(物理部分)
二、選擇題(本題共8 小題。在每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全部選對的得6 分,選對但不全的得3 分,有選錯的得0 分)
14.對一定量的氣體,下列說法正確的是
A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
B.氣體分子的熱運動越劇烈,氣體溫度就越高
C.氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的
D.當(dāng)氣體膨脹時,氣體分子之間的勢能減小,因而氣體的內(nèi)能減少
繩的拉力對小球做功的大小為12mgl。
25.(1)設(shè)磁場左邊界與x軸相交于D點,與CO相交于O′點,由幾何關(guān)系可知,直線OO′與粒子過O點的速度v垂直。在直角三角形OO′D中∠OO′D=30°。設(shè)磁場左右邊界間距為d,則OO′=2d。依題意可知,粒子第一次進入磁場的運動軌跡的圓心即為O′點,圓弧軌跡所對的圓心角為30°,且O′A為圓弧的半徑R。
由此可知,粒子自A點射入磁場的速度與左邊界垂直。A點到x軸的距離
AD=R(1-cos30°)①
由洛侖茲力公式、牛頓第二定律及圓周運動的規(guī)律,得
qvB=mv2R②
聯(lián)立①②式得
AD=mvqB(1-32)③
(2)設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的周期為T,第一次在磁場中飛行的時間為t1,有
t1=T12④
T=2πmqB⑤
依題意,勻強電場的方向與x軸正向夾角應(yīng)為150°。由幾何關(guān)系可知,粒子再次從O點進入磁場的速度方向與磁場右邊界夾角為60°。設(shè)粒子第二次在磁場中飛行的圓弧的圓心為O″,O″必定在直線OC上。設(shè)粒子射出磁場時與磁場右邊界交于P點,則∠OO″P=120°。
t2=13T⑥
設(shè)帶電粒子在電場中運動的時間為t3,依題意得
t1=T-(t1+t2)⑦
由勻變速運動的規(guī)律和牛頓定律可知
-v=v-at,⑧
a=qEm⑨
聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨可得E=127πBv⑩
(3)粒子自P點射出后將沿直線運動。設(shè)其由P′點再次進入電場,由幾何關(guān)系知
∠O″P′P=30°○11
三角形OPP′為等腰三角形。設(shè)粒子在P、P′兩點間運動的時間為t4,有
t4=PP′v○12
又由幾何關(guān)系知PP′=OP=3R○13
聯(lián)立○11○12○13式得t4=3mqB
15.一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個表面上,經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個表面射出,出射光線相對于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下,出射光線側(cè)移距離最大的是
A.紅光以30°的入射角入射
B.紅光以45°的入射角入射
C.紫光以30°的入射角入射
D.紫光以45°的入射角入射
16.如圖,一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑,A與B的接觸面光滑。己知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為α。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是
A.23tanα B.23cotα
C.tanα D.cotα
17.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,振幅為A。t = 0時,平衡位置在x=0處的質(zhì)元位于y=0處,且向y軸負方向運動;此時,平衡位置在x=0.15m處的質(zhì)元位于y=A處。該波的波長可能等于
A.0.60mB.0.20m
C.0.12mD.0.086m
18.如圖,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b。a球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì)量為3m, 用手托住,高度為h,此時輕繩剛好拉緊。從靜止開始釋放b后,a可能達到的最大高度為
A.hB.1.5h
C.2hD.2.5h
19.一平行板電容器的兩個極板水平放置,兩極板間有一帶電量不變的小油滴,油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間電壓為零,經(jīng)一段時間后,油滴以速率v勻速下降;若兩極板間的電壓為U,經(jīng)一段時間后,油滴以速率v勻速上升。若兩極板間電壓為-U,油滴做勻速運動時速度的大小、方向?qū)⑹仟?/p>
A.2v、向下 B.2v、向上
C.3v、向下 D.3v、向上
20.中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時,質(zhì)量虧損為△m,相應(yīng)的能量△E=△mc2=2.2MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是
A.用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時,氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子
B.用能量等于2.2 Mev的光子照射靜止氘核時,氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子,它們的動能之和為零
C.用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時,氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子,它們的動能之和為零
D.用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時,氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子,它們的動能之和不為零
21.如圖,一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場;一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直;虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba 的延長線平分導(dǎo)線框。在t=0時,使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動,直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域。以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強度,取逆時針方向為正。下列表示i-t關(guān)系的圖示中,可能正確的是
非選擇題
22.(18分)
(1 )(5分)某同學(xué)用螺旋測微器測量一銅絲的直測微器的示數(shù)如圖所示,該銅絲的直徑為____________mm。
(2)(13分)右圖為一電學(xué)實驗的實物連線圖。該實驗可用來測量待測電阻Rx 的阻值(約500Ω)。圖中兩個電壓表量程相同,內(nèi)阻都很大。實驗步驟如下:
①調(diào)節(jié)電阻箱,使它的阻R0與待測電阻的阻值接近;將滑動變阻器的滑動頭調(diào)到最右端。
②合上開關(guān)S。
③將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動,使兩個電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)。
④記下兩個電壓表○V1和○V2的讀數(shù)U1和U2。
⑤多次改變滑動變阻器滑動頭的位置,記下○V1和○V2的多組讀數(shù)U1和U2。
⑥求Rx的平均值。
回答下列問題:
(Ⅰ)根據(jù)實物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路圖,其中電阻箱符號為 ,滑動變阻器的符號為 ,其余器材用通用的符號表示。
(Ⅱ)不計電壓表內(nèi)阻的影響,用U1、U2、和R0表示Rx的公式為
Rx=_____________________。
(Ⅲ)考慮電壓表內(nèi)阻的影響,用U1、U2、R0、○V1的內(nèi)阻r1、○V2的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx=________________________。
23. ( 15 分)
如圖,一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣,桌面離水平地面的高度為h。一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后,以水平速度v0/2 射出。重力加速度為g。求:
(1)此過程中系統(tǒng)損失的機械能;
(2)此后物塊落地點離桌面邊緣的水平距離。
24.(19 分)
如圖,一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r,其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上,并與之密接;棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負載電阻(圖中未畫出);導(dǎo)軌置于勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時,給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0,在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中,通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運動。若不計導(dǎo)軌電阻,求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。
25.(20分)
我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息,讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m,地球和月球的半徑分別為R和R1,月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1,月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面,求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地球的時間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響)。
2008年高考理綜(全國卷Ⅱ)物理部分參考答案
14.BC 15.D 16 .A 17 .AC 18.B 19.C20.AD 21.C
22.(1) 4.593(4.592 或4.594 也同樣給分)
(2)(Ⅰ)電路原理圖如圖所示。
(Ⅱ)Rx=U2U1R0
(Ⅲ)Rx=U2R0r1r2U1r2(R0+r1)-U2R0r1
23. (1)設(shè)子彈穿過物塊后物塊的速度為V,由動量守恒得
mv0=mv02+MV①
解得V=m2Mv0②
系統(tǒng)的機械能損失為
ΔE=12mv20-[12m(v202)2+12MV2]③
由②③式得ΔE=18(3-mM)mv20④
(2)設(shè)物塊下落到地面所需時間為t,落地點距桌邊緣的水平距離為s,則
h=12gt2⑤
s=Vt⑥
由②⑤⑥式得s=mv0Mh2g
24.導(dǎo)體棒所受的安培力為F=IlB①
該力大小不變,棒做勻減速運動,因此在棒的速度從v0減小v1的過程中,平均速度為
=12(v0+v1)②
當(dāng)棒的速度為v時,感應(yīng)電動勢的大小為
E=lvB③
棒中的平均感應(yīng)電動勢為
=lB④
由②④式得=12l(v0+v”1)B⑤
導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為P1=I2r⑥
負載電阻上消耗的平均功率為
2=I-P1⑦
由⑤⑥⑦式得2=12l(v0+v1)BI-I2r
25. 如圖,O和O′分別表示地球和月球的中心。在衛(wèi)星軌道平面上,A是地月連心線OO′與地月球面的公切線ACD的交點,D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點。根據(jù)對稱性,過A點在另一側(cè)作地月球面的公切線,交衛(wèi)星軌道于E點。衛(wèi)星在BE⌒運動時發(fā)出的信號被遮擋。
設(shè)探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m0,萬有引力常量為G ,根據(jù)萬有引力定律有
GMmr2=m(2πT)2r①
Gmm0r21=m0(2πT1)2r1②
式中,T1是探月衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動的周期。由①②式得
(T1T)2=Mm(r1r)3③
設(shè)衛(wèi)星的微波信號被遮擋的時間為t,則由于衛(wèi)星繞月做勻速圓周運動,應(yīng)有
tT1=α-βπ④
式中,α=∠CO′A ,β=∠CO′B′。由幾何關(guān)系得
rcosα=R-R1⑤
r1cosβ=R1⑥
由③④⑤⑥式得
t=TπMr31mr3(arcosR-R1r-arcosR1r1)⑦
t=TπMr31mr3(arcsinR1r-arcsinR-R1r)也同樣給分。