14.如圖所示，電路與一絕熱密閉氣缸相連,氣缸體積不變，R₁為電阻絲，電源有內(nèi)阻,氣缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體。開關S閉合,現(xiàn)將變阻器的滑片向右移動的過程中，下列說法正確的是A.氣缸內(nèi)氣體壓強減小

B.氣體分子平均動能減小

C.氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增大

D.氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的撞擊次數(shù)減少

15．如圖所示，ABCD為同種材料構成的柱形透明體的橫截面，其中∠A=45°，ABD部分為等腰直角三角形，BCD部分為半圓弧形，一束單色平行光從真空垂直射向AB面，材料的折射率n=1.6。下列說法中正確的是

A．從AB面中點射入的光線不一定能從BCD面的中點射出；

B．從AB面中間附近射入的光線經(jīng)一次反射和折射后能從BCD面射出；

C．從AB面射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都能從BCD面射出；

D．若光線只從AD面垂直射入，則一定沒有光線從BCD面射出。

16．如圖所示為氫原子能級圖，某次雙縫干涉實驗中，就是用氫原子被激發(fā)所輻射的光進行的，實驗中測得4條亮紋中心間的距離為0.900mm。已知雙縫間距為1.60mm，雙縫到屏的距離為1.00m；普朗克常數(shù)h=6.63×10^-34J?s，1ev=1.6×10^-19J則實驗中的光是由氫原子哪兩個能級間躍遷而產(chǎn)生的

A．n從2到1                            B．n從3到2

C．n從4到2                            D．n從4到1

17．如圖所示，有一個光滑的V型凹槽，凹槽與水平面的夾角為q（0<q<90⁰），有一個小球由靜止從凹槽的一端A開始下滑，設小球經(jīng)過C處時能量不損失，則有關小球的運動下列說法中正確的是

A．小球不一定運動到B       

B．則小球運動到B,運動的時間與q角的大小無關           

C．則小球運動到B,運動的時間隨q角增大而增大

D．則小球運動到B,運動的時間隨q角增大而先減小后增大

18．如圖，某同學為了找出平拋運動的物體初速度之間的關系，用一個小球在O點對準前方的一塊豎直放置的擋板，O與A在同一高度，小球的水平初速度分別為，不計空 氣 阻力，打在擋板上的位置分別是B．C．D，且。則之間的正確關系是

     A．                              B．

     C．                             D．

19．如圖所示，S₁．S₂是弦線兩端的兩個波源，它們的振動周期都為T，振幅都為A，某時刻S₁發(fā)出的波恰好傳到C，S₂發(fā)出的波恰好傳到A，圖中只畫出了此時刻兩列波在AC部分的疊加波形，S₁A間．S₂C間波形沒有畫出，下列說法正確的是14C

A．A．B．C三點是振動減弱點

B．A．C是振動減弱點；B是振動加強點，振幅為2A

C．再經(jīng)過，AC間的波形是一條直線

D．再經(jīng)過，AC間的波形不是一條直線

20．如圖所示，重為G．帶電量為＋q的小球從O點水平拋出下落高度h后，進入正交的勻強電場和勻強磁場中，電場方向水平向左，磁場方向垂直于紙面向里，則小球進入正交的電場和磁場區(qū)域時

A．一定做曲線運動           B．不可能做曲線運動

C．可能做勻速直線運動      D．可能做勻加速直線運動

21．有5個完全相同的燈泡連接在理想變壓器的原副線圈電路中，若將開關K扳到1位置，發(fā)現(xiàn)5個燈泡發(fā)光亮度相同，現(xiàn)將K扳到2位置，且K在變化過程中，燈都不被燒壞，如圖所示，則下述可能的是

      A．該變壓器為降壓變壓器，線圈匝數(shù)比為4 ：1

      B．該變壓器為升壓變壓器，線圈匝數(shù)比為1 ：4

      C．副線圈電路中的燈仍能發(fā)光，只是更亮

      D．副線圈電路中的燈仍能發(fā)光，只是暗些

22．（6分）（1）小明同學是攝影愛好者，他設計了用自來水滴水法做測重力加速度的實驗。步驟如下：

A.把金屬盤放在水龍頭正下方，調(diào)節(jié)閥門，使水滴落下的速度合適。

B.從某一滴水落入盤中開始計時，并計數(shù)為0，在30s內(nèi)，共有200滴水落入盤中。

C.將刻度尺豎起立在水龍頭旁，用抓拍照相法拍下了如圖所示的照片。

圖中直尺旁所標數(shù)據(jù)是通過照片讀出的單個水滴所在位置的數(shù)值，若計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，則

①相鄰兩水滴間的間隔是                s

②該同學測定的重力加速度是               m/s²

（2）（12分）實驗室有一破損的雙量程動圈式電壓表，兩量程分別是50v和500v。因電壓表的表頭G已燒壞，無法知道其電學特性，但兩個精密電阻R₁、R₂完好，測得R₁=49.9kΩ，R₂=499.9 kΩ�，F(xiàn)有兩個表頭，外形都與原表頭G相同，已知表頭G₁的滿偏電流為1mA，內(nèi)阻為60 Ω；表頭G₂的滿偏電流為0.5mA，內(nèi)阻為100Ω ，又有兩個定值電阻r₁=40 Ω，r₂=20Ω 。若保

留R₁、R₂的情況下，對電壓表進行修復，則：

①原表頭G滿偏電流I=          ，內(nèi)阻r=      

②用于修復電壓表的器材有：                 （填器材符號）。

③在虛線框中畫出修復后的電路，并標明所用器材的符號。

23.（16分） 為了縮短下樓的時間，消防隊員往往抱著豎直桿直接滑下，先以可能的最大加速度沿桿做勻加速直線運動，再以可能的最大加速度沿桿做勻減速直線運動。假設一名質(zhì)量m＝65kg、訓練有素的消防隊員（可視為質(zhì)點），在沿豎直桿無初速滑至地面的過程中，重心共下移了s＝11.4 m，已知該隊員與桿之間的滑動摩擦力最大可達到f_max＝975N，隊員著地的速度不能超過6 m/s，重力加速度g取10m/s2，豎直桿表面各處的粗糙程度相同，且忽略空氣對該隊員的作用力。求：

  （1）該隊員下滑過程中動量的最大值；

（2）該隊員下滑過程的最短時間。

24．（18分）       圖示為兩個共軸金屬圓筒，軸線與紙面垂直，內(nèi)筒半徑為R，筒壁為網(wǎng)狀（帶電粒子可無阻擋地穿過網(wǎng)格）。當兩圓筒之間加上一定電壓后，在兩圓筒間的空間可形成沿半徑方向的電場。內(nèi)圓筒包圍的空間存在一沿圓筒軸線方向的勻強磁場，磁場的磁感應強度的大小為B，方向指向紙內(nèi)。一束質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子以各種不同的速率自內(nèi)圓筒壁上的A點沿內(nèi)圓筒半徑射入磁場，現(xiàn)要求有的粒子的運動能滿足下面三個條件：①剛剛能到達外筒的內(nèi)壁而不與外筒相碰；②粒子恰能從A點射出磁場；③每個粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動所經(jīng)過的總時間等于該粒子在所給磁場中做完整的圓周運動時的周期的一半。

(1)為了能滿足上述要求，內(nèi)、外筒間電壓的可能值應是多少？

(2)討論上述電壓取最小值時，粒子在磁場中的運動情況。

25．(20分)如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN．M´N´位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0．50m。軌道的MM´端之間接一阻值R=0．40Ω的定值電阻，NN´端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP．N´P´平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R₀=0．50m。直軌道的右端處于豎直向下．磁感應強度B=0．64 T的勻強磁場中，磁場區(qū)域的寬度d=0．80m，且其右邊界與NN´重合。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0．20kg．電阻r=0．10Ω的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2．0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2．0N的作用下ab桿開始運動，當運動至磁場的左邊界時撤去F，結(jié)果導體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP´。已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0．10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s²，求：

⑴導體桿剛進入磁場時，通過導體桿上的電流大小和方向；

⑵導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；

⑶導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

鞏義五中2008-2009高三理科綜合第四次訓練

物理部分

15B 16C 17D 18C 19 AC 20C 21AC

22．（1） 0.15   （3分）  9.8   （3分）

（2）I=1mA      r=100Ω      G₁  r₁

23．（16分）

解：（1）設該隊員下滑中的最大速度為v，滑至地面前瞬間的速度為v₁，做勻減速直線運動的加速度為a，在整段過程中運動的時間分別為t₁和t₂，下滑的距離分別為h₁和h₂

該隊員先做自由落體運動，有 v²＝2gh₁              ①               （1分）

    接著做勻減速直線運動，有   v²－v₁²＝2ah₂           ②               （1分）

f_max－_mg＝ma                                     ③              （2分）

且 s＝h₁＋h₂                                      ④              （1分）

      v₁＝6m/s

由③式得：a＝5m/s²                                               （1分）

再由①②④式聯(lián)立可得  v＝10m/s                                  （2分）

所以該隊員下滑過程中動量的最大值p＝mv＝650kg?m/s              （2分）

（2）由v＝gt₁                               ⑤                  （1分）

  v－v₁＝at₂                                 ⑥                  （1分）

由⑤⑥式可得  t₁＝1s   t₂＝0.8s                                       （2分）

所以該隊員下滑過程的最短時間t＝t₁＋t₂＝1.8 s     

24．參考解答：

       [1]   設帶電粒子自A點沿內(nèi)圓筒半徑方向射入磁場時的速度用v表示，進入磁場后，在洛侖茲力作用下粒子做圓周運動，并從內(nèi)筒表面上的A₁點射出磁場，射出磁場時的速度大小仍為v，方向沿過A₁點的內(nèi)圓筒半徑方向，如圖所示。粒子自A₁射出磁場后便進入兩圓筒間的電場中，在電場力的作用下，粒子做減速直線運動，剛到達外圓筒的內(nèi)壁時，速度恰好減至零。然后粒子又在電場力作用下向A₁點做加速運動，回到時，粒子速度增大到v，并以此速度沿圓筒內(nèi)圓半徑方向第二次進入磁場，在磁場的洛侖茲力作用下，粒子又做圓周運動，并從A₂點射出磁場。此后，粒子又再一次在電場中減速，到達外壁時調(diào)轉(zhuǎn)方向加速回到A₂點，從A₂點進入磁場，再做圓周運動并從A₃點射出磁場。這一過程多次重復到最后，粒子再次從A點射出磁場。

       設粒子做圓周運動的半徑為r，從A點射入磁場到從A₁點射出磁場經(jīng)歷的時間為t，繞圓心o’轉(zhuǎn)過的角度為Ф，過A點和A₁點的內(nèi)圓筒半徑對其軸線o的張角為θ，如圖所示。有

                              ⑴

                          ⑵

若粒子在磁場中經(jīng)過n次偏轉(zhuǎn)后能從A點射出磁場，應滿足條件nθ = 2kπ   ⑶

根據(jù)題意有                  ⑷

而                               ⑸

解以上各式得n = 2k+1             k = 1, 2, 3, …        ⑹

              k = 1, 2, 3, …        ⑺

連結(jié)圖中的oo’，由直角三角形Aoo’可得:                                      ⑻

因r是粒子在洛侖茲力作用下做圓周運動的軌道半徑，有              ⑼

由⑵、⑻、⑼式得到粒子射入磁場時的速度                         ⑽

設加在兩圓筒間的電壓為U，由能量守恒有                             ⑾

把⑽式代入⑾式得        k = 1, 2, 3, …        ⑿

[2]   當k=1時，對應射入磁場的速度為最小，加在兩圓筒間的電壓亦為最小，

                               ⒀

                             ⒁

由⑹式可知粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的次數(shù)為      n = 3             ⒂

由⑺式可知每次偏轉(zhuǎn)的角度           θ₃ = 120°                 ⒃

由⑻式和⑺可知粒子在磁場內(nèi)做圓周運動的半徑          ⒄

粒子在磁場內(nèi)運動的總路程                                          ⒅

25．（20分）

（1）設導體桿在F的作用下運動至磁場的左邊界時的速度為v₁，根據(jù)動能定理則有

（F-μmg）s=mv₁² ………………………2分

導體桿剛進入磁場時產(chǎn)生的感應電動勢E=Blv₁…………………………………1分

此時通過導體桿上的電流大小I=E/（R+r）=3．8A（或3．84A）………………2分

根據(jù)右手定則可知，電流方向為由b向a ………………………………………2分

（2）設導體桿在磁場中運動的時間為t，產(chǎn)生的感應電動勢的平均值為E_平均，則由法拉第電磁感應定律有  

E_平均=△φ/t=Bld/t…………………………………………………2分

通過電阻R的感應電流的平均值 I_平均=E_平均/（R+r）………………………1分

通過電阻R的電荷量 q=I_平均t=0．512C（或0．51C）…………………………2分

（3）設導體桿離開磁場時的速度大小為v₂，運動到圓軌道最高點的速度為v₃，因?qū)�體桿恰好能通過半圓形軌道的最高點，根據(jù)牛頓第二定律對導體桿在軌道最高點時有

mg=mv₃²/R₀……………………………………………………………………1分

對于導體桿從NN′運動至PP′的過程，根據(jù)機械能守恒定律有

mv₂²=mv₃²+mg2R₀…………………………………………………………1分

解得v₂=5．0m/s…………………………………………………………………1分

導體桿穿過磁場的過程中損失的機械能△E=mv₁²_-mv₂²=1．1J…………3分

此過程中電路中產(chǎn)生的焦耳熱為   Q=△E-μmgd=0．94J……………………2分