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    2018年全国高考一模试卷(新课标Ⅰ卷)物理及答案解析.docx

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    2018年全国高考一模试卷(新课标Ⅰ卷)物理及答案解析.docx

    1、2018年 全 国 高 考 一 模 试 卷 ( 新 课 标 卷 ) 物 理一 、 选 择 题 : 本 题 共 8 小 题 , 每 小 题 6分 。 在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中 , 第 14 18 题 只 有一 项 符 合 题 目 要 求 , 第 19 21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 , 有 选 错 或 不 答 的 得 0分 。1.( 6分 ) 2018 年 中 国 散 裂 中 子 源 ( CSNS) 将 迎 来 验 收 , 目 前 已 建 设 的 3 台 谱 仪 也 将 启 动 首批 实

    2、验 。 有 关 中 子 的 研 究 , 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.Th核 发 生 一 次 衰 变 , 新 核 与 原 来 的 原 子 核 相 比 , 中 子 数 减 少 了 4B.一 个 氘 核 和 一 个 氚 核 经 过 核 反 应 后 生 成 氦 核 和 中 子 是 裂 变 反 应C.卢 瑟 福 通 过 分 析 粒 子 散 射 实 验 结 果 , 发 现 了 质 子 和 中 子D.中 子 和 其 他 微 观 粒 子 , 都 具 有 波 粒 二 象 性解 析 : A、 衰 变 的 本 质 是 发 生 衰 变 的 核 中 减 小 2 个 质 子 和 2 个 中 子 形 成 氦

    3、核 , 所 以 一 次 衰 变 , 新 核 与 原 来 的 核 相 比 , 中 子 数 减 小 了 2, 故 A错 误 ; B、 裂 变 是 较 重 的 原 子 核 分 裂 成 较 轻 的 原 子 核 的 反 应 , 而 该 反 应 是 较 轻 的 原 子 核 的 聚 变 反 应 ,故 B 错 误 ;C、 卢 瑟 福 通 过 分 析 粒 子 散 射 实 验 结 果 , 提 出 了 原 子 的 核 式 结 构 模 型 , 查 德 威 克 通 过 粒子 轰 击 铍 核 获 得 碳 核 的 实 验 发 现 了 中 子 , 故 C 错 误 ;D、 所 有 粒 子 都 具 有 波 粒 二 象 性 , 故

    4、 D 正 确 。答 案 : D2.( 6分 ) 如 图 所 示 , 在 距 地 面 高 为 h=0.4m处 , 有 一 小 球 A 以 初 速 度 v 0水 平 抛 出 如 图 甲 所示 , 与 此 同 时 , 在 A的 右 方 等 高 处 有 一 物 块 B 以 大 小 相 同 的 初 速 度 v0沿 倾 角 为 45 的 光 滑斜 面 滑 下 如 图 乙 所 示 , 若 A、 B同 时 到 达 地 面 , A、 B 均 可 看 作 质 点 , 空 气 阻 力 不 计 , 重 力 加速 度 g取 10m/s2, 则 v0的 大 小 是 ( )A.1 m/sB. 2 m/sC.2 m/s D.

    5、2 2 m/s解 析 : A 做 平 抛 运 动 , 由 h= 21gt2得 : t= g2hB在 斜 面 下 滑 的 加 速 度 为 : a= min 45mgs =gsin45 = 22 g。根 据 2 h=v 0t+ 21 at2解 得 : v0= gh21 = 14.01021 m/s。 故 A 正 确 , BCD 错 误 。答 案 : A3.( 6分 ) 2017年 12月 8 日 消 息 , 科 学 家 发 现 土 卫 六 上 有 大 量 的 碳 氢 化 合 物 , 比 地 球 上 的石 油 和 天 然 气 多 几 百 倍 。 土 卫 六 和 土 卫 五 绕 土 星 的 运 动 可

    6、 近 似 看 作 匀 速 圆 周 运 动 , 土 卫 六 质 量 、 直 径 、 距 土 星 中 心 的 距 离 都 比 土 卫 五 的 这 三 个 量 大 , 两 卫 星 相 比 , 土 卫 六 绕 土 星 运 动 的( )A.周 期 较 大B.线 速 度 较 大C.角 速 度 较 大D.向 心 加 速 度 较 大解 析 : A、 土 星 的 卫 星 做 匀 速 圆 周 运 动 , 万 有 引 力 提 供 向 心 力 , 根 据 牛 顿 第 二 定 律 , 有 :G 2rMm =m= r4 22T ,解 得 : T=2 , Gmr3土 卫 六 距 土 星 中 心 的 距 离 比 土 卫 五

    7、距 土 星 中 心 的 距 离 大 , 故 土 卫 六 绕 土 星 运 动 周 期 大 , 故 A正 确 ; B、 根 据 G 2rMm =m rv2 , 解 得 : v= rGm ,土 卫 六 距 土 星 中 心 的 距 离 比 土 卫 五 距 土 星 中 心 的 距 离 大 , 故 土 卫 六 绕 土 星 运 动 线 速 度 小 , 故B错 误 ;C、 根 据 G 2rMm =m 2r, 解 得 : = 3rGm ,土 卫 六 距 土 星 中 心 的 距 离 比 土 卫 五 距 土 星 中 心 的 距 离 大 , 故 土 卫 六 绕 土 星 运 动 角 速 度 小 , 故C错 误 ;D、

    8、根 据 G 2rMm =ma, 解 得 : a= 2rGm ,土 卫 六 距 土 星 中 心 的 距 离 比 土 卫 五 距 土 星 中 心 的 距 离 大 , 故 土 卫 六 绕 土 星 运 动 向 心 加 速 度 小 ,故 D 错 误 。答 案 : A 4.( 6分 ) 理 想 变 压 器 原 线 圈 接 如 图 甲 所 示 的 正 弦 交 变 电 压 , 变 压 器 原 线 圈 匝 数 n1=270匝 ,P是 副 线 圈 上 的 滑 动 触 头 , 当 P 处 于 图 乙 所 示 位 置 时 , 副 线 圈 连 入 电 路 的 匝 数 n2=135匝 , 电容 器 C恰 好 不 被 击

    9、穿 , 灯 泡 L恰 能 正 常 发 光 , R是 滑 动 变 阻 器 。 以 下 判 断 正 确 的 是 ( )A.若 向 下 移 动 P, 电 容 器 的 电 荷 量 增 加B.若 保 持 P不 动 , 向 下 移 动 R的 滑 片 , 灯 泡 变 暗C.若 保 持 R的 滑 片 不 动 , 向 下 移 动 P, 灯 泡 变 亮D.电 容 器 的 击 穿 电 压 为 11 2 V 解 析 : A、 原 线 圈 输 入 电 压 的 有 效 值 VUU 222m1 当 P 位 移 题 图 乙 所 示 位 置 , 副 线 圈 电 压 的 有 效 值 为 VUnU 11n 1122 , 电 容 器

    10、 C恰 好 不 被击 穿 , 若 向 下 移 动 P, 电 容 器 C两 端 的 电 压 减 小 , 有 Q=CU可 知 , 电 容 器 所 带 的 电 荷 量 减 小 ,故 A 错 误 ; B、 若 保 持 P 不 动 , 向 下 移 动 R 的 滑 片 , R 接 入 电 路 的 电 阻 减 小 , 流 过 灯 泡 的 电 流 增 大 , 灯泡 变 亮 , 故 B 错 误 ;C、 若 保 持 R 的 滑 片 不 动 , 向 下 移 动 P, 则 副 线 圈 的 电 压 变 小 , 灯 泡 变 暗 , 故 C 错 误 ;D、 电 容 器 击 穿 电 压 的 最 大 值 VUU 112 1 V

    11、, 故 D 正 确 。答 案 : D5.( 6分 ) 如 图 所 示 , 在 矩 形 abdc 区 域 中 有 竖 直 向 下 的 匀 强 电 场 , 场 强 大 小 为 E, 某 种 正 粒子 ( 不 计 粒 子 的 重 力 ) 从 O 点 以 初 速 度 v 0水 平 射 入 后 偏 转 角 为 。 现 电 场 换 为 方 向 垂 直 纸面 向 外 的 匀 强 磁 场 ( 图 中 未 画 出 ) , 仍 使 该 粒 子 穿 过 该 区 域 , 并 使 偏 转 角 也 为 角 , 若 匀 强磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 为 B, 粒 子 穿 过 电 场 和 磁 场 的 时 间 之

    12、比 为 21tt , 则 ( )A.B= 0sinvE , sintt21 B.B= 0sinvE , sintt21 C.B= 0cosvE , sintt21 D.B= 0cosvE , sintt21 解 析 : 粒 子 在 电 场 中 运 动 , 只 受 电 场 力 作 用 , 做 类 平 抛 运 动 , 加 速 度 mqa E , 故 有 : 01 abt v ,2001 abqattan mvEv ;粒 子 在 匀 强 磁 场 中 运 动 , 洛 伦 兹 力 做 向 心 力 , 故 有 : RmvB 20vq , 所 以 , RmvB q 0 ; 根 据 几 何 关 系 可 知 :

    13、 粒 子 转 过 的 中 心 角 为 , 圆 周 运 动 半 径 sinabR , 所 以 ,00200 abq cosabqqab costanqabsin vEvmvmvB = 0cosvE ;所 以 , 粒 子 运 动 周 期 sinv ab2vR2 00 T , 故 粒 子 在 磁 场 中 的 运 动 时 间 sinv ab2t 02 T , 所 以 , sintt21 , 故 C 正 确 , ABD错 误 。答 案 : C6.( 6分 ) 如 图 所 示 , 固 定 的 粗 糙 斜 面 的 倾 角 =37 , 长 度 L=4m, 可 视 为 质 点 的 滑 块 从 斜面 的 顶 端

    14、由 静 止 开 始 下 滑 , 滑 到 斜 面 底 端 时 速 度 大 小 v=4m/s, 滑 块 的 质 量 m=200g, 空 气 阻 力 可 忽 略 不 计 , 取 重 力 加 速 度 g=10m/s2, sin 37 =0.6, cos 37 =0.8, 则 ( )A.滑 块 沿 斜 面 下 滑 的 加 速 度 大 小 为 2 m/s 2B.滑 块 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 0.6C.整 个 下 滑 过 程 的 时 间 为 1.5 sD.在 整 个 下 滑 过 程 中 重 力 对 滑 块 的 冲 量 大 小 为 4Ns解 析 : A、 根 据 运 动 学 公 式 可

    15、知 a= Lv22 =2 m/s2, 故 A 正 确 ;B、 对 滑 块 根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 mgsin f=ma, 而 f= mgcos , 解 得 =0.5, 故 B 错 误 ;C、 根 据 L= 2at21 可 得 t= a2L =2s, 故 C 错 误 ;D、 在 整 个 下 滑 过 程 中 重 力 对 滑 块 的 冲 量 大 小 I=mgt=4Ns, 故 D正 确 。答 案 : AD7.( 6分 ) 如 图 所 示 , 重 力 均 不 计 、 带 电 荷 量 均 为 +q 的 两 点 电 荷 固 定 不 动 且 连 线 竖 直 , 检 验 电 荷 ( 带 电 荷

    16、量 为 Q) 可 在 两 点 电 荷 连 线 的 中 垂 面 内 绕 中 心 点 O 做 半 径 为 r、 线 速 度 为 v、角 速 度 为 的 匀 速 圆 周 运 动 , 则 ( )A.检 验 电 荷 一 定 带 正 电B.圆 轨 道 上 各 点 的 电 势 处 处 相 等C.检 验 电 荷 做 圆 周 运 动 的 r 越 小 , v 一 定 越 大D.检 验 电 荷 做 圆 周 运 动 的 r 越 小 , 一 定 越 大解 析 : A、 检 验 电 荷 绕 O 点 做 匀 速 圆 周 运 动 , 由 合 外 力 提 供 向 心 力 可 知 , 检 验 电 荷 一 定 带 负 电 , 故

    17、A 错 误 ;B、 根 据 同 种 电 荷 电 场 线 和 等 势 面 分 布 特 点 , 可 知 , 圆 轨 道 上 各 点 的 电 势 处 处 相 等 , 故 B 正确 ;C、 设 两 个 点 电 荷 的 距 离 为 2L, 检 验 电 荷 的 轨 道 半 径 为 r, 检 验 电 荷 绕 O 点 在 中 垂 面 内 做 匀速 圆 周 运 动 , 库 仑 力 的 合 力 提 供 其 做 圆 周 运 动 的 向 心 力 ,则 有 : rmkQ2 22222 Lr rLr q , 解 得 : = 2222m kQ2 LrLr q )( , 所 以 r 越 小 , 一 定 越 大 , 根 据 v

    18、=r , 当 r变 小 时 , 变 大 , 所 以 不 能 确 定 v 的 变 化 情 况 , 故 C 错 误 , D正 确 。答 案 : BD8.( 6 分 ) 如 图 所 示 , 在 竖 直 平 面 内 有 一 光 滑 水 平 直 轨 道 与 半 径 为 R 的 光 滑 半 圆 形 轨 道 在 半圆 的 一 个 端 点 B相 切 , 可 视 为 质 点 的 小 球 从 A点 通 过 B点 进 入 半 径 为 R 的 半 圆 , 恰 好 能 通 过半 圆 的 最 高 点 M, 从 M 点 飞 出 后 落 在 水 平 面 上 , 不 计 空 气 阻 力 , 则 ( ) A.小 球 到 达 M

    19、点 时 的 速 度 大 小 为 0B.小 球 在 A点 时 的 速 度 为 gR5C.小 球 落 地 点 离 B 点 的 水 平 距 离 为 2RD.小 球 落 地 时 的 动 能 为 2m5 gR解 析 : A、 小 球 恰 好 能 通 过 半 圆 的 最 高 点 M, 由 重 力 提 供 向 心 力 , 则 有 mg=m Rv2 , 得 vM= gR ,故 A 错 误 。B、 A 到 M, 由 动 能 定 理 得 2mgR= 2v21 Mm 2v21 Am , 解 得 v A= gR5 。 故 B正 确 。C、 小 球 离 开 M 点 后 做 平 抛 运 动 , 则 有 x=vMt, 2R

    20、= 2gt21 , 得 x=2R, 故 C 正 确 。D、 M 到 落 地 , 由 动 能 定 理 得 2mgR=Ek 2v21 Mm , 解 得 小 球 落 地 时 的 动 能 Ek= 2m5 gR 。 故 D正 确 。答 案 : BCD二 、 非 选 择 题 : 本 卷 包 括 必 考 题 和 选 考 题 两 部 分 。9.( 5 分 ) 如 图 所 示 , 某 同 学 在 实 验 室 做 “ 测 动 摩 擦 因 数 ” 的 实 验 , 细 线 连 接 钢 球 和 滑 块 跨在 木 板 上 端 的 定 滑 轮 上 处 于 静 止 状 态 , 烧 断 细 线 钢 球 落 地 和 滑 块 撞

    21、击 挡 板 的 时 间 相 同 。 (1)写 出 滑 块 下 滑 的 加 速 度 a 与 图 中 x、 H、 重 力 加 速 度 g的 关 系 式 ( 用 字 母 表示 ) ; 用 刻 度 尺 测 量 出 H=2.5m, x=0.50m, 计 算 出 滑 块 下 滑 的 加 速 度 的 值为 。解 析 : 根 据 运 动 学 规 律 , 则 有 :H= 2gt21x=, 2at21联 立 两 式 , 解 得 : a= gHx , 代 入 数 据 , 解 得 : a=2m/s2。答 案 : a= gHx , 2m/s2。(2)以 滑 块 为 研 究 对 象 , 利 用 牛 顿 第 二 定 律 ,

    22、 用 H、 h、 x 这 三 个 物 理 量 表 示 出 动 摩 擦 因 数 的数 学 表 达 式 , 表 达 式 是 ( 用 字 母 表 示 ) 。解 析 : 设 木 板 与 水 平 桌 面 间 的 夹 角 为 , 滑 块 下 滑 时 , 对 其 进 行 受 力 分 析 , 并 根 据 牛 顿 第 二定 律 , 则 有 :mgsin mgcos =ma,且 sin = xh ,及 cos = x 22 hx , 可 解 得 : = 22 2h hxH xH 。答 案 : = 22 2h hxH xH 。(3)再 用 刻 度 尺 测 量 出 h=0.30m, 代 入 相 关 数 据 , 可 得

    23、 出 滑 块 与 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数 = 。 ( g 取 10m/s2)解 析 : 将 H=2.5m, x=0.50m, h=0.30m代 入 = 22 2h hxH xH 解 得 : =0.5。答 案 : 0.5。10.( 10分 ) 某 同 学 要 测 定 某 金 属 丝 的 电 阻 率 。 (1)先 用 多 用 电 表 粗 测 其 电 阻 , 选 择 开 关 打 到 “ 1” 挡 , 指 针 偏 转 如 图 甲 所 示 , 则 所 测 阻 值为 。解 析 : 由 图 甲 所 示 多 用 电 表 可 知 , 所 测 电 阻 阻 值 为 : 6 1 =6 。答 案 : 6。(

    24、2)为 了 精 确 地 测 定 该 金 属 丝 的 电 阻 , 实 验 室 提 供 了 以 下 器 材 :A.电 压 表 0 3V 15V, 内 阻 约 为 10k , 50kB.电 流 表 0 0.6A 3A, 内 阻 约 为 0.5 , 0.1C.滑 动 变 阻 器 0 5 D.滑 动 变 阻 器 0 50E.两 节 干 电 池F.开 关 及 导 线 若 干本 实 验 要 借 助 图 象 法 测 定 金 属 丝 的 电 阻 , 电 压 表 的 量 程 应 该 选 V, 电 流 表 的 量 程 应该 选 A; 滑 动 变 阻 器 应 该 选 ( 填 序 号 ) 。 请 在 如 图 乙 所 示

    25、 的 实 线 框 内 画 出实 验 电 路 图 。解 析 : 电 源 为 两 节 干 电 池 , 电 动 势 为 3V, 电 压 表 应 选 择 3V量 程 , 电 压 表 内 阻 约 为 10k ,金 属 丝 电 阻 约 为 6 , 电 路 最 大 电 流 约 为 : I= RU =0.5A,电 流 表 应 选 择 0.6A 量 程 , 内 阻 约 为 0.5 , 电 压 表 内 阻 远 大 于 待 测 电 阻 阻 值 , 电 流 表 应 采用 外 接 法 , 为 方 便 实 验 操 作 , 滑 动 变 阻 器 应 选 择 C,滑 动 变 阻 器 最 大 阻 值 为 5 , 为 测 多 组

    26、实 验 数 据 , 滑 动 变 阻 器 应 采 用 分 压 式 接 法 , 电 路 图 如图 所 示 , 答 案 : 3, 0.6, C, 电 路 图 如 图 所 示 。(3)调 节 滑 动 变 阻 器 , 测 量 多 组 电 压 、 电 流 的 值 , 作 出 U I图 象 , 由 图 象 求 得 金 属 丝 的 电 阻R, 若 测 得 金 属 丝 的 长 为 L, 金 属 丝 的 直 径 d。则 金 属 丝 的 电 阻 率 = ( 用 字 母 表 示 ) 。解 析 : 根 据 电 阻 定 律 可 得 : R= SL 圆 柱 体 导 体 材 料 的 横 截 面 积 : S= ( 2d ) 2

    27、联 立 可 得 金 属 电 阻 率 : = LRd4 2 。答 案 : LRd4 2 。11.( 12分 ) 如 图 所 示 , 在 光 滑 的 水 平 地 面 上 有 一 平 板 小 车 质 量 为 M=2kg, 体 积 相 等 的 滑 块 甲 和 乙 质 量 均 为 m=1kg, 三 者 处 于 静 止 状 态 。 某 时 刻 起 滑 块 甲 以 初 速 度 v1=2m/s 向 左 运 动 ,同 时 滑 块 乙 以 v2=4m/s 向 右 运 动 。 最 终 甲 、 乙 两 滑 块 均 恰 好 停 在 小 车 的 两 端 。 小 车 长 L=9.5m,两 滑 块 与 小 车 间 的 动 摩

    28、 擦 因 数 相 同 , ( g取 10m/s2, 滑 块 甲 和 乙 可 视 为 质 点 ) 求 :(1)两 滑 块 与 小 车 间 的 动 摩 擦 因 数 ;解 析 : 两 滑 块 与 小 车 组 成 的 系 统 动 量 守 恒 , 以 向 右 为 正 方 向 , 由 动 量 守 恒 定 律 得 :mv 2 mv1=( M+m+m) v,由 能 量 守 恒 定 律 得 :21 mv12+ 21 mv22= 21 ( M+m+) v2+ mgL, 解 得 : =0.1, v=0.5m/s。答 案 : 两 滑 块 与 小 车 间 的 动 摩 擦 因 数 为 0.1。(2)两 滑 块 运 动 前

    29、 滑 块 乙 离 右 端 的 距 离 。解 析 : 滑 块 甲 离 左 端 距 离 为 x1, 刚 运 动 到 左 端 历 时 t1, 在 滑 块 甲 运 动 至 左 端 前 , 小 车 静 止 。由 牛 顿 第 二 定 律 得 : mg=ma1,速 度 : v1=a1t1,位 移 : x 1= 21 a1t12,解 得 : t1=2s, x1=2m,滑 块 乙 离 右 端 的 距 离 : x2=L x1=7.5m。答 案 : 两 滑 块 运 动 前 滑 块 乙 离 右 端 的 距 离 为 7.5m。12.( 20分 ) 如 图 所 示 , 两 平 行 光 滑 不 计 电 阻 的 金 属 导

    30、轨 竖 直 放 置 , 导 轨 上 端 接 一 阻 值 为 R的 定 值 电 阻 , 两 导 轨 之 间 的 距 离 为 d。 矩 形 区 域 abdc内 存 在 磁 感 应 强 度 大 小 为 B、 方 向 垂 直纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场 , ab、 cd之 间 的 距 离 为 L。 在 cd下 方 有 一 导 体 棒 MN, 导 体 棒 MN与 导轨 垂 直 , 与 cd之 间 的 距 离 为 H, 导 体 棒 的 质 量 为 m, 电 阻 为 r。 给 导 体 棒 一 竖 直 向 上 的 恒 力 ,导 体 棒 在 恒 力 F作 用 下 由 静 止 开 始 竖 直 向 上 运 动

    31、 , 进 入 磁 场 区 域 后 做 减 速 运 动 。 若 导 体 棒 到达 ab 处 的 速 度 为 v 0, 重 力 加 速 度 大 小 为 g。 求 :(1)导 体 棒 到 达 cd 处 时 速 度 的 大 小 ; 解 析 : 根 据 动 能 定 理 得 ( F mg) H= 2v21 m解 得 导 体 棒 到 达 cd 处 时 速 度 的 大 小 v= m )g-(2 HmF 。答 案 : 导 体 棒 到 达 cd处 时 速 度 的 大 小 是 m )g-(2 HmF 。(2)导 体 棒 刚 进 入 磁 场 时 加 速 度 的 大 小 ;解 析 : 导 体 棒 刚 进 入 磁 场 时

    32、 产 生 的 感 应 电 动 势 E=Bdv感 应 电 流 I= rRE所 受 的 安 培 力 F 安 =BId根 据 牛 顿 第 二 定 律 得 mg+F 安 F=ma联 立 解 得 导 体 棒 刚 进 入 磁 场 时 加 速 度 的 大 小 a=g+ m )g-(2)( d22 HmFrRmB mF 。 答 案 : 导 体 棒 刚 进 入 磁 场 时 加 速 度 的 大 小 是 g+ m )g-(2)( d22 HmFrRmB mF 。(3)导 体 棒 通 过 磁 场 区 域 的 过 程 中 , 通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 和 电 阻 R 产 生 的 热 量 。解 析 : 导 体

    33、棒 通 过 磁 场 区 域 的 过 程 中 , 通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 q= I t又 tr EREI联 立 得 q= rR根 据 =BLd, 得 q= rRBLd根 据 动 能 定 理 得 ( F mg) ( H+L) W 安 = 20v21 m电 路 中 的 总 热 量 Q=W 安电 阻 R产 生 的 热 量 QR= rRR Q联 立 解 得 QR= rRR ( F mg) ( H+L) 20v21 m 答 案 : 导 体 棒 通 过 磁 场 区 域 的 过 程 中 , 通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 是 rdRBL , 电 阻 R 产 生 的 热 量 是rRR ( F m

    34、g) ( H+L) 20v21 m 。物 理 -选 修 3-3 13.( 5分 ) 关 于 热 现 象 , 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.热 量 可 以 从 低 温 物 体 传 到 高 温 物 体B.布 朗 运 动 就 是 分 子 的 无 规 则 运 动C.对 于 一 定 质 量 的 理 想 气 体 , 温 度 升 高 , 气 体 内 能 一 定 增 大D.气 体 的 温 度 升 高 , 每 个 气 体 分 子 运 动 的 速 率 都 增 加E.0 的 冰 和 0 的 铁 块 的 分 子 平 均 动 能 相 同解 析 : A、 根 据 热 力 学 第 二 定 律 可 知 , 热

    35、 量 在 一 定 的 条 件 下 可 以 从 高 温 物 体 传 递 到 低 温 物 体 ,但 会 引 起 其 他 的 变 化 。 故 A 正 确 ;B、 布 朗 运 动 是 悬 浮 在 体 中 的 小 颗 粒 的 运 动 , 是 液 体 分 子 无 规 则 运 动 的 反 映 , 但 不 是 液 体 分子 的 运 动 。 故 B错 误 ;C、 温 度 是 分 子 的 平 均 动 能 的 标 志 , 气 体 分 子 的 平 均 动 能 只 与 分 子 的 温 度 有 关 , 一 定 质 量 的理 想 气 体 , 温 度 升 高 , 气 体 内 能 一 定 增 大 。 故 C正 确 ;D、 温

    36、度 是 分 子 的 平 均 动 能 的 标 志 , 是 大 量 分 子 运 动 的 统 计 规 律 , 气 体 的 温 度 升 高 , 分 子 的平 均 动 能 增 大 , 但 不 是 每 个 气 体 分 子 运 动 的 速 率 都 增 加 。 故 D错 误 ; E、 温 度 是 分 子 的 平 均 动 能 的 标 志 , 可 知 0 的 冰 和 0 的 铁 块 的 分 子 平 均 动 能 相 同 。 故 E正 确 。答 案 : ACE14.( 10分 ) 如 图 所 示 , 总 长 度 为 15cm的 气 缸 放 置 在 水 平 桌 面 上 。 活 塞 的 质 量 m=20kg, 横截 面

    37、积 S=100cm2, 活 塞 可 沿 气 缸 壁 无 摩 擦 地 滑 动 但 不 漏 气 , 开 始 时 活 塞 与 气 缸 底 的 距 离 12cm。外 界 气 温 为 27 , 大 气 压 强 为 1.0 105 Pa。 将 气 缸 缓 慢 地 转 到 开 口 向 上 的 竖 直 位 置 , 待 稳定 后 对 缸 内 气 体 逐 渐 加 热 , 使 活 塞 上 表 面 刚 好 与 气 缸 口 相 平 , 取 g=10m/s2, 求 : (1)活 塞 上 表 面 刚 好 与 气 缸 口 相 平 时 气 体 的 温 度 为 多 少 ?解 析 : 以 封 闭 气 体 为 研 究 对 象 , 当

    38、 气 缸 水 平 放 置 时 , 气 体 初 状 态 参 量 :p0=1.0 105Pa, V0=LS, T0=( 273+27) K=300K,当 气 缸 口 朝 上 时 , 活 塞 到 达 气 缸 口 时 , 活 塞 受 力 分 析 如 图 所 示 。 有 p1S=p0S+mg则 p1=p0+ smg解 得 p1=1.2 105Pa气 体 末 状 态 参 量 : V1=L1S, T1=?由 理 想 气 体 的 状 态 方 程 : = 1110 00 pp TvTv 代 入 数 据 得 : T 2=450K。答 案 : 活 塞 上 表 面 刚 好 与 气 缸 口 相 平 时 气 体 的 温

    39、度 为 450K。(2)在 对 气 缸 内 气 体 加 热 的 过 程 中 , 吸 收 了 189J的 热 量 , 则 气 体 增 加 的 内 能 是 多 少 ?解 析 : 当 气 缸 开 口 向 上 竖 直 位 置 时 , 未 加 热 稳 定 时 , 设 气 体 的 长 度 为 L , 则 : p0LS=p1L S代 入 数 据 得 : L =0.1m加 热 后 , 气 体 做 等 压 膨 胀 , 气 体 对 外 力 做 功 : W=p1S( L1 L )解 得 W=60J由 热 力 学 第 一 定 律 : U= W+Q代 入 数 据 联 立 得 : U=129J。答 案 : 气 体 增 加

    40、 的 内 能 U 是 129J。物 理 -选 修 3-4 15.( 5分 ) 如 图 所 示 , 一 列 沿 x 轴 正 方 向 传 播 的 简 谐 横 波 , 波 速 大 小 为 0.1m/s, S 点 的 横坐 标 为 1m, 从 图 中 状 态 开 始 计 时 , 则 ( ) A.这 列 简 谐 波 的 周 期 为 1.2sB.这 列 简 谐 波 的 振 幅 为 13mC.质 点 S 开 始 振 动 的 方 向 为 沿 y 轴 负 方 向D.经 过 10s质 点 S 开 始 振 动E.经 过 9.7s质 点 S 第 一 次 到 达 波 峰解 析 : A、 这 列 简 谐 波 的 波 长

    41、为 =12cm=0.12m, 波 速 大 小 为 0.1m/s, 由 v=T 得 T=1.2s,故 A 正 确 。B、 由 图 可 知 , 这 列 简 谐 波 的 振 幅 为 13cm, 故 B错 误 。C、 图 示 时 刻 , 这 列 波 最 前 端 的 质 点 的 坐 标 为 12cm, 根 据 波 的 传 播 方 向 , 可 知 这 一 点 正 沿 y轴 方 向 运 动 , 因 此 在 波 前 进 方 向 的 每 个 质 点 开 始 振 动 的 方 向 都 是 沿 沿 y 轴 负 方 向 , 故 C 正 确 。D、 这 列 波 最 前 端 的 质 点 与 质 点 S的 距 离 为 x=8

    42、8cm, 质 点 S 开 始 振 动 的 时 间 t= vx =8.8s,故 D 错 误 。 E、 由 波 形 平 移 法 知 : x=3cm 处 的 波 峰 传 到 S时 质 点 S第 一 次 到 达 波 峰 , 传 播 距 离 x =97cm,因 此 所 用 时 间 为 t = vx =9.7s, 故 E正 确 。答 案 : ACE16.( 10分 ) 如 图 所 示 是 一 半 径 为 R= 3 m的 透 明 的 圆 柱 体 的 横 截 面 , 现 有 一 束 平 行 光 沿 直径 AB 方 向 射 入 圆 柱 体 。 入 射 光 线 PC由 C点 射 入 圆 柱 体 经 折 射 后 恰

    43、 经 过 B点 , 已 知 透 明 圆 柱体 的 折 射 率 为 3 , 真 空 中 光 速 为 c=3 10 8m/s。 试 求 :(1)入 射 光 线 PC到 AB的 距 离 ;解 析 : 设 光 线 经 C 点 折 射 后 光 路 如 图 所 示 : 根 据 折 射 定 律 可 得 : n= sinsin = 3 ,且 =2 ,解 得 : =60 , =30所 以 入 射 光 线 PC到 AB 的 距 离 为 : SCD=Rsin =C 23 R=1.5m。答 案 : 入 射 光 线 PC 到 AB的 距 离 是 1.5m。 (2)入 射 光 线 PC在 圆 柱 体 中 运 动 的 时 间 。 ( 计 算 结 果 可 以 保 留 根 号 )解 析 : 在 DBC中 : C、 B间 的 距 离 为 : SCB= sinCDS = 3 R设 光 在 介 质 中 传 播 速 度 为 v, 由 折 射 率 得 : n= vc入 射 光 线 在 圆 柱 体 中 运 动 的 时 间 为 : t= vCBS = C3R = 8103 33 = 8103 s。答 案 : 入 射 光 线 PC 在 圆 柱 体 中 运 动 的 时 间 是 8103 s。


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