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1/9丰台区2014年高三年级第二学期统一练习（一）理科综合——物理部分赏析（修订稿）2014.4.5张培德（请尊重作者的劳动，如若转载请注明作者和出处）第一部分：选择题（共48分）13、下列说法正确的是：（）、布朗运动就是液体分子的热运动、物体的温度越高，分子的平均动能越大、对一定质量气体加热，其内能一定增加、气体压强是气体分子间的斥力产生的【解析】布朗运动是指悬浮在液体（或者气体）中的小颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动。小颗粒是由无数分子组成的“分子团”。但是这种小颗粒的运动的无规则性证明了液体分子运动的无规则性。布朗运动的轨迹是连续的、无规则的曲线而不是折线。温度越高，颗粒（体积和质量）越小，布朗运动就越明显。温度是分子平均动能的唯一标志。温度升高（或者降低），分子的平均动能就随之增大（或者降低），但就单个的、任意一个分子的动能与温度是没有确定的对应关系的，温度是分子平均动能的宏观表现。气体的内能的增加量由外界对气体做功的多少和气体吸收热量的多少这两方面共同决定。即热力学第一定律：，其中和均为气体“得到”的功和热，失去或者对外做功时则和应取负值。若气体吸收热量少，而对外做功多，则气体的内能依然是要减少的。要理解气体做功的标志是体积的变化，体积减小则外界对气体做功；体积增大则气体对外界做功。气体压强是大量分子频繁的与器壁碰撞形成的持续的、稳定的压力形成的，即气体压强是气体分子撞击器壁形成的。通过该题，要全面复习热学知识，而不是就题论题。1、分子动理论、组成：物质是有大量分子组成的：分子的大小，直径半径数量级，油膜法，连接宏观与微观的纽带：阿佛加德罗常数：分子质量分子体积：整体与个体的关系、运动分子在永不停息地做无规则的热运动：布朗运动的成因和揭示的规律，影响布朗运动的因素、作用：分子间同时永远存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力均随分子间的距离的增大而减小；随分子间距离变化而变化，斥力变化得快。理想气体：忽略分子力，视为零，无分子势能2、内能与热力学第一定律：分子动能和分子势能的概念其及微观解释和宏观表现，内能的变化，气体做功的标志（体积的变化）与判断，热力学第一定律，气体压强的形成和微观解释，影响气体压强的各因素等14、如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。则下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉条纹（）【解析】干涉图样与衍射图样的根本区别在于：干涉是由两列波通过双峰形成的，干涉条纹是等间距的，条纹亮度没有明显的变化；衍射是由一列波通过单峰形成的，衍射条纹是不等间距的：中间条纹宽，两边条纹窄，由中间条纹到两边条纹其亮度变化比较明显。二者的共同点在于：2/9波的波长越长条纹的宽度就越大，衍射图样中中间的条纹以及两边的条文相应的随之增宽；干涉和衍射中光的能量不是连续分布的，明暗条纹的边缘是模糊的，暗条纹是光子到达几率小的位置而不是光子不可能到达的位置。要了解和掌握各色光的频率、波长，传播速度，折射率、临界角等物理量的概念、大小关系以及重要的光学干涉、衍射、全反射、平行玻璃砖的折射、三棱镜的色散、光电效应等物理模型方能快速、准确地解答光学的各类有关问题。15、天然放射现象中可产生、、三种射线。下列说法正确的是：（）、射线是由原子核外电子电离产生的、经过一次衰变，变为、射线的穿透能力比射线穿透能力强、放射性元素的半衰期随温度的升高而减小【解析】射线是高速电子流，是由处于激发态的原子核中释放出来的，原子核的组成中并没有电子的，而是在核反应中中子形成了质子和电子而形成的，其核方程可表示为：发生衰变的过程为：射线的穿透能力比射线穿透能力弱。射线的电离能力强（获得电子的能力强），穿透能力弱，在空气中只能飞行几厘米。放射性元素的半衰期是由原子核内部结构决定的，与外部的物理环境（温度、压强、压力等等）没有关系。16、一列简谐波在轴上传播，时的波形图如图甲所示。处质点的振动图线如图乙所示。下列说法正确的是：（）、这列波的波长为、这列波的频率为2、这列波的波速为、这列波向左传播【解析】1、振动图象描述的是（振动这）一个质点，各个时刻离开平衡位置的位移。从振动图象上直接读得的信息是：振幅和周期；间接读得的信息有：任意时刻振动质点：离开平衡位置的位移的大小和方向，振动速度，振动加速度和回复力的方向及其变化趋势，以及对应的动能或动量的变化趋势大小比较（或动量的方向），以及是否为零或者最大。2、波动图像（波形图）描述的是一个时刻各个（振动）质点离开平衡位置的位移。从波的图像中可以直接得到的是波长和振幅；间接得到的是：这一时刻：各质点离开平衡位置的位移，质点的振动位移、速度、加速度、恢复力方向和变化趋势（往往要与波的传播方向联系起来）；时间差：另一时刻质点的上述各情形；空间差：另一位置的振动情形。3、振动中各参量的周期性变化规律；波动中各参量的周期性变化规律，波动中周期性与方向性造成的多解现象。4、波的成因，波的传播规律，波的叠加、干涉和衍射规律，图样，能力分配等。由振动图象可知的时刻，质点正在平衡位置且向上运动（振动），在波的图像中由振动方向与传播方向的关系，和处质点正在平衡位置且向上振动可知波的传播方向向左。由波的图像可知波长为4，由振动图象可知振动周期为2秒，频率为，二者结合可知波速。17、如图所示，电源电动势为，内阻为，滑动变阻器最大电阻为，开关闭合。两平行金属板间//100.2234乙//200.2468P甲3/9有匀强磁场，一带负电的粒子（不计重力）以速度水平匀速穿过两极板。下列说法正确的是：（）、若将滑片向上滑动，粒子将向极板偏转、若将极板向上移动，粒子将向极板偏转、若增大带电粒子的速度，粒子将向极板偏转、若增大带电粒子带电量，粒子将向极板偏转【解析】1、这即是一个“速度选择器”模型，也是一个电容器与匀强电场的模型，是高考中出现几率很高的模型，要掌握其原理及其“变异”；2、电容器在电路中存在两个状态：充电中或者放电中状态，（充、放电完成后的）稳定状态。对于充、放电状态要定性地清楚其电流的大小和方向变化规律，而在稳态中电容器相当于断路，其两端电压与其并联的电阻的端电压相同（等电势的两种情形及其概念：无电流、无电阻）；3、匀强电场（电势梯度的概念，要掌握匀强电场中带电粒子、离子等的电势能与动能或重力势能以及电场力做功的空间分布及其变化的特点）的概念。电容器间的电场与极板间的距离，极板所带电荷量，极板间的电压的关系等等，电容器诸参数的变化之间的联系以及诸参数变化与电势、电场强度的联系等；4、电偏转与磁偏转的联系和规律，共性与个性；5、带电粒子在电场或磁场以及复合场中的行为表现，在正交的电、磁复合场中直线运动的模型和与之对应的受力情况等。6、电场力与磁场力（洛伦兹力与安培力）本质区别和联系，各自的决定因素：电场力与运动状态无关，洛伦兹力与速度大小和方向均有关。8、电阻在直流电路中的作用：分压和分流，分压与分流规律和特点。“带电粒子（不计重力）以速度水平匀速穿过两极板”，说明带电粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡——这是一个速度选择器模型。若将滑片向上滑动，与电容器并联的电阻变小，滑动变阻器分得的电压变小；该电压等于电容器两极板间的电压，而电场强度将随之减小，电场力随之减小，带电粒子将偏向洛伦兹力一边，即粒子将向极板偏转；若将极板向上移动，电容器极板电压不变，而电场强度，将随之减小，电场力随之减小，带电粒子将偏向洛伦兹力一边，即粒子将向极板偏转；若增大带电粒子的速度，带电粒子受到的洛伦兹力将增大，而电场强度和粒子所受的电场力均不变，故粒子将偏向洛伦兹力一边，即向极板偏转；若增大带电粒子带电量，粒子所受电场力增大而起始位置的洛伦兹力不变，故带电粒子将偏向电场力一边，即粒子将向极板偏转。18、“神舟十号”飞船发射后，先进入一个椭圆轨道，经过多次变轨进入距地面高度为的圆形轨道。已知飞船质量为，地球半径为，地球表面的重力加速度为。设飞船进入圆形轨道后运动时的动能为，则（）、、、、【解析】1、天体运动的匀圆模型及其卫星三个（线、角、加）速度与空间（半径）和时间（周期）的关系；2、牛顿第二运动定律，向心力的来源及其概念，向心加速度的概念；3、向心力的供与需的三种数量关系及其对应的卫星运动情形；4、无动力、无阻力运动中的能量守恒中，总能中的各组成能量的变化；5、黄金代换公式，即重力与万有引力的关系等。6、开普勒三定律，三种宇宙速度××××××××××××××××××××××××××××××××4/97、求解质量与密度的规律，往往是求解“中心球”的质量和密度的，需要已知几个物理量呢？由牛顿第二定律可知飞船做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有：，故其动能而由在近地且忽略地球的自转时重力与万有引力的关系可得：，代入上式可得飞船的动能19、某同学利用如图的实验装置研究摆球的运动情况，摆球从点由静止释放，经过最低点后到达与等高的点。、、是连线上的点，且，。、、三点可钉钉子，每次均将摆球从点由静止释放。不计绳子与钉子碰撞时机械能的损失。下列说法正确的是：（）、若只在点钉钉子，摆球最高可能摆到连线以上的某点、若只在点钉钉子，摆球最高可能摆到连线以下的某点、若只在点钉钉子，摆球最高可能摆到点、若只在点以下的某点钉钉子，摆球可能做完整的圆周运动【解析】单摆模型，属于老模型新考法。考查了圆周运动与机械能守恒定律或者动能定理。只要摆动到另一侧，到达最高点时的速度必为零，则依据机械能守恒可知，摆球将依然摆动到原来的高度的连线上，而不可能到达比原高度还高（或低）的高度的；若到达最高点的速度不为零，例如圆周运动在最高点的速度不能为零，则摆球不可能具有一定的速度而再次处于原来的高度的（那样的话机械能就增加了）。在竖直平面内做圆周运动的物体在最高点的速度。若没有机械能损失，物体从与圆轨道顶点处于同一高度的位置下滑而进入圆形轨道时，将在到达最高点前的某一位置（物体与圆心的连线偏离竖直方向角且时）离开圆轨道而做斜抛运动,到达另一侧的对称位置时又回到圆形轨道上。四个选项考查了四个“模型”，尤其是与两个项选是能量守恒的圆运动中常见的比较重要的模型。20、如图，光滑水平面上有竖直向下的有界匀强磁场，磁场宽度为2，磁感应强度为。正方形线框的电阻为，边长为，线框以与边垂直的速度3进入磁场，线框穿出磁场时的速度为，整个过程中、两边始终保持与磁场边界平行。设线框进入磁场区域过程中产生的焦耳热为，穿出磁场区域过程中产生的焦耳热为。则等于：（）、1:1、2:1、3:2、5:3【解析】考查了电磁感应，欧姆定律，安培力和安培力做功、安培力的冲量的规律和概念，动能定理、动量定理，能量守恒等规律和概念。本题也是一种物理“模型”，要把一些有共同特征和规律的物理情景、物理过程、物理试题和解题方法等归纳成为一种物理模型，以便增强其在心中的理解和记忆，使之在今后解答物理习题的时候能够快捷、准确地挂靠物理模型解答问题。本题中，应该掌握线框进入和穿出磁场区域的两个过程中，安培力、安培力的功、功率，安培力的冲量，以及所对应的动能和动量、速度、加速度以及产生的焦耳热的变化及其比较；两过程中的电流，电动势，磁通量的变化率，流过线框截面积的电荷量的关系比较。穿越磁场区域的过程××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××5/9中上述各个物理量的关系比较和变化以及用图像表示法描述上述各物理量的变化等。该题可以演变为：求解两个过程中的：电荷量之比，动能之比，冲量之比，安培力功的大小比较或比值等，可作为一种模型加以理解、拓展和记忆等。线框进入磁场的过程中受到的安培力的冲量为，由此可见，线框受到的安培力的冲量与整个过程中穿过线框的磁通量的变化量成正比，而进入或穿出磁场区与的过程中磁通量的变化均为，可见该题中安培力的冲量为一恒量。由此可以看出，线框从磁场中穿出的过程中受到的安培力也为这一恒量。于是可知，进入和穿出磁场区与的两个过程中，线框受到的安培力的冲量大小和方向