20xx年新課標ⅰ高考物理押題卷bword版含解析-在線瀏覽
2025-01-17 23:36本頁面
【正文】 方向動量守恒，系統(tǒng)的機械能也守恒，由動量守恒定律和機械能守恒即可求出金屬槽的質量． 【解答】 解：（ 1）小球從靜止到第 一 次到達最低點的過程，根據機械能守恒定律有： mg?2R=12mv20………… …………………… （ 2分 ） 小球剛到最低點時，根據圓周運動和牛頓第二定律的知識有： FNmg=mv20R…………………………………… （ 2 分 ） 據牛頓第三定律可知小球對金屬塊的壓力為： FN′=FN………… （ 1 分 ） 聯(lián)立解得： FN′=5mg………………………… （ 2 分 ） （ 2）小球第一次到達最低點至小球到達最高點過程，小球和金屬塊水平方向動量守恒，選取向右為正方向，則： mv0=(m+M)v…………………… （ 2 分 ） 設小球到達最高點時距金屬槽圓弧最低點的高度為 h． 則有 R2+h2=(74R)2……………………………… （ 2分 ） 根據能量守恒定律有： mgh=12mv2012(m+M)v2……………… （ 2 分 ） 聯(lián)立解得： M= 333 33m…………………… （ 1 分 ） 答：（ 1）小球第一次到達最低點時，小球對金屬塊的壓力為 5mg； （ 2）金屬塊的質量為 333 33m． 【說明】 本題要求同學們能正確分析物體的受力情況和運動情況，選 擇合適的規(guī)律來求解．要知道小球從最低點向右運動的過程中，系統(tǒng)的總動量并不守恒，只是水平動量守恒． 25． （ 1）如圖 1 所示，固定于水平面上的金屬框架 abcd，處在豎直向下的勻強磁場中．金屬棒 MN 沿框架以速度 v 向右做勻速運動．框架的 ab 與 dc 平行， bc 與 ab、 dc 垂直． MN與 bc 的長度均為 l，在運動過程中 MN 始終與 bc 平行，且與框架保持良好接觸．磁場的磁感應強度為 B． a．請根據法拉第電磁感應定律 E=ΔΦΔt，推導金屬棒 MN 中的感應電動勢 E； b．在上述情景中，金屬棒 MN 相當于一個電源，這 時的非靜電力與棒中自由電子所受洛倫茲力有關．請根據電動勢的定義，推導金屬棒 MN 中的感應電動勢 E． （ 2）為進一步研究導線做切割磁感線運動產生感應電動勢的過程，現(xiàn)構建如下情景：如圖2 所示，在垂直于紙面向里的勻強磁場中，一內壁光滑長為 l 的絕緣細管 MN，沿紙面以速度 v向右做勻速運動．在管的 N 端固定一個電量為 q的帶正電小球（可看做質點）．某時刻將小球釋放，小球將會沿管運動．已知磁感應強度大小為 B，小球的重力可忽略．在小球沿管從 N 運動到 M 的過程中，求小球所受各力分別對小球做的功． 【解析】 （ 1） a、先求出金屬棒 MN 向右滑行的位移，得到回路磁通量的變化量 ΔΦ，再由法拉第電磁感應定律求得 E的表達式； b、棒向右運動時，電子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛倫茲力， f=evB，棒中電子在洛倫茲力的作用下，電子從 M 移動到 N 的過程中，非靜電力做功 W=evBl，根據電動勢定義 E=Wq解得 E． （ 2）小球隨管向右運動的同時還沿管向上運動，洛倫茲力不做功，將洛倫茲力進行正交分解，小球在水平方向做勻速運動，管的支持力 F對小球做正功． 【解答】 解：（ 1） a．如圖 1 所示，在一小段時間 Δt內，金屬棒 MN 的位移為： Δx=vΔt…………………………………… （ 1 分 ） 這個過程中線框的面積的變化量為： ΔS=lΔx=lvΔt…………………………………… （ 1分 ） 穿過閉合電路的磁通量的變化量為： ΔΦ=BΔS=BlvΔt…………………………………… （ 2分 ） 根據法拉第電磁感應定律為： E=ΔΦΔt…………………………………… （ 1 分 ） 解得： E=Blv…………………………………… （ 1分 ） b．如圖 2 所示，棒向右運動時，電子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛倫茲力為： f=evB…………………………………… （ 1 分 ） 電子在 f 的作用下，電子從 M 移動到 N 的過程中，非靜電力做功為： W=evBl…………………………………… （ 2 分 ） 根據電動勢定義為： E=Wq…………………………………… （ 2 分 ） 解得： E=Blv…………………………………… （ 1分 ） （ 2）小球隨管向右運動的同時還沿管向上運動，其速度如圖 3 所示．小球所受洛倫茲力 f 合如圖 4 所示．將 f 合 正交分解如圖 5 所示．球除受到洛倫茲力 f 合 外，還受到管對它向右的支持力 F，如圖 6 所示 …………………………………… （ 1 分 ） 洛倫茲力 f 合 不做功： Wf 合 =0……… …………………………… （ 1 分 ） 沿管方向，洛倫茲力 f做正功為： W1=fl=qvBl…………………………………… （ 1分 ） 垂直管方向，洛倫茲力 f′變力，做負功為： W2=W1=qvBl…………………………………… （ 1分 ） 由于小球在水平方向做勻速運動，則有： F=f′…………………………………… （ 1 分 ） 因此，管的支持力 F 對小球做正功為： WF=qvBl…………………………………… （ 1分 ） 答：（ 1）根據法拉第電磁感應定律 E=ΔΦΔt推導金屬棒 MN 中的感應電動勢 E 見上；根據電動勢的定義，推導 金屬棒 MN 中的感應電動勢 E 見上． （ 2）管的支持力 F對小球做正功為 qvBl． 【說明】 本題要掌握推導感應電動勢 E=Blv兩種方法，建立物理模型，理清思路是關鍵．對于洛倫茲力，要抓住其不做功的特點，也可以運用正交分解法研究：兩個分力做功的代數和為零，從而求出支持力做功． （二）選考題：共 15 分．請考生從給出的 2 道物理題任選 一 題作答，并用 2B 鉛筆在答題卡上把所選題目題號后的方框涂黑．注意所選題目的題號必須與所涂題目的題號 一致，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題．如果多做，則每學科按所做的第一題計分． 【物理 —— 選修 33】（ 15 分 ) 33．（ 1）（ 5分）下列說法正確的是（ ）（填正確答案標號。每選錯 1 個扣 3 分，最低得分為 0 分） A．已知阿伏伽德羅常數，氣體的摩爾質量和密度，能估算出氣體分子的大小 B．若兩個分子只受到它們之間的分子力作用，當分子間的距離減小時，分子的動能可能增大 C．能量耗散過程中能量仍守恒 D．布朗運動就是分子的無規(guī)則運動 E．從單 一 熱源吸取熱量使之全部變成有用的機械功是可能的 【解析】 知阿伏加伽德羅常數、某種氣體的摩爾質量和密度，可以估算該種氣 體分子所占空間的大??；若分子間是斥力時，在兩分子
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