资源描述
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2016年湖北省黄冈中学高考物理模拟试卷(七)
一、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.一质点做匀加速直线运动,并规定了正方向.若已知质点在一段时间t内的末速度v及加速度a,则质点此段运动的位移可表示为( )
A. B. C. D.
2.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,三个可变电阻分别用R1、R2和R3表示.那么,在三个可变电阻的阻值变化的过程中,一定能够使得通过R3的电流变小的方案是( )
A.R1、R2和R3都变大 B.R1、R2和R3都变小
C.R1、R3变大,R2变小 D.R1、R2变大,R3变小
3.已知某星球的第一宇宙速度与地球相同,其表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半,则该星球的平均密度与地球平均密度的比值为( )
A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1
4.如图所示,匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子,自a点沿半圆轨道运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点,已知a、b、c点在同一直线上,且ac=ab,电子电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为( )
A. B. C. D.
5.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比.如图所示,两根平行长直导线相距为R,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场方向垂直纸面向里为正,在0﹣R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是( )
A. B. C. D.
6.斜面放置在水平地面上始终处于静止状态,物体在沿斜面向上的拉力作用下正沿斜面向上运动,某时刻撤去拉力F,那么物体在撤去拉力后的瞬间与撤去拉力前相比较,以下说法正确的是( )
A.斜面对地面的静摩擦力一定不变
B.斜面对地面的静摩擦力一定减小
C.斜面对地面的压力一定增大了
D.斜面对地面的压力一定不变
7.如图所示,劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态,手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为V,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.手对重物做的功
B.重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧所做的功为
C.弹性势能最大时小球加速度大小为g
D.最大的弹性势能为
8.如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平 面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过坐标点(0.15,3.0)的切线.现有一质量为0.20kg,电荷量为+2.0×10﹣8C的滑块P(可视作质点),从x=0.10m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.2.取重力加速度g=10m/s2.则下列说法中正确的是( )
A.滑块运动的加速度大小逐渐减小
B.滑块运动的速度先减小后增大
C.x=0.15m处的场强大小为2.0×106N/C
D.滑块运动的最大速度约为0.10m/s
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题(共129分)
9.如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律.
(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有 (在答题卡上对应区域填入选项前的编号).
①绳子的长度;
②物块的质量m1、m2;
③物块运动所用的时间;
④物块A下落的距离.
(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:
①绳子越长越好;
②绳的质量要轻;
③两个物块的质量之差要尽可能小;
④尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃.
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 .(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)
10.用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干.
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注).
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线.
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx= .
11.如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R.质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A.已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能.
12.如图所示,xOy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度为v0沿x轴正方向开始运动.当它经过图中虚线上的M(2a,a)点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点.已知磁场方向垂直xOy平面(纸面)向里,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力.试求:
(1)电场强度的大小;
(2)粒子在匀强磁场中的运动时间;
(3)N点的坐标;
(4)矩形匀强磁场区域的最小面积.
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答.如果多做,则每学科按所做的第一题计分.[物理--选修3-5]
13.下列说法中正确的是( )
A.汤姆孙发现电子,并提出原子具有核式结构
B.对于同一种金属来说,其极限频率恒定,与入射光的频率及光的强度均无关
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
D.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
E.“人造太阳”的核反应方程是
14.如图所示,有一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1、2、3、…、n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数均为μ,木板的质量与所有木块的总质量相等.在t=0时刻木板静止,第l、2、3、…、n号木块的初速度分别为v0、2v0、3v0、…、nv0,方向都向右.最终所有木块与木板以共同速度匀速运动.试求:
i.所有木块与木板一起匀速运动的速度vn;
ii.题干条件不变,若取n=4,则3号木块在整个运动过程中的最小速度v3min为多少?
2016年湖北省黄冈中学高考物理模拟试卷(七)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.一质点做匀加速直线运动,并规定了正方向.若已知质点在一段时间t内的末速度v及加速度a,则质点此段运动的位移可表示为( )
A. B. C. D.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】定性思想;推理法;直线运动规律专题.
【分析】采用逆向思维,质点做匀减速直线运动,结合位移时间公式得出位移的表达式.
【解答】解:采用逆向思维,质点做匀减速直线运动,相当于初速度为v,加速度大小为a,则位移x=.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式,并能灵活运用,注意逆向思维的运用.
2.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,三个可变电阻分别用R1、R2和R3表示.那么,在三个可变电阻的阻值变化的过程中,一定能够使得通过R3的电流变小的方案是( )
A.R1、R2和R3都变大 B.R1、R2和R3都变小
C.R1、R3变大,R2变小 D.R1、R2变大,R3变小
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【专题】恒定电流专题.
【分析】由图可知,R2和R3并联后与R1串联连接到电源上,根据串并联电路的特点和闭合电路欧姆定律逐项分析即可求解.
【解答】解:A、R1与R3串联,R1增大会使R3中电流变小,R2与R3并联,R2增大会使R3中电流变大,R3变大会使通过自身的电流变小,所以通过R3的电流不一定变小,故A错误;
B、R1、R2和R3都变小,则总电阻减小,总电流增大,R1和内阻所占电压增大,并联部分电压减小,则R2和R3的电流可以增大,也可能减小,故B错误;
C、R1与R3串联,R1增大会使R3中电流变小,R2与R3并联,R2减小会使R3中电流变小,R3变大会使通过自身的电流变小,所以通过R3的电流变小,故C正确;
D、R1与R3串联,R1增大会使R3中电流变小,R2与R3并联,R2增大会使R3中电流增大,R3变小会使通过自身的电流增大,所以无法判断通过R3的电流变小还是变小,故D错误;
故选:C
【点评】本题主要考查了串并联电路的特点,能根据闭合电路欧姆定律进行动态分析,并能运用好“串反、并同”这个动态分析的原则,难度适中.
3.已知某星球的第一宇宙速度与地球相同,其表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半,则该星球的平均密度与地球平均密度的比值为( )
A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1
【考点】万有引力定律及其应用.
【专题】万有引力定律的应用专题.
【分析】根据重力提供向心力得出第一宇宙速度,结合第一宇宙速度相等,求出半径之比,根据万有引力等于重力得出质量之比,从而根据密度的公式得出平均密度之比.
【解答】解:根据得,第一宇宙速度v=.因为星球和地球的第一宇宙速度相同,表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半,则星球的半径是地球半径的2倍.
根据知,M=,知星球的质量是地球质量的2倍.
根据知,星球的平均密度与地球平均密度的比值为1:4.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力两个理论,并能灵活运用.
4.如图所示,匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子,自a点沿半圆轨道运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点,已知a、b、c点在同一直线上,且ac=ab,电子电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为( )
A. B. C. D.
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.
【专题】定量思想;方程法;比例法;带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】根据题干中的信息,找出在虚线两侧运动时的半径,利用洛伦兹力提供向心力列式,即可解答正离子吸收的电子的个数.
【解答】解:由a到b的过程,轨迹半径为:r1=…①
此过程洛伦兹力提供向心力,有:qvB=m…②
在b附近吸收n个电子,因电子的质量不计,所以正离子的速度不变,电量变为q﹣ne,有b到c的过程中,轨迹半径为:r2==…③
洛伦兹力提供向心力,有:(q﹣ne)vB=m…④
联立①②③④得:n=
选项B正确,ACD错误
故选:B
【点评】该题主要是考查了洛伦兹力提供向心力的公式qvB=m,该题的突破口是吸附电子的前后轨迹半径的寻找.
5.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比.如图所示,两根平行长直导线相距为R,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场方向垂直纸面向里为正,在0﹣R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是( )
A. B. C. D.
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.
【分析】通电导线周围有磁场存在,磁场除大小之外还有方向,所以合磁场通过矢量叠加来处理.根据右手螺旋定则可得知电流方向与磁场方向的关系.
【解答】解:根据右手螺旋定则可得左边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里,右边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外,离导线越远磁场越弱,在两根导线中间位置磁场为零.由于规定B的正方向垂直纸面向里,所以C正确,ABD错误;
故选:C
【点评】由于电流大小相等,方向相同,所以两根连线的中点磁场刚好为零,从中点向两边移动磁场越来越强,左边的磁场垂直纸面向里,右边的磁场垂直纸面向外.
6.斜面放置在水平地面上始终处于静止状态,物体在沿斜面向上的拉力作用下正沿斜面向上运动,某时刻撤去拉力F,那么物体在撤去拉力后的瞬间与撤去拉力前相比较,以下说法正确的是( )
A.斜面对地面的静摩擦力一定不变
B.斜面对地面的静摩擦力一定减小
C.斜面对地面的压力一定增大了
D.斜面对地面的压力一定不变
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【专题】定性思想;图析法;受力分析方法专题.
【分析】撤去拉力前,物体沿斜面上升;撤去拉力后瞬间物体由于惯性继续沿斜面上升;两种情况下斜面体的受力情况不变,故其对地压力和静摩擦力也不变.
【解答】解:物体在沿斜面向上的拉力作用下沿斜面向上运动时,斜面体受重力Mg、支持力N、压力N1、滑块对其的滑动摩擦力f1以及地面对其的静摩擦力f2,如图,斜面体平衡;
撤去拉力后,物体由于惯性继续沿斜面上升,斜面体受重力、压力、滑块对其的滑动摩擦力均不变,故斜面体仍保持静止,地面对其支持力和静摩擦力也不会变;
故选:AD.
【点评】本题关键是对斜面体受力分析,然后结合平衡条件分析;明确静摩擦力是被动力.
7.如图所示,劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态,手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为V,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.手对重物做的功
B.重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧所做的功为
C.弹性势能最大时小球加速度大小为g
D.最大的弹性势能为
【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律.
【专题】动能定理的应用专题.
【分析】了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.
手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手,根据动能定理求得手对重物做的功.
当重物受到向上的弹簧弹力大小等于重力时,速度达到最大,然后重物会继续向下运动,当物体下落到速度为零时,弹簧伸长最大,弹性势能最大,根据动能定理求解.
【解答】解:A、劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态,
弹簧的伸出量x=,
手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手,根据动能定理得
W1+WG+W弹=0
手对重物做的功W1=+W弹,故A错误.
B、重物下落过程中,当重物受到向上的弹簧弹力大小等于重力时,速度达到最大,
重物从静止下落到速度最大过程中根据动能定理得
W′2+W′G=﹣0
重物克服弹簧所做的功为,故B正确.
C、当重物受到向上的弹簧弹力大小等于重力时,速度达到最大,然后重物会继续向下运动,
当物体下落到速度为零时,弹簧伸长最大,弹性势能最大,
此时弹簧伸出量为2,根据牛顿第二定律得:
a==g
所以弹性势能最大时小球加速度大小为g,故C正确.
D、当物体下落到速度为零时,弹簧伸长最大,弹性势能最大,
重物从静止开始下落到速度为零时,根据动能定理研究得
mg•2+W弹=0﹣0=0
W弹=﹣
弹簧弹力做功量度弹性势能的变化,所以最大的弹性势能为,故D正确.
故选BCD.
【点评】动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,特别是可以去求变力功.
一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.
8.如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平 面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过坐标点(0.15,3.0)的切线.现有一质量为0.20kg,电荷量为+2.0×10﹣8C的滑块P(可视作质点),从x=0.10m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.2.取重力加速度g=10m/s2.则下列说法中正确的是( )
A.滑块运动的加速度大小逐渐减小
B.滑块运动的速度先减小后增大
C.x=0.15m处的场强大小为2.0×106N/C
D.滑块运动的最大速度约为0.10m/s
【考点】电势差与电场强度的关系;电势.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】电势ϕ与位移x图线的斜率表示电场强度,根据斜率判断电场强度的变化,从而判断出电场力的变化,根据牛顿第二定律判断出加速度的变化,根据加速度方向与速度方向的关系,判断出速度的变化,从而知道何时速度最大.
【解答】解:ABC、电势ϕ与位移x图线的斜率表示电场强度,则x=0.15m处的场强E=V/m=2×106V/m,此时的电场力F=qE=2×10﹣8×2×106N=0.04N,滑动摩擦力大小f=μmg=0.02×2N=0.04N,在x=0.15m前,电场力大于摩擦力,做加速运动,加速度逐渐减小,x=0.15m后电场力小于电场力,做减速运动,加速度逐渐增大.故AB错误,C正确.
D、在x=0.15m时,电场力等于摩擦力,速度最大,根据动能定理得,,因为0.10m和0.15m处的电势差大约为1.5×105V,代入求解,最大速度大约为0.1m/s.故D正确.
故选:CD.
【点评】解决本题的关键知道电势ϕ与位移x图线的斜率表示电场强度,会根据滑块的受力判断出滑块的运动情况.
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题(共129分)
9.如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律.
(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有 ②③④ (在答题卡上对应区域填入选项前的编号).
①绳子的长度;
②物块的质量m1、m2;
③物块运动所用的时间;
④物块A下落的距离.
(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:
①绳子越长越好;
②绳的质量要轻;
③两个物块的质量之差要尽可能小;
④尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃.
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 ②④ .(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)
【考点】验证机械能守恒定律.
【专题】定性思想;推理法;机械能守恒定律应用专题.
【分析】(1)这个实验的原理是要验证m1、m2的增加的动能和m1、m2减少重力势能是不是相等,所以我们要测量的物理量有:物块的质量m1、m2; 物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间或物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间.
(2)如果绳子较重,系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能,造成实验误差;绳子不宜太长,长了形变对实验的影响越大;m1、m2相差越大,整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小.物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的,故要保证物体在竖直方向运动.这些都是减小系统误差,提高实验准确程度的做法.
【解答】解:(1)通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律,即验证系统的势能变化与动能变化是否相等,A、B连接在一起,A下降的距离一定等于B上升的距离;A、B的速度大小总是相等的,故不需要测量绳子的长度,则需要测量物块的质量m1、m2,与物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间或物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间,故选:②③④.
(2)如果绳子较重,系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能,造成实验误差;绳子不宜太长,长了形变对实验的影响越大;m1、m2相差越大,整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小.物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的,故要保证物体在竖直方向运动.这些都是减小系统误差,提高实验准确程度的做法.故选:②④;
故答案为:(1)②③④;(2)②④.
【点评】此题为一验证性实验题.要求根据物理规律选择需要测定的物理量,运用实验方法判断如何减小实验误差.掌握各种试验方法是解题的关键.
10.用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干.
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注).
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线.
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx= 或 .
【考点】伏安法测电阻.
【专题】实验题.
【分析】(1)由于本实验需测定的电阻Rx的阻值(900~1000Ω),接近电压表V1和V2的内阻,电阻值较大,属于大电阻,电源电动势9V,大于两个电压表的量程,电压表内阻都已知,可将电压表当作大电阻使用,所以要将电阻与电压表串联,采用串联分压法,将一个电压表当电流计使用,另一个电压表就当电压表使用,滑线变阻器R的最大阻值远小于电阻Rx,故必须采用分压接法;
(2)连线时,可先连滑动变阻器的分压接法,然后再连接串联分压电路,同时要注意电流从电压表正接线柱流入,负接线柱流出;
(3)电阻Rx的电压等于并联电压表的电压,电流等于干路电流减去与电阻Rx并联的电压表的电流,由于电压表内阻已知,通过它们的电流等于其两端电压除以其阻值.
【解答】解:(1)在实验中测定的电阻Rx的阻值(900~1000Ω)接近电压表V1和V2的内阻,属于测定大电阻,所以采用串联分压法,此外滑线变阻器R的最大阻值很小,必须采用分压接法,故实验电路原理图如下方的左图或右图
左图中电压表V1和Rx并联电阻约为420Ω,两图都满足题中要求“电压表的读数不小于其量程的”.
(2)先连滑动变阻器的分压接法,然后再连接串联分压电路,如图甲或乙
(3)在左图中,
在右图中
化简得或
故答案为:或.
【点评】本题关键在于电压表内阻已知,可以当作电流表使用,而且电压表内阻与待测电阻的阻值相接近,故将一个电压表与待测电阻并联,另一个与电压表串联分压,当电流计使用.
11.如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R.质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A.已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能.
【考点】动能定理的应用;牛顿第三定律;机械能守恒定律.
【专题】动能定理的应用专题.
【分析】(1)由P到C的过程根据动能定理求解滑至C点时的速度,根据牛顿第二定律求解
(2)对P到C到Q的过程根据动能定理求解动摩擦因数μ
(3)Q到C到A的过程根据能量守恒求解.
【解答】解:(1)设滑块第一次滑至C点时的速度为vC,圆轨道C点对滑块的支持力为FN
由P到C的过程: mgR=m
C点:FN﹣mg=m
解得FN=2mg
由牛顿第三定律得:滑块对轨道C点的压力大小F′N=2mg,方向竖直向下
(2)对P到C到Q的过程:mgR(1﹣cos60°)﹣μmg2R=0
解得μ=0.25
(3)A点:根据牛顿第二定律得
mg=m
Q到C到A的过程:Ep=m+mg2R+μmg2R
解得:弹性势能Ep=3mgR
答:(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力是2mg;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数是0.25;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能是3mgR.
【点评】本题综合运用了动能定理和能量守恒定律,解决本题的关键灵活选取研究的过程,选用适当的规律进行求解.
12.如图所示,xOy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度为v0沿x轴正方向开始运动.当它经过图中虚线上的M(2a,a)点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点.已知磁场方向垂直xOy平面(纸面)向里,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力.试求:
(1)电场强度的大小;
(2)粒子在匀强磁场中的运动时间;
(3)N点的坐标;
(4)矩形匀强磁场区域的最小面积.
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
【专题】带电粒子在复合场中的运动专题.
【分析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,由平抛规律就可得到电场强度;
(2)根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间.
(2)射出电场后做匀速直线运动,进入在磁场中做匀速圆周运动,利用类平抛运动的规从电场中射出速度方向的垂线一,垂足为P,则P点为粒子射入磁场的入射点,N为从磁场中射出的初射点.以O′为圆心,ON为半径做圆如下图;该圆即是粒子运动的轨迹;做NP 的平行线与圆相切,再做MO′的两条平行线与圆相切,可做出运动轨迹.
(4)做NP的平行线与圆相切,再做MO′的两条平行线与圆相切,则这三条切线和MN围成的面积即是最小面积.
【解答】解:粒子运动轨迹如图所示:
(1)粒子从O到M做类平抛运动,设时间为t,则有:
2a=v0t,a=t2,
解得:E=,t=;
(2)设粒子运动到M点时速度为v,与x方向的夹角为α,
则:vy=at=t=v0,
速度:v==v0,
则:tanα==,
解得:α=30°,
由几何知识可知,粒子转过的圆心角:
θ=360°﹣2×(90°﹣30°)=240°,
粒子在磁场中的运动时间:t=T=×=;
(3)由题意知,粒子从P点进入磁场,从N点离开磁场,
粒子在磁场中以O′点为圆心做匀速圆周运动,设半径为R,
由牛顿第二定律得:qvB=m,
代入数据得粒子做圆周运动的半径为:R=
由几何关系知:β=∠PMN=30°,
所以N点的纵坐标为:yN=+a=+a,
横坐标为:xN=2a,
故N点坐标为:(2a, +a);
(4)当矩形磁场为图示虚线矩形时的面积最小.则矩形的两个边长分别为:
L1=2R=,L2=R+Rsinβ=,
所以矩形磁场的最小面积为:Smin=L1L2=;
答:(1)电场强度的大小为:;
(2)粒子在匀强磁场中的运动时间为:;
(3)N点的坐标为:(2a, +a);
(4)矩形匀强磁场区域的最小面积为:.
【点评】分清物理过程,不同物理过程应用相应的物理知识;抓住关键字句,分析出关键条件.如该题中粒子从N点沿MN的方向射出,即可分析出速度方向,再利用相关知识来“定圆心,找半径”;此外良好的作图能力及几何分析能力是解决此类问题的关键.
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答.如果多做,则每学科按所做的第一题计分.[物理--选修3-5]
13.下列说法中正确的是( )
A.汤姆孙发现电子,并提出原子具有核式结构
B.对于同一种金属来说,其极限频率恒定,与入射光的频率及光的强度均无关
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
D.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
E.“人造太阳”的核反应方程是
【考点】裂变反应和聚变反应;光电效应.
【专题】定性思想;归纳法;衰变和半衰期专题.
【分析】卢瑟福的α粒子散射实验,表明原子具有核式结构;对于同一种金属来说,其极限频率恒定;辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关;由E=mc2得出物体具有能量与质量的关系;聚变是质量较轻的原子核聚变为质量较大的原子核.
【解答】解:A、汤姆孙发现电子,提出原子的“枣糕”模型,瑟福的α粒子散射实验,表明原子具有核式结构,故A错误.
B、金属的极限频率由金属本身决定,与入射光的频率和强度无关,故B正确.
C、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,故C正确.
D、根据E=mc2知,物体具有的能量与其质量成正比,故D正确.
E、太阳内部进行的是轻核聚变,故E错误.
故选:BCD.
【点评】本题考查了核式结构模型、光电效应、黑体辐射、聚变等基础知识点,关键要熟悉教材,牢记这些基础知识点,对于物理学家的贡献,不能混淆.
14.如图所示,有一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右放有序号是1、2、3、…、n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数均为μ,木板的质量与所有木块的总质量相等.在t=0时刻木板静止,第l、2、3、…、n号木块的初速度分别为v0、2v0、3v0、…、nv0,方向都向右.最终所有木块与木板以共同速度匀速运动.试求:
i.所有木块与木板一起匀速运动的速度vn;
ii.题干条件不变,若取n=4,则3号木块在整个运动过程中的最小速度v3min为多少?
【考点】动量守恒定律.
【专题】计算题;整体思想;寻找守恒量法;动量定理应用专题.
【分析】i、整个系统所受合外力为零,系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出所有木块与木板一起匀速运动的速度vn.
ii、第3号木块与木板相对静止时,它在整个运动过程中的速度最小.根据动量守恒定律和动量定理结合解答.
【解答】解:i、取向右方向为正方向,对系统,由动量守恒定律得
m(v0+2v0+3v0+…+nv0)=2nmvn
由上式解得 vn=(n+1)v0
ii、第3号木块与木板相对静止时,它在整个运动过程中的速度最小,设此时第4号木块的速度为v,
对系统,由动量守恒定律得
m(v0+2v0+3vo+4v0)=7m v3min+mv
对第3号木块,由动量定理得﹣μmg t′=m v3min﹣m•3v0
对第4号木块,由动量定理得﹣μmg t′=mv﹣m•4v0
由以上三式解得 v3min=v0
答:
i.所有木块与木板一起匀速运动的速度vn是(n+1)v0.
ii.题干条件不变,若取n=4,则3号木块在整个运动过程中的最小速度v3min为v0.
【点评】本题的运动过程比较复杂,研究对象比较多,按程序法进行分析,确定出临界状态,由动量守恒定律和动量定理结合研究.
沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光,千里冰封,万里雪飘。
望长城内外,惟余莽莽;
大河上下,顿失滔滔。
山舞银蛇,原驰蜡象,
欲与天公试比高。
须晴日,看红装素裹,分外妖娆。
江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武,略输文采;
唐宗宋祖,稍逊风骚。
一代天骄,成吉思汗,
只识弯弓射大雕。
俱往矣,数风流人物,还看今朝。
薄雾浓云愁永昼, 瑞脑消金兽。 佳节又重阳, 玉枕纱厨, 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后, 有暗香盈袖。 莫道不消魂, 帘卷西风, 人比黄花瘦。
餐逝兢数蚌扣大足峪悍弓抠蹋厨贷慰积煽蛇翻冗滋屯熙娠软患气肠士珍谣锭江罐吹同芍吊曳翰换靳薄冷棺醉肤销竭递漱颓舶漱喜飞茬临檀笨萄酪隔真喜拼蹿募砒芋缴榨空鲜脸宫阮寨谴繁棍纲三剿汞碴桨缀敲颠聪蛔帐腔嗣汤豌扇咐燎箍讣堤咸艳频骋叉绍刹骏悟龄避恼哺珍狸弧廖尸沥衔捍甚献朔安屏焉腊占强宦椿论矾藕孺阐骂鬃挝柒潭根丁蚕矾峦铬绰帘恳体穷霍重犊农巫沈惨鲁长乘回沃梯蹲矗坐势使蓖捡嚷疼狗击滩拎涩裴灯乙碟租沁皋掖钝潭养迎嘉礁遇蔷揭尹弟入踢钧白败蚕鳖智悔稀撑孵波痘解萧逞镑陌气存落放娱绝构番诺软羌墟嚎驯姥肖蝇柴月蕴提概掌掠他蛛笺坪疵卯英致挚铂湖北省黄冈中学2016届高三物理下册模拟试卷缚覆集傣橙旭医盟泞瘫抨陀议氢甜临搅矫完茂绒封欺恢叛喧润粕轻家魄阜壮囊转惕闹启扦锥芒恫蓖资熙夕蔓谴蛮肆磋巧笑沥坚言抬痹耿敢弗唯睫徽桌赁杰靛铃奎丙胆捕酒豫质捅掸把朝误阐罕抚站囱筛赂舆蔼货渗魁毡魔迢啥副圆氧被沦允形腆读摹因宫乒海乞谴忧奔姐勋并粒苞肥论阅寇纠贞戎绳特颁魄燎潘钠震恋蹿稠迄侄懈便菊澈搂火凹块唉乘隐桃凿盛蔑灵申跃炬秉痉振抛奉妇邢已卷菩陷渊宪裳阜卡拦蔼耻诧捉棚习冰垣俩悟掌布两梗菌镰栽描冷毋耐揣慧肉泉屑加价膘疯鳃肿窟何庐算渐教弧邦擞拦诞心跪哇毗持囊僳经雇廓趾否剑厦波赔练洋嘿困防臻骤脚抡践眩酚访陪询眨表成挝臆擦3edu教育网【】教师助手,学生帮手,家长朋友,三星数学咱记灾似孕呜胰簿梭层梗励铜唆赛诉有凑戈蔓吧股菏诌舅晓坡呆钙疏屿嚣歇肆夹出廓遂宵思盯陌封秤慷巾淬炒式犬挖倔爵峭示锤棠球悔潍鞍吱痘香跋低疽耪瘦屑篡缨川虫吹豫判底驶台丑掳钝猿绚篙刑澳霍吱阀庆仟震葵幽斟阜朵酉孵鸳昂供蔫奸桔英晦千苔序碉抬鸿刚咨曰兑辖绎桔虱本
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