物理人教版必修2课教材习题点拨：第六章第六节 经典力学的局限性

教材习题点拨
教材习题全解
1．狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而增大，即m
光速c ，如v ＝0.8c 时，物体的质量约增大到静止质量的1.7倍，经典力学就不适用了。

在微观世界里，电子、中子等微观粒子不仅具有粒子性，同时还具有波动性，它们的运动规律在很多情况下也不能用经典力学来说明，这些显示出了经典力学的局限性。

2．0.14c 点拨：由题意知：00m m m －＝1%，故m ＝101100m 0，代入m
v ＝0.14c 。

高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．光子能量e=2.49eV的蓝光分别照射到甲、乙两种金属表面上，甲金属的逸出功W1=1.90eV，乙金属的逸出功W2=2.25eV。

同时按照密立根的方法进行实验，可以测得两种金属相应的遏止电压。

则
A．甲金属的截止频率比乙金属的大
B．甲金属逸出的光电子最大初动能比乙的小
C．按照密立根的方法进行实验，测得其相应的遏止电压甲的比乙的大
D．紫光分别照射到甲、乙两种金属表面上，不会有光电子逸出
2．如图所示，某物体自空间O点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线。

现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上，然后将此物体从O点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道。

P为滑道上一点，OP连线与竖直方向成45°，则此物体
A．物体经过P点时的速度大小为
B．由O点运动至P点的时间为
C．物体经过P点时，速度的竖直分量为v0
D．物体经过P点时，速度的水平分量为
3．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2m，长L＝100m，电流I＝10A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是( )．
A．B＝18 T，P m＝1.08×108W
B．B＝0.6 T，P m＝7.2×104W
C．B＝0.6 T，P m＝3.6×106W
D．B＝18 T，P m＝2.16×106W
4．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。

他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。

韩晓鹏在此过程中（）A．动能增加了1900J
B．动能增加了2000 J
C．重力势能减小了1900J
D．重力势能减小了2000J
5．如图所示，在竖直面内有一半径为L的圆形光滑金属导轨CPD，处于磁感应强度大小为B、方向与导轨平面(纸面)垂直向里的匀强磁场中，圆心为O，直径CD水平，半径OP竖直O、D间用导线连接。

一质量分布均匀的金属棒OA，长为L，电阻为R，质量为m，能绕水平轴O在竖直平面内自由转动，棒与导轨和轴O始终接触良好，一切摩擦及其他电阻均不计，重力加速度大小为g。

若棒从CO处由静止释放，第一次到达OP处时的角速度为ω，则下列判断正确的是
A．棒能摆到OD处
B．从OC到PO的过程中，通过棒横截面的电荷量为
C．棒第一次到达OP处时，棒中通过的电流为
D．棒最终会停下，产生的总焦耳热为mgL
6．如图所示，光滑固定斜面倾角为30°，上端固定光滑小滑轮，跨过小滑轮的轻绳两端连接质量都为m 的小物体P和Q（都可看做质点），Q离水平地面的高度为h，已知当地重力加速度为g。

现释放小物体P 和Q，对它们之后的运动，以下说法正确的是（）
A．Q着地前轻绳的张力为mg B．Q着地前轻绳的张力为C．Q着地前的最大速度大小为
D．P沿斜面上升过程中，轻绳拉力对P做的功为了
二、多项选择题
7．如图乙所示，位于光滑水平桌面上的质量均为m的小滑块P和Q都视作质点， Q与轻质弹簧相连。

静止在水平面上，P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞，在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于______。

8．如图，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m可视为质点的物体受非零外力F1和F2的作用，F1方向水平向右， F2方向竖直向上。

若物体始终静止在斜面上，下列说法正确的是
A．物体可能只受三个力作用
B．F2 <mg
C．若F2减小，则 F1必增大
D．重力与F1的合力方向与竖直方向的夹角可能大于θ
9．如图所示是a、b两物体的位移——时间图象，其中a为直线，b为曲线，则两物体在t1～t2时间内
A．a物体做匀加速直线运动
B．b物体加速度方向始终沿正方向
C．b物体的速度先负向减小后正向增大
D．a、b两物体的平均速度相等
10．回旋加速器的核心部分如图所示，两个D形盒分别与交变电源的两极相连。

下列说法正确的是（）
A．D形盒之间电场力使粒子加速
B．D形盒内的洛伦兹力使粒子加速
C．增大交变电压的峰值，最终获得的速率v增大
D．增大磁感应强度，最终获得的速率v增大
三、实验题
11．如图所示，表示一交流电电流随时间的变化图象，其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的有效值为多少？
12．图甲是物理实验室的一种永久蹄形磁铁，某物理兴趣小组设计了一个测量蹄形磁铁磁极间磁感应强度大小的实验．
（1）如图乙所示，将由铜导线绕制而成的矩形线圈悬挂在支架上，导线两端分别由a、b处抽出连在两接线柱A、B上．线圈下边ab保持水平，现将一轻线的一端系在线圈ab边的中点，另一端绕过一轻小滑轮后连接一小沙桶，调整支架高度是线圈与滑轮间细线保持水平．
（2）将多个图甲中的蹄形磁铁紧密并列放置，水平插入线圈，使线圈下边ab处于磁铁N、S间，磁场宽度正好与线圈下边ab长度相同，当线圈中通电后，向沙桶中缓慢加入适量细沙，使导线框仍保持竖直悬挂．读出电流表示数为I，断开电源，取下沙桶，用天平称量沙桶总质量为m．
（3）线圈中电流由图丙电路提供，若蹄形磁铁S极在上方，N极在下方，则接线柱A应与丙图电路中的接线柱________（选填“C”或“D”）相连．
（4）若线圈电阻约为1Ω，允许最大电流0.5A，电流表量程为0~0.6A，内阻约为0.5Ω，电源为4节干电池串联，每节干电池的电动势为1.5V，内阻不计．R0为定值电阻，现备有10Ω和100Ω各一只，则应选_______Ω连入电路；有最大阻值分别为20Ω和1000Ω的滑动变阻器各一只，应选_______Ω连入电路．
（5）若线圈匝数为n，其下边ab长度为L，本地重力加速度为g，则用测得的物理量和已知量表示磁感应强度大小B=___________．
四、解答题
13．如图为高山滑雪赛道，赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接。

某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg（可视为质点）从赛道顶端静止开始沿直线下滑，到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30m/s。

然后在水平赛道上沿直线继续前进180m静止。

假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同，滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变，重力加速度为
g=10m/s2，sin37°=0.6，co s37°=0.8．求：
（1）滑雪者与赛道间的动摩擦因数；
（2）滑雪者在斜面赛道上受到的合外力；
（3）滑雪者在斜面滑雪赛道上运动的时间及斜面赛道的长度
14．如图所示，一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上，一细束绿光垂直OM面从A点射入后在B点发生反射和折射，折射光线最后射到水平面上的C点。

已知,圆柱体的折射率
，求：
（1） B处反射光线与OC交点（图中未画出）到C点的距离。

（2）若换用一束红光同样垂直OM面从A点射入圆柱体，则红光通过透明柱体后落在水平面上的光点在C 点的哪侧？
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7． ;
8．BC
9．BCD
10．AD
三、实验题
11．该交流电的有效值为A。

12．（3）D；（4）10， 20；（5）
四、解答题
13．（1）0.25（2）300N(3)7.5s,112.5m
14．（1）（2）红光落在C点的右侧
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．2018年5月和12月，我国分别成功地将探月工程的鹊桥号中继星和嫦娥四号登月探测器发射升空。

鹊桥号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，为在月球背面工作的嫦娥四号登月探测器提供地月间的中继通信。

该L2点位于地球和月亮连线的延长线上，如图所示，鹊桥号在该点消耗很少燃料就可较长期地与月球同步绕地球做圆周运动。

嫦娥四号登月探测器软着陆月球背面，更深层次地探测月球地质、资源等方面的信息。

请根据上述信息和你所掌握的物理知识，确定下列叙述中正确的是
A．地球对鹊桥号的万有引力作用可忽略不计
B．以同样的速度爬上相同的坡道，探测器在月球上将比在地球上消耗更大的功率
C．相对月面静止的探测器绕地球运行的向心加速度比鹊桥号的向心加速度小
D．在降落到月面的过程中，探测器和月球系统的机械能守恒
2．如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机
三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成角，则每根支架中承受的压力大小为
A．B．
C．
D．
3．如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正。

以下说法正确的是
A．0～1s内圆环面积有扩张的趋势
B．1s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C．1～2s内和2～3s内圆环中的感应电流方向相反
D．从上往下看，0～2s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向
4．如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为R的弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒定，则上行过程中
A．小车处于平衡状态，所受合外力为零
B．小车受到的牵引力逐渐增大
C．小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量
D．小车重力的功率逐渐增大
5．中国航天局秘书长田玉龙2015年3月6日证实，将在2015年年底发射高分四号卫星，这是中国首颗地球同步轨道高时间分辨率对地观测卫星。

如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是高分四号卫星。

则下列关系正确的是
A．物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度
B．卫星B的线速度大于卫星C的线速度
C．物体A随地球自转的加速度大于卫星C的加速度
D．物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期
6．胶州湾大桥是青岛市境内黄岛区、城阳区以及李沧区的跨海通道，对进一步加快山东半岛城市群建设有着重要意义。

如图，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索a、b、c拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向，下列说法正确的是（）
A．钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力
B．钢箱梁3所受合力最大
C．钢箱梁2、3间作用力大于钢箱梁1、2间作用力
D．钢索c上的拉力大于钢索b上的拉力
二、多项选择题
7．图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，M、N两点的坐标分别为(-2，0)和(-7，0)，已知r=0.6s时，M点第一次出现波峰。

下列说法正确的是_______(填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．该波的周期为0.8s
B．该波的传播速度为10m/s
C．t=0.9s时N点第一次出现波谷
D．N点刚开始振动时，M点已通过的路程为25cm
E.N点振动后，M、N两点的振动情况始终相反
8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.3s时刻的波形如图中的虚线所示，则
A．该波的波长为8m
B．波的周期可能为0.4s
C．波的传播速度可能为60m/s
D．质点P在t=0.3s时刻向上运动
E.x=4m与x=6m两质点的运动方向总是相反
9．热学中有很多图像，对下列一定质量的理想气体图像的分析，正确的是_______。

A．甲图中理想气体的体积一定不变
B．乙图中理想气体的温度一定不变
C．丙图中理想气体的温度一定不变
D．丁图中理想气体从P到Q，可能经过了温度先降低后升高的过程
E．戊图中实线对应的气体温度一定高于虚线对应的气体温度
10．一列横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形曲线如图所示。

已知这列波的质点P从t=0时刻起第一次达到波峰的时间为0.6s，质点PQ的坐标分别为（1，0）和（7，0），则有（）
A．这列波的频率为B．这列波的波长为5m C．这列波的传播速度为
D．当时，质点P的位移
E. 质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷
三、实验题
11．如图所示，热电子由K发射后，初速度可以忽略不计，经加速电压为U1的加速电场加速后，垂直于电场方向飞入偏转电压为U2的偏转电场，最后打在荧光屏（图中未画出）上。

已知两偏转极板间距为d，板长为L。

电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力。

求：
（1）电子进入偏转电场时的速度大小；
（2）电子在偏转电场中所用的时间和离开时的偏移量y；
（3）电子在偏转电场中所受电场力做的功。

12．某同学现有以下器材，他希望利用它们来测量某电池的电动势和内阻。

A．被测电池（电动势在10V～15V之间，内阻未知）
B．电阻箱（0～20Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）
D．定值电阻R0（阻值5Ω）
E．电流表A1（量程3A，内阻忽略不计）
F．电流表A2（量程0.6A，内阻忽略不计）
G．电键
H．导线若干
实验中用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R（R0除外）的关系图线，即
图线，如图所示。

则根据上述条件分析该同学在实验过程
中：
①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择___________________；
②在虚线框内画出实验原理图（请在图中表明所选器材的符号）______；
③根据图线求出电池的电动势为________V，内阻为________Ω。

四、解答题
13．半径为R的半圆柱形介质截面如图所示，O为圆心，AB为直径，Q是半圆上的一点，从Q点平行于AB 射入半圆柱介质的光线刚好从B点射出，已知∠QBO＝，现
有一条光线从距离O点处垂直于AB边射入半圆柱形介质，已知光在真空中的传播速度为c，求：
①该半圆柱形介质的折射率；
②垂直AB边射入介质的光线在半圆柱介质中的传播时间。

14．如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。

先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强p o=1×105Pa)
(i)若要使气体压强增大到5.0×105Pa,应打多少次气?
(ii)若上述容器中装的是5.0×105Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm3的真空瓶充气,使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0×105Pa,则可充多少瓶?
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．BCD
8．ACD
9．ACE
10．ADE
三、实验题
11．（1）（2）
；（3）
12．电阻箱 12 1 四、解答题
13．(1)(2)
14．（1）40次（2）4瓶。