2011届高考物理第二轮综合专题复习题3

2011届高考物理二轮总复习专题过关检测机械能(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷选择题一、选择题(本题包括10小题，共40分.每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.(2010河北保定高三第一学期末调研，19)水平传送带在外力的作用下始终以速度v匀速运动，某时刻放上一个小物体，质量为m，初速度大小也是v,但方向与传送带的运动方向相反，已知小物体与传送带间的动摩擦因数为μ,最后小物体的速度与传送带相同.在小物体与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物体做的功为W，摩擦生成的热为Q，则下面的判断中正确的是()A.W=0，Q=0B.W≠0，Q=0C.W≠0，Q≠0D.W=0,Q≠0解析:以传送带传送速度v方向为正方向，小物体以－v的初速度放到传送带上到后来速度变为和传送带相同为v的过程中，根据动能定理可知:因小物体的初末动能相等，故合外力做功为0，重力和支持力均未做功，故摩擦力做功W=0，但小物体和传送带在此过程中发生了相对运动，故热量Q≠0，选项D正确.答案:D2.如图5-1所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根长为L的轻杆连接,两小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动.现让轻杆处于水平位置,然后无初速释放,重球b向下,轻球a向上,产生转动,在杆转至竖直的过程中()图5-1A.b球的重力势能减少,动能增加B.a球的重力势能增加,动能减少C.a球和b球的总机械能守恒D.a球和b球的总机械能不守恒解析:两球组成的系统,在运动中除动能和势能外没有其他形式的能转化(增加或减少),所以系统的机械能守恒.答案:AC3.如图5-2所示,在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′(均可看做斜面).甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从A点由静止开始沿AB和AB′滑下，最后都停在水平沙面BC上.设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势在滑沙橇上不动.则下列说法中正确的是()图5-2A.甲在B点的速率一定大于乙在B′点的速率B.甲在B 点的动能一定大于乙在B ′点的动能C.甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程D.甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移解析:设坡高为h ，斜坡的倾角为α，水平滑行位移为s,据动能定理:,021sin cos 2-=-mv h mg mgh ααμ即v 2=2gh －2μgh ·cotα,显然α越大，cotα越小，v 越大，A 正确.对于全过程:,0sin cos =--mgs h mg mgh μααμ,sin cos μααhs h =+而s h+ααsin cos 恰好为全部滑行的水平位移，所以D 正确. 答案:AD4.两质量相同的小球A 、B 分别用轻绳悬在等高的O 1、O 2点,A 球的悬绳比B 球的悬绳长,把两球的悬绳均拉到水平位置无初速释放,则小球经最低点时(取悬绳水平时所在的平面为零势能面),如图5-3所示.则( )图5-3A.A 球的速度大于B 球的速度B.A 、B 两小球对绳的拉力相同C.A 球的机械能大于B 球的机械能D.A 球的机械能等于B 球的机械能解析:小球由水平位置无初速释放至经过最低点的过程中,机械能守恒,得,212mv mgl =由此可知小球经过最低点时的速度,2gl v =由于l a ＞l b ,所以A 球的速度大于B 球的速度,A 选项正确.设小球对绳的拉力为T ,则由向心力公式得,2lm v m g t =-将gl v 2=代入,得到T =3mg ,由于两小球质量相同,所以A 、B 两小球对绳的拉力相同,B 选项正确.两小球在最低点的机械能都等于释放时的机械能,即都为零,所以C 错,D 对. 答案:ABD5.(2010安徽皖南八校二联，19)汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是( ) A.汽车发动机的输出功率保持不变 B.汽车发动机的输出功率逐渐增大C.在任意两相等的位移内，汽车的动能变化相等D.在任意两相等的位移内，汽车的速度变化相等 解析:对汽车由牛顿第二定律可得,ma f vP=-可知a 、f 不变时，v 增大，P 增大，故A 错，B 正确；汽车做匀加速运动时，汽车受到的合外力F 合不变.由F 合·s =ΔE k 知C 正确；由Δv =at ,汽车匀加速运动时，经相同的位移所需的时间不一样，故汽车的速度变化也不相等，D 错误. 答案:BC6.动能相等质量不等的两个物体A 、B ，m A ＞m B ,A 、B 均在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，滑行距离分别为s A 、s B 后停下，则( ) A.s A ＞s B B.B 滑行时间短 C.s A ＜s BD.它们克服摩擦力做功一样多 解析:根据动能定理:对A :－μmag s A =0－E k 对B :－μm B g s B =0－E k因为m A ＞m B ，所以s A ＜s B ,C 正确.克服摩擦力的功都等于E k ,D 正确.A 、B 的加速度大小相同，由221at s =,s A ＜s B 可得t B ＞t A ,B 错误.故选择CD. 答案:CD7.内壁光滑的环形凹槽半径为R ，固定在竖直平面内，一根长度为2R 的轻杆，一端固定有质量为m 的小球甲，另一端固定有质量为2m 的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图5-4所示，由静止释放后( )图5-4A.下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B.下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D.杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点解析:甲、乙组成的系统机械能守恒，A 正确，B 错误.若甲沿凹槽下滑到凹槽最低点，乙则到达与圆心等高处，由于乙的质量大，这样违背机械能守恒，C 错误.从右向左滑时，由系统机械能守恒，乙球一定能回到原来的位置，即槽的最低点，D 正确. 答案:AD8.一质量为m 的物体以速度v 在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，假设t =0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是( )A.物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为)cos1(t Rv mgR E p -= B.物体运动的过程中，动能随时间的变化关系为)cos 1(212t R vmgR mv E k --=C.物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为221mv E =D.物体运动的过程中，机械能随时间的变化关系为)cos 1(212t RvmgR mv E -+=解析:设自t =0时刻开始小球转过的角度为θ,据几何关系有Rvt=θ),cos 1(t RvmgR mgh E p -== A 正确.由于做匀速圆周运动，动能不随时间变化，,212mv E k =B 错.小球在运动过程中动能不变，重力势能变化，所以机械能不守恒，机械能随时间的变化关系为),cos 1(212t RvmgR mv E -+=C 错误，D 正确. 答案:AD9.一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B.支架的两直角边长度分别为2l 和l ，支架可绕固定轴O 在竖直平面内无摩擦转动，如图5-5所示.开始时OA 边处于水平位置，由静止释放，则( )图5-5A.A 球的最大速度为gl 2B.A 球速度最大时，两小球的总重力势能最小C.A 球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°D.A 、B 两球的最大速度之比为2∶1解析:两小球的总重力势能最小时，二者的动能最大，且转动过程中A 球和B 球的速度大小之比始终为2∶1，故选项B 、D 正确.当OA 边与竖直方向的夹角为θ时，由机械能守恒定律得2222121)s i n 1(2c o s 2B A mv mv l mg l mg ⋅+=-⋅-⋅θθ可得),1cos (sin 382-+=θθgl v A由数学知识知，当θ＝45°时有最大值,)12(38gl -故选项A 错，C 对. 答案:BCD10.将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小与速率成正比，设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E 与物体距地面高度h 的关系，如图5-6所示描述正确的是(H 为物体竖直上抛的最大高度)( )图5-6解析:由功能关系，损失的机械能ΔE =f Δh 知,hEf ∆∆=即为E-h 图象的斜率的绝对值，由于f 与v 成正比，而h 越大，v 越小，即图象的斜率的绝对值越小，故选项D 正确. 答案:D二、填空实验题(每小题10分，共20分)11.(2010届安徽皖南八校高三第二次联考，22(1))某兴趣小组为探知一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验:①用天平测出电动小车的质量为0.4 kg;②将电动小车、纸带和打点计时器按要求安装好;③接通打点计时器(其打点周期为0.02 s)④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定).在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图5-7甲、乙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点.甲乙图5-7请你分析纸带数据，回答下列问题:(1)该电动小车运动的最大速度________ m/s;(2)该电动小车运动的过程中所受的阻力为________ N；(3)该电动小车的额定功率为________ W.答案:(1)1.50(2)1.60(3)2.4012.如图5-8所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2.现要利用此装置验证机械能守恒定律.图5-8(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有________.(在横线上填入选项前的编号)①物块的质量m1、m2;②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；④绳子的长度.(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议:①绳的质量要轻；②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；④两个物块的质量之差要尽可能小.以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________.(在横线上填入选项前的编号) (3)写出一条．．上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:________________.解析:(1)本实验需要验证系统重力势能的减少量ΔE p=(m1－m2)gh与系统动能的增加量221)(21v m m E k +=∆是否相等，而,2t v h =所以,2t h v =即,)(2)(222121t h m m gh m m +=-因此，选①②或①③.(2)本实验验证的是A 、B 系统的机械能守恒，忽略了绳的能量，所以，绳的质量要轻，①对；在“轻质绳”的前提下，为尽可能减少实验误差，绳子应尽可能长些，但并不是越长越好，②错；本题所求的速度是竖直方向的速度，所以③对；为减小物体运动过程中摩擦阻力的影响，两物块的质量之差要尽可能大些，④错，故选①③. (3)见答案 答案:(1)①②或①③ (2)①③(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”；等等. 三、计算题(本题包括4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图5-9是荡秋千的示意图.最初人直立站在踏板上(A 点所示)，绳与竖直方向成θ角，人的重心到悬点O 的距离为L 1；从A 点向最低点B 运动过程中，人由直立状态自然下蹲，在B 点人的重心到悬点O 的距离为L 2；在最低点处，人突然由下蹲状态变成直立状态(人的重心到悬点O 的距离恢复为L 1)且保持该状态到最高点C.设人的质量为m ，踏板和绳的质量不计，空气阻力不计，求:图5-9(1)人刚到最低点B 还处于下蹲状态时，两根绳中的总拉力F 为多大？(2)人到达左端最高点C 时，绳与竖直方向的夹角为多大？(用反三角函数表示) 解析:(1)A →B 21221)cos (B mv L L mg =-θ ,22L mvmg F B --得).cos 23(21L L mg F θ-= (2)人在B 处突然由下蹲变为直立，体能转化为机械能的量为mg (L 2－L 1)由C 、A 两点高度差为L 2－L 1，故 L 1cosα=L 1cos θ－(L 2－L 1)得).cos 1arccos(12L L -+=θα 答案:(1))cos 23(21L L mg θ-(2))cos 1arccos(12L L -+θ14.(10分)如图5-10所示,一玩溜冰的小孩(可视作质点)质量为m =30 kg ，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A 点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A 、B 为圆弧两端点，其连线水平.已知圆弧半径为R =1.0 m ，对应圆心角为θ=106°，平台与AB 连线的高度差为h =0.8 m.(计算中取g =10 m/s 2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)求:图5-10(1)小孩平抛的初速度；(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O 时对轨道的压力.解析: (1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A 点时速度方向沿A 点切线方向，则︒==53tan 0v gtv v xy 又由221gt h =得s 4.02==g h t 而v y =gt =4 m/s联立以上各式得v 0=3 m/s.(2)设小孩在最低点的速度为v ，由机械能守恒，有)]53cos 1([2121202︒-+=-R h mg mv mv 在最低点，据牛顿第二定律，有Rv m m g F N 2=-代入数据解得F N =1 290 N由牛顿第三定律知小孩对轨道的压力为1 290 N. 答案:(1)3 m/s (2)1 290 N15.(10分)一个水平方向足够长的传送带以恒定的速度3 m/s 沿顺时针方向转动，传送带右端固定着一个光滑曲面，并且与曲面相切，如图5-11所示.小物块从曲面上高为h 的P 点由静止滑下，滑到传送带上继续向左运动，物块没有从左边滑离传送带.已知传送带与物体之间的动摩擦因数μ=0.2，不计物块滑过曲面与传送带交接处的能量损失，g 取10 m/s 2.图5-11(1)若h 1=1.25 m ，求物块返回曲面时上升的最大高度； (2)若h 1=0.2 m ，求物块返回曲面时上升的最大高度.解析:物块从光滑曲面下滑的过程中机械能守恒.滑上传送带后先向左做匀减速直线运动，然后向右做匀加速直线运动，当物块的速度与传送带的速度相等后，又做匀速直线运动,最后滑上曲面，机械能守恒.(1)设物块滑到下端的速度为v 1，由动能定理得,21211mv mgh =解得v 1=5 m/s ＞3 m/s所以物块先减速到速度为零后，又返回去加速运动，当两者的速度相同时，以共同的速度v =3 m/s 一起匀速，直到滑上曲面. 由动能定理得物块上升的高度m 45.022==gv H(2)设物块滑到下端的速度为v 2，由动能定理得,21222mv mgh =解得v 2=2 m/s ＜3 m/s 所以物块先减速到速度为零后，又返回去加速运动，又返回曲面时，速度仍为v 2=2 m/s ，然后滑上曲面，物块上升的高度m.2.02222==gvH答案:(1)0.45 m (2)0.2 m16.(12分)如图5-12所示，半径R =0.8 m 的光滑绝缘轨道固定于竖直平面内，加上某一方向的匀强电场时，带电小球沿轨道内侧做圆周运动，小球动能最大的位置在A 点，圆心O 与A 点的连线与竖直线成一角度θ，在A 点小球对轨道的压力F =120 N ，若小球的最大动能比最小动能多32 J ，且小球能够到达轨道上任意一点，不计空气阻力，试求:图5-12(1)小球的最小动能是多少？(2)若小球在动能最小位置时突然撤去轨道，并保持其他量都不变，则小球经0.4 s 时间后，其动能与在A 点时的动能相等，则小球的质量为多少？ (3)若θ=60°，取圆轨道的最低点重力势能为零，并利用(2)中所求小球的质量，在轨道未撤去的情况下，试求小球的最大机械能是多少. 解析:(1)设电场力和重力的合力为F ，则 F ·2R =E max －E min =ΔE k ，所以F =20 N 在动能最小的情况下，向心力为 F =m v min 2R =2E min R所以E min =8 J E max =40 J.(2)撤去轨道后小球做类平抛运动，k E t mF F at FFs ∆===222121 (或R t mF 2212=)，解得m =1 kg. (3)当θ=60°时，F =20 N ，mg =10 N 所以电场力方向水平向左，mg qE 3=所以，机械能最大的位置是圆轨左侧与圆心等高的点，从A 点到该位置由动能定理， qER (1－sin60°)－mgR cos60°=E k －E max 所以J )3824(+=k E 所以，此时的机械能为45.86J.J )3832(=+=+=mgR E E k答案:(1)8 J (2)1 kg (3)45.86 J。

2011年高考物理二轮总复习回归基础提分综合检测第十四章光的传播光的波动性第十五章量子论初步原子核综合检测一、选择题(本题共12小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(·上海综合能力)二十世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，如图是()A．卢瑟福的α粒子散射实验装置B．卢瑟福发现质子的实验装置C．汤姆逊发现电子的实验装置D．查德威克发现中子的实验装置【解析】由图知是粒子轰击金箔，故选项A对．【答案】 A2．(2010·武汉部分学校调研测试)23892U放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成21083Bi，而21083Bi可以经一次衰变变成210a X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成b81Ti，210a X和b81Ti最后都衰变变成20682Pb，衰变路径如图所示，则可知图中()A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变Bi衰变变成210a X的过程中质量数不变，过程①是β衰变；210a X衰变变【解析】在21083成20682Pb过程中质量数减少4，过程③是α衰变；21083Bi衰变变成b81Ti，核电荷数减少2，过程②是α衰变；b81Ti衰变变成20682Pb，核电荷数增加1，过程④是β衰变，所以选项A正确．【答案】 A3．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图为μ氢原子的能级示意图．假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且频率依次增大，则E等于()[来A．h(ν3－ν1)B．h(ν5＋ν6)C．hν3D．hν4【解析】由能级跃迁知识及题意可知，处于n＝2能级的μ氢原子吸收能量为E的光子后，发出6种频率的光，说明μ氢原子是从n＝4能级跃迁的，而ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6频率依次增大，说明从n＝4跃迁到n＝2时，辐射能量为hν3的光子，综上可知E＝hν3，C 正确，A、B、D错误．【答案】 C4．如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断()A．原子核发生β衰变B．原子核发生α衰变C．大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹D．大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹【解析】由于两圆内切，可知原子核发生的是β衰变，衰变时动量守恒，在磁场中做圆周运动的半径r ＝m v qB ，r ∝1q，可见大圆是β粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹．【答案】 AC5．太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁波(场)的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到 3.8×1026W.根据爱因斯坦的质能方程估算，单纯地由于这种辐射，太阳每秒钟减少的物质质量的数量级最接近于 ( )A ．1018kgB ．109kgC ．10－10kgD ．10－17kg【解析】 太阳每秒钟辐射的总能量ΔE ＝P ·t ＝3.8×1026J ，由质能方程ΔE ＝Δmc 2，每秒钟减少的量Δm ＝ΔE c 2＝3.8×10269×1016kg ≈4×109kg ，故选B. 【答案】 B6．(·江苏省宿迁)在以下各种说法中，正确的是 ( )A ．年5月12日四川汶川县发生8.0级强烈地震，地震波是机械波，其中即有横波也有纵波B ．地震波只有纵波C ．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去D ．照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理【解析】 地震波既有纵波，故选项A 对、B 错；选项C 与多普勒效应类似，是对的；选项D 是利用了光的干涉原理，故选项D 错．【答案】 AC7．一束复色光由空气射向一块平行的平面玻璃砖，经折射后分为两束单色光a 和b ，已知a 光是红光，b 光是蓝光，则如图中光路图可能正确的是 (【解析】 当光射入平行平面玻璃砖后，出射光线应与入射光线平行，故CD 错；出射光线相对入射光线发生侧移，折射率越大则侧移量越大，而玻璃对蓝光的折射率比红光的折射率大，侧移量大，故B 正确，A 错误．【答案】 B8．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx .下列说法正确的有 ( )A ．如果增大单缝到双缝间的距离，Δx 将增大B ．如果增大单缝之间的距离，Δx 将增大C ．如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx 将增大D ．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx 将增大【解析】 公式Δx ＝l dλ中l 表示双缝到屏的距离，d 表示双缝之间的距离，λ表示光波的波长．因此Δx 与单缝到双缝间的距离无关，A 项错误；双缝之间的距离d 增大时，条纹间距将减小，B 项错误；条纹间距与缝本身的宽度也无关，D 项错误．增大双缝到屏的距离时条纹的宽度增大，故选C 项．【答案】 C9．如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪个表面反射光线叠加而成的 ( )A ．a 的上表面和b 的下表面B ．a 的上表面和b 的上表面C ．a 的下表面和b 的上表面D ．a 的下表面和b 的下表面【解析】 下面待查的厚玻璃和上面的标准板之间形成了一个劈型的空气膜，当光照到劈型膜上时，从膜的上表面(a 的下表面)反射的光和从膜的下表面(b 的上表面)反射的光的路程差不相等，于是出现明暗相间的干涉条纹．故选C 项．【答案】 C10．如图所示为一直角棱镜的横截面，∠bac ＝90°，∠abc ＝60°，一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n ＝2，若不考虑原入射光在bc 面上的反射光，则有光线( )A ．从ab 面射出B ．从ac 面射出[C ．从bc 面射出，且与bc 面斜交D ．从bc 面射出，且与bc 面垂直【解析】 根据折射定律，光从棱镜射向空气，若发生全反射，入射角应大于临界角．先求临界角C ，因sin C ＝1n ，所以C ＝45°，n ＝sin θ1sin θ2，sin θ1＝n sin θ2＝2·sin30°＝22，θ1＝45°，因此光束在棱镜中的光路如图所示，故BD 项正确．【答案】 BD11．一个半径为5m 的圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心上空离水面3m 处吊着一盏灯，一个身高1.8m 的人离水池边缘多远的距离恰能看到灯在水中的像( ) A ．1.8m B ．2.5m C ．3m D ．5m【解析】 水池面相当于平面镜，作反射光光路图如图所示，若人在某位置时恰能通过水池的边缘看到灯在水中的像，这时光源发出的光恰好通过水池反射入人的眼睛．由反射定律可知α＝β由几何分析得：ΔSBO ∽ΔDCO ，故有h /H ＝x /r故x ＝hr /H ＝1.8×5/3m ＝3m.【答案】 C12．如图所示是研究光的双缝干涉用的示意图，挡板上有两条狭缝S 1、S 2，由S 1和S 2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射激光的波长为λ，屏上的P 点到两缝S 1和S 2的距离相等，如果把P 处的亮条纹记作第0号亮纹，由P 向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P 1处的亮纹恰好是10号亮纹．设直线S 1P 1的长度为y 1，S 2P 1的长度为y 2，则y 2－y 1等于 ( ) A ．5λ B ．10λ C ．20λ D ．40λ【解析】 由干涉加强区的点到两光源距离之差为半波长的偶数倍可知，第10号亮纹到两光源距离之差y 2－y 1＝202λ＝10λ，B 项正确． 【答案】 B二、实验题(本题共2小题，共18分) 13．某同学设计了一个测定激光波长的实验装置，如图(甲)所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图(乙)中的黑点代表亮点的中心位置．(1)通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长．据资料介绍：若双缝的缝间距离为a ，双缝到感光片的距离为L ，感光片相邻两光点间的距离为b ，则光的波长λ＝ab L. 该同学测得L ＝1.0000m ，双缝间距a ＝0.220mm ，用带十分度游标的卡尺测感光片上的点间距离时，尺与点的中心位置如图(乙)所示．图(乙)中第1个光点到第4个光点的距离是________mm.实验中激光的波长λ＝________m ．(保留两位有效数字)(2)如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将________．【解析】 (1)由(乙)图可知第1个光点到第4个光点间的距离b ′＝8.7mm ，b ＝b ′3＝2.9mm由b ＝L aλ得： λ＝a L ·b ＝0.220×10－31.0000×2.9×10－3m ≈6.4×10－7m. (2)如果实验时将红激光换成蓝激光，λ变小了，由b ＝Lλa可得，屏上相邻两光点的间距将变小．【答案】 (1)8.7 (2)6.4×10－7 (2)变小14．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa ′、bb ′与玻璃砖位置的关系分别如图中①、②、③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均与aa ′、bb ′为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)； 丙同学测得的折射率与真实值相比________．【解析】 用图①测定折射率，玻璃中折射光线偏转大了，所以折射角增大，折射率减小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图③测折射率时，无法确定折射光线偏角偏折的大小，所以测得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不变．【答案】 偏小 不变 可能偏大、可能偏小、可能不变三、计算题(本题共包括4小题，共54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R ，折射率是3，AB 是一条直径．今有一束平行光沿AB 方向射向圆柱体．若一条入射光线经折射后恰经过B 点，则这条入射光线到AB 的距离是多少？【解析】 光线P 经折射后经过B 点，光路如右图所示根据折射定律n ＝sin αsin β＝ 3在 OBC 中，sin βR ＝sin(2π－α)2R ·cos β可得β＝30°，α＝60°，所以CD ＝R ·sin α＝32R . 【答案】 32R 16．如图所示，AOB 是由某种透明物质制成的14圆柱体横截面(O 为圆心)，折射率为 2.今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB 面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收．求柱体AB 面上能射出光线的部分占AB 表面的几分之几？并在图中用阴影部分标示．【解析】 从O 点射入的光线，折射角为r ，根据折射定律有：n ＝sin45°sin r① 解得r ＝30°从某位置P 点入射的光线，折射到AB 弧面上Q 点时，入射角恰等于临界角C ，有：sin C ＝1n② 代入数据得：C ＝45° PQO 中角α＝180°－90°－r －C ＝15°所以能射出的光线区域对应的圆心角β＝90°－α－r ＝45°能射出光线的部分占AB 面的比例为 45°90°＝12③ 图中阴影部分为能射出光线的区域．【答案】 12，阴影见图 17．天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内的氢核聚变反应生成的．(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核(11H)聚变成氦核(42He)，同时放出2个正电子(01e)和2个中微子(ν0)，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量．(2)研究表明，银河系的年龄约为t ＝3.8×1017s ，每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J(即P ＝1×1037J/s)．现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字)．(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断．(可能用到的数据：银河系质量约为M ＝3×1041kg ，原子质量单位1u ＝1.66×10－27kg,1u相当于1.5×10－10J 的能量，电子能量m e ＝0.0005u ，氦核质量m a ＝4.0026u ，氢核质量m p ＝1.0078u ，中微子ν0质量为零．)【解析】 (1)411H →42He ＋201e ＋2ν0Δm ＝4m p －m a －2m e ，ΔE ＝Δmc 2＝4.14×10－12J.(2)m ＝Pt ΔEm a ≈6.1×1039kg ，氦的含量k ＝m M ＝6.1×10393×1041≈2%. (3)由估算结果可知，k ≈2%，远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的【答案】 (1)411H →42He ＋201e ＋2ν0 4.14×10－12J (2)2% (3)见解析 18．钍核230 90Th 发生衰变生成镭核226 88Ra 并放出一个粒子．设该粒子的质量为m 、电荷量为q ，它进入电势差为U 的带窄缝的平行平板电极S 1和S 2间电场时，其速率为v 0，经电场加速后，沿Ox 方向进入磁感应强度为B 、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox 垂直平板电极S 2，当粒子从P 点离开磁场时，其速度方向与Ox 方向的夹角θ＝60°，如图所示，整个装置处于真空中．(1)写出钍核衰变方程；(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R ；(3)求粒子在磁场中运动所用时间t .【解析】 (1)钍核衰变方程230 90Th →42He ＋226 88Ra① (2)设粒子离开电场时速度为v ，对加速过程有qU ＝12m v 2－12m v 20② 粒子在磁场中有q v B ＝m v 2R③ 由②、③得R ＝m qB 2qUm ＋v 20④ (3)粒子做圆周运动的回旋周期T ＝2πR v ＝2πmqB⑤ 粒子在磁场中运动时间t ＝16T⑥ 由⑤、⑥得t ＝πm3qB .⑦ 【答案】 (1)230 90Th →42He ＋226 88Ra (2)mqB 2qU m ＋v 20(3)πm3qB。

2011届高考物理二轮专题复习学案：专题质量评估（一）一、选择题1、（2010·济南市三模）如图所示，质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，m和M均处于静止状态。

当在物体m上施加一个水平力F，且F由零逐渐加大的过程中，m和M仍保持静止状态．在此过程中，下列判断哪些是正确的（）A．物体m受到的摩擦力逐渐增大B．斜面体对m的支持力逐渐增大C．地面受到的压力逐渐增大D．地面对斜面的摩擦力由零逐渐增大2、（2010·济宁市二模）如图所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2kg 的物体A，A处于静止状态。

现将质量为3kg的物体B轻放在A上，则B与A刚要一起运动的瞬间，B对A的压力大小为(取g=10m/s2) ( )A．30 N B．18 N C．12 N D．03.如图2所示,质量为m1的木块受到向右的拉力F的作用，沿质量为m2的长木板向右滑行,长木板保持静止状态,已知木块与木板之间的动摩擦因数为μ1,木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,则（）A.木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m1gB.木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2(m1g+m2g)C.若改变F大小，且满足F>μ2(m1g+m2g)时,木板便会开始运动D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动4.光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电小球.为使小球静止在杆上,可加一匀强电场.问图3中给出的四个方向中,沿哪些方向加电场,有可能使小球在杆上保持静止（）A.垂直于杆斜向上B.垂直于杆斜向下C.竖直向上D.水平向右5.图2是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（）A.火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B.飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C.飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力D.火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力6.如图3所示，轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板，竖立在水平面上，在薄板上放一重物，用手将重物向下压到一定程度后，突然将手撤去，重物将被弹簧弹射出去，则在弹射过程中（重物与弹簧脱离之前），重物的运动情况是（）A.一直加速运动B.匀加速运动C.先加速运动后减速运动D.先减速运动后加速运动7.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图2甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球.小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是（）A.小车先做加速运动，然后做匀速直线运动B.小车先做加速度增大的加速运动，然后做匀加速直线运动C.小车先做加速度减小的加速运动，然后做匀加速直线运动D.小车先做加速度增大的加速运动，然后做匀速直线运动8.如图4所示，倾角为α的斜面静止不动，滑轮的质量和摩擦不计，质量为M的物体A与斜面的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)，质量为m的物体B通过定滑轮用细线与M相连接，则（）A.当m＞M(sinα+μcosα)时，m一定有向下的加速度B.当m＜M(sinα+μcosα)时，m一定有向上的加速度C.当m＞M(sinα-μcosα)时，m一定有向下的加速度D.当m＜M(sinα-μcosα)时，m一定有向上的加速度9、如图8所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场.甲、乙叠放在一起，二者无相对滑动地沿粗糙的斜面由静止开始加速下滑，在加速阶段（）A.甲、乙两物块间的弹力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小D.乙物块与斜面间的摩擦力不断增大10、如图6甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）.则物体运动的速度v随时间t变化的规律是图中的（物体的初速度为零，重力加速度取10 m/s2）（）二、计算题11、（2010·丰台区二模）某型号小汽车发动机的额定功率为60kw，汽车质量为1×103kg，在水平路面上正常行驶中所受到的阻力为车重的0.15倍。