2024高考物理二輪復(fù)習(xí)仿真模擬卷4含解析

PAGE12-仿真模擬卷(四)(時(shí)間：60分鐘滿分：110分)二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(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。14.為了降低潛艇噪音可用電磁推動(dòng)器替代螺旋槳，如圖為直線通道推動(dòng)器示意圖。推動(dòng)器前、后表面導(dǎo)電，上、下表面絕緣，左、右為水流通道，規(guī)格為a×b×c＝0.5m×0.4m×0.3m?？臻g內(nèi)存在由超導(dǎo)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝10.0T，方向豎直向下，若在推動(dòng)器前、后方向通以電流I＝1.0×103A．推動(dòng)器對(duì)潛艇供應(yīng)向左的驅(qū)動(dòng)力，大小為4.0×103NB．推動(dòng)器對(duì)潛艇供應(yīng)向右的驅(qū)動(dòng)力，大小為5.0×103NC．產(chǎn)生磁場(chǎng)的超導(dǎo)勵(lì)磁線圈中電流方向?yàn)镻→Q→N→M→PD．通過(guò)變更流過(guò)超導(dǎo)勵(lì)磁線圈或推動(dòng)器的電流方向可以實(shí)現(xiàn)倒行功能D[通電后，由左手定則可知海水受到向左的安培力，再由牛頓第三定律可知，推動(dòng)器對(duì)潛艇供應(yīng)向右的驅(qū)動(dòng)力，大小為F＝BIb＝4.0×103N，A、B錯(cuò)誤；由安培定則可知電流方向?yàn)镻→M→N→Q→P，C錯(cuò)誤；變更磁場(chǎng)方向或者通電電流的方向就可以使安培力反向，從而實(shí)現(xiàn)倒行功能，D正確。]15．課外科技小組制作一支“水火箭”，用壓縮空氣壓出水流使火箭運(yùn)動(dòng)。假如噴出的水流流量保持為2×10－4m3/s，噴出水流對(duì)地速度大小為10m/s，啟動(dòng)前火箭總質(zhì)量為1.4kg，已知火箭沿水平軌道運(yùn)動(dòng)且阻力不計(jì)，水的密度是103A．4m/s B．3m/sC．2m/s D．1m/sA[“水火箭”噴出水流做反沖運(yùn)動(dòng)，設(shè)啟動(dòng)前火箭總質(zhì)量為m，噴出的水流流量為Q，水的密度是ρ，取火箭的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則噴出水流對(duì)地的速度為－v，啟動(dòng)后第2s末火箭的速度達(dá)到v′，系統(tǒng)滿意動(dòng)量守恒有ρQtv＝(m－ρQt)v′，代入數(shù)據(jù)解得v′＝eq\f(ρQtv,m－ρQt)＝eq\f(103×2×10－4×2×10,1.4－103×2×10－4×2)m/s＝4m/s。]16.甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向起先做直線運(yùn)動(dòng)，若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到兩質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變更的x-t圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．0～t1時(shí)間內(nèi)，乙質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．0～t1時(shí)間內(nèi)，甲的平均速度大于乙的平均速度C．t1時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)相距最遠(yuǎn)D．t1時(shí)刻，乙質(zhì)點(diǎn)從后面追上甲質(zhì)點(diǎn)D[x-t圖象只能表示直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，結(jié)合x(chóng)-t圖象的斜率表示速度，可知乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在0～t1時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)位移相同，依據(jù)平均速度等于位移除以時(shí)間，可知在0～t1時(shí)間內(nèi)，乙質(zhì)點(diǎn)的平均速度等于甲質(zhì)點(diǎn)的平均速度，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向起先做直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻之前乙在甲的后面，在t1時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)位移相等，則在t1時(shí)刻乙質(zhì)點(diǎn)剛好從后面追上甲質(zhì)點(diǎn)，甲、乙相遇，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。]17.如圖所示，OM與ON之間分布有垂直紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界ON上有一粒子源S。某一時(shí)刻，從粒子源S沿平行于紙面，向各個(gè)方向放射出大量帶正電的同種粒子(不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用)，全部粒子的初速度大小相等，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有大量粒子從邊界OM射出磁場(chǎng)。已知∠MON＝30°，從邊界OM射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間等于eq\f(1,2)T(T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期)，則從邊界OM射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為()A.eq\f(1,3)TB.eq\f(1,4)TC.eq\f(1,6)TD.eq\f(1,8)TA[依據(jù)題述從邊界OM射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間等于eq\f(T,2)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中右側(cè)實(shí)線所示。設(shè)粒子的軌跡半徑為r，則OS＝2eq\r(3)r。粒子源S到OM的最近距離為d＝OSsin30°＝eq\r(3)r，即為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的軌跡所對(duì)的弦，該軌跡所對(duì)圓心角為120°，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為t＝eq\f(120°,360°)T＝eq\f(T,3)，選項(xiàng)A正確。]18.如圖所示的電路中電壓表和電流表均為志向電表，起先時(shí)移動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位于滑動(dòng)變阻器的正中心，電路中的小燈泡正常發(fā)光。在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．定值電阻R1兩端電壓減小B．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小C．小燈泡的亮度變暗D．定值電阻R1消耗的功率減小C[在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭從正中心向右端漸漸滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值減小，電路的總電阻變小，總電流增大，電流表的示數(shù)增大；電路中的總電流增大，則電源內(nèi)阻的分壓增大，外電路電壓減小，故小燈泡中的電流減小，小燈泡的亮度變暗；總電流增大，小燈泡中的電流減小，則定值電阻R1中的電流增大，故R1消耗的功率增大；外電路電壓減小，R1兩端的電壓增大，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓減小，電壓表的示數(shù)減小。選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確。]19．一般教室門(mén)上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾斜角θ＝45°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力Ffm由Ffm＝μFN(FN為正壓力)求得。有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)打算關(guān)門(mén)時(shí)，無(wú)論用多大的力，也不能將門(mén)關(guān)上(這種現(xiàn)象稱為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn)，彈簧由于被壓縮而縮短了x，下列說(shuō)法正確的是()甲乙A．自鎖狀態(tài)時(shí)D的下表面所受摩擦力的方向向右B．自鎖時(shí)鎖舌D在水平面內(nèi)共受到4個(gè)力的作用C．自鎖時(shí)鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小為eq\f(2\r(2)kx,1－2μ－μ2)D．無(wú)論用多大的力拉門(mén)，暗鎖仍舊能夠保持自鎖狀態(tài)，則μ至少為eq\r(2)－1AD[如圖所示，鎖舌D在水平面內(nèi)受5個(gè)力的作用，鎖舌D相對(duì)外殼A有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，其下表面受到的摩擦力方向向右，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由平衡條件得kx＋f1＋f2cosθ－Nsinθ＝0，F(xiàn)－Ncosθ－f2sinθ＝0，又f1＝μF，f2＝μN(yùn)，聯(lián)立解得N＝eq\f(\r(2)kx,1－2μ－μ2)，令N趨于無(wú)窮大，則有1－2μ－μ2＝0，解得μ＝eq\r(2)－1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。]20．據(jù)報(bào)道，我國(guó)勝利放射“天宮二號(hào)”空間試驗(yàn)室。假設(shè)“天宮二號(hào)”艙中有一體重計(jì)，體重計(jì)上放一物體(質(zhì)量記為m)，火箭點(diǎn)火前，地面測(cè)控站監(jiān)測(cè)到體重計(jì)對(duì)物體A的彈力為F0。在“天宮二號(hào)”隨火箭豎直向上勻加速升空的過(guò)程中，離地面高為h時(shí)，地面測(cè)控站監(jiān)測(cè)到體重計(jì)對(duì)物體的彈力為F?！疤鞂m二號(hào)”經(jīng)火箭接著推動(dòng)，進(jìn)入預(yù)定圓軌道時(shí)距地面的高度為H。設(shè)地球半徑為R，第一宇宙速度為v，則下列說(shuō)法正確的是()A．“天宮二號(hào)”在預(yù)定軌道上的運(yùn)行速度肯定大于第一宇宙速度B．“天宮二號(hào)”艙中物體A的質(zhì)量為eq\f(F0R,v2)C．火箭勻加速上升時(shí)的加速度為eq\f(Fv2,F0R)－eq\f(v2R,R＋h2)D．“天宮二號(hào)”在預(yù)定軌道上運(yùn)行的周期為eq\f(2πR,v)eq\r(\f(R＋H,R))BC[由萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力，可得Geq\f(Mm1,r2)＝m1eq\f(v\o\al(2,1),r)，解得v1＝eq\r(\f(GM,r))，因第一宇宙速度v＝eq\r(\f(GM,R))，又r>R，故有v>v1，所以“天宮二號(hào)”在預(yù)定軌道上的運(yùn)行速度肯定小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由地球表面物體的重力近似等于萬(wàn)有引力，有Geq\f(Mm,R2)＝mg＝meq\f(v2,R)，點(diǎn)火前，該物體處于平衡狀態(tài)，有F0＝mg＝meq\f(v2,R)，故有m＝eq\f(F0R,v2)，選項(xiàng)B正確；該物體在離地h高處有ma＝F－Geq\f(Mm,R＋h2)，又Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v2,R)，m＝eq\f(F0R,v2)，所以a＝eq\f(Fv2,F0R)－eq\f(v2R,R＋h2)，選項(xiàng)C正確；由“天宮二號(hào)”在預(yù)定軌道上運(yùn)行受到的萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力，可得Geq\f(Mm,R＋H2)＝meq\f(4π2,T2)(R＋H)，又Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v2,R)，解得T＝eq\f(2πR＋H,v)eq\r(\f(R＋H,R))，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]21．如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L(zhǎng)，水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的eq\f(1,4)光滑圓弧導(dǎo)軌相切，水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場(chǎng)右邊界時(shí)恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R，且與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達(dá)圓弧導(dǎo)軌的最低點(diǎn)前瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大加速度為eq\f(B2L2\r(2gr),2mR)C．整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)金屬桿橫截面的電荷量為eq\f(BdL,2R)D．整個(gè)過(guò)程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r－μd)AC[金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒，mgr＝eq\f(1,2)mv2，在到達(dá)最低點(diǎn)前瞬間，F(xiàn)－mg＝meq\f(v2,r)，解得F＝3mg，結(jié)合牛頓第三定律可知A項(xiàng)正確；金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，所受安培力最大，加速度最大，對(duì)金屬桿受力分析，由牛頓其次定律有eq\f(B2L2v,2R)＋μmg＝mam，解得am＝eq\f(B2L2\r(2gr),2mR)＋μg，B項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)q＝eq\f(ΔΦ,R總)可知，整個(gè)過(guò)程中通過(guò)金屬桿橫截面的電荷量為q＝eq\f(BdL,2R)，C項(xiàng)正確；依據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總＝mgr－μmgd，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦＝eq\f(1,2)mg(r－μd)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]三、非選擇題：共62分。第22～25題為必考題，每個(gè)試題考生都必需作答。第33～34題為選考題，考生依據(jù)要求作答。(一)必考題：共47分。22．(6分)某物理愛(ài)好小組的同學(xué)想利用試驗(yàn)室的速度傳感器測(cè)量書(shū)與桌面以及書(shū)與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。如圖甲所示，將木塊置于書(shū)右端，某時(shí)刻通過(guò)彈射裝置使書(shū)獲得水平向右的初速度v1。固定在木塊和書(shū)上的速度傳感器與二者同步運(yùn)動(dòng)，書(shū)和木塊的速度隨時(shí)間的變更規(guī)律顯示在與之相連的電腦屏幕(如圖乙)上。(速度傳感器質(zhì)量忽視不計(jì)。t0、v1、v2均能從速度傳感器上讀出，重力加速度為g)甲乙完成下列填空。(1)要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)，還須要測(cè)量哪些物理量？(用字母表示，并說(shuō)明含義)________；(2)依據(jù)所測(cè)得的物理量和題中已知量可知，書(shū)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝________，書(shū)與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝________。[解析](1)由動(dòng)量定理可知，F(xiàn)f木t0＝m木(v2－0)，－Ff書(shū)t0＝m書(shū)(v2－v1)，又Ff＝μmg，所以要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)，除了已知量之外，還須要測(cè)量木塊的質(zhì)量m木和書(shū)的質(zhì)量m書(shū)。(2)書(shū)因受到木塊對(duì)書(shū)的滑動(dòng)摩擦力以及桌面對(duì)書(shū)的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t0時(shí)間，速度從v1減小到v2，由動(dòng)量定理可得－μ2m木gt0－μ1(m書(shū)＋m木)gt0＝m書(shū)(v2－v1)；木塊受到書(shū)對(duì)木塊的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t0時(shí)間，速度從零增加到v2，由動(dòng)量定理可得μ2m木gt0＝m木v2。由以上兩式可得書(shū)與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝eq\f(v2,gt0)，書(shū)與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝eq\f(m書(shū)v1－v2－m木v2,m書(shū)＋m木gt0)。[答案](1)木塊的質(zhì)量m木和書(shū)的質(zhì)量m書(shū)(2分)(2)eq\f(m書(shū)v1－v2－m木v2,m書(shū)＋m木gt0)(2分)eq\f(v2,gt0)(2分)23．(9分)圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。圖(a)圖(b)(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω，滿偏電流為1mA；R1和R2為定值電阻。開(kāi)關(guān)接b時(shí)，改裝后電表量程為3mA；開(kāi)關(guān)接c時(shí)，改裝后電表量程為10mA。由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R1＝_______Ω，R2＝_______Ω。(2)現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表A對(duì)改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA。電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻忽視不計(jì)；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為300Ω和1000Ω；滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750Ω和3000Ω。則R0應(yīng)選用阻值為_(kāi)_______Ω的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為_(kāi)_______Ω的滑動(dòng)變阻器。(3)若電阻R1和R2中有一個(gè)損壞且其阻值變?yōu)闊o(wú)窮大，利用圖(b)的電路可以推斷出損壞的電阻。圖(b)中的R′為愛(ài)護(hù)電阻，虛線框內(nèi)未畫(huà)出的電路即為圖(a)虛線框中的電路。則圖中的d應(yīng)和接線柱________(填“b”或“c”)相連。推斷依據(jù)是___________________________________________________________。[解析](1)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，量程為I′g＝3mA，毫安表量程為Ig＝1mA，由并聯(lián)分流規(guī)律可知，eq\f(Rg,R1＋R2)＝eq\f(I′g－Ig,Ig)；開(kāi)關(guān)接c時(shí)，量程為I″g＝10mA，毫安表與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，eq\f(Rg＋R2,R1)＝eq\f(I″g－Ig,Ig)，解兩式得R1＝15Ω，R2＝35Ω。(2)改裝后3mA量程的電表內(nèi)阻為r＝eq\f(RgR1＋R2,Rg＋R1＋R2)≈33Ω，為使校準(zhǔn)時(shí)，電路中電流不超過(guò)3mA，電路的總電阻最小值為R總min＝eq\f(E,I′g)＝500Ω，標(biāo)準(zhǔn)電流表內(nèi)阻為150Ω，所以應(yīng)選擇阻值為300Ω的定值電阻；電路中電流最小時(shí)，R滑＝eq\f(E,Imin)－r－RA－R0＝2517Ω，故應(yīng)選擇最大阻值為3000Ω的滑動(dòng)變阻器。(3)若圖(b)中d與b接線柱連接，毫安表肯定有示數(shù)，無(wú)法推斷哪一個(gè)電阻損壞；若將d與c連接，毫安表無(wú)示數(shù)，則說(shuō)明R2損壞；若毫安表有示數(shù)，則說(shuō)明R1損壞。[答案](1)15(1分)35(1分)(2)300(2分)3000(2分)(3)c(1分)閉合開(kāi)關(guān)后，若毫安表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞的電阻是R1；若毫安表指針不動(dòng)，則損壞的電阻是R2(2分)24．(12分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，A、B為水平放置的、足夠長(zhǎng)絕緣粗糙軌道上的兩點(diǎn)，CD為豎直放置的足夠長(zhǎng)絕緣光滑軌道，AB與CD通過(guò)四分之一絕緣光滑圓弧軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R＝0.5m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E＝2.0×104N/C。現(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.2kg、電荷量為q＝＋4.0×10－4C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)由靜止起先運(yùn)動(dòng)，已知A、B兩點(diǎn)間的距離為1.0m，帶電體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2(1)求帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道C點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)求帶電體上升時(shí)距離AB的最大高度；(3)帶電體返回B點(diǎn)時(shí)立即撤去電場(chǎng)，其他條件不變，則帶電體停在距B點(diǎn)多遠(yuǎn)處？[解析](1)對(duì)帶電體從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得qE(xAB＋R)－μmgxAB－mgR＝eq\f(1,2)mv2， (2分)代入數(shù)據(jù)解得帶電體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v＝10m/s。 (2分)(2)帶電體到達(dá)C點(diǎn)后電場(chǎng)力不做功，由動(dòng)能定理有mgh＝eq\f(1,2)mv2， (2分)代入數(shù)據(jù)解得帶電體到達(dá)C點(diǎn)后上升的高度h＝5m， (1分)則帶電體上升時(shí)距離AB的最大高度為hm＝h＋R＝5.5m。 (1分)(3)由能量守恒定律可知帶電體返回B點(diǎn)時(shí)的速度大小即為最初從A到B時(shí)的速度大小vB，則(qE－μmg)xAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)， (2分)之后撤去電場(chǎng)，有μmgx＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)， (1分)聯(lián)立可解得帶電體停止位置距B點(diǎn)距離x＝7m。 (1分)[答案](1)10m/s(2)5.5m(3)7m25．(20分)如圖所示，水平光滑軌道OA上有一質(zhì)量為m的小物塊甲正向左運(yùn)動(dòng)，速度大小為v＝40m/s，小物塊乙靜止在水平軌道左端，質(zhì)量與甲相等，二者發(fā)生正碰后粘在一起從A點(diǎn)飛出，恰好無(wú)碰撞地經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，最終進(jìn)入另一豎直光滑半圓軌道。B是半徑為R＝10m的光滑圓弧軌道的右端點(diǎn)，C為軌道最低點(diǎn)，且圓弧BC所對(duì)圓心角θ＝37°，C點(diǎn)又與一動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2的粗糙水平直軌道CD相連，CD長(zhǎng)為s＝15m，不計(jì)空氣阻力，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)求小物塊甲與小物塊乙正碰，粘在一起后的速度大??；(2)求A、B兩點(diǎn)之間的高度差；(3)通過(guò)計(jì)算探討，若甲、乙兩物塊不脫離半圓軌道DE，則半圓軌道的半徑的取值范圍為多少？[解析](1)設(shè)小物塊甲與小物塊乙正碰粘在一起后的速度大小為v0，由動(dòng)量守恒定律有mv＝(m＋m)v0 (2分)解得v0＝20m/s。 (1分)(2)粘在一起的甲、乙兩物塊恰好無(wú)碰撞地經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道BC，可知甲、乙運(yùn)動(dòng)軌跡和圓弧恰在B點(diǎn)相切，設(shè)A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h1，甲、乙兩物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)有tan37°＝eq\f(vy,v0) (2分)又veq\o\al(2,y)＝2gh1 (1分)則可求得vy＝15m/s (1分)h1＝11.25m。 (1分)(3)由(2)中的分析可求得vB＝25m/s對(duì)甲、乙兩物塊從B到D的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理有2mgR(1－cos37°)－2μmgs＝eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,D)－eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,B) (2分)得vD＝11eq\r(5)m設(shè)半圓軌道的半徑為R′若甲、乙兩物塊恰能到達(dá)半圓軌道的最高處，則從D點(diǎn)到E點(diǎn)有－2mg×2R′＝eq\f(1,2)×2m(eq\r(gR′))2－eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,D) (2分)得R′＝12.1m (1分)即甲、乙兩物塊能通過(guò)半圓軌道最高點(diǎn)的條件為0<R′≤12.1m (1分)若甲、乙兩物塊恰能到達(dá)半圓軌道圓心等高處有－2mgR′＝0－eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,D) (1分)得R′＝30.25m (1分)即甲、乙兩物塊不能到達(dá)半圓軌道圓心等高處以上的條件為R′≥30.25m (2分)綜上所述，甲、乙兩物塊不脫離半圓軌道的條件為0<R′≤12.1m或R′≥30.25m。 (1分)[答案]見(jiàn)解析(二)選做題：本題共15分。請(qǐng)考生從給出的2道物理題中任選一題作答。假如多做，則按所做的第一題計(jì)分。33．[物理——選修3－3](1分5)(1)(5分)肯定質(zhì)量的志向氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變更過(guò)程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線，圖中p0和V0為已知量，且已知狀態(tài)A溫度為T(mén)0，則狀態(tài)C的溫度為_(kāi)_______，從B到C的過(guò)程中，氣體做功為_(kāi)_______，從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中，氣體吸、放熱狀況為_(kāi)_______(選填“吸熱”“放熱”或“無(wú)吸放熱”)。(2)(10分)如圖所示，內(nèi)壁光滑的汽缸分為高度相等的AB、BC兩部分，AB、BC兩部分中各有厚度和質(zhì)量均可忽視的絕熱活塞a、b，橫截面積Sa＝2Sb，活塞a上端封閉氧氣，a、b間封閉氮?dú)猓钊鸼下端與大氣連通，汽缸頂部導(dǎo)熱，其余部分均絕熱?；钊鸻離汽缸頂部的距離是AB高度的eq\f(1,4)，活塞b在BC的正中間。初始狀態(tài)平衡，大氣壓強(qiáng)為p0，外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為7℃。①通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，求活塞b運(yùn)動(dòng)到汽缸底部時(shí)氮?dú)獾臏囟取＂谕ㄟ^(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)庵?20K，求平衡后氧氣的壓強(qiáng)。[解析](1)A點(diǎn)的狀態(tài)參量為pA＝2p0，VA＝V0，TA＝T0，C點(diǎn)的狀態(tài)參量為pC＝2p0，VC＝3V0，TC，依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程有eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pCVC,TC)，代入數(shù)據(jù)解得TC＝3T0，從B到C的過(guò)程中，依據(jù)p-V圖線與橫軸所圍的面積表示氣體所做的功，可知?dú)怏w從B到C的過(guò)程中，氣體做的功W＝eq\f(1,2)(p0＋2p0)×V0＝eq\f(3,2)p0V0，氣體從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，即W′>0，回到A狀態(tài)時(shí)，氣體內(nèi)能不變，即ΔU＝0，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律有W′＋Q＝ΔU，則Q<0，氣體放熱。(2)①活塞b降至底部的過(guò)程中，活塞a不動(dòng)，氮?dú)饨?jīng)驗(yàn)等壓變更，設(shè)AB部分的體積為V0，由題意知，BC部分的體積為eq\f(V0,2)，設(shè)氮?dú)獬鯌B(tài)的體積為V1，溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1(p1＝p0)，末態(tài)體積為V2，溫度為T(mén)2，由幾何關(guān)系得V1＝V0 (1分)V2＝eq\f(5,4)V0 (1分)由蓋—呂薩克定律得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2) (2分)代入數(shù)據(jù)得T2＝350K。 (1分)②設(shè)平衡后氮?dú)獾捏w積為V3，溫度為T(mén)3，壓強(qiáng)為p對(duì)氮?dú)?，由志向氣體狀態(tài)方程得eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(pV3,T3) (1分)代入數(shù)據(jù)得eq\f(p1V1,280)＝eq\f(pV3,420) (1分)設(shè)氧氣初態(tài)的體積為V′1，由題意知V′1＝eq\f(V0,4)，壓強(qiáng)為p1；末態(tài)的體積為V4，壓強(qiáng)為p，氧氣發(fā)生等溫變更，由玻意耳定律得p1V′1＝pV4 (1分)由幾何關(guān)系得V3＋V4＝eq\f(3,2)V0 (1分)聯(lián)立解得p＝eq\f(7,6)p0。 (1分)[答案](1)3T0(2分)eq\f(3,2)p0V0(2分)放熱(1分)(2)①350K②eq\f(7,6)p034．[物理——選修3－4](15分)(1)(多選)(5分)如圖甲所示，左、右兩種不同彈性細(xì)繩在O處連接，P、Q是該繩上的兩個(gè)點(diǎn)，O、P兩點(diǎn)間距為1.5m，O、Q兩點(diǎn)間距為6m。t＝0時(shí)O點(diǎn)起先上下振動(dòng)，形成向左和向右傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波Ⅰ和Ⅱ，其中波Ⅰ的波速為1.5m/s，取豎直向上為正方向，Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則下列推斷正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)甲乙A．波Ⅱ的