[ID:6-5365178] [精]高考物理(全国卷I)理科综合能力测试(物理部分)原卷+解析卷
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中小学教育资源及组卷应用平台 绝密★启用前 2019年高考物理冲刺卷(全国卷I) 理科综合能力测试(四) (物理部分) (原卷版) 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 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14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分 14.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( ) (A) (B) (C) (D) 15.一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能与位移关系的图线是( ) 16.如图,三个固定的带电小球a、b和c (?http:?/??/?www.21cnjy.com?),相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( ) A.a、b的电荷同号, B.a、b的电荷异号, C.a、b的电荷同号, D.a、b的电荷异号, 17. 滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( ) A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变 C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变 18.如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( ) B C. D. 19. 如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势( ) A. 在时为零 B. 在时改变方向 C. 在时最大,且沿顺时针方向 D. 在时最大,且沿顺时针方向 20.“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行,则其( ) (A)角速度小于地球自转角速度 (B)线速度小于第一宇宙速度 (C)周期小于地球自转周期 (D)向心加速度小于地面的重力加速度 21. 如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放a、b,它们由静止开始运动,在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是( ) A. a的质量比b的大 B. 在t时刻,a的动能比b的大 C. 在t时刻,a和b的电势能相等 D. 在t时刻,a和b的动量大小相等 第Ⅱ卷(非选择题 共62分) 本卷包括必考题和选考题两部分.第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~34题为选考题,考生根据要求作答. 22. (5分)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g.细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为M的重锤.实验操作如下: ①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H; ②在重锤1上加上质量为m的小钩码; ③左手将重锤2压在地面上,保持系统静止.释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间; ④重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值t. 请回答下列问题 (1)步骤④可以减小对下落时间t测量的______(选填“偶然”或“系统”)误差. (2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多,主要是为了______. A、使H测得更准确 B、使重锤1下落的时间长一些 C、使系统的总质量近似等于2M D、使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等 (3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差.现提供一些橡皮泥用于减小该误差,可以怎么做_________________? (4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为m0.用实验中的测量量和已知量表示g,得g=______. 23. (10分)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0 Ω);可视为理想电压表。S1为单刀开关,S2位单刀双掷开关,E为电源,R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验: (1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线_____________; (2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置,闭合S1; (3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器动端的位置,记下此时电压表的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表的示数U2; (4)待测电阻阻值的表达式Rx=_____________(用R0、U1、U2表示); (5)重复步骤(3),得到如下数据: 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 (6)利用上述5次测量所得的平均值,求得Rx=__________Ω。(保留1位小数)[来源:Zxxk.Com] 24. (12分)汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动了2.0 m,已知A和B的质量分别为kg和kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小.求 (1)碰撞后的瞬间B车速度的大小; (2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。 25.(20分)一台质谱仪的工作原理如图所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压力为U0的加速电场,其初速度几乎为0,经过加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2m和m,图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用. (1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x; (2)在答题卡的图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度d; (3)若考虑加速电压有波动,在()到()之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度L满足的条件. 请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. (15分)【物理——选修3-3】 (1)(5分)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。 A.气体自发扩散前后内能相同 B.气体在被压缩的过程中内能增大 C.在自发扩散过程中,气体对外界做功 D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功 E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变 (2)(10分)一热气球体积为V,内部充有温度为Ta的热空气,气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g。 (1)求该热气球所受浮力的大小; (2)求该热气球内空气所受的重力; (3)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量。 34.(15分)【物理——选修3-4】 (1)(5分)如图,一列简谐横波沿x轴 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是_______(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。 A.波长为2 m B.波速为6 m/s C.频率为1.5 Hz D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰 E.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置 (2)(10分)如图,一半径为 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求: (1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值; (2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源及组卷应用平台 绝密★启用前 2019年高考物理冲刺卷(全国卷I) 理科综合能力测试(四) (物理部分) (解析版) 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 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14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分 14.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( ) (A) (B) (C) (D) 【答案】C 15.一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能与位移关系的图线是( ) 【答案】C 16.如图,三个固定的带电小球a、b和c (?http:?/??/?www.21cnjy.com?),相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( ) A.a、b的电荷同号, B.a、b的电荷异号, C.a、b的电荷同号, D.a、b的电荷异号, 【答案】D 17. 滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( ) A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变 C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变 【答案】C 【解析】试题分析:根据曲线运动的特点分析物体受力情况,根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况,从而分析运动员所受摩擦力变化;根据运动员的动能变化情况,结合动能定理分析合外力做功;根据运动过程中,是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒; 因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力,故有,运动过程中速率恒定,且在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据可知摩擦力越来越大,B错误;运动员运动过程中速率不变,质量不变,即动能不变,动能变化量为零,根据动能定理可知合力做功为零,C正确;因为克服摩擦力做功,机械能不守恒,D错误; 【点睛】考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等;知道曲线运动过程中速度时刻变化,合力不为零;在分析物体做圆周运动时,首先要弄清楚合力充当向心力,然后根据牛顿第二定律列式,基础题,难以程度适中. 18.如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( ) A. B C. D. 【答案】D 【解析】试题分析:找到线框在移动过程中谁切割磁感线,并根据右手定则判断电流的方向,从而判断整个回路中总电流的方向。要分过程处理本题。 第一过程从①移动②的过程中 左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针,右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针,两根棒切割产生电动势方向相同所以 ,则电流为 ,电流恒定且方向为顺时针, 再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等,方向相反,所以回路中电流表现为零, 然后从③到④的过程中,左边切割产生的电流方向逆时针,而右边切割产生的电流方向也是逆时针,所以电流的大小为,方向是逆时针 当线框再向左运动时,左边切割产生的电流方向顺时针,右边切割产生的电流方向是逆时针,此时回路中电流表现为零,故线圈在运动过程中电流是周期性变化,故D正确; 故选D 点睛:根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的方向,并计算电流的大小从而找到符合题意的图像。 19. 如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势( ) A. 在时为零 B. 在时改变方向 C. 在时最大,且沿顺时针方向 D. 在时最大,且沿顺时针方向 【答案】AC 【解析】试题分析 本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点。 解析 由图(b)可知,导线PQ中电流在t=T/4时达到最大值,变化率为零,导线框R中磁通量变化率为零,根据法拉第电磁感应定律,在t=T/4时导线框中产生的感应电动势为零,选项A正确;在t=T/2时,导线PQ中电流图象斜率方向不变,导致导线框R中磁通量变化率的正负不变,根据楞次定律,所以在t=T/2时,导线框中产生的感应电动势方向不变,选项B错误;由于在t=T/2时,导线PQ中电流图象斜率最大,电流变化率最大,导致导线框R中磁通量变化率最大,根据法拉第电磁感应定律,在t=T/2时导线框中产生的感应电动势最大,由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向,选项C正确;由楞次定律可判断出在t=T时感应电动势的方向为逆时针方向,选项D错误。 点睛 此题以交变电流图象给出解题信息,考查电磁感应及其相关知识点。解答此题常见错误主要有四方面:一是由于题目以交变电流图象给出解题信息,导致一些同学看到题后,不知如何入手;二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断;三是不能正确运用楞次定律分析判断,陷入误区。 20.“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行,则其( ) (A)角速度小于地球自转角速度 (B)线速度小于第一宇宙速度 (C)周期小于地球自转周期 (D)向心加速度小于地面的重力加速度 【答案】BCD 21. 如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放a、b,它们由静止开始运动,在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是( ) A. a的质量比b的大 B. 在t时刻,a的动能比b的大 C. 在t时刻,a和b的电势能相等 D. 在t时刻,a和b的动量大小相等 【答案】BD 【解析】试题分析 本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点。 解析 根据题述可知,微粒a向下加速运动,微粒b向上加速运动,根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,可知a的加速度大小大于b的加速度大小,即aa>ab。对微粒a,由牛顿第二定律, qE=maaa,对微粒b,由牛顿第二定律,qE =mbab,联立解得: >,由此式可以得出a的质量比b小,选项A错误;在a、b两微粒运动过程中,a微粒所受合外力大于b微粒,a微粒的位移大于b微粒,根据动能定理,在t时刻,a的动能比b大,选项B正确;由于在t时刻两微粒经过同一水平面,电势相等,电荷量大小相等,符号相反,所以在t时刻,a和b的电势能不等,选项C错误;由于a微粒受到的电场力(合外力)等于b微粒受到的电场力(合外力),根据动量定理,在t时刻,a微粒的动量等于b微粒,选项D正确。 点睛 若此题考虑微粒的重力,你还能够得出a的质量比b小吗?在t时刻力微粒的动量还相等吗?在t时间内的运动过程中,微粒的电势能变化相同吗? 第Ⅱ卷(非选择题 共62分) 本卷包括必考题和选考题两部分.第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~34题为选考题,考生根据要求作答. 22. (5分)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g.细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为M的重锤.实验操作如下: ①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H; ②在重锤1上加上质量为m的小钩码; ③左手将重锤2压在地面上,保持系统静止.释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间; ④重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值t. 请回答下列问题 (1)步骤④可以减小对下落时间t测量的______(选填“偶然”或“系统”)误差. (2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多,主要是为了______. A、使H测得更准确 B、使重锤1下落的时间长一些 C、使系统的总质量近似等于2M D、使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等 (3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差.现提供一些橡皮泥用于减小该误差,可以怎么做_________________? (4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为m0.用实验中的测量量和已知量表示g,得g=______. 【答案】 (1). (1)偶然 (2). (2)B (3). (3)在重锤1上粘上橡皮泥,调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落 (4). (4) 【解析】本题考查重力加速度的测量,意在考查考生的实验探究能力。(1)时间测量是人为操作快慢和读数问题带来的误差,所以属于偶然误差。(2)由于自由落体的加速度较大,下落H高度的时间较短,为了减小测量时间的实验误差,就要使重锤下落的时间长一些,因此系统下降的加速度要小,所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多。(3)为了消除滑轮的摩擦阻力,可用橡皮泥粘在重锤1上,轻拉重锤放手后若系统做匀速运动,则表示平衡了阻力。(3)根据牛顿第二定律有,又,解得。 点睛:本题以连接体运动为背景考查重力加速度的测量,解题的关键是要弄清该实验的原理,再运用所学的知识分析得出减小误差的方法。 23. (10分)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0 Ω);可视为理想电压表。S1为单刀开关,S2位单刀双掷开关,E为电源,R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验: (1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线_____________; (2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置,闭合S1; (3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器动端的位置,记下此时电压表的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表的示数U2; (4)待测电阻阻值的表达式Rx=_____________(用R0、U1、U2表示); (5)重复步骤(3),得到如下数据: 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 (6)利用上述5次测量所得的平均值,求得Rx=__________Ω。(保留1位小数)[来源:Zxxk.Com] 【答案】 (1). 如图所示: (2). (3). 48.2 【解析】【命题意图】 本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。 【解题思路】开关S2掷于1端,由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0,将开关S2掷于2端,R0和Rx串联电路电压为U2,Rx两端电压为U=U2-U1,由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I=R0=(-1)R0。 5次测量所得的平均值,(3.44+3.43+3.39+3.40+3.39)=3.41,代入Rx=(-1)R0=(3.41-1)×20.0Ω=48.2Ω。 24. (12分)汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动了2.0 m,已知A和B的质量分别为kg和kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小.求 (1)碰撞后的瞬间B车速度的大小; (2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。 【答案】(1) (2) 【解析】试题分析:两车碰撞过程动量守恒,碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动,利用运动学公式可以求得碰后的速度,然后在计算碰前A车的速度。 (1)设B车质量为mB,碰后加速度大小为aB,根据牛顿第二定律有 ① 式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。学科.网 设碰撞后瞬间B车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为。由运动学公式有 ② 联立①②式并利用题给数据得 ③ (2)设A车的质量为mA,碰后加速度大小为aA。根据牛顿第二定律有 ④ 设碰撞后瞬间A车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为。由运动学公式有 ⑤ 设碰撞后瞬间A车速度的大小为,两车在碰撞过程中动量守恒,有 ⑥ 联立③④⑤⑥式并利用题给数据得 故本题答案是: (1) (2) 点睛:灵活运用运动学公式及碰撞时动量守恒来解题。 25.(20分)一台质谱仪的工作原理如图所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压力为U0的加速电场,其初速度几乎为0,经过加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2m和m,图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用. (1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x; (2)在答题卡的图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度d; (3)若考虑加速电压有波动,在()到()之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度L满足的条件. 【解析】 (1)设甲种离子在磁场中的运动半径为r1 电场加速 且 解得 根据几何关系x =2r1 –L 解得 (2)(见图) 最窄处位于过两虚线交点的垂线上 解得 (3)设乙种离子在磁场中的运动半径为r2 r1的最小半径 r2 的最大半径 由题意知 2r1min–2r2max >L,即 解得 请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. (15分)【物理——选修3-3】 (1)(5分)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。 A.气体自发扩散前后内能相同 B.气体在被压缩的过程中内能增大 C.在自发扩散过程中,气体对外界做功 D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功 E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变 【答案】ABD (2)(10分)一热气球体积为V,内部充有温度为Ta的热空气,气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g。 (1)求该热气球所受浮力的大小; (2)求该热气球内空气所受的重力; (3)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量。 【答案】(i) (ii) (iii) 【参考解析】(i)设1个大气压下质量为m的空气在温度T0时的体积为V0,密度为 ① 温度为T时的体积为VT,密度为:② 由盖吕萨克定律可得: ③ 联立①②③解得: ④ 气球所受的浮力为: ⑤ 联立④⑤解得: ⑥ (ⅱ)气球内热空气所受的重力 ⑦ 联立④⑦解得 ⑧ (ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m,由力的平衡条件可知:mg=f-G-m0g ⑨ 联立⑥⑧⑨可得: 34.(15分)【物理——选修3-4】 (1)(5分)如图,一列简谐横波沿x轴 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是_______(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。 A.波长为2 m B.波速为6 m/s C.频率为1.5 Hz D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰 E.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置 【答案】BCE (?http:?/??/?www.21cnjy.com?) (2)(10分)如图,一半径为 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求: (1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值; (2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。 【答案】(i);(ii) 【解析】(i)如图所示, 从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值,这个入射光刚好发生全反射临界角C的正弦,由几何关系可知从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值 (ii)设距光轴 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离为d。由几何关系可知:入射角,由拆解定律 解得,β=30o, 由正弦定理得: ,解得 , 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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