陜西省西安市2013屆高三物理二輪復(fù)習(xí)能力演練 專題10 計(jì)算題的答題規(guī)范與解析技巧一、選擇題(104分)1在北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館的建設(shè)中，大量采用了環(huán)保新技術(shù)，如場(chǎng)館周圍的路燈用太陽(yáng)能電池供電，洗浴熱水通過(guò)太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)生等太陽(yáng)能產(chǎn)生于太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變，其核反應(yīng)方程是()a4hhe2ebnhe ohcun xesr10nduthhe【解析】各選項(xiàng)中的核反應(yīng)方程中只有a中為聚變反應(yīng) 答案a2下列說(shuō)法正確的是()a隨著科技的進(jìn)步，總有一天熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%b用氣筒打氣時(shí)看到氣體體積可以任意擴(kuò)大和縮小，所以氣體自由膨脹的過(guò)程是可逆過(guò)程c空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明熱傳遞不存在方向性d自然界一切自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程具有單向特性，雖然總能量守恒，但能量品質(zhì)在退化【解析】根據(jù)熱力學(xué)第二定律可判斷選項(xiàng)d正確答案d3愛(ài)因斯坦由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說(shuō)，下列對(duì)光電效應(yīng)的解釋中，正確的是()a金屬內(nèi)的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或同時(shí)吸收幾個(gè)光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能逸出金屬b如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力逸出時(shí)需要做的最小功，但只要照射時(shí)間足夠長(zhǎng)，光電效應(yīng)也能發(fā)生c發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大d由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不相同【解析】電子每次只吸收一個(gè)光子的能量，若電子吸收一個(gè)光子后能量的增加不足以逸出，就會(huì)很快與其他電子碰撞而損失能量，故無(wú)法因積累吸收光子的能量而逸出，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤光電子的最大初動(dòng)能ekhw逸，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤、d正確答案d4如圖所示，水平面b點(diǎn)以左是光滑的、b點(diǎn)以右是粗糙的，相距為l的質(zhì)量為m和m的兩個(gè)小物塊，在b點(diǎn)以左的光滑水平面上以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)它們先后進(jìn)入表面粗糙的水平面，最后停止運(yùn)動(dòng)它們與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，靜止后兩物塊之間的距離為s下列說(shuō)法正確的是()a若mm，則slb若mm，則slc若mld無(wú)論m、m取何值，都有s0【解析】?jī)晌飰K進(jìn)入粗糙面后做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，即ag，故減速滑行的位移相同，即s，故選項(xiàng)d正確答案d5半徑為r的豎直圓弧軌道，與粗糙的水平面相連，如圖所示有一個(gè)質(zhì)量為m的均勻細(xì)直桿恰好能放在圓弧兩端，若釋放細(xì)桿，它將開(kāi)始下滑，并且最后停在水平面上在上述過(guò)程中()a桿克服摩擦力所做的功為mgrb桿克服摩擦力所做的功為mgrc重力所做的功為mgrd外力做的總功為mgr【解析】由動(dòng)能定理得：w總wgwf0，又由wgmg，故知桿克服摩擦力所做的功為mgr答案b6將如圖所示的裝置安裝在沿直線軌道運(yùn)動(dòng)的火車車廂中，可以對(duì)火車運(yùn)動(dòng)的加速度進(jìn)行檢測(cè)安裝時(shí)使桿沿軌道方向固定閉合開(kāi)關(guān)s，當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)，穿在光滑絕緣桿上的小球在o點(diǎn)，固定在小球上的變阻器滑片停在變阻器bc的正中央，此時(shí)，電壓表指針指在盤中央0刻度當(dāng)火車水平方向有加速度時(shí)，小球在光滑絕緣桿上移動(dòng)，滑片p隨之在變阻器上移動(dòng)，電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)已知火車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的指針向左偏下列說(shuō)法正確的是()a若火車向右做減速運(yùn)動(dòng)，則小球在o點(diǎn)右側(cè)，電壓表指針向左偏b若火車向左做減速運(yùn)動(dòng)，則小球在o點(diǎn)左側(cè)，電壓表指針向右偏c若火車向左做減速運(yùn)動(dòng)，則小球在o點(diǎn)左側(cè)，電壓表指針向左偏d若火車向左做加速運(yùn)動(dòng)，則小球在o點(diǎn)右側(cè)，電壓表指針向左偏【解析】當(dāng)火車向右加速時(shí)滑片向左移，電流從電壓表的左接線柱流進(jìn)，引起了電壓表的指針向左偏轉(zhuǎn)故當(dāng)火車向左減速時(shí)，情況與上述相同；火車向右減速以及向左加速時(shí)，情況與上述相反答案c7圖示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0.25 s時(shí)刻的波形圖已知波的傳播速度v2 m/s，則在x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的函數(shù)表達(dá)式及其在此后4.25 s內(nèi)通過(guò)的路程s分別為()ay5sin 2t(cm)，s5 cmby5sin 2t(cm)，s5 cmcy5sin 2t(cm)，s85 cmdy5sin 2t(cm)，s85 cm【解析】由題意知t1 s故在0時(shí)刻波形圖如圖中的虛線所示故知在x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)y5sin 2t又因?yàn)閠4.25 st，所以s17a85 cm答案d8目前，一種用于摧毀人造衛(wèi)星或空間站的激光武器已研制成功如圖所示，某空間站位于地平線上方，現(xiàn)準(zhǔn)備用一束激光射向該空間站，則應(yīng)把激光器()a沿視線對(duì)著空間站瞄高一些b沿視線對(duì)著空間站瞄低一些c沿視線對(duì)準(zhǔn)空間站直接瞄準(zhǔn)d條件不足，無(wú)法判斷【解析】當(dāng)武器瞄準(zhǔn)空間站時(shí)，光線如圖所示，即看見(jiàn)的空間站位置s比實(shí)際位置s略高，但武器發(fā)射出的激光經(jīng)過(guò)大氣層和大氣層的邊緣時(shí)也要發(fā)生折射，由光路可逆原理知激光器應(yīng)對(duì)準(zhǔn)看到的空間站的像瞄準(zhǔn)故選項(xiàng)c正確 答案c9我國(guó)第二顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星(compassg2)于4月15日凌晨成功發(fā)射，這次發(fā)射加固和提升了正在運(yùn)行的北斗一代的功能，對(duì)實(shí)現(xiàn)一、二代平穩(wěn)過(guò)渡具有重要意義正在建設(shè)中的“北斗二號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間站將由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成若已知有兩顆導(dǎo)航通信衛(wèi)星分別定位于赤道上東經(jīng)80和140的上空，又已知地球半徑r6400 km，取g10 m/s2則關(guān)于這兩顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是()a隨著地球的自轉(zhuǎn)，兩衛(wèi)星的間距會(huì)發(fā)生變化b兩衛(wèi)星的間距是固定的，大小約為6.4106 mc兩衛(wèi)星的間距是固定的，大小約為4.26107 md這兩顆衛(wèi)星的信號(hào)可覆蓋整個(gè)地球表面【解析】這兩顆衛(wèi)星與赤道平面的位置關(guān)系如圖所示故abr又由gmr，t24 h，gmgr2可得：r4.26107 m，選項(xiàng)c正確由地球的形狀與兩衛(wèi)星的位置可知，這兩顆衛(wèi)星的信號(hào)不能覆蓋整個(gè)地球表面答案c10如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球(可看做點(diǎn)電荷)用絲線吊著放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最大擺角vm，故汽車超速行駛(2分)答案汽車超速行駛14(10分)如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓u加速后，由靜止開(kāi)始從o點(diǎn)沿水平方向oa射出，要使電子恰好能夠擊中位于c處的靶面，已知oa與oc方向間的夾角為，ocd(1)如果在電子出射后的右側(cè)空間施加豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度e的大小和方向(2)如果在電子出射后的右側(cè)空間施加垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小和方向【解析】(1)電子由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓u加速后獲得的動(dòng)能為：ekeumv02(2分)當(dāng)施加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，電子做類平拋運(yùn)動(dòng)有：dcos v0t(1分)dsin t2(1分)聯(lián)立解得：勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度e，方向豎直向上(1分)(2)當(dāng)施加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由幾何關(guān)系可知：d2rsin (2分)又evbm(2分)故b，方向垂直紙面向里(1分)答案(1)，方向豎直向上(2)，方向垂直紙面向里15(12分)地下埋有一根與地表平行的直線電纜，電纜中通有變化的電流，如果電纜的走向與紙面垂直現(xiàn)要在地面上探測(cè)電纜的深度及電纜中電流的大小，我們利用試探小線圈(平面圓環(huán))串聯(lián)一只交流電壓表來(lái)測(cè)量(1)假設(shè)某時(shí)刻電纜中的電流方向垂直紙面向里，請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)線(要求用作圖工具作圖，至少畫出3條磁感應(yīng)線，其中有一條恰與地面相交)甲(2)保持試探小線圈平面與紙面垂直，且沿垂直于電纜線方向由p向q緩緩移動(dòng)，觀察電壓表指針偏轉(zhuǎn)角的變化當(dāng)試探線圈的軸線(與線圈平面垂直)豎直時(shí)，線圈移到某一位置a，電壓表的示數(shù)恰好為0；當(dāng)試探線圈的軸線與豎直方向成角時(shí)，線圈移到某一位置c，電壓表的示數(shù)又恰好為0在圖中準(zhǔn)確標(biāo)出a點(diǎn)和c點(diǎn)的位置，若a點(diǎn)和c點(diǎn)相距l(xiāng)，求出電纜的深度h(3)已知直線電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可表示為bk，式中i為導(dǎo)線中電流，d為考察點(diǎn)到直線電流的距離，k是一已知常數(shù)設(shè)試探線圈的匝數(shù)為n，圓環(huán)半徑為r(rd，可認(rèn)為試探線圈處的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng))，當(dāng)試探線圈位于電纜正上方，且其軸線與pq平行時(shí)，測(cè)得線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為u，已知電纜中的電流為正弦交變電流，其表達(dá)式為iimsin t，式中已知，試求電纜中電流的最大值im【解析】(1)如圖乙所示(2分)乙(2)a、c的位置如圖所示，可得hlcot (3分)(3)電纜線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度bk(1分)穿過(guò)試探線圈的磁通量bsbr2(1分)解得：sin tmsin t(式中m)(2分)與交流發(fā)電機(jī)原理對(duì)照，又emnm，又u(2分)解得：im(1分)答案(1)如圖乙所示(2)lcot (3)16(15分)如圖所示，在傾角37的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，質(zhì)量都為m2 kg的長(zhǎng)方體板a和b之間夾有少許炸藥，在b的上表面左端疊放有一質(zhì)量m1 kg的物體c(可視為質(zhì)點(diǎn))，c與b之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.75現(xiàn)無(wú)初速度同時(shí)釋放a、b、c整體，當(dāng)它們沿斜面滑行s3 m時(shí)，炸藥瞬間爆炸，爆炸完畢時(shí)a的速度va12 m/s此后，c始終未從b的上表面滑落問(wèn)：b的長(zhǎng)度至少為多大？(取g10 m/s2，爆炸不會(huì)影響各物體的質(zhì)量和各表面的光滑程度)【解析】整體下滑階段，研究a、b、c整體，設(shè)末速度為v，由動(dòng)能定理得：(2mm)gssin (2mm)v2(2分)解得：v6 m/s(1分)爆炸前后，研究a和b，由動(dòng)量