2020-2021学年高考理综(物理)压轴冲刺卷及答案解析(四)

2020-2021学年高考理综(物理)压轴冲刺卷及答案解析(四)

& 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 新课标最新年高考理综（物理）模拟试题 高考压轴冲刺卷 第 I 卷 （必做，共 42 分） 一、选择题 (本题包括 7 小题，每小题给出四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项 正确，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分) 1． (2015?江淮名校第二次联考? 10)如图 7 甲所示 ,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感 器。传感器下方挂一轻质弹簧， 弹簧下端挂一质量为 m 的小球。 小球随升降机一起运动 ,若升降机 在运行过程中突 然停止 ,并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力 F 随时间 t 变化的图象如图乙所示 ,g 为重力加速度，则（ ） A．升降机突然停止前在做向上的加速运动 B． t1~ t2 时间内小球向下运动 ,小球动能先减小后增大 C． 0~ t1 时间内小球处于失重状态 ,t 1 ~t2 内处于超重状态 D．t3~ t 4 时间内弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量 2．（2015?开封市二模? 4）假设空间某一静电场的电势φ随 x 变化情况如图所示，根据图中信息可 以确定下列说法中正确的是（ ） A． 空间各点场强的方向均与 x 轴垂直 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ B． 将电荷沿 x 轴从 0 移到 x1 的过程中，电荷做匀加速直线运动 C． 正电荷沿 x 轴从 x2 移到 x3 的过程中，电场力做正功，电势能减小 D． 负电荷沿 x 轴从 x4 移到 x5 的过程中，电场力做负功，电势能增加 3．（2015?全国第二次联考【山东卷】 ?14）如图所示，光滑的梯形物块 A 叠放在梯形物块 B 上， B 放在水平地面上， A、B 之间的接触面倾斜． A 的左侧靠在竖直墙面上，关于两物块的受力，下列 说法正确的是（ ） A． A 对 B 的压力等于 A 的重量 B．物块 B 受到向左的摩擦力 C．地面对 B 的支持力等于于 A、B 两物块的总重量 D．若物块 B 稍向右移，则地面对 B 的摩擦力增大 4． (2015?安徽江南十校考模拟? 20) 由相关电磁学理论可以知道，若圆环形通电导线的中心为 o ， 环的半径为 R ，环中通以电流为 I ，如左图所示，环心 o 处的磁感应强度大小 0 2 IB R ? ，其中 0 为真空磁导率 .若 P 点是过圆环形通电导线中心 o 点的轴线上的一点， 且距 o 点的距离是 x ，如 右图所示 .有可能您不能直接求得 P 点处的磁感应强度 B ，但您能根据所学的物理知识判断出以下 有关 P 点磁感应强度 B 的表达式是（ ） A． 2 0 3 2 2 22 ( ) P R IB R x ? B． 2 0 2 22 ( )P R IB R x ? C． 0 3 2 2 22 ( ) P RIB R x ? D． 3 0 3 2 2 22 ( ) P R IB R x ? & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 5．（2015·开封市二模· 6）如图所示， T 为理想变压器，原副线圈匝数比为 5：1．A1、 A2 为理想 交流电流表， V1、V2 为理想交流电压表， R1、R2 为定值电阻， R3 为光敏电阻（阻值随光照强度的 增大而减小） ，原线圈两端电压μ =220 sin314tV，以下说法正确的（ ） A． 当光照增强时，电压表 V1 示数为 44 V 保持不变 B． 当光照增强时，电压表 V2 示数变大 C． 通过电流表 A1 的电流方向每秒变化 100 次 D． 当光照增强时，电流表 A1、A2 示数同时变大 6．(2015 ?南通二调? 6)据报道，一颗来自太阳系外的彗星于 2014 年 10 月 20 日擦火星而过．如图所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动 半径为 r，周期为 T．该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨 道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的 A 点“擦肩而过” ．已知万有引力 恒量 G，则（ ） A．可计算出太阳的质量 B．可计算出彗星经过 A 点时受到的引力 C．可计算出彗星经过 A 点的速度大小 D．可确定彗星在 A 点的速度大于火星绕太阳的速度 7．(2015?江西省六校模拟? 7)在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块 A、B， 它们的质量分别为 m1、m2，弹簧劲度系数为 k，C 为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平 行于斜面向上的恒力 F 拉物块 A 使之向上运动，当物块 B 刚要离开挡板 C 时，物块 A 运动的距离 为 d，速度为 v，则此时（ ） A．物块 B 的质量满足 m2gsinθ=kd B．物块 A 的加速度为 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ C．拉力做功的瞬时功率为 Fvsinθ D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为 Fd﹣m1dgsinθ﹣ m1v2 第Ⅱ卷 （必做 56 分+选做 12 分，共 68 分） 【必做部分】 8．（2015?宜宾二诊? 8）某同学设计了一个探究加速度 a 与物体所受合力 F及质量 m 关系的实验 , 图 (a)为实验装置简图，其中在挂钩与沙桶之间连接了一个力传感器，交流电的频率为 50Hz。 ①图 (b)为某次实验得到的纸带 ,根据纸带可求出小车的加速度大小为 _________m/s2 ；(保留二位有 效数字 ) ②保持砂和砂桶质量不变 ,改变小车质量 m,分别得到小车加速度 a 与质量 m 及对应的 m 1 ，数据如 下表 : 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度 a/m· s–2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车质量 m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 1kg/1 m 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 请在方格坐标纸中画出 a– m 1 图线 ,并从图线求出小车加速度 a 与质量倒数 m 1 之间的关系式是 ； & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ ③若已平衡好摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中力传感器的示数 砂和砂桶总重力（选填 “大于” 、“小于”或“等于” ） ； ④ 另有三组同学利用本实验装置， 在保持小车质量不变的情况下， 改变砂和砂桶的总质量， 测量 并记录了多组数据，描绘出的 a—F关系图线如下 A、B、C 图所示，能正确反映本实验中 a—F 关 系是哪个图线（ ） 9． (2015?湖南省五市十校联考? 10)LED 绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测 定额定电压为 3V 的 LED灯正常工作时的电阻， 已知该灯正常工作时电阻大约 500Ω，电学符号与 小灯泡电学符号相同． 实验室提供的器材有： A．电流表 A1（量程为 0 至 50mA，内阻 RA1 约为 3Ω） B．电流表 A2（量程为 0 至 3mA，内阻 RA2=15Ω） C．定值电阻 R1=697Ω D．定值电阻 R2 =1985Ω E．滑动变阻器 R（0 至 20Ω）一只 F．电压表 V（量程为 0 至 12V，内阻 RV=1kΩ） G．蓄电池 E（电动势为 12V，内阻很小） F．开关 S 一只 （1）如图所示，请选择合适的器材，电表 1 为 ，电表 2 为 ，定值电阻为 ．（填写器 材前的字母编号） （2）将采用的电路图补充完整． （3）写出测量 LED 灯正常工作时的电阻表达式 Rx= （填字母） ，当表达式中的 （填字母） 达到 ，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为 LED灯正常工作时电阻． & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 10．（2015·全国大联考浙江卷· 24）某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示， AB 为 水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为 R、角速度为ω、 铺有海绵垫的转盘， 转盘的轴心离平台的水平距离为 L，平台边缘与转盘平面的高度差为 H。选手 抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从 A 点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度 为 a 的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的 质量为 m（不计身高） ，人与转盘间的最大静摩擦力为μ mg，重力加速度为 g. （1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零， 为保证他落在任何位置都不会被甩下转 盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？ （2）若已知 H＝5 m，L＝8 m，a＝2 m/s 2 ，g＝10 m/s2 ，且选手从某处 C 点释放能恰好落到转盘的 圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？ （3）若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为 F=0.6mg，悬挂器在轨道 上运动时存在恒定的摩擦阻力， 选手在运动到上面 （2）中所述位置 C 点时， 因恐惧没有释放悬挂 器，但立即关闭了它的电动机，则按照（ 2）中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的 距离？ 11．（2015?山东济南二模? 24）在如图所示的 xoy，平面直角坐标系中，一足够长绝缘薄板正好和 x 轴的正半轴重合，在 y>a 和 y<-a 的区域内均分布着方向垂直纸面向里的相同的匀强磁场。一带正 电粒子，从 y 轴上的 (0，a)点以速度 v 沿与 y 轴负向成 45°角出射。带电粒子与挡板碰撞前后， x 方向的分速度不变， y 方向的分速度反向、大小不变。已知粒子质量为 m，电荷量为 q，磁感应强 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 度的大小 2 4 mvB qa 。不计粒子的重力。 (1)求粒子进入下方磁场后第一次打在绝缘板上的位置 (2)若在绝缘板上的合适位置开一小孔，粒子穿过后能再次回到出发点。写出在板上开这一小孔可 能的位置坐标 (不需要写出过程 ) (3)在满足 (2)的情况下，求粒子从出射到再次返回出发点的时间 【选做部分】 12.【物理——物理 3—3】 （1）（2015?苏锡常镇调研（二） ?12A（1））下列说法正确的是 A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性 C．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的 D．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 （2）(2015?第二次大联考【江苏卷】 ?12A（3）)一横截面积为 S 的内壁光滑的导热汽缸水平放置且 固定不动。两个活塞 A 和 B 将汽缸分隔为 1、 2 两气室，达到平衡时 1、2 两气室的体积分别为 V1 和 V2，压强为 p0，如图所示。在室温不变的条件下，缓慢推动活塞 A，使之向右移动一段距离 d 后达到新的平衡，活塞移动达到新的平衡后，求： ①汽缸内气体的压强； ②活塞 B向右移动的距离。 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 13.【物理——物理 3—4】 （1）(2015?第二次全国大联考【山东卷】 ?38（1）)一列简谐横波在 t=0 时的波形图如图所示。介质 中 x=2m 处的质点 P 沿 y 轴正方向做简谐运动的表达式为 y=10sin（5πt）cm。关于这列简谐波， 下列说法正确的是。 a．周期为 4.0s b．传播方向沿 x 轴正向 c．振幅为 20cm d．传播速度为 10m/s （2）(2015?上饶二次模? 34（2）)如图所示，直角三角形 ABC 是一玻璃砖的横截面， AB＝ L，∠ C ＝90°，∠A＝60°.一束单色光 PD 从 AB 边上的 D 点射入玻璃砖，入射角为 45°，DB＝ 4 L ，折射光 DE恰好射到玻璃砖 BC边的中点 E，已知光在真空中的传播速度为 c。求： （i）玻璃砖的折射率； （ii）该光束从 AB边上的 D 点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间。 14.【物理——物理 3—5】 （1）（2015?山东淄博二模? 39（ 1））如图所示是氢原子的能级图，大量处于 n=4 激发态的氢原子 向低能级跃时，一共可以辐射出 6 种不同频率的光子．其中巴耳末系是指氢原子由高能级向 n=2 能级跃迁时释放的光子，则 ____________。 (双选，填正确答案标号 ) & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ A． 6 种光子中波长最长的是 n=4 激发态跃迁到基态时产生的 B． 6 种光子中有 2 种属于巴耳末系 C．使 n=4 能级的氢原子电离至少要 0.85eV 的能量 D．从 n=2 能级跃迁到基态释放光子的能量小于 n=3 能级跃迁到 n=2 能级释放光子的能量 （2）(2015?宝鸡第二次检测? 34（2）)如图所示，竖直平面内轨道 ABCD 的质量 M=0.4kg，放在光 滑水平面上，其中 AB 段是半径 R=0.4m 的光滑 1/4 圆弧，在 B 点与水平轨道 BD 相切，水平轨道 的 BC 段粗糙，动摩擦因数μ =0.4，长 L=3.5m，C 点右侧轨道光滑，轨道的右端连一轻弹簧。现有 一质量 m=0.1kg 的小物体（可视为质点）在距 A 点高为 H=3.6m 处由静止自由落下，恰沿 A 点滑 入圆弧轨道（ g=10m/s2 ）。求： ①ABCD轨道在水平面上运动的最大速率； ②小物体第一次沿轨道返回到 A 点时的速度大小。 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 物理参考答案及解析 1. D 【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、超重失重。 【解析】 A、由图象看出，升降机停止后弹簧的拉力变小，小球向上运动，而小球的运动方向与升 降机原来的运动方向相同，则知升降机停止前在向上运动但不是加速是减速，故 A 错误； B、 10 t: 时间拉力小于重力，小球处于失重状态， 1 2t t: 时间拉力也小于重力，小球也处于失重 状态．故 B 错误； C、 1t 时刻弹簧处于原长状态， 1 3t t: 时间小球向上运动， t3 时刻小球到达最高点，弹簧处于压缩 状态，小球所受的合力方向向下，与速度方向下，速率减小，动能减小，故 C 错误； D、 3 4t t: 时间，小球向下运动，重力做正功，弹簧势能减小，动能增大，根据系统机械能守恒得 知，弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量，故 D 正确。 故选： D 2. D 【命题立意】本题旨在考查电势、电势能。 【解析】 A、由图看出， x 轴上各点电势不全相等， x 轴不是一条等势线，所以空间各点场强的方 向不全与 x 轴垂直．故 A 错误； B、将电荷沿 x 轴从 0 移到 x1 的过程中，各点电势相等，图象的斜率为零，电场力为零，电荷做匀 速直线运动，故 B 错误； C、正电荷沿 x 轴从 x2 移到 x3 的过程中，电势升高，电荷的电势能增大，电场力做负功．故 C 错 误； D、负电荷沿 x 轴从 x4 移到 x5 的过程中，电势降低，电荷的电势能增加，电场力做负功．故 D 正 确。 故选： D 3. BC 【命题立意】该题考查受力分析及共点力的平衡问题 【解析】 A 对 B 的压力等于 B 对 A 的支持力，该支持力的方向不是竖直向上，所以不可能等于 A 的重量，故 A 错误； A 对 B 的压力斜向右，所以 B 受到的摩擦力向左，故 B 正确；对 AB 整体分 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 析可知地面对 B 的支持力等于两物体的总重量，故 C 正确；若物体稍向右移， B 的受力并没有发 生变化，地面对 B 的摩擦力也没有发生变化 ,故 D 错误。 4. A 【命题立意】本题旨在考查磁感应强度。 【解析】由于 0 2 IB R g ，所以 0 2 IB R g 对应的单位是 T A、 2 3 0 0 3 3 2 2 2 22 22 2( ) ( ) IR I RB RR x R x g g g ， 3 3 2 2 2( ) R R x 中分子与分母的单位一样，量纲是 1， 所以 2 0 3 2 2 22 ( ) IR R x g 对应的单位换算为 T ，故 A 正确； B、 2 3 0 0 3 3 2 2 2 22 22 2( ) ( ) IR I RB RR x R x g g g ， 3 3 2 2 2( ) R R x 中分子是长度的三次方，分母是长度 的二次方，量纲是： m ，对应的单位换算为 T mg ，故 B 错误； C、 2 0 0 3 3 2 2 2 22 22 2( ) ( ) IR I RB RR x R x g g g ， 2 3 2 2 2( ) R R x 中分子是长度的二次方，分母是长度 的三次方，量纲是： 1 m ，单位换算为： T m ，故 C错误； D、 3 4 0 0 3 3 2 2 2 22 22 2( ) ( ) IR I R IB RR x R x g g g ， 4 3 2 2 2( ) R I R x 中分子是长度的四次方，分母是长度 的三次方，量纲是： m ，对应的单位换算为 T mg ，故 D 错误。 故选： A 5. CD 【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理。 【解析】 A、原线圈两端电压有效值为 220，原副线圈匝数比为 5：1，所以副线圈的电压有效值为 44V，电压表 V1 示数为 44V 保持不变，与电阻的变化无关，所以 A 错误； B、当光照增强时， R3 的电阻减小，总的电阻减小，所以电路的总电流要变大， R1 的电压变大，副 线圈的总电压不变，所以电压表 V2 示数变小，所以 B 错误； C、交流电的频率为 f= = = Hz，所以通过电流表 A1 的电流方向每秒变化 100 次，所以 C 正确； & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ D、当光照增强时， R3 的电阻减小，总的电阻减小，所以电路的总电流要变大，因此 A1、A2 的示 数都要变大，故 D 正确。 故选： CD 【举一反三】 ： 电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情 况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。 6. AD 【命题立意】本题旨在考查万有引力定律及其应用。 【解析】 A、火星绕太阳在圆轨道上运动， 根据万有引力提供向心力， 列出等式： 2 2 2 4GMm m r r T ， 得： 2 3 2 4 rM GT ，故 A 正确； B、由于不知道彗星的质量，所以无法求解彗星经过 A 点时受到的引力，故 B 错误； CD、彗星经过 A 点做离心运动，万有引力小于向心力，不能根据 GMv r 求解彗星经过 A 点的 速度大小，该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的 A 点“擦肩而过” ，所以可确定彗星在 A 点的速度大于火星绕太阳的速度，故 C错误， D 正确。 故选： AD 7. BD 【命题立意】本题旨在考查功能关系、功率、平均功率和瞬时功率。 【解析】 A、开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于 A 的重力沿斜面下的分力，当 B 刚离开 C时， 弹簧的弹力等于 B 的重力沿斜面下的分力，故 2 2sinm g kx ， 2x 为弹簧相对于原长的伸长量， 但由于开始是弹簧是压缩的，故 2d x＞ ，故 2 sinkd m g＞ ，故 A 错误； B、当 B 刚离开 C时，弹簧的弹力等于 B 的重力沿斜面下的分力，故 2 2sinm g kx ，根据牛顿 第二定律： 1 2sinF m g kx ma ，已知 1 1sinm g kx ， 1 2x x d ，故物块 A加速度等于 ，故 B 正确； C、拉力的瞬时功率 P Fv ，故 C错误； D、根据功能关系， 弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量， 即为： 2 1 1 1sin 2 Fd m g m v ，故 D 正确； & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 故选： BD 8.① 23.2 m s ；②图见解析、 1 2 a m ；③小于；④ B 【命题立意】本题旨在考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系。 【解析】①由于交流电的频率为 50Hz，故打点时间间隔为 0.02s，所以每两个计数点之间的时间 间隔为 T=0.1s，利用逐差法 2x aT 可得： 2 3 4 1 2( ) ( ) 4x x x x aT 则： 2 2 2 23 4 1 2 2 2 ( ) ( ) (7.21 7.72) 10 (6.19 6.70) 10 3.2 4 4 0.04 x x x xa m s m s T ②根据表格数据，得到图像如下图所示： 根据图像可知，其斜率 1 2 k ，故小车加速度 a 与质量倒数 1 m 之间的关系式为： 1 2 a m ③因受其自重的影响，所以在小车做匀加速直线运动过程中力传感器的示数小于 砂和砂桶总重 力； ④根据牛顿第二定律有： F ma，故有 Fa m ， a 与 F 成正比，则其 a F 图像是一条过原点 的倾斜直线，故选 B 故答案为：① 23.2 m s ；②如上图所示、 1 2 a m ；③小于；④ B 9.（1） F、B、D；（ 2）电路图如图所示；（ 2） 22 2 2 ( )A V I R R U I R 、 2I 、 1.5mA 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。 【解析】（ 1）（ 2）要精确测定额定电压为 3V 的 LED 灯正常工作时的电阻，需测量 LED灯两端 的电压和通过 LED灯的电流， & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量 LED 两端的电压，可以将电流 表 2A 与定值电阻串联改装为电压表测量电压； 改装电压表的内阻： 2 3= 1000 0.003 LED A U VR I A 额 满偏 ， 2A 的内阻约为 150 ，则定值电阻应选 D； LED 灯正常工作时的电流约为 3 6 500 UI A mA R 左右，电流表的量程较小，电流表不能精确 测量电流，可以用电压表测量电流； 因为滑动变阻器阻值远小于 LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示， 由以上分析可知，电表 1 为 F，电表 2 为 B，定值电阻为 D； （3）根据闭合电路欧姆定律知， 灯泡两端的电压 22 ( )AU I R R ，通过灯泡的电流 2 V UI I R ， 所以 LED 灯正常工作时的电阻 22 2 2 ( )A X V I R RUR UI I R ; 改装后的电压表内阻为 1985 15 2000VR ，则当 2 1.5I mA 时， LED 灯两端的电压为 3V ，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻． 故答案为：（ 1）F、B、D；（ 2）电路图如图所示；（ 2） 22 2 2 ( )A V I R R U I R 、 2I 、 1.5mA。 10.（1）ω≤ （2）tl = 2s （ 3）x3 = 2m 【命题立意】牛顿第二定律；平抛运动；匀变速直线运动规律 【解析】 (1)设人落在距圆心 R/2 处不至被甩下，最大静摩擦力提供向向心力 则有：μ mg ≥ mω 2R/2 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 即转盘转动角度应满足ω≤ (2)沿水平加速段位移为 x1，时间 t1；平抛时水平位移为 x2，时间为 t2 则加速时有 x1=at2/2 v = atl 平抛运动阶段 x2 = vt2 H=gt2/2 全程水平方向： x1+ x2 = L 联立以上各式解得 tl = 2s (3)由 (2)知 v = 4 m/s，且 F = 0.6mg， 设阻力为 f，继续向右滑动加速度为 a，滑行距离为 x3 加速段 F-f=ma 减速段 -f=ma ’ 02-v 2=2a’x3 联立以上三式解得 x3 = 2m 【思路点拨】正确分析物体在各阶段的受力及运动情况，在每段上选取合适的规律列方程求解。 11. (1) a ；(2) anax 6 ； (3) (4 5 )2 2( 1) ( 0,1,2, )an n v 【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动。 【解析】（ 1）粒子的轨迹如图所示，已知 qa mvB 4 2 由 r vmqvB 2 知 解得： ar 22 下磁场区域中弦长： arl 445sin2 所以第一次击中点的坐标 aaaax 24 （2）开孔位置 anax 6 （ 或 anax 56 ( 0,1,2,3, )n ） （3）若开孔位置在 ax ，所用时间为： v aa v ra v at 23242 32222 1 所以在 anax 6 处开孔，粒子运动的时间表达式为 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ v an v a v r v ra v an v aatn 22)54(2)34()2 1 2 322 322(2324 1 ( 0,1,2, )n 若开孔在位置 ax 5 ，所用时间为 ; v a v r v ra v at 22)54(212 322 322 2 所以在 anax 56 处开孔，粒子运动的时间表达式为 v antntn 22)54()11 22 （）（ ( 0,1,2, )n 答： (1)粒子进入下方磁场后第一次打在绝缘板上的位置为 a ； (2)在板上开这一小孔可能的位置坐标为 anax 6 ； (3)在满足 (2)的情况下，粒子从出射到再次返回出发点的时间为 (4 5 )2 2( 1) ( 0,1,2, )an n v 。 12.（1）AD 【命题立意】本题旨在考察晶体、非晶体、布朗运动概念的理解 【解析】 液体存在表面张力； 布朗运动是悬浮固体小颗粒的运动， 反应了液体分子的无规则运动； 气体分子间距离较大，一般不考虑分子间作用力；单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶 体和非晶体是各向同性的． A、雨水在布料上形成一层薄膜，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，故 A 正确； B、布朗运动是悬浮微粒的运动，反映了液体分子或气体分子的无规则运动，故 B 错误； C、打气时会反弹是因为气体压强的原因，不是分子斥力的作用；故 C 错误； D、单晶体的某些物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的，故 D 正确； 故选： AD． （2）① 0 21211 211 )2()( )( p VVsdVVV VVVp ，② 【命题立意】该题考查气体状态方程 【解析】因气缸水平放置，又不计活塞的摩擦，故平衡时两气室内的压强必定相等，设初态时气 室内压强 p0,气室 1、2 的体积分别为 V1 和 V2；在活塞 A 向右移动 d 的过程中活塞 B 向右移动的距 离为 x；最后气缸内压强为 p。因温度不变，分别对气室 1 和气室 2 的气体运用玻意耳定律，得 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 气室 1： 气室 2： 联立以上两式解得 气缸内气体的压强 0 21211 211 )2()( )( p VVsdVVV VVVp 13.（1）bd 【命题立意】该题考查机械波 【解析】质点 P 的振动方程 y=10sin（ 5πt）cm，则ω =5πrad/s，周期为： T=2π/ω=0.4s；故 a 错 误．根据振动方程和振幅图象得知： P 点在 t=0 时振动方向为正 y 方向，故波向正 x 方向传播．故 b 正确．由波的图象得：振幅 A=10cm，波长λ =4m，故波速为 v=λ/ T=10m/s．故 c 错误， d 正确． （2）（ⅰ） ；（ⅱ） 【命题立意】本题旨在考查光的折射定律 【解析】 （ⅰ）作出光路图，如图所示： 过 E 点的法线是三角形的中位线， 由几何关系可知△ DEB为等 腰三角形 4 LDBDE 由几何知识可知光在 AB 边折射时折射角为 30° 所以 30sin 45sinn 解得： 2n （ⅱ）设临界角为θ，有 sinθ＝ n 1 ，可解得θ＝ 45°，由光路图及几何知识可判断，光在 BC边发 生全反射，在 AC边第一次射出玻璃砖 根据几何知识可知 2 LEF 则光束从 AB 边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间 v EFDEt & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 代入 n cv ，可解得： c Lt 4 23 答：（ⅰ）玻璃砖的折射率为 ； （ⅱ）该光束从 AB 边上的 D 点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间为 14.（1）BC 【命题立意】本题旨在考查氢原子的能级公式和跃迁。 【解析】 A、 4n 激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大， 根据 cE h 知，波长最短，故 A 错误； B、中巴耳末系是指氢原子由高能级向 n=2 能级跃迁时释放的光子， 6 种光子中从 4 2n 与 3 2n 的属于巴耳末系，即 2 种，故 B正确； C、 4n 能级的氢原子具有的能量为 0.85eV ，故要使其发生电离能量变为 0，至少需要 0.85eV 的能量，故 C 正确； D、从 2n 能级跃迁到基态释放的光子能量为 13.6 3.4 10.2eV ，若能使某金属板发生光电效 应，从 3n 能级跃迁到 2n 能级释放的光子能量 3.4 1.51 1.89 10.2eV eV ，故 D 错误。 故选： BC （2）① 2.0m s；② 4m s。 【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、能量守恒定律。 【解析】①由题意分析可知，当小物体沿运动到圆弧最低点 B 时轨道的速率最大，设为 mv ，假设 此时小物体的速度大小为 v，则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒： mvMv m （1） 由机械能守恒得： 2 21 1( ) 2 2mmg H R Mv mv （2） 解得： smvm 0.2 （3） ②由题意分析可知，小物体第一次沿轨道返回到 A 点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同， 设为 xv ，假设此时小物体在竖直方向的分速度为 yv ，则对小物体和轨道组成的系统， 由水平方向 动量守恒得： 0)( xvmM （4） 由能量守恒得： 2 21 1( ) 2 2 2x ymgH M m v mv mg L （5） & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 解得： 0xv ， smv y 0.4 （6） 故小物体第一次沿轨道返回到 A 点时的速度大小： 2 2 4.0 /A x yv v v m s （ 7） 答：① ABCD轨道在水平面上运动的最大速率为 2.0m s； ②第一次沿轨道返回到 A点时的速度大小为 4 m s。