14.如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连,气缸体积不变，R₁为电阻丝，电源有内阻,气缸内有一定质量的理想气体。开关S闭合,现将变阻器的滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是A.气缸内气体压强减小

B.气体分子平均动能减小

C.气缸内气体的内能增大

D.气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少

15．如图所示，ABCD为同种材料构成的柱形透明体的横截面，其中∠A=45°，ABD部分为等腰直角三角形，BCD部分为半圆弧形，一束单色平行光从真空垂直射向AB面，材料的折射率n=1.6。下列说法中正确的是

A．从AB面中点射入的光线不一定能从BCD面的中点射出；

B．从AB面中间附近射入的光线经一次反射和折射后能从BCD面射出；

C．从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都能从BCD面射出；

D．若光线只从AD面垂直射入，则一定没有光线从BCD面射出。

16．如图所示为氢原子能级图，某次双缝干涉实验中，就是用氢原子被激发所辐射的光进行的，实验中测得4条亮纹中心间的距离为0.900mm。已知双缝间距为1.60mm，双缝到屏的距离为1.00m；普朗克常数h=6.63×10^-34J?s，1ev=1.6×10^-19J则实验中的光是由氢原子哪两个能级间跃迁而产生的

A．n从2到1                            B．n从3到2

C．n从4到2                            D．n从4到1

17．如图所示，有一个光滑的V型凹槽，凹槽与水平面的夹角为q（0<q<90⁰），有一个小球由静止从凹槽的一端A开始下滑，设小球经过C处时能量不损失，则有关小球的运动下列说法中正确的是

A．小球不一定运动到B       

B．则小球运动到B,运动的时间与q角的大小无关           

C．则小球运动到B,运动的时间随q角增大而增大

D．则小球运动到B,运动的时间随q角增大而先减小后增大

18．如图，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别为，不计空 气 阻力，打在挡板上的位置分别是B．C．D，且。则之间的正确关系是

     A．                              B．

     C．                             D．

19．如图所示，S₁．S₂是弦线两端的两个波源，它们的振动周期都为T，振幅都为A，某时刻S₁发出的波恰好传到C，S₂发出的波恰好传到A，图中只画出了此时刻两列波在AC部分的叠加波形，S₁A间．S₂C间波形没有画出，下列说法正确的是14C

A．A．B．C三点是振动减弱点

B．A．C是振动减弱点；B是振动加强点，振幅为2A

C．再经过，AC间的波形是一条直线

D．再经过，AC间的波形不是一条直线

20．如图所示，重为G．带电量为＋q的小球从O点水平抛出下落高度h后，进入正交的匀强电场和匀强磁场中，电场方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向里，则小球进入正交的电场和磁场区域时

A．一定做曲线运动           B．不可能做曲线运动

C．可能做匀速直线运动      D．可能做匀加速直线运动

21．有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副线圈电路中，若将开关K扳到1位置，发现5个灯泡发光亮度相同，现将K扳到2位置，且K在变化过程中，灯都不被烧坏，如图所示，则下述可能的是

      A．该变压器为降压变压器，线圈匝数比为4 ：1

      B．该变压器为升压变压器，线圈匝数比为1 ：4

      C．副线圈电路中的灯仍能发光，只是更亮

      D．副线圈电路中的灯仍能发光，只是暗些

22．（6分）（1）小明同学是摄影爱好者，他设计了用自来水滴水法做测重力加速度的实验。步骤如下：

A.把金属盘放在水龙头正下方，调节阀门，使水滴落下的速度合适。

B.从某一滴水落入盘中开始计时，并计数为0，在30s内，共有200滴水落入盘中。

C.将刻度尺竖起立在水龙头旁，用抓拍照相法拍下了如图所示的照片。

图中直尺旁所标数据是通过照片读出的单个水滴所在位置的数值，若计算结果保留两位有效数字，则

①相邻两水滴间的间隔是                s

②该同学测定的重力加速度是               m/s²

（2）（12分）实验室有一破损的双量程动圈式电压表，两量程分别是50v和500v。因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R₁、R₂完好，测得R₁=49.9kΩ，R₂=499.9 kΩ。现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G₁的满偏电流为1mA，内阻为60 Ω；表头G₂的满偏电流为0.5mA，内阻为100Ω ，又有两个定值电阻r₁=40 Ω，r₂=20Ω 。若保

留R₁、R₂的情况下，对电压表进行修复，则：

①原表头G满偏电流I=          ，内阻r=      

②用于修复电压表的器材有：                 （填器材符号）。

③在虚线框中画出修复后的电路，并标明所用器材的符号。

23.（16分） 为了缩短下楼的时间，消防队员往往抱着竖直杆直接滑下，先以可能的最大加速度沿杆做匀加速直线运动，再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动。假设一名质量m＝65kg、训练有素的消防队员（可视为质点），在沿竖直杆无初速滑至地面的过程中，重心共下移了s＝11.4 m，已知该队员与杆之间的滑动摩擦力最大可达到f_max＝975N，队员着地的速度不能超过6 m/s，重力加速度g取10m/s2，竖直杆表面各处的粗糙程度相同，且忽略空气对该队员的作用力。求：

  （1）该队员下滑过程中动量的最大值；

（2）该队员下滑过程的最短时间。

24．（18分）       图示为两个共轴金属圆筒，轴线与纸面垂直，内筒半径为R，筒壁为网状（带电粒子可无阻挡地穿过网格）。当两圆筒之间加上一定电压后，在两圆筒间的空间可形成沿半径方向的电场。内圆筒包围的空间存在一沿圆筒轴线方向的匀强磁场，磁场的磁感应强度的大小为B，方向指向纸内。一束质量为m、电量为q的带正电的粒子以各种不同的速率自内圆筒壁上的A点沿内圆筒半径射入磁场，现要求有的粒子的运动能满足下面三个条件：①刚刚能到达外筒的内壁而不与外筒相碰；②粒子恰能从A点射出磁场；③每个粒子在磁场区域内运动所经过的总时间等于该粒子在所给磁场中做完整的圆周运动时的周期的一半。

(1)为了能满足上述要求，内、外筒间电压的可能值应是多少？

(2)讨论上述电压取最小值时，粒子在磁场中的运动情况。

25．(20分)如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN．M´N´位于同一水平面上，两轨道之间的距离l=0．50m。轨道的MM´端之间接一阻值R=0．40Ω的定值电阻，NN´端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP．N´P´平滑连接，两半圆轨道的半径均为R₀=0．50m。直轨道的右端处于竖直向下．磁感应强度B=0．64 T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0．80m，且其右边界与NN´重合。现有一质量m=0．20kg．电阻r=0．10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2．0m处。在与杆垂直的水平恒力F=2．0N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP´。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ=0．10，轨道的电阻可忽略不计，取g=10m/s²，求：

⑴导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；

⑵导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；

⑶导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。

巩义五中2008-2009高三理科综合第四次训练

物理部分

15B 16C 17D 18C 19 AC 20C 21AC

22．（1） 0.15   （3分）  9.8   （3分）

（2）I=1mA      r=100Ω      G₁  r₁

23．（16分）

解：（1）设该队员下滑中的最大速度为v，滑至地面前瞬间的速度为v₁，做匀减速直线运动的加速度为a，在整段过程中运动的时间分别为t₁和t₂，下滑的距离分别为h₁和h₂

该队员先做自由落体运动，有 v²＝2gh₁              ①               （1分）

    接着做匀减速直线运动，有   v²－v₁²＝2ah₂           ②               （1分）

f_max－_mg＝ma                                     ③              （2分）

且 s＝h₁＋h₂                                      ④              （1分）

      v₁＝6m/s

由③式得：a＝5m/s²                                               （1分）

再由①②④式联立可得  v＝10m/s                                  （2分）

所以该队员下滑过程中动量的最大值p＝mv＝650kg?m/s              （2分）

（2）由v＝gt₁                               ⑤                  （1分）

  v－v₁＝at₂                                 ⑥                  （1分）

由⑤⑥式可得  t₁＝1s   t₂＝0.8s                                       （2分）

所以该队员下滑过程的最短时间t＝t₁＋t₂＝1.8 s     

24．参考解答：

       [1]   设带电粒子自A点沿内圆筒半径方向射入磁场时的速度用v表示，进入磁场后，在洛仑兹力作用下粒子做圆周运动，并从内筒表面上的A₁点射出磁场，射出磁场时的速度大小仍为v，方向沿过A₁点的内圆筒半径方向，如图所示。粒子自A₁射出磁场后便进入两圆筒间的电场中，在电场力的作用下，粒子做减速直线运动，刚到达外圆筒的内壁时，速度恰好减至零。然后粒子又在电场力作用下向A₁点做加速运动，回到时，粒子速度增大到v，并以此速度沿圆筒内圆半径方向第二次进入磁场，在磁场的洛仑兹力作用下，粒子又做圆周运动，并从A₂点射出磁场。此后，粒子又再一次在电场中减速，到达外壁时调转方向加速回到A₂点，从A₂点进入磁场，再做圆周运动并从A₃点射出磁场。这一过程多次重复到最后，粒子再次从A点射出磁场。

       设粒子做圆周运动的半径为r，从A点射入磁场到从A₁点射出磁场经历的时间为t，绕圆心o’转过的角度为Ф，过A点和A₁点的内圆筒半径对其轴线o的张角为θ，如图所示。有

                              ⑴

                          ⑵

若粒子在磁场中经过n次偏转后能从A点射出磁场，应满足条件nθ = 2kπ   ⑶

根据题意有                  ⑷

而                               ⑸

解以上各式得n = 2k+1             k = 1, 2, 3, …        ⑹

              k = 1, 2, 3, …        ⑺

连结图中的oo’，由直角三角形Aoo’可得:                                      ⑻

因r是粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动的轨道半径，有              ⑼

由⑵、⑻、⑼式得到粒子射入磁场时的速度                         ⑽

设加在两圆筒间的电压为U，由能量守恒有                             ⑾

把⑽式代入⑾式得        k = 1, 2, 3, …        ⑿

[2]   当k=1时，对应射入磁场的速度为最小，加在两圆筒间的电压亦为最小，

                               ⒀

                             ⒁

由⑹式可知粒子在磁场中偏转的次数为      n = 3             ⒂

由⑺式可知每次偏转的角度           θ₃ = 120°                 ⒃

由⑻式和⑺可知粒子在磁场内做圆周运动的半径          ⒄

粒子在磁场内运动的总路程                                          ⒅

25．（20分）

（1）设导体杆在F的作用下运动至磁场的左边界时的速度为v₁，根据动能定理则有

（F-μmg）s=mv₁² ………………………2分

导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势E=Blv₁…………………………………1分

此时通过导体杆上的电流大小I=E/（R+r）=3．8A（或3．84A）………………2分

根据右手定则可知，电流方向为由b向a ………………………………………2分

（2）设导体杆在磁场中运动的时间为t，产生的感应电动势的平均值为E_平均，则由法拉第电磁感应定律有  

E_平均=△φ/t=Bld/t…………………………………………………2分

通过电阻R的感应电流的平均值 I_平均=E_平均/（R+r）………………………1分

通过电阻R的电荷量 q=I_平均t=0．512C（或0．51C）…………………………2分

（3）设导体杆离开磁场时的速度大小为v₂，运动到圆轨道最高点的速度为v₃，因导体杆恰好能通过半圆形轨道的最高点，根据牛顿第二定律对导体杆在轨道最高点时有

mg=mv₃²/R₀……………………………………………………………………1分

对于导体杆从NN′运动至PP′的过程，根据机械能守恒定律有

mv₂²=mv₃²+mg2R₀…………………………………………………………1分

解得v₂=5．0m/s…………………………………………………………………1分

导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能△E=mv₁²_-mv₂²=1．1J…………3分

此过程中电路中产生的焦耳热为   Q=△E-μmgd=0．94J……………………2分