實驗

23.（12分）（2008年高考山東理綜卷23題）2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家。材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)，利用這種效應(yīng)可以測量磁感應(yīng)強度。

  若圖1為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應(yīng)強度特性曲線，其中R_B、R_O分別表示有、無磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應(yīng)強度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值R_B。請按要求完成下列實驗。

（1）設(shè)計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路，在圖2的虛線框內(nèi)畫出實驗電路原理圖（磁敏電阻及所處磁場已給出，待測磁場磁感應(yīng)強度大小約為0.6～1.0T，不考慮磁場對電路其它部分的影響）。要求誤差較小。

     提供的器材如下：

     A.磁敏電阻，無磁場時阻值

     B.滑動變阻器R，全電阻約

     C.電流表，量程2.5mA,內(nèi)阻約

     D.電壓表，量程3V，內(nèi)阻約3k

     E.直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻不計

     F.開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（2）正確接線后，將磁敏電阻置入待測磁場中，測量數(shù)據(jù)如下表：

1

2

3

4

5

6

U（V）

0.00

0.45

0.91

1.50

1.79

2.71

I（mA）

0.00

0.30

0.60

1.00

1.20

1.80

根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值R_B=          ，結(jié)合圖1可知待測磁場的磁感

應(yīng)強度B＝           T。

（3）試結(jié)合圖1簡要回答，磁感應(yīng)強度B在0～0.2T和0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律有何不同？

（4）某同學(xué)查閱相關(guān)資料時看到了圖3所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻-磁感應(yīng)強度特性曲線（關(guān)于縱軸對稱），由圖線可以得到什么結(jié)論？

（1）如右圖所示

（2）1500        0.90

（3）在0～0.2T范圍內(nèi)，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強度非線性變化（或不均勻變化）;在

0. 4～1.0T范圍內(nèi)，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強度線性變化（或均勻變化）

（4）磁場反向，磁敏電阻的阻值不變。

23．（1）見解析圖

              （2）1500；0.90

（3）在0～0.2T范圍內(nèi)，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強度非線性變化（或不均勻變化）；在

0. 4～1.0T范圍內(nèi)，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強度線性變化（或均勻變化）

（4）磁場反向，磁敏電阻的阻值不變。

【解析】（1）當B＝0.6T時，磁敏電阻阻值約為6×150Ω＝900Ω，當B＝1.0T時，磁敏電阻阻值約為11×150Ω＝1650Ω．由于滑動變阻器全電阻20Ω比磁敏電阻的阻值小得多，故滑動變阻器選擇分壓式接法；由于，所以電流表應(yīng)內(nèi)接．電路圖如圖所示．

（2）方法一：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得磁敏電阻的阻值分別為：，，，

，，

故電阻的測量值為（1500－1503Ω都算正確．）

由于，從圖1中可以讀出B＝0.9T

方法二：作出表中的數(shù)據(jù)作出U－I圖象，圖象的斜率即為電阻（略）．

（3）在0～0.2T范圍，圖線為曲線，故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強度非線性變化（或非均勻變化）；在0.4～1.0T范圍內(nèi)，圖線為直線，故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強度線性變化（或均勻變化）；

（4）從圖3中可以看出，當加磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的磁場時，磁敏電阻的阻值相等，故磁敏電阻的阻值與磁場方向無關(guān)．

本題以最新的科技成果為背景，考查了電學(xué)實驗的設(shè)計能力和實驗數(shù)據(jù)的處理能力．從新材料、新情景中舍棄無關(guān)因素，會看到這是一個考查伏安法測電阻的電路設(shè)計問題，及如何根據(jù)測得的U、I值求電阻．第（3）、（4）問則考查考生思維的靈敏度和創(chuàng)新能力．總之本題是一道以能力立意為主，充分體現(xiàn)新課程標準的三維目標，考查學(xué)生的創(chuàng)新能力、獲取新知識的能力、建模能力的一道好題．

15．（11分）（2008年高考廣東物理卷15題）某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性．現(xiàn)在器材：直流恒流電源（在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表，待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等．

(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻的隨溫度變化的特性，請你在圖的實物圖上連線．

（2）實驗的主要步驟：

①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，             ，             ，斷開開關(guān)；

③重復(fù)第②步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)．

（3）實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖10的R-t關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式：R=        +        t(Ω)（保留3位有效數(shù)字）

15．(1）圖略

（2）記錄電壓表電壓值、溫度計數(shù)值

（3）R=100+0.395 t

15.（1）如右圖所示。

（2）  記錄溫度升高后的溫度計的讀數(shù)和對應(yīng)此時電壓表的讀數(shù)。

（3）R= 100  +  0.4t 

【解析】根據(jù)就可解出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并利用圖線得出圖線的斜率，我們就可解出R= 100 + 0.4t().

【知識鏈接】伏安法測電阻。在這個實驗中電流強度是已知的恒定的值，而電壓是通過電壓表測得的，根據(jù)就可解出不同溫度下熱敏電阻的阻值，同學(xué)們在理解不同條件下伏安法測電阻的物理意義.

16．（13分）（2008年高考廣東物理卷16題）某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50 Hz．

（1）實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，         ，         ，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，          ；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

（2）圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg，砝碼質(zhì)量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0的距離5及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）在上車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，                做正功，

        做負功．

（4）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv²=v²-v²₀）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是                                                  ．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力是                  ．

表1紙帶的測量結(jié)果

測量點

S/cm

r/(m?s^-1)

0

0.00

0.35

A

1.51

0.40

B

3.20

0.45

C

D

7.15

0.54

E

9.41

0.60

16．（1）②接通電源、釋放小車     斷開開關(guān)

（2）5．06    0．49    （3）鉤砝的重力    小車受摩擦阻力

（4）小車初末速度的平方差與位移成正比   小車的質(zhì)量

16.（1）先打開電源，再釋放紙帶；斷開電源,取下紙帶。

（2）5.10cm；0.49m/s    (3)鉤碼的重力 ； 阻力。

（4）速度平方之差（）與位移成正比，小車的質(zhì)量。

【解析】在探究功與速度變化關(guān)系的實驗中，我們首先要驗證功W與速度變化的關(guān)系，但不是正比的關(guān)系，而的變化即（）與功W是成正比的，如果再測出小車的質(zhì)量就可算出小車動能的變化，最終可驗證動能定理。在驗證C點時，從紙帶上可知C點的速度就是BD的平均速度，。

【知識鏈接】動能定理。動能定理是高中階段最重要的定理，合外力所做的功等于物體的動能變化，，公式中的功W是合外力的功，也就是總功。

試題詳情

力學(xué)綜合

25.（15分）（2008年高考山東理綜卷25題）某興趣小組設(shè)計了如圖所示的玩具軌道，其中“2008”四個等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)（所有數(shù)字均由圓或半圓組成，圓半徑比細管的內(nèi)徑大得多），底端與水平地面相切。彈射裝置將一個小物體（可視為質(zhì)點）以v_a=5m/s的水平初速度由a點彈出，從b點進入軌道，依次經(jīng)過“8002”后從p點水平拋出。小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)u=0.3,不計其它機械能損失。已知ab段長L＝1. 5m，數(shù)字“0”的半徑R＝0.2m，小物體質(zhì)量m=0.01kg,g=10m/s²。求：

（1）小物體從p點拋出后的水平射程。

（2）小物體經(jīng)過數(shù)這“0”的最高點時管道對小物體作用力的大小和方向。

解：（1）設(shè)小物體運動到p點時的速度大小為v，對小物體由a運動到p過程應(yīng)用動能定理得

                           ①

                                                      ②

s=vt                                                                  ③

聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得

s=0.8m                                                             ④

（2）設(shè)在數(shù)字“0”的最高點時管道對小物體的作用力大小為F，取豎直向下為正方向

                                                   ⑤

聯(lián)立①⑤式，代入數(shù)據(jù)解得

F＝0.3N                                                               ⑥

方向豎直向下

17．（18分）（2008年高考廣東物理卷17題）

（1）為了響應(yīng)國家的“節(jié)能減排”號召，某同學(xué)采用了一個家用汽車的節(jié)能方法．在符合安全行駛要求的情況下，通過減少汽車后備箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽車負載減少．假設(shè)汽車以72 km/h的速度勻速行駛時，負載改變前、后汽車受到的阻力分別為2 000 N和1950 N，請計算該方法使汽車發(fā)動機輸出功率減少了多少？

（2）有一種叫“飛椅”的游樂項目，示意圖如圖所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動．當轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ,不計鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω與夾角θ的關(guān)系．

17．（1）解析：，由得

  ①     ②

故

17【解析】（1）

【方法技巧】汽車發(fā)動機的功率指的是牽引力的功率，當速度最大時牽引力與阻力是相等的，即。

（2）解析：設(shè)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度時，夾角θ夾角θ

座椅到中心軸的距離：    ①

對座椅分析有：  ②

聯(lián)立兩式  得

【解析】（2）

【方法技巧】圓周運動的問題就是要在受力分析的基礎(chǔ)上求出向心力，在這個實例中是由繩子拉力與重力的合力提供向心力，關(guān)鍵是分析求解向心力，列出基本方程。

20．（17分）（2008年高考廣東物理卷20題）如圖所示，固定的凹槽水平表面光滑，其內(nèi)放置U形滑板N，滑板兩端為半徑R=0.45 m的1/4圓弧而，A和D分別是圓弧的端點，BC段表面粗糙，其余段表面光滑，小滑塊P₁和P₂的質(zhì)量均為m，滑板的質(zhì)量M=4 m．P₁和P₂與BC面的動摩擦因數(shù)分別為和，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，開始時滑板緊靠槽的左端，P₂靜止在粗糙面的B點，P₁以v₀=4.0 m/s的初速度從A點沿弧面自由滑下，與P₂發(fā)生彈性碰撞后，P₁處在粗糙面B點上，當P₂滑到C點時，滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連，P₂繼續(xù)滑動，到達D點時速度為零，P₁與P₂視為質(zhì)點，取g=10 m/s²．問：

（1）P₂在BC段向右滑動時，滑板的加速度為多大？

(2)BC長度為多少？N、P₁和P₂最終靜止后，P₁與P₂間的距離為多少？

20．（1）P₁滑到最低點速度為，由機械能守恒定律有：

    解得：

P₁、P₂碰撞，滿足動量守恒，機械能守恒定律，設(shè)碰后速度分別為、

解得：    =5m/s

P₂向右滑動時，假設(shè)P₁保持不動，對P₂有：（向左）

對P₁、M有： 

此時對P₁有：，所以假設(shè)成立。

（2）P₂滑到C點速度為，由   得

P₁、P₂碰撞到P₂滑到C點時，設(shè)P₁、M速度為v，對動量守恒定律：

     解得：

對P₁、P₂、M為系統(tǒng)：

代入數(shù)值得：

滑板碰后，P₁向右滑行距離：

P₂向左滑行距離：

所以P₁、P₂靜止后距離：

20．【解析】

【方法技巧】高考物理壓軸題一般都要涉及多個物理過程和多個研究對象的問題。涉及多個研究對象的綜合問題，可以將其拆成局部研究與整體研究，用物理術(shù)語來說就是子系統(tǒng)與大系統(tǒng)，即通常所說的整體法與隔離法。一步一步地操作很重要，要用“拆”的思想把復(fù)雜的物理問題拆成幾個簡單的子問題研究，把問題簡化。

這類綜合題要求考生有扎實的基礎(chǔ)知識和良好的解決問題的思維程序，能夠?qū)ξ矬w進行正確的受分力析和運動情景的分析，其關(guān)鍵就是要抓住物理情景中出現(xiàn)的“狀態(tài)”、“過程”與“系統(tǒng)”。學(xué)生在解答物理綜合題時，肯定要運用定理與定律列出具體的公式。在列式時，他們首先要考慮的是研究對象，也就是對誰列方程，用物理語言來說就是此物理問題中所涉及的系統(tǒng)，系統(tǒng)中有幾個物體。其二，學(xué)生運用物理規(guī)律列出公式的兩邊應(yīng)該是不同時刻的兩個狀態(tài)，要把每個狀態(tài)分析清楚。第三，從一個物理狀態(tài)到另一個狀態(tài)，把兩個狀態(tài)鏈接在一起的就是物理過程。也就是說，學(xué)生每列一個物理公式，必須非常明確這個公式是對誰（系統(tǒng)）列方程，是對哪個過程列方程，而方程左右兩邊對應(yīng)的是哪兩個物理狀態(tài)。

19．（16分）（2008年高考廣東物理卷19題）如圖（a）所示，在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向右的電場，電場強度E隨時間的變化如圖（b）所示．不帶電的絕緣小球P₂靜止在O點．t=0時，帶正電的小球P₁以速度t₀從A點進入AB區(qū)域，隨后與P₂發(fā)生正碰后反彈，反彈速度大小是碰前的倍，P₁的質(zhì)量為m₁，帶電量為q，P₂的質(zhì)量m₂=5m₁,A、O間距為L₀，O、B間距．已知．

（1）求碰撞后小球P₁向左運動的最大距離及所需時間．

（2）討論兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞．

19.解析：(1)P₁經(jīng)t₁時間與P₂碰撞，則

P₁、P₂碰撞，設(shè)碰后P₂速度為v₂，由動量守恒：

解得（水平向左）    （水平向右）

碰撞后小球P₁向左運動的最大距離：      又：

解得：

所需時間：

（2）設(shè)P₁、P₂碰撞后又經(jīng)時間在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞，且P₁受電場力不變，由運動學(xué)公式，以水平向右為正：   則： 

解得：  （故P₁受電場力不變）

對P₂分析：  

所以假設(shè)成立，兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞。

19．【解析】

【方法技巧】這是典型的過程型綜合題，在解題時特別要注意受力分析、運動分析和物理過程的分析。題目中涉及了復(fù)雜的物理過程，我們可采用“拆”的方法，按照物理事件發(fā)生的時間順序――過去、現(xiàn)去和將來，將復(fù)雜的物理過程拆成若干個簡單的子過程，對物理過程按程序進行分析，一步一步，一個程序一個程序地列出相關(guān)的式子，就可以把問題解決。碰撞過程是一個短暫的瞬間過程，平常我們稱之為“咔嚓”過程，滿足動量守恒的條件，但這個作用過程往往有大量的機械能損失。在平時的教學(xué)和迎考復(fù)習(xí)中，同學(xué)們一定要培養(yǎng)分析物理過程的解題習(xí)慣，注重物理的過程分析，以培養(yǎng)和提高綜合分析問題的能力。

24.（18分）（2008年高考全國Ⅰ理綜卷24題）

圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為l。開始時，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止�，F(xiàn)將小球由靜止釋放，當小球到達最低點時，滑塊剛好被一表面涂有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住，在極短的時間內(nèi)速度減為零，小球繼續(xù)向左擺動，當輕繩與豎直方向的夾角θ＝60°時小球達到最高點。求

（1）從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中，擋板阻力對滑塊的沖量；

（2）小球從釋放到第一次到達最低點的過程中，繩的拉力對小球做功的大小。

24、個人解析：（1）對系統(tǒng)，設(shè)小球在最低點時速度大小為v₁，此時滑塊的速度大小為v₂，滑塊與擋板接觸前

由系統(tǒng)的機械能守恒定律：mgl = mv₁² +mv₂² ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ①

由系統(tǒng)的水平方向動量守恒定律：mv₁ = mv₂?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ②

對滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中，擋板阻力對滑塊的沖量為：

I = mv₂?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ③

聯(lián)立①②③解得I = m 方向向左??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ④

（2）小球釋放到第一次到達最低點的過程中，設(shè)繩的拉力對小球做功的大小為W，對小球由動能定理：

mgl＋W = mv₁²???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑤

聯(lián)立①②⑤解得：W =－mgl，即繩的拉力對小球做負功，大小為mgl 。

23．(15分) （2008年高考全國Ⅱ理綜卷23題）如圖， 一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣， 桌面離水平面的高度為h．一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v₀射入物塊后， 以水平速度v₀/2射出． 重力加速度為g． 求

（1）此過程中系統(tǒng)損失的機械能；

（2）此后物塊落地點離桌面邊緣的水平距離。

23、解：（1）設(shè)子彈穿過物塊后的速度為V，由動量守恒得

……………………①  （3分）

解得：…………………………②

系統(tǒng)損失的機械能為：……………………③  （3分）

由②③兩式可得：…………………………④ （3分）

（2）設(shè)物塊下落到地面所需時間為t，落地點距桌面邊緣的水平距離為s，

則：……………………⑤   （2分）

…………………………⑥   （2分）

由②⑤⑥三式可得：……………………⑦  （2分）

24．（20分）（2008年高考北京理綜卷24題）有兩個完全相同的小滑塊A和B，A沿光滑水平面以速度v₀與靜止在平面邊緣O點的B發(fā)生正碰，碰撞中無機械能損失。碰后B運動的軌跡為OD曲線，如圖所示。

（1）已知滑塊質(zhì)量為m,碰撞時間為，求碰撞過程中A對B平均沖力的大小。

（2）為了研究物體從光滑拋物線軌道頂端無初速下滑的運動，特制做一個與B平拋軌道完全相同的光滑軌道，并將該軌道固定在與OD曲線重合的位置，讓A沿該軌道無初速下滑（經(jīng)分析，A下滑過程中不會脫離軌道）。

a．分析A沿軌道下滑到任意一點的動量p_A與B平拋經(jīng)過該點的動量p_B的大小關(guān)系;

b．在OD曲線上有一M點，O和M兩點連線與豎直方向的夾角為45°。求A通過M點時的水平分速度和豎直分速度。

24、【解析】（1）滑動A與B正碰，滿足

mv_A-mV_B=mv₀                                        ①

                 ②

由①②，解得v_A=0, v_B=v₀,

根據(jù)動量定理，滑塊B滿足        F?t=mv₀

解得           

(2)a.設(shè)任意點到O點豎直高度差為d.

A、 B由O點分別運動至該點過程中，只有重力做功，所以機械能守恒。

選該任意點為勢能零點，有

E_A=mgd,E_B= mgd+

由于p=,有

即   P_A<P_B

A下滑到任意一點的動量總和是小于B平拋經(jīng)過該點的動量。

b.以O為原點，建立直角坐標系xOy,x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向下，則對B有

x=v₀t?y=gt²

B的軌跡方程      y=

在M點x=y，所以  y=                            ③

因為A、B的運動軌跡均為OD曲線，故在任意一點，兩者速度方向相同。設(shè)B水平和豎直分速度大小分別為和，速率為v_B；A水平和豎直分速度大小分別為和，速率為v_A,則

                   ④

B做平拋運動，故    ⑤

對A由機械能守恒得v_A=            ⑥ 

由④⑤⑥得

將③代入得

21．（12分）（2008年高考上海物理卷21題）總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下，經(jīng)過2s拉開繩索開啟降落傘，如圖所示是跳傘過程中的v－t圖，試根據(jù)圖像求：（g取10m/s²）

（1）t＝1s時運動員的加速度和所受阻力的大小。

（2）估算14s內(nèi)運動員下落的高度及克服阻力做的功。

（3）估算運動員從飛機上跳下到著地的總時間。

21．（12分）

解：（1）從圖中可以看郵，在t＝2s內(nèi)運動員做勻加速運動，其加速度大小為

m/s²=8m/s²

設(shè)此過程中運動員受到的阻力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律，有mg－f＝ma

得           f＝m(g－a)＝80×(10－8)N＝160N

（2）從圖中估算得出運動員在14s內(nèi)下落了

                     39.5×2×2m＝158

根據(jù)動能定理，有

所以有    ＝（80×10×158－×80×6²）J≈1.25×10⁵J

（3）14s后運動員做勻速運動的時間為

              s＝57s

運動員從飛機上跳下到著地需要的總時間

              t_總＝t＋t′＝（14＋57）s＝71s

24．（2008年高考理綜天津卷24題）(18分)光滑水平面上放著質(zhì)量m_A=1kg的物塊A與質(zhì)量m_B=2kg的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點，A靠在豎直墻壁上，A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接)，用手擋住B不動，此時彈簧彈性勢能E_P=49J。在A、B間系一輕質(zhì)細繩，細繩長度大于彈簧的自然長度，如圖所示。放手后B向右運動，繩在短暫時間內(nèi)被拉斷，之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R=0.5m，B恰能到達最高點C。取g=10m／s²，求

(1)繩拉斷后瞬間B的速度v_B的大�。�

(2)繩拉斷過程繩對B的沖量I的大��；

(3)繩拉斷過程繩對A所做的功W。

24.解析：

（1）設(shè)B在繩被拉斷后瞬間的速度為,到達C點時的速度為，有

               （1）

    （2）

代入數(shù)據(jù)得

                 （3）

（2）設(shè)彈簧恢復(fù)到自然長度時B的速度為，取水平向右為正方向，有

       （4）

      （5）

代入數(shù)據(jù)得     其大小為4NS  （6）

（3）設(shè)繩斷后A的速度為，取水平向右為正方向，有

    （7）

   代入數(shù)據(jù)得      （9）

23.（16分）（2008年高考重慶理綜卷23題）滑板運動是一項非常刺激的水上運動，研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力F_x垂直于板面，大小為kv²，其中v為滑板速率（水可視為靜止）.某次運動中，在水平牽引力作用下，當滑板和水面的夾角θ=37°時（題23圖），滑板做勻速直線運動，相應(yīng)的k=54 kg/m，入和滑板的總質(zhì)量為108 kg,試求（重力加速度g取10 m/s²,sin 37°取，忽略空氣阻力）：

（1）水平牽引力的大��；

（2）滑板的速率；

（3）水平牽引力的功率.

23.解：

（1）以滑板和運動員為研究對象，其受力如圖所示

由共點力平衡條件可得

                   ①

                            ②

由①、②聯(lián)立，得

F =810N

(2)

得m/s

(3)水平牽引力的功率

P=Fv

=4050 W

24.（19分）（2008年高考重慶理綜卷24題）題24圖中有一個豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料――ER流體，它對滑塊的阻力可調(diào).起初，滑塊靜止,ER流體對其阻力為0，彈簧的長度為L，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運動.為保證滑塊做勻減速運動，且下移距離為時速度減為0，ER流體對滑塊的阻力須隨滑塊下移而變.試求（忽略空氣阻力）:

(1)下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能；

(2)滑塊向下運動過程中加速度的大��；

(3)滑塊下移距離d時ER流體對滑塊阻力的大小.

24.解：

（1）設(shè)物體下落末速度為v₀，由機械能守恒定律

得

設(shè)碰后共同速度為v₁，由動量守恒定律

2mv₁=mv₀

得

碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能力

(2)設(shè)加速度大小為a,有

得　

（3）設(shè)彈簧彈力為F_N，ER流體對滑塊的阻力為F_ER

受力分析如圖所示

F_S=kx

x=d+mg/k

25．（20分）（2008年高考理綜四川卷25題）

一傾角為θ＝45°的斜血固定于地面，斜面頂端離地面的高度h₀＝1m，斜面底端有一垂直于斜而的固定擋板。在斜面頂端自由釋放一質(zhì)量m＝0.09kg的小物塊（視為質(zhì)點）。小物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2。當小物塊與擋板碰撞后，將以原速返回。重力加速度g＝10 m/s²。在小物塊與擋板的前4次碰撞過程中，擋板給予小物塊的總沖量是多少？

25、解析：

解法一：設(shè)小物塊從高為h處由靜止開始沿斜面向下運動，到達斜面底端時速度為v。

由功能關(guān)系得

                  ①

以沿斜面向上為動量的正方向。按動量定理，碰撞過程中擋板給小物塊的沖量

                                                   ②

設(shè)碰撞后小物塊所能達到的最大高度為h’，則

                               ③

同理，有

                              ④

                                          ⑤

式中，v’為小物塊再次到達斜面底端時的速度，I’為再次碰撞過程中擋板給小物塊的沖量。由①②③④⑤式得

     ⑥

式中                                             ⑦

由此可知，小物塊前4次與擋板碰撞所獲得的沖量成等比級數(shù)，首項為

                                   ⑧

總沖量為 

                        ⑨

由                                 ⑩

得                                ⑾

代入數(shù)據(jù)得     N?s                              ⑿

解法二：設(shè)小物塊從高為h處由靜止開始沿斜面向下運動，小物塊受到重力，斜面對它的摩擦力和支持力，小物塊向下運動的加速度為a，依牛頓第二定律得

                           ①

設(shè)小物塊與擋板碰撞前的速度為v，則

                                     ②

以沿斜面向上為動量的正方向。按動量定理，碰撞過程中擋板給小物塊的沖量為

                               ③

由①②③式得

                                  ④

設(shè)小物塊碰撞后沿斜面向上運動的加速度大小為a’， 依牛頓第二定律有

                                    ⑤

小物塊沿斜面向上運動的最大高度為

                                       ⑥

由②⑤⑥式得                                     ⑦

式中                                   ⑧

同理，小物塊再次與擋板碰撞所獲得的沖量

                          ⑨

由④⑦⑨式得                                  ⑩

由此可知，小物塊前4次與擋板碰撞所獲得的沖量成等比級數(shù)，首項為

                                          ⑾

總沖量為                    ⑿

由                                               ⒀

得                                  ⒁

代入數(shù)據(jù)得     N?s                             ⒂

13．(15分) （2008年高考江蘇物理卷13題）拋體運動在各類體育運動項目中很常見，如乒乓球運動．現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺長2L、網(wǎng)高h，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力．(設(shè)重力加速度為g)

(1)若球在球臺邊緣O點正上方高度為h₁處以速度，水平發(fā)出，落在球臺的P₁點(如圖

   實線所示)，求P₁點距O點的距離x₁。．

(2)若球在O點正上方以速度水平發(fā)出，恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺的P₂(如圖虛線所示)，求的大�。�

(3)若球在O正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣P₃，求發(fā)球點距O點的高度h₃．

13．⑴設(shè)發(fā)球時飛行時間為，根據(jù)平拋運動有

        ①

          ②

解得          ③

⑵設(shè)發(fā)球高度為，飛行時間為，同理有

        ④

          ⑤

且          ⑥

          ⑦

得     ⑧

⑶如圖所示，發(fā)球高度為，飛行時間為，同理得

交流電 傳感器

20. （2008年高考山東理綜卷20題）圖1、圖2分別表示兩種電壓的波形，其中圖1所示電壓按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是

A.圖1表示交流電，圖2表示直流電

B.兩種電壓的有效值相等

C.圖1所示電壓的瞬時值表達式為u=311sin100 V

D.圖1所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10:1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼?sub>

20．C 【解析】交流電的概念，大小和方向都隨時間變化，在t軸的上方為正，下方為負，A錯。有效值只對正弦交流電使用，最大值一樣，所以B錯。由圖可知，C對。變壓之后頻率不變，D錯。

5．（2008年高考廣東物理卷5題）小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，此線圈與一個R＝10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是

A．交叉電流的周期為0.125

B．交叉電流的頻率為8Hz

C．交變電流的有效值為A

D．交變電流的最大值為4A

5．C．【解析】根據(jù)圖線觀察得到這是一個正弦交流電的圖象，從圖線可看出電動勢的最大值為20V，周期為0.25秒，頻率為4赫茲，當接入一個電阻為10時，可解得電流的最大值為2A，有效值為。

【誤區(qū)警示】有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)計算得到的物理量，如果是正弦交流電，那么有效值的倍就是最大值！其它交流電的有效值要根據(jù)具體的熱效應(yīng)來計算。

19. （2008年高考寧夏理綜卷19題）如圖a所示，一矩形線圈abcd放置在勻  強磁場  中，并繞過ab、cd中點的軸OO′以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角時（如圖b）為計時起點，并規(guī)定當電流自a流向b時電流方向為正。則下列四幅圖中正確的是

19．D 【解析】本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過程、楞次定律等知識和規(guī)律。從a圖可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時刻電流方向為b到a，故瞬時電流的表達式為i=－i_mcos（+ωt），則圖像為D圖像所描述。平時注意線圈繞垂直于磁場的軸旋轉(zhuǎn)時的瞬時電動勢表達式的理解。

7、（2008年高考海南物理卷7題）如圖，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4∶1．原線圈接入一電壓為u＝U₀sinωt的交流電源，副線圈接一個R＝27.5 Ω的負載電阻．若U₀＝220V，ω＝100π Hz，則下述結(jié)論正確的是

   A．副線圈中電壓表的讀數(shù)為55 V

   B．副線圈中輸出交流電的周期為

   C．原線圈中電流表的讀數(shù)為0.5 A

   D．原線圈中的輸入功率為

7．【答案】：AC

【解析】：原線圈電壓有效值U₁=220V，由電壓比等于匝數(shù)比可得副線圈電壓U₂=55V，A對；電阻R上的電流為2A，由原副線圈電流比等于匝數(shù)的反比，可得電流表示數(shù)為0.5A， C對；輸入功率為P=220×0.5W=110W，D錯；周期T= =0.02s，B錯。

20. （2008年高考全國Ⅰ理綜卷20題）矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是

20、D     解析：0-1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，方向為逆時針方向，排除A、C選項；2s-3s內(nèi)，B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向，排除B選項，D正確。

21． （2008年高考全國Ⅱ理綜卷21題）如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場； 一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直； 虛線框?qū)�角線ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框．在t=0時， 使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動，直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域．以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強度，取逆時針方向為正．下列表示i-t關(guān)系的圖示中，可能正確的是

21、C     解析：從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，所以感應(yīng)電流也逐漸拉增大，A項錯誤；從正方形線框下邊完全進入至下邊剛穿出磁場邊界時，切割磁感線有效長度不變，故感應(yīng)電流不變，B項錯；當正方形線框下邊離開磁場，上邊未進入磁場的過程比正方形線框上邊進入磁場過程中，磁通量減少的稍慢，故這兩個過程中感應(yīng)電動勢不相等，感應(yīng)電流也不相等，D項錯，故正確選項為C。

18．（2008年高考北京理綜卷18題）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n₁:n₂=11:5。原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線圈僅接入一個10 的電阻。則

A．流過電阻的電流是20 A

B．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V

C．經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×10³ J

D．變壓器的輸入功率是1×10³W

18、D     【解析】原線圈中電壓的有效值是220V，由變壓比知副線圈中電壓為100V，流過電阻的電流是10A；與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V；經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×10³⁴J。

10．A     【解析】：在x=R左側(cè)，設(shè)導(dǎo)體棒與圓的交點和圓心的連線與x軸正方向成θ角，則導(dǎo)體棒切割有效長度L=2Rsinθ，電動勢與有效長度成正比，故在x=R左側(cè)，電動勢與x的關(guān)系為正弦圖像關(guān)系，由對稱性可知在x=R右側(cè)與左側(cè)的圖像對稱。

．（2008年高考上海物理卷3B題）某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為＿＿＿＿V。當?shù)踯囈?st1:chmetcnv UnitName="m" SourceValue=".1" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">0.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×10³kg的集裝箱時，測得電動機的電流為20A，電動機的工作效率為＿＿＿＿＿＿。（g取10m/s²）

3B．【答案】：380，75%

【解析】：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動機對集裝箱做功的功率P = mgv = 5.7×10³×10×0.1W= 5.7×10³W，電動機消耗電功率P_總=380×20W=7.6×10³W，故電動機的工作效率為η = =75%

．（10分）（2008年高考上海物理卷20B題）某小型實驗水電站輸出功率是20kW，輸電線路總電阻是6Ω。

（1）若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率。

（2）若改用5000高壓輸電，用戶端利用n₁:n₂＝22：1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓。

20B．（10分）

解：（1）輸電線上的電流強度為I＝A＝52.63A

輸電線路損耗的功率為

P_損＝I²R＝52.63²×6W≈16620W＝16.62kW

（2）改用高壓輸電后，輸電線上的電流強度變?yōu)镮′＝A＝4A

用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓    U₁＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V

根據(jù)      

用戶得到的電壓為U₂＝＝×4976V＝226.18V

17．（2008年高考理綜天津卷17題）一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R。設(shè)原線圈的電流為I₁，輸入功率為P₁，副線圈的電流為I₂，輸出功率為P₂。當R增大時

A．I₁減小，P₁增大   

B．I₁減小，P₁減小

D．I₂增大，P₂減小   

D．I₂增大，P₂增大

 17、B【解析】理想變壓器的特點是輸入功率等于輸出功率，當負載電阻增大時，由于副線圈的電壓不變，所以輸出電流I₂減小，導(dǎo)致輸出功率P₂減小，所以輸入功率P₁減�。惠斎氲碾妷翰蛔�，所以輸入的電流I₁減小，B正確

16．如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R₁、R₂、R₃和R₄均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的。和為理想電壓表，讀數(shù)分別為U₁和U₂；  、 和為理想電流表，讀數(shù)分別為I₁、I₂和I₃�，F(xiàn)斷開S，U₁數(shù)值不變，下列推斷中正確的是

    A．U₂變小、I₃變小     B．U₂不變、I₃變大

    C．I₁變小、I₂變小     D．I₁變大、I₂變大

16、BC   解析：因為變壓器的匝數(shù)與U₁不變，所以U₂與兩電壓表的示數(shù)均不變．當S斷開時，因為負載電阻增大，故次級線圈中的電流I₂減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以I₁也將減小，C正確；因為R₁的電壓減小，故R₂、R₃兩端的電壓將增大，I₃變大，B正確．

4．（2008年高考江蘇物理卷4題）在如圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號”1”、B端輸入電信號”0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為

 A.1和0

 B.0和1   

 C.1和l

 D.0和0

 4、C     解析：正確認識門電路的符號，“＆”為或門，“1”為非門，其真值為： B端0輸入，則1輸出，或門為“0，1”輸入，則1輸出。C正確

8．（2008年高考江蘇物理卷8題）如圖所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感L₁、L₂與直流電源連接，電感的電阻忽略不計．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的有   

  A.a先變亮，然后逐漸變暗

B.b先變亮，然后逐漸變暗

C.c先變亮，然后逐漸變暗

D.b、c都逐漸變暗

8、AD    解析：考查自感現(xiàn)象。電鍵K閉合時，電感L₁和L₂的電流均等于三個燈泡的電流，斷開電鍵K的瞬間，電感上的電流i突然減小，三個燈泡均處于回路中，故b、c燈泡由電流i逐漸減小，B、C均錯，D對；原來每個電感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗，A對。本題涉及到自感現(xiàn)象中的“亮一下”現(xiàn)象，平時要注意透徹理解。

21.題（2008年高考重慶理綜卷21題）21圖1是某同學(xué)設(shè)計的電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測物體，在兩極板間電壓恒定的條件下，極板上所帶電量Q將隨待測物體的上下運動而變化，若Q隨時間t的變化關(guān)系為Q=（a、b為大于零的常數(shù)），其圖象如題21圖2所示，那么題21圖3、圖4中反映極板間場強大小E和物體速率v隨t變化的圖線可能是

A.①和③               B.①和④            C.②和③            D.②和④

21、C，本題考查速度傳感器的有關(guān)知識，本題為較難題目。由題意可知： 所以E的變化規(guī)律與Q的變化規(guī)律相似，所以E的圖象為②，由k, 所以d=t+a=vt+a,所以是勻速移動，所以速度圖象為③，綜上所述C正確。

11、（2008年高考海南物理卷11題）當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值        （填“變大”、“不變”或“變小”）．半導(dǎo)體熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨         變化而改變的特性制成的．

11．【答案】：變小；溫度   

【解析】：光敏電阻和熱敏電阻均為半導(dǎo)體材料的電阻，半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而減小。

23．（18分）（2008年高考北京理綜卷23題）風(fēng)能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能（氣流的功能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機、齒輪箱，發(fā)電機等。如圖所示。

（1）利用總電阻的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能。輸送功率，輸電電壓，求異線上損失的功率與輸送功率的比值;

（2）風(fēng)輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機可接受風(fēng)能的面積。設(shè)空氣密度為p，氣流速度為v，風(fēng)輪機葉片長度為r。求單位時間內(nèi)流向風(fēng)輪機的最大風(fēng)能P_m;

在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機單位時間接受的風(fēng)能，簡述可采取的措施。

（3）已知風(fēng)力發(fā)電機的輸出電功率P與P_m成正比。某風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)速v₁9m/s時能夠輸出電功率P₁=540kW。我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v₂=6m/s的時間每年約為5000小時，試估算這臺風(fēng)力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。

23、【解析】（1）導(dǎo)線上損失的功率為P=I^2R=(

損失的功率與輸送功率的比值

（2）(2)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機時，提供的風(fēng)能功率最大.

單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為pvS,S=r²

風(fēng)能的最大功率可表示為

P_風(fēng)=

采取措施合理，如增加風(fēng)輪機葉片長度，安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機正面迎風(fēng)等。

（3）按題意，風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為P₂=kW=160 kW

最小年發(fā)電量約為W=P₂t=160×5000 kW?h=8×10⁵kW?h

2．（2008年高考江蘇物理卷2題）207年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國和德國的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效  應(yīng)”．基于巨磁電阻效應(yīng)開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù),被認為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用．在下列有關(guān)其它電阻應(yīng)用的說法中。錯誤的是

  A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控裝置中

  B.光敏電阻是一種光電傳感器

  C.電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中

  D.電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用。

2、D      解析：考查基本物理常識。熱敏電阻的原理是通過已知某電阻的電阻值與溫度的函數(shù)關(guān)系，測得該熱敏電阻的值即可獲取溫度，從而應(yīng)用于溫度測控裝置中，A說法正確；光敏電阻是將光信號與電信號進行轉(zhuǎn)換的傳感器，B說法正確；電阻絲通過電流會產(chǎn)生熱效應(yīng)，可應(yīng)用于電熱設(shè)備中，C說法正確；電阻對直流和交流均起到阻礙的作用，D說法錯誤。

試題詳情

萬有引力定律

18. （2008年高考山東理綜卷18題）據(jù)報道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月1日成功定點在東經(jīng)77赤道上空的同步軌道。關(guān)于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是

A.運行速度大于7.9 km/s

B.離地面高度一定，相對地面靜止

C.繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大

D.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等

18．BC 【解析】由題目可以后出“天鏈一號衛(wèi)星”是地球同步衛(wèi)星，運行速度要小于7.9,而他的位置在赤道上空，高度一定，A錯B對。由可知，C對。由可知，D錯。

【高考考點】萬有引力定律在航天中的應(yīng)用。

12．（2008年高考廣東物理卷12題）圖是“嫦娥一導(dǎo)奔月”示意圖，衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星，并開展對月球的探測，下列說法正確的是

A．發(fā)射“嫦娥一號”的速度必須達到第三宇宙速度

B．在繞月圓軌道上，衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)

C．衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比

D．在繞圓軌道上，衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力

12．C．【解析】這是一個理論聯(lián)系實際的問題，嫦娥一號衛(wèi)星雖然繞著月球運動，但還是受到地球的約束，因來整個月亮是繞著地球運動的，發(fā)射嫦娥一號的速度是介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間。嫦娥一號受到月球的萬有引力同樣遵守萬有引力定律，與距離的平方成反比，同時它也受到地球?qū)λ�的萬有引力，只不過衛(wèi)星受到地球的萬有引力比受到月球的引力要小。

【誤區(qū)警示】在運用萬有引力定律解決衛(wèi)星問題時，其關(guān)鍵是由萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力，萬有引力定律是天與地的和諧統(tǒng)一。當然，還要知道第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度的物理內(nèi)涵。

23.（15分）（2008年高考寧夏理綜卷23題）

   天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。（引力常量為G）

23．r³

【解析】設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m₁、m₂，做圓周運動的半徑分別為r₁、r₂，角速度分別為w₁,w₂。根據(jù)題意有

                            w₁=w₂                                                                                                                                                                                  ①

                                                        r₁+r₂=r                                                                                        ②

根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律，有

                            G                                                                      ③

G                                                                      ④

聯(lián)立以上各式解得

                                                                            ⑤

根據(jù)解速度與周期的關(guān)系知

                                                                                                       ⑥

聯(lián)立③⑤⑥式解得

                                                                                                ⑦

12、（2008年高考海南物理卷12題）一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運行，某一時刻正好處于地心和月心的連線上，衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1．已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1，則該處到地心與到月心的距離之比約為            .

12．【答案】：9 : 2

【解析】：由萬有引力定律，衛(wèi)星受到地球和月球的萬有引力分別為F_地 = G ，F(xiàn)_月 = G ，代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R_地 : R_月=9 : 2 。

17. （2008年高考全國Ⅰ理綜卷17題）已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為

A.0.2               B.2           C.20            D.200

17、B     解析：設(shè)太陽質(zhì)量M，地球質(zhì)量m，月球質(zhì)量m­₀，日地間距離為R，月地間距離為r，日月之間距離近似等于R，地球繞太陽的周期為T約為360天，月球繞地球的周期為t=27天。對地球繞著太陽轉(zhuǎn)動，由萬有引力定律：G=m，同理對月球繞著地球轉(zhuǎn)動：G=m₀，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為M : m=；太陽對月球的萬有引力F= G，地球?qū)υ虑虻娜f有引力f= G，故F : f= ，帶入太陽與地球質(zhì)量比，計算出比值約為2，B對。

17．（2008年高考北京理綜卷17題）據(jù)媒體報道,嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運用周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是

A．月球表面的重力加速度                             B．月球?qū)πl(wèi)星的吸引力

C．衛(wèi)星繞月球運行的速度                             D．衛(wèi)星繞月運行的加速度

17、B     【解析】因為不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能求出月球?qū)πl(wèi)星的吸引力。

．（2008年高考上海物理卷1A題）某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為＿＿＿＿＿；太陽的質(zhì)量可表示為＿＿＿＿＿。

1A．【答案】：，  

【解析】：該行星的線速度v=；由萬有引力定律G= ，解得太陽的質(zhì)量M= 。

20．（2008年高考理綜四川卷20題）1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠鏡送上距地球表面約600 km的高空，使得    人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進展。假設(shè)哈勃望遠鏡沿圓軌道繞地球運行。已知地球半徑為6.4×10⁶m，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6×10⁷m這一事實可得到哈勃望遠鏡繞地球運行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運行周期的是

    A．0.6小時    B．1.6小時    C．4.0小時     D．24小時

20、B     解析：由開普勒行星運動定律可知，恒量，所以，r為地球的半徑，h₁、t₁、h₂、t₂分別表示望遠鏡到地表的距離，望遠鏡的周期、同步衛(wèi)星距地表的距離、同步衛(wèi)星的周期（24h），代入數(shù)據(jù)得：t₁=1.6h．

17. （2008年高考重慶理綜卷17題）下列與能量有關(guān)的說法正確的是

A.     衛(wèi)星繞地球做圓周運動的半徑越大，動能越大

B.      從同種金屬逸出的光電子的最大初動能隨照射光波長的減小而增大

C.      做平拋運動的物體在任意相等時間內(nèi)動能的增量相同

D.     在靜電場中，電場線越密的地方正電荷的電勢能一定越高

17、B,本題考查能量有關(guān)的問題，本題為較難的題目。衛(wèi)星繞地球做圓周運動中，半徑越大，其速度越小，其動能也就越��；根據(jù)光電效應(yīng)方程有：,對于同 一種金屬而言，W是一定的，所以入射光的波長減小，其最大初動能增大；做平拋運動的物體，其動能的變化量為：,所以任意相等時間內(nèi)動能的增量不相等;在靜電場中，電場線越密的在地方，其電場強度越大，但其電勢可為正，也可為負，所以正電荷在電場線越密的在地方，其電勢能并不一定越大。

1．（2008年高考江蘇物理卷1題）火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為

A．0.2g     B．0.4g    

C．2.5g     D．5g

1、B       解析：考查萬有引力定律。星球表面重力等于萬有引力，G = mg，故火星表面的重力加速度 = = 0.4，故B正確。

25．（20分）（2008年高考全國Ⅱ理綜卷25題）我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R₁，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r₁，月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地球的時間（用M、m、R、R₁、r、r₁和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響）。

25、解：如下圖所示：

設(shè)O和分別表示地球和月球的中心．在衛(wèi)星軌道平面上，A是地月連心線與地月球表面的公切線ACD的交點，D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星軌道的交點．過A點在另一側(cè)作地月球面的公切線，交衛(wèi)星軌道于E點．衛(wèi)星在圓弧上運動時發(fā)出的信號被遮擋．

設(shè)探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m₀，萬有引力常量為G，根據(jù)萬有引力定律有：

……………………①     （4分）

……………………②     （4分）

②式中，T₁表示探月衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動的周期．

由以上兩式可得：…………③

設(shè)衛(wèi)星的微波信號被遮擋的時間為t，則由于衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，

應(yīng)有：……………………④     （5分）

上式中，．

由幾何關(guān)系得：………………⑤    （2分）

…………………………⑥      （2分）

由③④⑤⑥得：……………………⑦    （3分）

試題詳情

3-5

38．（8分）【物理―物理3-5】（2008年高考山東理綜卷38題）

（1）在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n=2能級發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系。若一群氫原子自發(fā)躍過時發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多可發(fā)生           條不同頻率的譜線。

（2）一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖1所示�，F(xiàn)給盒子―初速度v₀，此后，盒子運動的v-t圖象呈周期性變化，如圖2所示。請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量。

解：（1）6

（2）設(shè)物體的質(zhì)量為m,t₀時刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動量守恒定律

                           ①

3t₀時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)?i>v₀，說明碰撞是彈性碰撞

                       ②

聯(lián)立①②解得

            m=M                       ③

(也可通過圖象分析得出v₀=v,結(jié)合動量守恒，得出正確結(jié)果)

2．（2008年高考廣東物理卷2題）鋁箔被α粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng)：Al+He→+n．下列判斷正確的是

A．n是質(zhì)子　　　　　　　　　　　　B．n是中子

C．X是Si的同位素　　　　　　　　D．X是P的同位素

2．BD�！窘馕觥吭趯懞朔磻�(yīng)方程時，要根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒進行驗證，此題就能很快解出BD答案是正確的。

【誤區(qū)警示】核反應(yīng)時遵守最基本的電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒，當然還要記住什么叫做中子、質(zhì)子、電子、光子等等。

6．（2008年高考廣東物理卷6題）有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是

A．氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜

B．氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光

C．氫原子光譜說明氫原子能級是分立的

 D．氫原子光譜的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)

6．BC�！窘馕觥繗湓�子的光譜是原子的特征譜線，是特定的頻率的光，其光子的能量是由能級差決定的，即。

【誤區(qū)警示】原子發(fā)光時，發(fā)出光子的能量不是任意的，而是特定的一個或幾個值，光子的能量一定是等于原子兩個能級對應(yīng)的能量之差。

33.[ 物理─選修3－5]（15分）

(1)（6分）（2008年高考寧夏理綜卷33題）天然放射性元素Pu經(jīng)過          次a衰變和          次b衰變，最后變成鉛的同位素          。（填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種）

(2)（9分）（2008年高考寧夏理綜卷33題）某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。圖中兩擺擺長相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1∶2。當兩擺均處于自由靜止狀態(tài)時，其側(cè)面剛好接觸。向右上方拉動B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放。結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動，且最大擺角成30°。若本實驗允許的最大誤差為±4％，此實驗是否成功地驗證了動量守恒定律？

33．（1）BD

（2）60°

（1）8；4；

（2）證明見解析

【解析】本題要求驗證碰撞中的動量守恒定律及碰撞前與碰撞后的機械能守恒定律。

33.[物理――選修3-5]（15分）

（1）8   4  

（2）設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為、，擺長為l，B球的初始高度為h₁，碰撞前B球的速度為v_B.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下，根據(jù)題意及機械能守恒定律得

                                                  ①

                                                    ②

設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動量的大小分別為P₁、P₂。有

P₁=m_Bv_B                                                              ③

聯(lián)立①②③式得

                                           ④

同理可得

                                     ⑤

聯(lián)立④⑤式得

                                          ⑥

代入已知條件得

                                                      ⑦

由此可以推出

≤4%                                                        ⑧

所以，此實驗在規(guī)定的范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律。

19、模塊3－5試題（2008年高考海南物理卷19題）

⑴（4分）某考古隊發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨．考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代．已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年．該生物死亡時距今約          年．

⑵（8分）一置于桌面上質(zhì)量為M的玩具炮，水平發(fā)射質(zhì)量為m的炮彈．炮可在水平方向自由移動．當炮身上未放置其它重物時，炮彈可擊中水平地面上的目標A；當炮身上固定一質(zhì)量為M₀的重物時，在原發(fā)射位置沿同一方向發(fā)射的炮彈可擊中水平地面上的目標B．炮口離水平地面的高度為h．如果兩次發(fā)射時“火藥”提供的機械能相等，求B、A兩目標與炮彈發(fā)射點之間的水平距離之比。

19．【答案】：11460

【解析】：該核剩下1/4，說明正好經(jīng)過兩個半衰期時間，故該生物死亡時距今約2×5730年=11460年。

15．（2008年高考理綜四川卷15題）下列說法正確的是

    A．γ射線在電場和磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

    B．β射線比α射線更容易使氣體電離

    C．太陽輻射的能量主要來源于重核裂變

    D．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變

15、A     解析：γ射線中的γ光子不帶電，故在電場與磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A正確；α粒子的特點是電離能力很強，B錯；太陽輻射的能量主要來源于輕核的聚變，C錯；核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量是來自于重核的裂變，D錯．

C．(選修模塊3―5)(12分) （2008年高考江蘇物理卷12題）

(1)下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．

(2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m_１、m_２，電量分別為q_１、 q_２．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為　　　　　　　　　　　　　　　　．

(3)約里奧?居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時放出另一種粒子，這種粒子是　　　　　　　．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時間衰變的關(guān)系如圖所示，請估算4 mg的經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg?

C模塊

（1）A為康普頓散射，B為光電效應(yīng)，康普頓散射和光電效應(yīng)都深入揭示了光的粒子性；

C為粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。D為光的折射，揭示了氫原子能級的不連續(xù)；

（2） 系統(tǒng)動量守恒的條件為所受合外力為零。即電場力與重力平衡；

（3）由核反應(yīng)過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可寫出核反應(yīng)方程：，可知這種粒子是正電子。由圖象可知的半衰期為14天，的衰變后還剩，經(jīng)歷了4個半衰期，所以為56天。

18. （2008年高考全國一理綜卷18題）三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個個氦（⁴₂He）,則下面說法正確的是

A.X核比Z核多一個原子

B.X核比Z核少一個中子

C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3

D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍

18、CD  解析：設(shè)原子核X的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，依題意寫出核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可得原子核Y的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y-1，原子核Z的質(zhì)量數(shù)為x-3，電荷數(shù)為y-2。由此可得X核的質(zhì)子（y）比Z核的質(zhì)子（y-2）多2個，A錯；由此可得X核的中子（x-y）比Z核的中子（x-y-1）多1個，B錯；X核的質(zhì)量數(shù)（x）比Z核的質(zhì)量數(shù)（x-3）多3個，C對；X核與Z核的總電荷（2y-2）是Y核電荷（y-1）的2倍，D對。

20．（2008年高考全國Ⅱ理綜卷20題）中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時，質(zhì)量虧損△m，相應(yīng)的能量△E=△mc²=2.2MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是

A．用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子

B．用能量等于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零

C．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零

D．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和不為零

20、AD  解析：只有靜止氘核吸收光子能量大于其結(jié)合能時，才能分解為一個質(zhì)子和一個中子，故A項正確，B項錯誤；根據(jù)能量守恒定律，光子能量大于氘核結(jié)合題，則多余的能量以核子動能形式呈現(xiàn)，故C項錯，D項正確。

13．（2008年高考北京理綜卷13題）下列說法正確的是

A．用分光鏡觀測光譜是利用光折射時的色散現(xiàn)象

B．用X光機透視人體是利用光電效應(yīng)

C．光導(dǎo)纖維輿信號是利用光的干涉現(xiàn)象

D．門鏡可以擴大視野是利用光的衍射現(xiàn)象

13、A     【解析】用X光機透視人體是利用X光的穿透性；光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象；門鏡可以擴大視野是利用光的折射現(xiàn)象。

14．（2008年高考北京理綜卷14題）一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是

A．核反應(yīng)方程是H+nH+γ

B．聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損₁+m₂-m₁

C．輻射出的γ光子的能量E=(m₃-m₁-m₂)c

D．γ光子的波長

14、B     【解析】核反應(yīng)方程是H+nH+；輻射出的光子的能量E=(₁+m₂-m₃)c²；光子的波長。

．（2008年高考上海物理卷3A題）1991年盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗中α粒子發(fā)生了＿＿＿＿（選填“大”或“小”）角度散射現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。若用動能為1MeV的α粒子轟擊金箔，則其速度約為＿＿＿＿＿m/s。（質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67×10^－27kg，1MeV=1×10⁶eV）

3A．大，6.9×10⁶

【解析】：盧瑟福在α粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了大多數(shù)α粒子沒有大的偏轉(zhuǎn)，少數(shù)發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，盧瑟福抓住了這個現(xiàn)象進行分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；1MeV=1×10⁶×1.6×10^-19= mv²，解得v=6.9×10⁶m/s 。

．（2008年高考上海物理卷2B題）放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨＿＿＿＿＿輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T₁和T₂，經(jīng)過t＝T₁?T₂時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比m_A：m_B＝＿＿＿＿＿。

2B．【答案】：γ，2^T2 : 2^T1   

【解析】：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過t＝T₁?T₂時間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同，則 = ，故m_A：m_B＝2^T2 : 2^T1     

6．（2008年高考上海物理卷6題）在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是

（A）                         （B）

（C）               （D）

6．C       【解析】：由核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可得各個選項中的x分別為正電子、α粒子、質(zhì)子、中子。

15．（2008年高考理綜天津卷15題）一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經(jīng)過7.6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及。衰變成的過程放出的粒子是

A．0.25g，a粒子            

B．0.75g，a粒子

C．0.25g，β粒子            

D．0.75g，β粒子

15、B【解析】經(jīng)過了兩個半衰期，1g的氡剩下了0.25g，衰變了0.75g，根據(jù)核反應(yīng)方程的規(guī)律，在反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和荷電荷數(shù)不變可得出是a粒子，所以B正確。

14.（2008年高考重慶理綜卷14題）放射性同位素針232經(jīng)αβ衰變會生成氧，其衰變方程為ThRn+xα+yβ，其中

A.x=1,y=3                                  B.x=2,y=3

C.x=3,y＝1                                 D.x=3,y=2

14、D，本題考查放射性元素衰變的有關(guān)知識，本題為較容易的題目。由衰變方程： ,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y

可解得：x=3、 y=2。

31．(選修模塊3―5)(12分) （2008年高考江蘇物理卷）

(1)下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．

(2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m_１、m_２，電量分別為q_１、 q_２．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為　　　　　　　　　　　　　　　　．

(3)約里奧?居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時放出另一種粒子，這種粒子是　　　　　　　．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時間衰變的關(guān)系如圖所示，請估算4 mg的經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg?

31．.3-5模塊

（1）A為康普頓散射，B為光電效應(yīng)，康普頓散射和光電效應(yīng)都深入揭示了光的粒子性；

C為粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。D為光的折射，揭示了氫原子能級的不連續(xù)；

（2） 系統(tǒng)動量守恒的條件為所受合外力為零。即電場力與重力平衡；

（3）由核反應(yīng)過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可寫出核反應(yīng)方程：，可知這種粒子是正電子。由圖象可知的半衰期為14天，的衰變后還剩，經(jīng)歷了4個半衰期，所以為56天。

試題詳情

3-4

37．（8分）【物理―物理3-4】（2008年高考山東理綜卷37題）

        麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波。

（1）       一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時刻電場橫波圖象如圖1所示，求該光波的頻率。

（2）       圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上，a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線B從玻璃磚中管次出射的光路圖，并標出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。

解：（1）設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長為λ,頻率為f，則

         f=                     ①

                     ②

聯(lián)立①②式得             ③

從波形圖上讀出波長m，代入數(shù)據(jù)解得

f=5×10¹⁴Hz

（2）光路如圖所示

14．（10分）（2008年高考廣東物理卷14題）

（1）大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時，為了防止傾覆，應(yīng)當改變航行方向和　　，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠離輪船搖擺的　　　　．

（2）光纖通信中,光導(dǎo)纖維遞光信號的物理原理是利用光的　　　　現(xiàn)象，要發(fā)生這種現(xiàn)象，必須滿足的條件是：光從光密介質(zhì)射向　　　　，且入射角等于或大于　　　　．

                             　　(二)必做題

14（1）航行速度；  頻率 。

（2）  全反射 ； 光疏介質(zhì) ；  臨界角

【解析】當驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率接近時，物體就發(fā)生共振; 光的全反射現(xiàn)象，是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì), 當入射角等于或大于臨界角時，沒有折射光線而只剩下反射光線。

【知識鏈接】在受迫振動有一種共振現(xiàn)象，當驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率接近時，物體就發(fā)生共振。為了防止共振，我們必須使驅(qū)動力的頻率遠與物體的固有頻率相差很多。而在利用共振現(xiàn)象時，我們必須使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率接近或者相等。光的全反射現(xiàn)象，是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當入射角等于或大于臨界角時，沒有折射光線而只剩下反射光線。

32.[ 物理─選修3－4]（15分）

(1)（6分）（2008年高考寧夏理綜卷32題）下列關(guān)于簡諧振動和簡諧機械波的說法正確的是          。（填入選項前的字母，有填錯的不得分）

A.彈簧振子的周期與振幅有關(guān)

B.橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定

C.在波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度

D.單位時間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì)中一點的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率

 (2)（9分）（2008年高考寧夏理綜卷）一半徑為R的1/4球體放置在水平面上，球體由折射率為的透明材料制成�，F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為。求出射角q。

32．（1）BD

（2）60°

【解析】本題考查幾何光學(xué)知識，通過畫光路圖，根據(jù)折射定律，由幾何關(guān)系列式求解。

[物理――選修3-4]（15分）

（1）BD

（2）

設(shè)入射光線與1/4球體的交點為C，連接OC，OC即為入射點的法線。因此，圖中的角α為入射角。過C點作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意，∠COB=α。又由△OBC知

sinα=                                                      ①

設(shè)光線在C點的折射角為β，由折射定律得

                                                   ②

由①②式得

                                                        ③

由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角γ(見圖)為30°。由折射定律得

                                                   ⑤

因此

解得

18、模塊3－4試題（2008年高考海南物理卷18題）

⑴（4分）設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍．則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的           倍，粒子運動速度是光速的             倍。

⑵（8分）某實驗室中懸掛著一彈簧振子和一單擺，彈簧振子的彈簧和小球（球中間有孔）都套在固定的光滑豎直桿上．某次有感地震中觀察到靜止的振子開始振動4.0 s后，單擺才開始擺動．此次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為10 km和5.0 km，頻率為1.0 Hz．假設(shè)該實驗室恰好位于震源的正上方，求震源離實驗室的距離．  

18．【答案】：k； 

【解析】：以速度v運動時的能量E=mv²，靜止時的能量為E₀=m₀v²，依題意E=kE₀，故m=km₀；由m= ，解得v= c

B．(選修模塊3-4)(12分) （2008年高考江蘇物理卷12題）

(1)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=O時刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點的振動圖    象如圖乙所示．

質(zhì)點N的振幅是          m，振動周期為          s，圖乙表示質(zhì)點      (從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為            m／s．

(2)慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖A所示)，從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是                  

．

  (3)描述簡諧運動特征的公式是x＝　　　　　　　．自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下。若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動　　　　　　　　 (填“是”或“不是”)簡諧運動．

B模塊

（1）0.8；4；L；0.5；（2）C；（3）Asinωt；不是。

解析：（1）從甲、乙圖可看出波長λ=2.0m，周期T= 4s，振幅A = 0.8m；乙圖中顯示t=0時刻該質(zhì)點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則L質(zhì)點正在平衡位置向上振動，波速v =λ/T=0.5m/s；

（2）由相對論知識易得運動方向上的邊長變短，垂直運動方向的邊長不變，C圖像正確；

（3）簡諧運動的特征公式為x = Asinωt，其中A是振幅；自由落體由反彈起來的過程中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡諧運動的規(guī)律。

19．（2008年高考理綜四川卷）一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上的a、b兩點相距4.42 m。圖中實、虛兩條曲線分別表示平衡位置在a、b兩點處質(zhì)點的振動曲線。從圖示可知

    A．此列波的頻率一定是10Hz

    B．此列波的波長一定是0.1m

    C．此列波的傳播速度可能是34 m/s

    D．a點一定比b點距波源近

19、AC  解析：由振動圖象可知，振動周期為0.1s，故此列波的頻率一定是10Hz，A正確；因為波速為，當n=2時，波速為34m/s，故C正確；由圖不能斷定波長一定是0.1m，也無法確定哪一點距波源近一些．

21．（2008年高考理綜四川卷21題）如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時與入射光線平行。此玻璃的折射率為

    A．   B．1.5     C．        D．2

21、C     解析：如圖，為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖．A、C為折射點，B為反射點，作OD平行于入射光線，故，所以，玻璃的折射率．

16. （2008年高考全國Ⅰ理綜卷16題）一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為T，t=0時刻的波形如圖所示.此時

平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點正在向上運動，若a、b兩質(zhì)點平衡位置的

坐標分別為x_a=2.5 m, x_b=5.5 m,則

A.當a質(zhì)點處在波峰時，b質(zhì)點恰在波谷

B.t=T/4時，a質(zhì)點正在向y軸負方向運動

C.t=3T/4時，b質(zhì)點正在向y軸負方向運動

D.在某一時刻，a、b兩質(zhì)點的位移和速度可能相同

16、C     解析：由圖可看出波長為4m，t=0時刻x=3m處的質(zhì)點向上振動，可得該波向左傳播。將整個波形圖向左平移1.5m時，a質(zhì)點到達波峰，此時b質(zhì)點正好在平衡位置，與t=0時刻平衡位置在7m處的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣，故a質(zhì)點到達波峰時，b質(zhì)點正在平衡位置并向上振動，A錯；將圖像整體向左平移1m，即波傳播T/4時，a的振動狀態(tài)與與t=0時刻平衡位置在3.5m處的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣，即處在平衡位置上方并向y軸正方向運動，B錯；將圖像整體向左平移3m，即波傳播3T/4時，a的振動狀態(tài)與與t=0時刻平衡位置在9.5m處和1.5m的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣，即處在平衡位置下方并向y軸負方向運動，C對；a、b質(zhì)點相隔3m，即相差3T/4，速度相同的質(zhì)點應(yīng)該在半周期內(nèi)才會出現(xiàn)，故D錯。

21. （2008年高考全國Ⅰ理綜卷21題）一束由紅、藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角θ射入，穿過玻璃磚自下表射出.已知該玻璃對紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍光穿過玻璃磚所用的時間分別為t₁和t₂，則在θ從0°逐漸增大至90°的過程中

A.t₁始終大于t₂                           B.t₁始終小于t₂

C.t₁先大于后小于t₂                       D.t₁先小于后大于t₂

21、B     解析：設(shè)折射角為α，玻璃磚的厚度為h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃磚中的時間為t= ，聯(lián)立解得t²∝，紅光頻率較小，θ為零時，t₁＜t₂，θ為90°時，趨近漸近線，初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，通過帶入θ為其它特殊值，仍然有t₁＜t₂，故B對。

15．（2008年高考全國Ⅱ理綜卷15題）一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個表面上，經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個表面射出，出射光線相對于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下，出射光線側(cè)移距離最大的是

A．紅光以30°的入射角入射

B．紅光以45°的入射角入射

C．紫光以30°的入射角入射

D．紫光以45°的入射角入射

15、D     解析：因為同種介質(zhì)對紫光的折射率較大，故入射角相同時，紫光側(cè)移距離較大，A、B項錯；設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離,可見對于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項正確。

17．（2008年高考全國Ⅱ理綜卷17題） 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為A。t=0時， 平衡位置在x=0處的質(zhì)元位于y=0處， 且向y軸負方向運動；此時，平衡位置在x=0.15m處的質(zhì)元位于y=A處．該波的波長可能等于

A．0.60m

B．0.20m

C．0.12m

D．0.086m

17、AC  解析：因為波沿正方向傳播，且x=0處質(zhì)點經(jīng)平衡位置向y軸負方向運動，故此時波形圖為正弦函數(shù)圖像，則x=0.15m＝，當n=0時，，A項正確；當n=1時，，C項正確；當n3時，，D項錯。

13．（2008年高考北京理綜卷）下列說法正確的是

A．用分光鏡觀測光譜是利用光折射時的色散現(xiàn)象

B．用X光機透視人體是利用光電效應(yīng)

C．光導(dǎo)纖維輿信號是利用光的干涉現(xiàn)象

D．門鏡可以擴大視野是利用光的衍射現(xiàn)象

13、A     【解析】用X光機透視人體是利用X光的穿透性；光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象；門鏡可以擴大視野是利用光的折射現(xiàn)象。

16．（2008年高考北京理綜卷16題）在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的簡諧橫波。一頂點由平衡位置豎直向上運動，經(jīng)0.1 s到達最大位移處．在這段時間內(nèi)波傳播了0.5 m。則這列波

A．周期是0.2 s                                              B．波長是0.5 m

C．波速是2 m/s                                             D．經(jīng)1.6 s傳播了8 m

16、D     【解析】周期是0.4 s；波長是2m；波速是5m/s。

22．（12分）（2008年高考上海物理卷22題）有兩列簡諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2.5m/s。在t＝0時，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。

（1）求兩列波的周期T_a和T_b。

（2）求t＝0時，兩列波的波峰重合處的所有位置。

（3）辨析題：分析并判斷在t＝0時是否存在兩列波的波谷重合處。

  某同學(xué)分析如下：既然兩列波的波峰存在重合處，那么波谷與波谷重合處也一定存在。只要找到這兩列波半波長的最小公倍數(shù)，……，即可得到波谷與波谷重合處的所有位置。

  你認為該同學(xué)的分析正確嗎？若正確，求出這些點的位置。若不正確，指出錯誤處并通過計算說明理由。

22．（12分）

解：（1）從圖中可以看出兩列波的波長分別為λ_a＝2.5m，λ_b＝4.0m，因此它們的周期分別為

s＝1s            s＝1.6s

（2）兩列波的最小公倍數(shù)為     S＝20m

t＝0時，兩列波的波峰生命處的所有位置為

              x＝（2.520k）m，k＝0，1，2,3，……

       （3）該同學(xué)的分析不正確。

要找兩列波的波谷與波谷重合處，必須從波峰重合處出發(fā)，找到這兩列波半波長的廳數(shù)倍恰好相等的位置。設(shè)距離x＝2.5m為L處兩列波的波谷與波谷相遇，并設(shè)

L＝（2m－1）              L＝（2n－1），式中m、n均為正整數(shù)

只要找到相應(yīng)的m、n即可

將λ_a＝2.5m，λ_b＝4.0m代入并整理，得

由于上式中m、n在整數(shù)范圍內(nèi)無解，所以不存在波谷與波谷重合處。

17．（6分）（2008年高考上海物理卷17題）在“用單擺測重力加速度”的實驗中，

（1）某同學(xué)的操作步驟為：

a．取一根細線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上

b．用米尺量得細線長度l

c．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球

d．用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t，得到周期T＝t/n

e．用公式計算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比＿＿＿（選填“偏大”、“相同”或“偏小”）。

（2）已知單擺在任意擺角θ時的周期公式可近似為，式中T₀為擺角趨近于0°時的周期，a為常數(shù)。為了用圖像法驗證該關(guān)系式，需要測量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同學(xué)在實驗中得到了如圖所示的圖線，則圖像中的橫軸表示＿＿＿＿＿＿。

17．【答案】：（1）偏�。�2）T′（或t、n）、θ，   T′

【解析】：單擺擺長為擺線長度與小球半徑之和，因該同學(xué)將偏小的擺長代入公式計算，所得重力加速度的測量值偏小于實際值；為驗證該關(guān)系式，需要測量單擺在任意擺角θ時的周期T′，根據(jù)公式與圖像的函數(shù)關(guān)系式可推導(dǎo)得到擺角θ=0時橫軸的截距為T₀。

試題詳情

3-3

36.（8分）【物理―物理3-3】（2008年高考山東理綜卷36題）

噴霧器內(nèi)有10 L水，上部封閉有1atm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L（設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體）。

（1）當水面上方氣體溫度與外界溫度相等時，求氣體壓強，并從微觀上解釋氣體壓強變化的原因。

（2）打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡要說明理由。

解：（1）設(shè)氣體初態(tài)壓強為p₁,體積為V₁；末態(tài)壓強為p₂,體積為V₂，由玻意耳定律

p₁V₁= p₁V₁                               ①

        代入數(shù)據(jù)得

p₂=2.5 atm                     ②

        微觀察解釋：溫度不變，分子平均動能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強增加。

        （2）吸熱。氣體對外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體吸熱。

13．（10分）（2008年高考廣東物理卷13題）

（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力　　　　的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在　　　　作用。

（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為　　　　現(xiàn)象，是由于分子的　　　　而產(chǎn)生的，這一過程是沿著分子熱運動的無序性　　　　　的方向進行的。

13．（1） 大  ； 表面張力 。由于玻璃分子與液體分子間存在引力的作用，這種引力稱為表面張力，所以向上的拉力大于玻璃本身的重力。

（2 擴散； 熱運動；   增加 。分子永不停息地作無規(guī)則運動，擴散現(xiàn)象就是一個很好的例證，它總是向著無序性增加的方向進行。

【知識鏈接】要注意理解表面張力和分子的熱運動的知識，布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子熱運動的例證。所有宏觀的熱現(xiàn)象都是向是無序的方向進行的。

31.[物理─選修3－3]（15分）

(1)（6分）（2008年高考寧夏理綜卷31題）如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體逐漸流出。在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變。關(guān)于這一過程，下列說法正確的是          。（填入選項前的字母，有填錯的不得分）

A.氣體分子的平均動能逐漸增大

B.單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多

C.單位時間氣體分子對活塞的沖量保持不變

D.氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量

(2)（9分）（2008年高考寧夏理綜卷31題）一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，活塞相對于底部的高度為h，可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完時，活塞下降了h/4。再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界天氣的壓強和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度。

31．（1）D

（2）h

【解析】本題考查玻馬定律，對氣體作為研究對象，分第一次加小盒沙子和第二次加沙子兩次列玻馬定律方程求解。

[物理――選修3-3]（15分）

（1）D

（2）

設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強為p₀，加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強為p，由玻馬定律得

                             ①

由①式得

                                             ②

再加一小盒沙子后，氣體的壓強變?yōu)閜₀+2p。設(shè)第二次加沙子后，活塞的高度為h′

′                                          ③

聯(lián)立②③式解得

h′=                                                     ④

17、模塊3－3試題（2008年高考海南物理卷17題）

⑴（4分）下列關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是            （填入正確選項前的字母，每選錯一個扣1分，最低得分為0分）．

A．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能的緣故

B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽，其分子之間的勢能增加

C．對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱

D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大

E．一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和

F．如果氣體溫度升高，那么所有分子的速率都增加

⑵（8分）如圖，一根粗細均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔．管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體（可視為理想氣體），氣體溫度為T₁．開始時，將活塞上方的氣體緩慢抽出，當活塞上方的壓強達到p₀時，活塞下方氣體的體積為V₁，活塞上方玻璃管的容積為2.6V₁�；钊�因重力而產(chǎn)生的壓強為0.5p₀。繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封．整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變．然后將密封的氣體緩慢加熱．求：

①活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度；

③當氣體溫度達到1.8T₁時氣體的壓強．

17．【答案】：（1）BCE      

【解析】：A錯誤之處在于氣體分子是無規(guī)則的運動的，故失去容器后就會散開；D選項中沒考慮氣體的體積對壓強的影響；F選項對氣溫升高，分子平均動能增大、平均速率增大，但不是每個分子速率增大，對單個分子的研究是毫無意義的。

A．(選修模塊3-3)(12分) （2008年高考江蘇物理卷）

(1)空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×10⁵J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l0⁵J．試問：此壓縮過程中，氣體            (填“吸收”或“放出”)的熱量等于             J．

(2)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是

             (填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能         (填“增加”、“減少”或“不變”)．

(3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm²的表面上有多少個水分子?(已知1mol    水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×10¹⁴m²，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

12、A模塊

（1）答案：放出；5×10⁴；（2）C；增加；（3）7×10³（6×10³～7×10³都算對）

解析：（1）由熱力學(xué)第一定律△U = W＋Q，代入數(shù)據(jù)得：1.5×10⁵ = 2.0×10⁵＋Q，解得Q =－5×10⁴；

（2）由PV/T=恒量，壓強不變時，V隨溫度T的變化是一次函數(shù)關(guān)系，故選擇C圖；

（3）1g水的分子數(shù) N = N_A ，1cm²的分子數(shù) n =N≈7×10³ （6×10³～7×10³都算對）。

14．（2008年高考理綜四川卷14題）下列說法正確的是

    A．物體吸收熱量，其溫度一定升高

    B．熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞

    C．遵守熱力學(xué)第一定律的過程一定能實現(xiàn)

D．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式

14、D     解析：由熱力學(xué)第一定律可知，做功與熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，D正確；故物體吸收熱量時，其內(nèi)能不一定增大，A錯；由熱力學(xué)第二定律可知，宏觀的熱現(xiàn)象有方向性，但若通過外界做功，熱量也可以從低溫物體傳到高溫物體，B、C錯．

19. （2008年高考全國Ⅰ理綜卷）已知地球半徑約為6.4×10⁶ m，空氣的摩爾質(zhì)量約為29×10^-3 kg/mol,一個標準大氣壓約為1.0×10⁵ Pa.利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標準狀況下的體積為

A.4×10¹⁶ m³                                 B.4×10¹⁸ m³

C. 4×10²⁰ m³                              D. 4×10²² m³

19、B     解析：大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的。大氣壓強p==，帶入數(shù)據(jù)可得地球表面大氣質(zhì)量m=5.2×10¹⁸kg。標準狀態(tài)下1mol氣體的體積為v=22.4×10^-3m³，故地球表面大氣體積為V=v=×22.4×10^-3m³=4×10¹⁸m³，B對。

14．（2008年高考全國Ⅱ理綜卷14題）對一定量的氣體， 下列說法正確的是

A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

B．氣體分子的熱運動越劇烈， 氣體溫度就越高

C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的

D．當氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內(nèi)能減少

14、BC   解析：氣體分子距離遠大于分子大小，所以氣體的體積遠大于所有氣體分子體積之和，A項錯；溫度是物體分子平均動能的標志，是表示分子熱運動劇烈程度的物理量，B項正確；氣體壓強的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的，C項正確；氣體膨脹，說明氣體對外做功，但不能確定吸、放熱情況，故不能確定內(nèi)能變化情況，D項錯。

14．（2008年高考北京理綜卷14題）一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是

A．核反應(yīng)方程是H+nH+γ

B．聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損₁+m₂-m₁

C．輻射出的γ光子的能量E=(m₃-m₁-m₂)c

D．γ光子的波長

14、B     【解析】核反應(yīng)方程是H+nH+；輻射出的光子的能量E=(₁+m₂-m₃)c²；光子的波長。

．（2008年高考上海物理卷1B題）體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為＿＿＿＿＿。已知阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個油分子的質(zhì)量為＿＿＿＿＿＿。

1B．【答案】：，

【解析】：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有N_A個油分子，則一個油分子的質(zhì)量為m= 。

13．（2008年高考上海物理卷13題）如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則

（A）彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h

（B）若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大

（C）若把彎管向下移動少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

（D）若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

13．ACD       【解析】：封閉氣體的壓強等于大氣壓與水銀柱產(chǎn)生壓強之差，故左管內(nèi)外水銀面高度差也為h，A對；彎管上下移動，封閉氣體溫度和壓強不變，體積不變，B錯C對；環(huán)境溫度升高，封閉氣體體積增大，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升，D對。

20A．（10分）（2008年高考上海物理卷）汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會造成耗油上升。已知某型號輪胎能在－40℃～90℃正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時的最高胎壓不超過3.5atm，最低胎壓不低于1.6atm，那么在t＝20℃時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適？（設(shè)輪胎容積不變）

20 A．（10分）

解：由于輪胎容積不變，輪胎內(nèi)氣體做等容變化。

設(shè)在T₀＝293K充氣后的最小胎壓為P_min，最大胎壓為P_max。依題意，當T₁＝233K時胎壓為P₁＝1.6atm。根據(jù)查理定律

，即

解得：P_min＝2.01atm

當T₂＝363K是胎壓為P₂＝3.5atm。根據(jù)查理定律

，即

解得：P_max＝2.83atm

9．（2008年高考上海物理卷9題）已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比。如圖所示的實線為汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線，則在整個過程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能

（A）先增大后減小                    （B）先減小后增大

（C）單調(diào)變化                           （D）保持不變

9．B       【解析】：由PV/T為恒量，由圖像與坐標軸圍成的面積表達PV乘積，從實線與虛線等溫線比較可得出，該面積先減小后增大，說明溫度T先減小后增大，內(nèi)能先將小后增大。

14、（2008年高考理綜天津卷14題）下列說法正確的是

    A．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映

    B．沒有摩擦的理想熱機可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能

    C．知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)

    D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同

14、D【解析】 布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，他反映的是液體無規(guī)則的運動，所以A錯誤；沒有摩擦的理想熱機不經(jīng)過做功是不可能把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能的B錯誤，摩爾質(zhì)量必須和分子的質(zhì)量結(jié)合才能求出阿伏加德羅常數(shù)C錯；溫度是分子平均動能的標志，只要溫度相同分子的平均動能就相同，物體的內(nèi)能是勢能和動能的總和所以D正確

16. （2008年高考重慶理綜卷16題）地面附近有一正在上升的空氣團，它與外界的熱交熱忽略不計.已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該氣團在此上升過程中（不計氣團內(nèi)分子間的勢能）

A.體積減小，溫度降低                            B.體積減小，溫度不變

C.體積增大，溫度降低                            D.體積增大，溫度不變

16、C，本題考查氣體的有關(guān)知識，本題為中等難度題目。隨著空氣團的上升，大氣壓強也隨著減小，那么空氣團的體積會增大，空氣團對外做功，其內(nèi)能會減小，因為不計分子勢能，所以內(nèi)能由其溫度決定，則其溫度會降低。所以空氣團的體積增大、溫度降低、壓強減小。

12．選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答．并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答則按A、B兩小題評分．www.xkb123.com)

A．(選修模塊3-3)(12分) （2008年高考江蘇物理卷12題）

(1)空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×10⁵J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l0⁵J．試問：此壓縮過程中，氣體            (填“吸收”或“放出”)的熱量等于             J．

(2)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是

             (填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能         (填“增加”、“減少”或“不變”)．

(3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm²的表面上有多少個水分子?(已知1mol    水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×10¹⁴m²，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

12．A.3-3模塊

（1）答案：放出；5×10⁴；（2）C；增加；（3）7×10³（6×10³～7×10³都算對）

解析：（1）由熱力學(xué)第一定律△U = W＋Q，代入數(shù)據(jù)得：1.5×10⁵ = 2.0×10⁵＋Q，解得Q =－5×10⁴；

（2）由PV/T=恒量，壓強不變時，V隨溫度T的變化是一次函數(shù)關(guān)系，故選擇C圖；

（3）1g水的分子數(shù) N = N_A ，1cm²的分子數(shù) n =N≈7×10³ （6×10³～7×10³都算對）。

試題詳情

2-2

30. ［物理――選修2－2］（15分）（2008年高考寧夏理綜卷）

（1）（5分）（2008年高考寧夏理綜卷）圖示為某一皮帶傳動裝置。主動輪的半徑為r₁,從動輪的半徑為r₂。已知主動輪做順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑。下列說法正確的是　　　　　　　。（填入選項前的字母，有填錯的不得分）

A.     從動輪做順時針轉(zhuǎn)動                         

B.      從動輪做逆時針轉(zhuǎn)動

C.      從動輪的轉(zhuǎn)速為n                         

D.     從動輪的轉(zhuǎn)速為n

 (2)（10分）（2008年高考寧夏理綜卷）一足夠長的斜面，最高點為O點，有一長為l=1.00 m的木條AB,A端在斜面上，B端伸出斜面外。斜面與木條間的磨擦力足夠大，以致木條不會在斜面上滑動。在木條A端固定一個質(zhì)量為M=2.00 kg的重物（可視為質(zhì)點），B端懸掛一個質(zhì)量為m=0.50 kg的重物。若要使木條不脫離斜面，在下列兩種情況下，OA的長度各需滿足什么條件？

（Ⅰ）木條的質(zhì)量可以忽略不計。

（Ⅱ）木條質(zhì)量為m′=0.50 kg，分布均勻。

30．（1）BC

（2）Ⅰ．OA＞0.20m Ⅱ．OA＞0.25m

【解析】本題考查力矩平衡條件，確定支點利用力矩平衡條件列方程即可。

[物理──選修2－2]（15分）

(1) B C

(2)（10分）

 (Ⅰ)當木條A端剛剛離開斜面時，受力情況如圖a所示。設(shè)斜面傾角為q，根據(jù)力矩平衡條件，若滿足條件

                                    ①

木條就不會脫離斜面。根據(jù)題意

                                                               ②

聯(lián)立①②并代入已知條件得

                                    ③

（Ⅱ）設(shè)G為木條重心，由題意可知

                    ④

當木條A端剛剛離開斜面時，受力情況如圖下所示。

由（Ⅰ）中的分析可知，若滿足

          ＞        ⑤

木條就不會脫離斜面。聯(lián)立②④⑤并代入已知條件得

            ＞0.25 m                                    ⑥

7．（2008年高考上海物理卷）如圖所示，一根木棒AB在O點被懸掛起來，AO＝OC，在A、C兩點分別掛有兩個和三個鉤碼，木棒處于平衡狀態(tài)。如在木棒的A、C點各增加一個同樣的鉤碼，則木棒

（A）繞O點順時針方向轉(zhuǎn)動

（B）繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)動

（C）平衡可能被破壞，轉(zhuǎn)動方向不定

（D）仍能保持平衡狀態(tài)

7．D      【解析】：設(shè)木板AO段重力G₁，重心離O點L₁，木板BO段重力G₂，重心離O點L₂，AO長度l，由力矩平衡條件：G₁L₁＋2Gl = G₂L₂＋3Gl ，當兩邊各掛一個鉤碼后，等式依然成立：G₁L₁＋3Gl = G₂L₂＋4Gl ，即只要兩邊所增加掛鉤碼個數(shù)相同，依然能平衡。

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