2021年高考物理押题卷2(重庆卷)(附参考答案)
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2021年高考押题卷02【重庆卷】
物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示,
1
L 和
2
L 为两平行的虚线,
1
L 上方和
2
L 下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的
匀强磁场,A 、B 两点都在
2
L 上。
带电粒子从A 点以初速度v 与
2
L 成30°角斜向右上射出,经过偏
转后正好过B 点,经过B 点时速度方向也斜向上。
不计重力,下列说法中正确的是( )
A .此粒子一定带正电荷
B .带电粒子经过B 点与经过A 点时速度方向不同
C .若将带电粒子在A 点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过B 点
D .若将带电粒子在A 点以初速度v 与
2
L 成60°角斜向右上射出,它将不能再经过B 点
2.如图,一理想变压器ab 端接交流电源,原线圈匝数为100匝,1
R 、
2
R 、
3
R 阻值相等。
则当开
关S 断开时
1
R 功率为
1
P ,当S 闭合时
1
R 功率为
2
P ,且
12:9:25
P P ,则副线圈匝数为( )
A .25
B .50
C .200
D .400
3.一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A 、B 两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如图所示,现用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A 仍然静止,则下列说法正确的是( )
A.水平力F保持不变
B.斜面对物体A的作用力一定变大
C.斜面对物体A的摩擦力一定变大
D.斜面体所受地面的支持力一定不变
4.氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光,若用这些光照射逸出功为4.5 eV的钨时,下列说法中正确的是()
A.氢原子能辐射4种不同频率的光子
B.氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
C.氢原子辐射一个光子后,氢原子的核外电子的速率增大
D.钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应
5.如图所示,ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道,其中AB部分为倾角为30的斜面,BCD部分为半径为R的四分之三圆弧轨道,与斜面平滑相切,C为轨道最低点,整个轨道放置在电场场强为E的水平匀强电场中。
现将一带电荷量为+q、质量为m的小滑块从斜面上A点由静止释放,小滑块恰能沿圆弧轨道运动到D点。
已知重力加速度为g,且qE=3mg,下列说法正确的是()
A.释放点A到斜面底端B的距离为5
2R
B.小滑块运动到C点时对轨道的压力为9mg
C
.小滑块运动过程中最大动能为5
2mgR D .小滑块从D 点抛出后恰好落在轨道上的B 点
6.数形结合是解决物理问题的重要途径。
画示意图或x –t 、v –t 图像都是很好的体现方式。
如图所示,光滑水平面上有一静止的足够长的木板M ,一小铁块m (可视为质点)从右端以某一初速度v 0向左运动。
若固定木板,最终小铁块停在距右侧x 0处。
若不固定木板,最终小铁块也会相对木板停止滑动。
这种情形下,小铁块刚相对木板停止滑动时的状态图可能正确的是( )
A .
B .
C .
D
.
7.如图所示,竖直平面内有一足够长且与水平方向成30的斜面,斜面上有A 、B 两点,S 点在O 点正上方,其中OS 、OA 、AB 的长度均为l ,若以初速度0v 从S 点水平射出一个小球,正好可以击中A 点,不计空气阻力,当地重力加速度为g ,以下说法正确的是( )
A .若将发射速度增大到20v 则正好击中
B 点 B .小球分别击中A 点和B 点时速度与斜面夹角相同
C .调整0v 大小使小球击中B 32gl
D .若小球以30v 3112l
g 二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
在每小题给出的四个选项中,有多项符
合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分.
8.太阳系外行星P 和行星Q 可能适宜人类居住,P 半径是Q 半径的1
2,若分别在P 和Q 距地面高
为h 处水平抛出小球,小球平抛运动水平位移x 随抛出速度0v 函数图像如图所示,忽略空气阻力,忽略行星自转。
下列判断正确的是( )
A .行星P 和行星Q 的第一宇宙速度之比为2
B .行星P 和行星Q 的第一宇宙速度之比为2:2
C .行星P 和行星Q 的密度之比为2:1
D .行星P 和行星Q 的密度之比为1:2
9.如图1所示,足够长的木板B 静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A ,滑块A 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时,用传感器测出滑块A 的加速度a ,得到如图2所示的a F -图像,已知g 取2
10m/s ,则( )
A .滑块A 的质量为2kg
B .木板B 的质量为6kg
C .当12N F =时,木板B 的加速度为2
4m/s
D .滑块A 与木板B 间的动摩擦因数为0.4
10.如图,倾角为θ=30︒的足够长光滑斜面上,水平界线PQ 以下存在垂直斜面向下的磁场,PQ 位
置x=0,磁感应强度B随沿斜面向下位移x(以m为单位)的分布规律为B=8-2x(T)。
一边长为L=2m(小于PQ长度),质量为M=4kg,电阻R=4Ω的金属框abcd从PQ上方某位置静止释放,进入磁场的过程中由于受到平行斜面方向的力F作用,金属框保持恒定电流I=2A,且金属框在运动过程中ab边始终与PQ平行,g=10m/s2,下列说法正确的是()
A.力F沿斜面向上
B.金属框进入磁场的过程中产生的电热为48J
C.金属框进入磁场的过程中力F做功9.5J
D.若金属框刚完全进入磁场后立即撤去力F,金属框将开始做匀加速直线运动
三、非选择题:共57分。
第11~14题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第15~16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共45分。
11. (6分)
某同学利用图甲所示的装置测量当地的重力加速度,绳和滑轮的质量忽略不计,轮与轴之间的摩擦忽略不计。
i.用20分度游标卡尺测量挡光片的挡光宽度d,示数如图乙所示。
将挡光片固定在物块b上,再用
、的质量分别为a m、b m。
天平测量物块a b
ii.按照图甲所示安装器材,测量光电门和挡光片的高度差为h,再将物块b由静止释放,b竖直上升,测得挡光片通过光电门的时间为t。
请回答下列问题:
(1)游标卡尺的示数为_______mm ;
(2)该地重力加速度的表达式为g =_________(用测量量的符号表示);
(3)该同学为了减小误差,通过调整物块b 释放的位置来改变h ,测出对应的通过光电门的时间t ,得到若干组()h t 、后,在坐标纸上描点,拟合直线,则他描绘的是_______图像;
A .
1h t -
B .h t -
C .21
h t D .2
h t -
(4)若将考虑挡光片的质量而测得的重力加速度值记为1
g ,将忽略挡光片的质量而测得的重力加
速度值记为
2
g ,则
1
g _________(选填“大于”、“等于”、“小于”)
2
g 。
12. (9分)
在“测量金属丝的电阻率”实验中,金属丝的电阻约为5Ω;
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径,示数如图所示,则d = ___________ mm ;
(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材: 电压表(量程0~3V ,内阻约3kΩ;量程0~15V ,内阻约15k Ω) 电流表(量程0~0.6A ,内阻约0.1Ω;量程0~3A 内阻约0.02Ω) 滑动变阻器(0~5Ω) 电源(电动势为3V )
甲同学为了使金属丝两端电压调节范围更大,并使测量结果尽量准确,应选用下图所示的哪个电路进行实验 ___________ ;
A .
B .
C.D.
(3)实验时电压表量程应选___________,电流表量程应选___________;
(4)乙同学利用如图所示的电路进行实验时想到:向左移动滑片,滑动变阻器两端的电压U和流
过它的电流I均发生变化,请你判断此过程
U
I
∆
∆的值___________(选填“增大”、“减小”或者
“不变”)。
13. (12分)
如图(a),质量为m A=2kg、长度为L=6.75m的木板A静止在足够长的水平地面上,A与地面之间的动摩擦因数为μ1=0.2。
质量为m B=2kg、可视为质点的滑块B静止放于A右端,A左端固定有挡板,A、B之间的动摩擦因数为μ2=01。
用力敲击A,A立即获得水平向右的初速度,此后B恰好能到达A左端挡板处。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:
(1)B到达A左端挡板处前,A、B运动的加速度大小;
(2)A被敲击后获得的初速度大小;
(3)若未敲击A,且A左边水平地面上有处于静止状态的滑块C(图中未画出)。
C的质量为m C=2kg,C右侧面材料可调,与A初始距离可调,C与地面之间的动摩擦因数为μ1=0.2,C在图(b)所示力F作用下从静止开始加速运动,直到与A碰撞,碰撞时间极短,碰后立即撤去力F。
由于C右侧面材料不同(可与A发生任何形式的碰撞)、与A相距的初始距离不同,所以C与A碰撞后A 获得的速度大小不同。
若要求B与A左端挡板也能碰撞,则从t=0时刻开始计时,试求力F作用的最短时间(结果可用根号表示)。
14. (18分)
如图甲所示,在直角坐标系中的0≤x ≤L 区域内有沿y 轴正方向的匀强电场,右侧有以点(2L ,O )为圆心、半径为L 的圆形区域,与x 轴的交点分别为M 、N ,在xOy 平面内,从电离室产生的质量为m 、带电荷量为e 的电子以几乎为零的初速度从P 点飘入电势差为U 的加速电场中,加速后经
过右侧极板上的小孔Q 点沿x 轴正方向进入匀强电场,已知O 、Q 两点之间的距离为2L
,飞出电
场后从M 点进入圆形区域,不考虑电子所受的重力。
(1)求0≤x ≤L 区域内电场强度E 的大小;
(2)若圆形区域内加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x 轴,求所加磁场磁感应强度B 的大小和电子在圆形区域内运动的时间t ;
(3)当电子从M 点进入磁场区域时,取t =0,在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场(以垂直于纸面向外为正方向),最后电子从N 点飞出,速度方向与进入圆形磁场时方向相同,请写出磁场变化周期T 满足的关系表达式。
(二)选考题:共12分。
请考生从第15题和第16题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题记分。
15. [选修3-3](12分) (1)(4分)
下列说法正确的是 。
(在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
A .已知某物质的摩尔体积为V ,则分子的平均体积为A
V N B .细玻璃管内产生毛细现象时,管内液面一定上升 C .同一种物质可能是晶体,也可能是非晶体
D .某气体温度升高,分子的平均动能增大,每个分子撞击器壁的作用力也增大 (2)(8分)
如图为吸盘工作原理示意图,使用时先把吸盘紧挨竖直墙面,按住锁扣把吸盘紧压在墙上,挤出吸盘内部分空气,如图甲,然后要把锁扣扳下,让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。
在拉起吸盘同时,锁扣对盘盖施加压力,致使盘盖以最大的压力吸住吸盘,使外界空气不能进入吸盘。
由于吸盘内外存在压强差,使吸盘被紧压在墙璧上,挂钩上即可悬挂适量物体。
已知锁扣扳下前密封体积为V ,压强等于大气压强
p ,空气密度为
0 ,扳下锁扣后吸盘内体积变为4V 。
(1)若环境气温不变,求扳下锁扣后吸盘内气体压强和密度;
(2)若环境温度升高,忽略吸盘体积变化和漏气情况,试定性分析吸盘能悬挂的最大质量变化情况。
16. [选修3-4] (12分) (1)(4分)
下列说法正确的是______。
(在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) A .作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和速度 B .横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 C .水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象,这可以用光的波动理论来解释 D .在电场周围一定存在磁场,在磁场周围一定存在电场 (2)(8分)
如图所示,实线是某时刻的波形图,虚线是0.2s 后的波形图。
(1)求它的可能周期;
(2)求它可能的传播速度和最小速度。
物理·全解全析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B
D C B D D AD AD BC
1.
【答案】 C
【解析】
画出带电粒子运动的可能轨迹
A.如图,分别是正负电荷的轨迹,正负电荷都可能。
故A错误。
B.如图,粒子经过B的位置时速度方向也斜向上,速度跟在A点时的速度大小相等,方向相同,速度相同。
故B错误;
C.根据轨迹,粒子经过边界L1时入射点与出射点间的距离与经过边界L2时入射点与出射点间的距离相同,与速度无关。
所以当初速度大小稍微增大一点,但保持方向不变,它仍有可能经过B点。
故C正确。
D.如图,设L1与L2之间的距离为d,则A到B的距离为:
2tan 30d
x =︒
所以,若将带电粒子在A 点时初速度方向改为与L 2成60°角斜向上,则每次经过一个周期前进的距离为
12tan 603d x x ==︒
,则经过三个周期后经过B 点。
故D 错误。
故选C 。
2.
【答案】 B
【解析】
设副线圈匝数为n ,当开关S 断开时,设变压器左边电流为
1I ,电压为1U ,右边电流为1I ',电压为1U ',电源电压为ab U ,电阻阻值均为R ,电源电压
ab 11U U I R =+,11100U n U =',
11100I n I =',11U I R '=',211P I R = 当开关S 闭合时,设变压器左边电流为2I ,电压为2U ,右边电流为2I ',电压为2U ',电源电压
ab 22U U I R
=+,22100U n U =',222R U I R R ''=⨯+,22100I n I =',222P I R =,12925P P =
联立解得 50n =
故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
3.
【答案】 D
【解析】
A .取物体
B 为研究对象分析其受力,设绳与竖直方向夹角为θ,则有
F=mg tan θ,cos mg
T θ=
θ增大,则水平力F 随之变大,拉力T 变大,故A 错误;
BC .未施加力F 时,对物体A 进行受力分析,物体A 受重力、支持力、细绳的拉力,由于A 、B
的质量关系和斜面的倾角未知,故物体A 可能不受静摩擦力,也可能受沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜面向上的静摩擦力,故拉力T 变大后,物体A 所受静摩擦力不一定变大,而物体A 所受支持力不变,故斜面体对物体A 的作用力也不一定变大,故BC 错误;
D .对A 、B 两物体与斜面体这个整体而言,拉力F 方向水平,竖直方向受力不变,斜面体所受地面的支持力一定不变,故D 正确。
故选D 。
4.
【答案】 C
【解析】
A .氢原子从n =4能级向低能级跃迁时能辐射6种不同频率的光子,选项A 错误;
B .从n =4到n =3跃迁辐射出的光子能量
E 43=(1.51-0.85)eV=0.66 eV <4.54 eV
故不能使钨发生光电效应,选项B 错误;
C .氢原子辐射一个光子后,能级降低,半径变小,动能变大,速率增大,选项C 错误;
D .金属发生光电效应时,不能同时吸收两个光子,选项D 错误。
故选C 。
5.
【答案】 B
【解析】
小滑块恰能沿圆弧轨道运动到D 点,表明小滑块能通过轨道的等效最高点,重力与电场力的合力为
2F mg ==
所以轨道等效最高点为圆心左上60°轨道上,即D 点。
在等效最高点,有
2
2v mg m R =
A .从A 点到轨道等效最高点,根据动能定理得
21(sin 30cos30sin 30)(cos30sin 60sin 30)02mg s R R Eq s R R mv --+-+=
-
解得 1.5s R =
A 错误;
B .从
C 到等效最高点,有
2211(cos60)(sin 60)22C mg R R Eq R mv mv --+-=
-
在C 点,有 2C v N mg m R -=
解得
9N mg =
根据牛顿第三定律得滑块对轨道的压力为9mg ,B 正确;
C .小滑块运动到
D 点的圆上对称点时,速度最大,有
22m 112222mg R mv mv -=
-
解得 2m 152mv mgR =
C 错误;
D .小滑块从D 点抛出后,做类平抛运动,假设刚好落到B 点,则有
2mg ma =,vt R =
则在合力方向上的位移为
21122y at R R ==<
假设错误,D 错误。
故选B 。
6.
【答案】 D
【解析】
固定木板,根据能量守恒定律
20012mgx mv μ=
不固定木板,则满足动量守恒定律
01()mv M m v =+
同时也满足能量守恒定律
22011112()2mgx mv M m v μ-+=
相对位移大小
10
x x <
根据 2202v v ax -=
两次木块做减速运动加速度相同,因此第二次达到共同速度时对地的位移小于第一次对地的位移。
故选D 。
7.
【答案】 D
【解析】
AC .根据平抛运动的规律和几何关系可知
21322gt l =
02v t l =
解得
0v =
设小球击中B 点时水平抛出的速度为0v ',在空中运动的时间为t ',可得
2122gt l '=
0v t ''
解得
v '=
可得
00v v '=
也可得小球落到B 点时的速度大小为
B v ==
故AC 错误;
B .根据平抛运动规律,设小球运动到A 点与运动到B 点速度与水平面的夹角分别为1θ与2θ,可得
10tan gt v θ=
=
20tan gt v θ'==' 则可知小球分别击中A 点和B 点时速度与斜面夹角也不同,故B 错误;
D .设若小球以30v 的速度射出落到斜面的时间为t 3,在斜面上到O 点的距离为x ,可得 23122x gt l =+
0332v t x =
联立解得
3t =
故D 正确;
故选D 。
8.
【答案】 AD
【解析】
AB .抛运动水平位移
0x v t =
竖直方向做匀变速运动
212h gt =
所以
0x =
水平位移x 随抛出速度0v 函数图像斜率
4P k =
2
Q k =
所以 14P Q g g =
第一宇宙速度
v =
P Q v v =
A 正确;
CD .星球表面的重力加速度
32243G R GM g R R πρ==
所以
g
R ρ∝
所以
12P Q ρρ=
D 正确。
故选AD 。
9.
【答案】 AD
【解析】
ABD.设滑块A 的质量m ,木板B 的质量为M ,滑块A 与木板B 间的动摩擦因数为μ。
由题图2可知,当F =F m=10N 时,滑块A 与木板B 达到最大共同加速度a m =1m/s 2,根据牛顿第二定律有 F m =(M +m )a m
解得
M +m =10kg
当F >10N 时,A 与B 将发生相对滑动,对A 单独应用牛顿第二定律有
F -μmg =ma
整理得
F a g m μ=-
根据题图2解得m =2kg ,μ=0.4,则M =8kg ,故AD 正确,B 错误;
C.当F =12N 时,木板B 的加速度为
2
1m/s B mg
a M μ==
故C 错误。
故选AD 。
10.
【答案】 BC
【解析】
A .金属框进入磁场的过程中由于电流恒为
2A I =
则安培力
A 8222N 328N
F BIL x x ==-⨯⨯=-()()
金属框的重力沿斜面向下的分力为
sin3020N Mg ︒= 当进入磁场的长度0 1.5m x ≤<
时,安培力大于金属框重力沿斜面向下的分力,拉力方向沿斜面向下;当1.5m 2m x <<时,安培力小于金属框重力沿斜面向下的分力,拉力方向沿斜面向上,故A 错误;
B .金属框进入磁场的过程中,所受到的安培力为
A 328N F x =-()
该图像所围成的面积即为安培力所做的功,有
3216=2J 48J 2W +⨯=克
根据能量守恒,金属框完全进入磁场,所以金属框进入磁场的过程中产生的电热为
=48J
Q W =克
故B 正确; C .金属框完全进入磁场时的速度为v ',有 B Lv IR ''=
解得
()24m/s 1m/s 8222IR v B L ⨯'==='-⨯⨯
金属框进入磁场的过程中,根据功能关系可得
22
11sin3022F W Q MgL Mv Mv -+︒='-
解得平行斜面方向的力F 做功
9.5J W =
故C 正确;
D .若金属框刚完全进入磁场后立即撤去力F ,如果金属框将开始做匀加速直线运动,则电流强度发生变化、安培力发生变化、加速度发生变化,故不可能出现匀加速运动的情况,故D 错误。
故选BC 。
11.
【答案】 10.55
2
2()2()a b a b m m d ht m m +- C 大于 【解析】 (1)游标卡尺的示数为
d =10mm+11×0.05mm=10.55mm
(2)物块b 到光电门的速度为
d v t =
从释放到物块b 运动到光电门的过程中,物块a 、b 组成的系统机械能守恒,则有
2
1()2a b a b m gh m gh m m v -=+
联立解得
2
2()2()b b a a m m d g ht m m +=-
(3)由(2)可知
22())12()a b a b m m d h g m m t +=⋅-
即
21
h t ∝
故选C 。
(4)设挡光片的质量为m ,则测得的重力加速度为
22
21()2()a b a b m m g ht m m m d m ++=--
忽略挡光片的质量而测得的重力加速度为
2
22()2()a b b a m m d g g ht m m +==-
则有
b b a b a
b b b a b a b
m m m m m m m m m m m m m m m ++++>>-----
故有 12
g g >
12. 【答案】 0.184(读数范围0.183-0.185) A 0~3V 0~0.6A 不变
【解析】
(1)金属丝直径
018.40.01mm 0.184mm d =+⨯=
(2)实验中,为了使金属丝两端电压调节范围更大,应选用分压式电路供电;并且,为了使测量结果尽量准确,金属丝的小电阻,故应该采用电流表外接的方法测量。
故选A 。
(3)由于电源的电动势约为3V ,故电压表的量程选择0~3V ;而电阻约为5Ω,电路中的电流不会超过0.6A ,故电流表的量程选择0~0.6A ;
(4)因为滑动变阻器的两端电压为
()A U E R R r I =-++井
所以
()()()A 1A 2A U E R R r I E R R r I R R r I ⎡⎤⎡⎤∆=-++--++=++⨯∆⎣⎦⎣⎦井井井
故
A U R R r I ∆=++∆井
其大小是不变的。
13.
【答案】 (1)
25m /s A a =,21m /s B a =;(2)9m /s A v =;(3)(2t =+ 【解析】
(1)对B 根据牛顿第二定律,有 2B B B m g m a μ=
代入数据解得
2
1m /s B a =
对A 根据牛顿第二定律,有
()21B A B A A
m g m m g m a μμ++=
代入数据解得 2
5m /s A a =
(2)设A
B 、从开始运动到达到共速时间为1t 根据匀变速直线运动速度公式
对A
1
A A v v a t =-共
对B 1B v a t =共
这个过程中B 相对A 运动的位移 221111122A A B L v t a t a t =-
- 代入数据解得
9m /s A v =
(3)当C 与A 碰撞后A 速度为9m /s A v =时,B 刚好能与A 左端挡板碰撞
因为C 右侧面材料可调,当A C 、发生弹性碰撞时,有C 与A 碰撞前C 速度的最小值
根据动量守恒定律
1C C C A A m v m v m v =+
根据机械能守恒定律
2221111222C C C A A m v m v m v =+
代入数据解得
19m /s v =
对:C 从0t =时刻开始,当1C F m g μ>时,C 才能运动,由图知
2F t =
即C 在力F 作用2s 后才能运动
根据动量定理
11(2)(2)0
C C F t m g t m v μ---=-
根据图像有
422t
F += 代入数据解得
(2t =+
14.
【答案】 (1)
2U E L =;(2
)2L
t =(3
)T =n =1,2,3,…)
【解析】 (1)在加速电场中,从P 点到Q 点由动能定理得
2012eU mv =
解得可得
0v =电子从Q 点到M 点做类平抛运动,x 轴方向做匀速直线运动:
0L t L v ==
y 轴方向做匀加速直线运动
21=22L eE t m ⨯ 由以上各式解得电场强度
2U
E L =
(2)电子运动至M 点时: 2200(
)2M Ee v v t v m =+= 设v M 的方向与x 轴的夹角为θ,
02cos M v v θ==
解得θ=45°,电子从M 点到A 点,做R =L 的匀速圆周运动,
洛伦兹力提供向心力
2M M v ev B m R =
2M mv mU B eR L e ==⨯
3348M R L m t v eU ππ==
(3)在磁场变化的半个周期内,粒子的偏转角为90°,根据几何知识,电子在x 轴方向上的位移等于轨道半径2R ′,即
2′=2L
电子在磁场中的运动具有周期性,电子到达N 点且速度符合要求的空间条件为:
2n 2′)=2L (n =1,2,3,……)
在磁场中做圆周运动的轨道半径
0M mv R eB '=
解得
0B =(n =1,2,3,…) 电子在磁场变化的半个周期内恰好转过1
4圆周,同时在MN 间的运动时间是磁场变化周期的整数倍时,可使粒子到达N 点且速度满足题设要求,
应满足的时间条件是
0142T T =
又
002m
T eB π=
解得
T =n =1,2,3,…)
15. [选修3-3]
(1)
【答案】 C
【解析】
A .由于气体分子间距离很大,A V
N 表示每个气体分子占据的空间体积,而非分子自身体积,故A
错误;
B .毛细现象有两种,浸润液体液面上升,不浸润液体液面下降,故B 错误;
C .如果物质内部微观结构发生改变,晶体可以变成非晶体,比如:天然水晶是晶体,但加热熔化再凝固形成的石英玻璃是非晶体,故C 正确;
D .某气体温度升高,分子的平均动能增大,并非是每个分子的动能都增大,故不是每个分子撞击器壁的作用力都增大,故D 错误。
故选C 。
(2)
【答案】 (1)04p ,014ρ;(2)见解析
【解析】
(1)初始体积为V ,压强为0p ,温度为0T ,在拉起吸盘过程中温度不变,根据波意耳定律 014p V p V
=⋅
解得 0
14p p =
锁扣拉动前后气体质量没发生变化,所以
04V V ρρ
=
所以 014ρρ=
(2)当温度升高,吸盘内气体体积不变,由
pV nRT =
得,压强增大,内外压强差减小,所以吸盘与墙之间的压力减小,允许悬挂重物的最大质量减小。
16. [选修3-4]
(1)
【答案】 C
【解析】
A .作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度,而速度有两种方向,故A 错误;
B .横波在传播过程中,波峰上的质点只在自己的平衡附近振动,不向前移动。
故B 错误;
C .水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象形成的,说明了光是一种波。
故C 正确;
D .根据麦克斯韦电磁场理论得知,在变化的电场周围才存在磁场,在变化的磁场周围才存在电场,故D 错误。
故选C 。
(2)
【答案】 (1)0.8(0,1,2,)41T s n n ==⋯+或0.8(0,1,2,)43T s n n ==⋯+(2)5(43)m/s(0,1,2,)v n n =+=⋯或5(41)m/s(0,1,2,)v n n =+=⋯,最小为min 5m/s v =
【解析】
(1)波向左传播时,根据光的平移法和波的周期性得
3(0,1,2,)4T nT n t =∆=+⋯
解得
0.8s(0,1,2,)43T n n ==⋯+
波向右传播时
1(0,1,2,)4T nT n t =∆=+⋯
解得
0.8s(0,1,2,)41T n n ==⋯+
(2)该波的波长为=4m λ
波向左传播时,波速为
5(43)m/s(0,1,2,)v n n T λ
==+=⋯
波向右传播时,波速为
5(41)m/s(0,1,2,)v n n T λ
==+=⋯
由分析可知,当波向右传播时,且n =0时波速最小,即:min 5m/s v = 。