湖北省武汉市2015届高三5月供题训练(二)理综物理试题(2)

24．（13分）解答：

（1）对滑块由牛顿第二定律：a1＝gsin?＝6m/s2 1分

由图象可知滑块在斜面上运动时间为t1＝1s，由运动学公式：L＝a1t1 1分 解得：L＝3m 2分

（2）滑块对斜面的压力：N1′＝mgcos? 1分 木板对传感器的压力：F1＝N1′sin? 1分 由图象可知：F1＝12N 1分 解得：m＝2.5kg 2分 （3）滑块滑到B点的速度：v1＝a1t1＝6m/s 1分 由图象可知f＝5N，t2＝2s，由牛顿第二定律：a2＝122f＝2m/s2 1分 m23s末滑块速度为2m/s，由运动学公式：s＝v1t2－a2t2＝8m 1分 由功的定义：W＝fs＝40J 1分 N2 f A f1 mg B θ N1 F1 mg N1 /12C 力传感器

25．（19分）如图所示，在Oxy平面（纸面）内有垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一足够长的挡板MN与x轴成30°角倾斜放置且通过原点O，放射源A的位置坐标为（0，a）。某时刻，放射源A沿纸面向第一象限内的各个方向均匀地辐射同种带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q，速率均为3aqB。不计粒子的重力、不考虑粒子间的相互作用，打到挡板的粒子均被接2m地的挡板吸收。

（1）求在同一时刻，放射源A发出的能够到达挡板的粒子中，最后到达挡板的粒子和最先到达挡板的粒子的时间差；

（2）保持挡板与x轴正方向的夹角30°不变，在纸面内沿y轴负方向将挡板MN平移至某一位置，发现从放射源A发出的所有粒子中总有

1的粒子能击中挡板，求挡板与y轴交点的纵坐标。 3理科综合试题物理部分第6页（共11页）

24．（19分）解答：

v2（1）正粒子在纸面内做半径为R的匀速圆周运动，由牛顿第二定律：qvB?m 2分

R解得：R?3a 1分 2弦长最短时对应的圆心角最小，匀速圆周运动的时间最短。过A点作挡板的垂线，垂足为C，AC即为最短弦，其对应的圆心为O1。在直角?OCA中：AC?a?sin600?o ?60可见，?O1AC为等边三角形，则：?AOC13a 2故在某一时刻，从放射源出发最先到达挡板的粒子（甲）用时：tmin60o?T 3分 o1360在该时刻，从放射源出发最后到达挡板的粒子（乙）用时最长，对应的弦可能为直径3a 过A点作y轴的垂线，垂线AD交挡板于D点，在直角?OAD中：AD?a?tan600?3a 故沿y轴正方向射出的乙粒子经过半个圆周最后到达挡板上的D点，用时：tmax?甲、乙两粒子速率相同，由周期公式：T1?T2?T2 3分 22?m 2分 qB2?m 2分 3qB联立解得甲、乙两粒子到达挡板的时间差：?t?理科综合试题物理部分第7页（共11页）

（2）如图2，以A点为圆心，以R?3。在直线AC上a为半径画出所有粒子圆心的轨迹（半圆）

2取点Q，令CQ?AC?3a，当挡板平移到Q点的下方时，所有粒子都不能到达挡板。 21的粒子能击中挡板。3假设当挡板平移到y轴负方向上的P点时，从放射源A发出的所有粒子中有

作EF∥MN，交半圆周于E、F，分别过E、F点作挡板的垂线，对应的垂足为G、H，令

EG?FH?R?13a，当?EAF?60o时，将有的粒子（圆心位置在弧EF之间的粒子）能击

32中挡板。由于?EAC?30o，故E点必在y轴上。 由几何关系：AP?R?R 1分

sin600P点纵坐标：yp??(AP?a) 1分 联立解得：yp??

（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 33．[物理——选修3-3]（15分）

（1）（6分）在人类探索热现象的过程中，下列说法符合历史事实的是 ABE （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．布朗发现悬浮在水中的花粉颗粒做无规则运动

B．焦耳通过实验证实，在改变内能的方式上做功和热传递是等效的 C．许多科学家在研究热现象时发现，功转变为热这一现象是可逆的 D．开尔文指出绝对零度是温度的下限，可以达到

E．克劳修斯在大量研究的基础上提出，热量不能自发地从低温物体传到高温物体

3a 1分 2理科综合试题物理部分第8页（共11页）

（2）（9分）一定质量的理想气体经历如图A→B→C→D→A所示循环过程，该过程每个状态视为平衡态．已知A态的温度为27 oC．求：

（i）状态B的温度TB；

（ii）一次循环过程气体与外界的热交换Q为多少？是吸热还是放热？

（2）（9分）解答：

（i）已知VA=3L，VA=4L，TA=300K A到B等压变化，由盖?吕萨克定律：

VAVB 2分 ?TATB代入数据解得：TB=400K 2分 （ii）从A态又回到A态的过程温度不变，所以内能不变。 A到B气体对外做功：W1?pA?V??100J 1分 C到D外界对气体做功：W2?pC?V?75J 1分 一次循环中外界对气体做的总功：W= W1+W2 =﹣25J 由热力学第一定律：?U?W?Q 1分 解得：Q=25J 1分 Q为正，表示吸热 1分

34．[物理——选修3-4]（15分）

（1）（6分）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列说法正确的是 ABE （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．惠更斯详尽研究单摆的振动，确定了计算单摆的周期公式 B．杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波 C．泊松亮斑的发现有力地支持了光的粒子说 D．麦克斯韦预言并用实验证明了电磁波的存在 E．爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间都是变化的

（2）（9分）如图所示，一等腰三角形玻璃砖OAB的顶角?AOB?2?，其中0o???90o，玻璃砖的折射率为n?2。要使一束从AB面垂直射入的光在OA和OB两个面都发生全反射，仅考虑光束第一次经OA面反射和第一次经OB面反射的情况，求?的取值范围。

理科综合试题物理部分第9页（共11页）

解答：

由临界角公式：sinC?1n 2分 解得：C?300 2分 如图1所示，在OA面：??900???300 可得：??600 2分 在OB面：??900?(1800?3?)?300 可得：??400 2分 所以：400???600 1分

讨论：若?较小，则在OA面可能出现如图2所示情况，则：??1800?3??900?300可得：??200

综上可得：00???200或400???600 1分

35．[物理——选修3-5]（15分）

理科综合试题物理部分第10页（共11页）

1分 （1）（6分）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学理论和实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是 ACE （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．爱因斯坦的光子说能够解释光电效应的实验现象 B．玻尔原子理论成功地解释了所有原子光谱的实验规律 C．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子核式结构模型 D．居里夫妇用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变

E．查杨振宁和李政道因提出“在弱相互作用过程中宇称不守恒”而荣获诺贝尔奖，吴健雄领导的小组通过实验证实了上述论断

（2）（9分）如图所示，光滑水平地面上静止放置三个滑块A、B、C，A和B的质量均为2m， C的质量为m。A、B之间用一根轻质弹簧粘连，B、C接触但不粘连。现给A施加一向右的瞬时冲量，使A获得一水平向右的初速度v0。在此后的运动过程中，求： （i）C最终的速度大小；

（ii）当弹簧第二次被压缩至最短时，弹簧储存的最大弹性势能。

（2）（9分）解答：

（i）当弹簧第一次恢复原长时，B和C分离，此时设A的速度为v1 ，B和C的速度为v2，由动量守恒定律：2mv0=2mv1+3mv2 2分

111?2mv02??2mv12??3mv22 2分 22214联立解得：v1??v0 v2?v0

554此后，C做匀速直线运动的速度是v2?v0 1分

5由机械能守恒定律：

（ii）弹簧第二次压缩至最短时A和B速度相等。从B和C分离时到弹簧第二次压缩至最短的过程中，由动量守恒定律：2mv1+2mv2=4mv 1分 由机械能守恒定律：联立解得：Ep=

111?2mv12+?2mv22=?4mv2+Ep 2分 2221mv02 1分 2理科综合试题物理部分第11页（共11页）

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