2021年決勝高考物理?？紱_刺卷本試卷共16小題，滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間75分鐘一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．避雷針上方有帶電云層時(shí)避雷針附近的電場(chǎng)線分布如圖所示，M、N是電場(chǎng)中兩個(gè)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的有（　?。?/span>A．M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比N點(diǎn)的大B．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高C．電子在M點(diǎn)電勢(shì)能比在N點(diǎn)的大D．電子可能沿著某一條彎曲的電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)【答案】B【解析】A．根據(jù)電場(chǎng)線密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，可知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比N點(diǎn)的小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高，故B正確；C．負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方具有的電勢(shì)能小，故電子在M點(diǎn)電勢(shì)能比在N點(diǎn)的小，C錯(cuò)誤；D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，而電子受到的合力即電場(chǎng)力沿曲線的切線方向，故電子不可能沿著某一條彎曲的電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，D錯(cuò)誤。故選B。2．我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星經(jīng)過(guò)多次加速、變軌后，最終成功進(jìn)入環(huán)月工作軌道．如圖所示，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，也可以在離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道上運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是（    ）A．衛(wèi)星在上運(yùn)行的周期大于在上運(yùn)行的周期B．衛(wèi)星在上運(yùn)行的加速度大于在上運(yùn)行的加速度C．衛(wèi)星在上運(yùn)行的線速度小于在上運(yùn)行的線速度D．衛(wèi)星在上運(yùn)行的角速度小于在上運(yùn)行的角速度【答案】B【解析】A．根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力， ， ，衛(wèi)星在上運(yùn)行的軌道半徑小于在上運(yùn)行軌道半徑，所以衛(wèi)星在上運(yùn)行的周期小于在上運(yùn)行的周期，故A錯(cuò)誤；B． ，衛(wèi)星在上運(yùn)行的軌道半徑小于在上運(yùn)行的軌道半徑，所以衛(wèi)星在上運(yùn)行的加速度大于在上運(yùn)行的加速度，故B正確；C． ，衛(wèi)星在上運(yùn)行的軌道半徑小于在上運(yùn)行的軌道半徑，所以衛(wèi)星在上運(yùn)行的線速度大于在上運(yùn)行的線速度，故C錯(cuò)誤；D． ，衛(wèi)星在上運(yùn)行的軌道半徑小于在上運(yùn)行的軌道半徑，衛(wèi)星在上運(yùn)行的角速度大于在上運(yùn)行的角速度，故D錯(cuò)誤；故選：B．3．如圖所示，10匝矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸OO’以角速度為100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積為0.5m2，線框通過(guò)滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡L1和L2．已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)L1正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.01A，則：A．若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為200sin100tVB．若開(kāi)關(guān)S閉合，電流表示數(shù)將增大C．若開(kāi)關(guān)S閉合，燈泡L1將更亮D．燈泡L1的額定功率為2W【答案】B【解析】【解析】A.變壓器的輸入電壓的最大值為：Um=NBSω=10×0.4×0.5×100=200V；從垂直中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，故線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為：u=Umcosωt=200cos100t（V），故選項(xiàng)A不符合題意；B.若開(kāi)關(guān)S閉合，輸出電壓不變，輸出端電阻減小，故輸出電流增加，故輸入電流也增加，電流表示數(shù)將增大，故選項(xiàng)B符合題意；C.若開(kāi)關(guān)S閉合，輸出電壓不變，故燈泡L1亮度不變；故選項(xiàng)C不符合題意；D.變壓器輸入電壓的有效值為：；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)L1正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.01A，燈泡L1的額定功率等于此時(shí)變壓器的輸入功率，為：P=U1I1=100×0.01=W，故選項(xiàng)D不符合題意；4．質(zhì)量為m的物體放在光滑水平地面上，在與水平方向成θ角的恒定推力F作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)推力的沖量和重力的沖量大小分別為（　?。?/span>A．Ft；0    B．Ftcosθ；0    C．Ft；mgt    D．Ftcosθ；mgt【答案】C【解析】在時(shí)間t內(nèi)推力的沖量，重力的沖量，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握沖量的表達(dá)式，基礎(chǔ)題，知道沖量是矢量。5．根據(jù)所給圖片結(jié)合課本相關(guān)知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．圖甲是電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有粒子性B．圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈，原因是各種氣體原子的能級(jí)不同，躍遷時(shí)發(fā)射光子的能量不同，光子的頻率不同C．圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測(cè)金屬板厚度的裝置，在α、β、γ三種射線中，最有可能使用的射線是β射線D．圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系圖象，由圖可知中等大小的核的比結(jié)合能最大，即（核反應(yīng)中）平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損最小【答案】B【解析】A．題圖甲是電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有波動(dòng)性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．題圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈，原因是各種氣體原子的能級(jí)不同，躍遷時(shí)發(fā)射光子的能量不同，光子的頻率不同，選項(xiàng)B正確；C．題圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測(cè)金屬板厚度的裝置，在α、β、γ三種射線中，由于γ射線穿透能力最強(qiáng)，最有可能使用的射線是γ射線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．題圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系圖象，可知中等大小的核的比結(jié)合能最大，即在核子結(jié)合成原子核時(shí)平均每個(gè)核子釋放的能量最大，平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6．如圖所示，人在岸上拉船。已知人以速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，船的質(zhì)量為，水對(duì)船的水平阻力恒為，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為時(shí)，船的加速度大小為，則此時(shí)（　　）A．船的速度大小為 B．船的速度大小為C．船所受到輕繩的拉力大小為 D．船所受到輕繩的拉力大小為【答案】BC【解析】AB．根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)小船受力分析有解得故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。7．如圖所示，在直角三角形ABC的A點(diǎn)和B點(diǎn)分別固定一垂直紙面向外和向里的無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線，其電流強(qiáng)度分別為IA和IB，∠A=30°，已知通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)在空間某點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，k為比例系數(shù)，R為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，I為導(dǎo)線的電流強(qiáng)度．當(dāng)一電子在C點(diǎn)的速度方向垂直紙面向外時(shí)，所受洛倫茲力方向垂直BC向下，則兩直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度IA和IB之比為A． B． C． D．4【答案】D【解析】電子受力方向向下，則根據(jù)左手定則可知，合磁場(chǎng)方向向右；根據(jù)安培定則分別表示兩導(dǎo)線在C點(diǎn)形成的場(chǎng)強(qiáng)如圖所示；根據(jù)平行四邊形定則可知：因，且rB=BC；rA=AC=2BC；聯(lián)立可得：A. 與計(jì)算結(jié)果不相符，故A不符合題意；B.     與計(jì)算結(jié)果不相符，故B不符合題意；C.     與計(jì)算結(jié)果不相符，故C不符合題意；D. 4與計(jì)算結(jié)果相符，故D符合題意．二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分有選錯(cuò)的得0分。8．在空氣某點(diǎn)將三個(gè)相同小球以相同的速率v分別斜向上拋出、豎直上拋和豎直下拋，均不計(jì)空氣阻力，則從拋出到落地（ ）A．三個(gè)小球的加速度相同B．三個(gè)小球所受的重力做功相同C．三個(gè)小球空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同D．斜向上拋出的小球能達(dá)到的高度最大【答案】AB【解析】由于阻力不計(jì)，故三個(gè)小球在空中均只受重力，故加速度均為g，故A正確；因三個(gè)小球初末位置的高度差均相同，因此重力做功相同，故B正確；三個(gè)小球的落地的時(shí)間不同，豎直上拋時(shí)間最長(zhǎng)，豎直下拋時(shí)間最短，故C錯(cuò)誤；由于斜上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)有水平速度，因此根據(jù)機(jī)械能守恒可知，豎直上拋的小球能達(dá)到的高度最大，故D錯(cuò)誤．故選AB．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機(jī)械能守恒，然后根據(jù)豎直方向上的運(yùn)動(dòng)決定時(shí)間和最大高度．9．如圖甲所示，兩條足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行導(dǎo)軌放在同一水平面內(nèi)，相距l=1m。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下。兩根質(zhì)量均為m=1kg、電阻均為r=0.5Ω的導(dǎo)體桿a、b與兩導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，開(kāi)始兩桿均靜止。已知a桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.15，b桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，現(xiàn)對(duì)b桿加一與桿垂直且大小隨時(shí)間按圖乙規(guī)律變化的水平外力F，已知在t1時(shí)刻，a桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。假設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小，重力加速度g=10m/s2則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．當(dāng)a桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，b桿的速度大小為1.6m/sB．當(dāng)a桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，b桿的加速度為零C．兩桿最終以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．在t1~t2時(shí)間內(nèi)。安培力對(duì)a、b桿做功的代數(shù)和的值等于系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱【答案】BCD【解析】A．t=t1時(shí)，a桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)回路中的電流a桿受到的安培力大小可得v1=1.5m/s故A錯(cuò)誤；B．t=t1時(shí)，外力大小為F2=2.5N對(duì)b桿有∶可得a=0故B正確；C．t=t2后，外力大小F=2.5N又可知最終兩桿受到安培力的大小均為兩桿以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．在t1~t2時(shí)間內(nèi)，由功能關(guān)系可知，安培力對(duì)a、b桿做功的代數(shù)和的值等于系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確。故選BCD。10．如圖所示，一輕彈簧直立于水平面上，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端在O點(diǎn)，將一質(zhì)量為M的物塊甲輕放在彈簧上端，物塊下降到A點(diǎn)時(shí)速度最大，下降到B點(diǎn)時(shí)速度為0，O、B間距為h．換用另一物塊乙，從距O點(diǎn)高為h的C點(diǎn)靜止釋放，也剛好能將彈簧壓縮到B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g，則A．彈簧的最大彈性勢(shì)能為MghB．乙的最大速度為C．乙的質(zhì)量是M/2D．乙的最大動(dòng)能比甲的大【答案】ACD【解析】A．由于彈簧的彈力與形變量成正比，所以物塊甲向下的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱(chēng)性，由題可知，物塊甲在B點(diǎn)的加速度大小為，則方向一定向上，由對(duì)稱(chēng)性可知，物塊甲在B點(diǎn)的速度為0；物塊甲向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物塊甲的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，所以物塊甲在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大為，故選項(xiàng)A正確；B．由自由落體運(yùn)動(dòng)的公式可得，物塊乙到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度，物塊乙到達(dá)O點(diǎn)后，剛接觸彈簧時(shí)，彈簧的彈力小于物塊乙的重力，所以物塊乙將繼續(xù)向下做加速運(yùn)動(dòng)，所以物塊乙的最大速度一定大于，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．物塊乙向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物塊乙的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，則從C到B的過(guò)程中則有：，所以，故選項(xiàng)C正確；D．物塊甲到達(dá)A點(diǎn)的速度最大，則物塊甲在A點(diǎn)受到的彈簧的彈力等于物塊甲的重力，即，由物塊甲運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)則有，聯(lián)立解得，根據(jù)動(dòng)能定理可得：；乙受到的合外力等于0時(shí)速度最大，此時(shí)有，聯(lián)立解得，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，由于，則有，故選項(xiàng)D正確．三、非選擇題：共54分。第11～14題為必考題，考生都必須作答。第15～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題:共42分。11．在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，（1）請(qǐng)按正確的實(shí)驗(yàn)順序填寫(xiě)下列步驟：_____．①開(kāi)啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目中的“研究機(jī)械能守恒定律”軟件界面②卸下“定位擋片”和“小標(biāo)尺盤(pán)”，安裝光電門(mén)傳感器并接入數(shù)據(jù)采集器③擺錘置于A點(diǎn)，點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，同時(shí)釋放擺錘，擺錘通過(guò)D點(diǎn)的速度將自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處④把光電門(mén)傳感器放在大標(biāo)尺盤(pán)最底端的D點(diǎn)，并以此作為零勢(shì)能點(diǎn)．A、B、C點(diǎn)相對(duì)于D點(diǎn)的高度已事先輸入，作為計(jì)算機(jī)的默認(rèn)值⑤點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)計(jì)算”，計(jì)算D點(diǎn)的勢(shì)能、動(dòng)能和機(jī)械能⑥依次將光電門(mén)傳感器放在標(biāo)尺盤(pán)的C、B點(diǎn)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)（2）（多選題）除了以上實(shí)驗(yàn)步驟，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量的物理量有_________。A．?dāng)[線的長(zhǎng)度    B．?dāng)[錘的直徑    C．?dāng)[錘的質(zhì)量    D．?dāng)[錘下落的時(shí)間．【答案】②①④③⑤⑥    BC    【分析】擺錘擺動(dòng)過(guò)程受到拉力和重力，拉力不做功，只有重力做功，在這個(gè)條件下得出結(jié)論：只有重力做功的情況下擺錘機(jī)械能守恒．實(shí)驗(yàn)前使標(biāo)尺盤(pán)上的豎直線與擺線平行，能使得光電門(mén)的接收孔與測(cè)量點(diǎn)位于同一水平面內(nèi)．【解析】（1）卸下“定位擋片”和“小標(biāo)尺盤(pán)”，安裝光電門(mén)傳感器，用來(lái)采集數(shù)據(jù)；再開(kāi)啟電源，運(yùn)行軟件；確定零勢(shì)能點(diǎn)，然后輸入相應(yīng)的高度；開(kāi)始點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，同時(shí)釋放擺錘；更換光電門(mén)位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；最后點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)計(jì)算”，計(jì)算D點(diǎn)的勢(shì)能、動(dòng)能和機(jī)械能．故答案為②①④③⑤⑥；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的增加．還需要測(cè)量擺鍾的直徑△d，及其質(zhì)量m；故BC正確，AD錯(cuò)誤；故答案為（1）②①④③⑤⑥；（2）BC．12．（9分）要測(cè)繪額定電壓為 2V 的日常用小電珠的伏安特性曲線，所供選擇 的器材除了導(dǎo)線和開(kāi) 關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：A．電源 E（電動(dòng)勢(shì) 3.0V，內(nèi)阻可不計(jì)）B．電壓表 V1(量程為 0~3.0V，內(nèi)阻約 2kΩ) C．電壓表 V2 (0~15.0V，內(nèi)阻約 6kΩ D．電流表 A1(0~0.6A，內(nèi)阻約 1Ω)E．電流表 A2 (0~100mA，內(nèi)阻約 2Ω) F．滑動(dòng)變阻器 R1（最大值 10Ω）G．滑動(dòng)變阻器 R2（最大值 2kΩ）（1）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇_____________，電流表應(yīng)選擇_____________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_____________。（填各器材的序號(hào)）（2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫(huà)在下面的虛線框中。（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一組數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表格中 的數(shù)據(jù)在方格紙上作出該電珠的伏安特性曲線。I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/A00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00  （4）該小電珠的額定功率是_____________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。【答案】B    D    F            1.00W    【解析】（1）[1]燈泡額定電壓是2V，電壓表應(yīng)選B；[2]由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，最大電流為0.5A，電流表選D；[3]為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F；（2）[4]描繪小燈泡伏安特性曲線，電壓與電流要從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡最大電阻約為3.7Ω，電壓表內(nèi)阻約為2kΩ，燈泡電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示：（3）[5]應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，作出燈泡的I-U圖象，圖象如圖所示：（4）[6]由圖可知，當(dāng)電壓為2V，電流為0.5A；則功率P=UI=2×0.5=1.00W13．（10分）如圖所示，一條光滑軌道由圓弧軌道和水平軌道組成，三個(gè)完全相同的滑塊A、B、C質(zhì)量均為m，滑塊B、C原來(lái)靜止，B右端拴接一輕彈簧?；瑝KA從距離水平軌道高h處無(wú)初速度釋放，滑塊A與滑塊B相碰并粘接在一起（假設(shè)碰撞時(shí)間極短），然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到彈簧與滑塊C 相互作用。已知重力加速度g，求：（1）滑塊A與滑塊B碰撞剛結(jié)束時(shí)的速度vAB；（2）彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；（3）滑塊C離開(kāi)彈簧時(shí)的速度vC。【答案】（1）（2）（3）【解析】試題分析：（1）根據(jù)動(dòng)能定理求出A下滑到底端的速度，結(jié)合動(dòng)量守恒求出A、B碰撞結(jié)束后的速度．（2）當(dāng)A、B、C速度相等時(shí)，彈簧壓縮至最短，根據(jù)動(dòng)量守恒、能量守恒求出彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢(shì)能．（3）根據(jù)動(dòng)量守恒、能量守恒求出滑塊C離開(kāi)彈簧時(shí)的速度．（1）滑塊A下滑過(guò)程中，由動(dòng)能定理得滑塊A與滑塊B碰撞中，由動(dòng)量守恒定律得（2）當(dāng)三個(gè)滑塊速度相同時(shí)，彈簧被壓縮至最短由動(dòng)量守恒定律得由能量守恒定律（3）滑塊C離開(kāi)彈簧時(shí)，由動(dòng)量守恒定律機(jī)械能守恒定律得14．（16分）如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。y軸下方的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)。(不計(jì)粒子的重力)(1)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(2)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)之后不再經(jīng)過(guò)x軸，電場(chǎng)強(qiáng)度需大于或等于某個(gè)值E0，求E0；(3)若電場(chǎng)強(qiáng)度E等于第(2)問(wèn)E0的，求粒子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的位置。【答案】(1) ；(2)； (3)【解析】（1）粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得qEd＝mv2　①粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，有qvB＝m　②解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r＝　③（2）粒子之后恰好不再經(jīng)過(guò)x軸，則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸平行，運(yùn)動(dòng)情況如圖①可得R＝r　④  由以上各式解得 E0＝（3）將E＝E0代入可得磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r＝　⑥ 粒子運(yùn)動(dòng)情況如圖②，圖中的角度α、β滿(mǎn)足cosα＝＝即α＝30°　⑦  β＝2α＝60°　⑧ 粒子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為x＝r＋　⑨解得x＝R.　⑩（二）選考題：共12分。請(qǐng)考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。15.[選修3-3]（12分）（1）（4分）如圖，開(kāi)口向下、粗細(xì)均勻的玻璃管中，用長(zhǎng)度分別為h1=5cm和h2=8cm兩段水銀柱封閉了兩段氣體A和B，穩(wěn)定后A、B體積相等，設(shè)定外界大氣壓恒為p0=75cmHg，則封閉氣體 A的壓強(qiáng)為________ cmHg。若降低相同的溫度（設(shè)原來(lái)溫度相同），則A的體積VA_______VB。(填“>”， “<”或者“=" )【答案】62    =    【解析】根據(jù)平衡可得，，根據(jù)公式，可得體積相等（2）（8分）如圖甲所示，在內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱性良好的汽缸內(nèi)通過(guò)有一定質(zhì)量的密封活塞，密封一部分氣體汽缸水平放置時(shí)，活塞距離汽缸底部的距離為L．現(xiàn)迅速將汽缸豎立起來(lái)，活塞緩慢下降，穩(wěn)定后，活塞距離汽缸底部的距離為2L/3，如圖乙所示．已知活塞的橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，環(huán)境溫度為T0，重力加速度為g．求：（1）末態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)p；（2）活塞的質(zhì)量m；（3）在此過(guò)程中，氣體與外界交換的熱量Q．【答案】（1）  （2）  （3）（放熱）【解析】試題分析：氣缸中氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可直接求解；末態(tài)活塞受力平衡，即可求出活塞的質(zhì)量m；求出在此過(guò)程中外界對(duì)氣體做功，在根據(jù)熱力學(xué)第一定律即可求出氣體與外界交換的熱量．（1）以氣缸中的封閉氣體為研究對(duì)象，氣體發(fā)生等溫變化初態(tài)：p1=p0  V1=LS      末態(tài)：p2    由玻意耳定律：     解得：   （2）末態(tài)活塞受力平衡：解得：   （3）在此過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為：熱力學(xué)第一定律：解得： 所以放熱點(diǎn)睛：本題主要考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律的直接應(yīng)用，關(guān)鍵是分析氣體發(fā)生了什么變化，明確初末狀態(tài)參量，運(yùn)用合適的實(shí)驗(yàn)定律求解即可．16.[選修3-4]（12分）（1）（4分）如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為t＝0時(shí)刻的波形，虛線為t＝0.2s時(shí)刻的波形，波傳播的速度大小為25m/s，則這列波沿_______(填“x軸正方向”或“x軸負(fù)方向”)傳播，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)在0.8s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為_______cm【答案】x軸負(fù)方向    200    【解析】這列波在0.2s內(nèi)傳播的距離為：x=vt=5m =l由此判斷這列波沿x軸負(fù)方向傳播；波的傳播周期：T==0.16s則x=lm處的質(zhì)點(diǎn)在0.8s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程：s=×4×10cm=200cm． （2）（8分）圖為一光導(dǎo)纖維(可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)直玻璃圓柱體)的示意圖．光導(dǎo)纖維長(zhǎng)為L，現(xiàn)有一光線從光導(dǎo)纖維一端的橫截面圓心處入射，光線和軸線的夾角增大到i時(shí)恰好還有同入射光線相同強(qiáng)度的光線從另一端射出。已知光在真空中的傳播速度為c，求：（i）玻璃對(duì)該光線的折射率；（ii）光線從光導(dǎo)纖維的一端傳播到另一端所需的最長(zhǎng)時(shí)間。【答案】（i）；（ii）【解析】（ⅰ）設(shè)入射角為i，折射角為r，光線到達(dá)上界面的入射角為，全反射臨界角為C，由折射定律可得由幾何關(guān)系有所以由題意知，入射角為i時(shí)，有因?yàn)?/span>所以綜上解得（ⅱ）光在玻璃介質(zhì)中的傳播速度在介質(zhì)中傳播所走的路程α越小，越大，即光在光導(dǎo)纖維中傳播的最長(zhǎng)時(shí)間綜上解得 

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