【精品解析】【高考真题】2023年高考理综物理真题试卷(新课标卷)

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名称 【精品解析】【高考真题】2023年高考理综物理真题试卷(新课标卷)
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文件大小 652.2KB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-06-12 12:01:42

文档简介

【高考真题】2023年高考理综物理真题试卷(新课标卷)
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分,再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.(2023·新课标卷)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的(  )
A.波速和波长均不同 B.频率和波速均不同
C.波长和周期均不同 D.周期和频率均不同
【答案】A
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】声波的频率由波源振动频率决定,传播速度由介质决定,根据,可知不同介质中波长不同,故A正确。
故答案为:A
【分析】根据波长,波速和频率之间的关系分析求解。
2.(2023·新课标卷)无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)(  )
A.0 B.mgh C. D.
【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】地面附近的水滴做匀速直线运动,则合外力做功为零,克服空气阻力做功与重力做功相等,故B正确。
故答案为:B
【分析】根据动能定理分析求解。
3.(2023·新课标卷)铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率,铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV,跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量,元电荷)(  )
A.103Hz B.106Hz C.109Hz D.1012Hz
【答案】C
【知识点】能量子与量子化现象;光子及其动量
【解析】【解答】根据光子的能量公式得,故C正确。
故答案为:C
【分析】根据光子能量表达式计算求解。
4.(2023·新课标卷)2023年5月,世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号,携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道,顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后,这批物资(  )
A.质量比静止在地面上时小
B.所受合力比静止在地面上时小
C.所受地球引力比静止在地面上时大
D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大
【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;万有引力定律;卫星问题
【解析】【解答】A、物体的质量不随空间位置的变化而变化,故A错误。
B、空间站静止在地面时所受合力为零,做圆周运动时所受合力不为零,故B错误。
C、根据万有引力定律,对接后离地心距离增大,万有引力减小,故C错误。
D、地球自转的角速度等于同步卫星的角速度,空间站的轨道高度低于同步卫星的高度,根据“高轨低速长周期”可得空间站角速度大于同步卫星角速度,即大于地球自转角速度,故D正确。
故答案为:D
【分析】根据万有引力定律和卫星做圆周运动的线速度、角速度、周期和半径之间的关系分析求解。
5.(2023·新课标卷)一电子和一α粒子从铅盒上的小孔O竖直向上射出后,打到铅盒上方水平放置的屏幕P上的a和b两点,a点在小孔O的正上方,b点在a点的右侧,如图所示。已知α粒子的速度约为电子速度的,铅盒与屏幕之间存在匀强电场和匀强磁场,则电场和磁场方向可能为(  )
A.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里
B.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外
C.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里
D.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外
【答案】C
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】A、打在a点的离子所受电场力和洛伦兹力平衡,打在b点的粒子所受电场力和洛伦兹力的合力指向右侧,当电场水平向左,磁场方向垂直纸面向里时粒子受到的电场力水平向左,洛伦兹力也向左,打在a的左侧;电子受到的电场力向右,洛伦兹力也向右,打在a的右侧,故A错误。
B、 电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外时,粒子受到的电场力水平向左,洛伦兹力向右,可能打在a点,但此时电子所受洛伦兹力大于电场力,向左偏转,故B错误。
C、 电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里,粒子受到的电场力水平向右,洛伦兹力向左,可能打在a点,此时电子的洛伦兹力大于电场力,向右偏转,故C正确。
D、 电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外 ,粒子受到的电场力水平向右,洛伦兹力向右,不可能打在a点,此时电子的洛伦兹力大于电场力,向左偏转,故D错误。
故答案为:C
【分析】根据粒子和电子在电场和磁场中受力的特点以及电荷量关系分析求解。
6.(2023·新课标卷)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻(  )
A.甲的速度大小比乙的大 B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等 D.甲和乙的动量之和不为零
【答案】B,D
【知识点】动量定理;牛顿第二定律;冲量
【解析】【解答】两者接近的过程中相互作用的引力大小相等,根据牛顿第二定律可知,质量越大,加速度越小,经过相同的时间质量越大的,速度越小,故A错误;对整个系统进行研究,系统所受合力的方向向左,故整个系统向左的动量增加,即乙的动量大于甲的动量,且总动量之和增大,故BD正确,C错误。
故答案为:BD。
【分析】对甲乙两个物体进行受力分析,根据牛顿第二定律判断加速度和速度大小,根据动量定律分析比较动量大小。
7.(2023·新课标卷)一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是(  )
A.在x = 1m时,拉力的功率为6W
B.在x= 4m时,物体的动能为2J
C.从x= 0运动到x= 2m,物体克服摩擦力做的功为8J
D.从x= 0运动到x= 4的过程中,物体的动量最大为2kg m/s
【答案】B,C
【知识点】牛顿第二定律;动能定理的综合应用
【解析】【解答】A、由图像可知图像的斜率表示拉力的大小,1-2m过程中拉力大小为6N,根据动能定理,解得,由,故A错误。
B、根据动能定理,x=4m时物体的动能,故B正确。
C、0-2m过程中克服摩擦力做功为,故C正确。
D、由图像可知,当x=2m时,物体的速度最大,动量最大,最大速度为,则物体的最大动量为,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】根据图像和做功的表达式判断图像斜率的物理意义,再由牛顿第二定律和动能定理分析求解。
8.(2023·新课标卷)如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长,三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热,停止加热并达到稳定后(  )
A.h中的气体内能增加 B.f与g中的气体温度相等
C.f与h中的气体温度相等 D.f与h中的气体压强相等
【答案】A,D
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】A、对f的气体进行加热,气体温度升高,体积增大,推动活塞向右移动,h中气体体积减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律,h中气体与外界无热量交换,故内能增加,A正确。
B、初始时f与g气体体积相同,加热后f体积增大,弹簧被压缩,g中气体体积减小,根据理想气体状态方程,由于,则f的温度高于g的温度,故B错误。
C、由于弹簧弹力的作用,h中气体体积减小,同样根据理想气体状态方程,可知f的温度高于h,故C错误。
D、将中间活塞与弹簧以及g中气体看做一个整体,f和h两侧的压力相等,保持平衡状态,故f与h的压强相等,故D正确。
故答案为:AD。
【分析】对三个气缸中的气体参量进行分析,根据理想气体状态方程和热力学第一定律列方程分析求解。
二、非选择题
9.(2023·新课标卷)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,所用器材如下:电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。
(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时,红表笔应该与电池的   (填“正极”或“负极”)接触。
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为,将单刀双掷开关S与“1”端相接,记录电流随时间的变化。电容器充电完成后,开关S再与“2”端相接,相接后小灯泡亮度变化情况可能是___________。(填正确答案标号)
A.迅速变亮,然后亮度趋于稳定
B.亮度逐渐增大,然后趋于稳定
C.迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭
(3)将电阻箱的阻值调为,再次将开关S与“1”端相接,再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示,其中实线是电阻箱阻值为   (填“R1”或“R2”)时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的   (填“电压”或“电荷量”)。
【答案】(1)正极
(2)C
(3)R2;电荷量
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】(1)多用电表电流从红表笔流入,黑表笔流出,故测量电压时红表笔接电池正极。
(2)闭合开关时,电容器放电,小灯泡迅速变亮,放电过程中电流逐渐减小,小灯泡亮度减小直至熄灭。
(3)根据欧姆定律可知,电路中电阻越大,充电时的起始电流越小,因此实线所对应的电阻箱阻值为R2,根据可知,曲线与坐标轴所围成的面积为充电完成电容器的电荷量。
【分析】(1)根据多用电表的内部结构和红进黑出的电流流向求解。
(2)根据电容器放电过程中电流大小的变化情况分析小灯泡亮度的变化。
(3)根据欧姆定律分析充电瞬间电流的大小,再由和图像的横纵坐标意义分析。
10.(2023·新课标卷)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如图(a)所示,该示数为   mm;螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为   mm,则摆球的直径为   mm。
(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度盘上所指的示数为5°时,实际摆角   5°(填“大于”或“小于”)。
(3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm,则摆长为   cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s,则此单摆周期为   s,该小组测得的重力加速度大小为   m/s2.(结果均保留3位有效数字,π2取9.870)
【答案】(1)0.006(或0.007);20.035(20.034~20.036);20.029(20.028~20.030)
(2)大于
(3)82.5;1.82;9.83
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】(1)图a的读数,图b的读数,摆球的直径。
(2)角度盘的位置固定在O点上方,角度盘距离悬点的距离减小,摆线在角度盘上走过的弧长减小,故角度盘的角度为5度时,实际角度小于5度。
(3)摆长,
单摆的周期,
根据单摆周期公式,则。
【分析】(1)螺旋测微器的读数为主尺读数加副尺读数,估读至最小分度值下一位。
(2)根据圆周运动弧长和半径之间的关系分析求解。
(3)摆长为摆线长度加上摆球的半径,根据单摆周期的定义和表达式计算周期和重力加速度。
11.(2023·新课标卷)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果,石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”,一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,抛出速度的最小值为多少?(不计石子在空中飞行时的空气阻力,重力加速度大小为g)
【答案】石子抛出后在竖直方向上做自由落体运动,
则接触水面时竖直方向速度为,
若观察到水漂,则需满足,
两式联立得 ,
即抛出时的最小速度为 。
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】根据平抛运动在水平方向为匀速直线运动和竖直方向为自由落体运动的运动规律分析求解。
12.(2023·新课标卷)密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置,间距固定,可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板间不加电压时,油滴a、b在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动,速率分别为v0、;两板间加上电压后(上板为正极),这两个油滴很快达到相同的速率,均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形,所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比,比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。
(1)求油滴a和油滴b的质量之比;
(2)判断油滴a和油滴b所带电荷的正负,并求a、b所带电荷量的绝对值之比。
【答案】(1)由题意可知a油滴与b油滴的最大速度比为4:1,
设空气阻力与有地半径和运动速率的关系为,
当油滴达到最大速度时,,
即mg=kvr,油滴质量m与半径r之间的关系为,代入可得,即,
由于a油滴与b油滴的最大速度比为4:1,
则,
所以质量比.
(2)由题意可知a做减速运动,b做加速运动,可知a带负电,b带正电,达到平衡时,
对a:,
对b:,
由油滴前后速度的比值关系可知,,
联立解得.
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1)对a和b分别进行受力分析,达到最大速度时重力等于阻力,根据平衡条件和题中信息分析求解。
(2)加电压后根据两个油滴的运动情况,判断油滴所带电荷量的正负,再由平衡条件计算电荷量的比值。
13.(2023·新课标卷)一边长为L、质量为m的正方形金属细框,每边电阻为R0,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,如图(a)所示。
(1)使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半,求金属框的初速度大小。
(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻R1= 2R0,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中,电阻R1产生的热量。
【答案】(1)金属框进入磁场中的平均感应电动势,
进入磁场过程中流过的电荷量,
完全穿过磁场的电荷量为,
根据动量定理可得,
联立解得.
(2)设金属框初速度为v0,金属框进入磁场以后的速度为v1,向右为正方向,由于导轨电阻可忽略,此时金属框上下部分被短路,电路中的总电阻为,
由动量定理可知,,,联立得,
解得
说明金属框未离开磁场区域,即线框的初动能全部转化为内能,
由能量守恒定律得,
根据焦耳定律可得其中R1的热量
【知识点】法拉第电磁感应定律;导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1)对线框进行分析,根据法拉第电磁感应定律和动量定理分析求解。
(2)对线框进行分析,根据法拉第电磁感应定律和动量定理计算导体离开磁场时的速度,判断是否离开磁场,再根据能量守恒分析求解。
1 / 1【高考真题】2023年高考理综物理真题试卷(新课标卷)
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分,再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.(2023·新课标卷)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的(  )
A.波速和波长均不同 B.频率和波速均不同
C.波长和周期均不同 D.周期和频率均不同
2.(2023·新课标卷)无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)(  )
A.0 B.mgh C. D.
3.(2023·新课标卷)铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率,铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV,跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量,元电荷)(  )
A.103Hz B.106Hz C.109Hz D.1012Hz
4.(2023·新课标卷)2023年5月,世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号,携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道,顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后,这批物资(  )
A.质量比静止在地面上时小
B.所受合力比静止在地面上时小
C.所受地球引力比静止在地面上时大
D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大
5.(2023·新课标卷)一电子和一α粒子从铅盒上的小孔O竖直向上射出后,打到铅盒上方水平放置的屏幕P上的a和b两点,a点在小孔O的正上方,b点在a点的右侧,如图所示。已知α粒子的速度约为电子速度的,铅盒与屏幕之间存在匀强电场和匀强磁场,则电场和磁场方向可能为(  )
A.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里
B.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外
C.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里
D.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外
6.(2023·新课标卷)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N极正对着乙的S极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻(  )
A.甲的速度大小比乙的大 B.甲的动量大小比乙的小
C.甲的动量大小与乙的相等 D.甲和乙的动量之和不为零
7.(2023·新课标卷)一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是(  )
A.在x = 1m时,拉力的功率为6W
B.在x= 4m时,物体的动能为2J
C.从x= 0运动到x= 2m,物体克服摩擦力做的功为8J
D.从x= 0运动到x= 4的过程中,物体的动量最大为2kg m/s
8.(2023·新课标卷)如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长,三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热,停止加热并达到稳定后(  )
A.h中的气体内能增加 B.f与g中的气体温度相等
C.f与h中的气体温度相等 D.f与h中的气体压强相等
二、非选择题
9.(2023·新课标卷)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,所用器材如下:电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。
(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时,红表笔应该与电池的   (填“正极”或“负极”)接触。
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为,将单刀双掷开关S与“1”端相接,记录电流随时间的变化。电容器充电完成后,开关S再与“2”端相接,相接后小灯泡亮度变化情况可能是___________。(填正确答案标号)
A.迅速变亮,然后亮度趋于稳定
B.亮度逐渐增大,然后趋于稳定
C.迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭
(3)将电阻箱的阻值调为,再次将开关S与“1”端相接,再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示,其中实线是电阻箱阻值为   (填“R1”或“R2”)时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的   (填“电压”或“电荷量”)。
10.(2023·新课标卷)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如图(a)所示,该示数为   mm;螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为   mm,则摆球的直径为   mm。
(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度盘上所指的示数为5°时,实际摆角   5°(填“大于”或“小于”)。
(3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm,则摆长为   cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s,则此单摆周期为   s,该小组测得的重力加速度大小为   m/s2.(结果均保留3位有效数字,π2取9.870)
11.(2023·新课标卷)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果,石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”,一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,抛出速度的最小值为多少?(不计石子在空中飞行时的空气阻力,重力加速度大小为g)
12.(2023·新课标卷)密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置,间距固定,可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板间不加电压时,油滴a、b在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动,速率分别为v0、;两板间加上电压后(上板为正极),这两个油滴很快达到相同的速率,均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形,所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比,比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。
(1)求油滴a和油滴b的质量之比;
(2)判断油滴a和油滴b所带电荷的正负,并求a、b所带电荷量的绝对值之比。
13.(2023·新课标卷)一边长为L、质量为m的正方形金属细框,每边电阻为R0,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,如图(a)所示。
(1)使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半,求金属框的初速度大小。
(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻R1= 2R0,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中,电阻R1产生的热量。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】声波的频率由波源振动频率决定,传播速度由介质决定,根据,可知不同介质中波长不同,故A正确。
故答案为:A
【分析】根据波长,波速和频率之间的关系分析求解。
2.【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】地面附近的水滴做匀速直线运动,则合外力做功为零,克服空气阻力做功与重力做功相等,故B正确。
故答案为:B
【分析】根据动能定理分析求解。
3.【答案】C
【知识点】能量子与量子化现象;光子及其动量
【解析】【解答】根据光子的能量公式得,故C正确。
故答案为:C
【分析】根据光子能量表达式计算求解。
4.【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;万有引力定律;卫星问题
【解析】【解答】A、物体的质量不随空间位置的变化而变化,故A错误。
B、空间站静止在地面时所受合力为零,做圆周运动时所受合力不为零,故B错误。
C、根据万有引力定律,对接后离地心距离增大,万有引力减小,故C错误。
D、地球自转的角速度等于同步卫星的角速度,空间站的轨道高度低于同步卫星的高度,根据“高轨低速长周期”可得空间站角速度大于同步卫星角速度,即大于地球自转角速度,故D正确。
故答案为:D
【分析】根据万有引力定律和卫星做圆周运动的线速度、角速度、周期和半径之间的关系分析求解。
5.【答案】C
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】A、打在a点的离子所受电场力和洛伦兹力平衡,打在b点的粒子所受电场力和洛伦兹力的合力指向右侧,当电场水平向左,磁场方向垂直纸面向里时粒子受到的电场力水平向左,洛伦兹力也向左,打在a的左侧;电子受到的电场力向右,洛伦兹力也向右,打在a的右侧,故A错误。
B、 电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外时,粒子受到的电场力水平向左,洛伦兹力向右,可能打在a点,但此时电子所受洛伦兹力大于电场力,向左偏转,故B错误。
C、 电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里,粒子受到的电场力水平向右,洛伦兹力向左,可能打在a点,此时电子的洛伦兹力大于电场力,向右偏转,故C正确。
D、 电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外 ,粒子受到的电场力水平向右,洛伦兹力向右,不可能打在a点,此时电子的洛伦兹力大于电场力,向左偏转,故D错误。
故答案为:C
【分析】根据粒子和电子在电场和磁场中受力的特点以及电荷量关系分析求解。
6.【答案】B,D
【知识点】动量定理;牛顿第二定律;冲量
【解析】【解答】两者接近的过程中相互作用的引力大小相等,根据牛顿第二定律可知,质量越大,加速度越小,经过相同的时间质量越大的,速度越小,故A错误;对整个系统进行研究,系统所受合力的方向向左,故整个系统向左的动量增加,即乙的动量大于甲的动量,且总动量之和增大,故BD正确,C错误。
故答案为:BD。
【分析】对甲乙两个物体进行受力分析,根据牛顿第二定律判断加速度和速度大小,根据动量定律分析比较动量大小。
7.【答案】B,C
【知识点】牛顿第二定律;动能定理的综合应用
【解析】【解答】A、由图像可知图像的斜率表示拉力的大小,1-2m过程中拉力大小为6N,根据动能定理,解得,由,故A错误。
B、根据动能定理,x=4m时物体的动能,故B正确。
C、0-2m过程中克服摩擦力做功为,故C正确。
D、由图像可知,当x=2m时,物体的速度最大,动量最大,最大速度为,则物体的最大动量为,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】根据图像和做功的表达式判断图像斜率的物理意义,再由牛顿第二定律和动能定理分析求解。
8.【答案】A,D
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】A、对f的气体进行加热,气体温度升高,体积增大,推动活塞向右移动,h中气体体积减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律,h中气体与外界无热量交换,故内能增加,A正确。
B、初始时f与g气体体积相同,加热后f体积增大,弹簧被压缩,g中气体体积减小,根据理想气体状态方程,由于,则f的温度高于g的温度,故B错误。
C、由于弹簧弹力的作用,h中气体体积减小,同样根据理想气体状态方程,可知f的温度高于h,故C错误。
D、将中间活塞与弹簧以及g中气体看做一个整体,f和h两侧的压力相等,保持平衡状态,故f与h的压强相等,故D正确。
故答案为:AD。
【分析】对三个气缸中的气体参量进行分析,根据理想气体状态方程和热力学第一定律列方程分析求解。
9.【答案】(1)正极
(2)C
(3)R2;电荷量
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】(1)多用电表电流从红表笔流入,黑表笔流出,故测量电压时红表笔接电池正极。
(2)闭合开关时,电容器放电,小灯泡迅速变亮,放电过程中电流逐渐减小,小灯泡亮度减小直至熄灭。
(3)根据欧姆定律可知,电路中电阻越大,充电时的起始电流越小,因此实线所对应的电阻箱阻值为R2,根据可知,曲线与坐标轴所围成的面积为充电完成电容器的电荷量。
【分析】(1)根据多用电表的内部结构和红进黑出的电流流向求解。
(2)根据电容器放电过程中电流大小的变化情况分析小灯泡亮度的变化。
(3)根据欧姆定律分析充电瞬间电流的大小,再由和图像的横纵坐标意义分析。
10.【答案】(1)0.006(或0.007);20.035(20.034~20.036);20.029(20.028~20.030)
(2)大于
(3)82.5;1.82;9.83
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】(1)图a的读数,图b的读数,摆球的直径。
(2)角度盘的位置固定在O点上方,角度盘距离悬点的距离减小,摆线在角度盘上走过的弧长减小,故角度盘的角度为5度时,实际角度小于5度。
(3)摆长,
单摆的周期,
根据单摆周期公式,则。
【分析】(1)螺旋测微器的读数为主尺读数加副尺读数,估读至最小分度值下一位。
(2)根据圆周运动弧长和半径之间的关系分析求解。
(3)摆长为摆线长度加上摆球的半径,根据单摆周期的定义和表达式计算周期和重力加速度。
11.【答案】石子抛出后在竖直方向上做自由落体运动,
则接触水面时竖直方向速度为,
若观察到水漂,则需满足,
两式联立得 ,
即抛出时的最小速度为 。
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】根据平抛运动在水平方向为匀速直线运动和竖直方向为自由落体运动的运动规律分析求解。
12.【答案】(1)由题意可知a油滴与b油滴的最大速度比为4:1,
设空气阻力与有地半径和运动速率的关系为,
当油滴达到最大速度时,,
即mg=kvr,油滴质量m与半径r之间的关系为,代入可得,即,
由于a油滴与b油滴的最大速度比为4:1,
则,
所以质量比.
(2)由题意可知a做减速运动,b做加速运动,可知a带负电,b带正电,达到平衡时,
对a:,
对b:,
由油滴前后速度的比值关系可知,,
联立解得.
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1)对a和b分别进行受力分析,达到最大速度时重力等于阻力,根据平衡条件和题中信息分析求解。
(2)加电压后根据两个油滴的运动情况,判断油滴所带电荷量的正负,再由平衡条件计算电荷量的比值。
13.【答案】(1)金属框进入磁场中的平均感应电动势,
进入磁场过程中流过的电荷量,
完全穿过磁场的电荷量为,
根据动量定理可得,
联立解得.
(2)设金属框初速度为v0,金属框进入磁场以后的速度为v1,向右为正方向,由于导轨电阻可忽略,此时金属框上下部分被短路,电路中的总电阻为,
由动量定理可知,,,联立得,
解得
说明金属框未离开磁场区域,即线框的初动能全部转化为内能,
由能量守恒定律得,
根据焦耳定律可得其中R1的热量
【知识点】法拉第电磁感应定律;导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1)对线框进行分析,根据法拉第电磁感应定律和动量定理分析求解。
(2)对线框进行分析,根据法拉第电磁感应定律和动量定理计算导体离开磁场时的速度,判断是否离开磁场,再根据能量守恒分析求解。
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