2020年高考物理 刷題1+1(2019模擬題)組合模擬卷六(含解析)
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1、組合模擬卷六 第Ⅰ卷(選擇題,共48分) 二、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分) 14.(2019·山東日照高三上學(xué)期期末)下列核反應(yīng)中,屬于原子核的衰變的是( ) A.U→Th+He B.H+H→He+n C.U+n→Th+Xe+10n D.He+Al→P+n 答案 A 解析 根據(jù)衰變的特點(diǎn),A項(xiàng)方程中有α粒子(He)產(chǎn)生,屬于α衰變,故A正確;根據(jù)核反應(yīng)的特點(diǎn)可知,B項(xiàng)為輕核的聚變,C項(xiàng)為重核的裂變,D項(xiàng)為原子核
2、的人工轉(zhuǎn)變,故三項(xiàng)均錯(cuò)誤。 15.(2019·天津高考)2018年12月8日,肩負(fù)著億萬中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測器成功發(fā)射,“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測,率先在月背刻上了中國足跡”。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R,探測器的質(zhì)量為m,引力常量為G,嫦娥四號(hào)探測器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),探測器的( ) A.周期為 B.動(dòng)能為 C.角速度為 D.向心加速度為 答案 A 解析 探測器繞月運(yùn)動(dòng)由萬有引力提供向心力,對(duì)探測器,由牛頓第二定律得,G=m2r,解得周期T= ,A正確;由G=m知,動(dòng)能Ek=mv2=,B錯(cuò)誤;由G=mrω2得,角速度ω= ,C
3、錯(cuò)誤;由G=ma得,向心加速度a=,D錯(cuò)誤。 16.(2019·全國卷Ⅰ) 如圖,籃球架下的運(yùn)動(dòng)員原地垂直起跳扣籃,離地后重心上升的最大高度為H。上升第一個(gè)所用的時(shí)間為t1,第四個(gè)所用的時(shí)間為t2。不計(jì)空氣阻力,則滿足( ) A.1<<2 B.2<<3 C.3<<4 D.4<<5 答案 C 解析 空氣阻力不計(jì),運(yùn)動(dòng)員豎直上升過程做勻減速直線運(yùn)動(dòng),位移為H時(shí)的速度為0。逆向觀察,運(yùn)動(dòng)員做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)。由題意知,t2∶t1=1∶(2-)=2+,C正確。 17.(2019·貴州畢節(jié)二模)如圖
4、所示,在豎直面內(nèi)A點(diǎn)固定有一帶電的小球,可視為點(diǎn)電荷。在帶電小球形成的電場中,有一帶電粒子在水平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( ) A.粒子運(yùn)動(dòng)的水平面為等勢面 B.粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡在一條等勢線上 C.粒子運(yùn)動(dòng)過程中所受的電場力不變 D.粒子的重力可以忽略不計(jì) 答案 B 解析 由點(diǎn)電荷的電場線與等勢面分布規(guī)律可知,與點(diǎn)電荷距離相等的點(diǎn)電勢相等,故粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡在一條等勢線上,A錯(cuò)誤,B正確;粒子在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合力充當(dāng)向心力并指向圓心,粒子所受的電場力的方向沿粒子與小球的連線方向,并不指向圓心,因此粒子在電場力和重力的合力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故粒子的重
5、力不可忽略,D錯(cuò)誤;粒子在運(yùn)動(dòng)過程中電場力的大小不變,但是方向發(fā)生變化,因此電場力變化,C錯(cuò)誤。 18.(2019·江蘇常州陽光指標(biāo)高三上學(xué)期期末)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用力F拉物體使其豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng),剛開始時(shí)拉力為F=10 N,運(yùn)動(dòng)4 cm后物體恰好脫離彈簧,此時(shí)拉力F=30 N。則下列說法中不正確的是(取g=10 m/s2)( ) A.物體的加速度為5 m/s2 B.物體的質(zhì)量為2 kg C.彈簧做的功為0.5 J D.物體在彈簧上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體機(jī)械能增加了1.2 J 答案 C 解析 初始時(shí)
6、物體處于靜止?fàn)顟B(tài),合力為0,當(dāng)向上的位移x=0時(shí),物體的合力為F1=10 N,由牛頓第二定律得:F1=ma,當(dāng)x=4 cm時(shí),彈簧彈力為0,拉力F的值為F2=30 N,由牛頓第二定律得:F2-mg=ma,聯(lián)立以上兩式可解得:m=2 kg,a=5 m/s2,故A、B正確;初狀態(tài)彈簧彈力T1=mg=20 N,末狀態(tài)彈簧彈力T2為0,彈力隨位移均勻減小,所以上升過程中彈力做功W1=·x=×0.04 J=0.4 J,故C錯(cuò)誤;初狀態(tài)拉力F1=10 N,末狀態(tài)拉力為F2=30 N,且拉力隨位移均勻增大,上升過程中拉力做功W2=·x=×0.04 J=0.8 J,根據(jù)功能關(guān)系,物體機(jī)械能增加量ΔE=W1+W
7、2=1.2 J,故D正確。 19.(2019·湖北八校聯(lián)合二模)如圖所示,10匝矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直磁場的軸以恒定角速度ω=10 rad/s在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng),線框電阻不計(jì),面積為0.4 m2,線框通過滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連,副線圈接有一只燈泡L(規(guī)格為“4 W,100 Ω”)和滑動(dòng)變阻器,電流表視為理想電表,則下列說法正確的是( ) A.若從圖示線框位置開始計(jì)時(shí),線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為40cos10t (V) B.當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2 C.若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng),則電流表示數(shù)增大 D.若將自耦變壓器觸頭向
8、下滑動(dòng),燈泡會(huì)變暗 答案 AD 解析 線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為:Em=NBSω=10××0.4×10 V=40 V,圖示時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大,從圖示線框位置開始計(jì)時(shí),線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為40cos10t(V),故A正確;變壓器原線圈電壓的有效值為:U1=== V=40 V,開關(guān)閉合時(shí)燈泡正常發(fā)光,所以副線圈電壓U2== V=20 V,此時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比為:n1∶n2=U1∶U2=40∶20=2∶1,故B錯(cuò)誤;線圈匝數(shù)不變,根據(jù)U1∶U2=n1∶n2可知副線圈電壓不變,若將滑動(dòng)變阻器觸頭向上滑動(dòng),連入電路電阻變大,負(fù)載等效電阻變大,則P1=P2=變小,又P1=U1I1且U1不變,則
9、I1減小,即電流表示數(shù)變小,故C錯(cuò)誤;若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng),副線圈匝數(shù)變小,根據(jù)U1∶U2=n1∶n2可知副線圈電壓減小,即燈泡兩端電壓減小,所以燈泡變暗,故D正確。 20.(2019·山東聊城二模)如圖所示,圓心角為90°的扇形COD內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,E點(diǎn)為半徑OD的中點(diǎn),現(xiàn)有比荷大小相等的兩個(gè)帶電粒子a、b,以不同的速度分別從O、E點(diǎn)沿OC方向射入磁場,粒子a、b分別從D、C兩點(diǎn)射出磁場,不計(jì)粒子所受重力及粒子間相互作用,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法中正確的是( ) A.粒子a帶負(fù)電,粒子b帶正電 B.粒子a、b在磁場中運(yùn)動(dòng)的
10、加速度之比為2∶5 C.粒子a、b的速度之比為5∶2 D.粒子a、b在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為180∶53 答案 ABD 解析 根據(jù)題中條件,畫出兩粒子的軌跡如圖,根據(jù)左手定則,可判斷粒子a帶負(fù)電,粒子b帶正電,A正確; 設(shè)扇形COD的半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系可得,ra=、2+R2=r,則==,根據(jù)qvB=m,解得v=,兩粒子的比荷相等,則粒子a、b的速度之比為2∶5,根據(jù)qvB=ma,解得a=,兩粒子的比荷相等,則粒子a、b在磁場中運(yùn)動(dòng)的加速度之比為2∶5,B正確,C錯(cuò)誤;由圖可知,粒子a軌跡的圓心角θa=180°,根據(jù)sinθb=可得,粒子b軌跡的圓心角θb=53°,根據(jù)t=T,
11、T=可得,粒子a、b在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為180∶53,D正確。 21.(2019·陜西二模)如圖所示,斜面體置于粗糙水平地面上,斜面體上方水平固定一根光滑直桿,直桿上套有一個(gè)滑塊?;瑝K連接一根細(xì)線,細(xì)線的另一端連接一個(gè)置于斜面上的光滑小球。最初斜面與小球都保持靜止,現(xiàn)對(duì)滑塊施加水平向右的外力使其緩慢向右滑動(dòng)至A點(diǎn),如果整個(gè)過程斜面保持靜止,小球未滑離斜面,滑塊滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)細(xì)線恰好平行于斜面,則下列說法正確的是( ) A.斜面對(duì)小球的支持力逐漸減小 B.細(xì)線對(duì)小球的拉力逐漸減小 C.滑塊受到水平向右的外力逐漸增大 D.水平地面對(duì)斜面體的支持力逐漸減小 答案 BC 解析 由
12、題可知,小球、滑塊、斜面體在整個(gè)過程中均時(shí)刻處于平衡狀態(tài)。設(shè)細(xì)線對(duì)小球的拉力為T,斜面對(duì)小球的支持力為FN,對(duì)小球受力分析可知,沿斜面方向:Tcosα=mgsinθ,在垂直斜面方向:FN+Tsinα=mgcosθ(其中α是細(xì)線與斜面的夾角,θ為斜面的傾角),現(xiàn)對(duì)滑塊施加水平向右的外力使其緩慢向右滑動(dòng)至A點(diǎn),α變小,則細(xì)線對(duì)小球的拉力T變小,斜面對(duì)小球的支持力FN變大,故B正確,A錯(cuò)誤;對(duì)滑塊受力分析可知,在水平方向有:F=Tcos(α+θ)==mgsinθ·(cosθ-tanαsinθ),由于α變小,則滑塊受到水平向右的外力逐漸增大,故C正確;設(shè)水平地面對(duì)斜面體的支持力為FN′,以斜面和小球?yàn)?/p>
13、對(duì)象進(jìn)行受力分析可知,在豎直方向有:mg+Mg=FN′+Tsin(θ+α),由于T和(θ+α)變小,所以水平地面對(duì)斜面體的支持力FN′逐漸增大,D錯(cuò)誤。 第Ⅱ卷(非選擇題,共62分) 三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分,共62分。第22~25題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第33、34題為選考題,考生根據(jù)要求作答) (一)必考題(共47分) 22.(2019·山東聊城二模)(5分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的器材驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。在水平的圓形桌面上平鋪一張白紙,在桌子邊緣安裝三個(gè)光滑的滑輪,其中,滑輪P1固定在桌子邊,滑輪P2、P3可沿桌邊移動(dòng)。 步驟如下: A.在
14、三根輕繩下掛上一定數(shù)量的鉤碼,調(diào)整滑輪P2、P3的位置使結(jié)點(diǎn)O靜止; B.在白紙上描下O點(diǎn)的位置和三根繩子的方向,以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn),用同一標(biāo)度作出三個(gè)拉力的圖示; C.以繞過滑輪P2、P3繩的兩個(gè)力為鄰邊作平行四邊形,作出以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn)的平行四邊形的對(duì)角線,量出對(duì)角線的長度; D.檢驗(yàn)對(duì)角線的長度和繞過滑輪P1繩拉力的圖示的長度是否一樣,方向是否在一條直線上。 (1)第一次實(shí)驗(yàn)中,若一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為m,另一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為2m,則第三根繩所掛的鉤碼質(zhì)量M應(yīng)滿足關(guān)系________。 (2)第二次實(shí)驗(yàn)時(shí),改變滑輪P2、P3的位置和相應(yīng)繩上鉤碼的數(shù)量,使結(jié)點(diǎn)平衡,繩的結(jié)點(diǎn)________
15、(填“必須”或“不必”)與第一次實(shí)驗(yàn)中白紙上描下的O點(diǎn)重合。實(shí)驗(yàn)中,若桌面傾斜,________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。
答案 (1)m 16、其中兩力通過“力的平行四邊形定則”得到的合力與第三力等大反向即可,與O點(diǎn)位置無關(guān),所以O(shè)點(diǎn)的位置可以改變。若桌面不水平,繩上拉力仍等于鉤碼重力,對(duì)實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論無影響。
23.(2019·重慶南開中學(xué)高三4月模擬)(10分)為了測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,小劉同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲的電路,R為阻值是R0的定值電阻,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1與U2,如圖乙所示,描繪U1-U2圖象。圖象的斜率為k,與縱坐標(biāo)的截距為-b,則電源的電動(dòng)勢E=________,內(nèi)阻r=________。(用字母k、R0、b表示)
為精確測量,小張同學(xué)改進(jìn)方案,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的 17、實(shí)驗(yàn)電路。
(1)按丙圖連接好實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到a端。
(2)閉合開關(guān)S1,將S2接位置1,改變滑片P的位置,記錄多組電壓表、電流表示數(shù)。
(3)將開關(guān)S2接位置2,改變滑片P的位置,記錄多組電壓表、電流表示數(shù)。
(4)建立U-I坐標(biāo)系,在同一坐標(biāo)系中分別描點(diǎn)作出S2接位置1、2時(shí)的圖象,如圖丁所示。
①S2接1時(shí)的U-I圖線是圖丁中的________(填“A”或“B”)線。
②每次測量操作都正確,讀數(shù)都準(zhǔn)確。由于S2接位置1,電壓表有分流作用,S2接位置2,電流表有分壓作用,分別測得的電動(dòng)勢和內(nèi)阻與真實(shí)值不相等。則由圖丁中的A和B圖線,可得電動(dòng)勢和 18、內(nèi)阻的真實(shí)值E=__________ V,r=________ Ω。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
答案 (4)①B ?、?.50 1.50
解析 由圖甲所示電路圖可知,電源電動(dòng)勢:E=U2+I(xiàn)r=U2+r,整理得:U1=U2-,由圖線可知,=b,=k,解得:r=,E=。
(4)①當(dāng)S2接1時(shí),干路電流等于電流表所測電流I與電壓表支路電流之和,電壓表所測電壓U為路端電壓,設(shè)電壓表內(nèi)阻為RV,電流表內(nèi)阻為RA,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:U=E-·r;
當(dāng)S2接2時(shí),電流表所測電流I即為干路電流,電壓表所測電壓U為滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:U=E-I(RA+r)。
由此可 19、知,當(dāng)S2接1時(shí)的U-I圖線的斜率大小小于S2接2時(shí)的U-I圖線的斜率大小,故S2接1時(shí)的U-I圖線是圖丁中的B線。
②由第①題中結(jié)論可知,S2接2時(shí),對(duì)應(yīng)丁圖中的A圖線。分別將圖線A、B與坐標(biāo)軸相交點(diǎn)的數(shù)據(jù)代入相應(yīng)表達(dá)式得:
S2接1時(shí),1.45=E-·r,
0=E-(1.00+0)·r,
S2接2時(shí),1.50=E-0,
0=E-0.50(RA+r),
聯(lián)立解得:E=1.50 V,r=1.50 Ω。
24.(2019·江西高三九校3月聯(lián)考)(12分)如圖所示,從A點(diǎn)以v0的水平速度拋出一質(zhì)量m=1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道B 20、C,經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點(diǎn)等高靜止在光滑水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=4 kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6 m、h=0.15 m,R=0.75 m,物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10 m/s2。求:
(1)水平拋出速度v0;
(2)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板?
答案 (1)4 m/s (2)2.24 m
解析 (1)小物塊做平拋運(yùn)動(dòng),則有:H-h(huán)=gt2
小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)豎直分速度為:vy=gt
解得:vy=3 m/s
由幾何關(guān)系可得:cosθ==(θ為OB、OC的夾角),tanθ=
解得:v0=4 21、m/s。
(2)從A到C,根據(jù)機(jī)械能守恒可得:
mv+mgH=mv
解得:vC=2 m/s
對(duì)物塊和木板組成的系統(tǒng),
由動(dòng)量守恒定律可得:mvC=(M+m)v共
得共同速度為:v共= m/s
由能量守恒定律:μmgL=mv-(m+M)v
解得:L=2.24 m。
25.(2019·陜西八校高三4月聯(lián)考)(20分)如圖甲所示,兩根光滑固定導(dǎo)軌相距0.4 m豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),在導(dǎo)軌末端P、Q兩點(diǎn)用兩根等長的細(xì)導(dǎo)線懸掛金屬棒cd。棒cd的質(zhì)量為0.01 kg,長為0.2 m,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=0.5 T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里。相距0.2 m的水平虛線MN 22、和JK之間的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場,且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。在t=0時(shí)刻,質(zhì)量為0.02 kg、阻值為0.3 Ω的金屬棒ab從虛線MN上方0.2 m高度處,由靜止開始釋放,下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,結(jié)果棒ab在t1時(shí)刻從上邊界MN進(jìn)入磁場,并在磁場中做勻速運(yùn)動(dòng),在t2時(shí)刻從下邊界JK離開磁場,g取10 m/s2。求:
(1)在0~t1時(shí)間內(nèi),電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小;
(2)在t1~t2時(shí)間內(nèi),棒cd受到細(xì)導(dǎo)線的總拉力為多大;
(3)棒cd在0~t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。
答案 (1)0.2 V (2)0.2 N (3)0.015 J
23、解析 (1)設(shè)棒ab開始下落的位置距離線MN的高度為h,對(duì)棒ab自由下落過程,有t1==0.2 s
磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為= T/s=2.5 T/s
由法拉第電磁感應(yīng)定律得,0~t1時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢
E1==LabhMJ
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)可得E1=0.2 V。
(2)由棒ab勻速進(jìn)入磁場區(qū)域可知BI2Lab=mabg
代入數(shù)據(jù),可解得I2=1 A
在t1~t2時(shí)間內(nèi),對(duì)棒cd受力分析,可得
FT=mcdg+B0I2Lcd
代入數(shù)據(jù),可解得FT=0.2 N。
(3)棒ab剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v=gt1=2 m/s
棒ab剛進(jìn)入磁場后的感應(yīng)電動(dòng)勢為
E2=BLabv=0 24、.4 V
則Rcd=-Rab=0.1 Ω
在0~t1時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流為I1==0.5 A
棒cd在0~t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱
Qcd=Q1+Q2=IRcdt1+I(xiàn)Rcd·=0.015 J。
(二)選考題(共15分。請(qǐng)考生從給出的2道題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題計(jì)分)
33.[物理——選修3-3](15分)
(1)(2019·云南第二次檢測)(5分)以下說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開,這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢能
B.物體溫度 25、升高時(shí),速率小的分子數(shù)目減少,速率大的分子數(shù)目增多
C.一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣,其分子平均動(dòng)能增加
D.物體從外界吸收熱量,其內(nèi)能不一定增加
E.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性
(2)(2019·福建南平二模)(10分)如圖所示,可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上固定著一個(gè)內(nèi)壁光滑的汽缸,汽缸內(nèi)有一導(dǎo)熱性能良好的活塞,活塞面積為S,活塞底面與汽缸底面平行,一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸內(nèi)。當(dāng)平臺(tái)傾角為θ=37°時(shí),汽缸內(nèi)氣體體積為V,將平臺(tái)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平,穩(wěn)定時(shí)汽缸內(nèi)氣體的體積為0.9V,該過程中環(huán)境溫度始終為T0,外界大氣壓強(qiáng)為p0。已知sin37°=0.6,cos37 26、°=0.8。重力加速度為g。
(ⅰ)求活塞的質(zhì)量;
(ⅱ)若平臺(tái)轉(zhuǎn)至水平后,經(jīng)過一段時(shí)間,環(huán)境溫度緩慢降至0.9T0(大氣壓強(qiáng)p0保持不變),該過程中汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能的減少量為0.14p0V,求該過程中汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。
答案 (1)BDE (2)(ⅰ) (ⅱ)0.32p0V
解析 (1)氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開,是因?yàn)榉肿娱g距較大,相互的作用力很微弱,而且分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以氣體分子可以自由散開,故A錯(cuò)誤;從微觀角度看溫度表示了大量分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,物體溫度升高時(shí),速率小的分子數(shù)目減少,速率大的分子數(shù)目增多,故B正確;一定量100 ℃的水變成10 27、0 ℃的水蒸氣,因溫度不變,則分子平均動(dòng)能不變,由于吸熱,內(nèi)能增大,則其分子之間的勢能增大,故C錯(cuò)誤;物體從外界吸收熱量,若同時(shí)對(duì)外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,其內(nèi)能不一定增加,故D正確;液晶的光學(xué)性質(zhì)具有晶體的各向異性,故E正確。
(2)(ⅰ)設(shè)活塞質(zhì)量為m,當(dāng)平臺(tái)傾角為37°時(shí),
汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為:p1=p0+,
氣體的體積為:V1=V
當(dāng)平臺(tái)水平時(shí),汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為:p2=p0+,
氣體的體積為:V2=0.9V,
由玻意耳定律有:p1V1=p2V2,
聯(lián)立得:m=。
(ⅱ)降溫過程,汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,由蓋—呂薩克定律有:=
解得:V3=0.81V
活塞下降過程 28、,外界對(duì)氣體做功為:W=p2(V2-V3)
已知汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量:ΔU=-0.14p0V
由熱力學(xué)第一定律得:ΔU=W+(-Q)
得放出的熱量Q=0.32p0V。
34.(2019·全國卷Ⅲ)[物理——選修3-4](15分)
(1)(5分)水槽中,與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上。振動(dòng)片做簡諧振動(dòng)時(shí),兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)波源。兩波源發(fā)出的波在水面上相遇,在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣。關(guān)于兩列波重疊區(qū)域內(nèi)水面上振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分 29、)
A.不同質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同
B.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同
C.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同
D.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同
E.同一質(zhì)點(diǎn)處,兩列波的相位差不隨時(shí)間變化
(2)(10分)如圖,直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面,∠A=90°,∠B=30°。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡,然后垂直于AC邊射出。
(ⅰ)求棱鏡的折射率;
(ⅱ)保持AB邊上的入射點(diǎn)不變,逐漸減小入射角,直到BC邊上恰好有光線射出。求此時(shí)AB邊上入射角的正弦。
答案 (1)BDE (2)(ⅰ) (ⅱ)
解析 (1)兩列波相遇疊加產(chǎn)生干涉,一些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng),一些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)減 30、弱,即振幅不同,A錯(cuò)誤;各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率、周期都與振動(dòng)片相同,B、D正確;不同質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相位不同(不是同時(shí)到達(dá)正的最大位移),C錯(cuò)誤;兩列波到達(dá)某點(diǎn)時(shí)相位差恒定,E正確。
(2)(ⅰ)光路圖及相關(guān)量如圖所示。
光束在AB邊上折射,由折射定律得
=n①
式中n是棱鏡的折射率。由幾何關(guān)系可知
α+β=60°②
由幾何關(guān)系和反射定律得
β=β′=∠B③
聯(lián)立①②③式,并代入i=60°得
n=④
(ⅱ)設(shè)改變后的入射角為i′,折射角為α′,由折射定律得
=n⑤
依題意,光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角θc,且
sinθc=⑥
由幾何關(guān)系得
θc=α′+30°⑦
由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦為
sini′=。⑧
14
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