當(dāng)前位置： 2023年北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考物理三模試卷> 試題詳情

在物理學(xué)中，研究微觀物理問(wèn)題可以借鑒宏觀的物理模型，可使問(wèn)題變得更加形象生動(dòng)。彈簧的彈力和彈性勢(shì)能變化與分子間的作用力以及分子勢(shì)能變化情況有相似之處，因此在學(xué)習(xí)分子力和分子勢(shì)能的過(guò)程中，我們可以將兩者類比，以便于理解。
（1）質(zhì)量相等的兩個(gè)小球用勁度系數(shù)為k,原長(zhǎng)為l₀的輕彈簧相連，并置于光滑水平面上?，F(xiàn)給其中一個(gè)小球沿著彈簧軸線方向的初速度，整個(gè)系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)起來(lái)，已知在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能E_p與彈簧的長(zhǎng)度l的關(guān)系如圖1所示。
?
①請(qǐng)說(shuō)明曲線斜率絕對(duì)值的物理意義；
②已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大長(zhǎng)度為l_m，求彈簧最小長(zhǎng)度為多大？
（2）分子勢(shì)能是研究物體內(nèi)能的重要內(nèi)容。已知某物體中兩個(gè)分子之間的勢(shì)能E_p與兩者之間距離r的關(guān)系曲線如圖2所示。
①由圖2中可知，兩分子間距離為r₀時(shí)，分子勢(shì)能最小，請(qǐng)說(shuō)出r=r₀時(shí)兩分子間相互作用力的大小，并定性說(shuō)明曲線斜率絕對(duì)值的大小以及正、負(fù)所對(duì)應(yīng)的物理意義；
②假設(shè)兩個(gè)質(zhì)量相同的分子只在分子力作用下繞兩者連線的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者相距為r₁時(shí)，分子的加速度最大，此時(shí)兩者之間的分子勢(shì)能為E_p1，系統(tǒng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和為E。請(qǐng)?jiān)谌鐖D2所示的E_p?r圖像中的橫軸上標(biāo)出r₁坐標(biāo)的大致位置，并求出此時(shí)兩分子之間的分子作用力的大小。

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題；常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/5/16 8:0:9組卷：59引用：1難度：0.5

相似題

1．汽車碰撞實(shí)驗(yàn)是汽車設(shè)計(jì)過(guò)程中重要的一環(huán)，某次碰撞實(shí)驗(yàn)中，汽車A中有一個(gè)質(zhì)量為50kg的假人甲，開(kāi)車時(shí)系上了安全帶，人和車的總質(zhì)量m₁=1500kg,初速度v₁=72km/h,汽車B中有一個(gè)質(zhì)量為50kg的假人乙，沒(méi)有系安全帶，人和車的總質(zhì)量m₂=2000kg,初速度v₂=36km/h,兩輛車相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間為0.05s,甲與安全帶的作用時(shí)間為0.2s,與汽車B的作用時(shí)間為0.06s。已知人的死亡加速度為500g,重力加速度g=10m/s²，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

A．碰撞結(jié)束后兩車立即停止運(yùn)動(dòng)

B．碰撞過(guò)程中車輛間的平均作用力為5.1×10⁵N

C．碰撞過(guò)程中甲、乙所受水平作用力大小之比約為2：5

D．若甲、乙為真人，兩個(gè)人都沒(méi)有死亡危險(xiǎn)

發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：66引用：1難度：0.5

解析

2．[選做題]本題包括A、B、C三小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分。
A．（模塊3-3）
（1）下列說(shuō)法正確的是

A．當(dāng)氣體被壓縮時(shí)，分子間距離變小，表現(xiàn)為斥力，所以必需用力才能壓縮
B．液晶并不是晶體，但具有晶體一樣的光學(xué)各向異性
C．迅速壓縮氣體時(shí)，氣體溫度一定升高
D．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑
d
=
V
S

（2）（4分）已知鐵的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N₀．試求一塊邊長(zhǎng)為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個(gè)數(shù)為
。
（3）如圖甲所示，筒形絕熱氣缸平放在水平面上，用絕熱的活塞封閉一部分氣體?；钊臋M截面積為S，質(zhì)量為m,外界大氣壓強(qiáng)恒為P₀．活塞與氣缸之間無(wú)摩擦且不漏氣，氣缸內(nèi)有一個(gè)電阻絲可以給氣體加熱?，F(xiàn)把氣缸立起來(lái)，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)活塞下降距離為h,則立起后氣缸內(nèi)氣體分子勢(shì)能
（填“變大”、“變小”或“不變”）；當(dāng)電阻絲通電后產(chǎn)生的熱量為Q時(shí)，活塞剛好回到原來(lái)的位置處于平衡，則在此過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加了
。（用題中已知物理量符號(hào)表示）
B．（模塊3-4）
（1）下列說(shuō)法正確的是：

A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光與紅光不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象
C．X射線的比紫外線更容易發(fā)生干涉現(xiàn)象
D．地面上的人發(fā)現(xiàn)，坐在高速離開(kāi)地球的火箭里的人新陳代謝變慢了，而火箭里的人發(fā)現(xiàn)地面上的人新陳代謝也變慢了。
（2）（4分）有一束復(fù)色光中含有兩種單色光，在真空中a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)。若讓此復(fù)色光通過(guò)半圓形玻璃磚，經(jīng)過(guò)圓心O射向空氣，則下列四個(gè)光路圖中符合實(shí)際情況的有：

（3）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)刻波剛好傳播到x=6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①?gòu)膱D示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)
s,質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；
②寫(xiě)出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程：
。

C．（模塊3-5）（1）下列說(shuō)法正確的有

A．單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，光子的能量不變
B．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象，從而揭示出原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C．當(dāng)氫原子核外電子從第3能級(jí)躍遷到第4能級(jí)時(shí)，氫原子一定吸收能量，電子的動(dòng)能增大
D．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，入射光強(qiáng)度越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子初動(dòng)能就越大
（2）先完成下列核反應(yīng)方程，再回答題。

27
13
Al+

4
2
He→

30
14
Si+

1
0
n+
；
該核反應(yīng)所屬核反應(yīng)類型是

A．衰變 B．人工轉(zhuǎn)變 C．裂變
（3）光滑水平面上一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球A，以3m/s的速度與另一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的靜止小球B發(fā)生正碰，碰后小球A的速度大小變?yōu)?m/s,與原來(lái)速度方向相反，則在碰撞過(guò)程中，小球A的動(dòng)量變化大小為
kg?m/s,碰后小球B的速度大小為
m/s。
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：33引用：1難度：0.5
解析
3．如圖所示，勁度系數(shù)k=100N/m的彈簧一端固定于地面上，另一端連接絕緣物體A，物體B置于A上不粘連，A不帶電，B的帶電量q=+10^-4C，A，B質(zhì)量均為2kg且都可看作質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。物體B正上方有一帶圓孔的擋板，質(zhì)量為4kg的不帶電絕緣物體C放于圓孔上方不掉落，現(xiàn)在擋板與地面之間加上方向豎直向上、大小E=2×10⁵N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)使A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A、B分離時(shí)，A在某裝置作用下迅速在該位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，以后此裝置不再對(duì)A作用；A、B分離后，B向上運(yùn)動(dòng)并與C發(fā)生碰撞，且以后每次碰撞前，C均已靜止在圓孔上方，已知彈簧的彈性勢(shì)能E_p=
1
2
kx²（x為彈簧的形變量），重力加速度g=10m/s²，B與A、C碰撞時(shí)均為彈性碰撞且沒(méi)有電荷轉(zhuǎn)移。求：
（1）A、B兩物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到分離時(shí)上升的高度h；
（2）A、B第一次碰撞后物體A向下運(yùn)動(dòng)的最大距離s₁；
（3）從A、B第一次碰撞開(kāi)始，A物體運(yùn)動(dòng)的總路程s。
發(fā)布：2024/11/1 23:0:1組卷：218引用：5難度：0.3
解析

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