2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 單科標(biāo)準(zhǔn)滿分練1(含解析)
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1、單科標(biāo)準(zhǔn)滿分練(一) 命題報(bào)告 仿真一選題亮點(diǎn)展示 核心素養(yǎng):第15、18、21、23題培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建物理模型、科學(xué)探究、邏輯推理等核心素養(yǎng)。 情景創(chuàng)新:22題利用光電門驗(yàn)證機(jī)械能守恒。 角度創(chuàng)新:第17題利用對(duì)氚核的加速考查回旋加速器的原理,設(shè)置選項(xiàng)角度新穎,有很好的區(qū)分度。 難易度:0.58 題型 題號(hào) 考查內(nèi)容 難易度 選擇題 14 原子核及核反應(yīng)方程 易 15 萬有引力及天體質(zhì)量的估算 易 16 動(dòng)態(tài)平衡問題 中 17 回旋加速器原理及應(yīng)用 中 18 平拋斜面問題 中 19 電磁感應(yīng)中的電路問題 中 20 運(yùn)動(dòng)合成與分解及動(dòng)能
2、定律應(yīng)用 中 21 傳送帶中的動(dòng)力學(xué)與能量問題 難 實(shí)驗(yàn)題 22 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律及儀器讀數(shù) 易 23 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 中 計(jì)算題 24 以曲面為背景動(dòng)量與能量的綜合 中 25 帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 難 選考題 33 固體的性質(zhì)與氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用 中 34 波的圖象與光的全反射 中 (時(shí)間:60分鐘 分值:110分) 第Ⅰ卷 二、選擇題:本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分。 14.201
3、8年8月23日,國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目通過國(guó)家驗(yàn)收,投入正式運(yùn)行,并將對(duì)國(guó)內(nèi)外各領(lǐng)域的用戶開放。有關(guān)中子的研究,下列說法正確的是( ) A.盧瑟福發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為Be+He→C+n B.中子和其他微觀粒子一樣,都具有波粒二象性 C.核反應(yīng)方程 Po→X+He中的y=206,X的中子個(gè)數(shù)為128 D.U在中子轟擊下生成Sr和Xe的過程中,原子核中核子的平均質(zhì)量變大 B [盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,查德威克通過α粒子轟擊鈹核獲得碳核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子,A錯(cuò)誤;所有粒子都具有波粒二象性,B正確;y=210-4=206,X的中子數(shù)為2
4、06-82=124,C錯(cuò)誤;裂變反應(yīng)釋放能量,根據(jù)質(zhì)能方程可知,核反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損,原子核中核子的平均質(zhì)量變小,D錯(cuò)誤。] 15.2018年軟科世界一流學(xué)科排名中,北京航空航天大學(xué)的航空航天工程在本學(xué)科中排名世界第一。若北京航空航天大學(xué)的學(xué)生王華乘坐宇宙飛船,去探知未知天體X星,測(cè)得飛船繞X星表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,飛船降落到X星表面后,王華將小球以初速度v0豎直向上拋出,測(cè)得小球經(jīng)t時(shí)間落回手中,已知X星表面是真空,X星可視為質(zhì)量分布均勻的球體,忽略X星的自轉(zhuǎn),則( ) A.X星的半徑為 B.X星的半徑為 C.X星的質(zhì)量為 D.X星的質(zhì)量為 B [設(shè)X星的質(zhì)
5、量為M,半徑為R,表面的重力加速度大小為g0,由萬有引力F提供向心力,則F=,F(xiàn)=mg0,小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng),則v0=g0·,解得R=,B正確,A錯(cuò)誤;由萬有引力定律得F=G,得M=,C、D均錯(cuò)誤。] 16.如圖所示,物塊A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))用跨過光滑輕質(zhì)滑輪的輕繩1連接,其中物塊A放在水平地面上,滑輪用輕繩2連接在豎直墻上,此時(shí)物塊A、B均靜止不動(dòng),連接滑輪的輕繩2與豎直墻壁間的夾角為θ?,F(xiàn)將物塊A向右緩慢移動(dòng)一小段距離,若物塊A、B仍能保持靜止不動(dòng),則( ) A.輕繩1對(duì)物塊A的拉力大小增大 B.地面對(duì)A的摩擦力減小 C.物塊A對(duì)地面的壓力增大 D.輕繩2的拉力大小保持不變
6、 C [輕繩1對(duì)物塊A的拉力大小始終等于物塊B的重力大小,所以輕繩1的拉力大小不變,A錯(cuò)誤;對(duì)A進(jìn)行受力分析如圖所示,由共點(diǎn)力的平衡條件可得Ff=FTcos α,F(xiàn)N+FTsin α=mAg,由于FT=mBg,A向右移動(dòng)之后α變小,所以地面對(duì)A的摩擦力Ff增大;又因?yàn)榈孛鎸?duì)A的支持力FN=mAg-FTsin α增大,由牛頓第三定律可知物塊A對(duì)地面的壓力增大,B錯(cuò)誤,C正確;由幾何知識(shí)可知,2θ=90°-α,由力的合成與分解知,輕繩2的拉力大小F′T=2FTcos θ,由于物塊A向右移動(dòng)后α減小,故θ增大,輕繩2的拉力減小,D錯(cuò)誤。] 17.某回旋加速器的示意圖如圖,兩個(gè)半徑均為R的D形
7、盒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并與高頻電源兩極相連,現(xiàn)對(duì)氚核(H)加速,所需的高頻電源的頻率為f。已知元電荷為e。下列說法正確的是( ) A.D形盒可以用玻璃制成 B.氚核的質(zhì)量為 C.高頻電源的電壓越大,氚核從P處射出的速度越大 D.若對(duì)氦核(He)加速,則高頻電源的頻率應(yīng)調(diào)為f D [為使D形盒內(nèi)的帶電粒子不受外電場(chǎng)的影響,D形盒應(yīng)用金屬材料制成,以實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽,A錯(cuò)誤;為使回旋加速器正常工作,高頻電源的頻率應(yīng)與帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相等,由T1= 和T1=,得氚核的質(zhì)量m1=,B錯(cuò)誤;由evmB=m1,得vm=,可見氚核從P處射出時(shí)的最大速度v
8、m與電源的電壓大小無關(guān),C錯(cuò)誤;結(jié)合T2= 和T2=,得f2=f,又 =,得f2=f,D正確。] 18.如圖所示,甲、乙兩小球(可看成質(zhì)點(diǎn))分別以v和的速度同時(shí)從斜面頂端O點(diǎn),沿同一方向向左水平拋出,兩球均落在斜面上,落點(diǎn)分別為A和B,不計(jì)空氣阻力,則以下說法正確的是( ) A.落在斜面上時(shí),乙球的速度偏向角大于甲球的速度偏向角 B.甲、乙兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為4∶1 C.落在斜面上時(shí),甲、乙兩球的位移之比為4∶1 D.甲球落在斜面上時(shí)的速率與乙球落在斜面上時(shí)的速率之比為4∶1 C [甲、乙兩球均落在斜面上,故兩球的位移偏向角相等,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,速度偏向角也相等,A錯(cuò)
9、誤;設(shè)速度偏向角為θ,則v豎直=v水平tan θ,v合=,因?yàn)棣认嗤?,故落在斜面上時(shí),甲、乙兩球在豎直方向上的速度大小之比也為2∶1,合速度大小之比也為2∶1,由v豎直=gt,可得甲、乙兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2∶1,B、D錯(cuò)誤;落在斜面上時(shí),甲、乙兩球在豎直方向上的位移之比為4∶1,在水平方向上的位移之比為4∶1,故合位移之比也為4∶1,C正確。] 19.如圖所示,在O、S間接有負(fù)載電阻R1=2 Ω,用電阻R2=8 Ω的導(dǎo)體彎成半徑L=1 m的閉合圓環(huán),圓心為O,SOQ是一條直徑。整個(gè)圓環(huán)中均有B=0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直環(huán)面穿過。電阻r=2 Ω、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OP貼著圓環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),
10、角速度ω=120 rad/s,導(dǎo)體棒OP與圓環(huán)接觸良好,不計(jì)一切摩擦以及導(dǎo)線的電阻,則( ) A.棒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為12 V B.當(dāng)OP到達(dá)OQ處時(shí)圓環(huán)的電功率為2 W C.當(dāng)OP到達(dá)OS處時(shí)圓環(huán)的電功率為1 W D.棒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電路的最大電功率為9 W BD [棒為等效電源,棒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL2ω=6 V,A錯(cuò)誤;畫出等效電路如圖所示,當(dāng)OP到達(dá)OQ處時(shí),R3=R4=4 Ω,并聯(lián)后的電阻為2 Ω,外電阻為4 Ω,圓環(huán)的電功率為2 W,B正確;當(dāng)OP到達(dá)OS處時(shí),圓環(huán)不接入電路,圓環(huán)的電功率為零,此時(shí)電路中總電阻最小,而電動(dòng)勢(shì)不變,所以電功率最大為
11、P==9 W,D正確,C錯(cuò)誤。] 20.如圖所示,兩端分別固定有小球(視為質(zhì)點(diǎn))C和D的輕桿斜靠在豎直墻面AO和水平面OB上。開始時(shí)輕桿與墻面夾角為θ,桿由靜止釋放后,球C沿墻面下滑。已知輕桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng),兩球的質(zhì)量均為m,重力加速度大小為g。若不計(jì)一切摩擦,則下列說法正確的是( ) A.球C著地前瞬間的速度大小為 B.球C下滑過程中,桿對(duì)球D一直做正功 C.球C下滑的全過程,桿對(duì)球C做的功為零 D.球D速度最大時(shí),水平面對(duì)球D的支持力大于mg AC [若不計(jì)一切摩擦,球C下滑過程中,當(dāng)桿與墻面夾角為α?xí)r,兩球速度分解如圖所示,則vCcos α=vCD=vDsin α,得v
12、D=,在球C著地前瞬間即α=90°時(shí)vD=0,由于球D的初、末速度均為零,即球C下滑過程中,球D的動(dòng)能先增大后減小,根據(jù)動(dòng)能定理知,桿對(duì)球D先做正功后做負(fù)功,B錯(cuò)誤;若不計(jì)一切摩擦,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有mgLcos θ=mv2,得球C著地前瞬間的速度大小v=,A正確;對(duì)球C下滑的全過程,根據(jù)動(dòng)能定理有mgLcos θ+W=mv2,得桿對(duì)球C做的功W=0,C正確;在球C下滑過程中,球D速度先增大后減小,球D速度最大時(shí),所受合力為0,即桿對(duì)球D無作用力,水平面對(duì)球D的支持力等于球D的重力,D錯(cuò)誤。] 21.傳送帶是現(xiàn)代自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的一種傳動(dòng)裝置,如圖所示,在一水平向右勻速傳輸?shù)淖?/p>
13、夠長(zhǎng)的傳送帶的左端A點(diǎn),每隔相同的時(shí)間T,輕放上一個(gè)相同質(zhì)量的小煤塊。已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,煤塊的質(zhì)量為m,經(jīng)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)右邊那些已經(jīng)和傳送帶達(dá)到相同速度的煤塊之間的距離相同且均為x,而且每個(gè)煤塊在傳送帶上均留下長(zhǎng)為L(zhǎng)的擦痕,重力加速度為g,下列判斷正確的有( ) A.傳送帶的速率為 B.煤塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 C.和傳送帶達(dá)到相同速度的煤塊之間的距離為x=T D.傳送帶因傳送每一個(gè)煤塊而多消耗的能量為 BC [煤塊在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),與傳送帶共速后做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)每個(gè)煤塊勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,傳送帶的速度為v,煤塊的加速度為a=μg,從A點(diǎn)到煤塊與傳送
14、帶共速的過程,t=,煤塊與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)的位移為Δx=vt-=,且Δx=L,故傳送帶運(yùn)動(dòng)的速率為v=,故A錯(cuò)誤;煤塊加速時(shí)間t與T無關(guān),t==,故B正確;每個(gè)煤塊滑上傳送帶后運(yùn)動(dòng)的規(guī)律均相同,可知x=vT=T,故C正確;每個(gè)煤塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmgΔx=μmgL,根據(jù)能量守恒知,傳送帶因傳送一個(gè)煤塊多消耗的能量為E=mv2+Q=2μmgL,故D錯(cuò)誤。] 第Ⅱ卷 三、非選擇題:本卷包括必考題和選考題兩部分。第22~25題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第33~34題為選考題,考生根據(jù)要求作答. (一)必考題:共47分。 22.(5分)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)
15、械能守恒定律,圖中A、B為兩個(gè)光電門。 (1)該同學(xué)首先利用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d,測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,則d=________ cm。 圖乙 (2)讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落,計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過光電門A、B的擋光時(shí)間tA、tB,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,用刻度尺測(cè)量出光電門A、B間的距離h,則只需比較________與________是否相等就可以驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能是否守恒。(用題目中涉及的物理量符號(hào)來表示) (3)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確,經(jīng)過多次測(cè)量發(fā)現(xiàn),(2)中需要驗(yàn)證的兩個(gè)數(shù)值總是存在一定的誤差,產(chǎn)生這種誤差的主要原因是__________
16、_______________________________________________。 [解析] (1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知,小球的直徑為0.885 cm。 (2)小球從A到B,重力勢(shì)能減少了mgh,動(dòng)能增加了m,因此,要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,只需比較gh與是否相等即可。 (3)小球下落過程中,受到空氣阻力的作用,造成機(jī)械能損失,所以gh與(v-v)總是存在一定的誤差。 [答案] (1)0.885(2分) (2)gh(1分) (1分) (3)小球下落過程中受到空氣阻力的影響(1分) 23.(10分)貨運(yùn)交通事故往往是由車輛超載引起的,因此我國(guó)交通運(yùn)輸部對(duì)治理貨運(yùn)超
17、載有著嚴(yán)格規(guī)定。監(jiān)測(cè)站都安裝有稱重傳感器,圖1是一種常用的力傳感器,由彈簧鋼和應(yīng)變片組成,彈簧鋼右端固定,在其上、下表面各貼一個(gè)相同的應(yīng)變片,應(yīng)變片由金屬制成。若在彈簧鋼的自由端施加一向下的作用力F,則彈簧鋼會(huì)發(fā)生彎曲,上應(yīng)變片被拉伸,下應(yīng)變片被壓縮。力越大,彈簧鋼的彎曲程度越大,應(yīng)變片的電阻變化就越大,輸出的電壓差ΔU=|U1-U2|也就越大。已知傳感器不受壓力時(shí)的電阻約為19 Ω,為了準(zhǔn)確地測(cè)量該傳感器的阻值,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原理圖如圖2所示。 圖1 圖2 圖3 實(shí)驗(yàn)室提供以下器材: A.定值電阻R0(R0=5 Ω) B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為2 Ω,額定功率
18、為50 W) C.電流表A1(0.6 A,內(nèi)阻r1=1 Ω) D.電流表A2(0.6 A,內(nèi)阻r2約為5 Ω) E.直流電源E1(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻約為1 Ω) F.直流電源E2(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻約為2 Ω) G.開關(guān)S及導(dǎo)線若干。 (1)外力F增大時(shí),下列說法正確的是________。 A.上、下應(yīng)變片電阻都增大 B.上、下應(yīng)變片電阻都減小 C.上應(yīng)變片電阻減小,下應(yīng)變片電阻增大 D.上應(yīng)變片電阻增大,下應(yīng)變片電阻減小 (2)圖2中①、②為電流表,其中電流表①選________(選填“A1”或“A2”),電源選________(選填“E1”或“E2”)。 (3)為了
19、準(zhǔn)確地測(cè)量該阻值,在圖3中,將B、C間導(dǎo)線斷開,并將滑動(dòng)變阻器與原設(shè)計(jì)電路的A、B、C端中的一些端點(diǎn)連接,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)量多組數(shù)據(jù),從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,請(qǐng)?jiān)趫D3中正確連接電路。 (4)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟可以得出該傳感器的電阻的表達(dá)式為________(A1、A2兩電流表的電流分別用I1、I2表示)。 [解析] (1)外力F增大時(shí),上應(yīng)變片長(zhǎng)度變長(zhǎng),電阻變大,下應(yīng)變片長(zhǎng)度變短,電阻變小,故選D。(2)題圖2中的①要當(dāng)電壓表使用,因此內(nèi)阻應(yīng)已知,故應(yīng)選電流表A1;因回路總阻值接近11 Ω,滿偏電流為0.6 A,所以電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)接近6.6 V,故電源選E2。(3)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,
20、將B、C間導(dǎo)線斷開,A、B兩端接全阻值,C端接在變阻器的滑動(dòng)端,如圖所示。(4)由題圖2知,通過該傳感器的電流為I2-I1,加在該傳感器兩端的電壓為I1r1,故該傳感器的電阻為。 [答案] (1)D(2分) (2)A1(1分) E2(2分) (3)如圖所示(3分) (4)(2分) 24.(12分)如圖所示,質(zhì)量為m2=2 kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑為R=0.3 m的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個(gè)輕彈簧?;繡D部分粗糙,長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2 m,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,其他部分均光滑。現(xiàn)讓質(zhì)量為m1=1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))
21、自A點(diǎn)由靜止釋放,取g=10 m/s2。求: (1)物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小; (2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能; (3)物塊最終停止的位置。 [解析] (1)物塊從釋放到運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn),由動(dòng)量守恒定律得:0=m1v1-m2v2 (2分) 由機(jī)械能守恒定律得: m1gR=m1v+m2v (2分) 解得:v1=2 m/s。 (1分) (2)由能量守恒定律得: Epm=m1gR-μm1gL,解得:Epm=2.8 J。(3分) (3)最終物塊將停在C、D之間,由能量守恒定律得:m1gR=μm1gs,解得:s=3 m, (3分) 所以m1最終停在
22、D點(diǎn)。 (1分) [答案] (1)2 m/s (2)2.8 J (3)最終停在D點(diǎn) 25.(20分)如圖所示,在豎直平面內(nèi),第二象限存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(未畫出),第一象限內(nèi)某區(qū)域存在一邊界為矩形、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.1 T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出),A m,0處在磁場(chǎng)的邊界上,現(xiàn)有比荷=108 C/kg的離子束在紙面內(nèi)沿與x軸正方向成θ=60°角的方向從A點(diǎn)射入磁場(chǎng),初速度范圍為×106 m/s≤v0≤106 m/s,所有離子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸正半軸,進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域。x軸負(fù)半軸上放置長(zhǎng)為L(zhǎng)的熒光屏MN,取π2=10,不計(jì)離子重力和離子間的相互作用。 (1)求
23、矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積和y軸上有離子穿過的區(qū)域長(zhǎng)度。 (2)若速度最小的離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)。 (3)在第(2)問的條件下,欲使所有離子均能打在熒光屏MN上,求熒光屏的最小長(zhǎng)度及M點(diǎn)的坐標(biāo)。 [解析] (1)由洛倫茲力提供向心力,得 qvB= (2分) rmax==0.1 m (2分) 根據(jù)幾何關(guān)系可知,速度最大的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心恰好在y軸B0, m點(diǎn),如圖1所示,離子從C點(diǎn)垂直穿過y軸。根據(jù)題意,所有離子均垂直穿過y軸,即速度偏向角相等,AC連線是磁場(chǎng)的邊界。速度最小的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rmi
24、n== m (2分) 圖1 圖2 速度最小的離子從磁場(chǎng)離開后,勻速前進(jìn)一段距離,垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng),根據(jù)幾何知識(shí),離子恰好從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),如圖2所示 故y軸上B點(diǎn)至C點(diǎn)區(qū)域有離子穿過,且 BC= m (1分) 滿足題意的矩形磁場(chǎng)應(yīng)為圖2中所示,由幾何關(guān)系可知矩形長(zhǎng) m,寬 m,面積S= m2 (2分) (2)速度最小的離子從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=T=· (2分) 離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,則 BO=··t,t1=t2 (2分) 解得E=×104 V/m (1分) (3)離子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng),BO=··t′,水平位移大小x1=vB·
25、t′1,CO=··t′,水平位移大小x2=vC·t′2,得x1= m,x2= m (2分) 熒光屏的最小長(zhǎng)度 Lmin=x2-x1= m (2分) M點(diǎn)坐標(biāo)為 (2分) [答案] 見解析 (二)選考題:共15分。請(qǐng)考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計(jì)分。 33.[物理——選修3-3](15分) (1)(5分)下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.固體很難被壓縮是因?yàn)榉肿又g有斥力 B.可以根據(jù)各向同性或各向異性來區(qū)分晶體和非晶體 C.晶體具有天然規(guī)則
26、的幾何形狀,是因?yàn)槲镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的 D.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點(diǎn) E.液晶不是液態(tài)的晶體,是介于液態(tài)與結(jié)晶態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài) (2)(10分)炎熱的夏季是汽車輪胎爆胎頻發(fā)時(shí)期,爆胎的一個(gè)原因是輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)較大。已知某汽車的一只輪胎的容積為V0=100 L,高速行駛時(shí)允許的最大胎壓為3.0 atm。原來胎內(nèi)氣壓為1.5 atm,現(xiàn)用一小型氣泵給其打氣,氣泵每秒打入0.6 L壓強(qiáng)為1 atm的空氣。假設(shè)輪胎容積與氣體溫度不變。 (ⅰ)原來胎內(nèi)壓強(qiáng)為p1=1.5 atm的氣體,相當(dāng)于多少升壓強(qiáng)為p0=1 atm的空氣; (ⅱ)為保證行車安全,最多只能打氣
27、多長(zhǎng)時(shí)間? [解析] (1)固體很難被壓縮是因?yàn)榉肿又g有斥力,A正確;多晶體和非晶體都表現(xiàn)為各向同性,只有單晶體表現(xiàn)為各向異性,B錯(cuò)誤;晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀,是因?yàn)槲镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的,C正確;彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn),D錯(cuò)誤;液晶是介于液態(tài)與結(jié)晶態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài),E正確。 (2)(ⅰ)設(shè)相當(dāng)于的空氣的體積為V1,根據(jù)玻意耳定律有p1V0=p0V1(2分) 解得V1=150 L (1分) (ⅱ)高速行駛時(shí)允許的最大胎壓p2=3.0 atm,根據(jù)玻意耳定律有p2V0=p0V2(2分) 解得V2=300 L (1分) 氣泵每秒打入體積ΔV=0.6
28、 L、氣壓為p0=1 atm的空氣,則最多打氣時(shí)間t= (2分) 解得t=250 s (2分) [答案] (1)ACE (2)(ⅰ)150 L (ⅱ)250 s 34.[物理——選修3-4](15分) (1)(5分)圖示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,從此刻起橫坐標(biāo)位于x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)P在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)波峰歷時(shí)0.6 s。圖中質(zhì)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)x=2.25 m。下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.該波的波速為7.5 m/s B.0~0.6 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P的路程
29、為4.5 m C.0.4 s末質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D.0~0.2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M的路程為10 cm E.0.1 s末質(zhì)點(diǎn)M恰好到達(dá)波峰 (2)(10分)圖示為某一柱狀透明體的截面圖,半徑為R的圓弧面AB與透明體的側(cè)面AD、BD分別相切于A、B兩點(diǎn),P點(diǎn)在AD上且AP=R。現(xiàn)有一細(xì)束單色光從P點(diǎn)垂直AD面射入透明體,射到圓弧面AB時(shí)恰好發(fā)生全反射,第一次從F點(diǎn)射出透明體。已知光在真空中的速度大小為c。求: (ⅰ)透明體的折射率n以及從F點(diǎn)射出透明體時(shí)的折射角r的正弦值; (ⅱ)單色光從P點(diǎn)射入到從F點(diǎn)射出透明體所用的時(shí)間t。 [解析] (1)由圖象知波長(zhǎng)λ=6 m,根據(jù)波
30、動(dòng)與振動(dòng)方向間的關(guān)系知,質(zhì)點(diǎn)P在t=0時(shí)刻沿y軸負(fù)方向振動(dòng),經(jīng)過T第一次到達(dá)波峰,即T=0.6 s,得周期T=0.8 s,由v=得波速v=7.5 m/s,A正確;由圖象知振幅A=10 cm,0~0.6 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P的路程L=3A=30 cm,B錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M沿y軸正方向振動(dòng),經(jīng)過0.4 s即,質(zhì)點(diǎn)M在x軸的下方且沿y軸負(fù)方向振動(dòng),C正確;0~0.2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M先沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)到達(dá)波峰后沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),因質(zhì)點(diǎn)在靠近波峰位置時(shí)速度較小,故其路程小于A即10 cm,D錯(cuò)誤;當(dāng)波峰傳到質(zhì)點(diǎn)M時(shí)波沿x軸正方向傳播了Δx=2.25 m-1.5 m=0.75 m,傳播時(shí)間Δt==0.1 s,即0.
31、1 s末質(zhì)點(diǎn)M恰好到達(dá)波峰,E正確。 (2)透明體中的光路如圖所示。 (ⅰ)光射到圓弧面AB上的E點(diǎn)時(shí)恰好發(fā)生全反射,設(shè)臨界角為θ,則 sin θ= (1分) sin θ== (1分) 解得θ=60°,n= (1分) △EFG為正三角形 光射到BD面的入射角i=90°-60°=30°(1分) 根據(jù)折射定律有n= (1分) 解得sin r= (1分) (ⅱ)=R-R,=,=R-Rcos θ 光在透明體中傳播的路程 L=+= (1分) t= (1分) n= (1分) 解得t=。 (1分) [答案] (1)ACE (2)(ⅰ) (ⅱ) - 14 -
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