1、2016 年 湖 南 省 十 三 校 联 考 高 考 二 模 试 卷 物 理一 、 选 择 题1.在 物 理 学 理 论 建 立 的 过 程 中 ， 有 许 多 伟 大 的 科 学 家 做 出 了 贡 献 。 关 于 科 学 家 和 他 们 的 贡 献 ，下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.伽 利 略 把 斜 面 实 验 的 结 果 合 理 外 推 ， 发 现 了 自 由 落 体 运 动 规 律 和 行 星 运 动 的 规 律B.牛 顿 通 过 实 验 测 出 了 引 力 常 量 并 进 行 了 著 名 的 “ 月 地 检 验 ”C.牛 顿 最 早 指 出 力 不 是 维 持 物 体 运
2、 动 的 原 因 并 提 出 了 惯 性 定 律D.安 培 提 出 了 分 子 电 流 假 说 ， 并 在 磁 场 与 电 流 的 相 互 作 用 方 面 做 出 了 杰 出 的 贡 献解 析 ： A、 伽 利 略 把 斜 面 实 验 的 结 果 合 理 外 推 ， 发 现 了 自 由 落 体 运 动 规 律 ， 但 没 有 发 现 行 星运 动 的 规 律 ， 开 普 勒 发 现 了 行 星 运 动 的 规 律 ， 故 A 错 误 。B、 卡 文 迪 许 通 过 扭 秤 实 验 测 出 了 引 力 常 量 ， 牛 顿 进 行 了 著 名 的 “ 月 地 检 验 ” ， 故 B 错 误 。C、
3、 伽 利 略 最 早 提 出 力 不 是 维 持 物 体 运 动 的 原 因 ， 故 C 错 误 ； D、 安 培 提 出 了 分 子 电 流 假 说 ， 研 究 磁 场 与 电 流 的 相 互 作 用 ， 故 D 正 确 。答 案 ： D2.压 敏 电 阻 的 阻 值 会 随 所 受 压 力 的 增 大 而 减 小 。 一 同 学 利 用 压 敏 电 阻 设 计 了 判 断 升 降 机 运 动状 态 的 装 置 ， 如 图 所 示 ， 将 压 敏 电 阻 平 放 在 升 降 机 内 ， 受 压 面 朝 上 ， 在 上 面 放 一 物 体 m， 升降 机 静 止 时 电 流 表 示 数 为 I
4、0， 某 过 程 中 电 流 表 的 示 数 如 图 所 示 ， 则 在 此 运 动 过 程 中 下 列 说 法正 确 的 是 ( ) A.0 t1物 体 处 于 超 重 状 态B.t1 t2物 体 处 于 失 重 状 态C.若 升 降 机 全 过 程 是 向 下 运 动 的 ， 升 降 机 一 定 是 先 做 加 速 运 动 ， 再 做 减 速 运 动D.若 升 降 机 全 过 程 是 向 上 运 动 的 ， 升 降 机 可 能 是 先 做 加 速 运 动 ， 再 做 减 速 运 动解 析 ： A、 0 t1内 ， 电 路 中 电 流 小 于 电 梯 静 止 时 电 流 表 示 数 I0，
5、说 明 此 时 压 敏 电 阻 的 阻 值 大于 电 梯 静 止 时 的 阻 值 ， 物 体 对 压 敏 电 阻 的 压 力 小 于 电 梯 静 止 时 的 压 力 ， 则 物 体 处 于 失 重 状 态 ，故 A 错 误 ；B、 t1 t2内 ， 与 A 项 相 反 ， 电 路 中 电 流 大 于 电 梯 静 止 时 电 流 表 示 数 I0， 物 体 处 于 超 重 状 态 ，故 B 错 误 。C、 若 升 降 机 全 过 程 是 向 下 运 动 的 ， 加 速 度 方 向 先 向 下 后 向 上 ， 升 降 机 一 定 是 先 做 加 速 运 动 ，再 做 减 速 运 动 ， 故 C 正
6、 确 。D、 若 升 降 机 全 过 程 是 向 上 运 动 的 ， 加 速 度 方 向 先 向 下 后 向 上 ， 升 降 机 一 定 是 先 做 减 速 运 动 ，再 做 加 速 运 动 。 故 D 错 误 。答 案 ： C 3.一 铁 球 通 过 3 段 轻 绳 OA、 OB、 OC 悬 挂 在 天 花 板 上 的 A 点 ， 轻 绳 OC 栓 接 在 轻 质 弹 簧 秤上 ， 第 一 次 ， 保 持 结 点 O 位 置 不 变 ， 某 人 拉 着 轻 质 弹 簧 秤 从 水 平 位 置 缓 慢 转 动 到 竖 直 位 置 ，如 图 甲 所 示 ， 弹 簧 秤 的 示 数 记 为 F1，
7、 第 二 次 ， 保 持 轻 绳 OC 垂 直 于 OA， 缓 慢 移 动 轻 绳 ， 使轻 绳 OA 从 竖 直 位 置 缓 慢 转 动 到 如 图 乙 所 示 位 置 ， 弹 簧 秤 的 示 数 记 为 F2， 则 ( ) A.F1先 增 大 后 减 小 ， F2逐 渐 减 小B.F1先 增 大 后 减 小 ， F2逐 渐 增 大C.F1先 减 小 后 增 大 ， F2逐 渐 减 小D.F1先 减 小 后 增 大 ， F2逐 渐 增 大解 析 ： 在 图 1 中 ， 对 O 点 受 力 分 析 ， 抓 住 两 根 绳 的 合 力 等 于 物 体 的 重 力 ， 其 大 小 和 方 向 都
8、不 变 ，OA 绳 拉 力 方 向 不 变 ， 根 据 平 行 四 边 形 定 则 得 ， 如 图 1， 知 OA 绳 上 拉 力 F1先 减 小 后 增 大 。在 图 2 中 ， 假 设 AO 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 ， 由 平 衡 条 件 得 ： F2=Gtan， 轻 绳 OA 从 竖 直 位置 缓 慢 转 动 到 如 图 乙 所 示 位 置 ， 增 大 ， 则 F2逐 渐 增 大 。答 案 ： D4.如 图 所 示 ， P， Q 是 固 定 在 竖 直 平 面 内 的 一 段 内 壁 光 滑 弯 管 的 两 端 ， P、 Q 间 的 水 平 距 离 为D。 直 径 略 小 于
9、 弯 管 内 径 的 小 球 以 速 度 v0从 P 端 水 平 射 入 弯 管 ， 从 Q 端 射 出 ， 在 穿 过 弯 管的 整 个 过 程 中 小 球 与 弯 管 无 挤 压 。 若 小 球 从 静 止 开 始 由 P 端 滑 入 弯 管 ， 经 时 间 t 恰 好 以 速 度v0从 Q 端 射 出 。 重 力 加 速 度 为 g， 不 计 空 气 阻 力 ， 那 么 ( ) A.v0B.v0=C.t=D.t解 析 ： 以 v0初 速 水 平 入 射 时 ， 因 小 球 与 管 壁 无 挤 压 ， 故 水 平 方 向 应 是 匀 速 运 动 ， 竖 直 方 向是 自 由 落 体 运 动
10、 ， 所 以 此 时 小 球 运 动 时 间 为 ： t0= ， 下 落 高 度 为 ： h= ，小 球 由 静 止 开 始 运 动 时 根 据 动 能 定 理 得 ： mgh= ， 则 = ， 解 得， 故 A、 B 错 误 。以 v0初 速 水 平 入 射 时 ， t0= = ，当 小 球 由 静 止 释 放 时 ， 水 平 方 向 平 均 速 度 一 定 小 于 v0， 所 以 t t0， 故 C 错 误 ， D 正 确 。答 案 ： D5.小 型 登 月 器 连 接 在 航 天 站 上 ， 一 起 绕 月 球 做 圆 周 运 动 ， 其 轨 道 半 径 为 月 球 半 径 的 3 倍
11、， 某时 刻 ， 航 天 站 使 登 月 器 减 速 分 离 ， 登 月 器 沿 如 图 所 示 的 椭 圆 轨 道 登 月 ， 在 月 球 表 面 逗 留 一 段时 间 完 成 科 考 工 作 后 ， 经 快 速 启 动 仍 沿 原 椭 圆 轨 道 返 回 ， 当 第 一 次 回 到 分 离 点 时 恰 与 航 天 站 对 接 ， 登 月 器 快 速 启 动 时 间 可 以 忽 略 不 计 ， 整 个 过 程 中 航 天 站 保 持 原 轨 道 绕 月 运 行 。 已 知 月球 表 面 的 重 力 加 速 度 为 g， 月 球 半 径 为 R， 不 考 虑 月 球 自 转 的 影 响 ， 则
12、 登 月 器 可 以 在 月 球 上停 留 的 最 短 时 间 约 为 ( )A.4.7B.3.6 C.1.7D.1.4解 析 ： 设 登 月 器 和 航 天 飞 机 在 半 径 3R 的 轨 道 上 运 行 时 的 周 期 为 T，因 其 绕 月 球 作 圆 周 运 动 ，所 以 应 用 牛 顿 第 二 定 律 有=m r=3RT=2 =6 ，在 月 球 表 面 的 物 体 所 受 重 力 近 似 等 于 万 有 引 力 ，GM=gR 2所 以 T=6 ， 设 登 月 器 在 小 椭 圆 轨 道 运 行 的 周 期 是 T1， 航 天 飞 机 在 大 圆 轨 道 运 行 的 周 期 是 T2
13、.对 登 月 器 和 航 天 飞 机 依 据 开 普 勒 第 三 定 律 分 别 有 = = 为 使 登 月 器 仍 沿 原 椭 圆 轨 道 回 到 分 离 点 与 航 天 飞 机 实 现 对 接 ， 登 月 器 可 以 在 月 球 表 面 逗 留 的时 间 t 应 满 足t=nT2 T1 (其 中 ， n=1、 2、 3、 )联 立 得 t=6n 4 (其 中 ， n=1、 2、 3、 )当 n=1 时 ， 登 月 器 可 以 在 月 球 上 停 留 的 时 间 最 短 ， 即 t=4.7答 案 ： A6.如 图 所 示 ， 两 块 大 小 、 形 状 完 全 相 同 的 金 属 平 板 平
14、 行 放 置 ， 构 成 一 平 行 板 电 容 器 ， 合 开 关S， 电 源 给 电 容 器 充 电 。 在 两 极 板 间 有 固 定 点 P。 用 E 表 示 两 极 板 间 的 电 场 强 度 ， 表 示 P点 的 电 势 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.保 持 S 接 通 ， 上 极 板 A 不 动 ， 将 下 极 板 B 缓 慢 向 下 移 动 稍 许 到 B， 增 大B.保 持 S 接 通 ， 上 极 板 A 不 动 ， 将 下 极 板 B 缓 慢 向 下 移 动 稍 许 到 B， E 增 大C.若 断 开 S， 下 极 板 B 不 动 ， 将 上 极 板 A
15、缓 慢 向 下 移 动 稍 许 到 A， 则 E 不 变D.若 断 开 S， 下 极 板 B 不 动 ， 将 上 极 板 A 缓 慢 向 下 移 动 稍 许 到 A， 减 小解 析 ： AB、 保 持 S 接 通 ， 则 两 板 间 的 电 势 差 不 变 ， 上 极 板 A 不 动 ， 将 下 极 板 B 缓 慢 向 下 移动 稍 许 到 B， 导 致 d 增 大 ， 由 E= 可 知 ， 两 极 板 间 的 电 场 的 电 场 场 强 减 小 ， 则 P 到 上 极 板的 电 势 差 减 小 ， 因 此 P 点 的 电 势 升 高 ， 故 A 正 确 ， B 错 误 ；C、 断 开 S，
16、下 极 板 B 不 动 ， 将 上 极 板 A 缓 慢 向 下 移 动 稍 许 到 A， 因 两 板 上 所 带 电 量 不 变 ，减 小 距 离 d， 电 容 增 大 ， 由 C= ， 及 E= = ， 则 可 知 E 不 变 ， 故 C 正 确 ；D、 由 上 分 析 可 知 ， 因 电 场 强 度 不 变 ， 当 将 上 极 板 A 缓 慢 向 下 移 动 稍 许 到 A， 而 P 到 B 极板 间 的 电 势 差 不 变 ， 则 其 电 势 不 变 ， 故 D 错 误 。答 案 ： AC 7.如 图 所 示 ， 长 为 L 的 水 平 板 间 有 垂 直 纸 面 向 内 的 匀 强 磁
17、 场 ， 磁 感 应 强 度 为 B， 板 间 距 离 也为 L， 板 不 带 电 ， 现 有 质 量 为 m， 电 量 为 q 的 带 正 电 粒 子 (不 计 重 力 和 粒 子 间 的 相 互 作 用 力 )，从 左 边 极 板 间 中 点 处 垂 直 磁 感 线 以 速 度 v 水 平 射 入 磁 场 ， 欲 使 粒 子 打 在 极 板 上 ， 可 采 用 的 办法 是 ( )A.使 粒 子 的 速 度 v=B.使 粒 子 的 速 度 v= C.使 粒 子 的 速 度 v=D.使 粒 子 的 速 度 v=解 析 ： 由 牛 顿 第 二 定 律 ： qvB=m 得 ： r=若 刚 好 从
18、 a 点 射 出 ， 如 图 ： r= = 则 有 ， v1=若 刚 好 从 b 点 射 出 ： R2=L2+(R )2R= =则 有 v2=要 想 使 粒 子 打 在 极 板 上 ， 则 有 ： v0 ， 故 BC 正 确 ， AD 错 误 。答 案 ： BC8.直 角 三 角 形 金 属 框 abc 放 置 在 竖 直 向 上 的 匀 强 磁 场 中 ， 磁 感 应 强 度 大 小 为 B， 方 向 平 行 于ab 边 向 上 ， 若 金 属 框 绕 ab 边 向 纸 面 外 以 角 速 度 匀 速 转 动 90(从 上 往 下 看 逆 时 针 转 动 )， 如图 甲 所 示 ， c、 a
19、 两 点 的 电 势 差 为 U ca， 通 过 ab 边 的 电 荷 量 为 q， 若 金 属 框 绕 bc 边 向 纸 面 内以 角 速 度 匀 速 转 动 90， 如 图 乙 所 示 ， c、 a 两 点 的 电 势 差 为 Uca， 通 过 ab 边 的 电 荷 量 为 q，已 知 bc、 ab 边 的 长 度 都 为 l， 金 属 框 的 总 电 阻 为 R， 下 列 判 断 正 确 的 是 ( )A.U ca= Bl2B.Uca= Bl2C.q=D.q= 解 析 ： AC、 在 甲 图 中 ， bc 边 和 ac 边 都 切 割 磁 感 线 ， 产 生 的 感 应 电 动 势 相
20、同 ， 均 为E=Bl = Bl2.回 路 的 磁 通 量 不 变 ， 没 有 感 应 电 流 ， c、 a 两 点 的 电 势 差 等 于 感 应 电 动 势 ， 即 有 Uca= Bl2.由 于 没 有 感 应 电 流 ， 所 以 通 过 ab 边 的 电 荷 量 为 q=0， 故 A 正 确 ， C 错 误 。BD、 乙 图 中 线 框 的 ac 边 切 割 磁 感 线 ， 等 效 的 切 割 长 度 等 于 bc 边 长 ， 则 ac 边 产 生 的 感 应 电动 势 E= Bl2， ac 边 相 当 于 电 源 ， 由 于 电 路 中 有 电 流 ， 所 以 Uca E= Bl2.通
21、 过 ab 边 的 电荷 量 为 q= = = 。 故 B 错 误 ， D 正 确 。答 案 ： AD二 、 非 选 择 题 9.如 图 甲 所 示 装 置 可 用 来 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 ， 直 径 为 d 的 摆 球 A 栓 在 长 为 L 的 不 可 伸 长的 轻 绳 一 端 (L d)， 绳 的 另 一 端 固 定 在 O 点 ， O 点 正 下 方 摆 球 重 心 经 过 的 位 置 固 定 光 电 门 B，现 将 摆 球 拉 起 ， 使 绳 偏 离 竖 直 方 向 成 角 时 由 静 止 开 始 释 放 摆 球 ， 当 其 到 达 最 低 位 置 时 ， 光电 门
22、B 记 录 的 遮 光 时 间 为 t， 已 知 重 力 加 速 度 为 g。 (1)新 式 游 标 卡 尺 的 刻 度 线 看 起 来 很 “ 稀 疏 ” ， 使 读 数 显 得 清 晰 明 了 ， 便 于 使 用 者 正 确 读 取数 据 。 通 常 游 标 卡 尺 的 刻 度 有 10 分 度 、 20 分 度 和 50 分 度 三 种 规 格 ； 新 式 游 标 卡 尺 也 有 相应 的 三 种 ， 但 新 式 游 标 上 的 刻 度 却 是 19mm 等 分 成 10 份 ， 39mm 等 分 成 20 份 ， 99mm 等 分成 50 份 。 图 乙 就 是 一 个 “ 39mm
23、等 分 成 20 份 ” 的 新 式 游 标 卡 尺 ， 用 它 测 量 摆 球 A 的 直 径 d，读 数 如 图 所 示 ， d= cm。解 析 ： 游 标 中 ， 39mm 等 分 成 20 份 ， 则 每 一 小 格 的 长 度 为 1.95mm，根 据 d+1.956=42mm， 解 得 d=30.30mm=3.030cm。答 案 ： 3.030(2)写 出 满 足 机 械 能 守 恒 的 表 达 式 (用 题 中 字 母 表 示 )。解 析 ： 摆 球 通 过 最 低 点 的 瞬 时 速 度 v= ， 则 动 能 的 增 加 量 为 ， 重 力 势 能 的 减 小 量 为mgL(1
24、 cos)， 根 据 得 ， 。 答 案 ：10.已 知 G1表 的 内 阻 r1为 300， 满 偏 电 流 I 满 =5mA。 用 它 改 装 成 如 图 所 示 的 一 个 多 量 程 多用 电 表 ， 电 流 、 电 压 和 电 阻 的 测 量 都 各 有 两 个 量 程 (或 分 度 值 )不 同 的 挡 位 。 1、 2 两 个 挡 位 为电 流 表 挡 位 ， 其 中 的 大 量 程 是 小 量 程 的 10 倍 。 (1)关 于 此 多 用 表 ， 下 列 说 法 错 误 的 是A.当 转 换 开 关 S 旋 到 位 置 4 时 ， 是 电 阻 挡B.当 转 换 开 关 S 旋
25、 到 位 置 6 时 ， 是 电 压 挡C.转 换 开 关 S 旋 到 5 的 量 程 比 旋 到 6 的 量 程 大D.A 表 笔 为 红 表 笔 ， B 表 笔 为 黑 表 笔解 析 ： A、 当 转 换 开 关 S 旋 到 位 置 4 时 ， 表 头 与 电 表 中 的 电 源 相 连 接 ， 是 电 阻 档 。 故 A 正 确 。B、 当 转 换 开 关 S 旋 到 位 置 6 时 ， 表 头 与 电 阻 串 联 ， 电 阻 起 分 压 作 用 ， 是 电 压 档 。 故 B 正 确 。C、 当 转 换 开 关 S 旋 到 5 串 联 的 电 阻 小 于 旋 转 到 6 串 联 的 电
26、 阻 ， 可 知 旋 转 到 6， 串 联 的 电 阻大 ， 分 压 作 用 大 ， 电 压 表 量 程 大 。 故 C 错 误 。D、 根 据 电 流 “ 红 进 黑 出 ” 可 知 ， B 表 笔 为 黑 表 笔 ， A 表 笔 为 红 表 笔 。 故 D 正 确 。答 案 ： C(2)图 中 的 电 源 E的 电 动 势 为 9.0V， 当 把 转 换 开 关 S 旋 到 位 置 4， 进 行 欧 姆 调 零 后 ， 在 A， B之 间 接 1500电 阻 时 ， 表 头 G 1刚 好 半 偏 。 已 知 之 前 的 操 作 顺 序 和 步 骤 都 正 确 无 误 。则 R5= ， R6
27、= 。解 析 ： “ 测 量 过 程 操 作 的 顺 序 和 步 骤 都 正 确 无 误 ” ， 意 味 着 之 前 已 经 将 A、 B 短 接 调 零 了 (即让 表 头 满 偏 )， 在 AB 之 间 接 1500电 阻 时 ， 表 头 G 刚 好 半 偏 ， 说 明 ： 当 表 头 半 偏 时 ， 改 装 后 的 欧 姆 表 “ 4” 的 总 内 阻 ： R 内 =1500， 则 转 换 开 关 S 在 “ 2” 时 ， 电 流 表 的 量 程 为依 题 意 ， 转 换 开 关 S 在 1 时 ， 电 流 表 的 量 程 为 I1g=60mA由 表 头 G 的 满 偏 电 流 为 5m
28、A、 内 阻 为 300和 并 联 电 路 电 流 分 配 规 律可 解 得 ： R5=150R6=1350答 案 ： 150 135011.如 图 所 示 为 等 臂 电 流 天 平 ， 可 以 用 来 测 量 匀 强 磁 场 的 磁 感 应 强 度 ， 它 的 右 臂 挂 着 匝 数 为 n的 矩 形 线 圈 ， 线 圈 的 水 平 边 长 为 d， 处 于 匀 强 磁 场 内 ， 磁 感 应 强 度 B 的 方 向 与 线 圈 平 面 垂 直 ，测 量 时 线 圈 中 先 通 有 如 图 所 示 逆 时 针 方 向 电 流 I， 调 节 砝 码 使 天 平 达 到 平 衡 ， 然 后 使
29、 电 流 反向 ， 大 小 不 变 ， 这 时 需 要 在 左 盘 中 增 加 质 量 为 m 的 砝 码 ， 才 能 使 天 平 达 到 新 的 平 衡 。 (1)试 判 断 磁 感 应 强 度 B 的 方 向 。解 析 ： 根 据 题 意 分 析 ， 改 变 电 流 的 方 向 后 要 在 左 盘 中 增 加 砝 码 才 能 使 天 平 平 衡 ， 可 知 改 变 电流 方 向 前 安 培 力 方 向 向 上 ， 改 变 电 流 后 安 培 力 方 向 向 下 ， 所 以 磁 场 方 向 垂 直 纸 面 向 里 。答 案 ： 磁 感 应 强 度 B 的 方 向 垂 直 于 纸 面 向 里(
30、2)请 导 出 用 n、 m、 I、 d 计 算 B 的 表 达 式 。 解 析 ： 根 据 平 衡 条 件 ：有 ： mg=2nBIL，得 ： B= 。答 案 ： 请 导 B 的 表 达 式 为12.为 研 究 物 体 的 运 动 ， 在 光 滑 的 水 平 桌 面 上 建 立 如 图 所 示 的 坐 标 系 xOy， O、 A、 B 是 水 平桌 面 内 的 三 个 点 ， OB 沿 x 轴 正 方 向 ， BOA=60， OB= OA， 第 一 次 将 一 质 量 为 m 的 滑块 以 一 定 的 初 动 能 从 O 点 沿 y 轴 正 方 向 滑 出 ， 并 同 时 施 加 沿 x 轴
31、 正 方 向 的 恒 力 F 1， 滑 块 恰好 通 过 A 点 ， 第 二 次 ， 在 恒 力 F1仍 存 在 的 情 况 下 ， 再 在 滑 块 上 施 加 一 个 恒 力 F2， 让 滑 块 从O 点 以 同 样 的 初 动 能 沿 某 一 方 向 滑 出 ， 恰 好 也 能 通 过 A 点 ， 到 达 A 点 时 动 能 为 初 动 能 的 3倍 ； 第 三 次 ， 在 上 述 两 个 恒 力 F1和 F2的 同 时 作 用 下 ， 仍 从 O 点 以 同 样 初 动 能 沿 另 一 方 向 滑出 ， 恰 好 通 过 B 点 ， 且 到 达 B 点 时 的 动 能 是 初 动 能 的
32、6 倍 ， 求 ：(1)第 一 次 运 动 经 过 A 点 时 的 动 能 与 初 动 能 的 比 值 。 解 析 ： 设 小 球 的 初 速 度 为 v0， 初 动 能 为 Ek0， 从 O 点 运 动 到 A 点 的 时 间 为 t。 令 OA=d， 则OB= d， 只 有 恒 力 F1时 ， 根 据 类 平 抛 运 动 的 规 律 有 ：dsin60=v0tdcos60=又 ax= ， Ek0=联 立 以 上 四 式 解 得 Ek0= F1d设 小 球 到 达 A 点 时 的 动 能 为 E kA， 则EkA=Ek0+F1 = F1d所 以 可 得 =答 案 ： 第 一 次 运 动 经
33、过 A 点 时 的 动 能 与 初 动 能 的 比 值 是 (2)两 个 恒 力 F1、 F2的 大 小 之 比 是 多 少 ？ 并 求 出 F2的 方 向 与 x 轴 正 方 向 所 成 的 夹 角 。解 析 ： 加 了 恒 力 F2后 ， 小 球 从 O 点 分 别 到 A 点 和 B 点 ， 由 功 能 关 系 得 ：W F2=3Ek0 Ek0 = Ek0WF2=6Ek0 Ek0 =Ek0由 恒 力 做 功 的 特 点 ， 可 在 OB 上 找 到 一 点 M， 从 O 到 M 点 F2做 功 与 到 A 点 做 功 相 同 ， M点 与 O 点 的 距 离 为 x， 如 图 ， 则 有
34、=解 得 ： x=d则 据 恒 力 做 功 特 点 ： F 2的 方 向 必 沿 AM 的 中 垂 线 ， 设 F2与 x 轴 正 方 向 的 夹 角 为 ， 由 几 何 关系 可 得 =30所 以 =2答 案 ： 两 个 恒 力 F1、 F2的 大 小 之 比 是 2 ， F2的 方 向 与 x 轴 正 方 向 所 成 的 夹 角 是 3013.关 于 热 现 象 和 热 学 规 律 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.布 朗 运 动 表 明 ， 构 成 悬 浮 微 粒 的 分 子 在 做 无 规 则 运 动B.两 个 分 子 的 间 距 从 极 近 逐 渐 增 大 到 10r 0
35、的 过 程 中 ， 分 子 间 的 引 力 和 斥 力 都 在 减 小C.热 量 可 以 从 低 温 物 体 传 递 到 高 温 物 体D.物 体 的 摄 氏 温 度 变 化 了 1 ， 其 热 力 学 温 度 变 化 了 273KE.两 个 分 子 的 间 距 从 极 近 逐 渐 增 大 到 10r0的 过 程 中 ， 它 们 的 分 子 势 能 先 减 小 后 增 大解 析 ： A、 布 朗 运 动 是 固 体 小 颗 粒 的 运 动 ， 不 是 分 子 的 运 动 ， 故 A 错 误 ；B、 两 个 分 子 的 间 距 从 极 近 逐 渐 增 大 到 10r0的 过 程 中 ， 分 子
36、间 的 引 力 和 斥 力 都 在 减 小 ， B 正确 ；C、 热 量 也 可 以 从 低 温 物 体 传 到 高 温 物 体 ， 但 要 引 起 其 他 方 面 的 变 化 ； 故 C 正 确 ；D、 物 体 的 摄 氏 温 度 变 化 了 1 ， 其 热 力 学 温 度 变 化 了 1K； 故 D 错 误 ；E、 两 个 分 子 的 间 距 从 极 近 逐 渐 增 大 到 10r0的 过 程 中 ， 它 们 的 分 子 势 能 先 减 小 后 增 大 ， E 正确 。答 案 ： BCE14.如 图 所 示 ， 一 水 平 放 置 的 薄 壁 气 缸 ， 由 截 面 积 不 同 的 两 个
37、 圆 筒 连 接 而 成 ， 质 量 均 为 m=1.0kg 的 活 塞 A、 B 用 一 长 度 为 3L=30cm、 质 量 不 计 的 轻 细 杆 连 接 成 整 体 ， 它 们 可 以 在 筒 内 无 摩 擦地 左 右 滑 动 且 不 漏 气 ， 活 塞 A、 B 的 面 积 分 别 为 SA=100cm2和 SB=50cm2， 气 缸 内 A 和 B 之间 封 闭 有 一 定 质 量 的 理 想 气 体 ， A 的 左 边 及 B 的 右 边 都 是 大 气 ， 大 气 压 强 始 终 保 持 为p0=1.0105PA.当 气 缸 内 气 体 的 温 度 为 T1=500K 时 ，
38、活 塞 处 于 图 示 位 置 平 衡 。 问 ： 此 时 气 缸内 理 想 气 体 的 压 强 多 大 ？ 当 气 缸 内 气 体 的 温 度 从 T1=500K 缓 慢 降 至 T2=400K 时 ， 活 塞 A、B 向 哪 边 移 动 ？ 解 析 ： 设 被 封 住 的 理 想 气 体 压 强 为 p， 轻 细 杆 对 A 和 对 B 的 弹 力 为 F， 由 平 衡 条 件 得 ：对 活 塞 A： p0SA=pSA+F， 对 活 塞 B： p0SB=pSB+F， 解 得 ： p=p0=1105Pa；当 气 缸 内 气 体 的 温 度 缓 慢 下 降 时 ， 活 塞 处 于 平 衡 状
39、态 ， 缸 内 气 体 压 强 不 变 ， 气 体 等 压 降 温 ，活 塞 A、 B 一 起 向 右 移 动 ， 活 塞 A 最 多 移 动 至 两 筒 的 连 接 处 。 设 活 塞 A、 B 一 起 向 右 移 动 的距 离 为 x。理 想 气 体 状 态 参 量 ： V1=2LSA+LSBT1=500K， V2=(2L x)SA+(L+x)SBT2=400K， SA=200cm2，SB=100cm2，由 盖 吕 萨 克 定 律 得 ： = ， 代 入 数 据 解 得 ： x=10cm，x 2L=20cm 表 明 活 塞 A 未 碰 两 筒 的 连 接 处 。 故 活 塞 A、 B 一
40、起 向 右 移 动 了 10cm。答 案 ： 此 时 气 缸 内 理 想 气 体 的 压 强 110 5Pa当 气 缸 内 气 体 的 温 度 从 T1=500K 缓 慢 降 至 T2=400K 时 ， 活 塞 A、 B 向 右 移 动 了 10cm15.下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.做 简 谐 运 动 的 物 体 ， 其 振 动 能 量 与 振 动 的 频 率 有 关B.全 息 照 相 的 拍 摄 利 用 了 光 的 干 涉 原 理C.真 空 中 的 光 速 在 不 同 的 惯 性 参 考 系 中 都 是 相 同 的 ， 与 光 源 和 观 察 者 的 运 动 无 关D.在
41、同 一 种 介 质 中 ， 不 同 频 率 的 机 械 波 的 传 播 速 度 不 同E.医 学 上 用 激 光 做 “ 光 刀 ” 来 进 行 手 术 ， 主 要 是 利 用 了 激 光 的 亮 度 高 、 能 量 大 的 特 点解 析 ： A、 简 谐 运 动 的 物 体 ， 其 振 动 能 量 用 振 幅 来 反 映 ， 故 A 错 误 ；B、 全 息 照 相 的 拍 摄 利 用 了 激 光 的 干 涉 ， 可 以 记 录 光 强 、 光 频 、 相 位 ， 有 立 体 感 ， 故 B 正 确 ；C、 根 据 狭 义 相 对 论 ， 真 空 中 的 光 速 在 不 同 的 惯 性 参 考
42、 系 中 都 是 相 同 的 ， 与 光 源 和 观 察 者 的运 动 无 关 ， 故 C 正 确 ；D、 在 同 一 种 介 质 中 ， 不 同 频 率 的 机 械 波 的 传 播 速 度 是 相 同 的 ， 故 D 错 误 ； E、 医 学 上 用 激 光 做 “ 光 刀 ” 来 进 行 手 术 ， 主 要 是 利 用 了 激 光 的 亮 度 高 、 能 量 大 的 特 点 ， 故E 正 确 。答 案 ： BCE16.如 图 所 示 ， 折 射 率 为 的 两 面 平 行 的 玻 璃 砖 ， 下 表 面 涂 有 反 射 物 质 ， 右 端 垂 直 地 放 置 一标 尺 MN。 一 细 光
43、束 以 45角 度 入 射 到 玻 璃 砖 的 上 表 面 ， 会 在 标 尺 上 的 两 个 位 置 出 现 光 点 ，若 两 光 点 之 间 的 距 离 为 a(图 中 未 画 出 )， 则 光 通 过 玻 璃 砖 的 时 间 是 多 少 ？ (设 光 在 真 空 中 的 速度 为 c， 不 考 虑 细 光 束 在 玻 璃 砖 下 表 面 的 第 二 次 反 射 ) 解 析 ： 如 图 由 光 的 折 射 定 律 ： 得 ： r=30所 以 在 玻 璃 砖 内 的 光 线 与 玻 璃 砖 的 上 面 构 成 等 边 三 角 形 ， 其 边 长 等 于 a光 在 玻 璃 中 的 速 度 为
44、：答 案 ： 光 通 过 玻 璃 砖 的 时 间 是17.如 图 所 示 是 氢 原 子 的 能 极 图 ， 大 量 处 于 n=4 激 发 态 的 氢 原 子 向 低 能 级 跃 迁 时 ， 一 共 可 以辐 射 出 6 种 不 同 频 率 的 光 子 ， 其 中 巴 耳 末 系 是 指 氢 原 子 由 高 能 级 向 n=2 能 级 跃 迁 时 释 放 的光 子 ， 则 ( ) A.6 种 光 子 中 有 2 种 属 于 巴 耳 末 系B.6 种 光 子 中 波 长 最 长 的 是 n=4 激 发 态 跃 迁 到 基 态 时 产 生 的C.使 n=4 能 级 的 氢 原 子 电 离 至 少
45、 要 0.85eV 的 能 量D.在 6 种 光 子 中 ， n=4 能 级 跃 迁 到 n=1 能 级 释 放 的 光 子 康 普 顿 效 应 最 明 显E.若 从 n=2 能 级 跃 迁 到 基 态 释 放 的 光 子 能 使 某 金 属 板 发 生 光 电 效 应 ， 则 从 n=3 能 级 跃 迁 到n=2 能 级 释 放 的 光 子 也 一 定 能 使 该 板 发 生 光 电 效 应解 析 ： A、 巴 耳 末 系 是 指 氢 原 子 由 高 能 级 向 n=2 能 级 跃 迁 时 释 放 的 光 子 ， 大 量 处 于 n=4 激 发态 的 氢 原 子 向 低 能 级 跃 迁 时
46、， 可 以 从 n=4 跃 迁 到 n=2， 可 以 从 n=3 跃 迁 到 n=2， 可 知 产 生的 6 种 光 子 中 有 2 种 属 于 巴 尔 末 系 ， 故 A 正 确 。B、 从 n=4 跃 迁 到 基 态 时 ， 辐 射 的 光 子 能 量 最 大 ， 波 长 最 短 ， 故 B 错 误 。C、 n=4 能 级 ， 氢 原 子 具 有 的 能 量 为 0.85eV， 可 知 使 n=4 能 级 的 氢 原 子 电 离 至 少 要 0.85eV的 能 量 ， 故 C 正 确 。D、 在 6 种 光 子 中 ， n=4 跃 迁 到 n=1 能 级 ， 光 子 能 量 最 大 ， 康
47、 普 顿 效 应 最 明 显 ， 故 D 正 确 。E、 从 n=3 跃 迁 到 n=2n 能 级 释 放 的 光 子 能 量 小 于 n=2 能 级 跃 迁 到 基 态 的 光 子 能 量 ， 可 知 从 n=2 能 级 跃 迁 到 基 态 释 放 的 光 子 能 使 某 金 属 板 发 生 光 电 效 应 ， 从 n=3 能 级 跃 迁 到 n=2 能 级 释放 的 光 子 不 一 定 能 使 该 板 发 生 光 电 效 应 ， 故 E 错 误 。 答 案 ： ACD18.如 图 ， 质 量 为 M 的 小 车 静 止 在 光 滑 的 水 平 面 上 ， 小 车 AB 段 是 半 径 为
48、R 的 四 分 之 一 圆 弧光 滑 轨 道 ， BC 段 是 长 为 L 的 水 平 粗 糙 轨 道 ， 两 段 轨 道 相 切 于 B 点 ， 重 力 加 速 度 为 g。 若 不固 定 小 车 ， 一 质 量 为 m 的 滑 块 在 小 车 上 从 A 点 静 止 开 始 沿 轨 道 滑 下 ， 然 后 滑 入 BC 轨 道 ，最 后 从 C 点 滑 出 小 车 ， 已 知 滑 块 质 量 m= ， 在 任 一 时 刻 滑 块 相 对 地 面 速 度 的 水 平 分 量 是 小车 速 度 大 小 的 2 倍 ， 滑 块 与 轨 道 BC 间 的 动 摩 擦 因 数 为 ， 求 ： 滑 块
49、 运 动 过 程 中 ， 小 车 的 最大 速 度 vm； 滑 块 从 A 点 下 滑 到 滑 出 小 车 的 过 程 中 ， 小 车 的 位 移 大 小 s。 解 析 ： 滑 块 与 小 车 运 动 的 过 程 中 水 平 方 向 的 动 量 守 恒 ， 以 滑 块 运 动 的 方 向 为 正 方 向 ， 则 ：mv1+Mv2=0所 以 ：负 号 表 示 二 者 的 速 度 方 向 相 反 ， 在 任 一 时 刻 滑 块 相 对 地 面 速 度 的 水 平 分 量 是 小 车 速 度 大 小 的2 倍 ， 设 小 车 的 最 大 速 度 是 vm， 由 机 械 能 守 恒 可 知 ， 当 小 球 在 最 低 点 时 ， 小 球 与 环 的 速 度 最大 ， 得 ：解 得 ：由 于 在 任 一 时 刻 滑 块 相 对 地 面 速 度 的 水 平 分 量 是 小 车 速 度 大 小 的 2 倍 ， 所 以 滑 块 从 A 到 C运 动 过 程 中 ， 滑 块 的 平 均 速 度 是 小 车 的 平 均 速 度 的 2 倍 ， 即 ： 由 于 它 们 运 动 的 时 间 相 等 ， 根 据 ： 可 得 ： s 滑 块 =2s 车又 ： s 滑 块 +s 车 =R+L所 以 ： 小 车 的 位 移 大 小 ： s= (R+L)答 案 ： 滑 块 运 动 过 程 中 ， 小
