高三物理适应性训练试题 08.3
一、选择题
13. 从四川省核电站发展论坛上传出消息:四川首家核电站项目已顺利通过初步科研评审。该项目建成后,对四川省乃至我国西部地区GDP增长和一、二、三产业发展将起到巨大推动作用。该核电站获取核能的核反应可能是
A. B.
C. D.
14.下列说法中正确的是
A.知道某物质的摩尔质量和阿伏加德罗常数,一定能求出其分子质量
B.温度升高,物体内所有分子热运动的速率都增加
C.布朗运动就是液体分子的运动,它证明分子在永不停息地做无规则运动
D.当两个分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减少,而分子势能一定增大
15.如图1所示,沿弹性绳建立x轴,P、Q、M为绳上的质点。一简谐横波正在沿着x轴的正方向传播,振源的周期为0.4s,波的振幅为0.4m,在t0时刻的波形如图1所示,则在t0+0.2s时
A. 质点P正处于波谷
B. 质点P正经过平衡位置向上运动
C. 质点Q正处于波峰
D. 质点M正通过平衡位置向上运动
16.如图2所示,带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板M、N水平正对放置,两板间有一带电微粒以速度v0沿直线运动,当微粒运动到P点时,迅速将M板上移一小段距离,则此后微粒的可能运动情况是
A.沿轨迹①做曲线运动
B.方向改变沿轨迹②做直线运动
C.方向不变沿轨迹③做直线运动
D.沿轨迹④做曲线运动
17.太阳系中的第二大行星——土星的卫星很多,目前已发现数十颗。其中土卫五和土卫六绕土星的运动可视为圆运动,下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些信息,则下列判断正确的是
卫星 | 与土星距离/km | 半径/km | 质量/kg | 发现者 | 发现年份 |
土卫五 | 527 000 | 765 | 2.49×1021 | 卡西尼 | 1672 |
土卫六 | 1 222 000 | 2 575 | 1.35×1023 | 惠更斯 | 1655 |
A.土卫六绕土星运动的周期比土卫五绕土星运动的周期小
B.土卫六环绕土星运动的向心加速度比土卫五绕土星运动的加速度小
C.土卫六表面的重力加速度比土卫五表面的重力加速度小
D.土卫六绕土星运动的线速度比土卫五绕土星运动的线速度大
18.如图3所示,已知用光子能量为2.82eV的紫光照射光电管中K极板的金属涂层时,毫安表的指针发生了偏转。若将电路中的滑动变阻器的滑头p向右移动到某一位置时,毫安表的读数恰好减小到零时,电压表读数为1.00V,则K极板的金属涂层的逸出功约为
A. 6.1×10-19J B. 4.5×10-19J
C. 2.9×10-19J D. 1.6×10-19J
19.如图4所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同
一底片上多次曝光,得到了图4中1、2、3、4、5……所示下小球运动
过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚
度为d。根据图上的信息下列判断不正确的是
A. 能求出小球在位置“3”的速度
B. 能求出小球下落的加速度
C. 能判定位置“1”不是小球无初速释放的位置
D. 能判定小球下落过程中机械能是否守恒
20.如图5(甲)所示,一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,a是与导轨相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图5(甲)所示位置的时刻作为计时起点,下列物理量随时间变化的图像可能正确的是
二、实验题
21.(18分)
(1) 某同学用如图6(甲)所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验,他在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,同时用毫米刻度尺分别测出加挂不同钩码时弹簧的长度l。他测出的弹簧的弹力F(F的大小等于所挂钩码受到的重力)与弹簧的长度l的各组数据,并逐点标注在如图6(乙)所示的坐标纸上。由此可以得到该弹簧的原长L0=________________;该弹簧的劲度系数为___________N/m。
答案:(1)(15.000.10cm(2)(1.00.10)´102
(2)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图8(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。
A.米尺(最小分度为mm);
B.游标卡尺(游标为20分度);
C.电流表A1(量程0~5mA,内阻约10 W);
D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6W);
E.电压表V1 (量程5V,内阻约5kW);
F.电压表V2 (量程15V,内阻约15kW);
G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~10 W,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~1.5KW,额定电流1A);
I.电源E (电动势6V,内阻可不计);
J.开关一个,导线若干。
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图8(乙)所示,该陶瓷管的外径D= cm
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 。(填写器材前面的字母代号)
③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为r,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用所测得的量和已知量的符号表示)。
答案:(1)0.820cm,(2)C,E,G(3)如答案图8-3(4)
三、计算论述题
22.(16分)如图9所示,水平轨道AB与放置在竖直平面内的1/4圆弧轨道BC相连,圆弧轨道的B端的切线沿水平方向。一质量m=1.0kg的滑块(可视为质点),在水平恒力F=5.0N的作用下,从A点由静止开始运动,已知A、B之间的距离s=5.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧轨道的半径R=0.30m,取g=10m/s2。
(1)求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小;
(2)当滑块运动的位移为2.0m 时撤去F,求滑块通过B点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)滑块运动的位移为2.0m时撤去F后,若滑块恰好能上升到圆弧轨道的最高点,求在圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功。
23.(18分)图9(甲)所示,一对金属板M和N平行、竖直放置,M、N的中心分别有小孔P、Q,PQ连线垂直金属板。N板右侧有一半径为r的圆形有界的匀强磁场,其圆心O在PQ的延长线上,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B。置于P孔附近的粒子源连续不断地沿PQ方向放射出质量为m、电量为+q的带电粒子(带电粒子所受的重力、初速度及粒子间的相互作用力可忽略),从某一时刻开始,在板M、N间加上如图9(乙)所示的交变电压,其周期为T、电压为U,t=0时M板电势高于N板电势。已知带电粒子在M、N两板间一直做加速运动的时间小于T/2,并且只有在每一个周期的前T/4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出,求:
(1)带电粒子从小孔Q中射出的最大速度;
(2)M、N两板间的距离;
(3)在沿圆形磁场的边界上,有带电粒子射出的最大弧长。
24.(20分)磁悬浮列车是一种高速运载工具,它是经典电磁学与现代超导技术相结合的产物。磁悬浮列车具有两个重要系统。一是悬浮系统,利用磁力(可由超导电磁铁提供)使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统,就是在沿轨道安装的绕组(线圈)中,通上励磁电流,产生随空间作周期性变化、运动的磁场,磁场与固定在车体下部的感应金属框相互作用,使车体获得牵引力。
为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由,我们给出如下的简化模型,图10(甲)是实验车与轨道示意图,图10(乙)是固定在车底部金属框与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等距离间隔的匀强磁场Bl和B2,二者方向相反。车底部金属框的宽度与磁场间隔相等,当匀强磁场Bl和B2同时以恒定速度v0沿导轨方向向右运动时,金属框也会受到向右的磁场力,带动实验车沿导轨运动。
设金属框垂直导轨的边长L=0.20m、总电阻R=l.6Ω,实验车与线框的总质量m=2.0kg,磁场Bl=B2=B=1.0T,磁场运动速度v0=10m/s。回答下列问题:
(1)设t=0时刻,实验车的速度为零,求金属框受到的磁场力的大小和方向;
(2)已知磁悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力 f1=0.20N,求实验车的最大速率vm;
(3)实验车A与另一辆磁悬浮正常、质量相等但没有驱动装置的磁悬浮实验车P挂接,设A与P挂接后共同运动所受阻力f2=0.50N。A与P挂接并经过足够长时间后的某时刻,撤去驱动系统磁场,设A和P所受阻力保持不变,求撤去磁场后A和P还能滑行多远?
适应性训练参考答案及评分标准08.3
13.D 14. A 15. B 16. C 17. B 18. C 19. D 20. D
21.(18分)
(1)(15.000.10)cm ………………3分
(1.00.10)´102 ………………3分
(2)①0.820cm,………………3分
②C,E,G ………………3分
③答案如图 ………………3分
④………………3分
22.(16分)
(1)设滑块的加速度为a1,根据牛顿第二定律
F-μmg=ma1
解得: ………………2分
设滑块运动的位移为2.0m时的速度大小为v,根据运动学公式
v2=2a1s1………………1分
解得:v =4.0m/s………………1分
(2)设撤去拉力F后的加速度为a2,根据牛顿第二定律
μmg=ma2
解得:a2=μg=1.0m/s2………………2分
设滑块通过B点时的速度大小为vB,根据运动学公式
………………2分
解得:vB=3.0m/s
设滑块在B点受到的支持力为NB,根据牛顿第二定律
NB-mg=m………………2分
解得:NB=40N………………1分
根据牛顿第三定律,滑块通过B点时对圆弧轨道的压力为40N。………………1分
(3)设圆弧轨道的摩擦力对滑块做功为W,根据动能定理
-mgR+W=0-………………3分
解得:W=-1.5J………………1分
圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功为1.5J。
23(18分)
(1)在M、N电场间处于一直加速的粒子从小孔Q中射出的速度最大,设从最大速度为vm………………1分
根据动能定理
………………1分
解得 。………………1分
(2)设M、N两板间距离为d,则两板间的电场强度大小
E=,………………1分
设粒子运动的加速度为a,根据牛顿第二定律 qE=ma………………1分
解得:a=………………1分
每一个周期的第一个T/4时刻放出的带电粒子刚好能从小孔Q中射出,它加速和减速各经历T/4,………………1分
由d=………………2分
解得d=………………1分
(3)每一个周期的前T/4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出,其中射出最早的粒子速度最大,越晚射出的粒子速度越小。粒子进入磁场,其中速度越小者运动半径越小,射出点离射入点越近,偏转角度越大(越接近)。最早射入者速度最大,运动半径最大,偏转角度最小,射出点与入射点所夹弧长最大。………………1分
设带电粒子以最大速度射入时在磁场中的运动半径为R,偏转角为,由牛顿第二定律和几何关系得
………………1分
………………2分
解得:。………………1分
设沿圆形磁场边界上有带电粒子射出的最大弧长为s(图中实线部分),根据弧长公式
s=r(………………3分
24.(20分)
(1)t=0时刻,线框相对磁场的速度为v0=10m/s,金属框A中产生逆时针方向的感应电流,设瞬时电动势大小为E0
E0==2 BLv =4.0V………………2分
设线框中的电流大小为I0,根据闭合电路欧姆定律
I0= =2.5A ………………1分
设金属框A受到的磁场力的大小为F0,根据安培力公式
F0=2 BI0L =1.0N………………1分
方向向右 ………………1分
(2)金属框A达到最大速度vm 时相对磁场的速度为(v0- vm),设此时线圈中的感应电动势为E1,则 E1=2 BL(v0-vm) ………………2分
设此时金属框中的电流为I1,根据欧姆定律
I1=………………1分
实验车达到最大速度时受力平衡, f1=2 BI1L………………2分
整理得:f1 =………………1分
解得:vm =8.0 m/s………………1分
(3) 设A与P挂接后再次达到匀速运动时的速度为v2,同理可得
f2 = ………………4分
解得 v2=5.0 m/s………………1分
设撤去磁场后A和P还能滑行的距离为s,根据动能定理
………………2分
解得 s=100 m………………1分