2023学年第二学期高三练习物理试卷参考答案(定)
展开1.C(3分)
2.(1)A(3分) (2)C(2分)
3.(1)D(2分) (2)xg2h (2分) (3)mg2gh(3分)
G
G
f
f
二、颠羽毛球(18分)
1.kg/s(2分)
2.B(3分)
3.(1)D(3分)
(2)(6分)
羽毛球在被击出到落回至击出点的运动过程中,受力如图,规定竖直向上为正方向
方法一:
①考虑方向,空气阻力与速度的关系f空气=-kv,为变力 (2分)
②根据无限分割与累加的思想,羽毛球从被击出到落回至击出点,总位移s=0 (2分)
③∴羽毛球受到的空气阻力冲量If=f空气∙∆t=-kv∙∆t=-kv∙∆t=-k∆s=-ks=0(2分)
方法二:
①考虑方向,空气阻力与速度的关系f空气=-kv,为变力 (2分)
②变力的冲量可用平均力的冲量来求解,即If=f空气t,f空气=−kv,t为f空气作用的时间(2分)
③∴羽毛球受到的空气阻力冲量If=f空气t=−kvt=−ks=0 (2分)
方法三:
①根据无限分割与累加的思想,上题得到的v-t图像与t轴围成的面积表示位移
O
t
v
v0
f空气
由于羽毛球落回至击出点,上升与下降的高度相等,总位移为0
∴v-t图像中t轴以上的面积与t轴以下的面积大小相等,正好可以互相抵消 (2分)
②考虑方向,空气阻力与速度的关系为f空气=-kv,所以f空气-t图像与v-t图像相似
f空气-t图与t轴围成的面积和v-t图与t轴围成的面积相差一个常量-k
上下两部分也大小相等,可以互相抵消 (2分)
③而f空气-t图与t轴所围的面积即为冲量
∴ 此过程,羽毛球受到的空气阻力的冲量If=f空气∙∆t=S总面积=0 (2分)
方法四:设羽毛球上升的总高度为h
①对于上升过程:在任意很小时间段∆t内,羽毛球可看作做匀速直线运动,设速度大小为v
可得到在此时间段内,空气阻力的冲量∆If上升=-f∙∆t=-kv∙∆t=-k∙∆h (1分)
对上升的各个时间段的结果求和,即得
上升过程的空气阻力冲量If上升=∆If上升=-k∆h=-kh (1分)
②对于下降过程:同理可得,在任意很小的时间段∆t内的空气阻力冲量
∆If下降=f∙∆t=kv∙∆t=k∙∆h (1分)
下降过程的空气阻力冲量If下降=∆If下降=k∆h=kh (1分)
③∴此过程,羽毛球受到的空气阻力的冲量If=If上升+If下降=-kh+kh =0 (2分)
(3)(4分)
规定竖直向上为正方向,对羽毛球从被击出到落回至击出点的运动过程应用动量定理: IG+If=m(-vt)-mv0 (2分)
代入 -mgt+0=-m(v0+vt)
可得 t=v0+vtg (2分)
三、上海光源(21分)
1. A(3分) 2.(1)1.59 (3分) (2)C(3分)
3.(1)B(2分) (2)hcλ⼀W(2分) (3)h2mEk(2分) (4)BeRm(2分)
(5)(4分)
方法一:
加速电压大小恒定,电子每次加速时,电场为匀强电场 E=Ud (1分)
由牛顿第二定律可得 Ee=ma (1分)
去掉磁场偏转部分,电子加速的全程可等效为一个匀加速直线运动
结合上问有 vm=at=BeRm (1分)
电子在回旋加速器中加速所用的总时间 t=BeRma=BeRUed=BRdU (1分)
方法二:
加速电场为匀强电场 E= Ud (1分)
电子在加速电场中受电场力 F电=Eq= Ude = eUd (1分)
对电子在电场中加速的全过程应用动量定理列式,有: F电t=m(vm-0) (1分)
代入得: eUdt = mBeRm
解得电子在回旋加速器中加速所用的总时间 t=BRdU (1分)
四、锂电池(15分)
1.D(3分)
2.(1)B(2分)(2)r0k(3分)、br0k−R0(3分)
3.(4分)
五、火箭与卫星(31分)
1.CD(4分) 2.(1)4318(3分) (2)B(2分)
3.A(3分) 4. C(3分)
G
F
5.(1)(4分)
接通电源后,火箭与金属杆整体受力如图
由牛顿第二定律列式 F⼀Mg=Ma
代入数据 BIL⼀Mg=Mg (2分)
kI∙I∙L=2Mg
解得金属杆PQ的长度 L=2MgkI2 (2分)
(2)(4分)
由速度-时间关系 v=at=gt (1分)
可得金属杆MN的感应电动势E=BLv=kI∙2MgkI2∙gt=2Mg2It,0≤t≤v0g (3分)
(3)(4分)
为确保回路电流恒定,需满足U−E=IR (2分)
∴电源输出电压 U=IR+E=IR+2Mg2It,0≤t≤v0g (2分)
(4)(4分)
方法一:由能量守恒,整个弹射过程电源输出的能量 (1分)
W=Mgh+12Mv02+I2Rt=Mgv022g+12Mv02+I2Rv0g=Mv02+I2Rv0g (3分)
方法二:弹射过程经历的时间为t0=v0g,在此过程中
电源的输出功率P=UI=(IR+2Mg2It)I=I2R+2Mg2t (2分)
可知,电源的输出功率与时间呈线性关系,则输出能量
W=Pt0=P0+Pt2t0=I2R+(I2R+2Mg2∙v0g)2∙v0g=Mv02+I2Rv0g (2分)参考答案
分值
高压充电时,充电功率大,可以实现快速充电,节约时间;
2分
高压充电,可降低充电过程中的能量损失比例,提高能量转换效率,降低充电成本。
2分
说明:以上说出2点给4分,说出任意1点给2分,其它说法,根据实际情况酌情给分。
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