高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 考前沖刺方略 高考仿真模擬練2

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模擬練(二) 本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分． 滿分110分．考試時(shí)間60分鐘． 第Ⅰ卷(選擇題　共48分) 本卷共8小題，每小題6分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分． 14．如圖所示為a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象(v－t圖象)，若三質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從同一位置出發(fā)，則關(guān)于三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．t1時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等、方向相反 B．0～t1時(shí)間內(nèi)，a位于b、c兩質(zhì)點(diǎn)的前面 C．0～t1時(shí)間內(nèi)，a、b兩質(zhì)點(diǎn)間的距離在不斷減小 D．t1時(shí)刻后，質(zhì)點(diǎn)b位于a、c的前面 解析：選B.由圖可知，在t1時(shí)刻，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等、方向相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在0～t1時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a的位移最大，所以質(zhì)點(diǎn)a位于b、c兩質(zhì)點(diǎn)的前面，選項(xiàng)B正確；在0～t1時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a的速度始終大于質(zhì)點(diǎn)b的速度，所以a、b兩質(zhì)點(diǎn)間的距離在不斷增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖可知，t1時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b位于質(zhì)點(diǎn)a的后面，經(jīng)過一段時(shí)間后，質(zhì)點(diǎn)b才會(huì)超過質(zhì)點(diǎn)a，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 15．如圖所示，曲線MN為某磁場中的一條磁感線，A、B為該磁感線上的兩點(diǎn)，則下列判斷中正確的是(　　) A．該磁感線有可能是勻強(qiáng)磁場的磁感線 B．若一小段通電導(dǎo)線在A點(diǎn)受到的安培力大于其在B點(diǎn)受到的安培力，則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 C．若在A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)點(diǎn)電荷，則該點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時(shí)的加速度方向一定沿A點(diǎn)的切線方向 D．若將小磁針分別放置在A、B兩點(diǎn)，則小磁針靜止時(shí)N極的指向一定沿A、B兩點(diǎn)的切線方向 解析：選D.勻強(qiáng)磁場的磁感線是間隔相等的平行直線，A錯(cuò)誤；某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于在該點(diǎn)垂直磁場放置的一小段通電導(dǎo)線受到的安培力與導(dǎo)線長度和電流大小乘積的比值，所以在沒有指明導(dǎo)線放置的方向與磁場方向的關(guān)系時(shí)，不能判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系，B錯(cuò)誤；磁場對(duì)靜止的點(diǎn)電荷沒有力的作用，C錯(cuò)誤；小磁針靜止時(shí)N極所指的方向即為該點(diǎn)的磁場方向，D正確． 16．如圖所示，粗糙且絕緣的斜面體ABC在水平地面上始終靜止．在斜面體AB邊上靠近B點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷，從A點(diǎn)無初速度釋放帶負(fù)電且電荷量保持不變的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度恰為零．則小物塊從A到P運(yùn)動(dòng)的過程(　　) A．水平地面對(duì)斜面體沒有靜摩擦作用力 B．小物塊的電勢能一直增大 C．小物塊所受到的合外力一直減小 D．小物塊損失的機(jī)械能等于增加的電勢能 解析：選B.由運(yùn)動(dòng)情況可知，小物塊帶負(fù)電，點(diǎn)電荷也帶負(fù)電，故小物塊在下滑的過程中，庫侖力做負(fù)功，故物塊的電勢能增大，選項(xiàng)B正確；物塊A先加速后減速，加速度大小先減小后增大，故受到的合力先減小后增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)物塊加速下滑時(shí)，斜面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢，水平地面對(duì)斜面體有水平向左的靜摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由能量守恒可知小物塊損失的機(jī)械能等于增加的電勢能和因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，故小物塊損失的機(jī)械能大于增加的電勢能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 17．如圖為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，邊長為L＝20 cm、匝數(shù)為n＝100、電阻為r＝1 Ω的正方形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝ T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′以角速度ω＝10π rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R＝9 Ω的定值電阻連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．從線框與磁場方向平行位置開始計(jì)時(shí)，下列說法中正確的是(　　) A．電壓表讀數(shù)為40 V B．電阻R上的電功率為160 W C．電阻R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u＝36cos 10πt(V) D．通過電阻R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是i＝4cos 10πt(A) 解析：選C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的正弦式交變電流電動(dòng)勢的最大值Em＝nBL2ω＝1000.2210π V＝40 V，有效值E＝＝40 V，電阻R中的電流有效值I＝＝4 A，電壓表讀數(shù)為U＝IR＝36 V，A錯(cuò)誤．電阻R上的電功率為P＝UI＝364 W＝144 W，B錯(cuò)誤．電阻R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u＝36cos 10πt(V)，C正確．由歐姆定律可知i＝＝4cos 10πt(A)，D錯(cuò)誤． 18．如圖所示，長木板A與水平方向的夾角為θ時(shí)，半球形凹槽B(槽內(nèi)光滑)恰好可以沿木板勻速下滑，現(xiàn)在凹槽B內(nèi)放一個(gè)小球C，已知小球C始終未離開凹槽B，則下列說法正確的是(　　) A．凹槽B將沿木板加速下滑 B．凹槽B受到的合外力變大 C．增大夾角θ時(shí)，小球C受到凹槽B的支持力的豎直分量大于小球C的重力 D．減小夾角θ時(shí)，小球C受到凹槽B的支持力的豎直分量大于小球C的重力 解析：選D.設(shè)凹槽B的質(zhì)量為mB，小球C的質(zhì)量為mC，則開始時(shí)凹槽B可以沿木板A勻速下滑，由受力平衡有mBgsin θ－μmBgcos θ＝0，所以當(dāng)小球C放入凹槽B以后，(mB＋mC)gsin θ－μ(mB＋mC)gcos θ＝0仍然成立，故凹槽B仍然勻速下滑，A錯(cuò)誤；因?yàn)榘疾跙仍然保持勻速運(yùn)動(dòng)，故所受合外力仍為零，B錯(cuò)誤；當(dāng)增大夾角θ時(shí)，由(mB＋mC)gsin θ－μ(mB＋mC)gcos θ＝(mB＋mC)a1可知，凹槽B和小球C將加速下滑，加速度有豎直向下的分量，處于失重狀態(tài)，則小球C受到凹槽B的支持力的豎直分量小于小球C的重力，C錯(cuò)誤；同理，當(dāng)減小夾角θ時(shí)，有μ(mB＋mC)gcos θ－(mB＋mC)gsin θ＝(mB＋mC)a2，凹槽B將減速下滑，加速度有豎直向上的分量，處于超重狀態(tài)，小球C受到凹槽B的支持力的豎直分量大于小球C的重力，故D正確． 19．在如圖所示的電路中，R1、R2為滑動(dòng)變阻器，R3為定值電阻，A、B為兩水平放置的平行板．一質(zhì)量為m的帶電微粒由平行板左端中間的M點(diǎn)以水平向右的速度射入平行板間，微粒沿如圖的虛線軌跡落在極板B上N點(diǎn)，假設(shè)微粒的重力和電源的內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，則下列說法正確的是(　　) A．如果將滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)，微?？赡軓臉O板的右側(cè)離開 B．如果將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)觸頭向上移動(dòng)，微粒會(huì)落在極板B上N點(diǎn)的左側(cè) C．如果將定值電阻R3去掉，則微粒在兩極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短 D．如果僅將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，微粒仍可能落在極板B上 解析：選BC.由于外電路中順著電流方向電勢逐漸降低，可知A板的電勢低于B板的電勢，板間電場方向向上，而微粒在電場中向下偏轉(zhuǎn)，所受的電場力方向向下，可知該微粒帶負(fù)電．電路穩(wěn)定時(shí)R2中沒有電流，改變R2，不改變A、B間的電壓，板間電場強(qiáng)度不變，微粒所受的電場力不變，所以微粒的運(yùn)動(dòng)情況不變，仍落在N點(diǎn)，A錯(cuò)誤．設(shè)A、B間的電壓為U，微粒在豎直方向有y＝at2＝t2，水平方向有x＝v0t，聯(lián)立得y＝，由于y一定，q、m、d、v0不變，當(dāng)R1連入電路的阻值減小時(shí)，A、B間的電壓U增大，x減小，所以微粒將打在N點(diǎn)左側(cè)；去掉定值電阻R3，兩極板間電壓U增大，t減小，B、C正確．如果僅將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，則兩極板間的電場方向向下，微粒受到向上的電場力，微粒一定落在極板A上，D錯(cuò)誤． 20．如圖是“嫦娥三號(hào)”飛行軌道示意圖．假設(shè)“嫦娥三號(hào)”運(yùn)行經(jīng)過P點(diǎn)通過第一次近月制動(dòng)使“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100 km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，再次經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)通過第二次近月制動(dòng)使“嫦娥三號(hào)”在近月點(diǎn)為Q(距離月面高度為15 km)、遠(yuǎn)月點(diǎn)為P(距離月面高度為100 km)的橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100 km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小可能變化 B．“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100 km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期 C．“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大小一定大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大小 D．“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率可能小于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率 解析：選BC.“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100 km的圓軌道上的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律，“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度100 km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期，B正確；由于“嫦娥三號(hào)”在Q點(diǎn)所受萬有引力大于在P點(diǎn)所受的萬有引力，所以“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大小一定大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大小，C正確；“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的引力勢能和動(dòng)能之和保持不變，Q點(diǎn)的引力勢能小于P點(diǎn)的引力勢能，所以“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能較大，速度較大，所以“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率一定大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率，D錯(cuò)誤． 21．如圖所示，足夠長的水平傳送帶以v0＝4 m/s的速度勻速運(yùn)行．t＝0時(shí)，在傳送帶最左端輕放一質(zhì)量為m的小滑塊，t＝4 s時(shí)，傳送帶以1 m/s2的加速度減速至停下．已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.關(guān)于滑塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的速度v(向右為正方向)、滑塊所受的摩擦力f(向右為正方向)、滑塊所受的摩擦力做功的功率P、滑塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q的圖象正確的是(　　) 解析：選BC.滑塊在摩擦力作用下向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度a＝μg＝2 m/s2，滑塊速度與傳送帶速度相同時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間t＝＝2 s,2 s后滑塊與傳送帶以共同速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，滑塊與傳送帶間無摩擦力作用；4 s后，傳送帶以a′＝1 m/s2做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系知，傳送帶開始減速到停止的時(shí)間t′＝＝4 s，由于傳送帶的加速度大小小于滑動(dòng)摩擦力能使滑塊與傳送帶間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的加速度2 m/s2，所以當(dāng)傳送帶做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊的加速度與傳送帶的加速度相同，所以此時(shí)滑塊受到的靜摩擦力f＝ma′＝ma，即此時(shí)的摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力的，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B正確；由功率P＝fv可知，滑動(dòng)摩擦力的功率與時(shí)間成正比，2～4 s內(nèi)無摩擦力，功率為零，4 s后滑塊在靜摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，由于速度隨時(shí)間均勻減小至零，故摩擦力的功率也隨時(shí)間均勻減小至零，C項(xiàng)正確；只有0～2 s內(nèi)滑塊加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊與傳送帶間有相對(duì)位移，此時(shí)滿足Δx＝v0t－at2，位移不與時(shí)間成正比，且Q＝fΔx，故Q－t圖線不是一條傾斜的直線，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 第Ⅱ卷(非選擇題　共62分) 本卷包括必考題和選考題兩部分．第22～25題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答，答33～35題為選考題，考生根據(jù)要求作答． (一)必考題(共47分) 22．(6分)小勇為了測量一電池的電動(dòng)勢(約為4 V)和內(nèi)阻(約為6 Ω)，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)室提供的器材中電流表有兩個(gè)量程(0～250 mA、內(nèi)阻5 Ω；0～500 mA、內(nèi)阻2 Ω)；電壓表V1內(nèi)阻為3 kΩ、量程0～3 V；電壓表V2內(nèi)阻為1 kΩ、量程0～1.5 V；兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為R1＝100 Ω、R2＝2 kΩ.請(qǐng)根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路回答下列問題： (1)電流表應(yīng)選________(填“0～250 mA”或“0～500 mA”)量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)． (2)在其中的一次操作中，電壓表V1的讀數(shù)為1.5 V，則電路的路端電壓為________V. (3)為了精確地測出該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了多組數(shù)據(jù)，在利用圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了能直觀地反應(yīng)相關(guān)物理量，則應(yīng)作出________圖象．(U表示路端電壓、I表示通過電源的電流、R表示滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻) 解析：(1)由于電源電動(dòng)勢約為4 V，內(nèi)阻約為6 Ω，則回路中最大電流約為0.67 A，因此所選電流表量程為0～500 mA；由于滑動(dòng)變阻器采用了限流式接法，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1. (2)由于兩個(gè)電壓表串聯(lián)，具有相同的電流，由分壓關(guān)系可知U2＝0.5 V，因此路端電壓為U＝U1＋U2＝2.0 V. (3)由閉合電路歐姆定律可知E＝U＋I(xiàn)r，則U＝－rI＋E，因此為了直觀地分析電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．應(yīng)作出U－I圖象． 答案：(1)0～500 mA(1分)　R1(1分)　(2)2.0(2分)　(3)U－I(或I－U)(2分) 23．(9分)如圖所示是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的“探究做功與速度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．他們將光電門固定在直軌道上的O點(diǎn)，將拉力傳感器固定在質(zhì)量為M的小車上，用不可伸長的細(xì)線通過一個(gè)定滑輪將小車與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車所受拉力F的大小，通過光電門記錄遮光條通過光電門的時(shí)間t，結(jié)合遮光條的寬度d計(jì)算出小車通過光電門時(shí)的速度，該小組提出如下兩種操作方案： (1)方案一：用同一鉤碼通過細(xì)線拉同一小車，每次小車從不同位置由靜止釋放，各位置A、B、C、D、E、F、G(圖中只標(biāo)出了G)與O點(diǎn)間的距離s分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7.用該實(shí)驗(yàn)方案________(填“需要”或“不需要”)測量鉤碼的重力；________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若以s為橫軸，以________(填“t”、“t2”、“或“”)為縱軸作出的圖象是一條過原點(diǎn)的直線，則可得出做功與速度的關(guān)系． (2)方案二：用不同的鉤碼通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置(與O點(diǎn)之間距離為s0)由靜止釋放．用該實(shí)驗(yàn)方案________(填“需要”或“不需要”)測量鉤碼的重力；________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；只要已知量和測得量滿足關(guān)系________________，即可得出做功與速度的關(guān)系． (3)為了減小兩種方案的實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是________． A．增大遮光條的寬度使其寬度測量的相對(duì)誤差盡量小 B．對(duì)同一遮光條，多測幾次寬度以減小偶然誤差 C．鉤碼質(zhì)量應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量 D．調(diào)節(jié)定滑輪高度，使連接小車的細(xì)線與軌道嚴(yán)格平行 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)探究做功與速度的關(guān)系，實(shí)際上是驗(yàn)證動(dòng)能定理，由F合s＝Mv2＝M2，在方案一中只需要以s為橫軸，以為縱軸作出圖象，若圖象是一條過原點(diǎn)的直線，即可驗(yàn)證動(dòng)能定理，不需要計(jì)算拉力大小，也不需要平衡摩擦力． (2)方案二中，給出了不同的合外力，因?yàn)槔鞲衅骺梢灾苯訙y出細(xì)線的拉力，要把該力作為小車所受的合外力，就需要平衡摩擦力；要驗(yàn)證動(dòng)能定理，需要滿足關(guān)系Fs0＝M2. (3)應(yīng)減小遮光條的寬度使測得的速度盡量接近小車經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，A錯(cuò)誤；多次測量求平均值可以減小偶然誤差，B正確；因?yàn)榧?xì)線的拉力直接由傳感器測得，所以不必使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，C錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)滑輪高度，使連接小車的細(xì)線與軌道平行，這樣可使拉力方向恒定，小車運(yùn)行平穩(wěn)，摩擦力穩(wěn)定易平衡，故D正確． 答案：(1)不需要(1分)　不需要(1分)　(1分) (2)不需要(1分)　需要(1分)　Fs0＝M2(2分) (3)BD(2分) 24．(14分)如圖為某水上滑梯示意圖，滑梯最低點(diǎn)切線水平，且與最高點(diǎn)高度差為h，與下方水平面高度差也為h.滑梯上B點(diǎn)與A點(diǎn)高度差為h，AB間光滑，B點(diǎn)至滑梯末端C的路程為L.當(dāng)人從B點(diǎn)由靜止下滑時(shí)，到達(dá)滑梯末端C的速度近似為零．若忽略空氣阻力，將人看作質(zhì)點(diǎn)，人在滑梯上BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力可以認(rèn)為大小不變，且克服阻力所做的功與滑過的路程成正比，重力加速度為g. (1)求人在BC段受到的阻力大小． (2)若在水平面上與滑梯末端C水平相距2h的位置處放置一寬度為h、厚度不計(jì)的海綿墊子，要使人最終落到海綿墊子上，則從A點(diǎn)下滑時(shí)，人具有的初動(dòng)能在什么范圍內(nèi)？ 解析：(1)設(shè)人在BC段受到的阻力大小為f，對(duì)人從B點(diǎn)由靜止下滑到滑梯末端C的過程，由動(dòng)能定理得 mgh－fL＝0(2分) 解得f＝(1分) (2)人從滑梯末端C落到海綿墊子上的過程做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)人離開滑梯時(shí)的速度為v，運(yùn)動(dòng)的水平位移為x，則 x＝vt(2分) h＝gt2(2分) 當(dāng)x＝2h時(shí)，人離開滑梯時(shí)的速度最小，為 vmin＝(1分) 當(dāng)x＝2.5h時(shí)，人離開滑梯時(shí)的速度最大，為 vmax＝(1分) 設(shè)人在A點(diǎn)的初動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理，從A點(diǎn)到滑梯末端C的運(yùn)動(dòng)過程中有mgh－fL＝mv2－Ek(2分) 由此可得，人在A點(diǎn)的最小和最大初動(dòng)能分別為 Ekmin＝mgh(1分) Ekmax＝mgh(1分) 即初動(dòng)能的范圍為mgh＜Ek＜mgh(1分) 答案：見解析 25．(18分)如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中，x軸上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；x軸下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場．圖中M、N兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為M(0，l)、N(－3l,0)．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子由第三象限中的某點(diǎn)P(圖中未標(biāo)出)沿x軸正方向射出，該粒子能一直沿P、O、M、N四點(diǎn)圍成的閉合圖形做周期性運(yùn)動(dòng)，粒子重力不計(jì)，求： (1)該粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向； (2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E； (3)該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T. 解析：(1)由題意可畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，設(shè)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，與x軸正方向的夾角為θ，由幾何知識(shí)得， rsin θ＝l、rcos θ＝l，解得r＝l，θ＝60(4分) 由牛頓第二定律qvB＝m，解得v＝.(2分) (2)粒子在電場中沿拋物線運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上，設(shè)其大小為a，粒子由N運(yùn)動(dòng)到O所用時(shí)間為t2，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得： a＝、3l＝vcos θt2、t2＝(4分) 聯(lián)立上式得E＝，t2＝(3分) (3)設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1. t1＝T磁、T磁＝(3分) 得T＝t1＋t2＝(2分) 答案：(1)，與x軸正方向成60角　(2) (3) (二)選考題：本題共15分．請(qǐng)考生從給出的3道題中任選一題作答．如果多做，則按所做的第一題計(jì)分． 33．[物理——選修3－3](15分) (1)(5分)如圖所示，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞與汽缸之間無摩擦，狀態(tài)a是汽缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，狀態(tài)b是汽缸在室溫(27 ℃)環(huán)境中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，狀態(tài)c是在活塞上加砝碼后，在室溫環(huán)境中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)．已知狀態(tài)c氣體的體積與狀態(tài)a氣體的體積相同，大氣壓強(qiáng)始終保持不變，則下列說法中正確的是________．(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) A．狀態(tài)a與c的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)相同 B．與狀態(tài)a相比，狀態(tài)c的氣體分子對(duì)活塞的作用力較大 C．從狀態(tài)b到c，氣體向外界放出熱量 D．從狀態(tài)b到c，氣體的內(nèi)能增加 E．從狀態(tài)b到c，氣體的內(nèi)能不變 (2)(10分)如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管豎直放置，其左管頂端封閉，右管足夠長且與大氣相通，管中由兩段水銀柱密封著A、B兩部分理想氣體柱，其中氣柱A的長度為LA0＝10 cm，氣柱A的底部比氣柱B的底部高h(yuǎn)1＝3 cm，氣柱B上方的水銀柱長為h2＝8 cm.已知外界大氣壓強(qiáng)恒為p0＝75 cmHg，環(huán)境溫度保持不變． ①求氣柱A此時(shí)的壓強(qiáng)pA. ②若現(xiàn)在從開口端緩慢地注入水銀，為了使氣柱A的長度變?yōu)長A＝8 cm，注入的水銀柱長度應(yīng)為多少？ 解析：(1)由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，在單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子個(gè)數(shù)與氣體的體積V(氣體分子密集程度)和溫度T(氣體分子平均動(dòng)能)有關(guān)，A錯(cuò)誤；由于狀態(tài)c的壓強(qiáng)大于狀態(tài)a的壓強(qiáng)，所以狀態(tài)c的氣體的分子對(duì)活塞的作用力較大，B正確；從狀態(tài)b到狀態(tài)c，氣體溫度不變，則內(nèi)能不變，由于外界對(duì)氣體做功，氣體會(huì)向外界放出熱量，D錯(cuò)誤，C、E正確． (2)①初態(tài)時(shí)，氣柱B的壓強(qiáng)為 pB0＝p0＋ph2＝83 cmHg(1分) 氣柱A的壓強(qiáng)為pA0＝pB0－ph1＝80 cmHg(2分) ②對(duì)于氣柱A，根據(jù)玻意耳定律有 pA0LA0＝pALA(2分) 解得PA＝＝100 cmHg(1分) 氣柱A、B底部的高度差h1′＝7 cm(1分) 而此時(shí)氣柱B的壓強(qiáng)pB＝pA＋ph1′＝107 cmHg(1分) 所以，要注入的水銀柱的長度為 h＝(107－8－75)cm＝24 cm(2分) 答案：(1)BCE　(2)①80 cmHg?、?4 cm 34．[物理——選修3－4](15分) (1)(5分)下列說法中正確的是________．(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) A．如果某種玻璃相對(duì)空氣的折射率為1.5，則空氣相對(duì)于這種玻璃的折射率約為0.67 B．楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中觀察到了明暗條紋，證明光是一種波，如果用激光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)則效果沒有那么明顯 C．光通過偏振片時(shí)，光的振動(dòng)方向與透振方向的夾角越大，透過的光越弱 D．赫茲在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電磁波到達(dá)導(dǎo)線環(huán)時(shí)，它在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢，使得導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生火花，這個(gè)導(dǎo)線環(huán)就是一個(gè)電磁波檢測器 E．根據(jù)相對(duì)論的原理，將兩只調(diào)整同步的銫原子鐘分別放在地面上和宇宙飛船上，則在地面上的人觀察到宇宙飛船上的銫原子鐘會(huì)走得快些 (2)(10分)如圖所示為某機(jī)械橫波在空氣中沿x軸正方向傳播的波形圖，已知該波在空氣中的傳播速度為v氣＝330 m/s，在水中的傳播速度為v水＝1 450 m/s. ①該波在空氣中傳播時(shí)由圖中的實(shí)線位置傳播到虛線位置所需的最短時(shí)間是多少？ ②如果這列波傳播到水面后進(jìn)入水中傳播，則在水中該波的波長和頻率分別是多少？ 解析：(1)根據(jù)光的折射定律可知，兩種介質(zhì)之間的相對(duì)折射率互為倒數(shù)，A正確；激光的相干性很好，故其雙縫干涉產(chǎn)生的明暗條紋更明顯，B錯(cuò)誤；光通過偏振片時(shí)，如果光的振動(dòng)方向與透振方向平行，則透過的光最強(qiáng)，如果垂直則全部被擋住，故光的振動(dòng)方向與透振方向的夾角越大，透過的光越弱，C正確；赫茲就是用這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，D正確；根據(jù)時(shí)間間隔的相對(duì)性，在宇宙飛船上的銫原子鐘與在地面上的銫原子鐘相比，經(jīng)過相同的變化過程，在地面上的人觀察到宇宙飛船上的銫原子鐘會(huì)經(jīng)歷更長的時(shí)間，故在地面上的觀察到宇宙飛船上的銫原子鐘會(huì)走得慢些，E錯(cuò)誤． (2)①由題圖可知，該波由實(shí)線位置傳播到虛線位置的最短位移為Δx＝λ(2分) 故該波在空氣中傳播時(shí)由題圖中的實(shí)線位置傳播到虛線位置所需的最短時(shí)間為 Δt＝＝ s≈0.001 7 s(2分) ②根據(jù)波速、波長和頻率的關(guān)系可得，該波在空氣中傳播時(shí)的頻率為f氣＝＝ Hz＝440 Hz(2分) 根據(jù)機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)的頻率不變，故該波在水中傳播時(shí)的頻率為f水＝f氣＝440 Hz(2分) 則這列波在水中傳播時(shí)的波長為λ水＝≈330 cm(2分) 答案：(1)ACD　(2)①0.001 7 s　②330 cm　440 Hz 35．[物理——選修3－5](15分) (1)(5分)如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，已知金屬鎢的逸出功為4.54 eV，則下列說法正確的是________．(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) A．由n＝4能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射出的光子中有3種能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 B．用能量為3 eV的光子照射n＝2能級(jí)的氫原子時(shí)，該氫原子可能躍遷到n＝3能級(jí) C．用動(dòng)能為3 eV的電子轟擊n＝2能級(jí)的氫原子時(shí)，該氫原子可能躍遷到n＝3能級(jí) D．用能量為12.09 eV的光子照射大量處于基態(tài)的氫原子后，只能向外輻射一種光子 E．氫原子處于不同的狀態(tài)時(shí)，核外電子以不同的電子云呈現(xiàn) (2)(10分)如圖所示，高為h的光滑三角形斜劈固定在水平面上，其與水平面平滑對(duì)接于C點(diǎn)，D為斜劈的最高點(diǎn)，水平面的左側(cè)A點(diǎn)處有一豎直的彈性擋板，質(zhì)量均為m的甲、乙兩滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，靜止在水平面上的B點(diǎn)，已知AB＝h、BC＝3h，滑塊甲與所有接觸面的摩擦均可忽略，滑塊乙與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.給滑塊甲一水平向左的初速度，經(jīng)過一系列沒有能量損失的碰撞后，滑塊乙第一次恰好滑到斜劈的最高點(diǎn)D處，重力加速度用g表示．求： ①滑塊甲的初速度v0的大小； ②滑塊乙最終靜止的位置與C點(diǎn)的距離． 解析：(1)由光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件可知，只有當(dāng)光子的能量大于金屬的逸出功時(shí)，該金屬才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，由氫原子的能級(jí)示意圖以及躍遷規(guī)律分析可知，從能級(jí)4到1、3到1和2到1輻射出的光子能使金屬鎢發(fā)生光 電效應(yīng)現(xiàn)象，A正確；氫原子由n＝2能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)時(shí)，需要吸收的能量應(yīng)等于該能級(jí)的能量差，因此照射該氫原子的光子的能量應(yīng)等于1.89 eV，B錯(cuò)誤；用動(dòng)能為3 eV的電子轟擊處于n＝2能級(jí)的氫原子，氫原子可能吸收1.89 eV的能量，從而躍遷到n＝3能級(jí)，C正確；用能量為12.09 eV的光子照射基態(tài)的氫原子，氫原子吸收12.09 eV的能量后躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài)，根據(jù)C＝3可知，氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)能向外輻射3種不同頻率的光子，D錯(cuò)誤；氫原子處于不同的狀態(tài)時(shí)，核外電子以不同的電子云呈現(xiàn)，E正確． (2)①由于滑塊甲、乙碰撞時(shí)無能量損失，根據(jù)能量守恒定律得mv＝mv＋mv(1分) 甲、乙碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量守恒定律得 mv0＝mv甲＋mv乙(2分) 由以上兩式解得v乙＝v0(1分) 即滑塊甲、乙碰撞的過程中速度互換，且每次碰撞都發(fā)生在B點(diǎn) 由于滑塊乙剛好滑到斜劈的最高點(diǎn)D處，則對(duì)滑塊乙由B點(diǎn)到D點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得 －μmg3h－mgh＝0－mv(2分) 解得v0＝(1分) ②設(shè)滑塊乙在B、C間運(yùn)動(dòng)的總路程為x，對(duì)滑塊乙由B點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得 －μmgx＝0－(2分) 解得x＝5h＝3h＋2h，故滑塊乙最終停在C點(diǎn)左側(cè)與C點(diǎn)距離為2h(1分) 答案：(1)ACE　(2)①　②C點(diǎn)左側(cè)距C點(diǎn)2h處