2016年普通高等学校招生全国统一考试（海南卷）物理及答案解析.docx

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1、2016年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (海 南 卷 )物 理一 、 单 项 选 择 题1.在 地 面 上 方 某 一 点 将 一 小 球 以 一 定 的 初 速 度 沿 水 平 方 向 抛 出 ， 不 计 空 气 阻 力 ， 则 小 球 在 随后 的 运 动 中 ( )A.速 度 和 加 速 度 的 方 向 都 在 不 断 变 化B.速 度 与 加 速 度 方 向 之 间 的 夹 角 一 直 减 小C.在 相 等 的 时 间 间 隔 内 ， 速 率 的 该 变 量 相 等D.在 相 等 的 时 间 间 隔 内 ， 动 能 的 改 变 量 相 等解 析 ： A、 平

2、 抛 运 动 的 物 体 其 加 速 度 恒 定 不 变 ， 速 度 方 向 时 刻 变 化 ； 故 A错 误 ；B、 由 于 竖 直 分 速 度 一 直 增 大 ， 而 水 平 分 速 度 不 变 ， 故 合 速 度 的 方 向 由 水 平 逐 渐 变 为 接 近 竖直 ， 故 与 竖 直 方 向 夹 角 越 来 越 小 ； 与 加 速 度 方 向 的 夹 角 越 来 越 小 ； 故 B 正 确 ； C、 由 v=gt可 知 ， 在 相 等 的 时 间 间 隔 内 速 度 的 改 变 量 相 同 ； 但 是 速 率 为 水 平 速 度 和 竖 直 速 度的 合 速 度 的 大 小 ； 故 速

3、 率 的 改 变 量 不 相 同 ； 故 C 错 误 ；D、 由 C可 知 ， 速 率 的 变 化 量 不 相 等 ， 故 由 动 能 的 表 达 式 可 知 ， 动 能 的 改 变 量 也 不 相 等 ； 故D 错 误 。答 案 ： B2.如 图 ， 在 水 平 桌 面 上 放 置 一 斜 面 体 P， 两 长 方 体 物 块 a和 b叠 放 在 P的 斜 面 上 ， 整 个 系 统处 于 静 止 状 态 。 若 将 a 和 b、 b 与 P、 P 与 桌 面 之 间 摩 擦 力 的 大 小 分 别 用 f 1、 f2和 f3表 示 。 则( )A.f 1=0， f2 0， f3 0B.f1

4、 0， f2=0， f3=0C.f1 0， f2 0， f3=0D.f1 0， f2 0， f3 0解 析 ： 对 a 物 体 分 析 可 知 ， a 物 体 受 重 力 、 支 持 力 的 作 用 ， 有 沿 斜 面 向 下 滑 动 的 趋 势 ， 因 此a 受 到 b向 上 的 摩 擦 力 ； f1 0；再 对 ab整 体 分 析 可 知 ， ab整 体 受 重 力 、 支 持 力 的 作 用 ， 有 沿 斜 面 向 下 滑 动 的 趋 势 ， 因 此 b受 到 P 向 上 的 摩 擦 力 ； f 2 0；对 ab 及 P 组 成 的 整 体 分 析 ， 由 于 整 体 在 水 平 方 向

5、 不 受 外 力 ， 因 此 P 不 受 地 面 的 摩 擦 力 ； f3=0；故 只 有 C 正 确 ， ABD错 误 。答 案 ： C3.如 图 ， 光 滑 圆 轨 道 固 定 在 竖 直 面 内 ， 一 质 量 为 m 的 小 球 沿 轨 道 做 完 整 的 圆 周 运 动 。 已 知 小球 在 最 低 点 时 对 轨 道 的 压 力 大 小 为 N1， 在 高 点 时 对 轨 道 的 压 力 大 小 为 N2.重 力 加 速 度 大 小 为 g，则 N 1 N2的 值 为 ( ) A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg解 析 ： 设 最 高 点 的 速 度 为 v2， 最 低 点 速

6、 度 为 v1；对 由 最 低 点 到 最 高 点 的 过 程 中 ， 根 据 机 械 能 守 恒 定 律 可 知 ： mg2R= mv 22 mv12根 据 向 心 力 公 式 可 得 ：最 高 点 时 ： N2+mg=m最 低 点 时 ； N 1 mg=m联 立 解 得 ： N1 N2=6mg。答 案 ： D4.如 图 ， 一 圆 形 金 属 环 与 两 固 定 的 平 行 长 直 导 线 在 同 一 竖 直 平 面 内 ， 环 的 圆 心 与 两 导 线 距 离相 等 ， 环 的 直 径 小 于 两 导 线 间 距 。 两 导 线 中 通 有 大 小 相 等 、 方 向 向 下 的 恒

7、定 电 流 。 若 ( ) A.金 属 环 向 上 运 动 ， 则 环 上 的 感 应 电 流 方 向 为 顺 时 针 方 向B.金 属 环 向 下 运 动 ， 则 环 上 的 感 应 电 流 方 向 为 顺 时 针 方 向C.金 属 环 向 左 侧 直 导 线 靠 近 ， 则 环 上 的 感 应 电 流 方 向 为 逆 时 针D.金 属 环 向 右 侧 直 导 线 靠 近 ， 则 环 上 的 感 应 电 流 方 向 为 逆 时 针解 析 ： AB、 直 导 线 之 间 的 磁 场 时 对 称 的 ， 圆 环 在 中 间 时 ， 通 过 圆 环 的 磁 通 量 为 零 ， 金 属 环 上下 运

8、 动 的 时 候 ， 圆 环 的 磁 通 量 不 变 ， 不 会 有 感 应 电 流 产 生 ， 故 AB 错 误 ；C、 金 属 环 向 左 侧 直 导 线 靠 近 ， 则 穿 过 圆 环 的 磁 场 垂 直 纸 面 向 外 并 且 增 强 ， 根 据 楞 次 定 律 可得 ， 环 上 的 感 应 电 流 方 向 为 顺 时 针 ， 故 C 错 误 ；D、 金 属 环 向 右 侧 直 导 线 靠 近 ， 则 穿 过 圆 环 的 磁 场 垂 直 纸 面 向 里 并 且 增 强 ， 根 据 楞 次 定 律 可得 ， 环 上 的 感 应 电 流 方 向 为 逆 时 针 ， 故 D 正 确 。答 案

9、 ： D 5.沿 固 定 斜 面 下 滑 的 物 体 受 到 与 斜 面 平 行 向 上 的 拉 力 F 的 作 用 ， 其 下 滑 的 速 度 时 间 图 线 如图 所 示 。 已 知 物 体 与 斜 面 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为 常 数 ， 在 0 5s， 5 10s， 10 15s内 F的 大小 分 别 为 F1、 F2和 F3， 则 ( )A.F 1 F2B.F2 F3C.F1 F3D.F1=F3解 析 ： 由 速 度 时 间 图 象 的 斜 率 可 知 ， 0 5s 内 和 10 15s内 物 体 的 加 速 度 大 小 a 相 等 。在 0 5s内 ， 物 体 加 速 下

10、 滑 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 可 得 ： mgsin f F1=ma， 所 以 F1=mgsin f ma；在 5 10s， 物 体 匀 速 下 滑 ， 受 力 平 衡 ， 则 mgsin f=F 2， 所 以 F2=mgsin f；在 10 15s 内 ， 物 体 减 速 下 滑 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 可 得 ， F3+f mgsin =ma， 所 以 F3=mgsin f+ma；由 以 上 分 析 可 得 ， F1 F2 F3。答 案 ： A6.如 图 ， 平 行 板 电 容 器 两 极 板 的 间 距 为 d， 极 板 与 水 平 面 成 45 角 ， 上 极 板 带

11、正 电 。 一 电 荷量 为 q(q 0)的 粒 子 在 电 容 器 中 靠 近 下 极 板 处 。 以 初 动 能 E k0竖 直 向 上 射 出 。 不 计 重 力 ， 极板 尺 寸 足 够 大 ， 若 粒 子 能 打 到 上 极 板 ， 则 两 极 板 间 电 场 强 度 的 最 大 值 为 ( )A.B. C.D.解 析 ： 根 据 电 荷 的 受 力 情 况 可 知 ， 粒 子 在 电 场 中 做 曲 线 运 动 ， 如 图 所 示 ， 当 电 场 足 够 大 时 ， 粒 子 到 达 上 极 板 时 速 度 恰 好 与 上 极 板 平 行 ， 将 粒 子 的 速 度 v 分 解 为

12、垂 直 于板 的 v 和 平 行 于 板 的 v， 由 于 极 板 与 水 平 面 夹 角 45 ， 粒 子 的 初 速 度 方 向 竖 直 向 上 ， 所 以 粒子 在 垂 直 于 板 大 小 的 动 能 为 Ek0， 电 场 力 对 粒 子 做 的 功 为 W=qEd， 当 qEd= Ek0时 ， 电 场 强 度最 大 ， 解 得 ， E= ， 故 B 正 确 ， ACD错 误 。答 案 ： B二 、 多 项 选 择 题7.通 过 观 察 冥 王 星 的 卫 星 ， 可 以 推 算 出 冥 王 星 的 质 量 。 假 设 卫 星 绕 冥 王 星 做 匀 速 圆 周 运 动 ，除 了 引 力

13、 常 量 外 ， 至 少 还 需 要 两 个 物 理 量 才 能 计 算 出 冥 王 星 的 质 量 。 这 两 个 物 理 量 可 以 是 ( )A.卫 星 的 速 度 和 角 速 度B.卫 星 的 质 量 和 轨 道 半 径C.卫 星 的 质 量 和 角 速 度D.卫 星 的 运 行 周 期 和 轨 道 半 径解 析 ： 卫 星 围 绕 冥 王 星 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 万 有 引 力 提 供 向 心 力 ，A、 已 知 卫 星 的 速 度 和 角 速 度 ， 则 轨 道 半 径 r= ， 根 据 即 可 求 解 冥 王 星 质 量 M，故 A 正 确 ；B、 根 据 可 知 ，

14、 卫 星 的 质 量 可 以 约 去 ， 只 知 道 半 径 不 能 求 出 冥 王 星 质 量 ， 故 B错误 ； C、 根 据 可 知 ， 卫 星 的 质 量 可 以 约 去 ， 只 知 道 角 速 度 不 能 求 出 冥 王 星 质 量 ， 故C 错 误 ；D、 根 据 可 知 ， 知 道 卫 星 的 运 行 周 期 和 轨 道 半 径 可 求 解 冥 王 星 质 量 M， 故 D正 确 。答 案 ： AD8.如 图 所 示 ， 扬 声 器 中 有 一 线 圈 处 于 磁 场 中 ， 当 音 频 电 流 信 号 通 过 线 圈 时 ， 线 圈 带 动 纸 盆 振动 ， 发 出 声 音 。

15、 俯 视 图 表 示 处 于 辐 射 状 磁 场 中 的 线 圈 (线 圈 平 面 即 纸 面 )， 磁 场 方 向 如 图 中 箭头 所 示 ， 在 俯 视 图 中 ( ) A.当 电 流 沿 顺 时 针 方 向 时 ， 线 圈 所 受 安 培 力 的 方 向 垂 直 于 纸 面 向 里B.当 电 流 沿 顺 时 针 方 向 时 ， 线 圈 所 受 安 培 力 的 方 向 垂 直 于 纸 面 向 外C.当 电 流 沿 逆 时 针 方 向 时 ， 线 圈 所 受 安 培 力 的 方 向 垂 直 于 纸 面 向 里D.当 电 流 沿 逆 时 针 方 向 时 ， 线 圈 所 受 安 培 力 的 方

16、 向 垂 直 于 纸 面 向 外解 析 ： A、 把 线 圈 看 成 一 小 段 一 小 段 的 直 导 线 连 接 而 成 ， 当 电 流 沿 顺 时 针 方 向 时 ， 根 据 左 手定 则 可 知 ， 每 一 小 段 直 导 线 受 到 的 安 培 力 都 是 垂 直 于 纸 面 向 外 ， 则 线 圈 所 受 安 培 力 的 方 向 垂直 于 纸 面 向 外 ， 故 A 错 误 ， B 正 确 ；C、 把 线 圈 看 成 一 小 段 一 小 段 的 直 导 线 连 接 而 成 ， 当 电 流 沿 逆 时 针 方 向 时 ， 根 据 左 手 定 则 可知 ， 每 一 小 段 直 导 线

17、受 到 的 安 培 力 都 是 垂 直 于 纸 面 向 里 ， 则 线 圈 所 受 安 培 力 的 方 向 垂 直 于 纸面 向 里 ， 故 D 错 误 ， C正 确 。答 案 ： BC9.如 图 所 示 ， 理 想 变 压 器 的 原 、 副 线 圈 的 匝 数 比 为 4： 1， R T为 阻 值 随 温 度 升 高 而 减 小 的 热敏 电 阻 ， R1为 定 值 电 阻 ， 电 压 表 和 电 流 表 均 为 理 想 交 流 电 表 。 原 线 圈 所 接 电 压 u 随 时 间 t 按正 弦 规 律 变 化 。 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.变 压 器 输 入 。 输 出

18、 功 率 之 比 为 4： 1B.变 压 器 原 、 副 线 圈 中 的 电 流 强 度 之 比 为 1： 4C.u随 t变 化 的 规 律 为 u=51sin(50 t)(国 际 单 位 制 )D.若 热 敏 电 阻 R T的 温 度 升 高 ， 则 电 压 表 的 示 数 不 变 ， 电 流 表 的 示 数 变 大解 析 ： A、 原 副 线 圈 输 入 功 率 和 输 出 功 率 相 等 ， 故 A 错 误 。B、 根 据 得 ， 原 副 线 圈 的 电 流 之 比 为 1： 4， 故 B正 确 。C、 交 变 电 压 的 峰 值 为 51V， 周 期 T=0.02s， 则 角 速 度

19、， 则 u 随 t 的变 化 规 律 为 u=51sin(100 )t， 故 C错 误 。D、 若 热 敏 电 阻 R T的 温 度 升 高 ， 则 热 敏 电 阻 的 阻 值 减 小 ， 由 于 原 线 圈 的 电 压 不 变 ， 则 副 线 圈的 电 压 不 变 ， 副 线 圈 中 的 电 流 变 大 ， 故 D 正 确 。答 案 ： BD10.如 图 ， 一 带 正 电 的 点 电 荷 固 定 于 O 点 ， 两 虚 线 圆 均 以 O为 圆 心 ， 两 实 线 分 别 为 带 电 粒 子M 和 N 先 后 在 电 场 中 运 动 的 轨 迹 ， a、 b、 c、 d、 e为 轨 迹 和

20、 虚 线 圆 的 交 点 。 不 计 重 力 。 下 列说 法 正 确 的 是 ( ) A.M带 负 电 荷 ， N带 正 电 荷B.M在 b点 的 动 能 小 于 它 在 a 点 的 动 能C.N在 d点 的 电 势 能 等 于 它 在 e点 的 电 势 能D.N在 从 c 点 运 动 到 d点 的 过 程 中 克 服 电 场 力 做 功解 析 ： A、 由 粒 子 运 动 轨 迹 可 知 ， M受 到 的 是 吸 引 力 ， N 受 到 的 是 排 斥 力 ， 可 知 M 带 负 电 荷 ，N 带 正 电 荷 ， 故 A正 确 。B、 M 从 a 到 b 点 ， 库 仑 力 做 负 功 ，

21、 根 据 动 能 定 理 知 ， 动 能 减 小 ， 则 b 点 的 动 能 小 于 在 a 点的 动 能 ， 故 B 正 确 。C、 d点 和 e点 在 同 一 等 势 面 上 ， 电 势 相 等 ， 则 N在 d点 的 电 势 能 等 于 在 e 点 的 电 势 能 ， 故 C正 确 。D、 N 从 c 到 d， 库 仑 斥 力 做 正 功 ， 故 D 错 误 。答 案 ： ABC 三 、 实 验 题11.某 同 学 利 用 图 所 示 的 实 验 装 置 探 究 物 块 速 度 随 时 间 的 变 化 。 物 块 放 在 桌 面 上 ， 细 绳 的 一端 与 物 块 相 连 ， 另 一

22、端 跨 过 滑 轮 挂 上 钩 码 。 打 点 计 时 器 固 定 在 桌 面 左 端 ， 所 用 交 流 电 源 频 率为 50Hz。 纸 带 穿 过 打 点 计 时 器 连 接 在 物 块 上 。 启 动 打 点 计 时 器 ， 释 放 物 块 ， 物 块 在 钩 码 的作 用 下 拖 着 纸 带 运 动 。 打 点 计 时 器 打 出 的 纸 带 如 图 所 示 (图 中 相 邻 两 点 间 有 4个 点 未 画 出 )。根 据 实 验 数 据 分 析 ， 该 同 学 认 为 物 块 的 运 动 为 匀 加 速 运 动 。 回 答 下 列 问 题 ：(1)在 打 点 计 时 器 打 出

23、B 点 时 ， 物 块 的 速 度 大 小 为 m/s。 在 打 出 D 点 时 ， 物 块 的 速 度 大 小 为 m/s(保 留 两 位 有 效 数 字 )。解 析 ： 根 据 匀 变 速 直 线 运 动 中 间 时 刻 的 瞬 时 速 度 等 于 该 过 程 中 的 平 均 速 度 ， 所 以。答 案 ： 0.56 0.96(2)物 块 的 加 速 度 大 小 为 m/s 2(保 留 两 位 有 效 数 字 )。 解 析 ： 根 据 匀 变 速 直 线 运 动 的 推 论 公 式 可 以 求 出 加 速 度 的 大 小 ， 得为 了 更 加 准 确 的 求 解 加 速 度 ， 我 们 对

24、 两 个 加 速 度 取 平 均 值 得=2.0 。 答 案 ： 2.012.某 同 学 改 装 和 校 准 电 压 表 的 电 路 图 如 图 所 示 ， 图 中 虚 线 框 内 是 电 压 表 的 改 装 电 路 。(1)已 知 表 头 G 满 偏 电 流 为 100 A， 表 头 上 标 记 的 内 阻 值 为 900 。 R 1、 R2和 R3是 定 值 电 阻 。利 用 R1和 表 头 构 成 1mA的 电 流 表 ， 然 后 再 将 其 改 装 为 两 个 量 程 的 电 压 表 。 若 使 用 a、 b 两 个接 线 柱 ， 电 压 表 的 量 程 为 1V； 若 使 用 a、

25、c 两 个 接 线 柱 ， 电 压 表 的 量 程 为 3V。 则 根 据 题 给 条件 ， 定 值 电 阻 的 阻 值 应 选 R1= ， R2= ， R3= 。解 析 ： 根 据 题 意 ， 与 表 头 G 构 成 1mA 的 电 流 表 ， 则 ： ， 整 理 得若 使 用 a、 b 两 个 接 线 柱 ， 电 压 表 的 量 程 为 1V， 则若 使 用 a、 c两 个 接 线 柱 ， 电 压 表 的 量 程 为 3V， 则 = 。答 案 ： 100 910 2 000 (2)用 量 程 为 3V， 内 阻 为 2500 的 标 准 电 压 表 对 改 装 表 3V 挡 的 不 同 刻

26、 度 进 行 校 准 。 所用 电 池 的 电 动 势 E 为 5V； 滑 动 变 阻 器 R 有 两 种 规 格 ， 最 大 阻 值 分 别 为 50 和 5k 。 为 了 方便 实 验 中 调 节 电 压 ， 图 中 R 应 选 用 最 大 阻 值 为 的 滑 动 变 阻 器 。解 析 ： 电 压 表 与 之 并 联 之 后 ， 电 阻 小 于 2500 ， 对 于 分 压 式 电 路 ， 要 求 滑 动 变 阻 器 的 最 大值 远 小 于 并 联 部 分 ， 同 时 还 要 便 于 调 节 ， 故 滑 动 变 阻 器 选 择 小 电 阻 ， 即 选 择 50 的 电 阻 。答 案 ：

27、50(3)校 准 时 ， 在 闭 合 开 关 S前 ， 滑 动 变 阻 器 的 滑 动 端 P应 靠 近 (填 M 或 N)端 。解 析 ： 在 闭 合 开 关 S 前 ， 滑 动 变 阻 器 的 滑 动 端 P 应 靠 近 M 端 ， 这 样 把 并 联 部 分 电 路 短 路 ， 起到 一 种 保 护 作 用 。答 案 ： M (4)若 由 于 表 头 G上 标 记 的 内 阻 值 不 准 ， 造 成 改 装 后 电 压 表 的 读 数 比 标 准 电 压 表 的 读 数 偏 小 ，则 表 头 G 内 阻 的 真 实 值 (填 大 于 或 小 于 )900 。解 析 ： 造 成 改 装 后

28、 电 压 表 的 读 数 比 标 准 电 压 表 的 读 数 偏 小 ， 说 明 通 过 表 头 G 的 电 流 偏 小 ， 则实 际 其 电 阻 偏 大 ， 故 其 实 际 阻 值 大 于 900 。答 案 ： 大 于四 、 计 算 题13.水 平 地 面 上 有 质 量 分 别 为 m和 4m的 物 A 和 B， 两 者 与 地 面 的 动 摩 擦 因 数 均 为 。 细 绳 的一 端 固 定 ， 另 一 端 跨 过 轻 质 动 滑 轮 与 A相 连 ， 动 滑 轮 与 B 相 连 ， 如 图 所 示 。 初 始 时 ， 绳 出 于水 平 拉 直 状 态 。 若 物 块 A 在 水 平 向

29、 右 的 恒 力 F 作 用 下 向 右 移 动 了 距 离 s， 重 力 加 速 度 大 小 为g。 求 ： (1)物 块 B 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 。解 析 ： 物 块 A 移 动 了 距 离 s， 则 物 块 B 移 动 的 距 离 为s1=物 块 B 受 到 的 摩 擦 力 大 小 为f=4 mg物 块 B 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 为W=fs1=4 mg s=2 mgs。答 案 ： 物 块 B 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 为 2 mgs(2)物 块 A、 B 的 加 速 度 大 小 。解 析 ： 设 物 块 A、 B 的 加 速 度 大 小 分 别 为

30、 a A、 aB， 绳 中 的 张 力 为 T。 由 牛 顿 第 二 定 律 得F mg T=maA2T 4 mg=4maB 由 A 和 B 的 位 移 关 系 得aA=2aB联 立 上 式 得aA=a B= 。答 案 ： 物 块 A、 B的 加 速 度 大 小 分 别 为 和14.如 图 ， A、 C 两 点 分 别 位 于 x轴 和 y 轴 上 ， OCA=30 ， OA 的 长 度 为 L。 在 OCA区 域 内有 垂 直 于 xOy平 面 向 里 的 匀 强 磁 场 。 质 量 为 m、 电 荷 量 为 q 的 带 正 电 粒 子 ， 以 平 行 于 y 轴 的方 向 从 OA 边 射

31、 入 磁 场 。 已 知 粒 子 从 某 点 射 入 时 ， 恰 好 垂 直 于 OC边 射 出 磁 场 ， 且 粒 子 在 磁 场中 运 动 的 时 间 为 t 0.不 计 重 力 。(1)求 磁 场 的 磁 感 应 强 度 的 大 小 。解 析 ： 粒 子 在 磁 场 中 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 在 时 间 t 0内 其 速 度 方 向 改 变 了 90 ， 故 其 周 期T=4t0设 磁 感 应 强 度 大 小 为 B， 粒 子 速 度 为 v， 圆 周 运 动 的 半 径 为 r。 由 洛 伦 兹 力 公 式 和 牛 顿 定 律得匀 速 圆 周 运 动 的 速 度 满 足联 立

32、 上 式 得B= 。 答 案 ： 磁 场 的 磁 感 应 强 度 的 大 小 (2)若 粒 子 先 后 从 两 不 同 点 以 相 同 的 速 度 射 入 磁 场 ， 恰 好 从 OC 边 上 的 同 一 点 射 出 磁 场 ， 求 该粒 子 这 两 次 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 之 和 。解 析 ： 设 粒 子 从 OA变 两 个 不 同 位 置 射 入 磁 场 ， 能 从 OC边 上 的 同 一 点 P 射 出 磁 场 ， 粒 子 在 磁场 中 运 动 的 轨 迹 如 图 所 示 。 设 两 轨 迹 所 对 应 的 圆 心 角 分 别 为 1和 2.由 几 何 关 系 有 1=1

33、80 2粒 子 两 次 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 分 别 为 t1与 t2， 则t1+t2= =2t0； 。答 案 ： 该 粒 子 这 两 次 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 之 和 2t0(3)若 粒 子 从 某 点 射 入 磁 场 后 ， 其 运 动 轨 迹 与 AC边 相 切 ， 且 在 磁 场 内 运 动 的 时 间 为 t 0， 求粒 子 此 次 入 射 速 度 的 大 小 。解 析 ： 如 图 所 示 ， 由 题 给 条 件 可 知 ， 该 粒 子 在 磁 场 区 域 中 的 轨 迹 圆 弧 对 应 的 圆 心 角 为 150 。 设 O为 圆 弧 的 圆 心 ， 圆

34、 弧 的 半 径 为 r0， 圆 弧 与 AC相 切 与 B点 ， 从 D点 射 出 磁 场 ，由 几 何 关 系 和 题 给 条 件 可 知 ， 此 时 有 O OD= B OA=30r0cos O0 D+ =L设 粒 子 此 次 入 射 速 度 的 大 小 为 v0，由 圆 周 运 动 线 速 度 公 式 ， 则 有 ： v 0=联 立 上 式 得 v0= 。答 案 ： 粒 子 此 次 入 射 速 度 的 大 小五 、 选 考 题15.一 定 量 的 理 想 气 体 从 状 态 M可 以 经 历 过 程 1 或 者 过 程 2到 达 状 态 N， 其 p V 图 象 如 图 所示 。 在

35、过 程 1 中 ， 气 体 始 终 与 外 界 无 热 量 交 换 ； 在 过 程 2中 ， 气 体 先 经 历 等 容 变 化 再 经 历 等压 变 化 。 对 于 这 两 个 过 程 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.气 体 经 历 过 程 1， 其 温 度 降 低B.气 体 经 历 过 程 1， 其 内 能 减 小C.气 体 在 过 程 2 中 一 直 对 外 放 热D.气 体 在 过 程 2 中 一 直 对 外 做 功E.气 体 经 历 过 程 1 的 内 能 改 变 量 与 经 历 过 程 2 的 相 同解 析 ： AB、 气 体 经 历 过 程 1， 压 强 减 小

36、， 体 积 变 大 ， 膨 胀 对 外 做 功 ， 内 能 减 小 ， 故 温 度 降 低 ，故 AB 正 确 ；CD、 气 体 在 过 程 2 中 ， 根 据 理 想 气 体 状 态 方 程 =C， 刚 开 始 时 ， 体 积 不 变 ， 压 强 减 小 ， 则温 度 降 低 ， 对 外 放 热 ， 然 后 压 强 不 变 ， 体 积 变 大 ， 膨 胀 对 外 做 功 ， 则 温 度 升 高 ， 吸 热 ， 故CD错 误 ；E、 无 论 是 经 过 1过 程 还 是 2 过 程 ， 初 、 末 状 态 相 同 ， 故 内 能 改 变 量 相 同 ， 故 E 正 确 。答 案 ： ABE 1

37、6.如 图 ， 密 闭 汽 缸 两 侧 与 一 U形 管 的 两 端 相 连 ， 汽 缸 壁 导 热 ； U 形 管 内 盛 有 密 度 为 =7.5 102kg/m3的 液 体 。 一 活 塞 将 汽 缸 分 成 左 、 右 两 个 气 室 ， 开 始 时 ， 左 气 室 的 体 积 是 右气 室 的 体 积 的 一 半 ， 气 体 的 压 强 均 为 P0=4.5 103PA.外 界 温 度 保 持 不 变 。 缓 慢 向 右 拉 活 塞 使U 形 管 两 侧 液 面 的 高 度 差 h=40cm， 求 此 时 左 、 右 两 气 室 的 体 积 之 比 ， 取 重 力 加 速 度 大 小

38、g=10m/s2， U形 管 中 气 体 的 体 积 和 活 塞 拉 杆 的 体 积 忽 略 不 计 。解 析 ： 设 初 始 状 态 时 汽 缸 左 气 室 的 体 积 为 V 01， 右 气 室 的 体 积 为 V02； 当 活 塞 至 汽 缸 中 某 位 置时 ， 左 、 右 气 室 的 压 强 分 别 为 p1、 p2， 体 积 分 别 为 V1、 V2， 由 玻 意 耳 定 律 得 p0V01=p1V1p0V02=p2V2依 题 意 有V01+V02=V1+V2由 力 的 平 衡 条 件 有p2 p1= gh联 立 上 式 ， 并 代 入 题 给 数 据 得由 此 解 得 (另 一

39、解 不 合 题 意 ， 舍 去 )由 上 式 和 题 给 条 件 得 V1： V2=1： 1。答 案 ： 此 时 左 、 右 两 气 室 的 体 积 之 比 1： 117.下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.在 同 一 地 点 ， 单 摆 做 简 谐 振 动 的 周 期 的 平 方 与 其 摆 长 成 正 比B.弹 簧 振 子 做 简 谐 振 动 时 ， 振 动 系 统 的 势 能 与 动 能 之 和 保 持 不 变C.在 同 一 地 点 ， 当 摆 长 不 变 时 ， 摆 球 质 量 越 大 ， 单 摆 做 简 谐 振 动 的 周 期 越 小D.系 统 做 稳 定 的 受 迫 振 动

40、时 ， 系 统 振 动 的 频 率 等 于 周 期 性 驱 动 力 的 频 率E.已 知 弹 簧 振 子 初 始 时 刻 的 位 置 及 其 振 动 周 期 ， 就 可 知 振 子 在 任 意 时 刻 运 动 速 度 的 方 向解 析 ： A、 根 据 单 摆 的 周 期 公 式 T=2 ， 得 T 2= L。 在 同 一 地 点 ， g一 定 ， 则 知 T2与L 成 正 比 ， 即 单 摆 做 简 谐 振 动 的 周 期 的 平 方 与 其 摆 长 成 正 比 。 故 A 正 确 。B、 弹 簧 振 子 做 简 谐 振 动 时 ， 振 动 系 统 的 机 械 能 守 恒 ， 即 振 动 系

41、 统 的 势 能 与 动 能 之 和 保 持 不变 。 故 B 正 确 。C、 根 据 单 摆 的 周 期 公 式 T=2 ， 知 单 摆 做 简 谐 振 动 的 周 期 与 摆 球 质 量 无 关 ， 故 C 错 误 。D、 系 统 做 稳 定 的 受 迫 振 动 时 ， 系 统 振 动 的 频 率 等 于 周 期 性 驱 动 力 的 频 率 ， 与 固 有 频 率 无 关 ，故 D 正 确 。E、 振 动 质 点 在 同 一 位 置 振 动 方 向 有 两 种 ， 所 以 已 知 弹 簧 振 子 初 始 时 刻 的 位 置 ， 不 知 道 初 始时 刻 振 子 的 振 动 方 向 ， 根

42、据 振 动 周 期 ， 不 能 知 道 振 子 在 任 意 时 刻 运 动 速 度 的 方 向 。答 案 ： ABD 18.如 图 ， 半 径 为 R 的 半 球 形 玻 璃 体 置 于 水 平 桌 面 上 ， 半 球 的 上 表 面 水 平 ， 球 面 与 桌 面 相 切于 A 点 。 一 细 束 单 色 光 经 球 心 O 从 空 气 中 摄 入 玻 璃 体 内 (入 射 面 即 纸 面 )， 入 射 角 为 45 ， 出 射 光 线 射 在 桌 面 上 B点 处 。 测 得 AB之 间 的 距 离 为 。 现 将 入 射 光 束 在纸 面 内 向 左 平 移 ， 求 射 入 玻 璃 体

43、的 光 线 在 球 面 上 恰 好 发 生 全 反 射 时 ， 光 束 在 上 表 面 的 入 射 点到 O 点 的 距 离 。 不 考 虑 光 线 在 玻 璃 体 内 的 多 次 反 射 。 解 析 ： 当 光 线 经 球 心 O 入 射 时 ， 光 路 图 如 右 上 图 所 示 。设 玻 璃 的 折 射 率 为 n， 由 折 射 定 律 有 ：n=式 中 ， 入 射 角 i=45 ， 为 折 射 角 。 OAB为 直 角 三 角 形 ， 因 此 sinr=发 生 全 反 射 时 ， 临 界 角 C 满 足 ： sinC=在 玻 璃 体 球 面 上 光 线 恰 好 发 生 全 反 射 时

44、， 光 路 图 如 右 下 图 所 示 。设 此 时 光 线 入 射 点 为 E， 折 射 光 线 射 到 玻 璃 体 球 面 的 D点 。 由 题 意 有 EDO=C在 EDO内 ， 根 据 正 弦 定 理 有联 立 以 上 各 式 并 利 用 题 给 条 件 得 OE= 。答 案 ： 光 束 在 上 表 面 的 入 射 点 到 O 点 的 距 离 为 。19.下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.爱 因 斯 坦 在 光 的 粒 子 性 的 基 础 上 ， 建 立 了 光 电 效 应 方 程B.康 普 顿 效 应 表 明 光 子 只 具 有 能 量 ， 不 具 有 动 量C.波 尔 的

45、原 子 理 论 成 功 地 解 释 了 氢 原 子 光 谱 的 实 验 规 律D.卢 瑟 福 根 据 粒 子 散 射 实 验 提 出 了 原 子 的 核 式 结 构 模 型 E.德 布 罗 意 指 出 微 观 粒 子 的 动 量 越 大 ， 其 对 应 的 波 长 就 越 长解 析 ： A、 爱 因 斯 坦 提 出 了 光 子 假 说 ， 建 立 了 光 电 效 应 方 程 ， 故 A 正 确 ；B、 康 普 顿 效 应 表 明 光 子 有 能 量 ， 也 有 动 量 ， 故 B错 误 ；C、 玻 尔 的 原 子 理 论 只 能 成 功 地 解 释 了 氢 原 子 光 谱 的 实 验 规 律

46、， 故 C正 确 ；D、 卢 瑟 福 根 据 粒 子 散 射 实 验 ， 提 出 了 原 子 的 核 式 结 构 模 型 ， 故 D正 确 ；E、 依 据 德 布 罗 意 波 长 公 式 = ， 可 知 ， 微 观 粒 子 的 动 量 越 大 ， 其 对 应 的 波 长 就 越 短 ， 故 E错 误 。答 案 ： ACD20.如 图 ， 物 块 A通 过 一 不 可 伸 长 的 轻 绳 悬 挂 在 天 花 板 下 ， 初 始 时 静 止 ； 从 发 射 器 (图 中 未 画出 )射 出 的 物 块 B沿 水 平 方 向 与 A 相 撞 ， 碰 撞 后 两 者 粘 连 在 一 起 运 动 ， 碰

47、 撞 前 B 的 速 度 的 大小 v 及 碰 撞 后 A 和 B 一 起 上 升 的 高 度 h 均 可 由 传 感 器 (图 中 未 画 出 )测 得 。 某 同 学 以 h 为 纵 坐 标 ， v2为 横 坐 标 ， 利 用 实 验 数 据 作 直 线 拟 合 ， 求 得 该 直 线 的 斜 率 为 k=1.92 10 3s2/m。 已 知物 块 A 和 B 的 质 量 分 别 为 mA=0.400kg和 mB=0.100kg， 重 力 加 速 度 大 小 g=9.8m/s2。(1)若 碰 撞 时 间 极 短 且 忽 略 空 气 阻 力 ， 求 h v2直 线 斜 率 的 理 论 值 k

48、0。解 析 ： 设 物 块 A 和 B 碰 撞 后 共 同 运 动 的 速 度 为 v ， 取 向 右 为 正 方 向 ， 由 动 量 守 恒 定 律 有 ：mBv=(mA+mB)v在 碰 撞 后 A 和 B 共 同 上 升 的 过 程 中 ， 由 机 械 能 守 恒 定 律 有(m A+mB)v 2=(mA+mB)gh联 立 上 式 得h= v2由 题 意 得 ：h v 2直 线 斜 率 的 理 论 值 k0=代 入 题 给 数 据 得 k0=2.04 10 3s2/m。答 案 ： 若 碰 撞 时 间 极 短 且 忽 略 空 气 阻 力 ， h v2直 线 斜 率 的 理 论 值 k0是 2.04 10 3s2/m。(2)求 k值 的 相 对 误 差 ( = 100%)， 结 果 保 留 1 位 有 效 数 字 。 解 析 ： 按 照 定 义 知 ， k值 的 相 对 误 差 = 100%由 上 式 和 题 给 条 件 得 =6%。答 案 ： k值 的 相 对 误 差 是 6%