湖南衡阳市八中2014届高三第六次月考物理试题答案(2)

电源E：电动势约为15V，内阻不计
电流表A1：量程100mA，内阻r1=20Ω
电压表V2：量程2V，内阻r2=2000Ω
定值电阻R1：阻值20Ω
定值电阻R2：阻值3Ω
滑动变阻器R0：最大阻值10Ω.额定电流1A
电建一个，导线若干
（1）实验中电表应选用_________, 定值电阻应选用__________
（2）请你设计一个测量电压表V1内阻的实验电路图并画在虚线框内
（3）说明实验所要测量的物理量____________________________________________
（4）写出电压表V1内阻的计算表达式rv1=___________________________

三．计算题（共22分）
15.（10分）高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s，距离s0=100m，t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示，取运动方向为正方向。通过计算说明两车在0～9s内会不会相撞？

16.（12分） 如图所示，左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场，装置上下两极板间电势差为U,间距为L;右侧为“台形”匀强磁场区域ACDH，其中，AH//CD， =4L。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点)，从狭缝S1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S2射出，接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“台形”区域，最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B，“台形”宽度=L，忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。
(1)判定这束粒子所带电荷的种类，并求出粒子速度的大小;
(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值;
(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“台形”区域中运动的时间。

四．选考题(12分)
17. （从下列三个题组中任选一个题组并在答卷上涂明您选考的是哪个题组。否则不给分）
题组一：（选修3-3）
（1）以下说法正确的是         （选对一个给1分，选对两个给2分，选对3个给3分。选错不给分）(3分)
A．浸润现象是表面张力作用的结果，不浸润现象不是表面张力作用的结果
B．温度越高物体分子的平均动能越大
C．热量可以自发地由低温物体传到高温物体
D．压缩气体，气体的内能不一定增加
E．气体的体积变小，其压强可能减小
（2）（9分）如图所示，在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的理想气体。用一绝热的固定活塞C和绝热、不计质量、可自由移动的活塞A将管道内气体分隔成体积相等的两部分，A、C与圆环的圆心O等高，两部分气体的温度均为T0 =300K。现保持下部分气体的温度不变，对上部分气体缓慢加热至T=500K，求此时活塞A的位置与O点的连线跟竖直方向OB之间的夹角θ。（不计两活塞的体积）

题组二：（选修3-4）
(1) 一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知t=0时的波形如图所示，波上有P、Q两点，其纵坐标分别为yP=2 cm，yQ=-2 cm。下列说法中正确的是       （选对一个给1分，选对两个给2分，选对3个给3分。选错不给分）(3分)

A．P点的振动形式传到Q点需要T/2
B．P、Q在振动的过程中，位移的大小总相等
C．在5T/4内，P点通过的路程为20cm
D．经过3T/8，Q点回到平衡位置
E．在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等
(2)（9分）图示为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的细束复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，左右亮斑分别为P1、P2。假设该介质对红光和紫光的折射率分别为n1 = ，n2 =。
（1）判断P1、P2两处产生亮斑的颜色；
（2）求两个亮斑间的距离P1P2。

题组三：（选修3-5）
（1）如图所示，用某单色光照射光电管的阴板K，会发生光电效应．在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压，直至电流表中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为反向截止电压，现分别用频率为和的单色光照射阴极，测得反向截止电压分别为U1和U2．设电子的质量为m、电荷量为e，，下列说法正确的是      ．（选对一个给1分，选对两个给2分，选对3个给3分。选错不给分）(3分)
A．频率为的光照射时，光电子的最大初速度为
B．频率为的光照射时，光电子的最大初速度为
C．阴极K金属的逸出功为  
D．普朗克常数
E．阴极K金属的极限频率是
（2）（9分）如图所示，A、B两球质量均为m，其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态（A、B两球与弹簧两端接触但不连接）．弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑，滑至最低点时，解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点，求：
①小球B解除锁定后的速度
②弹簧处于锁定状态时的弹性势能
  物  理  答   案
一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。其中1-8题为单选题，9-12题为多选题，全对得4分，选对但不全的得2分，选错不给分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C D B C D A C A AD BC BC AC
二．实验题（每空2分，共18分）
13. (1)0.05s   左    （2）1.60m/s    9.60 m/s2
14.（1）V2     R1    
（3）电压表v1的示数U1   电压表v2的示数U2
（4）
三．计算题（第15题10分，第6题12分。计分标准由阅卷老师自行拟定）
15. 解析：
公式解法：令a1=-10m/s2，a2=5m/s2，a3=-5m/s2，t1=3s末，甲车速度：v1=v0+a1t1=0；
设3s过后经过t2 s 甲、乙两车速度相等，此时距离最近：a2t2 =v0+a3t2；
等速之前，甲车位移：x甲，乙车位移：x乙④
解得x乙-x甲=90m＜s0=100m，不会相撞。

　　图象解法：由加速度图像可画出两车的速度图像，由图像可知，t=6s 时两车等速，此时距离最近，
图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差，＜100m
　　∴不会相撞。
16. 【答案】（1）（2），（3）
【解析】
试题分析：（1）由于粒子在“台形”磁场中从边界AC射出，可知粒子带正电
由于粒子在左侧正交电磁场中沿直线通过，且洛伦兹力不做功，故粒子速率不变
故有：，而，所以
（2）在台形区域内，粒子匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有
由上式知：当粒子质量最小时，R最小，粒子运动轨迹恰好与AC相切，如图，

当粒子质量有最大值时，R最大，粒子运动轨迹恰好过C点，如图

根据几何关系有，所以
因为，所以是等边三角形，
解得：，
（3）粒子运动周期
粒子沿质量最小时的轨迹运动时对应圆心角最大，有
解得
四．选考题（选择题3分，计分标准：（选对一个给1分，选对两个给2分，选对3个给3分。选错不给分；计算题9分，由阅卷老师自行拟定计分标准）

题组一：（选修3-3）