2022年天津市耀華中學(xué)高考物理模擬試卷(一) 20211230日,在中科院合肥等離子體物理研究所內(nèi),有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置實現(xiàn)了1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行,這是目前世界上該裝置高溫等離子體運行的最長時間。該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應(yīng)方程為:,已知氘核的質(zhì)量為,X的質(zhì)量為。氦核的質(zhì)量為u為原子質(zhì)量單位,lu相當(dāng)于931MeV,下列關(guān)于該核反應(yīng)的說法正確的是A. X為質(zhì)子
B. 反應(yīng)前后核總質(zhì)量相等
C. 反應(yīng)過程中中子數(shù)減少了1
D. 反應(yīng)過程中釋放的核能下列說法中正確的是A. 第一類永動機和第二類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律
B. 空氣中塵埃的運動是布朗運動,反映了空氣分子在做無規(guī)則的熱運動
C. 晶體都有固定的熔點,物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性
D. 在圍繞地球飛行的宇宙飛船中,自由飄浮的水滴呈球形,這是表面張力作用的結(jié)果202011282058分,“嫦娥五號”探測器經(jīng)過約112小時奔月飛行,在距月面約400公里處成功實施3000牛發(fā)動機點火,約17分鐘后,發(fā)動機正常關(guān)機。根據(jù)實時遙測數(shù)據(jù)監(jiān)視判斷,“嫦娥五號“探測器近月制動正常,如圖所示,由M點順利進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道,繞月三圈后進(jìn)行第二次近月變軌,進(jìn)入環(huán)月圓軌道,下列關(guān)于“嫦娥五號”說法正確的是
A. 在軌道上的速度小于月球的第一宇宙速度
B. 在軌道的運行周期小于在軌道的運行周期
C. 在軌道F點的機械能大于軌道N點的機械能
D. 在軌道M點的加速度小于軌道F點的加速度202238日,航天員王亞平從空間站送來的“國際婦女節(jié)”節(jié)日祝福通過電磁波傳播到祖國各地,下列關(guān)于電磁波的說法正確的是A. 可見光不屬于電磁波
B. 只要有電場就能產(chǎn)生電磁波
C. 電磁波傳播需要介質(zhì),機械波傳播不需要介質(zhì)
D. 電磁波中每一處的電場強度和磁感應(yīng)強度總是互相垂直的,且都與波的傳播方向垂直
  如圖所示,在電場強度為的勻強電場中有一個圓,其所在平面與電場線平行,O為圓心,半徑,A、B、C為圓周上三點,已知,且AC為直徑,現(xiàn)將若干完全相同的帶電粒子從A點以相同初動能向各個不同方向發(fā)射,到達(dá)圓周上各點,其中到達(dá)B點的粒子末動能最大,不計重力和空氣阻力,則A. 該電場強度的方向一定由O指向B
B. 該帶電粒子一定帶正電
C. A、B兩點電勢差一定為1V
D. 帶電粒子若經(jīng)過C點,其動能一定小于A點動能如圖,一同學(xué)表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為L,該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)量約為50kg。繩的質(zhì)量忽略不計。當(dāng)該同學(xué)由靜止開始蕩到秋千支架的正下方時,速度大小為,此時每根繩子平均承受的拉力為不計空氣阻力,gA. 秋千的繩長均L10m
B. 該同學(xué)蕩秋千的過程中所受的合外力提供她做圓周運動的向心力
C. 該同學(xué)由靜止開始蕩到秋千支架的正下方時處于失重狀態(tài)
D. 該同學(xué)由靜止開始蕩到秋千支架的正下方的過程中其重力的瞬時功率先增大后減小下列說法正確的是A. 一入射光照射到某金屬表面上能發(fā)生光電效應(yīng),若僅使入射光的強度減弱,那么從金屬表面逸出的光電子的最大功能將變小
B. 大量光子產(chǎn)生的效果顯示出波動性,個別光子產(chǎn)生的效果顯示出粒子性
C. 電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可分的,天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核由復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
D. 放射性同位素Th232經(jīng)衰變會生成Rn220,其衰變示意方程為,其中,
E. 原子核的半衰期是由原子核內(nèi)部自身因素決定的,與其所粗的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)如圖,正方形abcd區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,區(qū)域內(nèi)有方向平行bc的勻強電場圖中未畫出。一帶電粒子從d點沿da方向射入磁場,隨后經(jīng)過bd的中點e進(jìn)入電場,接著從b點射出電場。不計粒子的重力。則A. 粒子帶正電
B. 電場的方向是由b指向c
C. 粒子在b點和d點的動能之比為51
D. 粒子在磁場、電場中運動的時間之比為2某同學(xué)采用如圖甲所示的實驗裝置探究加速度和力的關(guān)系,其中小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為滑輪光滑,交流電頻率為。
本實驗中______需要或不需要滿足
松開砂桶,小車帶動紙帶運動,若相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出,紙帶如圖乙所示,則小車的加速度______結(jié)果保留三位有效數(shù)字。
改變砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量,重復(fù)實驗,以彈簧測力計示數(shù)F為橫坐標(biāo)、小車對應(yīng)的加速度a為縱坐標(biāo),做出的圖象如圖丙,可知小車的質(zhì)量______結(jié)果保留三位有效數(shù)字
為測量一電源的電動勢及內(nèi)阻
在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9V的電壓表
A.量程為1V、內(nèi)阻大約為的電壓表
B.量程為2V、內(nèi)阻大約為的電壓表
C.量程為3V、內(nèi)阻為的電壓表
選擇電壓表______串聯(lián)______ 的電阻可以改裝成量程為9V的電壓表.
利用一個電阻箱、一只開關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表此表用符號與一個電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表,在虛線框內(nèi)畫出測量電源電動勢及內(nèi)阻的實驗原理電路圖.如圖所示,水平傳送帶左端A處與傾角為的光滑斜面平滑連接,右端B處與一水平面平滑連接,水平面上有一固定豎直擋板,擋板左側(cè)與一輕彈簧連接,彈簧處于自然狀態(tài),彈簧左端剛好處在水平面上的C點,斜面長為,傳送帶長。BC段長,傳送帶以速度順時針轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量為的物塊從斜面頂端由靜止釋放,已知物塊與傳送帶間及水平面BC段的動摩擦因數(shù)分別為,,水平面C點右側(cè)光滑,重力加速度取,求:
物塊滑到斜面底端的速度大小;
彈簧獲得的最大彈性勢能;
物塊第三次到達(dá)B點時的速度大?。?/span>
物塊與傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量。
如圖所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l,在M點和P點間連接一個阻值為R的電阻,一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為l的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上a、b兩點間,在a點右側(cè)導(dǎo)軌間加一有界勻強磁場,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面,寬度為,磁感應(yīng)強度為B,設(shè)磁場左邊界到ab距離為現(xiàn)用一個水平向右的力F拉導(dǎo)體棒,使它從ab處靜止開始運動,棒離開磁場前已做勻速直線運動,與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計,水平力的變化情況如圖所示,已知.求:

ab離開磁場右邊界時的速度;
ab通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能E;
滿足什么條件時,棒ab進(jìn)入磁場后一直做勻速運動。質(zhì)譜儀是一種分離和檢測同位素的重要工具,其結(jié)構(gòu)原理如圖所示。區(qū)域為粒子加速器,加速電壓為未知;區(qū)域為速度選擇器,磁感應(yīng)強度大小為,方向垂直紙面向里,電場方向水平向左,板間電壓為,板間距離為d;區(qū)域為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強度大小為,方向垂直紙面向里。讓氫的兩種同位素氕核和氘核,從同一位置A由靜止出發(fā)進(jìn)入?yún)^(qū)域,設(shè)氕核的質(zhì)量為m,若氕核恰好沿圖中虛線經(jīng)區(qū)域從邊界線MN上的O點射入?yún)^(qū)域,擊中位于邊界線MN的照相底片的P點。忽略空氣阻力、粒子重力及粒子間相互作用力。
求氕核進(jìn)入?yún)^(qū)域的速度v的大??;
現(xiàn)將區(qū)域的電壓分別進(jìn)行調(diào)節(jié),使氘核經(jīng)區(qū)域同樣沿直線從O點射入?yún)^(qū)域,也恰好擊中位于邊界線MN的照相底片的P點,求區(qū)域前后兩次電壓的比值;
如果保持區(qū)域和區(qū)域的板間電壓未知、不變,氘核可以從區(qū)域飛出,請簡要分析說明氘核是從O點左側(cè)還是右側(cè)通過邊界線MN?測得氘核通過邊界MN時離O點的距離為,求氘核離開區(qū)域時垂直于照相底片邊界線MN的速度豎直分量。

答案和解析 1.【答案】D【解析】解:根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,則X為中子,故AC錯誤;
B.核反應(yīng)放出能量,有質(zhì)量虧損,可知反應(yīng)后的質(zhì)量小于反應(yīng)前的質(zhì)量,故B錯誤;
D.反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為
則釋放的核能

D正確。
故選:D。
根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒,即可求解X;根據(jù)質(zhì)能方程求出釋放能量,即可求解。
考查質(zhì)能方程是原子物理中的重點內(nèi)容之一,該知識點中,關(guān)鍵的地方是要知道反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損等于反應(yīng)前的質(zhì)量與反應(yīng)后的質(zhì)量的差,還要注意保留有效數(shù)字與小數(shù)點的不同。
 2.【答案】D【解析】解:A、布朗運動是固體小顆粒的運動,它間接反映了液體分子是在做永不停息無規(guī)則熱運動,空氣中塵埃的運動不是布朗運動,是空氣流動引起的,故A錯誤;
B、第一類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律,而第二類永動機研制失敗的原因是違背了熱力學(xué)第二定律,故B錯誤;
C、晶體都有固定的熔點,單晶體的物理性質(zhì)具有各向異性,多晶體的物理性質(zhì)具有各向同性,故C錯誤;
D、液體表面張力會有使表面積縮小的趨勢,在圍繞地球飛行的宇宙飛船中,自由飄浮的水滴呈球形,這是表面張力作用的結(jié)果,故D正確。
故選:D。
第一類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律,而第二類永動機研制失敗的原因是違背了熱力學(xué)第二定律;布朗運動是懸浮于液體中的固體小顆粒的運動;晶體具有固定的熔點,非晶體各向同性,單晶體各向異性,而多晶體各向同性;知道液體表面張力的有關(guān)知識即可作答。
本題考查對布朗運動、第一類永動機和第二類永動機、晶體、液體表面張力等基本概念的理解。要注意布朗運動既不是顆粒分子的運動,也不是液體分子的運動,而是液體分子無規(guī)則運動的反映。
 3.【答案】A【解析】解:A、根據(jù)衛(wèi)星的線速度公式分析可知,軌道的半徑大于月球的半徑,則“嫦娥五號”在軌道上的速度小于近月衛(wèi)星的速度,即小于月球的第一宇宙速度,故A正確;
B、軌道的半長軸大于軌道的軌道半徑,由開普勒第三定律,知“嫦娥五號”在軌道的運行周期大于在軌道的運行周期,故B錯誤;
C、“嫦娥五號”由軌道進(jìn)入環(huán)月圓軌道,需要發(fā)動機制動,使之減速,故其機械能減小,即在軌道F點的機械能小于軌道N點的機械能,故C錯誤;
D、根據(jù)牛頓第二定律得,得,,可知,加速度與到月球的距離有關(guān),故在軌道M點的加速度大小等于軌道F點的加速度大小,故D錯誤。
故選:A。
根據(jù)衛(wèi)星的線速度公式分析“嫦娥五號”在軌道上的速度與月球的第一宇宙速度關(guān)系;根據(jù)軌道的半長軸與軌道的軌道半徑大小,由開普勒第三定律分析運行周期關(guān)系;根據(jù)變軌原理分析機械能關(guān)系;根據(jù)牛頓第二定律分析加速度關(guān)系。
解答本題時,要掌握衛(wèi)星的速度公式、開普勒第三定律,要理解衛(wèi)星變軌原理,知道衛(wèi)星做近心運動時需要減速。
 4.【答案】D【解析】解:A、根據(jù)電磁波譜,可知可見光屬于電磁波,故A錯誤;
B、若只有電場,而電場是穩(wěn)定的或電場僅均勻變化都不能產(chǎn)生電磁波,故B錯誤;
C、電磁波傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,機械波傳播需要介質(zhì),故C錯誤;
D、因電磁波是橫波,所以電磁波中每一處的電場強度和磁感應(yīng)強度總是互相垂直的,且與波的傳播方向垂直,故D正確。
故選:D。
根據(jù)電磁波譜判斷;根據(jù)電磁波的產(chǎn)生判斷;電磁波可以在真空中傳播,機械波傳播需要介質(zhì);根據(jù)電磁波是橫波判斷。
本題以航天員王亞平從空間站送來的“國際婦女節(jié)”節(jié)日祝福通過電磁波傳播到祖國各地為背景,考查了可見光、電磁波的產(chǎn)生、電磁波的傳播以及橫波等基礎(chǔ)知識,要求學(xué)生對這部分知識要強化理解,并熟練記憶。
 5.【答案】D【解析】【分析】
粒子到達(dá) B 點時動能最大,說明電場力最大,電場力做功最大,從而得 BA 兩點沿電場強度方向的距離最大。根據(jù)電場力做功公式 ,分析 AB 間電勢差什么情況下最大,確定電場線的方向。由動能定理分析經(jīng)過 A 、 C 動能的關(guān)系。
解決本題時,要掌握勻強電場中電場線和等勢面的分布情況,知道 B 點是沿電場強度方向離 A 點最近,則電場線與過 B 的切線相垂直。同時要能運用只有電場力做功,分析動能的變化情況。
【解答】
AB 、將帶電粒子從 A 點以相同的初動能向各個不同方向發(fā)射,到達(dá)圓周上各點時,其中過 B 點的粒子動能最大,說明電場力做功最大, AB 間電勢差最大;若過 B 點作勻強電場的等勢面,該面與圓只能有一個交點,即該等勢面在 B 點與圓相切,而電場方向與等勢面是垂直的,所以場強度的方向一定與 OB 平行,根據(jù)題意條件不能判斷帶電粒子的電性,所以不能確定電場強度的具體方向,故 AB 錯誤。
C AB 兩點沿電場方向的距離為 ,若電場強度方向由 O 指向 B A 、 B 兩點電勢差 若電場強度方向由 B 指向 O , A 、 B 兩點電勢差 C 錯誤。
D 、到達(dá) B 點的粒子末動能最大,可知,帶電粒子若經(jīng)過 C 點,電場力做負(fù)功,其動能一定小于 A 點動能,故 D 正確。
故選: D 。   6.【答案】AD【解析】解:A、以同學(xué)和秋千整體作為研究對象,整體受到豎直向下的重力以及豎直向上的繩子的拉力,每根繩子的拉力為,設(shè)繩長為L,根據(jù)牛頓第二定律有:,得,故A正確;
B、該同學(xué)蕩秋千過程中,做變速圓周運動,故存在切向加速度,故該同學(xué)所受的合外力不指向圓心,故B錯誤;
C、在最低點該同學(xué)做圓周運動,且合外力指向圓心,即為豎直向上,故該同學(xué)處于超重狀態(tài),故C錯誤;
D、根據(jù)剛要運動時,該同學(xué)初速度為零,故重力的功率為零;當(dāng)該同學(xué)運動到最低點時,由于該同學(xué)速度水平,與重力方向垂直,故重力的功率也為零,在過程中,該同學(xué)速度不為零,且與重力不垂直,故運動過程中重力的功率不為零,因此該同學(xué)由靜止開始蕩到秋千支架的正下方的過程中其重力的瞬時功率先增大后減小,故D正確;
故選:AD。
根據(jù)秋千蕩到最低點時,需要豎直向上的向心力,分析秋千和同學(xué)整體的受力,根據(jù)牛頓第二定律列式子求解繩子的長度;由于該同學(xué)做變速圓周運動,故合外力不指向圓心;根據(jù)在最低點該同學(xué)合外力向上,故處于超重狀態(tài);根據(jù)D選項描述,該同學(xué)在運動過程開始和結(jié)束位置重力的功率均為零,中途不為零可分析D選項。
本題考查變速圓周運動,需要學(xué)生能夠熟練掌握變速圓周運動的受力情況,以及在特殊點的受力分析。
 7.【答案】BCE【解析】解:A、一入射光照射到某金屬表面上能發(fā)生光電效應(yīng),由于發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強度無關(guān),所以入射光強度減弱,光電子的最大初動能不變.故A錯誤.
B、光既具有粒子性,又具有波動性,大量的光子波動性比較明顯,個別光子粒子性比較明顯.故B正確.
C、電子是原子的組成部分,電子的發(fā)現(xiàn)說明原子可再分,天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu).故C正確.
D、在衰變方程中,電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)守恒,則,解得D錯誤.
E、原子核的半衰期是由原子核內(nèi)部自身因素決定的,與其所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān).故E正確.
故選:
發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率,與光的強弱無關(guān).電子發(fā)現(xiàn)說明原子還可以再分.在衰變方程中,電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)守恒.半衰期由原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定,與所處的化學(xué)狀態(tài)等無關(guān).
本題考查光的波粒二象性、光電效應(yīng)、原子核的衰變研以及半衰期等知識點的基本知識,比較簡單,在平時的學(xué)習(xí)過程中多加積累,掌握這些基礎(chǔ)知識,就很容易解決.
 8.【答案】BCD【解析】解:A、一帶電粒子從d點沿da方向射入磁場,隨后經(jīng)過bd的中點e進(jìn)入電場,帶電粒子在磁場中向上偏轉(zhuǎn),粒子剛進(jìn)入磁場時所受洛倫茲力水平向右,由左手定則可知,粒子帶負(fù)電,故A錯誤;
B、帶電粒子從e點進(jìn)入電場從b點射出電場,帶電粒子在電場中所受電場力豎直向上,粒子帶負(fù)電,粒子所受電場力方向與電場強度方向相反,電場方向由b指向c,故B正確;
C、粒子在磁場中做勻速圓周運動,粒子運動軌跡如圖所示,由幾何知識可知粒子進(jìn)入電場時速度方向與bd的夾角為,即粒子進(jìn)入電場時速度方向水平向右,粒子在電場中做類平拋運動,設(shè)粒子在d點時的速度大小為,粒子在磁場中做勻速圓周運動,粒子到達(dá)e點時速度大小仍為,設(shè)正方形abcd的邊長為L,粒子從eb過程粒子做類平拋運動,設(shè)粒子做平拋運動的時間為,設(shè)粒子到達(dá)b點時沿電場方向的分速度為,水平方向位移:,豎直方向位移:,解得:,粒子到達(dá)b點時的速度大小,粒子在b點和d點的動能之比,故C正確;
D、粒子在磁場中做勻速圓周運動,由幾何知識可知,粒子做圓周運動的軌道半徑,粒子在磁場中做圓周運動的周期,粒子在磁場中的運動時間,粒子在磁場、電場中運動的時間之比:,故D正確。
故選:BCD。
根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向判斷粒子剛進(jìn)入磁場時所受洛倫茲力方向,然后應(yīng)用左手定則判斷粒子帶電性質(zhì);根據(jù)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)方向判斷李志忠在電場中所受電場力方向,然后判斷電場強度方向;應(yīng)用動能定理求出粒子在b點和d點的動能關(guān)系;求出粒子在磁場和電場中的運動時間,然后求出時間之比。
本題考查了帶電粒子在磁場與電場中的運動,要掌握處理帶電粒子在磁場中運動問題的一般步驟:根據(jù)題意分析清楚粒子運動過程,作出粒子運動軌跡,求出粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角,然后應(yīng)用牛頓第二定律與粒子做圓周運動的周期公式分析答題。
 9.【答案】不需要  【解析】解:小車所受拉力可以由彈簧測力計測出,不需要滿足砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。
計數(shù)點間有4個點沒有畫出,計數(shù)點間的時間間隔為:
,
由勻變速直線運動的推論可知,小車的加速度為:
;
由圖甲所示,根據(jù)牛頓第二定律得:
圖象的斜率:
解得小車質(zhì)量為:
故答案為:不需要;。
小車所受拉力可以由彈簧測力計測出,不需要滿足砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。
根據(jù)勻變速直線運動的推論可以求出小車的加速度。
根據(jù)圖示實驗裝置應(yīng)用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,根據(jù)圖示圖象求出小車的質(zhì)量。
本題考查了實驗注意事項與實驗數(shù)據(jù)處理,知道實驗原理、分析清楚圖示實驗裝置是解題的前提,應(yīng)用勻變速直線運動推論與牛頓第二定律可以解題。
 10.【答案】C 6【解析】解:為確定改裝時串聯(lián)電阻的阻值應(yīng)選取內(nèi)阻確定的電壓表,故選擇進(jìn)行改裝,
改裝成電壓表要串聯(lián)電阻的:則
                       即:
        解得:
本實驗的實驗原理為,利用變阻箱和電壓表可獲取電流I,故實驗原理電路圖,如圖:

故答案為:;6如圖.
將小量程的電壓表擴大量程要串聯(lián)電阻分壓;
由閉合電路的歐姆定律作為實驗原理可知實驗電路圖.
本題主要是電壓表的改裝,熟悉電壓表的改裝原理后不難做出解答.
 11.【答案】解:設(shè)物塊滑到斜面底端的速度為,根據(jù)動能定理有:

代入數(shù)據(jù)求得:;
由于,因此物體滑上傳送帶后開始做勻減速運動,加速度大小為:

設(shè)物塊在傳送帶上先減速后勻速運動,則減速運動的位移為:
,
由于,因此假設(shè)不成立,物塊在傳送帶上一直做勻減速運動。從滑上傳送帶到壓縮彈簧至最短過程,根據(jù)功能關(guān)系:

代入數(shù)據(jù)解得:
設(shè)物塊第三次到達(dá)A點的速度大小為,根據(jù)功能關(guān)系,有:

代入數(shù)據(jù)解得:
即物塊第二次到達(dá)A點時速度減為零,在傳送帶的帶動下又向右做勻加速運動,當(dāng)物塊與傳送帶剛好共速時位移為

則物塊第三次在傳送帶上先做加速到與傳送帶共速后與傳送帶一起勻速,物塊第三次到達(dá)B點時的速度大小為;
設(shè)第一次在傳送帶上滑動經(jīng)歷的時間為,則有
,
第一次在傳送帶上由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量
,
設(shè)物塊第二次到B點時速度為,第二次在傳送帶上滑動經(jīng)歷的時間為,則有
,
解得:,
第二次在傳送帶上由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量

設(shè)物塊第三次在傳送帶上相對滑動的時間為,則
,
第三次在傳送帶上由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量
,
由于,因此物塊不會第四次滑上傳送帶,故物塊與傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:
答:物塊滑到斜面底端的速度大小為;
彈簧獲得的最大彈性勢能為;
物塊第三次到達(dá)B點時的速度大小為;
物塊與傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量為23J【解析】滑塊在斜面上加速下滑,根據(jù)動能定理列式求解滑到斜面底端的速度;
從斜面底端通過傳送帶將彈簧壓縮到最短的過程,根據(jù)功能關(guān)系列式求解;
滑塊向左滑過傳送帶,到斜面上返回到A點,對該過程根據(jù)功能關(guān)系列式求解到達(dá)A點的速度;然后對向右過程根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度,根據(jù)運動學(xué)公式求解到達(dá)B點速度;
分析滑塊在整個軌道間的運動情況,判斷物體最后停止的位置情況;然后根據(jù)能量守恒定律求解物塊與傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生熱量的最大值。
本題是力學(xué)綜合問題,關(guān)鍵是明確滑塊的受力情況和運動規(guī)律,要結(jié)合牛頓第二定律,動能定理和運動學(xué)公式分段考慮,不難。
 12.【答案】解:設(shè)離開右邊界時棒ab速度為v,
則有,感應(yīng)電動勢,
閉合電路歐姆定律,
對棒有  
解得:;
ab棒運動的整個過程中,根據(jù)動能定理:

由功能關(guān)系:
解得:;
設(shè)棒剛進(jìn)入磁場時的速度為
則有
當(dāng),即時,進(jìn)入磁場后一直勻速運動;
答:ab離開磁場右邊界時的速度為
ab通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能;
當(dāng)時,進(jìn)入磁場后一直勻速運動。【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律及共點力平衡條件,可解出離開磁場右邊界時的速度;
對整個過程,根據(jù)動能定理確定安培力做功值,再由功能關(guān)系,即可求解;
棒進(jìn)入磁場前,由動能定理可得出表達(dá)式,從而求出進(jìn)入磁場后一直做勻速運動時的距離。
考查學(xué)生對法拉第電磁感應(yīng)定律,閉合電路歐姆定律,動能定理,功能關(guān)系等規(guī)律的理解;同時注意動能定理過程中,各力做功的正負(fù)。
 13.【答案】解:氕核恰好沿直線經(jīng)過區(qū)域時,其所受洛倫茲力與電場力平衡,則有:

解得:;
氕核在區(qū)域中被加速,由動能定理得:

氕核在區(qū)域中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力得:

聯(lián)立解得:,
因氘核質(zhì)量數(shù)與氕核的比值為21,故氘核的質(zhì)量為2m,
氘核在區(qū)域中被加速,由動能定理得:

氘核在區(qū)域中做勻速圓周運動的半徑也為R,由洛倫茲力提供向心力得:

聯(lián)立解得:,
可得:
在區(qū)域中,由于兩種粒子都沿直線運行,有


可得:;
設(shè)氘核進(jìn)入?yún)^(qū)域時的速度為,氘核在區(qū)域中被加速,由動能定理得:
,可知
,則當(dāng)氘核進(jìn)入區(qū)域時,有,故氘核離開區(qū)域時在O點左側(cè)。
氘核進(jìn)入?yún)^(qū)域,將速度分解為沿電場方向的和垂直電場方向的,在y方向根據(jù)動量定理得
,其中:
可得:
聯(lián)立解得:。
答:氕核進(jìn)入?yún)^(qū)域的速度v的大小為;
區(qū)域前后兩次電壓的比值均為2;
氘核是從O點左側(cè)通過邊界線MN,氘核離開區(qū)域時垂直于照相底片邊界線MN的速度豎直分量。【解析】氕核恰好沿直線經(jīng)過區(qū)域時,其所受洛倫茲力與電場力平衡;
氘核的質(zhì)量是氕核的2倍,分別對氕核和氘核根據(jù)動能定理和洛倫茲力提供向心力,求得加速電壓表達(dá)式,進(jìn)而求的的比值;在區(qū)域時,由所受洛倫茲力與電場力平衡求得的比值。
氘核的質(zhì)量較大進(jìn)入?yún)^(qū)域時的速度較小,洛倫茲力小于電場力向左偏轉(zhuǎn);在區(qū)域中,將運動沿電場方向和垂直電場方向正交分解,在垂直電場方向根據(jù)動量定理求解,對于洛倫茲力的沖量應(yīng)用微元法。
本題考查了帶電粒子在電場和磁場組成的復(fù)合場中運動問題,質(zhì)譜儀的工作原理。對于粒子在電場中被加速做直線運動,可用動能定理求解;偏轉(zhuǎn)做類拋體運動,應(yīng)用運動的合成與分解解答;對于帶電粒子在勻強磁場只受了洛倫茲力而做勻速圓周運動,依據(jù)題意作出粒子運動軌跡圖是解題的前提,根據(jù)幾何關(guān)系求得運動半徑和軌跡圓心角是解題關(guān)鍵。本題第三問應(yīng)用了微元法求解洛倫茲力的沖量,需要理解掌握。
 

相關(guān)試卷

天津市耀華中學(xué)2023-2024高一年級二次月考物理試卷【含答案】:

這是一份天津市耀華中學(xué)2023-2024高一年級二次月考物理試卷【含答案】,共6頁。試卷主要包含了單項選擇題,多項選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。

天津市耀華中學(xué)2023-2024高三上學(xué)期第一次月考物理試卷含答案解析:

這是一份天津市耀華中學(xué)2023-2024高三上學(xué)期第一次月考物理試卷含答案解析,文件包含天津市耀華中學(xué)2023-2024高三上學(xué)期第一次月考物理答案解析pdf、天津市耀華中學(xué)2023-2024高三上學(xué)期第一次月考物理試卷pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共21頁, 歡迎下載使用。

精品解析:天津市耀華中學(xué)2019-2020學(xué)年高一(下)期末物理試題:

這是一份精品解析:天津市耀華中學(xué)2019-2020學(xué)年高一(下)期末物理試題,文件包含精品解析天津市耀華中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下期末物理試題解析版doc、精品解析天津市耀華中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下期末物理試題原卷版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共22頁, 歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎勵,申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
  • 精品推薦
  • 所屬專輯8份
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部