1、2015年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (山 东 卷 )物 理一 、 选 择 题1.距 地 面 高 5m的 水 平 直 轨 道 A、 B 两 点 相 距 2m， 在 B点 用 细 线 悬 挂 一 小 球 ， 离 地 高 度 为 h，如 图 。 小 车 始 终 以 4m/s的 速 度 沿 轨 道 匀 速 运 动 ， 经 过 A 点 时 将 随 车 携 带 的 小 球 由 轨 道 高 度自 由 卸 下 ， 小 车 运 动 至 B 点 时 细 线 被 轧 断 ， 最 后 两 球 同 时 落 地 。 不 计 空 气 阻 力 ， 取 重 力 加速 度 的 大 小 g=10m/
2、s2。 可 求 得 h 等 于 A.1.25mB.2.25mC.3.75mD.4.75m解 析 ： 经 过 A 点 ， 将 球 自 由 卸 下 后 ， A球 做 平 抛 运 动 ， 则 有 ： H=解 ： ， 小 车 从 A点 运 动 到 B 点 的 时 间 ， 因 为 两 球 同 时 落地 ， 则 细 线 被 轧 断 后 B 出 小 球 做 自 由 落 体 运 动 的 时 间 为 t 3=t1 t2=1 0.5=0.5s， 则h= 。答 案 ： A2.如 图 ， 拉 格 朗 日 点 L1 位 于 地 球 和 月 球 连 线 上 ， 处 在 该 点 的 物 体 在 地 球 和 月 球 引 力
3、的 共 同作 用 下 ， 可 与 月 球 一 起 以 相 同 的 周 期 绕 地 球 运 动 。 据 此 ， 科 学 家 设 想 在 拉 格 朗 日 点 L1 建 立空 间 站 ， 使 其 与 月 球 同 周 期 绕 地 球 运 动 。 以 1a 、 2a 分 别 表 示 该 空 间 站 和 月 球 向 心 加 速 度 的大 小 ， 3a 表 示 地 球 同 步 卫 星 向 心 加 速 度 的 大 小 。 以 下 判 断 正 确 的 是 A. 2 3 1a a a B. 2 1 3a a a C. 3 1 2a a a D. 3 2 1a a a 解 析 ： 在 拉 格 朗 日 点 L1建 立
4、 空 间 站 ， 使 其 与 月 球 同 周 期 绕 地 球 运 动 ， 根 据 向 心 加 速 度a n= r， 由 于 拉 格 朗 日 点 L1的 轨 道 半 径 小 于 月 球 轨 道 半 径 ， 所 以 a2 a1， 同 步 卫 星 离 地 高 度 约 为 36000公 里 ， 故 同 步 卫 星 离 地 距 离 小 于 拉 格 朗 日 点 L1的 轨 道 半 径 ， 根 据 a= 得a3 a2 a1。答 案 ： D3.如 图 ， 滑 块 A置 于 水 平 地 面 上 ， 滑 块 B在 一 水 平 力 作 用 下 紧 靠 滑 块 A(A、 B 接 触 面 竖 直 )，此 时 A恰 好
5、不 滑 动 ， B刚 好 不 下 滑 。 已 知 A与 B 间 的 动 摩 擦 因 数 为 1 ， A与 地 面 间 的 动 摩 擦因 数 为 2 ， 最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力 。 A 与 B 的 质 量 之 比 为 A. 1 21 B. 1 21 21 C. 1 21 21 D. 1 21 22 解 析 ： 对 A、 B 分 析 ， 受 重 力 、 支 持 力 、 推 力 和 最 大 静 摩 擦 力 ， 根 据 平 衡 条 件 ， 有 ：F= 2(m1+m2)g 再 对 物 体 B分 析 ， 受 推 力 、 重 力 、 向 左 的 支 持 力 和 向 上 的 最 大
6、 静 摩 擦 力 ， 根 据 平 衡 条 件 ， 有 ：水 平 方 向 ： F=N 竖 直 方 向 ： m2g=f， 其 中 ： f= 1N。联 立 有 ： m2g= 1F 联 立 解 得 ： =答 案 ： B4.(多 选 )如 图 ， 一 均 匀 金 属 圆 盘 绕 通 过 其 圆 心 且 与 盘 面 垂 直 的 轴 逆 时 针 匀 速 转 动 。 现 施 加 一垂 直 穿 过 圆 盘 的 有 界 匀 强 磁 场 ， 圆 盘 开 始 减 速 。 在 圆 盘 减 速 过 程 中 ， 以 下 说 法 正 确 的 是 A.处 于 磁 场 中 的 圆 盘 部 分 ， 靠 近 圆 心 处 电 势 高B
7、.所 加 磁 场 越 强 越 易 使 圆 盘 停 止 转 动C.若 所 加 磁 场 反 向 ， 圆 盘 将 加 速 转 动D.若 所 加 磁 场 穿 过 整 个 圆 盘 ， 圆 盘 将 匀 速 转 动解 析 ： 由 右 手 定 则 可 知 ， 处 于 磁 场 中 的 圆 盘 部 分 ， 靠 近 圆 心 处 电 势 高 ， 选 项 A 正 确 ； 根 据E=BLv可 知 所 加 磁 场 越 强 ， 则 感 应 电 动 势 越 大 ， 感 应 电 流 越 大 ， 消 耗 机 械 能 越 快 ， 则 圆 盘 越容 易 停 止 转 动 ， 选 项 B正 确 ； 若 加 反 向 磁 场 ， 根 据 椤
8、次 定 律 可 知 安 培 力 阻 碍 圆 盘 的 转 动 ， 故圆 盘 仍 减 速 转 动 ， 选 项 C 错 误 ； 若 所 加 磁 场 穿 过 整 个 圆 盘 则 盘 中 无 感 应 电 流 ， 不 消 耗 机 械 能 ， 圆 盘 匀 速 转 动 ， 选 项 D 正 确 。答 案 ： ABD5.直 角 坐 标 系 xOy中 ， M、 N两 点 位 于 x 轴 上 ， G、 H 两 点 坐 标 如 图 ， M、 N 两 点 各 固 定 一 负 点电 荷 ， 一 电 量 为 Q 的 正 点 电 荷 置 于 O 点 时 ， G 点 处 的 电 场 强 度 恰 好 为 零 。 静 电 力 常 量
9、 用 k表 示 。 若 将 该 正 点 电 荷 移 到 G点 ， 则 H点 处 场 强 的 大 小 和 方 向 分 别 为 A. 243akQ ， 沿 y 轴 正 向B. 243akQ ， 沿 y 轴 负 向C. 245akQ ， 沿 y 轴 正 向D. 245akQ ， 沿 y 轴 负 向解 析 ： G点 处 的 电 场 强 度 恰 好 为 零 ， 说 明 负 电 荷 在 G 点 产 生 的 合 场 强 与 正 电 荷 在 G 点 产 生 的场 强 大 小 相 等 反 向 相 反 ，根 据 点 电 荷 的 场 强 公 式 可 得 ， 正 电 荷 在 G 点 的 场 强 为 ， 负 电 荷 在
10、 G 点 的 合 场 强 也 为 ，当 正 点 电 荷 移 到 G 点 时 ， 正 电 荷 与 H 点 的 距 离 为 2a， 正 电 荷 在 H 点 产 生 的 场 强 为 ， 方 向 沿 y轴 正 向 ，由 于 GH对 称 ， 所 以 负 电 荷 在 G 点 和 H 点 产 生 的 场 强 的 相 等 方 向 相 反 ， 大 小 为 ， 方 向 沿 y轴 负 向 ，所 以 H点 处 场 合 强 的 大 小 为 ， 方 向 沿 y 轴 负 向 ， 所 以 B正 确 ；答 案 ： B6.如 图 甲 ， R0为 定 值 电 阻 ， 两 金 属 圆 环 固 定 在 同 一 绝 缘 平 面 内 。
11、左 端 连 接 在 一 周 期 为 T0的正 弦 交 流 电 源 上 ， 经 二 极 管 整 流 后 ， 通 过 R0 的 电 流 i始 终 向 左 ， 其 大 小 按 图 乙 所 示 规 律 变化 。 规 定 内 圆 环 a 端 电 势 高 于 b 端 时 ， 间 的 电 压 为 uab正 ， 下 列 uab-t图 像 可 能 正 确 的 是 A.B.C. D.解 析 ： 在 第 一 个 0.25T0 时 间 内 ， 通 过 大 圆 环 的 电 流 为 瞬 时 针 逐 渐 增 加 ， 由 楞 次 定 律 可 判 断内 环 内 a 端 电 势 高 于 b 端 ， 因 电 流 的 变 化 率 逐
12、 渐 减 小 故 内 环 的 电 动 势 逐 渐 减 小 ； 同 理 在 第0.25T0-0.5T0 时 间 内 ， 通 过 大 圆 环 的 电 流 为 顺 时 针 逐 渐 减 小 ， 由 楞 次 定 律 可 判 断 内 环 内 a端 电 势 低 于 b 端 ， 因 电 流 的 变 化 率 逐 渐 变 大 故 内 环 的 电 动 势 逐 渐 变 大 ； 故 选 项 C正 确 。答 案 ： C7.(多 选 )如 图 甲 ， 两 水 平 金 属 板 间 距 为 d， 板 间 电 场 强 度 的 变 化 规 律 如 图 乙 所 示 。 t=0时 刻 ，质 量 为 m 的 带 电 微 粒 以 初 速
13、度 v0 沿 中 线 射 入 两 板 间 ， 30 T 时 间 内 微 粒 匀 速 运 动 ， T 时 刻微 粒 恰 好 经 金 属 边 缘 飞 出 。 微 粒 运 动 过 程 中 未 与 金 属 板 接 触 。 重 力 加 速 度 的 大 小 为 g。 关 于微 粒 在 T0 时 间 内 运 动 的 描 述 ， 正 确 的 是 A.末 速 度 大 小 为 02vB.末 速 度 沿 水 平 方 向C.重 力 势 能 减 少 了 mgd21D.克 服 电 场 力 做 功 为 mgd 解 析 ： A、 0 时 间 内 微 粒 匀 速 运 动 ， 则 有 ： qE0=mg， 内 ， 微 粒 做 平
14、抛 运 动 ， 下 降 的位 移 ， T 时 间 内 ， 微 粒 的 加 速 度 a= ， 方 向 竖 直 向 上 ，微 粒 在 竖 直 方 向 上 做 匀 减 速 运 动 ， T 时 刻 竖 直 分 速 度 为 零 ， 所 以 末 速 度 的 方 向 沿 水 平 方 向 ，大 小 为 v0， 故 A错 误 ， B正 确 。C、 微 粒 在 竖 直 方 向 上 向 下 运 动 ， 位 移 大 小 为 ， 则 重 力 势 能 的 减 小 量 为 ， 故 C 正 确 。D、 在 内 和 T时 间 内 竖 直 方 向 上 的 加 速 度 大 小 相 等 ， 方 向 相 反 ， 时 间 相 等 ， 则
15、位 移 的 大 小 相 等 ， 为 ， 整 个 过 程 中 克 服 电 场 力 做 功 为 ， 故 D错 误 。答 案 ： BC 二 、 非 选 择 题 (必 做 部 分 )8.某 同 学 通 过 下 述 实 验 验 证 力 的 平 行 四 边 形 定 则 。 实 验 步 骤 ： 将 弹 簧 秤 固 定 在 贴 有 白 纸 的 竖 直 木 板 上 ， 使 其 轴 线 沿 竖 直 方 向 。 如 图 甲 所 示 ， 将 环 形 橡 皮 筋 一 端 挂 在 弹 簧 秤 的 秤 钩 上 ， 另 一 端 用 圆 珠 笔 尖 竖 直 向 下 拉 ， 直到 弹 簧 秤 示 数 为 某 一 设 定 值 时
16、， 将 橡 皮 筋 两 端 的 位 置 记 为 O1、 O2， 记 录 弹 簧 秤 的 示 数 F， 测量 并 记 录 O1、 O2间 的 距 离 (即 橡 皮 筋 的 长 度 l)。 每 次 将 弹 簧 秤 示 数 改 变 0.50N， 测 出 所 对 应的 l， 部 分 数 据 如 下 表 所 示 ： 找 出 中 F=2.50N时 橡 皮 筋 两 端 的 位 置 ， 重 新 记 为 O、 O， 橡 皮 筋 的 拉 力 记 为 OOF 。 在 秤 钩 上 涂 抹 少 许 润 滑 油 ， 将 橡 皮 筋 搭 在 秤 钩 上 ， 如 图 乙 所 示 。 用 两 圆 珠 笔 尖 成 适 当 角 度
17、同 时 拉 橡 皮 筋 的 两 端 ， 使 秤 钩 的 下 端 达 到 O 点 ， 将 两 笔 尖 的 位 置 标 记 为 A、 B， 橡 皮 筋 OA段 的 拉 力 记 为 FOA， OB段 的 拉 力 记 为 FOB。 完 成 下 列 作 图 和 填 空 ：(1)利 用 表 中 数 据 在 给 出 的 坐 标 纸 上 (见 答 题 卡 )画 出 F l图 线 ， 根 据 图 线 求 得 l0=_cm。(2)测 得 OA=6.00cm， OB=7.60cm， 则 FOA的 大 小 为 _N。(3)根 据 给 出 的 标 度 ， 在 答 题 卡 上 作 出 FOA和 FOB的 合 力 F 的
18、图 示 。(4)通 过 比 较 F 与 _的 大 小 和 方 向 ， 即 可 得 出 实 验 结 论 。 解 析 ： (1)根 据 表 格 中 数 据 利 用 描 点 法 作 出 图 象 如 图 所 示 ；由 图 可 知 ， 图 象 与 横 坐 标 的 交 点 即 为 l0； 由 图 可 知 l0=10.0cm；(2)AB的 总 长 度 为 6.00+7.60cm=13.60cm； 由 图 可 知 ， 此 时 两 端 拉 力 F=1.80N；(3)根 据 给 出 的 标 度 ， 作 出 合 力 如 图 所 示 ； (4)只 要 作 出 的 合 力 与 实 验 得 出 的 合 力 F00大 小
19、和 方 向 在 误 差 允 许 的 范 围 内 相 等 ， 即 可 说 明平 行 四 边 形 定 则 成 立 。答 案 ： (1)10.00； (2)1.80； (3)如 图 ； (4)FOO9.如 图 甲 所 示 的 电 路 图 中 ， 恒 流 源 可 作 为 电 路 提 供 恒 定 电 流 I0， R 为 定 值 电 阻 ， 电 流 表 、 电压 表 均 可 视 为 理 想 电 表 。 某 同 学 利 用 该 电 路 研 究 滑 动 变 阻 器 RL消 耗 的 电 功 率 。 改 变 RL 的 阻值 ， 记 录 多 组 电 流 、 电 压 的 数 值 ， 得 到 如 图 乙 所 示 的 U
20、-I关 系 图 线 。 回 答 下 列 问 题 ：(1)滑 动 触 头 向 下 滑 动 时 ， 电 压 表 示 数 将 (填 “ 增 大 ” 或 “ 减 小 ” )。(2)I0= A。(3)RL消 耗 的 最 大 功 率 W(保 留 一 位 有 效 数 字 )。解 析 ： (1)定 值 电 阻 与 滑 动 变 阻 器 并 联 ， 当 R 向 下 移 动 时 ， 滑 动 变 阻 器 接 入 电 阻 减 小 ， 由 并联 电 路 规 律 可 知 ， 电 流 表 示 数 增 大 ， 流 过 R的 电 压 减 小 ， 故 电 压 表 示 数 减 小 ；(2)当 电 压 表 示 数 为 零 时 ， 说
21、明 RL短 路 ， 此 时 流 过 电 流 表 的 电 流 即 为 I0； 故 I0为 1.0A；(3)由 图 可 知 ， 当 I 0全 部 通 过 R 时 ， I0R=20； 解 得 ： R=4由 并 联 电 路 规 律 可 知 ， 流 过 RL的 电 流 为 ： I= ；则 RL消 耗 的 功 率 为 ： P=I2RL= = ； 则 由 数 学 规 律 可 知 ， 最 大 功 率 为 ： P=5W。答 案 ： (1)减 小 ； (2)1.0(3)510.如 图 甲 所 示 ， 物 块 与 质 量 为 m的 小 球 通 过 不 可 伸 长 的 轻 质 细 绳 跨 过 两 等 高 定 滑 轮
22、连 接 。物 块 置 于 左 侧 滑 轮 正 下 方 的 表 面 水 平 的 压 力 传 感 装 置 上 ， 小 球 与 右 侧 滑 轮 的 距 离 为 l。 开 始时 物 块 和 小 球 均 静 止 ， 将 此 时 传 感 装 置 的 示 数 记 为 初 始 值 。 现 给 小 球 施 加 一 始 终 垂 直 于 l段 细 绳 的 力 ， 将 小 球 缓 慢 拉 起 至 细 绳 与 竖 直 方 向 成 60o角 ， 如 图 乙 所 示 ， 此 时 传 感 装 置 的 示数 为 初 始 值 的 1.25 倍 ； 再 将 小 球 由 静 止 释 放 ， 当 运 动 至 最 低 位 置 时 ， 传
23、 感 装 置 的 示 数 为 初始 值 的 0.6倍 .不 计 滑 轮 的 大 小 和 摩 擦 ， 重 力 加 速 度 的 大 小 为 g。 求 ： (1)物 块 的 质 量 ；(2)从 释 放 到 运 动 至 最 低 位 置 的 过 程 中 ， 小 球 克 服 阻 力 所 做 的 功 。解 析 ： (1)设 开 始 时 细 绳 的 拉 力 大 小 为 T1， 传 感 装 置 的 初 始 值 为 F1， 物 块 质 量 为 M， 由 平 衡条 件 可 得 ：对 小 球 ： T1=mg对 物 块 ， F1+T1=Mg当 细 绳 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 60 时 ， 设 细 绳 的 拉
24、 力 大 小 为 T2， 传 感 装 置 的 示 数 为 F2， 根 据题 意 可 知 ， F 2=1.25F1， 由 平 衡 条 件 可 得 ：对 小 球 ： T1=mgcos60对 物 块 ： F2+T2=Mg联 立 以 上 各 式 ， 代 入 数 据 可 得 ：M=3m；(2)设 物 块 经 过 最 低 位 置 时 速 度 大 小 为 v， 从 释 放 到 运 动 至 最 低 位 置 的 过 程 中 ， 小 球 克 服 阻力 做 功 为 Wf， 由 动 能 定 理 得 ：mgl(1 cos60 ) W f= mv2在 最 低 位 置 时 ， 设 细 绳 的 拉 力 大 小 为 T1， 传
25、 感 装 置 的 示 数 为 F3， 据 题 意 可 知 ，F3=0.6F1， 对 小 球 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 得 ：T3 mg=m对 物 块 由 平 衡 条 件 可 得 ：F3+T3=Mg联 立 以 上 各 式 ， 代 入 数 据 解 得 ：W f=0.1mgl。答 案 ： (1)物 块 的 质 量 为 3m；(2)从 释 放 到 运 动 至 最 低 位 置 的 过 程 中 ， 小 球 克 服 空 气 阻 力 所 做 的 功 为 0.1mgl11.如 图 所 示 ， 直 径 分 别 为 D 和 2D 的 同 心 圆 处 于 同 一 竖 直 面 内 ， O 为 圆 心 ， GH为
26、大 圆 的 水 平直 径 。 两 圆 之 间 的 环 形 区 域 ( 区 )和 小 圆 内 部 ( 区 )均 存 在 垂 直 圆 面 向 里 的 匀 强 磁 场 。 间 距为 d 的 两 平 行 金 属 极 板 间 有 一 匀 强 电 场 ， 上 极 板 开 有 一 小 孔 。 一 质 量 为 m， 电 量 为 +q 的 粒子 由 小 孔 下 方 d/2处 静 止 释 放 ， 加 速 后 粒 子 以 竖 直 向 上 的 速 度 v 射 出 电 场 ， 由 点 紧 靠 大 圆 内侧 射 入 磁 场 。 不 计 粒 子 的 重 力 。 (1)求 极 板 间 电 场 强 度 的 大 小 ；(2)若
27、粒 子 运 动 轨 迹 与 小 圆 相 切 ， 求 区 磁 感 应 强 度 的 大 小 ；(3)若 区 ， 区 磁 感 应 强 度 的 大 小 分 别 为 2mv/qD， 4mv/qD， 粒 子 运 动 一 段 时 间 后 再 次 经 过H点 ， 求 这 段 时 间 粒 子 运 动 的 路 程 。解 析 ： (1)设 极 板 间 电 场 强 度 大 小 为 E， 对 粒 子 在 电 场 中 的 加 速 运 动 ， 由 动 能 定 理 可 得 ：qE = mv2解 得 ： E=(2)设 I 区 内 磁 感 应 强 大 小 为 B， 粒 子 做 圆 周 运 动 的 半 径 为 R， 由 牛 顿 第
28、 二 定 律 得 ：qvB=m如 图 甲 所 示 ， 粒 子 的 运 动 轨 迹 与 小 圆 相 切 有 两 种 情 况 ， 若 粒 子 轨 迹 与 小 圆 外 切 ， 由 几 何 关 系可 得 ： R= ；解 得 ： B= ；若 粒 子 轨 迹 与 小 圆 内 切 ， 由 几 何 关 系 得 ：R= ；解 得 ： B=(3)设 粒 子 在 I 区 和 II 区 做 圆 周 运 动 的 半 径 分 别 为 R 1、 R2， 由 题 意 可 知 ， I 区 和 II 内 的 磁 感应 强 度 大 小 分 别 为 B1= ； B2= ； 由 牛 顿 第 二 定 律 可 得 ：qvB1=m ， qv
29、B2=m代 入 解 得 ： R1= ， R2= ；设 粒 子 在 I区 和 II 区 做 圆 周 运 动 的 周 期 分 别 为 T 1、 T2， 由 运 动 学 公 式 得 ：T1= ， T2=由 题 意 分 析 ， 粒 子 两 次 与 大 圆 相 切 的 时 间 间 隔 的 运 动 轨 迹 如 图 乙 所 示 ， 由 对 称 性 可 知 ， I 区两 段 圆 弧 所 对 圆 心 角 相 同 ， 设 为 1， II 区 内 所 对 圆 心 角 设 为 2， 圆 弧 和 大 圆 的 两 个 切 点 与圆 心 O连 线 间 的 夹 角 为 ， 由 几 何 关 系 可 得 ： 1=120 2=18
30、0 =60粒 子 重 复 上 述 交 替 运 动 到 H 点 ， 设 粒 子 I 区 和 II区 做 圆 周 运 动 的 时 间 分 别 为 t1、 t2， 可 得 ：t1= T1， t2= T2设 粒 子 运 动 的 路 程 为 s， 由 运 动 学 公 式 可 得 s=v(t1+t2)联 立 解 得 ： s=5.5 D答 案 ： (1)极 板 间 电 场 强 度 的 大 小 ；(2)若 粒 子 运 动 轨 迹 与 小 圆 相 切 ， 区 磁 感 应 强 度 的 大 小 或 ；(3)若 区 、 区 磁 感 应 强 度 的 大 小 分 别 为 、 ， 粒 子 运 动 一 段 时 间 后 再 次
31、 经 过 H 点 ，这 段 时 间 粒 子 运 动 的 路 程 5.5 D。 (选 做 部 分 )12.物 理 -物 理 3-3：(1)(多 选 )墨 滴 入 水 ， 扩 而 散 之 ， 徐 徐 混 匀 。 关 于 该 现 象 的 分 析 正 确 的 是 _ _。 (双 选 ， 填正 确 答 案 标 号 )A.混 合 均 匀 主 要 是 由 于 碳 粒 受 重 力 作 用B.混 合 均 匀 的 过 程 中 ， 水 分 子 和 碳 粒 都 做 无 规 则 运 动C.使 用 碳 粒 更 小 的 墨 汁 ， 混 合 均 匀 的 过 程 进 行 得 更 迅 速D.墨 汁 的 扩 散 运 动 是 由 于
32、 碳 粒 和 水 分 子 发 生 化 学 反 应 引 起 的解 析 ： 根 据 分 子 动 理 论 的 知 识 可 知 ， 混 合 均 匀 主 要 是 由 于 水 分 子 做 无 规 则 运 动 ， 使 得 碳 粒 运动 造 成 的 布 朗 运 动 ； 由 于 布 朗 运 动 的 剧 烈 程 度 与 颗 粒 大 小 和 温 度 有 关 ， 所 以 使 用 碳 粒 更 小 的墨 法 ， 布 朗 运 动 会 越 明 显 ， 则 混 合 均 匀 的 过 程 进 行 得 更 迅 速 ， 故 选 BC。答 案 ： BC(2)扣 在 水 平 桌 面 上 的 热 杯 盖 有 时 会 发 生 被 顶 起 的
33、现 象 ； 如 图 ， 截 面 积 为 S 的 热 杯 盖 扣 在 水 平 桌 面 上 ， 开 始 时 内 部 封 闭 气 体 的 温 度 为 300K， 压 强 为 大 气 压 强 P0。 当 封 闭 气 体 温 度 上 升至 303K时 ， 杯 盖 恰 好 被 整 体 顶 起 ， 放 出 少 许 气 体 后 又 落 回 桌 面 ， 其 内 部 压 强 立 即 减 为 P0，温 度 仍 为 303K。 再 经 过 一 段 时 间 ， 内 部 气 体 温 度 恢 复 到 300K。 整 个 过 程 中 封 闭 气 体 均 可 视为 理 想 气 体 。 求 ：(I)当 温 度 上 升 到 303
34、K且 尚 未 放 气 时 ， 封 闭 气 体 的 压 强 ；(II)当 温 度 恢 复 到 300K 时 ， 竖 直 向 上 提 起 杯 盖 所 需 的 最 小 力 。 解 析 ： (I)以 开 始 封 闭 的 气 体 为 研 究 对 象 ， 由 题 意 可 知 ， 初 状 态 温 度 T0=300K， 压 强 为 P0， 末状 态 温 度 T1=303， 压 强 设 为 P1， 由 查 理 定 律 得 ： =代 入 数 据 解 得 ： P1= P0；(II)设 杯 盖 的 质 量 为 m， 刚 好 被 顶 起 时 ， 由 平 衡 条 件 得 ： P1S=P0S+mg放 出 少 许 气 体 后
35、 ， 以 杯 盖 内 的 剩 余 气 体 为 研 究 对 象 ， 由 题 意 可 知 ， 初 状 态 温 度 为 T2=303K，压 强 P 2=P0； 末 状 态 温 度 T3=300K， 压 强 设 为 P3， 由 查 理 定 律 得 ： =设 提 起 杯 盖 所 需 的 最 小 力 为 F， 由 平 衡 条 件 得 ： F+P3S=P0S+mg联 立 以 上 各 式 ， 代 入 数 据 得 ： F= P0S。答 ： (I)当 温 度 上 升 到 303K且 尚 未 放 气 时 ， 封 闭 气 体 的 压 强 为 P0；( )当 温 度 恢 复 到 300K 时 ， 竖 直 向 上 提 起
36、 杯 盖 所 需 的 最 小 力 为 P 0S。13.物 理 -物 理 3-4：(1)(多 选 )如 图 ， 轻 弹 簧 上 端 固 定 ， 下 端 连 接 一 小 物 块 ， 物 块 沿 竖 直 方 向 做 简 谐 运 动 。 以 竖直 向 上 为 正 方 向 ， 物 块 简 谐 运 动 的 表 达 式 为 y=0.1sin(2.5 t)m。 t=0时 刻 ， 一 小 球 从 距 物块 h 高 处 自 由 落 下 ； t=0.6s 时 ， 小 球 恰 好 与 物 块 处 于 同 一 高 度 。 取 重 力 加 速 度 的 大 小 为g=10m/s2.以 下 判 断 正 确 的 是 _(双 选
37、 ， 填 正 确 答 案 标 号 ) A.h=1.7mB.简 谐 运 动 的 周 期 是 0.8sC.0.6s内 物 块 运 动 的 路 程 是 0.2mD.t=0.4s 时 ， 物 块 与 小 球 运 动 方 向 相 反解 析 ： A.由 振 动 方 程 式 可 得 ， t=0.6s 物 体 的 位 移 为 y=0.2sin(2.5 0.6)= 0.1m；则 对 小 球 有 ： h+ = gt2解 得 h=1.7m； 故 A 正 确 ；B.由 公 式 可 知 ， 简 谐 运 动 的 周 期 T= = =0.8s； 故 B正 确 ；C.振 幅 为 0.1m； 故 0.6s内 物 块 运 动 的
38、 路 程 为 3A=0.3m； 故 C 错 误 ；D.t=0.4s= ， 此 时 物 体 在 平 衡 位 置 向 下 振 动 ， 则 此 时 物 块 与 小 球 运 动 方 向 相 同 ， 故 D 错 误 ；答 案 ： AB。 (2)半 径 为 R、 介 质 折 射 率 为 n 的 透 明 圆 柱 体 ， 过 其 轴 线 OO 的 截 面 如 图 所 示 。 位 于 截 面 所在 平 面 内 的 一 细 束 光 线 ， 以 角 i0 由 O 点 入 射 ， 折 射 光 线 由 上 边 界 的 A 点 射 出 。 当 光 线 在 O点 的 入 射 角 减 小 至 某 一 值 时 ， 折 射 光
39、线 在 上 边 界 的 B点 恰 好 发 生 全 反 射 。 求 A、 B 两 点 间 的距 离 。 解 析 ： 当 光 线 在 O 点 的 入 射 角 为 i0时 ， 设 折 射 角 为 r0， 由 折 射 定 律 得 ： =n设 AD 间 的 距 离 为 d1， 由 几 何 关 系 得 ：sinr0=若 光 线 在 B点 恰 好 发 生 全 反 射 ， 则 在 B 点 的 入 射 角 恰 好 等 于 临 界 角 C， 设 BD 间 的 距 离 为 d2。则 有 ：sinC=由 几 何 关 系 得 ： sinC=则 A、 B 两 点 间 的 距 离 为 ： d=d 2 d1；联 立 解 得
40、： d=( )R答 ： A、 B 两 点 间 的 距 离 为 ( )R。 14.(1)(多 选 ) 14C 发 生 放 射 性 衰 变 为 14N ， 半 衰 期 约 为 5700年 。 已 知 植 物 存 活 其 间 ， 其 体 内 14C与 12C 的 比 例 不 变 ； 生 命 活 动 结 束 后 ， 14C 的 比 例 持 续 减 少 。 现 通 过 测 量 得 知 ， 某 古 木 样 品中 14C 的 比 例 正 好 是 现 代 植 物 所 制 样 品 的 二 分 之 一 。 下 列 说 法 正 确 的 是 _。 (双 选 ， 填 正确 答 案 标 号 )A.该 古 木 的 年 代
41、距 今 约 为 5700年 来 源 :学 科 网 ZXXKB. 12C 、 13C 、 14C 具 有 相 同 的 中 子 数C. 14C 衰 变 为 14N 的 过 程 中 放 出 射 线D.增 加 样 品 测 量 环 境 的 压 强 将 加 速 14C 的 衰 变 解 析 ： A.设 原 来 614C的 质 量 为 M0， 衰 变 后 剩 余 质 量 为 M 则 有 ： ， 其 中 n 为 发生 半 衰 期 的 次 数 ， 由 题 意 可 知 剩 余 质 量 为 原 来 的 ， 故 n=1， 所 以 死 亡 时 间 为 ： 5700年 ， 故A正 确 ；B.12C、 13C、 14C 具
42、有 相 同 的 质 子 数 和 不 同 的 中 子 数 。 故 B 错 误 ；C.14C 衰 变 为 14N的 过 程 中 质 量 数 没 有 变 化 而 核 电 荷 数 增 加 1， 所 以 是 其 中 的 一 个 中 子 变 成 了一 个 质 子 和 一 个 电 子 ， 所 以 放 出 射 线 。 故 C 正 确 ；D.放 射 元 素 的 半 衰 期 与 物 理 环 境 以 及 化 学 环 境 无 关 ， 故 D错 误 。答 案 ： AC(2)如 图 ， 三 个 质 量 相 同 的 滑 块 A、 B、 C， 间 隔 相 等 地 静 置 于 同 一 水 平 轨 道 上 。 现 给 滑 块 A
43、向 右 的 初 速 度 v 0， 一 段 时 间 后 A 与 B 发 生 碰 撞 ， 碰 后 AB 分 别 以 018v 、 034v 的 速 度 向 右 运 动 ， B再 与 C 发 生 碰 撞 ， 碰 后 B、 C 粘 在 一 起 向 右 运 动 。 滑 块 A、 B与 轨 道 间 的 动 摩 擦 因 数 为同 一 恒 定 值 。 两 次 碰 撞 时 间 极 短 。 求 B、 C 碰 后 瞬 间 共 同 速 度 的 大 小 。解 析 ： 设 滑 块 是 质 量 都 是 m， A 与 B 碰 撞 前 的 速 度 为 vA， 选 择 A 运 动 的 方 向 为 正 方 向 ， 碰 撞的 过 程
44、 中 满 足 动 量 守 恒 定 律 ， 得 ：mvA=mvA +mvB设 碰 撞 前 A克 服 轨 道 的 阻 力 做 的 功 为 WA， 由 动 能 定 理 得 ：设 B 与 C 碰 撞 前 的 速 度 为 v B， 碰 撞 前 B克 服 轨 道 的 阻 力 做 的 功 为 WB，由 于 质 量 相 同 的 滑 块 A、 B、 C， 间 隔 相 等 地 静 置 于 同 一 水 平 直 轨 道 上 ， 滑 块 A、 B与 轨 道 间的 动 摩 擦 因 数 为 同 一 恒 定 值 ， 所 以 ： WB=WA设 B 与 C 碰 撞 后 的 共 同 速 度 为 v， 由 动 量 守 恒 定 律 得 ：mvB =2mv联 立 以 上 各 表 达 式 ， 代 入 数 据 解 得 ：答 案 ： B、 C碰 后 瞬 间 共 同 速 度 的 大 小 是 。
