湖北省六校联合体2020年高考物理4月模拟试题（含解析）

湖北省六校联合体2020年高考物理4月模拟试题（含解析）

‎2020年湖北省六校联合体高考物理模拟试卷（4月份） ‎ ‎　‎ 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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分．）‎ ‎1．下列说法中错误的是（　　）‎ A．光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性 B．物质波的波长与其动量成反比 C．研究原子核的结构是从α粒子的散射实验开始的 D．组成原子核的核子数目越多，其结合能就越大 ‎2．两辆完全相同的汽车，沿平直公路一前一后以相同的速度匀速行驶，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度的二分之一的大小开始刹车，已知前车在刹车过程中所行驶的距离为S，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为（　　）‎ A．1S B．2S C．2.5S D．3S ‎3．地球同步卫星的轨道半径为R，某极地卫星每天绕地球转12圈，其轨道半径为r，则约为（　　）‎ A．5 B．4 C．3 D．6‎ ‎4．如图所示，两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角，导轨的一端连接定值电阻R1，匀强磁场垂直穿过导轨平面．一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab，垂直导轨放置，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，且R2=nR1．如果导体棒以速度v匀速下滑，导体棒此时受到的安培力大小为F，则以下判断正确的是（　　）‎ A．电阻R1消耗的电功率为 B．重力做功的功率为mgvcosθ C．运动过程中减少的机械能全部转化为电能 D．R2上消耗的功率为 ‎5．一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为2U，油滴做匀速运动时速度的大小可能为（　　）‎ A．3v B．4v C．5v D．6v ‎6．某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用，以10m/s2的加速度做匀加速直线运动，其中F1与加速度的方向的夹角为37°，某时刻撤去F1，此后该物体（　　）‎ A．加速度可能为5m/s2‎ B．速度的变化率可能为6m/s2‎ C．1秒内速度变化大小可能为20m/s D．加速度大小一定不为10m/s2‎ ‎7．一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用．若重力势能增加5J，机械能增加1.5J，电场力做功2J，则小球（　　）‎ A．重力做功为5J B．电势能减少2J C．空气阻力做功0.5J D．动能减少3.5J ‎8．图示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为，木箱在轨道A端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，在轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道A端，重复上述过程．下列选项正确的是（　　）‎ A．m=3M B．m=2M C．木箱不与弹簧接触时，上滑过程的运动时间大于下滑过程中的运动时间 D．若货物的质量减少，则木箱一定不能回到A处 ‎　‎ 二、非选择题（包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答．）‎ ‎9．利用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，入射小球和被碰小球的质量分别为m1，m2．关于该实验下列说法中正确的是（　　）‎ A．m1一定要大于m2，但它们的直径一定要相等 B．不放被碰小球时，m1平均落点为N点 C．斜槽的摩擦因数越小，实验的误差越小 D．适当增大自由下落的高度，可减小实验的误差 E．实验之前，一定要将斜槽的末端调整到水平状态 ‎10．如图所示为一多用电表的内部电路图，表头的内阻196欧，量程200微安．该表有10mA、100mA两档的电流档，10V、250V两档电压档以及×1、×10两档欧姆档．则图中的R1=　 　Ω，R2=　 　Ω，R3=　 　Ω（三空均保留两位有效数字）；若选择×10的档测量某电阻的阻值，则选择开关应拔到　 　　（填1或2或3或4）．‎ ‎11．在高为1m的水平桌面上有A，B两个小物体，其中B放在桌子的右边缘，A放在弹簧的右端O处但不拴接（弹簧的左端固定在桌上，处于自然状态），LOB=2m，现用A将弹簧压缩后静止释放，在以后运动的过程中A与B发生弹性碰撞，B的落地点到桌子边缘的水平距离为2m，A，B的质量分别为m，M，m=lkg，M=2kg，（水平面上O点的左侧光滑，右侧的动摩擦因数为0.5）求：‎ ‎（1）A最终静止在什么位置？‎ ‎（2）弹簧的最大弹性势能EP．‎ ‎12．如图所示的xOy坐标系中，y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向里．P点的坐标为（﹣6L，0），Q1、Q2两点的坐标分别为（0，3L），（0，﹣3L）．坐标为（﹣L，0）处的C点固定一平行于y轴放置一足够长的绝缘弹性挡板，带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向分速度不变，沿x方向分速度反向，大小不变．带负电的粒子质量为m，电量为q，不计粒子所受重力．若粒子在P点沿PQ1方向进入磁场，经磁场运动后，求：‎ ‎（1）只与挡板碰撞一次并能回到P点的粒子初速度大小；‎ ‎（2）粒子能否经过坐标原点O之后再回到P点；‎ ‎（3）只与挡板碰撞三次并能回到P点的粒子初速度大小以及这种情况下挡板的长度至少为多少．‎ ‎　‎ ‎【物理一选修3-3】‎ ‎13．下列说法中正确的是（　　）‎ A．气体分子的数目越多，气体的体积越大 B．气体的压强是大量气体分子对器壁不断碰撞产生的 C．气体膨胀时对外做功，消耗内能，故气体的内能减少 D．内能不同的两个物体，它们分子热运动的平均动能可能相等 E．晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化 ‎14．一根上端开口下端封闭竖直放置的80cm长的玻璃管内，用一段长25cm的水银柱封闭一段长32.5cm的理想气体．现在从管口缓慢地注入水银，当液面与管口相平时，这次注入的水银柱的长度为多少厘米？已知大气压为75cmHg．‎ ‎　‎ ‎【物理--选修3-4】‎ ‎15．下列说法正确的是（　　）‎ A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变小 B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同 C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度 E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 ‎16．一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为 m，在水池底部中央放一点光源S，其中一条光线以30°的入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为97°（cos37°=0.8）‎ 求：‎ ‎（1）这种液体的折射率；‎ ‎（2）液体表面亮斑的面积．‎ ‎　‎ ‎2020年湖北省六校联合体高考物理模拟试卷（4月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分．）‎ ‎1．下列说法中错误的是（　　）‎ A．光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性 B．物质波的波长与其动量成反比 C．研究原子核的结构是从α粒子的散射实验开始的 D．组成原子核的核子数目越多，其结合能就越大 ‎【考点】IE：爱因斯坦光电效应方程；IF：光的波粒二象性．‎ ‎【分析】光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性；‎ 根据德布罗意波的波长公式分析；‎ 根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型；天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构．‎ ‎【解答】解：A、光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，还具有动量，故A正确；‎ B、根据德布罗意波的波长公式：可知，物质波的波长与其动量成反比，故B正确；‎ C、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，研究原子核的结构是从天然放射现象的发现．故C错误；‎ D、组成原子核的核子数目越多，其结合能就越大，但其比结合能不一定大．故D正确；‎ 本题选择不正确的，故选：C ‎　‎ ‎2．两辆完全相同的汽车，沿平直公路一前一后以相同的速度匀速行驶，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度的二分之一的大小开始刹车，已知前车在刹车过程中所行驶的距离为S，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为（　　）‎ A．1S B．2S C．2.5S D．3S ‎【考点】1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】根据速度﹣时间公式求出刹车时间．前车刹车时，后车在做匀速运动，根据位移公式求出后车匀速运动时的位移，而后车刹车时的加速度要小，计算出减速通过的位移，即可判断两车的位移 ‎【解答】解：两辆完全相同的汽车，刹车时加速度不相同，刹车位移也不相同为s，设前车加速度大小为a，后车加速度为0.5a 前车刹车的时间为，刹车的位移s=‎ 在此时间内，后车做匀速运动，位移为x=v0t=‎ 所以x=2s 此后后车刹车，刹车的时间为，刹车位移也为s′==2s，‎ 要保持两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为△x=x+s′﹣s=x=3s，故D正确 故选：D ‎　‎ ‎3．地球同步卫星的轨道半径为R，某极地卫星每天绕地球转12圈，其轨道半径为r，则约为（　　）‎ A．5 B．4 C．3 D．6‎ ‎【考点】‎ ‎4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4F：万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】地球同步卫星和极地卫星都绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得到同步卫星和极地卫星的周期与轨道半径的关系，再根据周期之间的比值求解轨道半径之比．‎ ‎【解答】解：对于任一卫星，根据万有引力提供圆周运动向心力，有：G=mr 则得卫星运动的周期：T=2π 可得地球同步卫星和极地卫星的周期之比： =‎ 据题，极地卫星每天绕地球转12圈，其运行周期为 T极==2h 地球同步卫星的运行周期为 T同=24h 得 T同=12T极 解得≈5；‎ 故选：A ‎　‎ ‎4．如图所示，两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角，导轨的一端连接定值电阻R1，匀强磁场垂直穿过导轨平面．一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab，垂直导轨放置，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，且R2=nR1．如果导体棒以速度v匀速下滑，导体棒此时受到的安培力大小为F，则以下判断正确的是（　　）‎ A．电阻R1消耗的电功率为 B．重力做功的功率为mgvcosθ C．运动过程中减少的机械能全部转化为电能 D．R2上消耗的功率为 ‎【考点】D9：导体切割磁感线时的感应电动势；DD：电磁感应中的能量转化．‎ ‎【分析】由题，导体棒以速度v匀速下滑，受到的安培力大小为F，根据E=BLv、I=、F=BIL，推导出F=．电阻R1消耗的热功率为P1=I2R1，联立即可求解P1；根据瞬时功率表达式P=Fvcosα代入计算，求出重力做功的功率；利用能量守恒定律即可分析出导体棒运动过程中能量的转化情况；D项分析R2消耗的功率，思路与A选项中分析R1消耗的功率一样，利用电功率P2=I2R2，结合安培力公式F=，以及电阻关系联立即可．‎ ‎【解答】解：A、导体棒以速度v匀速下滑时，由E=BLv、I=、F=BIL可得：安培力F=，‎ 电阻R1消耗的热功率为P1=I2R1=（）2R1，又R2=nR1 以上各式联立得解得，P1=，故A错误．‎ B、根据瞬时功率表达式：P=Fvcosα（其中α为F与v之间的夹角）可知，重力做功的功率为：P=mgvcos（）=mgvsinθ，故B错误．‎ C、根据能量守恒定律可知：运动过程中减少的机械能转化为电能和摩擦产生的热量，故C错误．‎ D、电阻R2消耗的热功率为P2=I2R2=（）2R2，又R2=nR1，安培力F=，以上各式联立得解得，P2=，故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎5．一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为2U，油滴做匀速运动时速度的大小可能为（　　）‎ A．3v B．4v C．5v D．6v ‎【考点】AS：电容器的动态分析；AK：带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】当两极板间电压为零，根据平衡得出油滴的重力和阻力的关系；若两极板间的电压为U，根据平衡求出电场力、重力和阻力的大小关系；最终再根据平衡求出两极板间电压为±2U时电场力、重力和阻力的大小关系，从而得出油滴的速度大小．‎ ‎【解答】解：若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降，有mg=kv，‎ 若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升，知电场力大于重力，有：q=mg+kv，‎ 若两极板间电压为2U，若电场力方向向上，当油滴做匀速运动时，有q+kv′=mg，联立三式解得v′=3v，‎ 若电场力方向向下，当油滴做匀速运动时，有kv′=mg+q，联立三式解得v′=5v，故A、C正确，B、D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎6．某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用，以10m/s2的加速度做匀加速直线运动，其中F1与加速度的方向的夹角为37°，某时刻撤去F1，此后该物体（　　）‎ A．加速度可能为5m/s2‎ B．速度的变化率可能为6m/s2‎ C．1秒内速度变化大小可能为20m/s D．加速度大小一定不为10m/s2‎ ‎【考点】37：牛顿第二定律；2D：合力的大小与分力间夹角的关系．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律求出合力，F1与加速度方向的夹角为30°，根据几何知识可知，F2有最小值，求出最小值，此值即为F1撤消后，合力的最小值．根据牛顿第二定律求出加速度的取值范围．‎ ‎【解答】解：设物体的质量为m；根据牛顿第二定律F合=ma=10m F1与加速度方向的夹角为37°，根据几何知识可知，‎ F2有最小值，最小值为F2min=F合sin37°=10m×0.6=6m．‎ 所以当F1，撤消后，合力的最小值为Fmin=F2min=6m，‎ 此时合力的取值范围为6m≤F合 所以最小的加速度为amin==6m/s2．‎ 所以加速度大小可能为10m/s2，或加速度大小为20m/s2 ，1秒内速度变化大小可能为20m/s．故BC正确，AD错误 故选：BC ‎　‎ ‎7．一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用．若重力势能增加5J，机械能增加1.5J，电场力做功2J，则小球（　　）‎ A．重力做功为5J B．电势能减少2J C．空气阻力做功0.5J D．动能减少3.5J ‎【考点】AE：电势能；6B：功能关系．‎ ‎【分析】本题根据功能关系分析：重力做功等于重力势能变化量的负值；电场力做功等于电势能的减小量；合力做功等于动能的增加量；除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量．‎ ‎【解答】解：A、重力做功等于重力势能变化量的负值，重力势能增加5J，故重力做功为﹣5J，故A错误；‎ B、电场力做功等于电势能的减小量，电场力做功2J，故电势能减少2J，故B正确；‎ C、除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量，除重力外，只有电场力和空气阻力做功，而机械能增加1.5J，所以电场力和空气阻力做的总功为1.5J，而电场力做功2J，故空气阻力做功是﹣0.5J，故C错误；‎ D、合力做功等于动能的变化量，合力做功等于各个分力做的功，总功为 W=﹣5J+2J﹣0.5J=﹣3.5J，故动能减小3.5J，故D正确；‎ 故选：BD ‎　‎ ‎8．图示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为，木箱在轨道A端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，在轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道A端，重复上述过程．下列选项正确的是（　　）‎ A．m=3M B．m=2M C．木箱不与弹簧接触时，上滑过程的运动时间大于下滑过程中的运动时间 D．若货物的质量减少，则木箱一定不能回到A处 ‎【考点】6B：功能关系．‎ ‎【分析】先弄清整个过程能量的转化情况：从开始到木箱恰好被弹回到轨道A端的过程中，系统损失的能量为mglsinθ，即m的重力势能，全部用来克服摩擦力做功．对下滑和上滑两个过程分别运用功能关系列式，可求得m与M的关系．根据牛顿第二定律分析下滑与上滑的加速度关系，由位移公式分析时间关系．‎ ‎【解答】解：AB、设下滑过程的总高度为h，由功能关系得：‎ 下滑过程：（M+m）gh﹣μ（M+m）gcos30°•=E弹 ①‎ 上滑过程：E弹=Mgh+μMgcos30°•②‎ 解得：m=3M，故A正确，B错误；‎ C、木箱不与弹簧接触时，根据牛顿第二定律得：‎ 上滑过程中有：Mgsin30°﹣μMgcos30°=Ma1．得 a1=gsin30°﹣μgcos30° ③‎ 下滑过程中有：（M+m）gsin30°+μ（M+m）gcos30°=（M+m）a2．得 a2=gsin30°+μgcos30° ④‎ 可得 a1＜a2．‎ 根据x=知，x大小相等，上滑过程的运动时间小于下滑过程中的运动时间．故C错误；‎ D、若货物的质量减少，由③式知，木箱下滑的加速度不变，刚与弹簧接触时速度不变，则m减小时，弹簧最大的弹性势能E弹减小，由②知，木箱上滑的最大高度减小，不能回到A处，故D正确．‎ 故选：AD ‎　‎ 二、非选择题（包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答．）‎ ‎9．利用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，入射小球和被碰小球的质量分别为m1，m2．关于该实验下列说法中正确的是（　　）‎ A．m1一定要大于m2，但它们的直径一定要相等 B．不放被碰小球时，m1平均落点为N点 C．斜槽的摩擦因数越小，实验的误差越小 D．适当增大自由下落的高度，可减小实验的误差 E．实验之前，一定要将斜槽的末端调整到水平状态 ‎【考点】ME：验证动量守恒定律．‎ ‎【分析】为了使入射小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，平抛运动的时间由高度决定，小球碰撞前后做平抛运动的时间相同，可以通过水平位移代替小球的速度，通过实验原理可明确实验中应注意的事项以及减小误差的基本方法．‎ ‎【解答】解：A、为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量；同时为了两小球发生的是对心碰撞，应保证两小球直径相等，故A正确；‎ B、根据动量守恒可知，不放被碰小球时，m1平均落点为P点，故B错误；‎ C、只要保证入射球每次都要从同一高度由静止滚下即可保证入射球碰前速度相等，与摩擦力大小无关，故C错误；‎ D、适当增大自由下落的高度，可延长小球在空中的时间，从而增大水平射程，故可以减小因测量带来的偶然误差，故D正确；‎ E、为了保证小球做平抛运动，实验前，一定要将斜槽的末端调整到水平状态；故E正确．‎ 故选：ADE．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示为一多用电表的内部电路图，表头的内阻196欧，量程200微安．该表有10mA、100mA两档的电流档，10V、250V两档电压档以及×1、×10两档欧姆档．则图中的R1=　0.40　Ω，R2=　3.6　Ω，R3=　1.0×103　Ω（三空均保留两位有效数字）；若选择×10的档测量某电阻的阻值，则选择开关应拔到　4　　（填1或2或3或4）．‎ ‎【考点】B4：多用电表的原理及其使用．‎ ‎【分析】‎ 电流计改装成电流表要并联电阻分流，改装成电压表要串联电阻分压，接入电源构成闭合回路为欧姆表，由欧姆定律求得各阻值．‎ ‎【解答】解：接2时为大量程100mA的电流表：则有：‎ ‎×196=×（R1+R2）…①‎ 接1时为小量程的10mA的电流表：则有：‎ ‎=（10×10﹣3﹣200×10﹣6）×R1…②‎ 由①②式解得：R1=0.40Ω，R2=3.6Ω，‎ 接5时为小量程10V电压表：10=196×200×10﹣6+100×10﹣3×R3‎ 解得：R3=1.0×103Ω 欧姆档为接3与接4，因电动势相等，内阻大的量程大，则接4时量程为大的×10的档．‎ 故答案为：0.40，3.6，1.0×103，4‎ ‎　‎ ‎11．在高为1m的水平桌面上有A，B两个小物体，其中B放在桌子的右边缘，A放在弹簧的右端O处但不拴接（弹簧的左端固定在桌上，处于自然状态），LOB=2m，现用A将弹簧压缩后静止释放，在以后运动的过程中A与B发生弹性碰撞，B的落地点到桌子边缘的水平距离为2m，A，B的质量分别为m，M，m=lkg，M=2kg，（水平面上O点的左侧光滑，右侧的动摩擦因数为0.5）求：‎ ‎（1）A最终静止在什么位置？‎ ‎（2）弹簧的最大弹性势能EP．‎ ‎【考点】53：动量守恒定律；6B：功能关系．‎ ‎【分析】‎ ‎（1）A离开弹簧后与B发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和动能守恒列式，得到碰后两个物体的速度与碰前A的速度的关系．B离开桌面后做平抛运动，要挟平抛运动的规律求出碰后B的速度，从而求得碰前A的速度．碰后A做匀减速运动，由动能定理求出A滑行的距离，即可确定A最终静止的位置．‎ ‎（2）A被弹开的过程，A和弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律求弹簧的最大弹性势能．‎ ‎【解答】解：（1）设A离开弹簧后的速率为v0，与B碰前的速率为v，碰后的速度为v1，B的速度为v2，‎ A、B相碰时，取向右为正方向，由动量守恒定律得：‎ mv=mv1+Mv2，‎ mv2=mv12+Mv22，‎ 解得：v1=﹣v，v2=v B碰后做平抛运动，x=v2t=2m，h=gt2‎ 解得：v2=2m/s，故 v=3m/s，v1=﹣m/s A碰后做匀减速运动，vA=0时其位移为xA，‎ 由动能定理得：﹣μmgxA=0﹣‎ 解得 xA=0.5m，即A停在距桌子右边缘0.5m处 ‎（2）A从O点到B处做匀减速运动，由动能定理得 ‎﹣μmgLOB=﹣‎ 得 v0===m/s A被弹开的过程，A和弹簧组成的系统机械能守恒，则 EP=mv02=×1×65J=32.5J 答：‎ ‎（1）A最终距桌子右边缘0.5m处．‎ ‎（2）弹簧的最大弹性势能是32.5J．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示的xOy坐标系中，y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向里．P点的坐标为（﹣6L，0），Q1、Q2‎ 两点的坐标分别为（0，3L），（0，﹣3L）．坐标为（﹣L，0）处的C点固定一平行于y轴放置一足够长的绝缘弹性挡板，带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向分速度不变，沿x方向分速度反向，大小不变．带负电的粒子质量为m，电量为q，不计粒子所受重力．若粒子在P点沿PQ1方向进入磁场，经磁场运动后，求：‎ ‎（1）只与挡板碰撞一次并能回到P点的粒子初速度大小；‎ ‎（2）粒子能否经过坐标原点O之后再回到P点；‎ ‎（3）只与挡板碰撞三次并能回到P点的粒子初速度大小以及这种情况下挡板的长度至少为多少．‎ ‎【考点】CI：带电粒子在匀强磁场中的运动；AK：带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）作出粒子运动的轨迹图，结合几何关系求出粒子在磁场中运动的轨道半径，根据半径公式求出粒子的速度．‎ ‎（2）粒子进入磁场后做周期性运动，分析粒子一个周期的运动情况，根据几何关系以及对称性．即可求出粒子经过坐标原点O之后再回到P点所满足的关系式；‎ ‎（3）粒子与挡板碰撞三次并能回到P点，作出轨迹图，结合几何关系，运用半径公式进行求解．‎ ‎【解答】解：（1）粒子与挡板只碰撞一次，粒子运动的轨迹如图一所示，粒子运动的轨道半径为R，碰撞前后出入磁场两点之间的距离为L 则：根据几何关系可得：4Rcosθ﹣L=6L，其中：cosθ=‎ 解得：R=①‎ 根据半径公式：R=②‎ 联立①②式可得：v=‎ ‎（2）设粒子在x轴上方与挡板碰撞n次，‎ 每次圆周运动，粒子位置沿y轴向下平移的距离为2Rcosθ，‎ 与挡板相碰后，粒子位置向上平移的距离为L，‎ 一次周期性运动粒子沿y轴共向下平移为2Rcosθ﹣L，‎ 要使粒子经过坐标原点O之后再回到P点需满足：‎ ‎（n﹣1）（2Rcosθ﹣L）+2Rcosθ=3L （n=2，3，4…） ③‎ 联立②③式子可得：v= （n=2，3，4…）‎ 所以，只要粒子速度满足v= （n=2，3，4…）粒子就可以经过坐标原点O之后再回到P点（图二为n=2时的过程图）‎ ‎（3）若与挡板碰撞三次，如图二所示，设挡板的长度L0‎ 根据几何关系可得：3（2Rcosθ﹣L）+2Rcosθ=6L 解得：R=④‎ 根据半径公式：R=可得：v=⑤‎ 联立④⑤式子可得：挡板的长度的最小值L0=2（2Rcosθ﹣L）=2.5L 答：（1）只与挡板碰撞一次并能回到P点的粒子初速度大小为；‎ ‎（2）粒子能经过坐标原点O之后再回到P点；‎ ‎（3）只与挡板碰撞三次并能回到P点的粒子初速度大小以及这种情况下挡板的长度至少为2.5L．‎ ‎　‎ ‎【物理一选修3-3】‎ ‎13．下列说法中正确的是（　　）‎ A．气体分子的数目越多，气体的体积越大 B．气体的压强是大量气体分子对器壁不断碰撞产生的 C．气体膨胀时对外做功，消耗内能，故气体的内能减少 D．内能不同的两个物体，它们分子热运动的平均动能可能相等 E．晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化 ‎【考点】8F：热力学第一定律；92：* 晶体和非晶体．‎ ‎【分析】根据气体分子间空隙很大，气体分子的体积很小，气体的体积指的是气体占据的空间；根据压强产生的微观机理分析；根据内能的概念分析气体膨胀时内能如何变化；晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化．‎ ‎【解答】解：A、气体分子间空隙很大，气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，所以气体分子的数目越多，气体的体积不一定越大．故A错误．‎ B、根据压强的微观意义可知，气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的．故B正确 C、当气体膨胀时，气体对外做功，但热传递情况不清楚，所以根据热力学第一定律知：内能变化无法判断，故C错误．‎ D、内能与物体物质的量、温度、体积、物态都有关，而分子的平均动能仅仅与温度有关，内能不同的两个物体，它们的温度可能相等，则分子热运动的平均动能可能相等．故D正确；‎ E、晶体和非晶体在于内部分子排列，晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．故E正确．‎ 故选：BDE ‎　‎ ‎14．一根上端开口下端封闭竖直放置的80cm长的玻璃管内，用一段长25cm的水银柱封闭一段长32.5cm的理想气体．现在从管口缓慢地注入水银，当液面与管口相平时，这次注入的水银柱的长度为多少厘米？已知大气压为75cmHg．‎ ‎【考点】99：理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】根据平衡列出初末状态的压强，等温变化，根据玻意耳定律即可求出注入的水银柱的长度．‎ ‎【解答】解：设横截面积为S，根据平衡可得初态封闭气体的压强：P1=（75+25）cmHg=100cmHg，体积：V1=32.5S 注入水银x厘米后，根据平衡可得末态封闭气体的压强：P2=cmHg，体积：V2=（80﹣25﹣x）S 气体做等温变化，根据玻意耳定律可得：P1V1=P2V2‎ 可得：x=30cm 答：注入的水银柱的长度为30cm．‎ ‎　‎ ‎【物理--选修3-4】‎ ‎15．下列说法正确的是（　　）‎ A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变小 B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同 C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度 E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 ‎【考点】HB：光的偏振；HA：光的衍射；K2：* 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理．‎ ‎【分析】根据双缝干涉条纹的间距公式△x=判断条纹间距与波长的关系；在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片是减弱反射光的影响．根据狭义相对论的原理解答．‎ ‎【解答】解：A、光的双缝干涉实验中条纹间隔与光波长成正比，紫色光的波长比红色光的波长短，则，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变大．故A错误．‎ B、做简谐振动的物体经过同一位置时，速度有两种可能的方向，所以速度不一定相同．故B正确．‎ C、在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率，做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率．故C正确．‎ D、拍摄玻璃橱窗内的物品时镜头前加一个偏振片是为减弱反射光线的影响．故D错误．‎ E、爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故E正确 故选：BCE ‎　‎ ‎16．一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为m，在水池底部中央放一点光源S，其中一条光线以30°的入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为97°（cos37°=0.8）‎ 求：‎ ‎（1）这种液体的折射率；‎ ‎（2）液体表面亮斑的面积．‎ ‎【考点】H3：光的折射定律．‎ ‎【分析】①已知入射角i=30°，根据反射定律和已知条件求出折射角r，再根据折射定律求解该液体的折射率 ‎②当光恰好发生全反射，液体表面亮斑面积最大，由sinC=可求出临界角，再由几何关系可求出亮斑的面积．‎ ‎【解答】解：①已知入射角i=30°，根据反射定律知：反射角 i′=i 由题有：r+i′=180°﹣97°‎ 解得 r=53°‎ 所以这种液体的折射率 n===1.6‎ ‎②光线在亮斑边缘恰好发生全反射，入射角等于临界角C，则 sinC==‎ 则 tanC===‎ 亮斑半径：r=HtanC=×m=5m 亮斑面积：S=πr2=3.14×52=78.5m2‎ 答：‎ ‎（1）这种液体的折射率是1.6；‎ ‎（2）液体表面亮斑的面积是78.5m2．‎ ‎　 ‎