2024屆江蘇省泰州市高三下學(xué)期一模調(diào)研考試物理（解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

物理（解析版）
注意事項
考生在答題前請認(rèn)真閱讀本注意事項及各題答題要求
1．本試卷共6頁。滿分為100分，考試時間為75分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，請將答題卡交回。
2．答題前，請您務(wù)必將自己的姓名、學(xué)校、考試號等用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆填寫在答題卡上規(guī)定的位置。
3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符。
4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效。
5．如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。
一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意。
1. 我國東漢學(xué)者王充早在公元一世紀(jì)就有關(guān)于靜電現(xiàn)象的描述——“頓牟掇芥”，即摩擦過的玳瑁能夠吸引芥菜子之類的輕小物體。下列現(xiàn)象與“頓牟掇芥”作用原理相同的是（）
A. 秋冬季節(jié)用手指觸摸金屬時手指常感受到刺痛
B. 空氣中的飛絮很容易附在行進(jìn)中的汽車擋風(fēng)玻璃上
C. 梳完頭發(fā)后，部分頭發(fā)反而根根豎立起來
D. 摩擦過的琥珀靠近驗電器，驗電器的金屬箔片張開
2. 微波爐是利用微波（高頻電磁波）進(jìn)行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金屬爐壁會反射，遇到水和食物等會被吸收，并使食物內(nèi)水分子劇烈振動而達(dá)到加熱目的。某次利用微波爐加熱食物時出現(xiàn)了受熱不均的情況，造成該現(xiàn)象的主要原因是（）
A. 電磁波在食物內(nèi)部發(fā)生了干涉B. 電磁波在食物內(nèi)部發(fā)生了折射
C. 電磁波在食物表面發(fā)生了反射D. 電磁波經(jīng)過食物時發(fā)生了衍射
3. 小明用同一光電管在不同實驗條件下做光電效應(yīng)實驗，得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線，如圖所示。關(guān)于本實驗，下列說法中正確的是（）
A. 甲光的頻率比乙光的頻率大
B. 乙光的波長比丙光的波長大
C. 乙光所對應(yīng)的截止頻率與丙光所對應(yīng)的截止頻率一樣大
D. 甲光所產(chǎn)生光電子的最大初動能比丙光所產(chǎn)生光電子的最大初動能大
4. 關(guān)于下列各圖所對應(yīng)現(xiàn)象的描述，正確的是（）
A. 圖甲中水黽可以停在水面，是因為受到水的浮力作用
B. 圖乙中玻璃容器中小水銀滴呈球形，是因為表面張力的緣故
C. 圖丙中插入水中的塑料筆芯內(nèi)水面下降，說明水浸潤塑料筆芯
D. 圖丁中拖拉機(jī)鋤松土壤，是為了利用毛細(xì)現(xiàn)象將土壤里的水分引上來
5. 一列火車沿平直軌道飛快地勻速行駛，車廂中央的光源發(fā)出了一個閃光，閃光照到了車廂的前壁和后壁。下列說法正確的是（）
A. 車上的觀察者看到閃光同時到達(dá)前、后壁
B. 車上的觀察者看到閃光先到達(dá)前壁，后到達(dá)后壁
C. 車下的觀察者看到閃光同時到達(dá)前、后壁
D. 車下的觀察者看到閃光先到達(dá)前壁，后到達(dá)后壁
6. 某同學(xué)在觀看太空水球光學(xué)實驗后，找到一塊橫截面為環(huán)形的玻璃磚模擬光的傳播，如圖所示，玻璃磚的內(nèi)徑為R、外徑為2R。一束單色光在截面上的A點以i=45°的入射角射入玻璃磚，經(jīng)一次折射后，恰好與玻璃磚內(nèi)壁相切，則玻璃磚對該單色光的折射率為（）

A. 0.5B. C. D. 2
7. 如圖所示，半球形容器內(nèi)有三塊不同長度的滑板、、，其下端都固定于容器底部點，上端擱在容器側(cè)壁上，已知三塊滑板的長度。若三個滑塊同時從A、B、C處開始由靜止下滑（忽略阻力），則（）
A. A處滑塊最先到達(dá)點B. B處滑塊最先到達(dá)點
C. C處滑塊最先到達(dá)點D. 三個滑塊同時到達(dá)點
8. 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)三個過程后回到初始狀態(tài)a，其圖像如圖所示。下列判斷正確的是（）
A. 氣體在過程中做等溫變化
B. 氣體在過程中內(nèi)能增加
C. 氣體在過程和過程對外界做的功相等
D. 氣體在一次循環(huán)過程中會向外界放出熱量
9. 人們常利用高壓水槍洗車（如圖），假設(shè)水槍噴水口的橫截面積為S，噴出水流的流量為Q（單位時間流出的水的體積），水流垂直射向汽車后速度變?yōu)?。已知水的密度為，則水流對汽車的平均沖擊力為（）
A. B. C. D.
10. 已知無限長直導(dǎo)線通電時，在某點所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與導(dǎo)線中的電流成正比、與該點到導(dǎo)線的距離成反比。兩根足夠長的直導(dǎo)線平行放置，其中電流分別為是兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)的兩點，到導(dǎo)線的距離分別如圖所示，其中A點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。則B點的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）
A. 大小為，方向垂直紙面向外B. 大小為，方向垂直紙面向里
C. 大小為，方向垂直紙面向外D. 大小為，方向垂直紙面向外
二、非選擇題：共5題，共60分。其中第13題~第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
11. 電容儲能已經(jīng)在電動汽車、風(fēng)力發(fā)電等方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計了圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過程和測定電容器的電容。器材如下：
電容器C（額定電壓，電容標(biāo)識不清）；
電源E（電動勢，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器（最大阻值）；
電阻箱（阻值）；電壓表V（量程，內(nèi)阻較大）；
開關(guān)，電流傳感器，計算機(jī)，導(dǎo)線若干
（1）按照圖甲連接電路，閉合開關(guān)、斷開開關(guān)，若要升高電容器充電電壓，滑動變阻器的滑片應(yīng)向___________端滑動（選填“a”或“b”）。
（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為時，調(diào)節(jié)的阻值，閉合開關(guān)，通過計算機(jī)得到電容器充電過程電流隨時間變化的圖像；保持的阻值不變，斷開開關(guān)，得到電容器放電過程電流隨時間變化的圖像，圖像如圖乙所示。測得，則___________。
（3）重復(fù)上述實驗，得到不同電壓下電容器充、放電過程的電流和時間的圖像，利用面積法可以得到電容器電荷量的大小，測出不同電壓下電容器所帶的電荷量如下表：
請在圖丙中畫出圖像_____，并利用圖像求出電容器的電容為____F。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）實驗發(fā)現(xiàn)，相同電壓下電容器充、放電過程的電流和時間的圖像中的總是略大于，其原因是___________。
12. 我國是國際熱核聚變研究領(lǐng)域的領(lǐng)先者之一。在某次核反應(yīng)中，一個氘核和一個氚核結(jié)合生成一個氦核，并放出一個粒子。已知氘核的比結(jié)合能為，氚核的比結(jié)合能為，該核反應(yīng)釋放的核能為，真空中光速為c。
（1）寫出核反應(yīng)方程并求出質(zhì)量虧損；
（2）求氦核的比結(jié)合能。
13. 如圖所示，一根粗細(xì)均勻的木筷下端繞有幾圈鐵絲，豎直浮在一個較大的盛水容器中，以木筷靜止時下端所在位置為坐標(biāo)原點O建立直線坐標(biāo)系，把木筷往下壓一段距離后放手，木筷就在水中上下振動。已知水的密度為，重力加速度為g，不計水的阻力。
（1）試證明木筷的振動是簡諧運(yùn)動；
（2）觀測發(fā)現(xiàn)筷子每10秒上下振動20次，從釋放筷子開始計時，寫出筷子振動過程位移隨時間變化的關(guān)系式。
14. 如圖所示，可視為質(zhì)點兩個小物塊A、B并排放在粗糙水平面上，一根輕繩一端固定于水平面上的O點，另一端系在小物塊A上。已知，A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)，輕繩長取取3.14且?，F(xiàn)給A一個向左的初速度，使其繞O點做圓周運(yùn)動，運(yùn)動一周時與B發(fā)生彈性碰撞。求：
（1）A剛開始運(yùn)動時所受輕繩拉力的大?。?br>（2）A與B碰前瞬間的加速度大小a；
（3）A與B碰后B滑行距離s。
15. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)，足夠長的平行邊界與間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，該區(qū)域?qū)挾葹閐。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子從O點沿與軸成角（可在范圍內(nèi)任意取值）以一定的初速度射入磁場，不計粒子的重力。
（1）若，為使粒子不穿出邊界，求粒子初速度的取值范圍；
（2）若在勻強(qiáng)磁場區(qū)域同時存在一方向豎直向下、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場，粒子從O點以角方向入射，初速度，且運(yùn)動過程中不穿出邊界。求粒子在場區(qū)內(nèi)偏離x軸的最大距離。
（3）若粒子在運(yùn)動過程中還受到阻力，阻力f與速度v在大小上滿足（k為已知常數(shù)），求粒子能穿出邊界的最小入射速度。
2024屆高三第二學(xué)期期初質(zhì)量監(jiān)測
物理
注意事項
考生在答題前請認(rèn)真閱讀本注意事項及各題答題要求
1．本試卷共6頁。滿分為100分，考試時間為75分鐘。考試結(jié)束后，請將答題卡交回。
2．答題前，請您務(wù)必將自己的姓名、學(xué)校、考試號等用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆填寫在答題卡上規(guī)定的位置。
3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符。
4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效。
5．如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。
一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意。
1. 我國東漢學(xué)者王充早在公元一世紀(jì)就有關(guān)于靜電現(xiàn)象的描述——“頓牟掇芥”，即摩擦過的玳瑁能夠吸引芥菜子之類的輕小物體。下列現(xiàn)象與“頓牟掇芥”作用原理相同的是（）
A. 秋冬季節(jié)用手指觸摸金屬時手指常感受到刺痛
B. 空氣中的飛絮很容易附在行進(jìn)中的汽車擋風(fēng)玻璃上
C. 梳完頭發(fā)后，部分頭發(fā)反而根根豎立起來
D. 摩擦過的琥珀靠近驗電器，驗電器的金屬箔片張開
【答案】B
【解析】
【詳解】“頓牟掇芥”的原理是帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì)。
A．秋冬季節(jié)用手指觸摸金屬時手指常感受到刺痛，是靜電感應(yīng)現(xiàn)象。故A錯誤；
B．空氣中的飛絮很容易附在行進(jìn)中的汽車擋風(fēng)玻璃上，是因為擋風(fēng)玻璃與空氣摩擦成為帶電體，可以吸引輕小物體的緣故。故B正確；
C．梳完頭發(fā)后，部分頭發(fā)反而根根豎立起來，是因為梳子與頭發(fā)摩擦使部分頭發(fā)帶上同種電荷相互排斥造成的。故C錯誤；
D．摩擦過的琥珀，成為帶電體，靠近驗電器時，由于靜電感應(yīng)，驗電器的金屬箔片張開。故D錯誤。
故選B。
2. 微波爐是利用微波（高頻電磁波）進(jìn)行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金屬爐壁會反射，遇到水和食物等會被吸收，并使食物內(nèi)水分子劇烈振動而達(dá)到加熱目的。某次利用微波爐加熱食物時出現(xiàn)了受熱不均的情況，造成該現(xiàn)象的主要原因是（）
A. 電磁波在食物內(nèi)部發(fā)生了干涉B. 電磁波在食物內(nèi)部發(fā)生了折射
C. 電磁波在食物表面發(fā)生了反射D. 電磁波經(jīng)過食物時發(fā)生了衍射
【答案】C
【解析】
【詳解】依題意，微波爐的原理是微波能被水和食物吸收，并使食物內(nèi)水分子劇烈振動而達(dá)到加熱。所以利用微波爐加熱食物時出現(xiàn)了受熱不均的情況，造成該現(xiàn)象的主要原因是電磁波在食物表面發(fā)生了反射。故ABD錯誤；C正確。
故選C。
3. 小明用同一光電管在不同實驗條件下做光電效應(yīng)實驗，得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線，如圖所示。關(guān)于本實驗，下列說法中正確的是（）
A. 甲光的頻率比乙光的頻率大
B. 乙光的波長比丙光的波長大
C. 乙光所對應(yīng)的截止頻率與丙光所對應(yīng)的截止頻率一樣大
D. 甲光所產(chǎn)生光電子的最大初動能比丙光所產(chǎn)生光電子的最大初動能大
【答案】C
【解析】
【詳解】D．根據(jù)圖像可知，甲丙的遏止電壓相等，小于乙的遏止電壓，根據(jù)
可知，甲光所產(chǎn)生光電子的最大初動能與丙光所產(chǎn)生光電子的最大初動能相等，故D錯誤；
C．根據(jù)逸出功與截止頻率的關(guān)系有
由于逸出功與截止頻率均由金屬材料本身決定，實驗中小明用的是同一光電管，則乙光所對應(yīng)的截止頻率與丙光所對應(yīng)的截止頻率一樣大，故C正確；
A．根據(jù)光電效應(yīng)方程有
結(jié)合上述有
由于甲的遏止電壓小于乙的遏止電壓，則甲光的頻率比乙光的頻率小，故A錯誤；
B．結(jié)合上述可知，乙光的頻率比丙光的頻率大，根據(jù)
解得
可知，乙光的波長比丙光的波長小，故B錯誤。
故選C。
4. 關(guān)于下列各圖所對應(yīng)現(xiàn)象的描述，正確的是（）
A. 圖甲中水黽可以停在水面，是因為受到水的浮力作用
B. 圖乙中玻璃容器中的小水銀滴呈球形，是因為表面張力的緣故
C. 圖丙中插入水中的塑料筆芯內(nèi)水面下降，說明水浸潤塑料筆芯
D. 圖丁中拖拉機(jī)鋤松土壤，是為了利用毛細(xì)現(xiàn)象將土壤里的水分引上來
【答案】B
【解析】
【詳解】A．水黽可以停在水面是因為水的表面張力的緣故，故A錯誤；
B．水銀的表面張力比較大，同時水銀和空氣之間的相互作用力也比較小，這就導(dǎo)致了水銀在接觸到其他物體時，會盡可能地減少表面積，從而形成球狀，故B正確；
C．當(dāng)一根內(nèi)徑很細(xì)的管垂直插人液體中，浸潤液體在管里上升，而不浸潤液體在管內(nèi)下降，故C錯誤；
D．拖拉機(jī)鋤松土壤，是為了破壞毛細(xì)現(xiàn)象減小水分蒸發(fā)，故D錯誤。
故選B。
5. 一列火車沿平直軌道飛快地勻速行駛，車廂中央的光源發(fā)出了一個閃光，閃光照到了車廂的前壁和后壁。下列說法正確的是（）
A. 車上的觀察者看到閃光同時到達(dá)前、后壁
B. 車上的觀察者看到閃光先到達(dá)前壁，后到達(dá)后壁
C. 車下的觀察者看到閃光同時到達(dá)前、后壁
D. 車下的觀察者看到閃光先到達(dá)前壁，后到達(dá)后壁
【答案】A
【解析】
【詳解】AB．因為車廂是個慣性系，光向前、后傳播的速度相同，光源又在車廂的中央，閃光當(dāng)然會同時到達(dá)前、后兩壁，故A正確，B錯誤；
CD．地面上的觀察者認(rèn)為地面是一個慣性系，閃光向前、后傳播的速度相對地面也是相同的，但閃光飛向兩壁的過程中，車廂向前行進(jìn)了一段距離，所以向前的光傳播的路程長些，到達(dá)前壁的時間也就晚些，故CD錯誤。
故選A。
6. 某同學(xué)在觀看太空水球光學(xué)實驗后，找到一塊橫截面為環(huán)形的玻璃磚模擬光的傳播，如圖所示，玻璃磚的內(nèi)徑為R、外徑為2R。一束單色光在截面上的A點以i=45°的入射角射入玻璃磚，經(jīng)一次折射后，恰好與玻璃磚內(nèi)壁相切，則玻璃磚對該單色光的折射率為（）

A. 0.5B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)題意，作出光路圖如圖所示

令折射角為，根據(jù)幾何關(guān)系有
則玻璃磚對該單色光的折射率為
解得
故選B。
7. 如圖所示，半球形容器內(nèi)有三塊不同長度的滑板、、，其下端都固定于容器底部點，上端擱在容器側(cè)壁上，已知三塊滑板的長度。若三個滑塊同時從A、B、C處開始由靜止下滑（忽略阻力），則（）
A. A處滑塊最先到達(dá)點B. B處滑塊最先到達(dá)點
C. C處滑塊最先到達(dá)點D. 三個滑塊同時到達(dá)點
【答案】D
【解析】
【詳解】令半球形容器的半徑為R，滑板的傾角為θ，對滑塊進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有
根據(jù)位移公式有
解得
可知時間t與滑板的傾角和板的長度均無關(guān)，故三個滑塊同時到達(dá)點。
故選D。
8. 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)三個過程后回到初始狀態(tài)a，其圖像如圖所示。下列判斷正確的是（）
A. 氣體在過程中做等溫變化
B. 氣體在過程中內(nèi)能增加
C. 氣體在過程和過程對外界做的功相等
D. 氣體在一次循環(huán)過程中會向外界放出熱量
【答案】C
【解析】
【詳解】A．氣體在過程中因pV乘積變大，可知溫度升高，選項A錯誤；
B．氣體在過程中因pV乘積變小，可知溫度降低，內(nèi)能減小，選項B錯誤；
C．在p-V圖像中，圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于氣體對外做功，可知?dú)怏w在過程和過程對外界做的功相等，選項C正確；
D．氣體在一次循環(huán)過程中從a到b再到c過程對外做功，從c到a過程外界對氣體做功，整個過程中氣體對外做功，且內(nèi)能不變，則氣體會從外界吸收熱量，選項D錯誤。
故選C
9. 人們常利用高壓水槍洗車（如圖），假設(shè)水槍噴水口的橫截面積為S，噴出水流的流量為Q（單位時間流出的水的體積），水流垂直射向汽車后速度變?yōu)?。已知水的密度為，則水流對汽車的平均沖擊力為（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】選擇短時間內(nèi)與汽車發(fā)生相互作用的水為研究對象，該部分水的質(zhì)量為
由于噴出水流的流量為Q指單位時間流出的水的體積，則有
根據(jù)動量定理有
根據(jù)牛頓第三定律有
解得，水流對汽車的平均沖擊力為
故選D。
10. 已知無限長直導(dǎo)線通電時，在某點所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與導(dǎo)線中的電流成正比、與該點到導(dǎo)線的距離成反比。兩根足夠長的直導(dǎo)線平行放置，其中電流分別為是兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)的兩點，到導(dǎo)線的距離分別如圖所示，其中A點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。則B點的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）
A. 大小為，方向垂直紙面向外B. 大小為，方向垂直紙面向里
C. 大小為，方向垂直紙面向外D. 大小為，方向垂直紙面向外
【答案】A
【解析】
【詳解】由安培定則可知，兩導(dǎo)線獨(dú)立在A點產(chǎn)生的磁場的方向均垂直紙面向里，則有
左邊導(dǎo)線在B點產(chǎn)生的磁場的方向垂直紙面向外，右邊導(dǎo)線在B點產(chǎn)生的磁場的方向垂直紙面向里，則有
方向垂直紙面向外，故選A。
二、非選擇題：共5題，共60分。其中第13題~第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
11. 電容儲能已經(jīng)在電動汽車、風(fēng)力發(fā)電等方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計了圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過程和測定電容器的電容。器材如下：
電容器C（額定電壓，電容標(biāo)識不清）；
電源E（電動勢，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器（最大阻值）；
電阻箱（阻值）；電壓表V（量程，內(nèi)阻較大）；
開關(guān)，電流傳感器，計算機(jī)，導(dǎo)線若干
（1）按照圖甲連接電路，閉合開關(guān)、斷開開關(guān)，若要升高電容器充電電壓，滑動變阻器滑片應(yīng)向___________端滑動（選填“a”或“b”）。
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為時，調(diào)節(jié)的阻值，閉合開關(guān)，通過計算機(jī)得到電容器充電過程電流隨時間變化的圖像；保持的阻值不變，斷開開關(guān)，得到電容器放電過程電流隨時間變化的圖像，圖像如圖乙所示。測得，則___________。
（3）重復(fù)上述實驗，得到不同電壓下電容器的充、放電過程的電流和時間的圖像，利用面積法可以得到電容器電荷量的大小，測出不同電壓下電容器所帶的電荷量如下表：
請在圖丙中畫出圖像_____，并利用圖像求出電容器的電容為____F。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）實驗發(fā)現(xiàn)，相同電壓下電容器充、放電過程的電流和時間的圖像中的總是略大于，其原因是___________。
【答案】（1）b （2）500
（3） ①. 見解析 ②.
（4）見解析
【解析】
【小問1詳解】
由電路可知，若要升高電容器充電電壓，滑動變阻器的滑片應(yīng)向b端滑動。
【小問2詳解】
由圖乙可知，充電的最大電流值為I1，根據(jù)歐姆定律可得
【小問3詳解】
[1] 圖像如圖所示
[2]根據(jù)
結(jié)合圖像可得圖線的斜率倒數(shù)表示電容器電容，即
【小問4詳解】
充電過程，R2會把一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致充電電流的最大值略大于放電電流的最大值。
12. 我國是國際熱核聚變研究領(lǐng)域的領(lǐng)先者之一。在某次核反應(yīng)中，一個氘核和一個氚核結(jié)合生成一個氦核，并放出一個粒子。已知氘核的比結(jié)合能為，氚核的比結(jié)合能為，該核反應(yīng)釋放的核能為，真空中光速為c。
（1）寫出核反應(yīng)方程并求出質(zhì)量虧損；
（2）求氦核的比結(jié)合能。
【答案】（1）；；（2）
【解析】
【詳解】（1）核反應(yīng)方程為
根據(jù)質(zhì)能方程，可得
解得
（2）依題意，可得
解得
13. 如圖所示，一根粗細(xì)均勻的木筷下端繞有幾圈鐵絲，豎直浮在一個較大的盛水容器中，以木筷靜止時下端所在位置為坐標(biāo)原點O建立直線坐標(biāo)系，把木筷往下壓一段距離后放手，木筷就在水中上下振動。已知水的密度為，重力加速度為g，不計水的阻力。
（1）試證明木筷的振動是簡諧運(yùn)動；
（2）觀測發(fā)現(xiàn)筷子每10秒上下振動20次，從釋放筷子開始計時，寫出筷子振動過程位移隨時間變化的關(guān)系式。
【答案】（1）見解析；（2）
【解析】
【詳解】（1）如圖所示
取向下為正方向，將木筷往下按x之前
按下x后
令
所以，木筷在水中的運(yùn)動為簡諧運(yùn)動。
（2）因為筷子每10秒上下振動20次，則筷子簡諧運(yùn)動的周期為
則筷子振動過程位移隨時間變化的關(guān)系式
14. 如圖所示，可視為質(zhì)點的兩個小物塊A、B并排放在粗糙水平面上，一根輕繩一端固定于水平面上的O點，另一端系在小物塊A上。已知，A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)，輕繩長取取3.14且?，F(xiàn)給A一個向左的初速度，使其繞O點做圓周運(yùn)動，運(yùn)動一周時與B發(fā)生彈性碰撞。求：
（1）A剛開始運(yùn)動時所受輕繩拉力的大??；
（2）A與B碰前瞬間的加速度大小a；
（3）A與B碰后B滑行的距離s。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）A剛開始運(yùn)動時輕繩拉力提供向心力
解得輕繩拉力的大小
（2）設(shè)A與B碰前瞬間的速度為，根據(jù)動能定理
解得
此時繩子的拉力為
根據(jù)牛頓第二定律
解得
（3）根據(jù)動量守恒
根據(jù)機(jī)械能守恒
解得
B的加速度
A與B碰后B滑行的距離
15. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)，足夠長的平行邊界與間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，該區(qū)域?qū)挾葹閐。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子從O點沿與軸成角（可在范圍內(nèi)任意取值）以一定的初速度射入磁場，不計粒子的重力。
（1）若，為使粒子不穿出邊界，求粒子初速度的取值范圍；
（2）若在勻強(qiáng)磁場區(qū)域同時存在一方向豎直向下、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場，粒子從O點以角方向入射，初速度，且運(yùn)動過程中不穿出邊界。求粒子在場區(qū)內(nèi)偏離x軸的最大距離。
（3）若粒子在運(yùn)動過程中還受到阻力，阻力f與速度v在大小上滿足（k為已知常數(shù)），求粒子能穿出邊界的最小入射速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）粒子剛好與邊界相切時速度最大，有幾何關(guān)系可得
求得
由可得
粒子初速度的取值范圍；
（2）在方向上由動量定理可得
即
又由動能定理可得
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求得
（3）設(shè)某瞬時的速度為，加速度為，根據(jù)牛頓第二定律可得
取微小時間，速度變化量為
整理為
粒子能發(fā)生的位移大小為
求得
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
3
4
5
6
7
8
0.14
0.19
0.24
0.30
0.33
0.38
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
3
4
5
6
7
8
0.14
0.19
024
0.30
0.33
0.38

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多