1、2017年 河 北 省 张 家 口 市 五 个 一 联 盟 高 考 二 模 试 卷 物 理二 、 多 项 选 择 题 (本 题 共 8小 题 ， 每 小 题 6 分 ， 共 48 分 。 在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中 ， 第 14题 只 有 一 项 符 合 题 目 要 求 ， 第 5 8 题 有 多 项 符 合 题 目 要 求 。 全 部 选 对 的 得 6 分 ， 选 对 但不 全 的 得 3分 ， 选 错 或 不 答 的 得 0分 )1.(6分 )一 带 负 电 的 粒 子 只 在 电 场 力 作 用 下 沿 x轴 正 向 运 动 ， 其 电 势 能 Ep随 位 移 x
2、变 化 的 关系 如 图 所 示 ， 其 中 0 x 2段 是 关 于 直 线 x=x1对 称 的 曲 线 ， x2 x3段 是 直 线 ， 则 下 列 说 法 正 确的 是 ( ) A.x1处 电 场 强 度 最 小 ， 但 不 为 零B.粒 子 在 0 x2段 做 匀 变 速 运 动 ， x2 x3段 做 匀 速 直 线 运 动C.在 0、 x1、 x2、 x3处 电 势 0、 1， 2， 3， 的 关 系 为 3 2= 0 1D.x2 x3段 的 电 场 强 度 大 小 方 向 均 不 变解 析 ： A、 根 据 电 势 能 与 电 势 的 关 系 ： Ep=q ， 场 强 与 电 势
3、的 关 系 ： E= ， 得 ： E= ，由 数 学 知 识 可 知 Ep x 图 像 切 线 的 斜 率 等 于 ， x1处 切 线 斜 率 为 零 ， 则 知 x1处 电 场 强 度为 零 ， 故 A错 误 。BD、 由 图 看 出 在 0 x 1段 图 像 切 线 的 斜 率 不 断 减 小 ， 由 上 式 知 场 强 减 小 ， 粒 子 所 受 的 电 场 力减 小 ， 加 速 度 减 小 ， 做 非 匀 变 速 运 动 。 x1 x2段 图 像 切 线 的 斜 率 不 断 增 大 ， 场 强 增 大 ， 粒 子所 受 的 电 场 力 增 大 ， 做 非 匀 变 速 运 动 。 x2
4、x3段 斜 率 不 变 ， 场 强 不 变 ， 即 电 场 强 度 大 小 和 方向 均 不 变 ， 是 匀 强 电 场 ， 粒 子 所 受 的 电 场 力 不 变 ， 做 匀 变 速 直 线 运 动 ， 故 B错 误 ， D正 确 。C、 根 据 电 势 能 与 电 势 的 关 系 ： Ep=q ， 粒 子 带 负 电 ， q 0， 则 知 ： 电 势 能 越 大 ， 粒 子 所 在处 的 电 势 越 低 ， 所 以 有 ： 1 2= 0 3.故 C错 误 。答 案 ： D2.(6分 )如 图 ， 固 定 斜 面 ， CD段 光 滑 ， DE 段 粗 糙 ， A、 B 两 物 体 叠 放 在
5、 一 起 从 C 点 由 静 止 下滑 ， 下 滑 过 程 中 A、 B 保 持 相 对 静 止 ， 则 ( ) A.在 CD段 时 ， A受 三 个 力 作 用 B.在 DE段 时 ， A可 能 受 三 个 力 作 用C.在 DE段 时 ， A受 摩 擦 力 方 向 一 定 沿 斜 面 向 上D.整 个 下 滑 过 程 中 ， A、 B均 处 于 失 重 状 态解 析 ： A、 在 CD段 ， 整 体 的 加 速 度 为 ： a= =gsin ， 隔 离 对 A 分 析 ， 有 ：mAgsin +fA=mAa， 解 得 ： fA=0， 可 知 A 受 重 力 和 支 持 力 两 个 力 作
6、用 。 故 A 错 误 。B、 设 DE 段 物 块 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 ， 在 DE 段 ，整 体 的 加 速 度 为 ： a= =gsin gcos ，隔 离 对 A 分 析 ， 有 ： m Agsin +fA=mAa， 解 得 ： fA= mAgcos ， 方 向 沿 斜 面 向 上 。若 匀 速 运 动 ， A受 到 静 摩 擦 力 也 是 沿 斜 面 向 上 ， 所 以 A 一 定 受 三 个 力 。 故 B错 误 ， C 正 确 。D、 整 体 下 滑 的 过 程 中 ， CD段 加 速 度 沿 斜 面 向 下 ， A、 B 均 处 于 失 重 状 态 。在
7、 DE 段 ， 可 能 做 匀 速 直 线 运 动 ， 不 处 于 失 重 状 态 。 故 D 错 误 。答 案 ： C3.(6分 )研 究 表 明 ， 地 球 自 转 在 逐 渐 变 慢 ， 3 亿 年 前 地 球 自 转 的 周 期 约 为 22小 时 。 假 设 这 种趋 势 会 持 续 下 去 ， 地 球 的 其 它 条 件 都 不 变 ， 则 未 来 与 现 在 相 比 ( )A.地 球 的 第 一 宇 宙 速 度 变 小B.地 球 赤 道 处 的 重 力 加 速 度 变 小C.地 球 同 步 卫 星 距 地 面 的 高 度 变 小D.地 球 同 步 卫 星 的 线 速 度 变 小解
8、 析 ： A、 地 球 的 第 一 宇 宙 速 度 ， 就 是 近 地 卫 星 的 运 行 速 度 ，根 据 引 力 提 供 向 心 力 ： = ， 得 v= ， 故 地 球 的 第 一 宇 宙 速 度 不 变 。 故 A 错 误 。 B、 赤 道 上 的 物 体 受 到 的 重 力 等 于 万 有 引 力 减 去 向 心 力 ， ， 因 为 T 变 大 ， 向心 力 变 小 ， 故 重 力 变 大 ， 即 地 球 赤 道 处 的 重 力 加 速 度 变 大 ， 故 B 错 误 。C、 地 球 同 步 卫 星 由 万 有 引 力 提 供 圆 周 运 动 向 心 力 ， 据 ， 得 ， 由此 可
9、 知 ， 地 球 自 转 在 逐 渐 变 慢 ， 即 同 步 卫 星 的 周 期 T 增 大 ， 轨 道 半 径 r 增 大 ， 距 地 面 的 高 度变 大 ， 故 C错 误 。D、 万 有 引 力 提 供 圆 周 运 动 向 心 力 ， 得 ， 由 此 可 知 ， 轨 道 半 径 r 变 大 ，卫 星 的 线 速 度 变 小 ， 故 D正 确 。答 案 ： D4.(6分 )如 图 ， 一 小 球 从 一 半 圆 轨 道 左 端 A点 正 上 方 某 处 开 始 做 平 抛 运 动 (小 球 可 视 为 质 点 )， 飞 行 过 程 中 恰 好 与 半 圆 轨 道 相 切 于 B 点 。 O
10、 为 半 圆 轨 道 圆 心 ， 半 圆 轨 道 半 径 为 R， OB与 水 平方 向 夹 角 为 60 ， 重 力 加 速 度 为 g， 则 小 球 抛 出 时 的 初 速 度 为 ( )A. B.C.D.解 析 ： 小 球 做 平 抛 运 动 ， 在 飞 行 过 程 中 恰 好 与 半 圆 轨 道 相 切 于 B 点 ， 则 知 速 度 与 水 平 方 向 的夹 角 为 30 ， 则 有 ： v y=v0tan30又 vy=gt， 则 得 ：v0tan30 =gt， t= 水 平 方 向 上 小 球 做 匀 速 直 线 运 动 ， 则 有 ：R+Rcos60 =v0t 联 立 解 得 ：
11、 v0= 。答 案 ： C5.(6分 )下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.光 子 像 其 他 粒 子 一 样 ， 不 但 具 有 能 量 ， 也 具 有 动 量B.原 子 核 结 合 能 越 大 ， 原 子 核 越 稳 定C.核 泄 漏 事 故 污 染 物 Cs137 能 够 产 生 对 人 体 有 害 的 辐 射 ， 其 核 反 应 方 程 式 为 Cs Ba+x 可 以 判 断 x 为 电 子D.一 个 氢 原 子 处 在 n=4的 能 级 ， 当 它 跃 迁 到 较 低 能 级 时 ， 最 多 可 发 出 3种 频 率 的 光 子解 析 ： A、 光 子 像 其 他 粒 子
12、一 样 ， 不 但 具 有 能 量 ， 也 具 有 动 量 ， 故 A 正 确 ；B、 原 子 核 比 结 合 能 越 大 ， 原 子 核 越 稳 定 ， 故 B 错 误 ；C、 根 据 电 荷 数 守 恒 、 质 量 数 守 恒 知 ， x的 电 荷 数 为 1， 质 量 数 为 0， 可 知 x 为 电 子 。 故 C正 确 ；D、 一 个 氢 原 子 处 在 n=4的 能 级 ， 由 较 高 能 级 跃 迁 到 较 低 能 级 时 ， 最 多 可 以 发 出 4 3， 3 2，和 2 1 三 种 种 频 率 的 光 。 故 D 正 确 。答 案 ： ACD6.(6分 )如 图 所 示 ，
13、 理 想 变 压 器 的 原 线 圈 连 接 一 只 理 想 交 流 电 流 表 ， 副 线 圈 匝 数 可 以 通 过 滑动 触 头 Q 来 调 节 ， 在 副 线 圈 两 端 连 接 了 定 值 电 阻 R 0和 滑 动 变 阻 器 R， P 为 滑 动 变 阻 器 的 滑 动触 头 。 在 原 线 圈 上 加 一 电 压 为 U 的 正 弦 交 流 电 ， 则 ( )A.保 持 Q 的 位 置 不 动 ， 将 P 向 上 滑 动 时 ， 电 流 表 读 数 变 大B.保 持 Q 的 位 置 不 动 ， 将 P 向 上 滑 动 时 ， 电 流 表 读 数 变 小C.保 持 P 的 位 置
14、不 动 ， 将 Q 向 上 滑 动 时 ， 电 流 表 读 数 变 大D.保 持 P 的 位 置 不 动 ， 将 Q 向 上 滑 动 时 ， 电 流 表 读 数 变 小解 析 ： AB、 在 原 、 副 线 圈 匝 数 比 一 定 的 情 况 下 ， 变 压 器 的 输 出 电 压 由 输 入 电 压 决 定 。 因 此 ，当 Q 位 置 不 变 时 ， 输 出 电 压 不 变 ， 此 时 P 向 上 滑 动 ， 负 载 电 阻 值 增 大 ， 则 输 出 电 流 减 小 ， 电流 表 的 读 数 I 变 小 ， 故 A错 误 ， B正 确 ； CD、 P位 置 不 变 ， 将 Q 向 上 滑
15、 动 ， 则 输 出 电 压 变 大 ， 输 出 电 流 变 大 ， 则 电 流 表 的 读 数 变 大 ，故 C 正 确 ， D 错 误 。答 案 ： BC 7.(6分 )放 在 粗 糙 水 平 地 面 上 的 物 体 受 到 水 平 拉 力 的 作 用 ， 在 0 6s 内 其 速 度 与 时 间 的 图 像和 该 拉 力 的 功 率 与 时 间 的 图 像 分 别 如 图 所 示 。 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.0 6s内 物 体 的 位 移 大 小 为 30mB.2 6s内 拉 力 做 的 功 为 40JC.合 外 力 在 0 6s 内 做 的 功 与 0 2s 内 做
16、 的 功 相 等D.滑 动 摩 擦 力 的 大 小 为 5N解 析 ： A、 0 6s内 物 体 的 位 移 大 小 x= 6m=30m。 故 A正 确 。B、 在 0 2s内 ， 物 体 的 加 速 度 a= =3m/s2， 由 图 ， 当 P=30W时 ， v=6m/s， 得 到 牵 引 力 F= =5N。在 0 2s 内 物 体 的 位 移 为 x 1=6m，则 拉 力 做 功 为 W1=Fx1=5 6J=30J.2 6s内 拉 力 做 的 功 W2=Pt=10 4J=40J。 所 以 0 6s内 拉 力做 的 功 为 W=W1+W2=70J.故 B 正 确 。C、 在 2 6s内 ，
17、物 体 做 匀 速 运 动 ， 合 力 做 零 ， 则 合 外 力 在 0 6s 内 做 的 功 与 0 2s 内 做 的功 相 等 。 故 C 正 确 。D、 在 2 6s内 ， v=6m/s， P=10W， 物 体 做 匀 速 运 动 ， 摩 擦 力 f=F， 得 到 f=F= = N= N。故 D 错 误 。答 案 ： ABC8.(6分 )如 图 所 示 ， 两 块 平 行 金 属 板 ， 两 板 间 电 压 可 从 零 开 始 逐 渐 升 高 到 最 大 值 ， 开 始 静 止的 带 电 粒 子 带 电 荷 量 为 +q， 质 量 为 m (不 计 重 力 )， 从 点 P经 电 场
18、加 速 后 ， 从 小 孔 Q 进 入 右侧 的 匀 强 磁 场 区 域 ， 磁 感 应 强 度 大 小 为 B， 方 向 垂 直 于 纸 面 向 外 ， CD为 磁 场 边 界 ， 它 与 极 板的 夹 角 为 =30 ， 小 孔 Q 到 板 的 下 端 C 的 距 离 为 L， 当 两 板 间 电 压 取 最 大 值 时 ， 粒 子 恰 好 垂 直 CD边 射 出 ， 则 ( )A.两 板 间 电 压 的 最 大 值 U m=B.两 板 间 电 压 的 最 大 值 Um= C.能 够 从 CD边 射 出 的 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 最 长 时 间 tm=D.能 够 从 CD边
19、射 出 的 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 最 长 时 间 tm=解 析 ： M、 N两 板 间 电 压 取 最 大 值 时 ， 粒 子 恰 好 垂 直 打 在 CD板 上 ， 所 以 圆 心 在 C 点 ， CH=CQ=L，故 半 径 R1=L 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 可 得 ： qvB=m 根 据 动 能 定 理 可 得 ： qUm= 联 立 可 得 ： Um=故 A 错 误 ， B 正 确 ，分 析 可 知 ， T= 联 立 可 得 T= 能 够 从 CD 边 射 出 的 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 最 长 时 间 最 长 的 粒 子 ， 其 轨 迹 与 CD边
20、相 切 与 K 点最 长 时 间 t m= T 联 立 式 得 tm=故 D 错 误 ， C 正 确 。答 案 ： BC三 。 非 选 择 题 (共 174分 ， 包 括 必 考 题 和 选 考 题 两 部 分 。 第 22题 第 32题 为 必 考 题 ， 每 个试 题 考 生 都 必 须 作 答 。 第 33 题 第 40题 为 选 考 题 ， 考 生 根 据 要 求 作 答 。 )(一 )必 考 题9.(6分 )如 图 (甲 )所 示 ， 一 位 同 学 利 用 光 电 计 时 器 等 器 材 做 “ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 ” 的 实验 。 有 一 直 径 为 d、 质 量
21、 为 m 的 金 属 小 球 由 A处 从 静 止 释 放 ， 下 落 过 程 中 能 通 过 A 处 正 下 方 、固 定 于 B 处 的 光 电 门 ， 测 得 A、 B 间 的 距 离 为 H(H d)， 光 电 计 时 器 记 录 下 小 球 通 过 光 电门 的 时 间 为 t， 当 地 的 重 力 加 速 度 为 g。 则 ： 如 图 (乙 )所 示 ， 用 游 标 卡 尺 测 得 小 球 的 直 径 d= mm。小 球 经 过 光 电 门 B 时 的 速 度 表 达 式 为 。多 次 改 变 高 度 H， 重 复 上 述 实 验 ， 作 出 随 H的 变 化 图 像 如 图 (丙
22、 )所 示 ， 当 图 中 已 知 量 t0、H0和 重 力 加 速 度 g 及 小 球 的 直 径 d满 足 以 下 表 达 式 ： 时 ， 可 判 断 小 球 下 落 过 程中 机 械 能 守 恒 。解 析 ： 游 标 卡 尺 的 主 尺 读 数 为 7mm， 游 标 读 数 为 0.05 5mm=0.25mm， 则 小 球 的 直 径 d=7.25mm。根 据 极 短 时 间 内 的 平 均 速 度 等 于 瞬 时 速 度 知 ， 小 球 在 B 处 的 瞬 时 速 度 ；小 球 下 落 过 程 中 重 力 势 能 的 减 小 量 为 mgH 0， 动 能 的 增 加 量 ， 若 机 械
23、能 守 恒 ， 有 ： ， 即 。答 案 ： 7.25； ； 。10.(9分 )在 测 定 一 节 干 电 池 的 电 动 势 和 内 电 阻 的 实 验 中 ， 备 有 下 列 器 材 ：A.待 测 的 干 电 池 (电 动 势 约 为 1.5V， 内 电 阻 小 于 1.0 )B.电 流 表 A 1(量 程 0 3mA， 内 阻 Rg1=10 )C.电 流 表 A2(量 程 0 0.6A， 内 阻 Rg2=0.1 )D.滑 动 变 阻 器 R1(0 20 ， 10A)E.滑 动 变 阻 器 R2(0 200 ， 1A)F.定 值 电 阻 R0(990 )G.开 关 和 导 线 若 干 (1
24、)某 同 学 设 计 了 如 图 甲 所 示 的 (a)、 (b)两 个 实 验 电 路 ， 其 中 合 理 的 是 图 ； 在 该 电路 中 ， 为 了 操 作 方 便 且 能 准 确 地 进 行 测 量 ， 滑 动 变 阻 器 应 选 (填 写 器 材 名 称 前的 字 母 序 号 )， 这 是 因 为 若 选 另 一 个 变 阻器 ， 。解 析 ： 上 述 器 材 中 虽 然 没 有 电 压 表 ， 但 给 出 了 两 个 电 流 表 ， 将 电 流 表 G 串 联 一 个 电 阻 ， 可 以改 装 成 较 大 量 程 的 电 压 表 。 (a)、 (b)两 个 参 考 实 验 电 路
25、， 其 中 合 理 的 是 b，因 为 电 源 的 内 阻 较 小 ， 所 以 应 该 采 用 较 小 最 大 值 的 滑 动 变 阻 器 ， 有 利 于 数 据 的 测 量 和 误 差 的减 小 。 滑 动 变 阻 器 应 选 D； 若 选 择 大 电 阻 ， 则 在 变 阻 器 滑 片 调 节 的 大 部 分 范 围 内 ， 电 流 表 A2读 数 太 小 ， 电 流 表 A1读 数 变 化 不 明 显答 案 ： b， D； 在 变 阻 器 滑 片 调 节 的 大 部 分 范 围 内 ， 电 流 表 A2读 数 太 小 ， 电 流 表 A1读 数 变 化不 明 显 。(2)图 乙 为 该
26、同 学 根 据 (1)中 选 出 的 合 理 的 实 验 电 路 ， 利 用 测 出 的 数 据 绘 出 的 I 1 I2图 线 (I1为 电 流 表 A1的 示 数 ， I2为 电 流 表 A2的 示 数 )， 为 了 简 化 计 算 ， 该 同 学 认 为 I1远 远 小 于 I2， 则由 图 线 可 得 电 动 势 E= V， 内 阻 r= 。 (结 果 保 留 2 位 有 效数 字 )解 析 ： 根 据 欧 姆 定 律 和 串 联 的 知 识 得电 源 两 端 电 压 U=I1(990+10)=1000I1，根 据 图 像 与 纵 轴 的 交 点 得 电 动 势 E=1.47mA 10
27、00 =1.47V=1.5V；由 图 可 知 当 电 流 为 0.45A时 ， 电 压 为 1.1V， 则 由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 可 知 ：r= =0.8 。答 案 ： 1.5， 0.8。11.(12分 )如 图 所 示 ， MN、 PQ两 平 行 光 滑 水 平 导 轨 分 别 与 半 径 r=0.5m 的 相 同 竖 直 半 圆 导 轨在 N、 Q端 平 滑 连 接 ， M、 P 端 连 接 定 值 电 阻 R， 质 量 M=2kg 的 cd 绝 缘 杆 垂 直 静 止 在 水 平 导 轨 上 ， 在 其 右 侧 至 N、 Q 端 的 区 域 内 充 满 竖 直 向 上 的
28、匀 强 磁 场 。 现 有 质 量 m=1kg 的 ab 金 属 杆 以初 速 度 v0=12m/s水 平 向 右 与 cd绝 缘 杆 发 生 正 碰 后 ， 进 入 磁 场 并 最 终 未 滑 出 ， cd绝 缘 杆 则 恰好 能 通 过 半 圆 导 轨 最 高 点 ， 不 计 其 它 电 阻 和 摩 擦 ， ab金 属 杆 始 终 与 导 轨 垂 直 且 接 触 良 好 ，取 g=10m/s2， 求 ：(1)cd绝 缘 杆 通 过 半 圆 导 轨 最 高 点 时 的 速 度 大 小 v；解 析 ： cd 绝 缘 杆 通 过 半 圆 导 轨 最 高 点 时 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 有
29、 ： Mg=M 解 得 ： v= = m/s。答 案 ： cd 绝 缘 杆 通 过 半 圆 导 轨 最 高 点 时 的 速 度 大 小 v是 m/s。(2)电 阻 R 产 生 的 焦 耳 热 Q。解 析 ： 碰 撞 后 cd绝 缘 杆 滑 至 最 高 点 的 过 程 中 ， 由 动 能 定 理 有 ： Mg2r=解 得 碰 撞 后 cd 绝 缘 杆 的 速 度 ： v 2=5m/s两 杆 碰 撞 过 程 ， 动 量 守 恒 ， 取 向 右 为 正 方 向 ， 则 有 ： mv0=mv1+Mv2解 得 碰 撞 后 ab 金 属 杆 的 速 度 ： v1=2m/sab金 属 杆 进 入 磁 场 后
30、 ， 由 能 量 守 恒 定 律 有 ： =Q解 得 ： Q=2J。答 案 ： 电 阻 R 产 生 的 焦 耳 热 Q是 2J。 12.(20分 )轻 质 弹 簧 原 长 为 2l， 将 弹 簧 竖 直 放 置 在 地 面 上 ， 在 其 顶 端 将 一 质 量 为 5m 的 物 体由 静 止 释 放 ， 当 弹 簧 被 压 缩 到 最 短 时 ， 弹 簧 长 度 为 l。 现 将 该 弹 簧 水 平 放 置 ， 一 端 固 定 在 A点 ， 另 一 端 与 物 块 P接 触 但 不 连 接 。 AB是 长 度 为 5l的 水 平 轨 道 ， B 端 与 半 径 为 l 的 光 滑 半圆 轨
31、道 BCD相 切 ， 半 圆 的 直 径 BD竖 直 ， 如 图 所 示 。 物 块 P 与 AB间 的 动 摩 擦 因 数 =0.5。 用外 力 推 动 物 块 P， 将 弹 簧 压 缩 至 长 度 l， 然 后 释 放 ， P 开 始 沿 轨 道 运 动 ， 重 力 加 速 度 大 小 为 g。(1)若 P 的 质 量 为 m， 求 P到 达 B 点 时 速 度 的 大 小 ， 以 及 它 离 开 圆 轨 道 后 落 回 到 AB 上 的 位 置与 B 点 间 的 距 离 ；解 析 ： 将 弹 簧 竖 直 放 置 在 地 面 上 ， 物 体 下 落 压 缩 弹 簧 时 ， 由 系 统 的
32、机 械 能 守 恒 得 Ep=5mgl如 图 ， 根 据 能 量 守 恒 定 律 得Ep= mg4l+联 立 解 得 vB=物 体 P从 B到 D的 过 程 ， 由 机 械 能 守 恒 定 律 得mg2l+ =解 得 v D= 所 以 物 体 P能 到 达 D点 ， 且 物 体 P离 开 D 点 后 做 平 抛 运 动 ， 则 有2l=x=vDt解 得 x=2 l即 落 地 点 与 B 点 间 的 距 离 为 2 l。答 案 ： P 到 达 B 点 时 速 度 的 大 小 是 ， 它 离 开 圆 轨 道 后 落 回 到 AB 上 的 位 置 与 B 点 间 的 距离 是 2 l。(2)若 P
33、能 滑 上 圆 轨 道 ， 且 仍 能 沿 圆 轨 道 滑 下 ， 求 P 的 质 量 的 取 值 范 围 。解 析 ： P 刚 好 过 B 点 ， 有 ： E p= m1g4l， 解 得 m1= mP最 多 到 C而 不 脱 轨 ， 则 有 Ep= m2g4l+m2gl， 解 得 m2= m所 以 满 足 条 件 的 P 的 质 量 的 取 值 范 围 为 ： m mP m。答 案 ： P 的 质 量 的 取 值 范 围 为 ： m mP m。【 物 理 -选 修 3-3】 (15 分 )13.(5分 )一 定 量 的 理 想 气 体 从 状 态 a 开 始 ， 经 历 三 个 过 程 ab
34、、 bc、 ca回 到 原 状 态 ， 其 p T图 像 如 图 所 示 ， 下 列 判 断 正 确 的 是 ( ) A.过 程 bc 中 气 体 既 不 吸 热 也 不 放 热B.过 程 ab 中 气 体 一 定 吸 热C.过 程 ca 中 外 界 对 气 体 所 做 的 功 等 于 气 体 所 放 的 热D.a、 b和 c三 个 状 态 中 ， 状 态 a 分 子 的 平 均 动 能 最 小E.b和 c 两 个 状 态 中 ， 容 器 壁 单 位 面 积 单 位 时 间 内 受 到 气 体 分 子 撞 击 的 次 数 不 同解 析 ： A、 由 图 示 图 像 可 知 ， bc过 程 气
35、体 发 生 等 温 变 化 ， 气 体 内 能 不 变 ， 压 强 减 小 ， 由 玻 意耳 定 律 可 知 ， 体 积 增 大 ， 气 体 对 外 做 功 ， 由 热 力 学 第 一 定 律 U=Q+W 可 知 ， 气 体 吸 热 ， 故 A错 误 ；B、 由 图 示 可 知 ， ab过 程 ， 气 体 压 强 与 热 力 学 温 度 成 正 比 ， 则 气 体 发 生 等 容 变 化 ， 气 体 体 积不 变 ， 外 界 对 气 体 不 做 功 ， 气 体 温 度 升 高 ， 内 能 增 大 ， 由 热 力 学 第 一 定 律 可 知 ， 气 体 吸 收 热量 ， 故 B 正 确 ；C、
36、由 图 像 可 知 ， ca 过 程 气 体 压 强 不 变 ， 温 度 降 低 ， 由 盖 吕 萨 克 定 律 可 知 ， 其 体 积 减 小 ， 外界 对 气 体 做 功 ， W 0， 气 体 温 度 降 低 ， 内 能 减 少 ， U 0， 由 热 力 学 第 一 定 律 可 知 ， 气 体 要放 出 热 量 ， 过 程 ca 中 外 界 对 气 体 所 做 的 功 小 于 气 体 所 放 热 量 ， 故 C 错 误 ； D、 由 图 像 可 知 ， a、 b 和 c 三 个 状 态 中 a 状 态 温 度 最 低 ， 分 子 平 均 动 能 最 小 ， 故 D 正 确 ；E、 由 图
37、像 可 知 ， bc过 程 气 体 发 生 等 温 变 化 ， 气 体 内 能 不 变 ， 压 强 减 小 ， 由 玻 意 耳 定 律 可 知 ，体 积 增 大 ， b、 c 状 态 气 体 的 分 子 数 密 度 不 同 ， b 和 c 两 个 状 态 中 ， 容 器 壁 单 位 面 积 单 位 时 间内 受 到 气 体 分 子 撞 击 的 次 数 不 同 ， 故 E正 确 。答 案 ： BDE14.(10分 )如 图 所 示 ， 固 定 的 绝 热 气 缸 内 有 一 质 量 为 m 的 “ T” 型 绝 热 活 塞 (体 积 可 忽 略 )，距 气 缸 底 部 h 0处 连 接 一 U
38、形 管 (管 内 气 体 的 体 积 忽 略 不 计 )。 初 始 时 ， 封 闭 气 体 温 度 为 T0，活 塞 距 离 气 缸 底 部 为 1.5h0， 两 边 水 银 柱 存 在 高 度 差 。 已 知 水 银 的 密 度 为 ， 大 气 压 强 为 p0，气 缸 横 截 面 积 为 S， 活 塞 竖 直 部 分 长 为 1.2h0， 重 力 加 速 度 为 gg.试 问 ： 初 始 时 ， 水 银 柱 两 液面 高 度 差 多 大 ？ 缓 慢 降 低 气 缸 内 封 闭 气 体 的 温 度 ， 当 U 形 管 两 水 银 面 相 平 时 封 闭 气 体 的 温 度是 多 少 ？ 解
39、析 ： 被 封 闭 气 体 压 强 ： p=p0+ =p0+ gh，初 始 时 ， 液 面 高 度 差 为 ： h= ；降 低 温 度 直 至 液 面 相 平 的 过 程 中 ， 气 体 先 等 压 变 化 ， 后 等 容 变 化 。初 状 态 ： p1=p0+ ， V1=1.5h0 s， T1=T02分末 状 态 ： p2=p0， V2=1.2h0 s， T2=？ 根 据 理 想 气 体 状 态 方 程 得 ： = ，解 得 ： T2= ；答 案 ： 初 始 时 ， 水 银 柱 两 液 面 高 度 差 是 ；缓 慢 降 低 气 缸 内 封 闭 气 体 的 温 度 ， 当 U 形 管 两 水
40、银 面 相 平 时 封 闭 气 体 的 温 度 是 。物 理 -选 修 3-4(15分 )15.下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.军 队 士 兵 过 桥 时 使 用 便 步 ， 是 为 了 防 止 桥 发 生 共 振 现 象 B.机 械 波 和 电 磁 波 在 介 质 中 的 传 播 速 度 仅 由 介 质 决 定C.拍 摄 玻 璃 橱 窗 内 的 物 品 时 ， 往 往 在 镜 头 前 加 装 一 个 偏 振 片 以 减 弱 玻 璃 反 射 光 的 影 响D.假 设 火 车 以 接 近 光 速 通 过 站 台 时 ， 站 台 上 旅 客 观 察 到 车 上 乘 客 在 变 矮E.
41、赫 兹 第 一 次 用 实 验 证 实 了 电 磁 波 的 存 在解 析 ： A、 军 队 士 兵 过 桥 时 使 用 便 步 ， 防 止 行 走 的 频 率 与 桥 的 频 率 相 同 ， 桥 发 生 共 振 现 象 ，故 A 正 确 。B、 机 械 波 在 介 质 中 的 传 播 速 度 由 介 质 决 定 ， 与 波 的 频 率 无 关 ， 电 磁 波 在 介 质 中 的 传 播 速 度与 介 质 和 波 的 频 率 均 有 关 ， 故 B 错 误 。C、 加 偏 振 片 的 作 用 是 减 弱 反 射 光 的 强 度 ， 从 而 增 大 透 射 光 的 强 度 ； 故 C 正 确 ；D
42、、 根 据 尺 缩 效 应 ， 沿 物 体 运 动 的 方 向 上 的 长 度 将 变 短 ， 火 车 以 接 近 光 束 通 过 站 台 时 ， 车 上乘 客 观 察 到 站 在 站 台 上 旅 客 变 瘦 ， 而 不 是 变 矮 ； 故 D错 误 ；E、 麦 克 斯 韦 预 言 了 电 磁 波 的 存 在 ， 而 赫 兹 第 一 次 用 实 验 证 实 了 电 磁 波 的 存 在 ， 故 E 正 确 。答 案 ： ACE 16.如 图 ， 有 一 玻 璃 圆 柱 体 ， 横 截 面 半 径 为 R=10cm， 长 为 L=100cm。 一 点 光 源 在 玻 璃 圆 柱 体中 心 轴 线
43、上 的 A点 ， 与 玻 璃 圆 柱 体 左 端 面 距 离 d=4cm， 点 光 源 向 各 个 方 向 发 射 单 色 光 ， 其 中射 向 玻 璃 圆 柱 体 从 左 端 面 中 央 半 径 为 r=8cm圆 面 内 射 入 的 光 线 恰 好 不 会 从 柱 体 侧 面 射 出 。 光速 为 c=3 108m/s； 求 ： (1)玻 璃 对 该 单 色 光 的 折 射 率 ；解 析 ： 由 题 意 可 知 ， 光 线 AB从 圆 柱 体 左 端 面 射 入 ， 其 折 射 光 BD 射 到 柱 面 D 点 恰 好 发 生 全 反射 。 设 光 线 在 B点 的 入 射 角 为 I。则
44、sini= =由 折 射 定 律 得 ：n=sinC=根 据 几 何 知 识 得 ： sin =cosC=得 ： n=答 案 ： 玻 璃 对 该 单 色 光 的 折 射 率 是 。 (2)该 单 色 光 通 过 玻 璃 圆 柱 体 的 最 长 时 间 。解 析 ： 折 射 光 BD在 玻 璃 柱 体 内 传 播 路 程 最 长 ， 因 而 传 播 时 间 最 长 。 最 长 的 路 程 为 ：S= =nL光 在 玻 璃 中 传 播 的 速 度 为 ： v=则 该 单 色 光 通 过 玻 璃 圆 柱 体 的 最 长 时 间 为 ： t= = =6 10 9s。答 案 ： 该 单 色 光 通 过 玻 璃 圆 柱 体 的 最 长 时 间 是 6 10 9s。
