2014年3月9日 晚7:00―9:30
二、：本大題共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
14、在物理發(fā)展的過程中，很多科學(xué)家進行了無窮的探索和研究，對物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。下列有關(guān)物理發(fā)展的歷史，說法正確的是：
A、開普勒研究第谷的行星觀測記錄，得出行星運動的軌道是圓。
B、伽利略的理想斜面實驗已經(jīng)顯現(xiàn)了能量概念的萌芽。
C、十九世紀中葉德國科學(xué)家赫茲為了證明麥克斯韋的電磁波理論，制造了一套能夠發(fā)射和接收電磁波的裝置，用實驗證明了電磁波的存在。
D、奧斯特一生致力于交流電的研究，是讓交流電進入實用領(lǐng)域的主要推動者。
15、質(zhì)點m在F1、F2、F3三個力作用下處于平衡狀態(tài)，各力的方向所在直線如圖所示，圖上表示各力的矢量起點均為O點，終點未畫，則各力大小關(guān)系可能為：
A．F1＞F2＞F3 B．F1＞F3＞F2
C．F3＞F1＞F2 D．F2＞F1＞F3
16、一物體由靜止開始沿直線運動，其加速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示．取物體開始運動的方向為正方向，則下列關(guān)于物體運動的v－t圖象正確的是：
17、如圖所示，汽車車廂頂部懸掛一個輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個質(zhì)量為m的小球，當(dāng)汽車以某一速率在水平地面上勻速行駛時彈簧長度為L1；當(dāng)汽車以同一速度勻速率通過一個橋面為圓弧形凸形橋的最高點時，彈簧長度為L2，下列答案中正確的是：
A．L1＝L2 B．L1>L2 C．L1
A、天宮一號運行周期大于神八
B、天宮一號運行速度大于神八
C、天宮一號運行角速度大于神八
D、要實現(xiàn)順利對接，神八需要加速
19、如圖所示，P、Q是電荷量相等的兩個正電荷，它們的連線中點是O，A、B是PQ連線的中垂線上的兩點，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分別表示A、B兩點的場強和電勢，則：
A、EA一定大于EB，φA一定大于φB
B、EA不一定大于EB，φA一定大于φB
C、EA一定大于EB，φA不一定大于φB
D、EA不一定大于EB，φA不一定大于φB
20、如圖所示，質(zhì)量為 ，帶電量為 的負粒子（重力不計）經(jīng)歷電壓為 加速電場加速度后，從平行板中心軸線進入后沿直線以速度 飛出復(fù)合場，已知復(fù)合場區(qū)域的磁感應(yīng)強度為B，電壓為 ,極板距離為d。現(xiàn)欲使粒子以3 的速度沿直線飛出，在保證粒子的比荷不變的情況下，下列方法可行的是：
A、保持其它參量不變，使 變?yōu)樵瓉淼?倍
B、保持B、d不變，使使 變?yōu)樵瓉淼?倍， 變?yōu)樵瓉淼?倍
C、保持其它參量不變，使 變?yōu)樵瓉淼?倍
D、保持B、 、 不變，使d變?yōu)樵瓉淼?倍
21、質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(忽略重力)在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，形成空間環(huán)形電流．已知粒子的運動速率為v、半徑為R、周期為T，環(huán)形電流的大小為I.則下面說法中正確的是：
A．該帶電粒子的比荷為qm＝BRv
B．在時間t內(nèi)，粒子轉(zhuǎn)過的圓弧對應(yīng)的圓心角為θ＝qBtm
C．當(dāng)速率v增大時，環(huán)形電流的大小I保持不變
D．當(dāng)速率v增大時，運動周期T變小
三、非：包括必考題和選考題兩部分。第22―32為必考題，每個試題考生必須做答。第33-38題為選考題，考生根據(jù)需要做答。
（一）必考題（11題，共129分）
22、（6分）光電計時器是物理實驗中經(jīng)常用到的一種精密計時儀器，它由光電門和計時器兩部分組成，光電門的一臂的內(nèi)側(cè)附有發(fā)光裝置(發(fā)射激光的裝置是激光二極管，發(fā)出的光束很細)，如圖中的A和A′，另一臂的內(nèi)側(cè)附有接收激光的裝置，如圖中的B和B′，當(dāng)物體在它們之間通過時，二極管發(fā)出的激光被物體擋住，接收裝置不能接收到激光信號，同時計時器就開始計時，直到擋光結(jié)束光電計時器停止計時，故此裝置能精確地記錄物體通過光電門所用的時間．現(xiàn)有一小球從兩光電門的正上方開始自由下落，如圖所示，
(1)若要用這套裝置來驗證機械能守恒定律，則要測量的物理量有________(每個物理量均用文字和字母表示，如高度H)
(2)驗證機械能守恒定律的關(guān)系式為________________．
23、（9分）利用以下器材測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻：
A、待測干電池兩節(jié)
B、電流傳感器
C、電壓傳感器
D、電阻箱R（0~20Ω，2 A）
E、電阻R0（2 000Ω）
F、開關(guān)和導(dǎo)線若干
某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來完成實驗。
（1）實驗中應(yīng)該選用的傳感器是________________（填寫字母序號）（2分）
（2）當(dāng)開關(guān)K閉合之前，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)到______________（選填最大、最�。�1分）
當(dāng)電阻箱的阻值變小時，傳感器的讀數(shù)將___________（選填變大、變小、不變）（2分）
（3）圖乙為該同學(xué)利用測出的實驗數(shù)據(jù)通過計算機繪出的傳感器讀數(shù)的倒數(shù)----- 圖線。（ 為電阻箱的阻值示數(shù)， 為保護電阻），則由圖線可得被測干電池的電動勢
E＝________V（2分），內(nèi)阻r ＝________Ω。（2分）（答案保留兩位有效數(shù)字）
24、（13分）如圖所示，固定斜面的傾角θ＝30°，物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)為 ，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時上端位于C點．用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，初始時物體A到C點的距離為L.現(xiàn)給A、B一初速度 使A開始沿斜面向下運動，B向上運動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，整個過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：
(1)物體A向下運動剛到C點時的速度；
(2)彈簧的最大壓縮量；
(3)彈簧中的最大彈性勢能．
25、（19分）真空中的豎直平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系，存在圖示的矩形區(qū)域（L× L和L×3L）的勻強電場和勻強磁場，矩形區(qū)域的上邊界平齊，形狀和尺寸如圖。一質(zhì)量為m帶電量為+q的帶電粒子（不計重力）以速度 從坐標(biāo)原點O(O是電場左邊界的中點)沿 軸正方向射出，經(jīng)過一段時間后射出磁場。已知場強大小為 ，磁感應(yīng)強度大小為 ，方向如圖所示。試求粒子射出磁場的點的坐標(biāo)和整個運動時間。
（二）選做題：共30分。請考生從給出的三道物理題、三道化學(xué)題中每科任選一題作答，如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計分。
33、（物理---選修3-3）（15分）
（1）（6分）選對一個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分，每選錯一個扣3分，最低得0分）
圖為電冰箱的工作原理示意圖．壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)．在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外下列說法正確的是：
A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外
B．電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能
C．電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律
D．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律
（2）（9分）如圖所示，兩個可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，它們的底部由一細管連通(忽略細管的容積)．兩氣缸各有一活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與氣缸壁無摩擦．活塞的下方為理想氣體，上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h.(已知m1＝3m，m2＝2m)
①在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境的溫度始終保持為T0)
②在達到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T，試問在這個過程中，氣體對活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出了熱量？(假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會碰到氣缸頂部)
34、（物理---選修3-4）（15分）
（1）（6分）（選對一個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分，每選錯一個扣3分，最低得0分）
沿鐵道排列的兩電桿正中央安裝一閃光裝置，光信號到達一電桿稱為事件1，到達另一電桿稱為事件2.從地面上的觀察者和向右運動的車廂中的觀察者看來，兩事件是：
A．在地面觀察者看來，事件1先發(fā)生；從車廂中觀察者看來，事件2與事件1同時發(fā)生
B．在地面觀察者看來，事件2先發(fā)生；從車廂中觀察者看來，事件2與事件1同時發(fā)生
C．在地面觀察者看來，事件1、2同時發(fā)生；從車廂中觀察者看來，事件2比事件1后發(fā)生
D．在地面觀察者看來，事件1、2同時發(fā)生；從車廂中觀察者看來，事件2比事件1先發(fā)生
（2）（9分）在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點光源，從S發(fā)出的光線SA以入射角θ入射到玻璃板上表面，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，如圖所示．若沿此光線傳播的光從光源至玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中的傳播時間相等，點光源S到玻璃上表面的垂直距離l應(yīng)是多少？
35、（物理---選修3-5）（15分）
（1）（6分）（1）下列說法中正確的是：
A．利用射線的穿透性檢查金屬制品，測量物質(zhì)的密度和厚度
B．利用射線的電離本領(lǐng)不能削除有害的靜電
C．利用射線的生理效應(yīng)來消毒殺菌和醫(yī)治腫瘤
D．利用放射性做示蹤原子
（2）（9分）如圖所示，在光滑的水平桌面上有一長為L＝2 m的木板C，它的兩端各有一塊擋板，C的質(zhì)量為mC＝5 kg，在C的中央并排放著兩個可視為質(zhì)點的滑塊A與B，其質(zhì)量分別為mA＝1 kg、mB＝4 kg，開始時A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且A、B間夾有少許炸藥，炸藥爆炸使得A以vA＝6 m/s的速度水平向左運動，不計一切摩擦，兩滑塊中任一塊與擋板碰撞后就與擋板合成一體，爆炸與碰撞時間不計，求：
(1)當(dāng)兩滑塊都與擋板碰撞后，板C的速度多大？
(2)從爆炸開始到兩個滑塊都與擋板碰撞為止，板C的位移多大？方向如何？
第二次理綜物理試題參考答案 2014、12、9
題號1415161718192021
答案BCCCBADBBBC
14【解析】正確答案為BC。
開普勒研究第谷的行星觀測記錄，得出行星運動的軌道是橢圓，A錯。
伽利略的理想斜面實驗表明小球能上升到與釋放等高的點上，蘊含能量守恒的思想，B對。麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗證明了電磁波的存在，C對。
奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，特斯拉一生致力于交流電的研究，是讓交流電進入實用領(lǐng)域的主要推動者，D錯。由以上分析可知，本題正確答案為BC。
15【解析】質(zhì)點m在三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，盡管這三個力的大小未知，但三個力的方向確定，依據(jù)正弦定理可得三個力的關(guān)系為： 由于sin 75°> sin 60°> sin 45°，所以有F3 > F1 > F2，C正確．
16【解析】物體在0～1 s內(nèi)做勻加速直線運動，在1～2 s內(nèi)做勻減速直線運動，到2 s時速度剛好減為0，一個周期結(jié)束，以此循環(huán)運動．答案：C
17【解析】汽車地面上勻速運行時， ，在拱橋最高點： 解得：L1>L2 故選B。
18【解析】由衛(wèi)星繞地球運行的動力學(xué)方程 可知：r越大，線速度越小，角速度越小，周期越大，故A對，BC錯。要使神八追上天宮一號與其對接，需要神八做離心運動，故要加速。D對。
19【解析】答案：B。 由等量同種正電荷周圍的電場線分布圖可知，沿中垂線向外電勢逐漸降低，所以φA一定大于φB ，A、B兩點電場強度應(yīng)是兩點電荷P、Q的合場強，A點距離P、Q兩點的距離近，但夾角大，B點距離P、Q兩點的距離遠，但夾角小，所以A、B兩點場強無法比較大小，選項B正確。
20【解析】正確答案為B。粒子在電場中加速，設(shè)其速度為 ，則有： (1)
進入板間后做勻速直線運動，有： (2) 解得： (3)
由（3）式可知，粒子通過速度選擇器的速度大小與偏轉(zhuǎn)電壓、板間距及磁感應(yīng)強度有關(guān)，當(dāng)加速電壓 發(fā)生變化時，使得粒子進入速度選擇器時的速度不同，在 、 、 等量保持不變時，粒子不會做直線運動，不能滿足題意要求，故A錯。能同時滿足上述(1) (2)兩式的方法只有B。
21【解析】在磁場中，由 ，得 ，選項A錯誤；在磁場中運動周期 與速率無關(guān)，選項D錯誤；在時間t內(nèi)，粒子轉(zhuǎn)過的圓弧對應(yīng)的圓心角 ，選項B正確；電流定義 ，與速率無關(guān)，選項C正確．答案：BC
22解析：(1)需要測量的物理量有：小球直徑D，兩光電門間的豎直高度H，小球通過上下兩光電門的時間 、 .則小球通過上、下兩光電門處的速度分別為 、
(2)驗證守恒關(guān)系式為：
化簡得： .
(1) （4分）小球直徑D，兩光電門間豎直高度H，小球通過上下兩光電門時間 、
(2) （2分）
23【解析】答案：（1）C（2分） （2）最大（1分）變�。�2分）。
（3）2.9（2分）7.3（2分）
（1）由電路可知，傳感器測量的是電源輸出的端電壓，故應(yīng)選擇電壓傳感器。
（2）為保證電路的安全，實驗前應(yīng)將電阻箱調(diào)到最大值。當(dāng)電阻箱阻值減小時，電路中電流變大，故傳感器讀數(shù)將變小。
（3）由閉合電路歐姆定律可知： 變化可得： ,
故知圖線的斜率為 ，圖線的截距為 ，由圖線可得到：E＝2.9V，r＝7.3Ω
24【解析】(1)A和斜面間的滑動摩擦力 ，物體A向下運動到C點的過程中，根據(jù)能量關(guān)系有： （3分）
解得： （2分）
(2)從物體A接觸彈簧，將彈簧壓縮到最短后又恰回到C點，對系統(tǒng)應(yīng)用動能定理，
（2分） 解得： （2分）
(3)彈簧從壓縮最短到恰好能彈到C點的過程中，對系統(tǒng)根據(jù)能量關(guān)系有:
（2分）
解得： （2分）
25【解析】粒子先在電場中做類平拋運動，設(shè)粒子射出電場時的速度為 ，速度方向與 軸正向的夾角為 ，由平拋運動規(guī)律可得：
解以上方程可得： （8分）
由以上結(jié)果可知，粒子恰好從電場的最低點進入磁場，后在洛倫茲力的作用下，做勻速圓周運動，由牛頓第二定律可得： 解得：
由對稱性可知，粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)60°，故知AC之間的距離為L，得到穿出磁場時的坐標(biāo)為（L ， ） （5分）
粒子在磁場中運動的時間為：
故從開始釋放到穿出磁場的總時間為： （4分）
33（1）解析：熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學(xué)過程，故C正確，D錯誤；由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體，除非有外界的影響或幫助．電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機的幫助并消耗電能，故應(yīng)選B、C.
33（2）解析：①設(shè)左、右活塞的面積分別為 和 .由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對氣體的壓強相等，即 由此得 ①
在兩個活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后，右活塞降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中．
在初態(tài)，氣體的壓強為 ，體積為 ；在末態(tài)，氣體的壓強為 ，體積為 (x為左活塞的高度)．由波意耳―馬略特定律得： ②
由上式解得 ③ 即兩活塞的高度差為 .
②當(dāng)溫度由T0上升到T時，氣體的壓強始終為 .設(shè)x′是溫度達到T時左活塞的高度，由蓋?呂薩克定律得 ④
氣體對活塞做的功為 ⑤
在此過程中氣體吸收熱量．
答案：(1) (2) 吸收熱量
34(1)解析：從地面上的觀察者看來，光源在兩根電桿的正中央，光信號向兩電桿傳播的速度相同，因此，光信號同時到達兩電桿．從運動車廂中的觀察者看來，運動車廂是個慣性系，地面和電桿都在向左運動(如圖所示)，光信號向左右兩側(cè)傳播速度相同(光速不變原理)．在光信號向兩側(cè)傳播的過程中，地面及兩個電桿都向左運動了一段距離，所以光信號先到達電桿2，后到達電桿1.答案：D
34(2)解析：設(shè)光線SA在玻璃中的折射角為 ，傳播速度為v，則由 有，光在玻璃板中傳播的速度 ；由幾何關(guān)系有，光線在玻璃板上表面?zhèn)鞑サ木嚯x為 ，由 ，有 ，其中c是真空中的光速，光在玻璃板中傳播的距離 ，光在玻璃板中的傳播時間 .
由折射定律有： ①
由題意有： ②
由三角函數(shù)關(guān)系有： ③
聯(lián)立①②③得：
35(1)解析：利用射線的穿透性檢查金屬制品，測量物質(zhì)的密度和厚度，是γ射線和β射線的應(yīng)用；利用射線的電離本領(lǐng)消除有害的靜電，這是α射線的應(yīng)用；利用射線的生理效應(yīng)來消毒殺菌和醫(yī)治腫瘤，這是γ射線的應(yīng)用；示蹤原子是放射性同位素的應(yīng)用．選ACD.
35(2)解析：炸藥爆炸，滑塊A與B分別獲得向左和向右的速度，由動量守恒可知，A的速度較大(A的質(zhì)量小)，A、B均做勻速運動，A先與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒)一起向左勻速運動，最終B也與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒)，整個過程滿足動量守恒．
(1)整個過程A、B、C系統(tǒng)動量守恒，有： 解得：
(2)炸藥爆炸，A、B獲得的速度大小分別為 、 .以向左為正方向，有：
解得： ，方向向右
然后A向左運動，與擋板相撞并合成一體，共同速度大小為 ，由動量守恒，有：
，解得：
此過程持續(xù)的時間為：
此后，設(shè)經(jīng)過t2時間B與擋板相撞并合成一體，則有：
，解得：t2＝0.3 s
所以，板C的總位移為： ，方向向左．
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