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2019年四川省百校高考物理模拟冲刺试卷
一、单选题(本大题共4小题,共24.0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 光电效应现象揭示了光具有波动性
B. 是核聚变反应方程
C. 是衰变方程
D. 一群氢原子从的激发态跃迁时,最多能辐射出4种不同频率的光子
2. 某兴趣小组利用如下图所示装置给灯泡供电。图中两磁极位置相对于水平轴线OO′'对称,磁极间的磁场视为磁感应强度为B的匀强磁场,单匝矩形导线框ABCD,边长AB=l1,BC=l2,绕轴线OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动,并通过升压变压器(可视为理想变压器)给灯泡供电。下列说法正确的是( )
A. 图示位置时线框产生的感应电动势为
B. 线框产生的感应电动势的峰值为
C. 线框ABCD中电流的有效值小于灯泡中电流的有效值
D. 若灯泡偏暗,可通过适当减少原线圈匝数来提高灯泡亮度
3. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,自由式滑雪是其中颇具观赏性的项目之一。某滑雪赛道示意图如下图所示,运动员从较高的坡面滑到A处时,沿水平方向飞离坡面,落到倾角为θ的斜坡B处,若不计空气阻力,飞出时的速度大小为v0,则( )
A. 运动员落到斜坡上时,速度方向与坡面平行
B. 运动员在空中经历的时间是
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2019年四川省百校高考物理模拟冲刺试卷
一、单选题(本大题共4小题,共24.0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 光电效应现象揭示了光具有波动性
B. 是核聚变反应方程
C. 是衰变方程
D. 一群氢原子从的激发态跃迁时,最多能辐射出4种不同频率的光子
2. 某兴趣小组利用如下图所示装置给灯泡供电。图中两磁极位置相对于水平轴线OO′'对称,磁极间的磁场视为磁感应强度为B的匀强磁场,单匝矩形导线框ABCD,边长AB=l1,BC=l2,绕轴线OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动,并通过升压变压器(可视为理想变压器)给灯泡供电。下列说法正确的是( )
A. 图示位置时线框产生的感应电动势为
B. 线框产生的感应电动势的峰值为
C. 线框ABCD中电流的有效值小于灯泡中电流的有效值
D. 若灯泡偏暗,可通过适当减少原线圈匝数来提高灯泡亮度
3. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,自由式滑雪是其中颇具观赏性的项目之一。某滑雪赛道示意图如下图所示,运动员从较高的坡面滑到A处时,沿水平方向飞离坡面,落到倾角为θ的斜坡B处,若不计空气阻力,飞出时的速度大小为v0,则( )
A. 运动员落到斜坡上时,速度方向与坡面平行
B. 运动员在空中经历的时间是
C. 运动员落回斜坡时的速度大小是
D. 运动员的落点B与起飞点A的距离是
1. 如右图所示,在合力F的作用下某质点做直线运动的ν-t图象为正弦曲线。由图象可知,下列说法正确的是( )
A. 在时刻,合力F为零
B. 在时刻,合力F的功率最大
C. 在时间内,合力F做的总功为零
D. 在和时间内质点的速度不断增大,加速度也不断增大
二、多选题(本大题共6小题,共34.0分)
2. 2019年1月3日,“嫦娥四号”月球探测器顺利着陆在月球背面,成为人类首颗软着陆月背的探测器。着陆前,探测器先在距月面高度约为100km的环月段圆轨道Ⅰ上运行;然后在A点实施变轨,使运行轨道变为远月点A高度约为100km,近月点P高度约为15km的环月段椭圆轨道Ⅱ;再在P点实施制动,降落到月球上。设“嫦娥四号”在轨道她月转移道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动时,只受到月球的万有引力,下列说法正确的是( )
A. “嫦娥四号”在实施制动减速下降阶段,其机械能减小
B. “嫦娥四号”探测器的发射速度大于地球的第二宇宙速度
C. “嫦娥四号”在地月转移段上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度
D. 若已知引力常量、“嫦娥四号”在轨道Ⅰ的运动半径和周期,则可算出月球的质量
3. 如图为A、B两点电荷电场的电场线,M、N是以B点电荷为圆心的圆上两点,PQ是两点电荷连线的中垂线,且与AB相交于O点,下列说法中正确是( )
A. M点的电势低于N点的电势
B. O、M、N三点中,O点电场强度等于零
C. 把电子从M点移动到N点,静电力对电子做正功
D. 把质子从M点移动到PQ上任何一点,质子的电势能变化量都相同
1. 如下图所示,两光滑平行长直导轨,水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直。已知金属棒MN能沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,金属棒与导轨电阻不计。金属棒在水平恒力F作用下从静止开始沿导轨向右运动,在以后过程中,表示金属棒加速度a、速度ν、电阻R两端的电压UR以及流过电阻R的电量q随时间t变化的图象中正确的是( )
A. B. C. D.
2. 如图1所示,传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持定的速度运行。现把一质量为m=2kg的小物块,从皮带的底端A点以初速度v0=10m/s滑上传送带,滑块在传送带上运动的ν-t图象如图2所示(规定向上为正),下列判断正确的有( )
A. 传送带以的速度顺时针转动
B. 小物块沿传送带向下运动的过程中,其机械能先增加后减少
C. 小物块在内摩擦力的冲量大小为
D. 小物块上升过程中与传送带摩擦产生的热量为108J
3. 下列说法正确的是( )
A. 温度升高,物体的内能一定增大
B. 温度升高,组成物体的分子的平均动能一定增大
C. 物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功
D. 在一定条件下绝对零度是可以达到的
E. 分子间相互作用既存在引力,又存在斥力
1. 下列说法正确的是( )
A. 若光从介质a斜射到介质b的界面发生全反射,则光在a中速度一定小于b中速度
B. 雨后天空中出现的彩虹是阳光通过细小水滴时的衍射现象
C. 照相机镜头的外表面镀增透膜是利用了干涉原理
D. 看3D电影的眼镜是利用了光的偏振原理
E. 医院用紫外灯杀菌消毒是利用了其显著的热作用
三、实验题探究题(本大题共2小题,共15.0分)
2. 某兴趣小组,为测出玩具手枪子弹的初速度,设计了如图甲所示的装置。枪管AB水平瞄准竖直墙壁上的铁块C,扣动扳机,子弹离开枪口时,铁块自由下落,记录相遇的位置D点。
(1)如图乙中刻度尺测出BC之间的水平距离x=______cm。
(2)若CD竖直高度为h,重力加速度为g,则子弹在空中飞行的时间是______(用h和g表示)。
(3)现测得CD竖直高度为h=20.00cm,取g=10m/s2,则子弹的初速度为______m/s(结果保留2位有效数字)。
3. 为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验室可供选择的器材如下:
A.待测小灯泡(6V,500mA)
B.电流表A(0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C.电压表V(0~4V,内阻6kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω,1.5A)
E.滑动变阻器R2(0~lkgΩ,100mA)
F.电阻箱R3(0~9999.9Ω)
G.直流电源E(约6V,内阻不计)
H.开关S,导线若干
(1)将电压表量程扩大为6V,与它串联的电阻箱的阻值应调为______kΩ。
(2)上图甲中画出了实验的部分电路,请你补全电路图;滑动变阻器应选用______(选填“R1”或“R2”)。
(3)实验中,测量出多组数据,描点作出小灯泡的伏安特性曲线如上图乙所示,由图可计算灯泡两端电压为2.5V时,其电阻为______Ω.若电压表V(0~4V内阻的实际阻值略大于6kΩ),则小灯泡实际的伏安特性曲线应在所画图线的______(选填“上方”或“下方”)。
四、计算题(本大题共4小题,共52.0分)
1. 如图所示,装卸工人要将质量为100kg的货物(可视为质点)移上汽车,找来了长为5.0m的直木板,做了一个倾角为37°的固定斜面。沿斜面向上施加的推力F=900N,将货物从斜面底端由静止推上汽车。已知货物与木板间的动摩擦因数μ=0.3,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)货物沿斜面向上加速运动时加速度的大小;
(2)要将货物推上汽车,推力F至少需作用多长的距离。
2. 如下图所示,水平地面上方MN边界左侧存在磁感应强度B=T、方向垂直纸面向里的匀强磁场和电场强度E=10N/C、方向竖直向上的匀强电场(图中未画出)。边界右侧离地面高h=0.45m处有光滑绝缘平台,有一半径为R=0.032m的光滑绝缘圆弧轨道与平台右端水平相切。现有一带正电的a球,电量q=0.1C,质量未知,从圆弧轨道顶端由静止释放,下滑至圆弧最低点后继续水平向左运动,与大小相同但质量mb=0.06kg静止于平台
左边缘的不带电的绝缘小球b发生弹性正碰,碰后a球恰好做匀速圆周运动,两球均可视为质点,取g=10m/s2,求:
(1)a球滑到最低点时,轨道对它的支持力大小;
(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间;
(3)碰后两球落地点相距的距离。
1. 一定质量的理想气体,其内能跟温度成正比。在初始状态A时,体积为V0,压强的压强为p0,温度为T0,已知此时其内能为U0.该理想气体从A经由一系列变化,最终还回到原来状态A,其变化过程P-T图如图所示,其中CA延长线过坐标原点,BA在同一竖直线上。求:
①状态B的体积;
②状态C的体积;
③从状态B经由状态C,最终回到状态A的过程中,气体与外界交换的热量是多少?
2.
一列沿着x轴负方向传播的简谐横波,在t=0s时的波形如下图所,其中M、P两质点的平衡位置坐标分别为xM=1.0m、xP=1.2m。已知质点P经过6.4cm的路程所用的时间为0.4s,求:
①该波的波速大小;
②质点M从t=0s开始其简谐运动方程。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
解:A、光电效应现象揭示了光具有粒子性,故A错误;
B、核反应H+H→He+n是核聚变反应方程,故B正确;
C、U+n→Ba+Kr+3n是属于重核裂变,没有电子释放出来,不是β衰变方程,故C错误;
D、一群氢原子从n=5的激发态跃迁时,根据=10,最多能辐射出10种不同频率的光子,故D错误;
故选:B。
光电效应现象揭示了光具有粒子性;根据数学组合公式求出氢原子最多放出不同频率光子的种数;依据重核的裂变与轻核的聚变,即可求解。
本题考查的知识点较多,难度不大,需要我们在学习3-5时全面掌握各个知识点。
2.【答案】D
【解析】
解:A、由图可知,此时线圈和磁场垂直,线框的磁通量最大,感应电动势为0,故A错误;
B、线框产生的感应电动势的峰值为Bl1l2ω,故B错误;
C、变压器原副线圈的匝数关系未知,故不能判断线框ABCD中电流的有效值与灯泡中电流的有效值的大小关系,故C错误
D、若灯泡偏暗说明输出电压较小,要使输出电压变大,应减少原线圈匝数,故D正确。
故选:D。
线框与磁场垂直时,位于中性面,感应电动势为零。根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论
本题关键交变电流产生的过程及其规律,掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系。
3.【答案】D
【解析】
解:A、运动员落到斜坡上时,位移的方向与坡面平行,速度方向与坡面不平行。故A错误;
B、根据tanθ===,解得t=.故B错误;
C、竖直方向上的分速度vy=gt=2v0tanθ,所以落在斜坡上的速度v==v0,故C错误;
D、水平位移x=v0t=,则sAB==.故D正确。
故选:D。
平抛运动落在斜面上,根据水平位移和竖直位移的关系,求出运动的时间,从而求出落在斜坡上竖直方向的分速度,根据平行四边形定则求出落在斜坡上的速度大小。根据水平方向上的匀速直线运动,求出水平位移,从而得出AB的距离。
解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住竖直位移和水平位移的关系进行求解。
4.【答案】C
【解析】
解:A、v-t图象斜率表示物体运动的加速度,在t=0时刻,斜率不为零,即合力不为零,故A错误;
B、在t2时刻,斜率最大,此时合力最大,但该时刻的速度大小为零,合力的功率为零,故B错误;
C、由图象可知,在t1和t3时刻,质点的速度大小相等,在t1~t3时间内,动能的变化量为零,根据动能定理,合力的总功为零,故C正确;
D、在0~t1和t2~t3时间内,图象的斜率在减小,即加速度在减小,故D错误。
故选:C。
根据图象的斜率的物理意义,结合牛顿第二定律和功、功率的定义,可求出合力,合力功率,利用动能定理可以求出合力的功。
本题考查了牛顿第二定律和动能定理,关键是能读懂图象给的信息。另外要区分平均功率和瞬时功率的概念。
5.【答案】AD
【解析】
解:A、从A点开始变轨,可知嫦娥四号做近心运动,在A点应该制动减速以减小向心力,通过做近心运动减小轨道半径,所以从圆轨道到椭圆轨道的变轨过程中,探测器的机械能变小,故A正确
B、“嫦娥四号”探测器的发射速度不大于地球的第二宇宙速度,若大于第二宇宙速度探测器会离开地球成为太阳的行星,故B错误
C、在同一位置所受万有引力相同,加速度相同,故C错误
D、由万有引力提供向心力G=mr,可求出质量M,故D正确
故选:AD。
根据卫星变轨原理确定卫星是加速还是减速变轨。由牛顿第二定律和万有引力定律分析加速度关系。由万有引力提供向心力可求得月球的质量。
对于天体的运动问题其求解的理论依据是万有引力提供向心力。
6.【答案】AC
【解析】
解:A、电场线的疏密表示电场强度的相对大小,根据图象可知,BM之间的场强小于BN之间的场强,所以BN之间的电势差大于BM之间的电势差;沿着电场线方向电势降低,所以M点的电势低于N点的电势,故A正确;
B、由图可知O点电场强度不等于0,故B错误;
C、M点的电势低于N点的电势,则把电子从M点移动到N点,电子的电势能减小,静电力对电子做正功,故C正确;
D、由图可知,直线PQ与各处的电场线不垂直,则PQ不是等势线,各点的电势不一定相等,所以把质子从M点移动到PQ上任何一点,质子的电势能变化量不一定相同,故D错误。
故选:AC。
电场线的疏密表示电场强度的相对大小,沿着电场线方向电势降低,正电荷在电势高处电势能大,据此分析即可。
电场强度和电势这两个概念非常抽象,可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性:电场线疏密表示电场强度的相对大小,切线方向表示电场强度的方向,电场线的方向反映电势的高低。
7.【答案】CD
【解析】
解:B、金属棒受到的安培力:FA=BIL=,由牛顿第二定律得:F-=ma,
解得加速度:a=-,由于金属棒做加速运动,速度v不断增大,则加速度a不断减小,直至零,v-t图象的斜率越来越小,直至零,故金属棒开始做加速度减小的加速度运动,当加速度为零时做匀速直线运动,故B错误;
A、由于金属棒做加速度减小的加速运动,v的变化率越来越小,由a=-,可知,a减小得越来越慢,a-t图象的斜率越来越小,a-t图象应是曲线,故A错误;
C、由于金属棒做加速度减小的加速运动,根据感应电动势E=BLv,知E逐渐增大,但E增加得越来越慢,金属棒电阻不计,则R的电压UR=E,所以UR增加得越来越慢,即UR-t图象斜率逐渐减小,最后保持不变,故C正确;
D、通过电阻R的电荷量:q=It==,由于金属棒的速度先增大后不变,则=,逐渐增大,最后不变,故D正确;
故选:CD。
由安培力公式FA=BIL=和牛顿第二定律求出加速度与速度的关系式,根据加速度的表达式判断加速度与速度如何变化;求出电阻R两端的电压与电荷量表达式,然后答题。
本题考查了判断速度v、加速度a、感应电动势E、通过电阻的电荷量随时间的变化关系,求出金属棒受到的安培力,应用牛顿第二定律求出加速度,然后进行分析即可正确解题,知道金属棒做加速度逐渐减小的加速运动,最后做匀速直线运动是正确解题的关键。
8.【答案】BD
【解析】
解:A、小物块最后与皮带共速,方向与初速度相反,故传送带以4m/s的速度逆时针转动,故A错误。
B、小物块沿传送带向下运动的过程中,传送带对物块的滑动摩擦力先做正功,物块与皮带相对静止后,静摩擦力对物块做负功,所以机械能先增大后减小,故B正确。
C、在0~0.8s内,由图象的斜率可知物块的加速度大小为:a=m/s2=12.5m/s2;根据牛顿第二定律得:mgsin30°+f=ma,解得:f=15N,所以摩擦力的冲量为:I=ft=12N•s,故C错误。
D、小物块上升过程中,传送带的位移大小为:x带=vt上=4×0.8J=3.2J,物块的位移大小为:x物=×0.8m=4m
所以物块与传送带的相对位移大小为:△x=x物+x带=4+3.2=7.2m,所以小物块上升过程中与传送带摩擦产生的热量为:Q=f△x=15×7.2J=108J,故D正确。
故选:BD。
根据v-t图象分析物块的运动情况,即可确定传送带的运动情况;分析摩擦力对物块做功情况,由功能原理分析其机械能的变化;在0~0.8s内,由牛顿第二定律求出物块受到的摩擦力大小,由I=ft求摩擦力的冲量;求出上升过程中,物块与传送
带间的相对位移大小,由相对位移大小和滑动摩擦力大小乘积,求出摩擦产生的热量。
解决本题的关键理要清物块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解。要注意摩擦生热与相对路程有关。
9.【答案】BCE
【解析】
解:A、一定质量的物体,内能与温度、体积等都有关,则当温度升高时,内能不一定增加,故A错误;
B、温度是分子平均动能的标志,则当物体温度升高,组成物体的分子平均动能一定增加,故B正确;
C、根据热力学第二定律可知,物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功,但会引起其他的变化,故C正确;
D、绝对零度不能达到。故D错误;
E、根据分子动理论可知,分子间相互作用既存在引力,又存在斥力。故E正确
故选:BCE。
明确内能的定义,知道温度是分子平均动能的标志,温度升高时分子平均动能增大,但个别分子的动能可能减小。根据热力学第二定律分析;绝对0度是不能到达的;根据分子动理论的内容分析。
本题考查温度和分子动能、内能的关系以及热力学第二定律等,要注意温度是分子平均动能的标志,但温度升高时,并不是所有分子动能都增大。
10.【答案】ACD
【解析】
解:A、根据光在介质中的折射率公式可知,光在介质中的折射率越大则传播的速度越小,故A正确;
B、彩虹属于光的色散现象而非衍射现象,故B错误;
C、照相机的增透膜利用的是光的干涉原理,故C正确;
D、3D电影的眼镜是通过偏振效应产生的立体效果,故D正确;
E、医院用紫外灯杀菌消毒是利用了的紫外波的能量较高而非热效应,故E错误。
故选:ACD。
根据光在介质中的折射率公式可知,光在介质中的折射率越大则传播的速度越小;彩虹属于光的色散现象;照相机的增透膜利用的是光的干涉原理;3D电影的眼镜是通过偏振效应产生的立体效果;医院用紫外灯杀菌消毒是利用了的紫外波的能量较高。
本题主要考察了光学方面全反射、光的干涉、光的偏振、以及紫外线的杀菌作用等小知识点,较为综合,但是熟悉光学部分的基本原理后解答起来较为轻松。
11.【答案】80.00 4.0
【解析】
解:(1)由刻度尺读数知,BC间的水平位移x=81.00-1.00cm=80.00cm。
(2)根据h=得,t=。
(3)子弹平抛运动的时间t=,则子弹的初速度。
故答案为:(1)80.00,(2),(3)4.0。
(1)刻度尺的读数需读到最小刻度的下一位。
(2)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据下降的高度求出子弹在空中飞行的时间。
(3)根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移和时间求出子弹的初速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解。
12.【答案】3 R1 上方
【解析】
解:(1)电压表V(0-3V 内阻5kΩ),将电压表量程扩大为6V,
根据欧姆定律应有:,
代入数据可得R=3kΩ,即电阻箱的阻值应调为3kΩ。
(2)为使测量尽量准确,要求进行多次测量,滑动变阻器采用分压接法,选择小电阻,即选R1,
由于灯泡电阻远小于电压表内阻,所以采用电流表外接法,电路图:
(3)由图可知,灯泡两端电压为2.5V时,流过的电流为0.35A,由欧姆定律R=
解得R=Ω.若电压表的实际阻值大于6kΩ,则在相同电流情况下,灯泡实际电压比测量值偏小,则小灯泡实际的伏安特性曲线在所画图线的上方。
故答案为:(1)3,(2)如图所示,R1,(3),上方。
(1)根据欧姆定律求解与电压表串联的电阻箱的阻值。
(2)为使测量尽量准确,要求进行多次测量,滑动变阻器采用分压接法,选择小电阻;
(3)根据图线得出电压为2.5V时的电流,结合欧姆定律求出灯泡的电阻。根据实验电路图,抓住电流相同情况下,灯泡电压值的测量误差确定灯泡实际的伏安特性曲线的位置。
解决本题的关键掌握器材选择的原则,以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别,电流表内外接的区别。
13.【答案】解:设斜面对木箱的弹力为N,摩擦力为f,匀加速加速度为a1,匀减速过程加速度为a2
(1)由牛顿第二定律:F-mgsin37°-μmgcos37°=ma1
代入数据解得:a1=0.6m/s2
(2)撤去拉力后,平行于斜面方向:mgin37°+μmgcos37°=ma2
代入数据解得:a2=8.4m/s2
设运动最大速度为v:
v2=2a1x1
v2=2a2x2
x1+x2=5m
代入数据解得:x1=m≈4.7m
答:1)货物沿斜面向上加速运动时加速度的大小0.6m/s2;
(2)要将货物推上汽车,推力F至少需作用4.7m的距离。
【解析】
(1)在垂直于斜面和平行于斜面方向做受力分析,根据牛顿第二定律计算加速度大小;
(2)若撤去拉力前匀加速运动的位移和撤去后匀减速运动的位移之和等于木板长,则刚好把木箱拉上卡车,为拉力作用距离的最小值。
斜面模型是高中物理常见模型之一,不但要掌握斜面上物体的受力分析方法,还要注意相应几何知识的应用;若物体受力较多时,一般可以借助正交分解法得出平衡条件的公式。
14.【答案】解:(1)设a球的质量为ma,碰后在叠加场中恰好做匀速圆周运动,则:
mag=qE
a球从圆弧轨道顶端滑下,由机械能守恒定律得:
在圆弧最低点,由牛顿第二定律得:
解得:FN=3N
(2)a球与b球发生弹性碰撞,由动量守恒定律得:
mav0=mava+mbvb
由能量守恒定律得:
解得:va=0.2m/s,vb=1m/s
a球在叠加场中做匀速圆周运动,由洛伦磁力提供向心力,即:
解得:r=0.3m
设a球落地点与圆心的连线和地面夹角为θ,由几何关系得:h=r+rsinθ
解得:θ=
a球离开电磁场所用时间为:
其中周期为:T=
因此离开的时间为:ta=π≈3.14s
由于b球不带电,碰后做平抛运动,则有:
解得:tb=0.3s
(3)对a球,设水平位移为:
对b球有:xb=vbtb=0.3m
故两球相距为:△x=xb-xa≈0.04m
答:(1)a球滑到最低点时,轨道对它的支持力大小为3N;
(2)碰后a、b两球分别在电磁场中运动的时间为3.14s,0.3s;
(3)碰后两球落地点相距的距离为0.04m。
【解析】
(1)由于a球在叠加场中做匀速圆周运动,可知重力与电场力相等,再根据匀速圆周运动及能量守恒计算出压力即可;
(2)a、b球发生弹性正碰,所以动量守恒、动能也守恒,据此可列式可算出碰撞后的速度,再根据圆周运动及平抛运动可计算各小球的时间;
(3)根据平抛运动水平方向发生匀速直线运动,进而算出a、b两球的相距距离。
本题考查了带电粒子在叠加场中的运动,解题关键是了解两球的运动情况及碰撞过程中满足动量守恒和动能守恒。
15.【答案】解:①由图可知,从状态A到状态B气体温度为T1=T0为等温变化过程,状态B时气体压强为P1=3P0,设体积为V1,由玻意耳-马略特定律
P0V0=P1V1
解得 V1=
②由图可知,从状态B到状态C气体压强为P2=P1=3P0为等压变化过程,状态C时气体温度为T2=3T0,设体积为V2,由查理-盖吕萨克定律
=
解得V2=V0
③从状态B到状态C,设外界对气体做功为△WBC=3P0(V0-)=2P0V0,
从状态C回到状态A,由图线知为等容过程,外界对气体不做功,对状态B经状态C回到状态A,内能增加量为△U=0,气体从外界吸收的热量为△Q,内能增加量为△U,由热力学第一定律△U=△Q+△W
解得△Q=2P0V0,即气体从外界吸收热量 2P0V0
答:①状态B的体积;
②状态C的体积V0;
③从状态B经由状态C,最终回到状态A的过程中,气体与外界交换的热量是2P0V0
【解析】
A到B为等温过程,由玻意耳定律求得体积;由B到C为等压变化,由盖吕萨克定律求体积;从B到C外界对气体做功,C到A为等温变化,根据热力学第一定律求解吸放热。
本题考查了理想气体状态方程的应用,结合热力学第一定律是常用的方法。
16.【答案】解:①由波形图可知,振幅A=0.8cm。波长λ=2m
质点P经过6.4cm的路程为8个振幅,需要的时间为2T,即2T=0.4s
周期T=0.2s
波传播的波速v==10m/s
②由波形图可知,质点M在t=0s时刻经过平衡位置且向下振动
ω==10π
则它的振动方程为y=-0.8sinl0πt(cm)
答:①该波的波速大小是10m/s;
②质点M从t=0s开始其简谐运动方程y=-0.8sinl0πt(cm)。
【解析】
①根据质点在一个周期内通过的路程是4个振幅,分析质点P的振动周期,根据v=求得波速;
②判断t=0s时M的振动方向,根据ω=求得ω,写出简谐运动方程。
本题考查理解波动图象的能力,根据波动图象,分析质点的振动过程是应具备的能力,常用的方法是波形平移法。