1、小卷30分钟提分练(2计算2选1)(七)一、非选择题(32分，考生按要求作答)24(12分)水平地面上有一足球距门柱的距离为x32 m，某同学将足球以水平速度v110 m/s踢向球门，足球在地面上做匀减速直线运动，加速度大小为a11 m/s2，足球撞到门柱后反向弹回，弹回瞬间速度大小是碰撞前瞬间速度大小的.该同学将足球踢出后立即由静止开始以大小为a22 m/s2的加速度沿足球的运动方向追赶足球，他能够达到的最大速度v28 m/s.求：(1)足球被反向弹回瞬间的速度大小；(2)该同学至少经过多长时间才能追上足球(保留两位有效数字)解析：(1)设足球运动到门柱时的速度大小为v3，由运动学公式有vv
2、2a1x，解得v36 m/s(1分)则足球被反向弹回瞬间的速度大小v4v31.5 m/s.(1分)(2)足球从踢出到撞门柱前的运动时间为t14 s(1分)4 s末该同学的速度大小为v2a2t18 m/s(1分)在4 s时间内该同学前进的位移为x2t116 m(1分)则4 s内该同学未能追上足球，4 s末速度达到最大，之后该同学匀速运动设足球从反向弹回到减速为0所需的时间为t2，则0v4a1t2(1分)解得t21.5 s(1分)足球反弹后运动的距离为x31.125 m，(1分)t2时间内该同学前进的位移x4v2t212 m(1分)因x2x3x4x，故足球静止时该同学还未追上足球设该同学匀速前进t
3、3时间后追上足球，则x3v2t3xx2(1分)解得t31.9 s(1分)该同学追上足球所用时间tt1t35.9 s(1分)答案：(1)1.5 m/s(2)5.9 s25(20分)如图所示，在匝数N100、截面积S0.02 m2的多匝线圈中存在方向竖直向下的磁场B0，B0大小均匀变化两相互平行、间距L0.2 m的金属导轨固定在倾角为30的斜面上，线圈通过开关S与导轨相连一质量m0.02 kg、阻值R10.4 的光滑金属杆锁定在靠近导轨上端的MN位置，M、N等高一阻值R20.6 的定值电阻连接在导轨底端导轨所在区域存在垂直于斜面向上的磁感应强度B0.5 T的匀强磁场金属导轨光滑且足够长，线圈与导轨
4、的电阻忽略不计重力加速度g取10 m/s2，电子电荷量e1.61019 C.(1)闭合开关S时，金属杆受到沿斜面向下的安培力为0.4 N，请判断磁感应强度B0的变化趋势是增大还是减小，并求出磁感应强度B0的变化率；(2)断开开关S，解除对金属杆的锁定，使其从MN处由静止释放，经过t0.50 s，金属杆下滑x0.60 m，求该过程中金属杆上产生的焦耳热Q1；(3)经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后的部分)的碰撞，请建立合适的自由电子运动模型，求出第(2)问情境中，当金属杆最终匀速下滑时，金属杆中金属离子对一个自由电子沿杆方向的平均阻力f的大小解析：(
5、1)闭合开关S时，金属杆受到沿斜面向下的安培力，由左手定则知金属杆中的电流方向由M流向N，根据楞次定律可知磁感应强度B0是增大的，线圈中的感应电动势ENS(2分)金属杆中的电流为I(1分)金属杆受到的安培力为FBIL(1分)得到0.8 T/s(1分)(2)根据动量定理有mgsin 30tBLtmv，(1分)平均电流为(1分)平均电动势为(1分)联立以上各式解得v2.2 m/s(1分)根据能量守恒定律有mgxsin 30mv2Q(1分)解得Q1.16102 J(1分)又Q1Q，(1分)解得Q14.64103 J；(1分)(3)金属杆匀速运动时有mgsin ，(2分)解得vm10 m/s，(1分)
6、金属杆中的一个电子定向匀速运动，内电压对其做的正功等于其克服阻力做的功，即fLeU(1分)又UE，EBLvm，(2分)联立以上各式解得f3.21019 N(1分)答案：(1)B0增大0.8 T/s(2)4.64103 J(3)3.21019 N二、选考题：共15分请考生从2道物理题中任选一题作答如果多做，则按所做的第一题计分33物理选修33(15分)(1)(5分)关于分子动理论，下列说法正确的有()A扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明B布朗运动不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性C压缩气体时，体积越小压强越大，说明气体分子间存在着斥力D从微观角度来看，气体的压强与气
7、体分子的平均动能和分子的密集程度有关E当分子间作用力表现为引力时，分子势能随距离的增大而减少(2)(10分)如图所示，为了测量某刚性导热容器的容积，用细管把它与水平固定的导热气缸B相连，气缸中活塞的横截面积S100 cm2.初始时，环境温度T300 K，活塞离缸底距离d40 cm.现用水平向左的力F缓慢推活塞，当F1.0103 N时，活塞离缸底距离d10 cm.已知大气压强P01.0105 Pa.不计一切摩擦，整个装置气密性良好求()容器A的容积；()保持力F1.0103 N不变，当外界温度缓慢变化时，活塞向缸底缓慢移动了d3 cm时，此时环境温度为多少摄氏度解析：(2)()由题意可知，该过程
8、为等温变化，根据PVC可得(VAdS)p0(VAdS)P1(2分)P1P0(2分)带入数据可得VA2L(1分)()由分析可知，该过程为等压压缩，则(2分)带入数据得T1270K，(2分)则t(270273) 3 (1分)答案：(1)ABD(2)()2L()3 34物理选修34(15分)(1)(5分)如图所示，ABGD为某棱镜的横截面，其中BG90，D75.某同学想测量该棱镜的折射率，他用激光笔从BG边上的P点射入一束激光，激光从Q点射出时与AD边的夹角为45，已知QEBG，PQE15，则该棱镜的折射率为_，若改变入射激光的方向，使激光在AD边恰好发生全反射，其反射光直接射到GD边后_(填“能”
9、或“不能”)从GD边射出(2)(10分)如图甲所示，在某介质中波源A、B相距d20 m，t0时二者同时开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，两波源的振动图象如图乙所示两振动所形成的波沿AB连线相向传播，波速均为v1.0 m/s，求：()两振动所形成波的波长A、B；()在t0到t16 s时间内从A发出的半个波在前进的过程中所遇到B发出波的波峰个数解析：(1)过Q点作出过AD面的法线QF，如答图甲所示，由几何关系可知PQF30，折射光线与法线的夹角为45，由折射定律可知n；若激光在AD面发生全反射，则由公式n可知，C45，作出光路图如答图乙所示，光线在GD面的入射角等于30，则光线能从GD面射出(2)()由题图乙可得：TA0.4 s(1分)TB2 s(1分)由波速公式可得：AvTA0.4 m(1分)BvTB2 m(2分)()解法一：经时间t1两波相遇：t110 s(1分)在相遇的时间t2内：t2tt16 s(1分)相对位移：x2vt212 m(1分)从A发出的半个波遇到B发出波的波峰个数：n6(2分)解法二：16 s内两列波相对运动的长度llAlBd2vtd12 mn6即从A发出的半个波遇到B发出波的波峰个数为6答案：(1)能(2)()0.4 m2 m()6个
