1、2018年 广 西 桂 林 市 高 考 二 模 试 卷 物 理一 、 选 择 题 ： 共 8 小 题 ， 每 小 题 6分 ， 在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中 ， 第 1 5 题 只 有 一 项 符合 题 目 要 求 ， 第 6 8 题 有 多 项 符 合 题 目 要 求 ， 全 部 选 对 得 6 分 ， 选 对 但 不 全 的 得 3 分 ， 有选 错 的 得 0分 。1.（ 6 分 ） 氢 原 子 能 级 如 图 所 示 ， 当 氢 原 子 从 n=3跃 迁 到 n=2的 能 级 时 ， 辐 射 光 子 Z 的 波 长为 656nm。 以 下 判 断 正 确 的 是 (
2、) A.氢 原 子 从 n=3跃 迁 到 n=1的 能 级 时 ， 辐 射 光 子 的 波 长 大 于 656nmB.氢 原 子 从 n=3跃 迁 到 n=1的 能 级 时 辐 射 光 子 照 射 某 金 属 表 面 有 光 电 子 逸 出 ， 若 换 用 光 子 Z照 射 该 金 属 表 面 时 不 一 定 有 光 子 逸 出C.一 个 处 于 n=3能 级 上 的 氢 原 子 向 低 能 级 跃 迁 时 最 多 产 生 的 3种 谱 线D.用 波 长 633nm的 光 照 射 ， 能 使 氢 原 子 从 n=2跃 迁 到 n=3的 能 级解 析 ： A、 从 n=3跃 迁 到 n=2 的
3、能 级 时 ， 辐 射 光 的 波 长 为 656nm， 即 有 ： 656nmhc =（ 1.51 （ 3.4） ） 1.6 10 19， 而 当 从 n=3跃 迁 到 n=1的 能 级 时 ， 辐 射 能 量 更 多 ， 则 频 率 更 高 ，则 波 长 小 于 656nm。 故 A错 误 。B、 氢 原 子 从 n=3跃 迁 到 n=1 的 能 级 时 辐 射 光 子 照 射 某 金 属 表 面 有 光 电 子 逸 出 ， 若 换 用 光 子Z照 射 该 金 属 表 面 时 ， 辐 射 能 量 小 于 前 者 辐 射 的 能 量 ， 因 此 不 一 定 有 光 子 逸 出 ； 故 B正
4、确 ；C、 根 据 数 学 组 合 C 23 =3， 可 知 一 群 n=3能 级 上 的 氢 原 子 向 低 能 级 跃 迁 时 最 多 产 生 3种 谱 线 ， 然而 一 个 氢 原 子 向 低 能 级 跃 迁 时 最 多 产 生 2种 谱 线 ， 故 C错 误 。 D、 当 氢 原 子 从 n=3跃 迁 到 n=2的 能 级 时 ， 辐 射 光 子 Z 的 波 长 为 656nm， 用 波 长 633nm 656nm的 光 照 射 ， 其 能 量 大 于 波 长 为 656nm 的 能 量 ， 因 此 不 能 使 氢 原 子 从 n=2跃 迁 到 n=3的 能 级 ，故 D 错 误 。答
5、 案 ： B2.（ 6分 ） 质 点 做 直 线 运 动 的 位 移 x 和 时 间 平 方 t2的 关 系 图 象 如 图 所 示 ， 则 该 质 点 ( )A.第 2s内 的 位 移 是 2mB.加 速 度 大 小 为 1m/s 2C.第 3s内 的 平 均 速 度 大 小 为 5m/sD.任 意 相 邻 2s 内 的 位 移 差 都 为 2m解 析 ： A、 根 据 x 和 t2的 关 系 图 象 得 ： 位 移 时 间 关 系 式 为 ： x=t2， 对 照 匀 变 速 运 动 的 位 移 时间 公 式 x=v0t+ 2at21 有 ： 21 a=1， 解 得 加 速 度 为 ： a=
6、2m/s2， 初 速 度 为 0， 前 2s 内 的 位 移 为 为 ： x= 2at21 =4m， 第 1s 内 的 位 移 为 ： m1at21x 2 ， 故 第 2s内 的 位 移 是 2m x=x x =3m，故 AB 错 误 ；C、 第 2s 末 的 速 度 为 ： v=at=4m/s， 3s末 的 速 度 为 ： v =at =6m/s， 故 平 均 速 度 为 ：smvvv /52 =3.0m/s， 故 C 正 确 ；D、 任 意 相 邻 2s内 的 位 移 差 都 为 x=aT2=8m， 故 D 错 误 。答 案 ： C3.（ 6 分 ） 2017年 10 月 16日 ， 多
7、国 科 学 家 同 步 举 行 新 闻 发 布 会 ， 宣 布 探 测 到 了 来 自 双 中 子星 合 并 产 生 的 引 力 波 。 若 太 空 中 有 一 组 双 星 系 统 ， 它 们 绕 两 者 连 线 上 的 某 点 做 匀 速 圆 周 运 动 。该 双 星 系 统 中 体 积 较 小 的 星 体 能 “ 吸 食 ” 另 一 颗 体 积 较 大 的 星 球 表 面 的 物 质 ， 达 到 质 量 转 移的 目 的 ， 假 设 在 演 变 的 过 程 中 两 者 球 心 之 间 的 距 离 保 持 不 变 ， 双 星 密 度 相 同 。 则 在 最 初 演 变的 过 程 中 ( )
8、A.它 们 之 间 的 万 有 引 力 保 持 不 变B.它 们 的 角 速 度 不 断 变 化C.体 积 较 小 的 星 体 的 向 心 加 速 度 变 大D.体 积 较 大 的 星 体 做 圆 周 运 动 的 轨 道 半 径 变 大解 析 ： A、 设 体 积 较 小 的 星 体 质 量 为 m1， 轨 道 半 径 为 r1， 体 积 大 的 星 体 质 量 为 m2， 轨 道 半 径为 r2.双 星 间 的 距 离 为 L。 转 移 的 质 量 为 m。则 它 们 之 间 的 万 有 引 力 为 F=G 2 21 )m)(m( L mm ，由 于 它 们 的 密 度 是 相 等 的 ，
9、根 据 数 学 知 识 得 知 ， 随 着 m的 增 大 ， F 先 逐 渐 增 大 增 大 。 故 A错 误 。B、 对 m 1： G 2 21 )m)(m( L mm =（ m1+ m） 2r1对 m2： G 2 21 )m)(m( L mm =（ m2 m） 2r2由 得 ： = 3 21 )m( L mG ， 总 质 量 m1+m2不 变 ， 两 者 距 离 L不 变 ， 则 角 速 度 不 变 。 故B错 误 。C、 D、 由 得 ： 2r2= 21 )m( L mG ， 、 L、 m1均 不 变 ， m 增 大 ， 则 r2 增 大 ， 即 体 积 较大 星 体 圆 周 运 动 轨
10、 迹 半 径 变 大 ， 体 积 较 小 星 体 圆 周 运 动 轨 迹 半 径 变 小 。由 a= 2r1得 体 积 较 小 的 星 体 的 向 心 加 速 度 减 小 。 故 C错 误 。 D 正 确 。答 案 ： D4.（ 6 分 ） 如 图 所 示 ， 物 块 A 质 量 为 2m， 物 块 B、 C 质 量 均 为 m， A与 天 花 板 之 间 、 B 与 C 之间 均 用 轻 弹 簧 相 连 ， A 与 B 之 间 用 细 绳 相 连 ， 当 系 统 静 止 后 ， 突 然 剪 断 A、 B间 的 细 绳 ， 则此 瞬 间 A、 B、 C的 加 速 度 分 别 为 （ 取 向 下
11、 为 正 ） ( ) A. g， 2g， 0B. 2g， g， 0 C. 4g， 2g， 0D. g， g， g解 析 ： 剪 断 细 线 前 ， 对 BC整 体 受 力 分 析 ， 受 到 总 重 力 和 细 线 的 拉 力 而 平 衡 ， 故 T=2mg； 再对 物 体 A 受 力 分 析 ， 受 到 重 力 、 细 线 拉 力 和 弹 簧 的 拉 力 ；剪 断 细 线 后 ， 重 力 和 弹 簧 的 弹 力 不 变 ， 细 线 的 拉 力 减 为 零 ， 故 物 体 B 受 到 的 力 的 合 力 等 于2mg， 向 下 ， 物 体 A 受 到 的 合 力 为 2mg， 向 上 ， 物
12、体 C受 到 的 力 不 变 ， 合 力 为 零 ， 故 物 体 B有 向 下 的 2g的 加 速 度 ， 物 体 A 具 有 g 的 向 上 的 加 速 度 ， 物 体 C 的 加 速 度 为 零 ； 故 A 正 确 、BCD错 误 。答 案 ： A5.（ 6分 ） 如 图 所 示 ， 半 径 R= 3 m 的 圆 形 区 域 内 有 垂 直 于 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场 。 重 力 不 计 、电 荷 量 一 定 的 带 电 粒 子 以 速 度 v=1m/s 正 对 着 圆 心 O 射 入 磁 场 ， 若 粒 子 射 入 、 射 出 磁 场 点 间的 距 离 为 3 m， 则 粒
13、子 在 磁 场 中 的 运 动 时 间 为 ( ) A. 4 sB. 2 sC. 3 sD. 32 s解 析 ： 粒 子 在 磁 场 中 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 画 出 轨 迹 ， 如 图 所 示 ： 由 几 何 关 系 知 其 轨 道 半 径 ： r=Rtan30 =1m， 故 在 磁 场 中 的 运 动 时 间 ： t= 31 T= vr231 = 32 s，故 选 项 ABC错 误 ， 选 项 D正 确 。答 案 ： D6.（ 6分 ） 如 图 甲 所 示 ， Q1、 Q2为 两 个 被 固 定 的 点 电 荷 ， 其 中 Q1为 正 点 电 荷 ， 在 它 们 连 线 的延 长
14、 线 上 有 a、 b 两 点 ， 现 有 一 检 验 电 荷 q（ 电 性 未 知 ） 以 一 定 的 初 速 度 沿 直 线 从 b 点 开 始经 a 点 向 远 处 运 动 （ 检 验 电 荷 只 受 电 场 力 作 用 ） ， q 运 动 的 速 度 图 象 如 图 乙 所 示 。 则 ( )A.Q 2必 定 是 负 电 荷B.Q2的 电 荷 量 必 定 大 于 Q1的 电 荷 量 C.从 b点 经 a 点 向 远 处 运 动 的 过 程 ， 检 验 电 荷 q所 受 的 电 场 力 一 直 减 小D.a点 比 b点 电 势 高解 析 ： A、 由 于 试 探 电 荷 从 b 向 a
15、运 动 的 过 程 是 先 减 速 后 加 速 ， 速 度 向 右 ， 故 电 场 力 的 合 力先 向 左 后 向 右 ， 在 平 衡 点 左 侧 时 是 向 左 的 吸 引 力 大 ， 故 试 探 电 荷 的 电 性 与 Q2相 反 （ 可 以 假设 无 限 靠 近 Q2， 是 吸 引 力 大 ） ， 带 正 电 ，由 图 乙 可 知 ， 检 验 电 荷 先 减 速 运 动 ， 若 Q2为 正 电 荷 ， ba间 电 场 线 方 向 向 右 ， 电 荷 将 一 直 加速 ， 故 Q2为 负 电 荷 ， 故 A 正 确 ；B、 由 于 试 探 电 荷 从 b 向 a 运 动 的 过 程 是
16、先 减 速 后 加 速 ， 故 ba之 间 存 在 平 衡 点 ，根 据 平 衡 条 件 ， 有 ： = 222211 kk r qQr qQ ； 由 于 r 1 r2， 故 Q1 Q2， 故 B 错 误 ；C、 由 速 度 图 象 可 知 ， q 的 加 速 度 先 减 小 后 增 大 ， 故 电 场 力 也 是 先 向 减 小 后 增 大 ， 故 C 错 误 ；D、 沿 着 电 场 线 方 向 ， 电 势 是 降 低 的 ， 因 此 a 点 比 b 点 电 势 高 ， 故 D 正 确 。答 案 ： AD7.（ 6分 ） 如 图 所 示 ， 光 滑 且 足 够 长 的 金 属 导 轨 MN、
17、 PQ 平 行 地 固 定 在 同 一 水 平 面 上 ， 两 导轨 间 距 L=0.20m， 两 导 轨 的 左 端 之 间 连 接 的 电 阻 R=0.40 ， 导 轨 上 停 放 一 质 量 m=0.10kg 的金 属 杆 ab， 位 于 两 导 轨 之 间 的 金 属 杆 的 电 阻 r=0.10 ， 导 轨 的 电 阻 可 忽 略 不 计 。 整 个 装 置处 于 磁 感 应 强 度 B=0.50T的 匀 强 磁 场 中 ， 磁 场 方 向 竖 直 向 下 。 现 用 一 水 平 外 力 F 水 平 向 右 拉金 属 杆 ， 使 之 由 静 止 开 始 运 动 ， 在 整 个 运 动
18、 过 程 中 金 属 杆 始 终 与 导 轨 垂 直 并 接 触 良 好 ， 若 理想 电 压 表 的 示 数 U 随 时 间 t 变 化 的 关 系 如 图 乙 所 示 。 求 金 属 杆 开 始 运 动 经 t=5.0s 时 ， ( ) A.通 过 金 属 杆 的 感 应 电 流 的 大 小 为 1A， 方 向 由 b指 向 aB.金 属 杆 的 速 率 为 4m/sC.外 力 F 的 瞬 时 功 率 为 1WD.0 5.0s内 通 过 R的 电 荷 量 为 5C解 析 ： A、 由 图 象 可 知 ， t=5.0s时 ， U=0.40V。 此 时 电 路 中 的 电 流 （ 即 通 过
19、金 属 杆 的 电 流 ）为 ：I= RU = 0.400.40 A=1A。 用 右 手 定 则 判 断 出 ， 此 时 电 流 的 方 向 由 b 指 向 A。 故 A 正 确 。B、 金 属 杆 产 生 的 感 应 电 动 势 为 ：E=I（ R+r） =1 （ 0.4+0.1） V=0.50V因 E=BLv， 所 以 金 属 杆 的 速 度 大 小 为 ： v= BLE = 2.05.0 5.0 =5.0m/s， 故 B错 误 。C、 金 属 杆 速 度 为 v 时 ， 电 压 表 的 示 数 应 为 U= rR R BLv。 由 图 象 可 知 ， U与 t成 正 比 ， 由 于 R、
20、 r、 B 及 L 均 与 不 变 量 ， 所 以 v与 t成 正 比 ， 即 金 属 杆应 沿 水 平 方 向 向 右 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动 。金 属 杆 运 动 的 加 速 度 为 ： a= tv = 55 =1.0m/s2。根 据 牛 顿 第 二 定 律 ， 在 5.0s 末 时 对 金 属 杆 有 ： F BIL=ma，解 得 ： F=0.20N。此 时 F的 瞬 时 功 率 为 ： P=Fv=1.0W， 故 C 正 确 。D、 t=5.0s时 间 内 金 属 杆 移 动 的 位 移 为 ： x= 2at21 = 21 1 52=12.5m。通 过 R
21、的 电 荷 量 为 ： q= rR = rR xBL = 0.10.4 12.52.05.0 =2.5C， 故 D 错 误 。答 案 ： AC8.（ 6分 ） 一 个 物 体 在 拉 力 F的 作 用 下 在 倾 角 =30 的 粗 糙 斜 面 上 向 上 始 终 匀 速 运 动 ， 物体 与 斜 面 的 动 摩 擦 因 数 =0.5、 F与 斜 面 的 夹 角 从 零 逐 渐 增 多 ， 物 体 离 开 斜 面 前 ， 拉 力 F的 大 小 与 F的 功 率 P的 变 化 情 况 ( ) A.F变 大B.P一 直 变 小C.F先 变 小 后 变 大D.P一 直 变 大解 析 ： 对 物 体
22、受 力 分 析 可 知 ：Fcos （ mgcos Fsin ） =0解 得 ： F= sincosmgcos故 拉 力 的 瞬 时 功 率 为 ：P=Fvcos = tan1 mgcos当 增 大 时 ， P减 小 ， 故 B 正 确 。答 案 ： BC 二 、 非 选 择 题 ： 包 括 必 考 题 和 选 考 题 两 部 分 。 （ 一 ） 必 考 题9.（ 10分 ） 某 物 理 兴 趣 小 组 利 用 图 示 实 验 装 置 做 “ 验 证 牛 顿 运 动 定 律 ” 的 实 验 。(1)在 平 衡 摩 擦 力 后 ， 要 使 细 线 的 拉 力 可 以 近 似 认 为 等 于 砝
23、码 盘 及 盘 中 砝 码 受 到 的 总 重 力 ，小 车 的 质 量 M 和 砝 码 盘 及 盘 中 砝 码 的 总 质 量 m 应 满 足 的 条 件 是 。解 析 ： 当 小 车 的 质 量 远 大 于 砝 码 盘 和 砝 码 的 总 质 量 时 ， 才 能 近 似 认 为 细 线 对 小 车 的 拉 力 大 小 等 于 砝 码 盘 和 砝 码 的 总 重 力 大 小 。答 案 ： M m。(2)下 列 实 验 操 作 中 ， 正 确 的 是 。 （ 填 正 确 选 项 前 的 字 母 ）A.调 节 定 滑 轮 的 高 度 ， 使 牵 引 小 车 的 细 绳 与 长 木 板 保 持 平
24、 行B.每 次 小 车 都 要 从 同 一 位 置 开 始 运 动 C.实 验 中 应 先 放 小 车 ， 然 后 再 接 通 打 点 计 时 器 的 电 源D.平 衡 摩 擦 力 后 ， 通 过 增 减 小 车 上 的 砝 码 改 变 小 车 的 质 量 时 ， 不 需 要 重 新 平 衡 摩 擦 力 。解 析 ： A、 调 节 滑 轮 的 高 度 ， 使 牵 引 小 车 的 细 绳 与 长 木 板 保 持 平 行 。 故 A 正 确 ；B、 不 需 要 每 次 小 车 都 要 从 同 一 位 置 开 始 运 动 。 故 B 错 误 ；C、 实 验 时 ， 应 先 接 通 电 源 ， 再 释
25、 放 小 车 。 故 C 错 误 ；D、 平 衡 摩 擦 力 后 ， 通 过 增 减 小 车 上 的 砝 码 改 变 小 车 的 质 量 时 ， 不 需 要 重 新 平 衡 摩 擦 力 。 故D正 确 。答 案 ： AD。10.（ 20分 ） 要 精 确 测 量 国 产 某 手 机 的 锂 聚 合 物 电 池 的 电 动 势 和 内 阻 ， 给 定 了 下 列 实 验 器 材 ：A.待 测 电 源 （ 电 动 势 约 3.8V， 内 阻 约 1 ）B.电 流 表 A 1（ 量 程 0.6A， 内 阻 未 知 ）C.电 压 表 V1（ 量 程 15V， 内 阻 r1=5k ）D.电 压 表 V2
26、（ 量 程 3V， 内 阻 r2=3k ）E.定 值 电 阻 R1=500F.定 值 电 阻 R2=1000 ）G.滑 动 变 阻 器 R（ 阻 值 范 围 0 20 ）H.滑 动 变 阻 器 R（ 阻 值 范 围 0 100 ）I.开 关 及 导 线(1)该 实 验 中 电 压 表 应 选 ， 定 值 电 阻 应 选 ， 为 操 作 方 便 滑 动 变 阻 器 应选 。 （ 填 选 项 前 面 的 序 号 ）解 析 ： 由 题 意 可 知 ， 电 源 电 压 为 3.8V； 若 采 用 15V的 电 压 表 ， 量 程 太 大 ， 则 测 量 结 果 不 准确 ； 而 采 用 3V 的 电
27、压 表 ， 则 量 程 太 小 ， 不 过 可 以 串 联 电 阻 分 压 来 扩 大 量 程 ； 故 电 压 表 应 选用 D； 采 用 电 阻 与 电 压 表 串 联 的 方 式 后 ， 总 量 程 与 电 阻 成 正 比 ； 则 若 选 用 1000V 的 定 值 电 阻 ， 改 装 后 量 程 为 30005003000 3=3.5V； 仍 小 于 电 动 势 不 适 用 ； 采 用 1K 的 电 阻 串 联 ， 则 改 装后 电 压 表 量 程 为 ： 300010003000 3=4V； 故 定 值 电 阻 选 用 F； 因 电 源 内 阻 较 小 ， 为 了 便 于 调节 控 制
28、 ， 应 选 择 总 阻 值 较 小 的 G。答 案 ： D； F； G。(2)在 方 框 中 画 出 实 验 电 路 图 。 解 析 ： 本 实 验 中 电 源 内 阻 与 电 流 表 内 阻 相 差 不 多 ， 故 电 流 表 应 采 用 外 接 法 （ 相 对 于 电 源 ） 故电 路 图 为 ：答 案 ： 如 图 所 示 。 (3)若 将 滑 动 变 阻 器 滑 到 某 一 位 置 ， 读 出 此 时 电 压 表 读 数 为 U， 电 流 表 读 数 为 I， 测 得 多 组 数据 后 作 出 U I 图 象 ， 若 图 象 的 纵 截 距 为 b， 斜 率 为 绝 对 值 为 k，
29、忽 略 电 压 表 的 分 流 作 用 ， 则电 动 势 E= ， 电 源 内 阻 r= 。 （ 这 两 空 要 求 用 题 目 给 的 符 号 ， r1， r2， R1， R2及 k，b表 示 ）解 析 ： 根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 以 及 改 装 原 理 可 知 ：2 22r r R U=E Ir变 形 可 得 ：U= 22 2r Rr E 22 2r Rr rI则 由 图 象 可 知 ： 22 2r Rr E=b 22 2r Rr r=k解 得 ： E= br 2 22 r R ； r= 2 22r r R 。答 案 ： br 2 22 r R ； kr 2 22 r R
30、。11.（ 20分 ） 如 图 ， 相 邻 两 个 匀 强 磁 场 区 域 I和 II， 设 磁 感 应 强 度 的 大 小 分 别 为 B 1、 B2。 已知 ： 磁 感 应 强 度 方 向 相 反 且 垂 直 纸 面 ； 两 个 区 域 的 宽 度 都 为 d； 质 量 为 m、 电 量 为 +q 的 粒 子由 静 止 开 始 经 电 压 恒 为 U的 电 场 加 速 后 ， 垂 直 于 区 域 的 边 界 线 MN， 从 A 点 进 入 并 穿 越 区域 时 速 度 方 向 与 边 界 线 xy 成 60 角 进 入 区 域 II， 最 后 恰 好 不 能 从 边 界 线 PQ 穿 出
31、区 域 。不 计 粒 子 重 力 。 求 ：(1)B 1的 大 小 ；解 析 ： 设 粒 子 经 U 加 速 后 获 得 的 速 度 为 v， 根 据 动 能 定 理 有 ： qU= 2v21 m 在 区 域 的 磁 场 中 偏 转 ， 有 ： qB1v=m 12RV 粒 子 在 磁 场 中 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 恰 好 不 从 上 边 界 穿 出 ， 粒 子 与 PQ相 切 ， 画 出 轨 迹 如 图 。由 几 何 关 系 得 R 1= 30sind =2d 根 据 qvB1=m 12RV联 立 得 B1= mqud 22q1 。 答 案 ： B1的 大 小 是 mqud 22q1
32、 。(2)B1与 B2的 比 值 。解 析 ： 两 区 域 磁 场 方 向 相 反 （ 如 垂 直 纸 向 处 ， 垂 直 纸 面 向 里 ） ， 则 粒 子 的 运 动 轨 迹 如 图 ： 线 ACD。 带 电 粒 子 在 区 域 的 磁 场 中 偏 转 ， 由 洛 仑 兹 力 提 供 向 心 力 ，由 ： qB2v=m 22Rv 由 几 何 关 系 有 ： R2sin30 +R2=d 联 立 得 ： 3112 BB 。答 案 ： B 1与 B2的 比 值 是 1： 3。12.（ 20分 ） 如 图 1所 示 ， 一 质 量 为 m=1kg的 木 板 A静 止 在 光 滑 水 平 地 面 上
33、 ， 在 t=0时 刻 ，质 量 为 M=2kg 的 小 物 块 B以 初 速 度 v0=3m/s滑 上 木 板 左 端 ， 经 过 一 段 时 间 后 木 板 与 墙 发 生 弹性 碰 撞 。 木 板 长 度 可 保 证 小 物 块 在 运 动 过 程 中 不 与 墙 接 触 。 木 板 A 在 0 0.8s 内 的 速 度 随 时间 的 变 化 关 系 如 图 2所 示 ， 重 力 加 速 度 为 g=10m/s2， 求 ： (1)t=0时 刻 木 板 的 右 端 到 墙 的 距 离 L 以 及 t=0.4s时 刻 B的 速 度 大 小 ；解 析 ： 由 图 2 可 知 ， t1=0.4s
34、 时 ， A与 墙 第 一 次 碰 撞 ， 碰 前 A 的 速 度 为 ： vA1=0.8m/st=0时 刻 木 板 的 右 端 到 墙 的 距 离 为 ： L= 11tv21 A代 入 数 据 解 得 ： L=0.16mA与 墙 第 一 次 碰 撞 前 ， 对 A、 B由 动 量 守 恒 定 律 有 ： Mv0=MvB1+mvA1解 得 ： vB1=2.6m/s。答 案 ： t=0时 刻 木 板 的 右 端 到 墙 的 距 离 L 为 0.16m， t=0.4s时 刻 B的 速 度 大 小 为 2.6m/s。(2)A、 B 间 发 生 相 对 滑 动 过 程 中 各 自 加 速 度 大 小
35、；解 析 ： 只 要 A与 墙 壁 碰 前 A、 B未 达 到 共 同 速 度 ， A 就 在 0 L之 间 向 右 做 匀 加 速 运 动 ， 向 左做 匀 减 速 运 动 ， 与 墙 壁 碰 前 的 速 度 始 终 为 v A1， B的 加 速 度 为 ： aB= 21 B10 /1t v-v smA的 加 速 度 大 小 为 ： aA= 211 /2tv smA 。答 案 ： A、 B间 发 生 相 对 滑 动 过 程 中 加 速 度 大 小 分 别 为 1m/s2， 2m/s2。(3)从 t=0 至 A 与 墙 第 5 次 碰 前 ， A、 B组 成 的 整 体 因 摩 擦 产 生 的
36、 总 热 量 。解 析 ： 设 A与 墙 发 生 n 次 碰 撞 后 A、 B 第 一 次 达 到 共 同 速 度 v 1， 以 向 右 为 正 ， 对 B： v1=v0aBt对 A： v1=aA（ t 2nt1） ， n=1， 2， 3联 立 解 得 ： 31.6n-6v1 第 一 次 到 达 共 同 速 度 v1应 满 足 0 v1 vA1， 联 立 解 得 ： 2.25 n 3.75， 故 n=3， v1=0.4m/s设 第 4次 碰 撞 后 可 能 的 共 同 速 度 v2， 对 A， B 系 统 由 动 量 守 恒 定 律 可 得 ： Mv1 mv1=（ M+m） v2可 以 得 到
37、 12 v31v ， 因 为 v 2 v1， 故 在 第 5次 碰 撞 前 A、 B已 经 达 到 共 同 速 度 ，对 A、 B 整 体 ， 由 能 量 守 恒 定 律 ： 2220 )v(21v21 mMMQ 解 得 ： Q=8.97J。答 案 ： 从 t=0至 A 与 墙 第 5 次 碰 前 ， A、 B 组 成 的 整 体 因 摩 擦 产 生 的 总 热 量 为 8.97J。【 物 理 选 修 3-3】13.（ 6分 ） 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.用 气 体 的 摩 尔 体 积 和 阿 伏 伽 德 罗 常 数 就 可 以 算 出 气 体 分 子 的 体 积B.热 量 不
38、 能 从 低 温 物 体 传 到 高 温 物 体C.在 一 定 温 度 下 ， 悬 浮 在 液 体 中 的 固 体 微 粒 越 小 ， 布 朗 运 动 就 越 明 显D.一 定 质 量 的 理 想 气 体 当 其 温 度 变 化 时 ， 气 体 内 能 一 定 变 化E.一 定 质 量 的 理 想 气 体 压 强 不 变 时 ， 气 体 分 子 单 位 时 间 内 对 器 壁 单 位 面 积 的 平 均 碰 撞 次 数 随 着 温 度 升 高 而 减 小解 析 ： A、 摩 尔 体 积 除 以 阿 伏 伽 德 罗 常 数 算 出 的 是 气 体 分 子 占 据 的 空 间 ， 气 体 分 子
39、间 的 空 隙很 大 ， 所 以 气 体 分 子 占 据 的 空 间 不 等 于 气 体 分 子 的 体 积 。 故 A错 误 ；B、 热 力 学 第 二 定 律 指 出 ， 热 量 不 能 自 发 地 从 低 温 物 体 传 到 高 温 物 体 ， 故 B 错 误 ；C、 固 体 颗 粒 越 小 ， 分 子 撞 击 的 不 平 衡 性 就 越 明 显 ； 则 布 朗 运 动 越 明 显 ； 故 C 正 确 ；D、 对 于 一 定 质 量 的 理 想 气 体 ， 其 内 能 由 温 度 决 定 ， 温 度 变 化 气 体 内 能 一 定 变 化 ， 故 D 正 确 ；E、 一 定 质 量 的
40、理 想 气 体 压 强 不 变 时 ， 温 度 升 高 时 ， 气 体 体 积 一 定 增 大 ， 则 气 体 分 子 单 位 时间 内 对 器 壁 单 位 面 积 的 平 均 碰 撞 次 数 随 着 温 度 升 高 而 减 少 ， 故 E 正 确 。答 案 ： CDE14.（ 20分 ） 如 图 所 示 ， 长 为 31cm， 内 径 均 匀 的 细 玻 璃 管 开 口 向 上 竖 直 放 置 ， 管 内 水 银 柱 的上 端 正 好 与 管 口 齐 平 ， 封 闭 气 体 的 长 为 10cm， 温 度 为 27 ， 外 界 大 气 压 强 不 变 。 若 把 玻 璃管 在 竖 直 平 面
41、 内 缓 慢 转 至 开 口 竖 直 向 下 ， 这 时 留 在 管 内 的 水 银 柱 长 为 15cm， 求 ： (1)大 气 压 强 p0的 值 ；解 析 ： 初 态 ： P1=P0+21cmHg V1=10S 末 态 ： P2=P0 15cmHg V2=（ 31 15） S=16S由 玻 意 耳 定 律 ， 得 P1V1=P2V2P0=75cmHg。答 案 ： 大 气 压 强 p0的 值 75cmHg。(2)缓 慢 转 回 到 开 口 竖 直 向 上 ， 再 对 管 内 气 体 加 热 ， 当 温 度 升 高 到 多 少 时 ， 水 银 柱 的 上 端恰 好 重 新 与 管 口 齐 平
42、 ？解 析 ： P 3=75+15=90cmHg V3=LSP1V1=P3V3P4=P3=90cmHg V4=（ 31 15） S=16S T3=300K由 吕 萨 克 定 律 4433 TVTV T4=450K得 t=177 。答 案 ： 当 管 内 气 体 温 度 升 高 到 177 时 ， 水 银 柱 的 上 端 恰 好 重 新 与 管 口 齐 平 。【 物 理 选 修 3-4】15.（ 6 分 ） 从 坐 标 原 点 O 产 生 的 简 谐 横 波 分 别 沿 x轴 正 方 向 和 负 方 向 传 播 ， t=0时 刻 波 的 图象 如 图 所 示 ， 此 时 波 刚 好 传 播 到
43、M点 ， x=1m的 质 点 P的 位 移 为 10cm， 再 经 t=0.1s， 质 点P第 一 次 回 到 平 衡 位 置 ， 质 点 N 坐 标 x= 81m（ 图 中 未 画 出 ） ， 则 ( ) A.波 源 的 起 振 周 期 为 1.2sB.波 源 的 起 振 方 向 向 下C.波 速 为 8m/sD.若 观 察 者 从 M点 以 2m/s的 速 度 沿 x 轴 正 方 向 移 动 ， 则 观 察 者 接 受 到 波 的 频 率 变 大E.从 t=0时 刻 起 ， 当 质 点 N 第 一 次 到 达 波 峰 位 置 时 ， 质 点 P 通 过 的 路 程 为 5.2m解 析 ：
44、B、 由 M 可 知 ： 波 前 向 下 振 动 ， 故 波 源 的 起 振 方 向 向 下 ； 故 B 正 确 ；A、 根 据 P点 处 波 的 传 播 方 向 向 右 可 得 ： 质 点 向 下 振 动 ， 根 据 正 弦 函 数 表 达 式 可 得 ： Tt36030 ，所 以 ， 周 期 T=1.2s， 故 A正 确 ；C、 由 P 的 横 坐 标 为 1m， 根 据 正 弦 函 数 表 达 式 可 得 ： m136030 ， 所 以 ， =12m， 故 波 速 smTv /10 ， 故 C错 误 ；D、 若 观 察 者 从 M点 以 2m/s的 速 度 沿 x 轴 正 方 向 移 动
45、 ， 那 么 ， 波 相 对 观 察 者 的 相 对 速 度 减 小 ，那 么 ， 观 察 者 接 受 到 波 的 频 率 减 小 ， 故 D 错 误 ；E、 根 据 正 弦 函 数 表 达 式 及 对 称 性 可 知 ： x 轴 负 方 向 的 波 峰 的 横 坐 标 为 x= 3m；质 点 N第 一 次 到 达 的 波 峰 即 t=0时 刻 x= 3m处 的 波 峰 传 播 而 来 ， 故 需 要 经 过 时 间Tss 2138.710 )81(3t ；那 么 ， 质 点 P 通 过 的 路 程 为 26A=5.2m， 故 E正 确 。答 案 ： ABE16.（ 20分 ） 如 图 所 示
46、 ， 三 角 形 ABC 为 某 透 明 介 质 的 横 截 面 ， O 为 BC边 的 中 点 ， 位 于 截 面 所在 平 面 内 的 一 束 光 线 自 O以 角 i=45 入 射 ， 第 一 次 到 达 AB边 恰 好 发 生 全 反 射 。 已 知 =15 ，BC边 长 为 2L。 计 算 过 程 可 能 用 到 sin75 = 4 26 ， cos75 = 4 2-6 ， tan15 =2 3 ， 求 ：(1)介 质 的 折 射 率 n；解 析 ： 设 光 线 在 AB 上 的 折 射 角 为 r， 由 折 射 定 律 得 n= rsin isin 根 据 全 反 射 定 律 可
47、知 ， 光 线 在 AB 面 上 的 P 点 的 入 射 角 等 于 临 界 角 C， 则 ： sinC= n1由 几 何 关 系 得 ： r+C=75联 立 解 得 ： r=30 ， n= 2 。答 案 ： 介 质 的 折 射 率 n 是 2 。(2)从 入 射 到 发 生 第 一 次 全 反 射 所 用 的 时 间 （ 设 光 在 真 空 中 的 速 度 为 c） 。解 析 ： 在 OPB中 ， 根 据 正 弦 定 理 得 ： 45sin75sin LOP 设 所 求 时 间 为 t， 光 线 在 介 质 中 的 速 度 为 v， 得 ： OP=vt v= nc联 立 得 ： t= c2 26 L。答 案 ： 从 入 射 到 发 生 第 一 次 全 反 射 所 用 的 时 间 为 c2 26 L。
