培定则也熟练运用。

第Ⅱ卷

1
题型: 多选题
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分值: 6分

6.如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V),则(   )

A电压表的示数为22 V

B在天逐渐变黑的过程中,电流表A2的示数变小

C在天逐渐变黑的过程中,电流表A1的示数变大

D在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小

正确答案

B,D

解析

根据电压与匝数成正比可知,原线圈的电压的最大值为 ,所以副线圈的电压的最大值为 ,电压表的示数为电压的有效值,所以示数为22V,所以选项A错误,在天逐渐变黑的过程中,光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大,电路的总电阻增大,由于电压是由变压器决定的,输出的电压不变,所以电流变小,电流表A2的示数变小,所以选项B正确;而电路的电压时不变的,所以输入的电流要减小,电流表A1的示数变小,所以选项C错误, 由于变压器的输入和输出的功率是相等的,副线圈的电流减小,电压不变,所以输出的功率 要减小,输入的功率也要减小,所以选项D正确,综上本题选BD。

考查方向

本题考查了变压器的动态变化等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与变压器、电功率、欧姆定律等知识点交汇命题.

解题思路

根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据电压与匝数成正比即可求得结论。

易错点

电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法。

单选题 本大题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。
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题型: 单选题
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分值: 5分

2.如图所示,a为绕地球做椭圆轨道运动的卫星,b为地球同步卫星,P为两卫星轨道的切点,也是a卫星的远地点,Q为a卫星的近地点。卫星在各自的轨道上正常运行,下列说法中正确的是(   )

A卫星a经过P点时的向心力与卫星b经过P点时的向心力大小相等

B卫星a经过P点时的速率一定小于卫星b经过P点时的速率

C卫星a的周期一定大于卫星b的周期

D卫星a的周期可能等于卫星b的周期

正确答案

B

解析

万有引力提供向心力,根据万有引力定律 知,由于两卫星的质量未知,故不能比较万有引力的大小,则选项A错误;卫星a经过P点时要加速,才能做离心运动到b卫星的轨道,故卫星a经过P点时的速率一定小于卫星b经过P点时的速率,则选项B正确;根据开普勒第三定律 知,由于 ,则 ,则选项CD错误,综上本题选B。

考查方向

本题考查了万有引力定律、开普勒定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与圆周运动、牛顿运动定律等知识点交汇命题.

解题思路

根据万有引力提供向心力比较向心力的大小,卫星做椭圆运动,在远地点,万有引力大于向心力,做近心运动,卫星a加速在圆轨道上做离心运动,先根据开普勒第三定律分析两颗卫星的周期关系。

易错点

关键是知道离心运动时在切点处的速度大小的比较,知道开普勒第三定律

1
题型: 单选题
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分值: 6分

3.两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示,已知导体附近的电场线均与导体表面垂直,a、b、c、d为电场中几个点,并且a、d为紧靠导体表面的两点,选无穷远为电势零点,则(   )

A场强大小关系有Eb>Ec

B电势大小关系有φb<φd

C将一负电荷放在d点时其电势能为负值

D将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功

正确答案

D

解析

由电场线越密的地方,电场强度越大,由图可得c点的电场线密,所以有Ec>Eb,选项A错误;沿着电场线,电势逐渐降低,b点所处的电场线位于右侧导体的前面,即b点的电势比右侧的导体,而右侧导体的电势比d高,故b点电势高于d点的电势,选项B错误;电势能的正负与0势能点的选择有关,该题以无穷远为零电势点,所以说负电荷放在d点时其电势能为正值,选项C错误;从图中可以看出,a点的电势高于b点的电势,而b点的电势又高于d点的电势,所以a点的电势高于d点的电势,正电荷在电势高处电势能大,在电势低处电势能小,故正检验电荷从a点移到d点的过程中,电势能减小,则电场力做正功,选项D正确,综上本题选:D。

考查方向

本题考查了电场线、等势面、场强、电势等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电场力的功、动能定理等知识点交汇命题.

解题思路

根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小;根据沿着电场线,电势逐渐降低来判断电势的高低;正电荷在电势高处电势能大,在电势低处电势能小,负电荷在电势高处电势能小,在电势低处电势能大,根据电势能的变化判断电场力做功情况。

易错点

关键是根据电场线及其与等势面的关系判断出电势高低、场强大小关系;同时知道等差等势面越密的地方,电场线也越密;当然也可以由电场力做功的正负来确定电势能的增减。

1
题型: 单选题
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分值: 6分

5.如图所示,一位网球运动员在距地面高度为H的O点以拍击球,使网球沿水平方向飞出:第一只球落在自己一方场地上后,弹跳起来两次,刚好擦网而过,落在对方场地的A点处;第二只球直接擦网而过,也刚好落在A点处。设球与地面的碰撞前后其竖直方向速度原速率弹回,而水平方向速度不变,且不计空气阻力,则球场中拦网高度为(   )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

由平抛运动的规律可知,两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的,由于球与地面的碰撞是完全弹性碰撞,设第一球自击出到落地时间为t1,第二球自击出到落地时间为t2,则:t1=5t2 ① ;

由于一、二两球在水平方向均为匀速运动,水平位移大小相等,设它们从O点出发时的初速度分别为v1、v2,由x=v0t得:v2=5v1 ② ,所以有

设一、二两球从O点到网的顶点时间分别为T1、T2,由于两球从O点到网的顶点水平距离相等,则: T1=5T2 ③ ,由竖直方向运动规律可知:  ④ ,  ⑤ ,故得: 。

考查方向

本题考查了平抛等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与运动学、牛顿第二定律等知识点交汇命题。.

解题思路

第一、二两球被击出后都是作平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由于高度相同,两球被击出至各自第一次落地的时间是相等的.对于第一个球:球与地面的碰撞是完全弹性碰撞,撞地后弹起做斜抛运动,最大高度等于H,斜抛运动的时间等于被击出至第一次落地的时间的两倍,根据水平方向是匀速直线运动,研究出两个球的初速度关系,根据水平位移关系,研究初速度关系,再研究竖直方向的运动,化简求网高。

易错点

平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动,注意运动分解。

1
题型: 单选题
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分值: 6分

4.如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。取g=10m/s2,且小球与地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小,则当剪断轻绳的瞬间,以下说法中不正确的是(    )

A此时轻弹簧的弹力大小为20 N

B地面对小球的作用力大于20 N

C小球的加速度大小为8 m/s2,方向向左

D若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2

正确答案

D

解析

剪断轻绳前小球受力情况,如图所示,

根据平衡条件得: 轻弹簧的弹力大小F=mg=20N,细线的拉力大小为,剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化,此时轻弹簧的弹力大小仍为F=20N,选项A正确,水平面对小球的支持力大小N=mg=20N,摩擦力大小为f=μmg=4N,地面对小球的作用力为 ,选项B正确,根据牛顿第二定律得:加速度 ,方向水平向左,选项C正确,当剪断弹簧的瞬间,小球不受弹簧的弹力,也没有绳子的拉力,则小球的加速度大小为零,选项D错误; 综上本题选:D。

考查方向

本题考查了瞬间加速度等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与等牛顿第二定律知识点交汇命题.

解题思路

先分析剪断轻绳前弹簧的弹力和轻绳的拉力大小,再研究剪断轻绳瞬间,抓住弹簧的弹力没有变化,求解小球的合力,由牛顿第二定律求出小球的加速度和水平面对小球的支持力。

易错点

对于瞬时问题,先分析剪断轻绳前小球的受力情况,再分析剪断轻绳瞬间的受力情况,再根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度。

简答题(综合题) 本大题共77分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
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题型:简答题
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分值: 9分

小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为:电池组(电动势E约为6 V,内阻r约为3 Ω)、电流表(量程2.0 A,内阻RA=0.8 Ω)、电阻箱R1(0~99.9 Ω)、滑动变阻器R2(0~R1)、开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。

11.小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合S2、S,断开S1,读出电流表的示数I;再闭合S、S1,断开S2,调节电阻箱的电阻值为3.6 Ω时,电流表的示数也为I。则此时滑动变阻器接入电路的阻值为________ Ω。

12.小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻:

①他的实验步骤为:

A.在闭合开关前,调节电阻R1或R2至________(选填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关S,再闭合________(选填“S1”或“S2”);

B.调节电阻________(选填“R1”或“R2”),得到一系列电阻值R和电流I的数据;

C.断开开关,整理实验仪器。

②图乙是他根据实验数据绘出的-R图象,图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表__________,电源电动势E=________V,内阻r=________ Ω。(结果要求保留两位有效数字)

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

3.6;

解析

两电流表示数相同,电阻相同,故滑动变阻器接入电路的阻值为3.6 Ω。

考查方向

本题考查了等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与等知识点交汇命题。

解题思路

由电路的结构可知测出了R2接入电路的阻值用的是等值替代法。

易错点

解答本题的关键在于明确等电阻替代法测电阻,注意能正确根据题意列出对应的函数关系,才能准确得出结果。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

①最大值; S1; R1;②RA与r之和; 6.0;  2.8

解析

考查方向

本题考查了等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与等知识点交汇命题。

解题思路

实验中采用的是电阻箱和电流表的方式测定电动势和内电阻;根据实验的原理可知应采用的方式; 分析电流与电阻的关系,由闭合电路欧姆定律可得出符合本实验的公式,再结合图象的性质利用函数关系即可求得电动势和内电阻。

易错点

解答本题的关键在于明确等电阻替代法测电阻,注意能正确根据题意列出对应的函数关系,才能准确得出结果。

1
题型:简答题
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分值: 6分

如图所示,为了测量竖直方向的加速度,李明同学利用一根轻弹簧、刻度尺、钩码(未画出)制作了一个测量加速度的装置:轻弹簧上端固定在竖直放置的刻度尺的零刻度线处,下端不挂钩码时指针处在A位置;挂质量为0.1kg的钩码,实验装置静止时指针处在B位置,并把B位置标为加速度的0刻度值,g取10m/s2

9.弹簧的劲度系数k=______N/m;

10.将该装置悬挂在竖直上升的升降机中,发现指针处在刻度尺的C位置,则此时升降机的加速度大小为______m/s2;若指针处在A、B之间某位置,则该升降机处于_____(选填“超重”或“失重”)状态。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

20

解析

挂质量为0.1kg的钩码,静止时指针处在B位置,拉力F=mg=1N,弹簧伸长量,由胡克定律,解得k=20N/m;

考查方向

本题考查了胡克定律和牛顿第二定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与胡克定律、牛顿第二定律等知识点交汇命题.

解题思路

结合弹簧的弹力大小,根据胡克定律求出弹簧的劲度系数.根据表格中的数据,抓住弹簧的弹力不变,结合形变量的变化判断劲度系数的变化,根据加速度的方向判断超失重。

易错点

关键是知道弹簧的弹力和形变量,加速度的方向决定超失重。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

4     失重

解析

指针处在刻度尺的C位置,弹簧伸长,由牛顿第二定律,,解得:,即C位置应标注的加速度值为4m/s2;若指针处在A、B之间某位置,弹簧拉力小于钩码重力,则升降机应处于失重状态。

考查方向

本题考查了胡克定律和牛顿第二定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与胡克定律、牛顿第二定律等知识点交汇命题.

解题思路

结合弹簧的弹力大小,根据胡克定律求出弹簧的劲度系数.根据表格中的数据,抓住弹簧的弹力不变,结合形变量的变化判断劲度系数的变化,根据加速度的方向判断超失重。

易错点

关键是知道弹簧的弹力和形变量,加速度的方向决定超失重。

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题型:简答题
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分值: 12分

如图所示,一质量M=2kg的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上,弧形轨道与水平轨道平滑连接,水平轨道上静置一小球B。从弧形轨道上距离水平轨道高h=0.3m处由静止释放一质量mA=1kg的小球A,小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰,碰后小球A被弹回,且恰好追不上平台。已知所有接触面均光滑,重力加速度为g,试求解:

13.小球A滑上水平轨道上时速度的大小;

14.小球B的质量。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

2m/s

解析

设小球A下滑到水平轨道上时的速度大小为v1,平台水平速度大小为v,由水平方向动量守恒定律有:

再由能量守恒定律有:,联立可解:

即小球A滑至水平轨道上速度的大小为2m/s;

考查方向

本题考查了动量守恒定律及功能关系等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与等知识点交汇命题。

解题思路

小球A与平台在相碰过程总动量守恒,由动量守恒列式;再由功能关系列式联立小球A及平台的速度;再对小球和B进行分析,由动量守恒和机械能守恒结合题意可求出B球的质量。

易错点

解题是注意在分析问题时,正确选择研究对象系统,明确动量守恒的条件及应用。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

3kg

解析

小球A、B碰后运动方向相反,设小球A、B碰后速度大小分别为,由题意知:

,由A、B碰撞过程中遵循动量守恒定律得:

再结合能量守恒定律可得:

消去,可解得:

考查方向

本题考查了动量守恒定律及功能关系等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与等知识点交汇命题。

解题思路

小球A与平台在相碰过程总动量守恒,由动量守恒列式;再由功能关系列式联立小球A及平台的速度;再对小球和B进行分析,由动量守恒和机械能守恒结合题意可求出B球的质量。

易错点

解题是注意在分析问题时,正确选择研究对象系统,明确动量守恒的条件及应用。

1
题型:简答题
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分值: 15分

【物理—选修3—3】

18.下列说法中正确的是________(填入正确选项前的字母,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在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴呈球形,这是液体表面张力作用的结果

B布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子的运动

C气体的温度降低,某个气体分子热运动的动能可能增加

D一定质量的理想气体,在等温膨胀的过程中,对外界做功,但内能不变

E在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零

19.如图所示为一导热性能极好的气缸,高为L=1 m,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100 cm2、质量为m=10 kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。当外界温度为t=27 ℃、大气压为p0=1×105 Pa时,气体柱高度为l=0.9 m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10 m/s2。试求解(结果保留三位有效数字):

①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,在顶端处竖直拉力F的大小;

②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,求外界温度为多少摄氏度?

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

A,C,D

解析

在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,由于处于完全失重状态,重力充当向心力;故不会出现地球上的水滴的形状,是由于液体表面张力作用而形成球形;则选项A正确;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动;不是分子的运动;则选项B错误; 对气体而言,其规律符合统计规律;即大量分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率是按一定的规律分布的;选项C正确;一定质量的理想气体的内能仅仅与温度有关,温度不变时,则分子平均动能不变;故虽然对外做功,但内能不变;选项D正确; 失重状态下,气体仍然有压强;选项E错误;综上本题选:ACD

考查方向

本题考查了分子动理论、气体压强、热力学第三定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与理想气体状态、压强等知识点交汇命题.

解题思路

自由漂浮的水滴呈球形,是因为液体表面分子较稀疏,从而形成表面张力的原因;布朗运动是固体小颗粒的运动;它反映了液体中分子的无规则运动,气体分子的速率按一定的规律分布; 理想气体不计分子势能;故温度不变时,内能不变; 气体压强是由于气体分子持续撞击器壁产生的;与失重无关。

易错点

布朗运动既不是颗粒分子的运动,也不是液体分子的运动,而是液体分子无规则运动的反映。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

①110N    ②60.3℃

解析

①设起始状态汽缸内气体压强为p1,活塞被缓慢拉至汽缸顶端时汽缸内气体压强为p2

由玻意耳定律得: ,

在起始状态对活塞由受力平衡得: ,

对活塞由受力平衡得: ,

解得F=110 N;

②由盖—吕萨克定律得:

其中:T=300 K  ,

解得t′=60.3 ℃。

考查方向

本题考查了玻意耳定律、盖吕萨克定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与查理定律、理想气体状态方程等知识点交汇命题。

解题思路

(i)如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,气体属于等温变化,利用玻意耳定律可求解,(ii)如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,气体是等压变化,由盖吕萨克定律可求解。

易错点

关键在于分清气体在变化过程中,是哪种变化该选用哪种公式。

1
题型:简答题
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分值: 15分

【物理—选修3—4】

20.下列说法中正确的是(填入正确选项前的字母,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简谐运动的周期与振幅无关

B在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=-kx中,k为弹簧的劲度系数,x为振子离开平衡位置的位移

C机械波在传播过程中,某个质点的振动速度就是波的传播速度

D在光的双缝干涉实验中,同种条件下用蓝光做实验比红光做实验得到的条纹更宽

E在光的单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象,狭缝宽度要比波长小或者相差不多

21.如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径,来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射,已知∠ABM=30°,试求解:

①玻璃的折射率;

②球心O到BN的距离。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

A,B,E

解析

简谐运动的周期由振动系统内部因素决定,与振动幅度无关,选项A正确; 在简谐运动的回复力表达式F=-kx中,对于弹簧振子,F为振动物体受到的合外力,k为弹簧的劲度系数;选项B正确;对于机械波,某个质点的振动速度与波的传播速度不同,横波两者垂直,纵波两者平行,大小也没有关系,选项C错误; 在双缝干涉实验中,根据干涉条纹间距公式可知,同种条件下,因紫光波长小于红光,则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄,选项D错误; 在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象,根据明显衍射的条件可知,狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多,故E正确,综上本题选选:ABE。

考查方向

本题考查了简谐振动的周期公式、回复力公式、以及衍射与干涉等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与等知识点交汇命题。

解题思路

简谐运动的周期由振动的系统决定的;理解回复力表达式F=-kx的意义;在波的传播方向上,某个质点的振动速度与波的传播速度不同;根据公式:判定;根据发生衍射的条件判断。

易错点

注意波长与相邻波峰间距的关系。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

①设光线BM在M点的入射角为i,折射角为r,由几何知识可知,i=30°,r=60°,根据折射定律得

 ,代入数据得 ;

②光线BN恰好在N点发生全反射,则∠BNO为临界角C

 ,

设球心到BN的距离为d,由几何知识可知

d=Rsin C,联立解得 。

考查方向

本题考查了折射定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与等知识点交汇命题.

解题思路

①根据几何关系找出光线BM的入射角和反射角,利用折射定律可求出玻璃体的折射率,②根据几何关系求出临界角的正弦值,便可求出球心O到BN的距离。

易错点

要求要熟练的记住折射定律的内容,求折射率时,一定要分清是从介质射向空气还是由空气射入介质;再者就是会用 来解决相关问题。

1
题型:简答题
|
分值: 20分

如图所示,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小为B。有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q。将粒子源置于圆心,则所有粒子刚好都不离开磁场,不计粒子重力,且不考虑粒子之间的相互作用,试求解:

15.带电粒子速度的大小;

16.若粒子源可置于磁场中任意位置,且磁场的磁感应强度大小变为 ,求粒子在磁场中最长的运动时间t;

17.若原磁场不变,再叠加另一个半径为Rx(Rx>R0)的圆形匀强磁场,磁场的磁感应强度的大小为 ,方向垂直于纸面向外,两磁场区域成同心圆,此时该离子源从圆心出发的粒子都能回到圆心,求Rx的最小值和粒子从发射到第一次回到圆心的运动时间t。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

假设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R,则粒子离开出发点的最远距离为2R,由题意可知 ,

再根据 可得: ,

代入 ,解得: ;

解题思路

根据几何关系,结合洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律,即可求解;【考查方向】本题考查了带电粒子在有界的磁场中的运动知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、右手定则等知识点交汇命题。

易错点

洛伦兹力提供圆周运动向心力,根据轨迹关系求出粒子进入磁场中的速度方向,再根据速度关系求出质子在电场中做何种运动。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

磁场的大小变为 后,假设粒子的轨道半径为 ,再由 可解得: ,根据几何关系可以得到,当弦最长时,粒子运动的时间最长,即当弦为2R0时最长,此时对应圆心角为 ,

粒子在磁场中最长的运动时间为 ,

解得: ;

考查方向

本题考查了带电粒子在有界的磁场中的运动知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、右手定则等知识点交汇命题。

解题思路

由几何关系,可求出运动轨迹的圆心角,根据周期公式,即可求解;

易错点

洛伦兹力提供圆周运动向心力,根据轨迹关系求出粒子进入磁场中的速度方向,再根据速度关系求出质子在电场中做何种运动。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

根据矢量合成法则,叠加区域的磁场大小为 ,方向垂直纸面向里,环形区域(R0以外)的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外

 可得: ,

根据对称性,画出带电粒子运动轨迹图如图所示,

粒子运动轨迹的半径为由几何关系可得Rx的最小值为: ,

粒子从粒子源发射到第一次回到圆心所需的时间为: 。

考查方向

本题考查了带电粒子在有界的磁场中的运动知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、右手定则等知识点交汇命题。

解题思路

根据矢量法则,可确定磁场方向与大小,再由几何关系,结合周期公式,即可求解。

易错点

洛伦兹力提供圆周运动向心力,根据轨迹关系求出粒子进入磁场中的速度方向,再根据速度关系求出质子在电场中做何种运动。

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