2014年3月9日 晚7:00―9:30
二、：本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14、在物理发展的过程中，很多科学家进行了无穷的探索和研究，对物理学的发展产生了深远的影响。下列有关物理发展的历史，说法正确的是：
A、开普勒研究第谷的行星观测记录，得出行星运动的轨道是圆。
B、伽利略的理想斜面实验已经显现了能量概念的萌芽。
C、十九世纪中叶德国科学家赫兹为了证明麦克斯韦的电磁波理论，制造了一套能够发射和接收电磁波的装置，用实验证明了电磁波的存在。
D、奥斯特一生致力于交流电的研究，是让交流电进入实用领域的主要推动者。
15、质点m在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态，各力的方向所在直线如图所示，图上表示各力的矢量起点均为O点，终点未画，则各力大小关系可能为：
A．F1＞F2＞F3 B．F1＞F3＞F2
C．F3＞F1＞F2 D．F2＞F1＞F3
16、一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示．取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是：
17、如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列答案中正确的是：
A．L1＝L2 B．L1>L2 C．L1
A、天宫一号运行周期大于神八
B、天宫一号运行速度大于神八
C、天宫一号运行角速度大于神八
D、要实现顺利对接，神八需要加速
19、如图所示，P、Q是电荷量相等的两个正电荷，它们的连线中点是O，A、B是PQ连线的中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则：
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、如图所示，质量为 ，带电量为 的负粒子（重力不计）经历电压为 加速电场加速度后，从平行板中心轴线进入后沿直线以速度 飞出复合场，已知复合场区域的磁感应强度为B，电压为 ,极板距离为d。现欲使粒子以3 的速度沿直线飞出，在保证粒子的比荷不变的情况下，下列方法可行的是：
A、保持其它参量不变，使 变为原来的9倍
B、保持B、d不变，使使 变为原来的9倍， 变为原来的3倍
C、保持其它参量不变，使 变为原来的3倍
D、保持B、 、 不变，使d变为原来的 倍
21、质量为m、带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流．已知粒子的运动速率为v、半径为R、周期为T，环形电流的大小为I.则下面说法中正确的是：
A．该带电粒子的比荷为qm＝BRv
B．在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ＝qBtm
C．当速率v增大时，环形电流的大小I保持不变
D．当速率v增大时，运动周期T变小
三、非：包括必考题和选考题两部分。第22―32为必考题，每个试题考生必须做答。第33-38题为选考题，考生根据需要做答。
（一）必考题（11题，共129分）
22、（6分）光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器，它由光电门和计时器两部分组成，光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很细)，如图中的A和A′，另一臂的内侧附有接收激光的装置，如图中的B和B′，当物体在它们之间通过时，二极管发出的激光被物体挡住，接收装置不能接收到激光信号，同时计时器就开始计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间．现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落，如图所示，
(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有________(每个物理量均用文字和字母表示，如高度H)
(2)验证机械能守恒定律的关系式为________________．
23、（9分）利用以下器材测定干电池的电动势和内电阻：
A、待测干电池两节
B、电流传感器
C、电压传感器
D、电阻箱R（0~20Ω，2 A）
E、电阻R0（2 000Ω）
F、开关和导线若干
某同学设计了如图甲所示的电路来完成实验。
（1）实验中应该选用的传感器是________________（填写字母序号）（2分）
（2）当开关K闭合之前，电阻箱的阻值应调到______________（选填最大、最小）（1分）
当电阻箱的阻值变小时，传感器的读数将___________（选填变大、变小、不变）（2分）
（3）图乙为该同学利用测出的实验数据通过计算机绘出的传感器读数的倒数----- 图线。（ 为电阻箱的阻值示数， 为保护电阻），则由图线可得被测干电池的电动势
E＝________V（2分），内阻r ＝________Ω。（2分）（答案保留两位有效数字）
24、（13分）如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为 ，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度 使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：
(1)物体A向下运动刚到C点时的速度；
(2)弹簧的最大压缩量；
(3)弹簧中的最大弹性势能．
25、（19分）真空中的竖直平面内有一直角坐标系，存在图示的矩形区域（L× L和L×3L）的匀强电场和匀强磁场，矩形区域的上边界平齐，形状和尺寸如图。一质量为m带电量为+q的带电粒子（不计重力）以速度 从坐标原点O(O是电场左边界的中点)沿 轴正方向射出，经过一段时间后射出磁场。已知场强大小为 ，磁感应强度大小为 ，方向如图所示。试求粒子射出磁场的点的坐标和整个运动时间。
（二）选做题：共30分。请考生从给出的三道物理题、三道化学题中每科任选一题作答，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）选对一个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错一个扣3分，最低得0分）
图为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外下列说法正确的是：
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
（2）（9分）如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)．两气缸各有一活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸壁无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h.(已知m1＝3m，m2＝2m)
①在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境的温度始终保持为T0)
②在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？(假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部)
34、（物理---选修3-4）（15分）
（1）（6分）（选对一个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错一个扣3分，最低得0分）
沿铁道排列的两电杆正中央安装一闪光装置，光信号到达一电杆称为事件1，到达另一电杆称为事件2.从地面上的观察者和向右运动的车厢中的观察者看来，两事件是：
A．在地面观察者看来，事件1先发生；从车厢中观察者看来，事件2与事件1同时发生
B．在地面观察者看来，事件2先发生；从车厢中观察者看来，事件2与事件1同时发生
C．在地面观察者看来，事件1、2同时发生；从车厢中观察者看来，事件2比事件1后发生
D．在地面观察者看来，事件1、2同时发生；从车厢中观察者看来，事件2比事件1先发生
（2）（9分）在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源，从S发出的光线SA以入射角θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图所示．若沿此光线传播的光从光源至玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃上表面的垂直距离l应是多少？
35、（物理---选修3-5）（15分）
（1）（6分）（1）下列说法中正确的是：
A．利用射线的穿透性检查金属制品，测量物质的密度和厚度
B．利用射线的电离本领不能削除有害的静电
C．利用射线的生理效应来消毒杀菌和医治肿瘤
D．利用放射性做示踪原子
（2）（9分）如图所示，在光滑的水平桌面上有一长为L＝2 m的木板C，它的两端各有一块挡板，C的质量为mC＝5 kg，在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B，其质量分别为mA＝1 kg、mB＝4 kg，开始时A、B、C均处于静止状态，并且A、B间夹有少许炸药，炸药爆炸使得A以vA＝6 m/s的速度水平向左运动，不计一切摩擦，两滑块中任一块与挡板碰撞后就与挡板合成一体，爆炸与碰撞时间不计，求：
(1)当两滑块都与挡板碰撞后，板C的速度多大？
(2)从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止，板C的位移多大？方向如何？
第二次理综物理试题参考答案 2014、12、9
题号1415161718192021
答案BCCCBADBBBC
14【解析】正确答案为BC。
开普勒研究第谷的行星观测记录，得出行星运动的轨道是椭圆，A错。
伽利略的理想斜面实验表明小球能上升到与释放等高的点上，蕴含能量守恒的思想，B对。麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在，C对。
奥斯特发现了电流的磁效应，特斯拉一生致力于交流电的研究，是让交流电进入实用领域的主要推动者，D错。由以上分析可知，本题正确答案为BC。
15【解析】质点m在三个力的作用下处于平衡状态，尽管这三个力的大小未知，但三个力的方向确定，依据正弦定理可得三个力的关系为： 由于sin 75°> sin 60°> sin 45°，所以有F3 > F1 > F2，C正确．
16【解析】物体在0～1 s内做匀加速直线运动，在1～2 s内做匀减速直线运动，到2 s时速度刚好减为0，一个周期结束，以此循环运动．答案：C
17【解析】汽车地面上匀速运行时， ，在拱桥最高点： 解得：L1>L2 故选B。
18【解析】由卫星绕地球运行的动力学方程 可知：r越大，线速度越小，角速度越小，周期越大，故A对，BC错。要使神八追上天宫一号与其对接，需要神八做离心运动，故要加速。D对。
19【解析】答案：B。 由等量同种正电荷周围的电场线分布图可知，沿中垂线向外电势逐渐降低，所以φA一定大于φB ，A、B两点电场强度应是两点电荷P、Q的合场强，A点距离P、Q两点的距离近，但夹角大，B点距离P、Q两点的距离远，但夹角小，所以A、B两点场强无法比较大小，选项B正确。
20【解析】正确答案为B。粒子在电场中加速，设其速度为 ，则有： (1)
进入板间后做匀速直线运动，有： (2) 解得： (3)
由（3）式可知，粒子通过速度选择器的速度大小与偏转电压、板间距及磁感应强度有关，当加速电压 发生变化时，使得粒子进入速度选择器时的速度不同，在 、 、 等量保持不变时，粒子不会做直线运动，不能满足题意要求，故A错。能同时满足上述(1) (2)两式的方法只有B。
21【解析】在磁场中，由 ，得 ，选项A错误；在磁场中运动周期 与速率无关，选项D错误；在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角 ，选项B正确；电流定义 ，与速率无关，选项C正确．答案：BC
22解析：(1)需要测量的物理量有：小球直径D，两光电门间的竖直高度H，小球通过上下两光电门的时间 、 .则小球通过上、下两光电门处的速度分别为 、
(2)验证守恒关系式为：
化简得： .
(1) （4分）小球直径D，两光电门间竖直高度H，小球通过上下两光电门时间 、
(2) （2分）
23【解析】答案：（1）C（2分） （2）最大（1分）变小（2分）。
（3）2.9（2分）7.3（2分）
（1）由电路可知，传感器测量的是电源输出的端电压，故应选择电压传感器。
（2）为保证电路的安全，实验前应将电阻箱调到最大值。当电阻箱阻值减小时，电路中电流变大，故传感器读数将变小。
（3）由闭合电路欧姆定律可知： 变化可得： ,
故知图线的斜率为 ，图线的截距为 ，由图线可得到：E＝2.9V，r＝7.3Ω
24【解析】(1)A和斜面间的滑动摩擦力 ，物体A向下运动到C点的过程中，根据能量关系有： （3分）
解得： （2分）
(2)从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理，
（2分） 解得： （2分）
(3)弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有:
（2分）
解得： （2分）
25【解析】粒子先在电场中做类平抛运动，设粒子射出电场时的速度为 ，速度方向与 轴正向的夹角为 ，由平抛运动规律可得：
解以上方程可得： （8分）
由以上结果可知，粒子恰好从电场的最低点进入磁场，后在洛伦兹力的作用下，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得： 解得：
由对称性可知，粒子在磁场中偏转60°，故知AC之间的距离为L，得到穿出磁场时的坐标为（L ， ） （5分）
粒子在磁场中运动的时间为：
故从开始释放到穿出磁场的总时间为： （4分）
33（1）解析：热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C正确，D错误；由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传给高温物体，除非有外界的影响或帮助．电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，故应选B、C.
33（2）解析：①设左、右活塞的面积分别为 和 .由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即 由此得 ①
在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中．
在初态，气体的压强为 ，体积为 ；在末态，气体的压强为 ，体积为 (x为左活塞的高度)．由波意耳―马略特定律得： ②
由上式解得 ③ 即两活塞的高度差为 .
②当温度由T0上升到T时，气体的压强始终为 .设x′是温度达到T时左活塞的高度，由盖?吕萨克定律得 ④
气体对活塞做的功为 ⑤
在此过程中气体吸收热量．
答案：(1) (2) 吸收热量
34(1)解析：从地面上的观察者看来，光源在两根电杆的正中央，光信号向两电杆传播的速度相同，因此，光信号同时到达两电杆．从运动车厢中的观察者看来，运动车厢是个惯性系，地面和电杆都在向左运动(如图所示)，光信号向左右两侧传播速度相同(光速不变原理)．在光信号向两侧传播的过程中，地面及两个电杆都向左运动了一段距离，所以光信号先到达电杆2，后到达电杆1.答案：D
34(2)解析：设光线SA在玻璃中的折射角为 ，传播速度为v，则由 有，光在玻璃板中传播的速度 ；由几何关系有，光线在玻璃板上表面传播的距离为 ，由 ，有 ，其中c是真空中的光速，光在玻璃板中传播的距离 ，光在玻璃板中的传播时间 .
由折射定律有： ①
由题意有： ②
由三角函数关系有： ③
联立①②③得：
35(1)解析：利用射线的穿透性检查金属制品，测量物质的密度和厚度，是γ射线和β射线的应用；利用射线的电离本领消除有害的静电，这是α射线的应用；利用射线的生理效应来消毒杀菌和医治肿瘤，这是γ射线的应用；示踪原子是放射性同位素的应用．选ACD.
35(2)解析：炸药爆炸，滑块A与B分别获得向左和向右的速度，由动量守恒可知，A的速度较大(A的质量小)，A、B均做匀速运动，A先与挡板相碰合成一体(满足动量守恒)一起向左匀速运动，最终B也与挡板相碰合成一体(满足动量守恒)，整个过程满足动量守恒．
(1)整个过程A、B、C系统动量守恒，有： 解得：
(2)炸药爆炸，A、B获得的速度大小分别为 、 .以向左为正方向，有：
解得： ，方向向右
然后A向左运动，与挡板相撞并合成一体，共同速度大小为 ，由动量守恒，有：
，解得：
此过程持续的时间为：
此后，设经过t2时间B与挡板相撞并合成一体，则有：
，解得：t2＝0.3 s
所以，板C的总位移为： ，方向向左．
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