2023届高考物理模拟预热卷全国卷（含答案解析）.pdf

2023届 高 考 物 理 模 拟 预 热 卷 全 国 卷 学 校:姓 名：班 级:考 号：一、单 选 题 1.红 外 测 温 仪 只 捕 捉 红 外 线 光 子。如 图 为 氢 原 子 能 级 示 意 图，已 知 红 外 线 单 个 光 子 能 量 的 最 大 值 为 1.6 2 e V,要 使 氢 原 子 辐 射 出 的 光 子 可 被 红 外 测 温 仪 捕 捉，最 少 应 给 处 于 基 态 的 氢 原 子 提 供 的 能 量 为（）nO Or3-E/eV0-0.54-0.85-1.512-3.401-13.6A.10.20eV B.12.09eV C.2.55eV D.12.75eV2.如 图 所 示，起 重 机 正 将 重 为 G 的 正 方 形 工 件 缓 缓 吊 起。四 根 等 长 的 钢 绳 质 量 不 计，一 端 分 别 固 定 在 工 件 的 四 个 角 上，另 一 端 汇 聚 在 挂 钩 上，汇 聚 处 到 每 个 角 的 距 离 均 与 正 方 形 边 长 相 等，则（）A.每 根 钢 绳 对 工 件 的 拉 力 相 等 B.钢 绳 对 挂 钩 的 力 与 钢 绳 对 工 件 的 力 是 一 对 平 衡 力 C.工 件 对 每 根 钢 绳 的 拉 力 大 小 都 是 立 G4D.若 换 用 更 长 的 四 根 等 长 的 钢 绳 缓 缓 吊 起 工 件，每 根 钢 绳 对 工 件 的 拉 力 将 变 大 3.2022年 4 月 2 4日 中 国 航 天 日 当 天，国 家 航 天 局 表 示，中 国 将 着 手 组 建 近 地 小 行 星 防 御 系 统，共 同 应 对 近 地 小 行 星 撞 击 的 威 胁，为 保 护 地 球 和 人 类 安 全 贡 献 中 国 力 量。中 国 科 学 家 提 出 的“以 石 击 石 改 变 小 行 星 飞 行 轨 迹 的 方 案 为 人 类 应 对 小 行 星 的 潜 在 威 胁 提 供 了 新 的 思 路。如 图 所 示，若 小 行 星 与 地 球 预 计 在 A点 撞 击，设 想 在 地 球 运 行 到 B点 时 发 射 无 人 飞 行 器，飞 行 器 在 太 空 中 捕 获 百 吨 级 质 量 的 岩 石 后 构 成 质 量 为 人 的 组 合撞 击 体，该 撞 击 体 在 小 行 星 椭 圆 轨 道 的 远 日 点 C沿 切 线 与 质 量 为 3成 的 小 行 星 发 生 完 全 非 弹 性 碰 撞，从 而 使 小 行 星 改 变 飞 行 轨 迹，到 达 偏 转 圆 轨 道 稳 定 运 行。已 知 图 中 天 体 在 轨 道 上 的 运 动 方 向 均 为 顺 时 针，地 球 公 转 圆 轨 道 的 半 径 为 七 周 期 为 4，偏 转 圆 轨 道 的 半 径 为 4 R,组 合 撞 击 体 与 小 行 星 撞 击 前 瞬 间 的 速 度 大 小 是 地 球 公 转 线 速 度 的;，则 4小 行 星 撞 击 前 在 椭 圆 轨 道 的 远 日 点 C 的 速 度 大 小 为（）4.如 图 甲 所 示 为 利 用 霍 尔 元 件 制 作 的 位 移 传 感 器。将 霍 尔 元 件 置 于 两 块 磁 性 强 弱 相 同、同 名 磁 极 相 对 放 置 的 磁 体 正 中 间，以 中 间 位 置 为 坐 标 原 点 建 立 如 图 乙 所 示 的 空 间 坐 标 系 当 霍 尔 元 件 沿 x 轴 方 向 移 动 到 不 同 位 置 时，将 产 生 不 同 的 霍 尔 电 压 U,通 过 测 量 电 压 U就 可 以 知 道 位 移 X。已 知 沿 x 轴 方 向 磁 感 应 强 度 大 小 8=（氏 为 常 数，且&0）,电 流/沿+z方 向 大 小 不 变。该 传 感 器 灵 敏 度 半，要 使 该 传 感 器 的 灵 敏 度 变 大，下 列 措 施 可 Ax行 的 是（）甲 A.把 霍 尔 元 件 沿 x 方 向 的 厚 度 变 小 C.把 霍 尔 元 件 沿 z方 向 的 长 度 变 大 5.如 图 所 示，物 块 A 套 在 光 滑 水 平 杆 上,乙 B.把 霍 尔 元 件 沿 丁 方 向 的 高 度 变 大 D.把 霍 尔 元 件 沿 y 方 向 的 高 度 变 小 连 接 物 块 A 的 轻 质 细 线 与 水 平 杆 间 所 成 夹 角 为，=5 3,细 线 跨 过 同 一 高 度 上 的 两 光 滑 定 滑 轮 与 质 量 相 等 的 物 块 B 相 连，定 滑 轮 顶 部 离 水 平 杆 距 离 为=0.2 m,现 将 物 块 B 由 静 止 释 放，物 块 A、B 均 可 视 为 质 点，重 力 加 速 度 g=10m/s2,疝 53。=0.8,不 计 空 气 阻 力，则（）试 卷 第 2 页，共 9 页A.物 块 A 与 物 块 B 速 度 大 小 始 终 相 等 B.物 块 B 下 降 过 程 中，重 力 始 终 大 于 细 线 拉 力 C.当 物 块 A 经 过 左 侧 滑 轮 正 下 方 时，物 块 B 的 速 度 最 大 D.物 块 A 能 达 到 的 最 大 速 度 为 lm/s二、多 选 题 6.如 图，匀 强 电 场 中 有 一 等 腰 三 角 形，a,且 双=而，电 场 方 向 与 三 角 形 所 在 平 面 平 行。一 质 量 为 机、电 荷 量 为 g（qo）的 粒 子 以 速 率%从 c点 射 出，粒 子 到 达“点 时 的 速 率 为 四。改 变 初 速 度 的 方 向 仍 以 速 率%从 c点 射 出，该 粒 子 到 达 b 点 时 的 速 率 为 限。不 考 虑 粒 子 的 重 力，以 下 判 断 正 确 的 是（）a/、/c 一 bA.。点 电 势 一 定 比 6 点 电 势 高 B.。两 点 的 电 势 差 为 些 qc.电 场 方 向 一 定 与 时 垂 直 D.电 场 方 向 一 定 与 他 平 行 7.如 图 所 示，一 顶 角 为 74。的 V”形 光 滑 足 够 长 的 细 杆 竖 直 对 称 并 固 定 放 置。质 量 均 为 加 的 两 金 属 环 套 在 细 杆 上，高 度 相 同，并 用 一 劲 度 系 数 为 k、原 长 为 的 轻 质 弹 簧 相 连。初 始 状 态 弹 簧 处 于 原 长，让 两 金 属 环 同 时 由 静 止 释 放，下 滑 过 程 中 弹 簧 始 终 水 平 且 处 于 弹 性 限 度 内。若 弹 簧 长 度 为/时 的 弹 性 势 能 纥 重 力 加 速 度 为 g。下 列 说 法 正 确 的 是（）7。37)A.下 滑 过 程 中 金 属 环 达 到 最 大 速 度 时 金 属 环 下 降 的 高 度 为 与 警 9kB.下 滑 过 程 金 属 环 的 最 大 速 度 为 当 杼 C.下 滑 过 程 中 弹 簧 的 最 大 弹 性 势 能 为 幽 些 9kD.金 属 环 下 滑 到 最 低 点 时 加 速 度 大 小 为 8.如 图 所 示，虚 线 边 界 上 方 存 在 垂 直 于 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场，电 荷 量 相 同 的 a、b 两 个 粒 子 以 相 同 的 初 动 能 从 边 界 上 P 点 平 行 于 纸 面 射 入 磁 场，粒 子。射 入 场 的 速 度 方 向 与 虚 线 夹 角 为 60。，粒 子 匕 射 入 磁 场 的 速 度 方 向 与 虚 线 夹 角 为 45。，两 个 粒 子 经 磁 场 偏 转 后 都 从。点 离 开 磁 场，不 计 粒 子 重 力 及 粒 子 间 的 相 互 作 用，下 列 说 法 正 确 的 是（）X X X X X XA.粒 子 a 与 粒 子 b 在 磁 场 中 运 动 的 半 径 之 比 为 布：2B.粒 子 a 与 粒 子 b 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 之 比 为 8：9C.粒 子。与 粒 子 b 的 质 量 之 比 为 3：2D.粒 子 a 与 粒 子 的 速 度 之 比 为：2三、实 验 题 9.某 实 验 小 组 利 用 如 图（a）所 示 实 验 装 置 及 数 字 化 信 息 系 统 探 究 动 能 定 理，轨 道 两 端 固 定 有 位 移 传 感 器 和 力 传 感 器，光 电 门 固 定 在 A 点。已 知 重 力 加 速 度 为 g。实 验 过 程 如 下：试 卷 第 4 页，共 9 页图（a）图（b）（1）用 天 平 测 得 滑 块（包 括 遮 光 条）的 质 量 为?，用 游 标 卡 尺 测 得 遮 光 条 的 宽 度 为 乩（2）先 测 动 摩 擦 因 数。不 安 装 弹 簧，给 滑 块 一 初 速 度，让 滑 块 沿 轨 道 从 A 的 左 端 向 右 运 动，遮 光 条 通 过 光 电 门 时 计 时 器 记 录 的 时 间 为 乙，测 出 滑 块 停 止 的 位 置 与 A 点 的 距 离 为 则 滑 块 与 轨 道 间 动 摩 擦 因 数=一（用 题 中 所 给 已 知 或 己 测 的 物 理 量 表 示）。（3）将 弹 簧 一 端 连 接 力 传 感 器，另 一 端 连 接 滑 块，将 滑 块 拉 到。点 由 静 止 释 放，从 释 放 滑 块 到 遮 光 条 通 过 光 电 门 的 过 程 中，传 感 器 显 示 出 弹 簧 弹 力 尸 随 滑 块 位 移 x 的 变 化 情 况 如 图（b）所 示，F0、码 分 别 表 示 滑 块 在。点、A 点 时 弹 簧 弹 力 的 大 小，后 表 示。到 A 的 位 移 大 小，遮 光 条 通 过 光 电 门 时 记 录 的 时 间 为 加 2,则 此 过 程 中 合 外 力 做 的 功 W度,动 能 改 变 量 A E k=（用 题 中 所 给 已 知 或 已 测 的 物 理 量 表 示）。（4）改 变 滑 块 释 放 点。的 位 置，重 复 步 骤（3）,多 次 测 量 研 究 合 外 力 做 的 功 印 分 与 动 能 改 变 量 小 线 的 关 系，即 探 究 动 能 定 理。10.某 同 学 用 如 图 所 示 的 电 路 测 量 电 源 的 电 动 势 和 内 阻。-/R-1|-（1）他 连 接 好 电 路 后 进 行 测 量，发 现 调 整 电 阻 箱 的 电 阻 R 时 电 压 表 示 数 几 乎 不 变，他 经 过 分 析 后 提 出 了 下 列 几 种 可 能 的 原 因，正 确 的 是 A.电 源 的 电 动 势 太 小 B.电 压 表 的 量 程 太 大 C.电 源 的 内 阻 太 小 D.电 阻 箱 的 接 入 电 阻 太 小（2）为 解 决 这 一 问 题 他 提 出 了 如 下 可 能 的 做 法，其 中 可 能 有 效 的 是 oA.将 5 C 的 定 值 电 阻 与 电 阻 箱 并 联B.将 5。的 定 值 电 阻 串 联 在 电 源 和 开 关 之 间 C.将 5c 的 定 值 电 阻 与 电 压 表 串 联 D.将 5C 的 定 值 电 阻 与 电 阻 箱 串 联（3）在 完 成 上 述 改 进 措 施 后，调 节 电 阻 箱 接 入 电 路 的 阻 值 R,并 记 录 对 应 的 电 压 表 的 示 数 U,测 得 多 组 实 验 数 据，他 以）为 纵 坐 标，以!为 横 坐 标，将 所 测 得 的 数 据 描 点、连 线 后，得 到 了 一 条 倾 斜 的 直 线，测 量 后 得 到 该 直 线 的 斜 率 的 绝 对 值 为 七 纵 截 距 的 绝 对 值 为 6,则 他 测 得 该 电 源 的 电 动 势 E=,内 阻=。（以 上 结 果 用 实 验 测 得 的 物 理 量 表 示，定 值 电 阻 用 表 示）（4）该 同 学 代 入 数 据 后 测 得 电 源 的 内 阻 为 2.0C,考 虑 到 由 于 电 压 表 的 分 流，可 能 电 源 的 实 际 电 阻 会 有 所 不 同，通 过 查 找 资 料 他 得 知 了 所 用 电 压 表 的 内 阻 R、，=100。，则 他 所 用 电 源 内 阻 的 真 实 值%=（结 果 保 留 2 位 小 数）。四、解 答 题 11.如 果 汽 车 顶 部 放 置 的 行 李 捆 绑 不 够 牢 固，在 急 刹 车 等 特 殊 情 况 下，行 李 可 能 被 甩 出 而 造 成 危 险。下 面 是 简 化 情 境：如 图 所 示，平 顶 小 车 顶 部 距 离 地 面 的 高 度=L25m,车 顶 的 长 度 乙=2.0m,物 块 与 车 顶 之 间 的 动 摩 擦 因 数=0 4,物 块 放 在 车 顶 正 中 央 没 有 被 固 定，物 块 可 视 为 质 点，开 始 时 小 车 带 着 物 块 一 起 在 平 直 的 路 面 上 向 右 匀 速 行 驶。某 时 刻 小 车 突 然 以 大 小 a=6m/s2的 加 速 度 急 刹 车 直 到 停 下，物 块 从 车 顶 右 侧 滑 落，落 地 后 不 再 运 动。测 出 小 车 刹 车 后 滑 行 的 痕 迹 长 度 4=I2m,重 力 加 速 度 g 取 lOm/s?,不 计 空 气 阻 力。（1）求 小 车 匀 速 行 驶 时 的 速 度 大 小%;（2）物 块 和 小 车 都 静 止 后，求 物 块 到 小 车 右 侧 的 水 平 距 离 为；（3）若 小 车 刹 车 的 加 速 度 不 变，要 使 物 块 不 从 车 顶 滑 落，则 小 车 刹 车 前 的 速 度 大 小 应 满 足 什 么 条 件?12.如 图 所 示，两 光 滑 的 平 行 金 属 导 轨 沿 水 平 方 向 固 定 且 足 够 长，导 轨 的 电 阻 可 忽 略,试 卷 第 6 页，共 9 页两 垂 直 导 轨 的 虚 线 间 存 在 垂 直 导 轨 平 面 向 上 的 匀 强 磁 场，两 导 体 棒 甲、乙 垂 直 导 轨 放 置,开 始 时 导 体 棒 乙 静 止 在 虚 线 6 的 右 侧，导 体 棒 甲 由 虚 线。的 左 侧 以 初 速 度%=4 m/s向 右 运 动，经 过 一 段 时 间 两 棒 发 生 无 机 械 能 损 失 的 碰 撞。已 知 匀 强 磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 导 轨 间 距/=l m,两 虚 线 间 的 距 离 d=l m,导 体 棒 甲、乙 的 质 量 23 3乙=2小 甲=0.2 kg,阻 值 R乙=仆=Q o（1）求 导 体 棒 甲 刚 越 过 虚 线 的 瞬 间，导 体 棒 甲 两 端 的 电 压。（2）若 导 体 棒 甲 刚 越 过 虚 线。时 加 速 度 大 小 为 勾，运 动 到 虚 线 b 时 加 速 度 大 小 为。2，求 4：%。（3）通 过 计 算 分 析 导 体 棒 甲 能 否 第 二 次 运 动 到 虚 线”，若 能，求 出 第 二 次 运 动 到 虚 线 a时 的 速 度；若 不 能，求 出 速 度 减 为 零 时 到 虚 线。的 距 离。五、多 选 题 13.关 于 分 子 热 运 动 和 内 能，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.物 体 温 度 越 高，分 子 热 运 动 越 剧 烈 B.外 界 对 物 体 做 功，物 体 的 内 能 必 定 增 加 C.布 朗 运 动 是 由 悬 浮 在 液 体 中 的 微 粒 之 间 相 互 碰 撞 引 起 的 D.一 定 质 量 的 气 体，温 度 不 变，分 子 热 运 动 的 平 均 动 能 不 变 E.物 体 的 内 能 是 物 体 中 所 有 分 子 热 运 动 动 能 和 分 子 势 能 的 总 和 六、解 答 题 14.如 图 所 示，一 根 上 细 下 粗、上 下 分 别 均 匀 且 上 端 开 口、足 够 长 的 薄 壁 玻 璃 管，管 内 有 一 段 长 度 为 历+团 的 水 银 柱 封 住 了 长 度 为/的 可 视 为 理 想 气 体 的 空 气 柱。下 方 较 粗 玻 璃 管 横 截 面 积 为 S/,上 方 较 细 玻 璃 管 横 截 面 积 为 S2,且 S/=2S2,/?尸 鱼=2cm,/=IOcm,大 气 压 强 76cmHg,气 体 初 始 温 度 为 300K。缓 慢 升 高 空 气 柱 温 度，求：(i)当 水 银 刚 被 全 部 挤 出 粗 管 时，封 闭 空 气 的 温 度；(i i)当 封 闭 空 气 温 度 为 492K时，水 银 柱 下 端 距 粗 管 上 端 的 距 离。$2七、多 选 题 15.一 列 已 持 续、稳 定 地 沿 x 轴 正 方 向 传 播 的 简 谐 横 波 如 图，令 图 示 时 刻 1=0,图 中 质 点 P 的 x 坐 标 为 0.9 m o已 知 任 意 一 个 振 动 质 点 连 续 2 次 经 过 平 衡 位 置 的 时 间 间 隔 为 0.2s,下 列 说 法 正 确 的 是()A.波 速 为 3m/sB.波 的 频 率 为 5 HzC.x 坐 标 为 4.5 m 的 质 点 在 f=0.1 s时 恰 好 位 于 波 谷 D.x 坐 标 为 12.6 m 的 质 点 在 f=0.1 s时 恰 好 位 于 波 峰 E.当 质 点 P位 于 波 峰 时，x 坐 标 为 13.5 m 的 质 点 恰 好 位 于 波 谷 八、解 答 题 1 6.潜 艇 的 潜 望 镜 系 统 有 一 块 平 行 玻 璃 砖，截 面 如 图 所 示，A C的 连 线 与 A B垂 直，AB长 为，NABC=45。，为 一 圆 弧，其 圆 心 在 8 c 边 的 中 点，此 玻 璃 的 折 射 率=2。若 一 束 宽 度 与 A B边 长 度 相 等 的 平 行 光 从 A 8边 垂 直 射 入 玻 璃 砖。真 空 中 光 速 为 以 求:(1)经 过 圆 心 的 光 线 从 射 入 玻 璃 到 第 一 次 射 出 玻 璃 的 时 间。(2)从 AM C面 直 接 射 出 的 光 束 在 射 入 A B前 的 宽 度 户 试 卷 第 8 页，共 9 页参 考 答 案：1.D【详 解】基 态 氢 原 子 吸 收 光 子 的 能 量 跃 迁 到 高 能 级，状 态 不 稳 定，会 再 次 释 放 光 子，此 过 程 吸 收 或 者 释 放 的 能 量 为 氢 原 子 能 级 图 中 跃 迁 前 后 两 能 级 的 能 量 差，红 外 线 单 个 光 子 的 能 量 最 大 值 为 1.6 2 e V,要 使 得 氢 原 子 辐 射 出 的 光 子 可 被 红 外 测 温 仪 捕 获，所 需 能 量 必 须 小 于 或 等 于 红 外 线 单 个 光 子 能 量 的 最 大 值，也 就 是 必 须 小 于 或 等 于 1.6 2 e V,根 据 氢 原 子 能 级 图，1、2 能 级 间 能 量 差 为 10.2eV,2、3 能 级 间 能 量 差 为 1.89eV,3、4 能 级 间 能 量 差 为 0.6 6 e V,测 氢 原 子 从=4 能 级 跃 迁 到=3能 级 释 放 的 光 子 可 被 红 外 测 温 仪 捕 获，则 给 基 态 氢 原 子 提 供 的 能 量 至 少 要 使 其 能 跃 迁 到“=4能 级，最 少 应 给 处 于 基 态 的 氢 原 子 提 供 的 能 量 为 AE=-0.85 e V-(-l 3.60 eV)=12.75 eV故 选 D。2.C【详 解】A.每 根 钢 绳 对 工 件 的 拉 力 大 小 相 等，但 是 方 向 不 同，选 项 A 错 误；B.钢 绳 对 挂 钩 的 力 与 钢 绳 对 工 件 的 力 作 用 在 不 同 的 物 体 上，不 是 一 对 平 衡 力，选 项 B 错 误；C.由 几 何 关 系，每 根 钢 绳 与 竖 直 方 向 的 夹 角&cos a=2则 由 4T cosa=G可 得 工 件 对 每 根 钢 绳 的 拉 力 大 小 都 是 T N/21=-G4选 项 C 正 确；D.若 换 用 更 长 的 四 根 等 长 的 钢 绳 缓 缓 吊 起 工 件，则 a 减 小，根 据 4T cosa=G可 知，每 根 钢 绳 对 工 件 的 拉 力 将 变 小，选 项 D 错 误。故 选 C。3.C【详 解】地 球 公 转 的 线 速 度 大 小 2TIR%,0设 小 行 星 在 偏 转 圆 轨 道 上 运 行 的 周 期 为 工，根 据 开 普 勒 第 三 定 律 有 答 案 第 1页，共 15页则 小 行 星 在 偏 转 圆 轨 道 上 运 行 的 线 速 度 大 小 R 3(4R)3组 合 撞 击 体 与 小 行 星 发 生 完 全 非 弹 性 碰 撞，根 据 动 量 守 恒 定 律 有 2 7ix4/?vi=.故 选 C。3/x；%+3wovc=(m+3%)K解 得 5兀 Rvc-4.A【详 解】设 霍 尔 元 件 沿 y轴 反 向 的 高 度 为“，沿 尤 轴 方 向 的 厚 度 为/,电 流 的 微 观 表 达 式 为 I=neSv=nedlv得 I自 由 电 荷 受 洛 伦 兹 力 和 电 场 力 平 衡 v=-nedle 彳=evB得 U=dvB由 磁 感 应 强 度 大 小 B=kx得,ABk=则 U dvB 1 kl-=-=dk-=-Ax Ax nedl nel可 知，要 使 该 传 感 器 的 灵 敏 度 变 大，应 把 霍 尔 元 件 沿 x 方 向 的 厚 度/变 小。故 选 A,5.D答 案 第 2 页，共 15页【详 解】A.根 据 关 联 速 度 得 vAcosO vB所 以 二 者 的 速 度 大 小 不 相 等。A 错 误；B.但 细 线 与 杆 垂 直 时，则 根 据 选 项 A 可 知，物 块 B 的 速 度 为 零，所 以 B 会 经 历 减 速 过 程,则 重 力 会 小 于 细 线 拉 力。B 错 误；C.当 物 块 A 经 过 左 侧 滑 轮 正 下 方 时，细 线 与 杆 垂 直，物 块 B 的 速 度 为 零.C 错 误；D.当 物 块 A 经 过 左 侧 滑 轮 正 下 方 时，物 块 A 的 速 度 最 大，根 据 系 统 机 械 能 守 恒 得,h-1 2(-)次=一 2口 sin。2解 得 v=lm/sD 正 确。故 选 Do6.AD【详 解】A B.根 据 动 能 定 理 可 得 故 A 正 确，B 错 误；C D.电 场 方 向 是 电 场 中 电 势 降 低 最 快 的 方 向 Uc b=2Uc a=2Uab电 场 一 定 沿 ci 方 向,故 C 错 误，D 正 确。故 选 AD7.BD【详 解】A.根 据 题 意 可 知，下 滑 过 程 速 度 最 大 时 金 属 环 受 到 合 外 力 为 零，设 此 位 置 弹 簧 压 缩 量 为 x,则 有 kx=mg tan 53答 案 第 3 页，共 15页解 得 则 下 降 高 度 F 3 鬻 故 A 错 误;B.由 于 金 属 环 质 量 相 等，下 滑 过 程 加 速 度 大 小 始 终 相 等，则 任 意 位 置 处 两 环 的 速 度 大 小 相 等，对 系 统 运 用 动 能 定 理 知.1-2 1 c r2mgh-=-z/nv解 得 下 滑 过 程 最 大 速 度 二 2g3故 B 正 确;C.金 属 环 下 降 到 最 低 点 时 速 度 为 零，此 位 置 弹 簧 最 短，弹 簧 压 缩 量 最 大，弹 簧 的 弹 性 势 能 最 大，设 此 时 弹 簧 的 压 缩 量 为 X,，则 下 降 高 度/2W=-ta n 5 3=-V2 3再 由 功 能 关 系 可 得 27gH=；kx,2解 得 最 大 压 缩 量 兀，=8年 3k故 最 大 弹 性 势 能 故 C 错 误;D.下 滑 到 最 低 点 时 两 金 属 环 的 加 速 度 沿 细 杆 向 上，由 牛 顿 第 二 定 律 可 得 kxf cos 53-mg sin 53=ma解 得 5故 D 正 确。答 案 第 4 页，共 15页故 选 BD。8.BD【详 解】P、。粒 子 运 动 轨 迹 如 下 图 所 示，其 圆 心 都 在 尸。中 垂 线 上 X X X X X XXXXXA.根 据 几 何 关 系 可 得 R=a 2cos30QQ尸 产 GTV2-2因 此 争 一 太 故 A 错 误;B.根 据 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力，即 贮=B q v=B 2 q 兀*RR T可 得 1 2mv2DT TR2=%十 由 于 人 人 电 荷 量 相 同、初 动 能 相 等，因 此 可 得 即 4=g=2T 琮 3由 几 何 知 识 可 得 a=120答 案 第 5 页，共 15页0=90因 此=才 故 粒 子 a 与 粒 子 b 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 之 比 为 89T-377一 4=ra-4故 B 正 确；D.由 c 2”RV C fJ ix.-T可 得 口 人 Ta 2故 D 正 确；C.由 于 4、b 初 动 能 相 等，因 此 组=且=2mh可 3故 C 错 误。故 选 B D。d2 与+用 d2tnxA md2 0（Ar,）2 2 2x0（Arl）2 2（Ar2）2【详 解】（2）1滑 块 通 过 光 电 门 时 的 速 度 dV=乙 据 运 动 学 公 式 2 gx（）=v2解 得 答 案 第 6 页，共 15页d2 2gXo（M）2（3）3弹 簧 弹 力 做 的 功 摩 擦 力 做 的 功 叱=fimgxA=-d2/wcA2%（加）则 以=叫+吗=蝮 上 A-2 mx人 02 2X0（A/,）2遮 光 条 通 过 光 电 门 计 时 器 的 速 度 V.=-动 能 改 变 量 AEk=g mvf-0=m d22（A j10.C B 2.05 Cb b【详 解】（1）口 调 整 电 阻 箱 的 电 阻 R 时，电 压 表 示 数 几 乎 不 变，有 两 种 可 能，一 是 电 源 的 内 阻 太 小，二 是 电 阻 箱 的 接 入 电 阻 太 大，造 成 电 阻 箱 分 得 绝 大 部 分 电 压，故 选 C；（2）2知 道 了 出 现 问 题 的 原 因 是 电 源 的 内 阻 太 小，所 以 应 该 将 定 值 电 阻 与 电 源 串 联，故 选 B；（3）34由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有 U+凯,+r）=E整 理 有 1 E 1R%+，（/?（）+由 题 意 有=k=b&+r答 案 第 7 页，共 15页解 得 1r(4)5当 考 虑 电 压 表 的 分 流 时，根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有 整 理 得 U+(u一 十 1 Ru及,(4+r真)=E1 E 1 R v+9+A分 析 可 知 R/%+%URv(&+%)解 得 A+4=k+0+&真=2.05 C11.(1)12m/s；(2)1m；(3)小 于 或 等 于 2#m/s【详 解】(1)在 刹 车 过 程 中，对 小 车 有 说=2 M解 得%=J 2adi=12m/s(2)设 物 块 滑 到 车 顶 右 侧 边 缘 处 时 的 速 度 大 小 为 匕，物 块 从 开 始 刹 车 到 滑 到 车 顶 右 侧 边 缘 处 所 用 时 间 为 4,物 块 在 小 车 顶 部 滑 行 的 加 速 度 大 小 为 4,由 牛 顿 第 二 定 律 有 mg=max解 得 q=4m/s2假 设 物 块 滑 到 车 顶 右 侧 边 缘 处 时，小 车 的 速 度 还 未 减 小 到 0,此 时 物 块 对 地 的 位 移 大 小 1 2M-/卬|答 案 第 8 页，共 15页小 车 对 地 的 位 移 大 小$2=必 一；片 则 物 块 相 对 小 车 的 位 移 大 小 1,-L=-S2解 得 4=1 s此 时 小 车 的 速 度 大 小 v=v()-atx=6m/s小 车 速 度 大 于 0,说 明 物 块 滑 到 车 顶 右 侧 边 缘 处 时，小 车 的 速 度 还 未 减 小 到 0,假 设 成 立 则 物 块 离 开 车 顶 右 侧 边 缘 处 时 的 速 度 大 小 V,=%一 砧=8m/s物 块 离 开 车 顶 后 做 平 抛 运 动，设 运 动 时 间 为 为，在 竖 直 方 向 上 有,1 2力=*解 得 则 物 块 做 平 抛 运 动 的 水 平 位 移 大 小 邑=卬 2=4m故 物 块 和 小 车 都 静 止 后，物 块 到 小 车 右 侧 的 水 平 距 离%=4+S 3 _ 4 _ 4=l m(3)设 小 车 刹 车 前 的 速 度 大 小 为%时，物 块 恰 好 不 会 从 车 顶 滑 落，作 出 物 块 和 小 车 运 动 的 答 案 第 9 页，共 15页物 块 做 匀 减 速 直 线 运 动，到 车 顶 右 侧 边 缘 处 时 速 度 减 为 0,此 过 程 中 物 块 的 位 移 大 小 为 s4,则 有%=2。品 小 车 在 该 过 程 中 的 位 移 大 小 为$5,有 用=2as5物 块 相 对 小 车 的 位 移 大 小 L-=54-5解 得 vm=2#m/s要 使 物 块 不 从 车 顶 滑 落，小 车 刹 车 前 的 速 度 大 小 应 小 于 或 等 于 2#m/s。12.(1)1.2V；(2)4：3；(3)能，到 达 虚 线 时 的 速 度 为 0,计 算 过 程 见 解 析【详 解】(1)导 体 棒 甲 刚 越 过 虚 线 a 时，感 应 电 动 势(2)导 体 棒 甲 刚 越 过 虚 线”的 瞬 间，所 受 安 培 力 g=Blv0回 路 中 的 电 流 解 得，=0.8 A导 体 棒 甲 两 端 的 电 压 5=i、R乙 解 得 U.=1.2 V6=5 由 牛 顿 第 二 定 律 得 片 4/2q=-=4 m/s答 案 第 10页，共 15页导 体 棒 甲 第 一 次 穿 过 磁 场 时 电 路 中 产 生 的 平 均 电 动 势-A 0 BldE=-=-2 加 平 均 电 流 7=-%+R乙 导 体 棒 甲 受 到 的 平 均 安 培 力 大 小 F=BIl规 定 向 右 为 正 方 向，对 导 体 棒 甲，根 据 动 量 定 理 得 孑 加=四.一 叫%解 得 导 体 棒 甲 第 一 次 离 开 磁 场 时 速 度 V j=3 m/s此 时 导 体 棒 中 切 割 磁 感 线 产 生 的 感 应 电 动 势,=8 仅 回 路 中 的 电 流 12=E i舄,+&.导 体 棒 甲 受 到 的 安 培 力 F2=BIJ由 牛 顿 第 二 定 律 得 B Q/2a、-=3 m/s 啊 解 得 q:4=4:3(3)规 定 向 右 为 正 方 向，设 两 棒 碰 撞 后 瞬 间 甲 的 速 度 为 为，乙 的 速 度 为 匕，两 导 体 棒 碰 撞 的 过 程 满 足 动 量 守 恒 和 机 械 能 守 恒，有 A M p W=/M,v2+/nkSv3解 得 导 体 棒 甲 碰 后 的 速 度 v2=-1 m/s答 案 第 I I 页，共 15页假 设 导 体 棒 甲 不 能 第 二 次 运 动 到 虚 线 a,且 速 度 减 为 零 时 与 虚 线 b 间 的 距 离 为 x,则 从 碰 后 进 入 磁 场 到 停 下 来 的 过 程，电 路 中 产 生 的 平 均 感 应 电 动 势 万 Blx一 左 一！7平 均 感 应 电 流 _ E71=-%+R乙 导 体 棒 甲 受 到 的 安 培 力 对 导 体 棒 甲 根 据 动 量 定 理 得 F-At=0-m v2代 入 数 据 解 得 x=l m即 导 体 棒 甲 刚 好 能 再 次 穿 过 磁 场 区 域，到 达 虚 线“时 的 速 度 为 0。13.ADE【详 解】A.分 子 的 热 运 动 的 剧 烈 程 度 与 温 度 有 关，物 体 的 温 度 越 高，分 子 热 运 动 越 剧 烈，故 A 正 确；B.改 变 物 体 内 能 的 方 法 有 做 功 和 热 传 递 两 种 方 式，外 界 对 物 体 做 功 的 同 时 物 体 可 能 在 对 外 放 热，由 热 力 学 第 一 定 律 U=W+Q知 当 放 出 的 热 量 大 于 外 界 对 物 体 做 的 功 时，物 体 的 内 能 减 小，故 B 错 误；C.布 朗 运 动 是 由 于 液 体 分 子 对 悬 浮 在 液 体 中 的 固 体 微 粒 的 碰 撞 引 起 的，它 反 映 了 液 体 分 子 在 永 不 停 息 地 做 无 规 则 运 动，故 c 错 误；D.温 度 是 分 子 平 均 动 能 的 标 志，一 定 质 量 的 气 体，温 度 不 变，分 子 的 平 均 动 能 不 变，故 D正 确；E.物 体 的 内 能 是 物 体 内 所 有 分 子 的 热 运 动 动 能 和 分 子 势 能 的 总 和，故 E 正 确。故 选 ADE。14.(i)T-,=369K；(ii)8cm【详 解】(i)对 封 闭 空 气，升 温 前，设 温 度 为 工=3 0 0 K,压 强 为 P-体 积 为 匕，则 答 案 第 12页，共 15页Pl=Po+Pg(九+4)=80cmHgM W当 水 银 刚 被 全 部 挤 出 粗 管 时，设 封 闭 空 气 的 温 度 为 72,压 强 为 小，体 积 为 匕，水 银 柱 长 度 为 也！，贝!14 S1+/?2s2=h3s2解 得%=6cm化=%+席 为=82cmHgPM P2VZ(解 得 T2=369K(ii)当 封 闭 气 体 温 度=492K时，设 水 银 最 低 端 到 粗 管 上 端 距 离 为 a4,则 封 闭 空 气 压 强 为 P3,体 积 为 匕，则 匕=(1+-+.$2答 案 第 13页，共 15页%由 于 P)=Pi所 以 有 匕=匕 T2 T3解 得 h4=8cm15.ADE【详 解】A.由 题，任 意 振 动 质 点 连 续 2 次 经 过 平 衡 位 置 的 时 间 间 隔 为 0.2 s,则 周 期 为 0.4s,由 图 可 知，该 波 的 波 长 是 1.2 m,所 以 波 速 A 1.2,5,v=m/s=3m/sT 0.4故 A 正 确：B.该 波 的 周 期 是 0.4 s,则 频 率 Hz=2.5HzT 0.4故 B 错 误；C.坐 标 为 4.5m的 质 点 到 P 点 的 距 离 为 Axt=4.5m-0.9m=3.6m=32所 以 X坐 标 为 4.5m的 质 点 与 尸 点 的 振 动 始 终 相 同，P 质 点 经 过/=0.1S=时 间 恰 好 经 过 平 衡 位 置，所 以 X坐 标 为 4.5m的 质 点 在 f=0.1s时 恰 好 位 于 平 衡 位 置，故 C 错 误；D.x 坐 标 为 12.6m的 质 点 到 P 质 点 的 距 离 为 3Ax,=12.6m-0.9m=11.7m=84+几 答 案 第 14页，共 15页所 以 x 坐 标 为 12.6m的 质 点 与 x=1.8m的 点 的 振 动 始 终 相 同，=0时 亥 I九=1.8m的 质 点 向 上 振 动，经 过，=o.1S=L T 时 间 恰 好 到 达 波 峰，所 以 X 坐 标 为 12.6m的 质 点 在 f=0.Is时 恰 好 位 4于 波 峰 位 置，故 D 正 确；E.x 坐 标 为 13.5m的 质 点 到 P 点 的 距 离 为 Ax.=13.5m-0.9m=12.6m=10A 2所 以 x 坐 标 为 13.5m的 质 点 与 尸 点 的 振 动 始 终 相 反，当 质 点 P 位 于 波 峰 时，x 坐 标 为 13.5m的 质 点 恰 好 位 于 波 谷