2018年河北省石家庄市高考二模试卷物理及答案解析.docx

1、2018年 河 北 省 石 家 庄 市 高 考 二 模 试 卷 物 理一 、 选 择 题 ： 本 题 共 8 小 题 ， 每 小 题 6 分 ， 共 48 分 。 在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中 ， 第 1417题 只 有 一 个 选 项 正 确 ， 第 18 21题 有 多 个 选 项 正 确 。 全 部 选 对 的 得 6 分 ， 选 不 全 的 得 3分 ， 有 选 错 的 或 不 答 的 得 0 分 。1.（ 6分 ） 如 图 所 示 为 氢 原 子 的 部 分 能 级 图 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.氢 原 子 由 基 态 跃 迁 到 激 发 态

2、后 ， 核 外 电 子 动 能 增 大 ， 原 子 的 电 势 能 减 小B.大 量 处 于 n=3激 发 态 的 氢 原 子 ， 向 低 能 级 跃 迁 时 可 辐 射 出 2种 不 同 频 率 的 光C.处 于 基 态 的 氢 原 子 可 吸 收 能 量 为 12.09eV的 光 子 发 生 跃 迁D.用 氢 原 子 n=2跃 迁 到 n=1能 级 辐 射 出 的 光 照 射 金 属 铂 （ 逸 出 功 为 6.34eV） 时 不 能 发 生 光电 效 应解 析 ： A、 氢 原 子 由 基 态 跃 迁 到 激 发 态 后 ， 核 外 电 子 动 能 减 小 ， 原 子 的 电 势 能 增

3、 大 ， 故 A 错误 。B、 根 据 23C =3 知 ， 大 量 处 于 n=3激 发 态 的 氢 原 子 可 以 发 出 3 种 不 同 频 率 的 光 ， 故 B 错 误 。C、 根 据 玻 尔 理 论 用 12.09eV 电 子 照 射 时 ， 吸 收 光 子 后 电 子 的 能 量 ： 12.09+（ 13.6） = 1.51eV，所 以 能 从 基 态 发 生 跃 迁 ， 跃 迁 到 第 3 能 级 ， 故 C正 确 。D、 从 n=2 能 级 跃 迁 到 n=1能 级 辐 射 出 的 光 子 的 能 量 E=E 2 E1= 3.4eV （ 13.6） eV=10.2eV 6.3

4、4eV， 而 使 金 属 发 生 光 电 效 应 的 条 件 是 光 子 的 能 量 大 于 电 子 的 逸 出 功 ， 故 可 以 发 生 光 电效 应 ， 故 D错 误 。答 案 ： C2.（ 6 分 ） 可 视 为 球 形 的 雨 滴 在 空 中 下 落 过 程 可 视 为 先 加 速 后 匀 速 的 直 线 运 动 ， 已 知 雨 滴 下落 中 所 受 空 气 阻 力 的 大 小 与 其 下 落 速 度 的 平 方 及 其 横 截 面 积 （ 雨 滴 上 垂 直 速 度 方 向 的 最 大 面积 ） 的 乘 积 成 正 比 关 系 。 若 空 中 两 个 正 在 匀 速 下 落 的 雨

5、 滴 直 径 之 比 为 2： 3， 则 此 时 的 速 度之 比 为 ( )A. 36B. 32 C. 94D. 278解 析 ： 设 雨 滴 匀 速 下 落 的 速 度 大 小 为 v， 雨 滴 匀 速 下 落 时 有 ：mg=f根 据 题 意 可 得 f=kSv2； 其 中 k为 比 例 常 数 ；设 雨 滴 的 半 径 为 R， 所 以 有 ： 3R34 =k R 2v2，解 得 ： v R 所 以 2 121 rRvv = 36 ， 故 A 正 确 、 BCD错 误 。答 案 ： A3.（ 6 分 ） 相 距 15m的 甲 、 乙 两 质 点 在 t=0时 刻 开 始 沿 同 一 直

6、 线 相 向 运 动 ， 它 们 运 动 的 v t图 象 如 图 所 示 。 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.0 3s内 ， 甲 的 平 均 速 度 比 乙 的 小 B.t=3s时 ， 甲 的 加 速 度 为 零C.0 5s内 ， 甲 和 乙 的 平 均 速 度 相 等D.t=5s时 ， 甲 、 乙 相 遇解 析 ： A、 在 v t 图 象 中 ， 与 时 间 轴 所 围 面 积 为 物 体 运 动 的 位 移 ， 由 图 可 知 ， 在 0 3s 内 甲的 位 移 大 于 乙 的 位 移 大 小 ， 故 甲 的 平 均 速 度 大 于 乙 的 平 均 速 度 ， 故 A 错 误

7、 ；B、 在 v t 图 象 中 ， 斜 率 代 表 加 速 度 ， 由 于 甲 的 斜 率 不 变 ， 故 任 意 时 刻 加 速 度 不 变 且 不 为 零 ，故 B 错 误 ；C、 0 5s 内 甲 的 平 均 速 度 为 ： smsv /1m/2 46- 甲 ， 乙 的 平 均 速 度 为 ：smsv /2m/2 40 乙 ， 故 C错 误 ；D、 0 5s内 甲 的 位 移 为 ： mvx 5t 甲甲 ， 乙 的 位 移 为 ： mvx 10t 乙乙 ， 由 于 相 距 15m，故 在 t=5s 时 相 遇 ， 故 D 正 确 。 答 案 ： D4.（ 6 分 ） 如 图 甲 所 示

8、 ， 导 体 棒 MN置 于 水 平 导 轨 上 ， PQ 之 间 有 阻 值 为 R的 电 阻 ， PQNM 所 为的 面 积 为 S， 不 计 导 轨 和 导 体 棒 的 电 阻 。 导 轨 所 在 区 域 内 存 在 沿 竖 直 方 向 的 磁 场 ， 规 定 磁 场方 向 竖 直 向 上 为 正 ， 在 0 2t0时 间 内 磁 感 应 强 度 的 变 化 情 况 如 图 乙 所 示 ， 导 体 棒 MN始 终 处于 静 止 状 态 。 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.在 0 t 0和 t0 2t0内 ， 导 体 棒 受 到 导 轨 的 摩 擦 力 方 向 相 同B.在 t0

9、 2t0内 ， 通 过 电 阻 R的 电 流 方 向 为 P到 QC.在 0 t0内 ， 通 过 电 阻 R 的 电 流 大 小 为 00Rt2 SBD.在 0 2t0内 ， 通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 为 R0SB解 析 ： A、 由 图 乙 所 示 图 象 可 知 ， 0 t0内 磁 感 应 强 度 减 小 ， 穿 过 回 路 的 磁 通 量 减 小 ， 由 楞 次 定 律 可 知 ， 为 阻 碍 磁 通 量 的 减 少 ， 导 体 棒 具 有 向 右 的 运 动 趋 势 ， 导 体 棒 受 到 向 左 的 摩 擦 力 ，在 t0 2t0内 ， 穿 过 回 路 的 磁 通 量 增

10、加 ， 为 阻 碍 磁 通 量 的 增 加 ， 导 体 棒 有 向 左 的 运 动 趋 势 ，导 体 棒 受 到 向 右 的 摩 擦 力 ， 在 两 时 间 段 内 摩 擦 力 方 向 相 反 ， 故 A 错 误 ；B、 由 图 乙 所 示 图 象 可 知 ， 在 t0 2t0内 磁 感 应 强 度 增 大 ， 穿 过 闭 合 回 路 的 磁 通 量 增 大 ， 由 楞次 定 律 可 知 ， 感 应 电 流 沿 顺 时 针 方 向 ， 通 过 电 阻 R 的 电 流 方 向 为 P到 Q， 故 B 正 确 ；C、 由 图 乙 所 示 图 象 ， 应 用 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 可

11、得 ， 在 0 t0内 感 应 电 动 势 为 ：E1= t = t SB = 00t SB ，感 应 电 流 为 ： I 1= R1E = 00RtSB ， 故 C错 误 ；D、 由 图 乙 所 示 图 象 ， 应 用 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 可 得 ， 在 t0 2t0内 感 应 电 动 势 为 ：E= t = t SB = 00t2 SB ，感 应 电 流 为 ： I2= RE = 00Rt2 SB ；在 0 2t 0时 间 内 ， 通 过 电 阻 R 的 电 荷 量 为 ： q=q1+q2= R3 0SB ， 故 D 错 误 。答 案 ： B5.（ 6 分 ） 如 图 所

12、示 ， 一 个 质 量 为 M 的 木 箱 静 止 在 光 滑 水 平 面 上 ， 木 箱 内 粗 糙 的 底 板 上 放 着一 个 质 量 为 m 的 小 木 块 ， 现 使 木 箱 瞬 间 获 得 一 个 水 平 向 左 的 初 速 度 v0， 下 列 说 法 正 确 的 是( )A.最 终 小 木 块 和 木 箱 都 将 静 止B.最 终 小 木 块 和 木 箱 组 成 的 系 统 损 失 机 械 能 为 2v 20M m)2(M )v( 20M C.木 箱 速 度 3v0 时 ， 小 木 块 的 速 度 为 3mv2 0MD.最 终 小 木 块 的 速 度 为 mv0M解 析 ： A、

13、 系 统 所 受 外 力 的 合 力 为 零 ， 系 统 的 动 量 守 恒 ， 初 状 态 木 箱 有 向 左 的 动 量 ， 小 木 块动 量 为 零 ， 故 系 统 总 动 量 向 左 ， 系 统 内 部 存 在 摩 擦 力 ， 阻 碍 两 物 体 间 的 相 对 滑 动 ， 最 终 小 木块 和 木 箱 相 对 静 止 ， 由 于 系 统 的 总 动 量 守 恒 ， 不 管 中 间 过 程 如 何 相 互 作 用 ， 根 据 动 量 守 恒 定律 知 ， 最 终 两 物 体 以 相 同 的 速 度 一 起 向 左 运 动 。 故 A错 误 ；BD、 规 定 向 左 为 正 方 向 ，

14、由 动 量 守 恒 定 律 得 ： Mv 0=（ m+M） v， 则 得 最 终 系 统 的 速 度 为 ： v= mM v0M ，方 向 向 左 。最 终 小 木 块 和 木 箱 组 成 的 系 统 损 失 机 械 能 为 ： E= 2v 20M 2m)v(M21 = 2v 20M m)2(M )v( 20M ， 故 B正 确 ， D错 误 。 C、 当 木 箱 速 度 为 v1= 3v0 时 ， 根 据 动 量 守 恒 定 律 有 ： Mv0=mv1+Mv2； 可 得 ： v2= 3mv2 0M 。 故 C正 确 。答 案 ： BC6.（ 6 分 ） 如 图 所 示 为 某 飞 船 从 轨

15、 道 经 两 次 变 轨 绕 火 星 飞 行 的 轨 迹 图 ， 其 中 轨 道 为 圆 轨道 ， 轨 道 为 椭 圆 轨 道 ， 三 个 轨 道 相 切 于 P点 ， P、 Q两 点 分 别 是 椭 圆 轨 道 的 远 火 星 点 和近 火 星 点 ， S是 轨 道 上 的 点 ， P、 Q、 S 三 点 与 火 星 中 心 在 同 一 直 线 上 ， 且 PQ=2QS， 下 列 说法 正 确 的 是 ( ) A.飞 船 在 P点 由 轨 道 进 入 轨 道 需 要 减 速B.飞 船 在 轨 道 上 由 P 点 运 动 到 S点 的 时 间 是 飞 船 在 轨 道 上 由 P点 运 动 到

16、Q 点 的 时 间 的1.5倍C.飞 船 在 轨 道 上 S点 与 在 轨 道 上 P点 的 加 速 度 大 小 相 等D.飞 船 在 轨 道 上 S点 的 速 度 小 于 在 轨 道 上 P点 的 速 度解 析 ： A、 飞 船 在 P 点 由 轨 道 I 进 入 轨 道 ， 需 减 速 ， 使 得 万 有 引 力 等 于 向 心 力 ， 做 圆 周 运动 ， 故 A 正 确 。B、 根 据 开 普 勒 第 三 定 律 知 ， k23Tr ， 因 为 PQ=2QS， 可 知 圆 的 半 径 是 椭 圆 半 长 轴 的 1.5 倍 ，则 轨 道 上 运 动 的 周 期 是 轨 道 上 运 行

17、周 期 的 1.83 倍 ， 故 B 错 误 。C、 飞 船 在 轨 道 上 S 点 和 P 点 所 受 的 万 有 引 力 大 小 相 等 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 知 ， 加 速 度 大小 相 等 ， 故 C 正 确 。D、 飞 船 从 轨 道 上 的 P 点 进 入 轨 道 ， 需 减 速 ， 使 得 万 有 引 力 大 于 向 心 力 ， 做 近 心 运 动 ，可 知 飞 船 在 轨 道 上 S 点 的 速 度 大 于 在 轨 道 上 P 点 的 速 度 ， 故 D错 误 。 答 案 ： AC7.（ 6 分 ） 如 图 所 示 ， 滑 块 放 置 在 厚 度 不 计 的 木

18、板 上 ， 二 者 处 于 静 止 状 态 。 现 对 木 板 施 加 一水 平 向 右 的 恒 力 F， 已 知 各 个 接 触 面 均 粗 糙 ， 且 最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力 。 下 列 关 于 滑块 和 木 板 运 动 的 v t 图 象 中 可 能 正 确 的 是 （ 实 线 、 虚 线 分 别 代 表 木 板 和 滑 块 的 v t图 象 ）( )A. B. C.D.解 析 ： A、 由 于 滑 块 与 木 板 之 间 由 摩 擦 力 ， 所 以 当 ， 木 板 做 加 速 运 动 时 ， 滑 块 不 可 能 保 持 静止 。 故 A 错 误 ；B、 滑

19、块 受 到 的 摩 擦 力 最 大 值 等 于 滑 块 与 木 板 之 间 的 最 大 静 摩 擦 力 ， 则 当 滑 块 与 木 板 之 间 的摩 擦 力 最 大 后 ， 而 才 能 分 离 。若 二 者 之 间 的 摩 擦 力 小 于 最 大 静 摩 擦 力 ， 则 滑 块 与 木 板 一 起 做 加 速 度 相 等 的 匀 加 速 直 线 运 动 。故 B 正 确 ；C、 D、 结 合 B选 项 的 分 析 可 知 ， 若 二 者 之 间 的 摩 擦 力 小 于 最 大 静 摩 擦 力 ， 则 滑 块 的 加 速 度 小于 木 板 的 加 速 度 ， 滑 块 与 木 板 都 做 加 速

20、运 动 ， 但 木 板 的 加 速 度 大 ； 当 二 者 分 离 后 ， 滑 块 在 地 面 上 滑 动 ， 受 到 地 面 的 摩 擦 力 ， 所 以 滑 块 将 做 减 速 运 动 ；二 者 分 离 后 ， 木 板 受 到 的 地 面 的 摩 擦 力 减 小 ， 同 时 又 少 了 滑 块 对 木 板 的 向 后 的 摩 擦 力 ， 又 牛顿 第 二 定 律 可 知 ， 木 板 的 加 速 度 将 增 大 。 故 C 错 误 ， D 正 确 。答 案 ： BD8.（ 6 分 ） 如 图 所 示 ， 在 xOy坐 标 系 中 第 一 象 限 内 存 在 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强

21、磁 场 ， 第 二 象 限内 的 部 分 区 域 存 在 匀 强 电 场 。 一 电 荷 量 为 +q、 质 量 为 m 的 带 电 粒 子 ， 以 初 速 度 v0从 P（ a， 0）点 沿 与 x 轴 成 45 方 向 射 入 磁 场 中 ， 通 过 y轴 上 的 N（ 0， a） 点 进 入 第 二 象 限 后 ， 依 次 通 过无 电 场 区 域 和 匀 强 电 场 区 域 ， 到 达 x 轴 上 某 点 时 速 度 恰 好 为 零 。 已 知 该 粒 子 从 第 一 次 通 过 N点 到 第 二 次 通 过 N 点 所 用 时 间 为 t 0， 粒 子 重 力 不 计 。 下 列 说

22、 法 正 确 的 是 ( )A.磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 为 2aq2 0mvB.该 带 电 粒 子 自 P 点 开 始 到 第 一 次 通 过 N 点 所 用 的 时 间 为 02 a2vC.该 带 电 粒 子 第 一 次 通 过 无 电 场 区 域 飞 行 的 位 移 大 小 为 2tv 00 2 a D.匀 强 电 场 的 电 场 强 度 大 小 为 ）（ a22-tvq 00 20mv解 析 ： 画 出 带 电 粒 子 的 运 动 轨 迹 如 图 所 示 ， A、 根 据 几 何 关 系 可 知 R= R22 ， 根 据 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 可 得 qvB

23、=m R2v ， 联 立 可 得 ：B= aq2 0mv ， 选 项 A错 误 。B、 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 周 期 ： T= 0R2v = qBm2 = 0 a2v ， 从 P 到 N 的 时 间 t= 2T = 02 a2v ， 选项 B 正 确 。C、 设 粒 子 在 非 电 场 区 域 飞 行 时 间 为 t 1， 位 移 为 x1， 在 电 场 中 飞 行 时 间 为 t2， 位 移 为 x2， 则有 t1+t2= 2t0由 几 何 关 系 有 ： x1+x2= a2 又 因 为 ： x1=v0t1， x2= 20v t联 立 可 得 ： x1=v0t1=2 a2 2t

24、v0 ， 选项 C 错 误 。D、 由 上 一 问 的 结 论 可 得 x 2= a2 x1= a2-2tv0 ， 从 进 入 电 场 到 减 速 为 零 ， 根 据 动 能 定 理 ： Eqx2=0 20v21 m解 得 ： E= ）（ a22-tvq 00 20mv ， 选 项 D 正 确 。答 案 ： BD二 、 非 选 择 题 ： 包 括 必 考 题 和 选 考 题 两 部 分 。 【 一 】 必 考 题 （ 11题 ， 共 129分 ）9.（ 6分 ） 如 图 所 示 为 探 究 “ 加 速 度 与 物 体 受 力 的 关 系 ” 实 验 装 置 。 长 木 板 放 在 水 平 桌

25、面 上 ，小 车 通 过 绕 定 滑 轮 的 细 线 在 钩 码 拉 动 下 运 动 ， 其 中 ， 在 长 木 板 上 相 距 为 L=48.0cm的 A、 B两 点 各 安 装 一 个 速 度 传 感 器 ， 记 录 小 车 通 过 A、 B 时 的 速 率 v A、 vB， 与 小 车 相 连 的 拉 力 传 感器 记 录 小 车 受 到 的 拉 力 F大 小 。(1)关 于 使 用 操 作 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 。 A.要 调 整 长 木 板 的 倾 斜 角 度 ， 平 衡 小 车 受 到 的 摩 擦 力B.A、 B两 点 间 距 离 应 尽 可 能 近 一 些 可 减

26、小 误 差C.改 变 所 挂 钩 码 的 数 量 时 ， 要 使 所 挂 钩 码 的 质 量 应 远 小 于 小 车 质 量D.不 必 用 天 平 测 出 小 车 和 车 上 拉 力 传 感 器 的 总 质 量解 析 ： A.要 调 整 长 木 板 的 倾 斜 角 度 ， 平 衡 小 车 受 到 的 摩 擦 力 ， 使 钩 码 的 重 力 为 小 车 的 拉 力 ，故 A 正 确 ；B.A、 B两 点 间 距 离 应 尽 可 能 远 一 些 ， 可 减 小 误 差 ， 故 B 错 误 ；C.改 变 所 挂 钩 码 的 数 量 时 ， 不 需 要 使 所 挂 钩 码 的 质 量 远 小 于 小

27、车 质 量 ， 因 为 实 验 中 拉 力 传 感器 记 录 小 车 受 到 拉 力 ， 故 C 错 误 ；D.不 必 用 天 平 测 出 小 车 和 车 上 拉 力 传 感 器 的 总 质 量 ， 故 D正 确 。答 案 ： AD。(2)某 同 学 在 表 中 记 录 并 处 理 了 实 验 所 得 的 几 组 数 据 ， 依 据 表 格 内 容 计 算 第 4 次 实 验 的 加 速度 数 值 是 m/s 2（ 结 果 保 留 三 位 有 效 数 字 ） ；次 数 F/N （ vB2 vA2） m2s 2 a/mN21 0.60 0.77 0.802 1.04 1.61 1.683 1.4

28、2 2.34 2.444 2.00 3.485 2.62 4.65 4.846 3.00 5.49 5.72解 析 ： 根 据 匀 变 速 直 线 运 动 的 位 移 与 速 度 公 式 ： v 2 20V =2as可 以 求 出 ：a= s2- 202 VV ，代 入 数 据 解 得 ： a=3.63m/s2。答 案 ： 3.63。(3)分 析 表 中 数 据 发 现 a 与 F 并 不 成 正 比 ， 这 是 由 于 （ 选 填 “ 平 衡 摩 擦 力 不 足 ”或 “ 平 衡 摩 擦 力 过 度 ” ） 造 成 的 。解 析 ： 表 中 a 与 F 并 不 成 正 比 ， 这 是 由 于

29、 平 衡 摩 擦 力 不 足 造 成 的 。答 案 ： 平 衡 摩 擦 力 不 足 。10.（ 9分 ） 某 同 学 利 用 如 图 甲 所 示 的 电 路 来 测 量 电 阻 R x的 阻 值 ， 其 操 作 步 骤 如 下 ：(1)将 开 关 S 2接 a， 闭 合 开 关 S1， 适 当 调 节 滑 动 变 阻 器 R 后 保 持 其 阻 值 不 变 ， 依 次 改 变 电阻 箱 的 阻 值 R， 读 出 相 应 电 压 表 的 示 数 U， 得 到 如 图 乙 所 示 的 U R 图 象 。 请 将 图 丙 中 的 实 物图 按 图 甲 所 示 的 电 路 进 行 连 线 ；解 析 ：

30、 按 照 电 流 的 路 径 ， 顺 着 电 流 的 方 向 逐 渐 连 线 ， 实 物 图 最 后 结 果 如 图 所 示 ： 答 案 ： 如 图 所 示 。(2)将 开 关 S2接 b 读 得 电 压 表 的 示 数 为 2.00V， 利 用 U R图 象 可 知 Rx= ；解 析 ： 将 开 关 S2接 b 读 得 电 压 表 的 示 数 为 2.00V， 利 用 U R图 象 可 知 Rx=24 。答 案 ： 24。(3)若 电 路 中 使 用 的 电 源 为 一 组 新 的 电 池 组 ， 其 内 阻 可 忽 略 不 计 ， 根 据 U R 图 象 可 得 该 电 池组 的 电 动

31、势 为 V； 滑 动 变 阻 器 此 时 接 入 电 路 中 的 阻 值 为 ； 由 于电 压 表 内 阻 不 够 大 ， 导 致 电 池 组 电 动 势 测 量 值 比 真 实 值 （ 选 填 “ 偏 大 ” 、 “ 偏 小 ”或 “ 不 变 ” ） 。 （ 以 上 所 有 结 果 均 保 留 两 位 有 效 数 字 ）解 析 ： 根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 ： E=U+IR =U+ R RU 由 图 乙 所 示 图 象 可 知 ， U=1.5V， R=10 ， U=2V， R=20 ， 代 入 式 得 ： E=1.5+ 105.1 R ， E=2+ 242 R联 立 解 得 ：

32、 E=3V， R =12 。电 压 表 内 阻 不 够 大 时 ， 电 源 的 电 动 势 应 为 ：E=U+IR =U+ VVRRRRU R与 对 比 ， 可 知 由 测 得 的 电 动 势 将 偏 小 。答 案 ： 3.0， 12， 偏 小 。11.（ 13分 ） 如 图 所 示 ， AB CD 且 A、 B、 C、 D 位 于 一 半 径 为 r 的 竖 直 圆 上 ， 在 C 点 有 一 固定 点 电 荷 ， 电 荷 量 为 +Q。 现 从 A 点 将 一 质 量 为 m， 电 荷 量 为 q 的 小 球 由 静 止 释 放 ， 小 球 沿光 滑 绝 缘 轨 道 ADB运 动 到 D

33、点 时 速 度 为 gr ， g 为 重 力 加 速 度 ， 不 考 虑 运 动 电 荷 对 静 电 场 的 影 响 ， 求 ：(1)小 球 运 动 到 D 点 时 对 轨 道 的 压 力 ； 解 析 ： 点 电 荷 在 D 点 时 有 ：N+k 22 ）（ rqQ mg=m r2v由 题 有 ： v= gr解 得 ： N=2mg k 24rqQ由 牛 顿 第 三 定 律 得 ， 点 电 荷 在 D 点 时 对 轨 道 的 压 力 大 小 为 ： N =N=2mg k 24rqQ ， 方 向 竖 直向 下 。答 案 ： 小 球 运 动 到 D点 时 对 轨 道 的 压 力 大 小 为 2mg

34、k 24rqQ ， 方 向 竖 直 向 下 。 (2)小 球 从 A 点 到 D 点 过 程 中 电 势 能 的 改 变 量 。解 析 ： 从 A到 D运 动 ， 根 据 动 能 定 理 ， 有 ： mgr+W 电 = 2v21 m 0解 得 电 场 力 做 功 ： W 电 = rmg21因 为 电 场 力 做 负 功 ， 则 电 势 能 增 加 ， 所 以 电 势 能 的 改 变 量 为 ： Ep= W 电 = rmg21答 案 ： 小 球 从 A点 到 D 点 过 程 中 电 势 能 的 改 变 量 为 rmg21 。12.（ 19分 ） 如 图 所 示 ， 在 光 滑 水 平 面 上 ，

35、 质 量 为 m=4kg的 物 块 左 侧 压 缩 一 个 劲 度 系 数 为k=32N/m的 轻 质 弹 簧 ， 弹 簧 与 物 块 未 拴 接 。 物 块 与 左 侧 竖 直 墙 壁 用 细 线 拴 接 ， 使 物 块 静 止 在O点 ， 在 水 平 面 A点 与 一 顺 时 针 匀 速 转 动 且 倾 角 =37 的 传 送 带 平 滑 连 接 ， 已 知 x OA=0.25m，传 送 带 顶 端 为 B点 ， LAB=2m， 物 块 与 传 送 带 间 动 摩 擦 因 数 =0.5。 现 剪 断 细 线 同 时 给 物 块 施加 一 个 初 始 时 刻 为 零 的 变 力 F， 使 物

36、 块 从 O 点 到 B点 做 加 速 度 大 小 恒 定 的 加 速 运 动 。 物 块 运动 到 A点 时 弹 簧 恰 好 恢 复 原 长 ， 运 动 到 B 点 时 撤 去 力 F， 物 块 沿 平 行 AB方 向 抛 出 ， C 为 运 动的 最 高 点 。 传 送 带 转 轮 半 径 远 小 于 LAB， 不 计 空 气 阻 力 ， 已 知 重 力 加 速 度 g=10m/s2。(1)求 物 块 从 B 点 运 动 到 C 点 ， 竖 直 位 移 与 水 平 位 移 的 比 值 ；解 析 ： 设 物 块 从 B 运 动 到 C 的 时 间 为 t， BC的 竖 直 距 离 ： h=

37、2sin0 tV BC的 水 平 距 离 为 ： x=v0cos t由 于 ： =37代 入 数 据 解 得 ： 83xh 。答 案 ： 物 块 从 B点 运 动 到 C 点 ， 竖 直 位 移 与 水 平 位 移 的 比 值 是 83 。 (2)若 传 送 带 速 度 大 小 为 5m/s， 求 物 块 与 传 送 带 间 由 于 摩 擦 产 生 的 热 量 ；解 析 ： 在 初 始 位 置 弹 簧 的 弹 力 提 供 加 速 度 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 可 得 ： kxOA=ma，代 入 数 据 得 ： a=2m/s2由 位 移 速 度 公 式 ： OAB ax2v2 得 ： vA

38、=1m/s到 达 B点 时 ： )(2v2 Lxa OAB 代 入 数 据 得 ： vB=3m/s物 块 从 A 到 B 运 动 时 间 为 t， t= 1213a vv AB s物 块 与 传 送 带 间 摩 擦 产 生 的 热 量 ： Q= mgcos （ vt L）代 入 数 据 得 ： Q=48J。答 案 ： 若 传 送 带 速 度 大 小 为 5m/s， 物 块 与 传 送 带 间 由 于 摩 擦 产 生 的 热 量 是 48J。 (3)若 传 送 带 匀 速 顺 时 针 转 动 的 速 度 大 小 为 v， 且 v 的 取 值 范 围 为 2m/s v 3m/s， 物 块 由 O点

39、 到 B点 的 过 程 中 力 F 做 的 功 与 传 送 带 速 度 大 小 v 的 函 数 关 系 。解 析 ： 物 块 在 水 平 面 上 受 到 弹 簧 的 弹 力 与 拉 力 F， 由 牛 顿 第 二 定 律 ： F+k（ xOA x） =ma，可 知 力 F 随 位 移 x 线 性 变 化 ， 则 ： OAOA xmxFW a211代 入 数 据 得 ： W1=1J若 传 送 带 速 度 2m/s v 3m/s， 物 块 受 到 的 滑 动 摩 擦 力 先 沿 斜 面 向 上 ， 后 向 下 。物 块 的 速 度 小 于 v 时 受 到 的 摩 擦 力 的 方 向 向 上 ， 则

40、： F 1+ mgcos mgsin =ma，可 得 ： F1=16N速 度 与 位 移 关 系 ： 12A2 a2vv x物 块 的 速 度 大 于 v 时 受 到 的 摩 擦 力 的 方 向 向 下 ， 则 ： F2 mgcos mgsin =ma，可 得 ： F2=48N拉 力 做 的 功 ： W2=F1x1+F2（ L x1）整 理 可 得 ： 22 v8-104W拉 力 做 的 总 功 ： W= 221 v8-104WW答 案 ： 若 传 送 带 匀 速 顺 时 针 转 动 的 速 度 大 小 为 v， 且 v 的 取 值 范 围 为 2m/s v 3m/s， 物 块由 O 点 到

41、B点 的 过 程 中 力 F 做 的 功 与 传 送 带 速 度 大 小 v 的 函 数 关 系 为 W=105 8v 2。【 二 】 选 考 题 ： 物 理 -选 修 3-3（ 15分 ）13.（ 5分 ） 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.如 图 甲 所 示 为 热 机 工 作 能 流 分 配 图 ， 如 果 在 理 想 情 况 下 没 有 任 何 漏 气 、 摩 擦 、 不 必 要 的 散热 损 失 ， 热 机 的 效 率 会 达 到 100%B.如 图 乙 所 示 为 分 子 间 的 引 力 和 斥 力 随 分 子 间 距 离 变 化 的 关 系 图 ， 若 两 分 子 间

42、 距 从 r 0开 始逐 渐 增 大 ， 则 分 子 力 先 变 大 后 变 小 ， 分 子 势 能 逐 渐 变 大C.如 图 丙 所 示 为 某 理 想 气 体 分 子 速 率 分 布 图 象 ， 由 图 可 知 与 0 相 比 ， 100 时 速 率 大 的 分子 所 占 比 例 较 多D.在 某 样 品 薄 片 上 均 匀 涂 上 一 层 石 蜡 ， 然 后 用 灼 热 的 金 属 尖 接 触 样 品 的 背 面 ， 结 果 得 到 如 图丁 所 示 石 蜡 熔 化 的 图 样 ， 则 该 样 品 一 定 为 非 晶 体 E.如 图 戊 所 示 ， 透 明 塑 料 瓶 内 有 少 量 水

43、 ， 水 上 方 有 水 蒸 气 。 用 橡 胶 皮 塞 把 瓶 口 塞 住 ， 向 瓶 内打 气 ， 当 瓶 塞 跳 出 时 ， 瓶 内 会 出 现 “ 白 雾 ” ， 这 时 由 于 气 体 膨 胀 对 外 做 功 温 度 降 低 造 成 的解 析 ： A、 根 据 热 力 学 第 二 定 律 可 知 中 ， 如 果 没 有 漏 气 、 没 有 摩 擦 ， 也 没 有 机 体 热 量 的 损 失 ，热 机 的 效 率 也 不 可 以 达 到 100%， 故 A 错 误 ；B、 如 图 乙 所 示 为 分 子 间 的 引 力 和 斥 力 随 分 子 间 距 离 变 化 的 关 系 图 ， 若

44、 两 分 子 间 距 从 r0开 始逐 渐 增 大 ， 则 分 子 力 先 变 大 后 变 小 ， 由 于 分 子 力 做 负 功 ， 分 子 势 能 逐 渐 变 大 ， 故 B 正 确 ；C、 如 图 丙 所 示 为 某 理 想 气 体 分 子 速 率 分 布 图 象 ， 由 图 可 知 与 0 相 比 ， 100 时 速 率 大 的 分子 所 占 比 例 较 多 ； 故 C 正 确 ；D、 在 某 样 品 薄 片 上 均 匀 涂 上 一 层 石 蜡 ， 然 后 用 灼 热 的 金 属 尖 接 触 样 品 的 背 面 ， 由 图 可 知 ，该 样 品 具 有 各 向 同 性 ， 则 该 样

45、品 可 以 是 非 晶 体 和 多 晶 体 ， 故 D错 误 ；E、 如 图 戊 所 示 ， 透 明 塑 料 瓶 内 有 少 量 水 ， 水 上 方 有 水 蒸 气 。 用 橡 胶 皮 塞 把 瓶 口 塞 住 ， 向 瓶内 打 气 ， 当 瓶 塞 跳 出 时 ， 瓶 内 会 出 现 “ 白 雾 ” ， 这 时 由 于 气 体 膨 胀 对 外 做 功 温 度 降 低 造 成 的 ；故 E 正 确 。答 案 ： BCE 14.（ 10分 ） 如 图 所 示 ， 粗 细 均 匀 的 U 形 管 竖 直 放 置 ， 左 管 上 端 封 闭 ， 右 管 上 端 开 口 ， 下 端正 中 开 口 处 有

46、一 开 关 K， K 关 闭 ， 管 中 装 有 水 银 ， 左 右 两 管 中 的 水 银 面 在 同 一 水 平 线 上 ， 左管 中 的 空 气 柱 长 度 L1=21cm。 控 制 开 关 K缓 慢 放 出 一 些 水 银 ， 使 左 管 液 面 比 右 管 液 面 高 h1=25cm时 关 闭 开 关 K。 已 知 大 气 压 强 p0=75cmHg， 环 境 温 度 不 变 。(1)求 放 出 水 银 后 左 管 空 气 柱 的 长 度 L 2；解 析 ： 设 U形 管 的 横 截 面 积 为 S， 水 银 的 密 度 为 ， 根 据 玻 意 耳 定 律 有 ：SLhSL 2101

47、0 )g-pp （解 得 ： cm5.312 L 。答 案 ： 求 放 出 水 银 后 左 管 空 气 柱 的 长 度 2L 为 31.5cm。(2)放 出 这 些 水 银 后 ， 再 从 右 管 口 缓 慢 注 入 水 银 ， 使 得 右 管 液 面 比 左 管 液 面 高 h2=15cm， 求 需在 右 管 中 加 入 的 水 银 柱 长 度 H。解 析 ： 设 此 时 左 管 中 空 气 柱 的 长 度 为 3L ， 根 据 玻 意 耳 定 律 有 ：33010 )g-pp LhSL （由 几 何 关 系 可 知 ： 2132 )-2 hhLLH （解 得 ： H=68cm。答 案 ：

48、放 出 这 些 水 银 后 ， 再 从 右 管 口 缓 慢 注 入 水 银 ， 使 得 右 管 液 面 比 左 管 液 面 高 h 2=15cm，需 在 右 管 中 加 入 的 水 银 柱 长 度 H 为 68cm。物 理 -选 修 3-4（ 15分 ）15.（ 5分 ） 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( ) A.如 图 甲 所 示 ， 小 球 在 倾 角 很 小 的 光 滑 斜 面 上 来 回 运 动 ， 小 球 做 简 谐 运 动B.如 图 乙 所 示 ， a 是 一 束 白 光 ， 射 向 半 圆 玻 璃 砖 的 圆 心 O， 经 折 射 后 发 生 色 散 ， 最 左 侧 为 紫

49、光 ， 最 右 侧 为 红 光C.如 图 丙 所 示 为 双 缝 干 涉 示 意 图 ， 双 缝 间 距 d 越 大 ， 相 邻 亮 条 纹 间 距 越 大D.如 图 丁 所 示 为 光 导 纤 维 示 意 图 ， 内 芯 的 折 射 率 比 外 套 的 折 射 率 大E.如 图 戊 所 示 为 单 色 光 单 缝 衍 射 示 意 图 ， 如 果 换 成 白 光 ， 屏 上 得 到 的 条 纹 是 彩 色 的解 析 ： A、 小 球 在 左 右 对 称 的 两 个 斜 面 上 来 回 滚 动 时 ， 小 球 受 到 的 力 与 位 移 不 成 正 比 ， 不 属于 简 谐 运 动 ， 故 A 错 误 ；B、 a 是 一 束 白 光 ， 射 向 半 圆 玻 璃 砖 的 圆 心 O， 经 折 射 后 发 生 色 散 ， 由 于 紫 光 的 折 射 率 大 于 红光 ， 因 此 最 左 侧 为 紫 光 ， 最 右 侧 为 红 光 ， 故 B 正 确 ；C、 根 据 干 涉 条 纹 间 距 公 式 dLx ， 双 缝 间 距 d越 大 ， 相 邻 亮 条 纹 间 距 越 小 ， 故 C 错 误 ；D、 依 据 光 的 全 反 射 条 件 ， 可 知 ， 内 芯 的 折 射 率