2013年高考物理試題26個(gè)專(zhuān)題解析

實(shí)用精品文獻(xiàn)資料分享實(shí)用精品文獻(xiàn)資料分享201年3高考物理試題26個(gè)專(zhuān)題解析專(zhuān)題二十、光學(xué)1（.201高3考福建理綜第14題）一束由紅、紫兩色組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡。下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡分離成兩束單色光的是答案：解析：復(fù)色光在界面折射就分成兩束光，且紫光由于折射率較大，偏折較多，能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡分離成兩束單色光的是圖。2（ 高考上海物理第題）白光通過(guò)雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的 傳播速度不同 強(qiáng)度不同振動(dòng)方向不同 頻率不同答案：解析：白光通過(guò)雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的頻率不同。．3（20高考天津理綜物理第題）固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖.。點(diǎn)為圓心，00’為直徑的垂線。足夠大的光屏緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于N由、兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向0點(diǎn)，入射光線與00’夾角0較小時(shí)，光屏區(qū)城出現(xiàn)兩個(gè)光斑。?逐漸增大0角.當(dāng)0a時(shí)，光屏區(qū)城光的光斑消失，繼續(xù)增大0角，當(dāng)0B時(shí)，光屏區(qū)域光的光斑消失，則.玻璃磚對(duì)光的折射率比對(duì)強(qiáng)光的大強(qiáng).光在、玻璃磚中傳播速度比強(qiáng)光的大a0p時(shí)，光屏上只有個(gè)光斑00n時(shí)，光屏上只有個(gè)光斑答案： 解析：入射光線與00'夾角0較小時(shí)，在。點(diǎn)從射出的折射光色散為、兩種單色光，射到光屏上，光屏區(qū)城出現(xiàn)兩個(gè)光斑。?逐漸增大0角.當(dāng)0a時(shí)，光屏區(qū)城光的光斑消失，說(shuō)明光的臨界角等于a。當(dāng)00時(shí)，光屏區(qū)域光的光斑消失，說(shuō)明光的臨界角等于0。由 可知，玻璃磚對(duì)光的折射率比對(duì)光的大，選項(xiàng)正確。由可知光在玻璃磚中傳播速度比光的小，選項(xiàng)錯(cuò)誤。a00時(shí)，光發(fā)生全反射，光屏上只有個(gè)光斑，選項(xiàng)正確。00n時(shí)，、光都發(fā)生全反射，光屏上沒(méi)有光斑，選項(xiàng)錯(cuò)誤。.（全國(guó)高考大綱版理綜第14題）下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射現(xiàn)象的是（）、．雨后天空出現(xiàn)彩虹．強(qiáng)通過(guò)一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋.海市蜃樓現(xiàn)象.日光照射在肥皂泡上出現(xiàn)彩色條紋答案：解析：雨后天空出現(xiàn)彩虹是由于光的折射，屬于色散現(xiàn)象；通過(guò)一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋屬于光的衍射現(xiàn)象。海市蜃樓現(xiàn)象是光的全反射現(xiàn)象。日光照射在肥皂泡上出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象。5．（201高3考上海物理第1題）電磁波與機(jī)械波具有的共同性質(zhì)是（都是橫波 都能傳輸能量 都能在真空中傳播 都具有恒定的波速答案：B解析：電磁波與機(jī)械波具有的共同性質(zhì)是都能傳輸能量，選項(xiàng)B正確。6（ 高考浙江理綜第題）與通常觀察到的月全食不同，小虎同學(xué)在201年212月10日晚觀看月全食時(shí)，看到整個(gè)月亮是暗紅的。小虎畫(huà)了月全食的示意圖，并提出了如下猜想，其中最為合理的是A地球上有人用紅色激光照射月球B太陽(yáng)照射到地球的紅光反射到月球.太陽(yáng)光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球.太陽(yáng)光中的紅光在月球表面形成干涉條紋答案：解析：觀看月全食時(shí)，看到整個(gè)月亮是暗紅的。只能是太陽(yáng)光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球，選項(xiàng)正確。7（ 高考浙江理綜第題）關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說(shuō)法正確的是.電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息8手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波.太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳遞速度相同.遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院中的射線波長(zhǎng)相同答案:B解析：電磁波可以傳遞信息，聲波也可以傳遞信息，選項(xiàng)錯(cuò)誤;手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波，選項(xiàng)B正確。太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳遞速度不相同，選項(xiàng)錯(cuò)誤。遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院中的射線波長(zhǎng)不相同，選項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.（高2考0北1京3理綜第14題能如圖所示，一束可見(jiàn)光射向半圓形玻璃磚的圓心，經(jīng)折射后分為兩束單色光和。下列判斷正確的是.玻璃對(duì)光的折射率小于對(duì)光的折射率B光的頻率大于光的頻率.在真空中光的波長(zhǎng)大于光的波長(zhǎng).光光子能量小于光光子能量答案：B解析：由圖示和折射定律可知，玻璃對(duì)光的折射率大于對(duì)光的折射率，選項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)折射率隨頻率V的增大而增大可知，光的頻率大于光的頻率，選項(xiàng)B正確。由波長(zhǎng)公式入 V可知在真空中光的波長(zhǎng)小于光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)錯(cuò)誤。由V可知光光子能量大于光光子能量，選項(xiàng)錯(cuò)誤。9（ 高考四川理綜第題）光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播形式可知A.折射現(xiàn)象的出現(xiàn)表明光是縱波B.光總會(huì)分為反射光和折射光.折射光與入射光的傳播方向總是不同的D發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同答案解析：折射現(xiàn)象的出現(xiàn)表明光在兩種介質(zhì)中傳播速度不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤正確。在發(fā)生全反射時(shí)，折射光消失，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。當(dāng)入射角等于0°時(shí)，折射光與入射光的傳播方向相同，選項(xiàng)錯(cuò)誤。0（0高考四川理綜第題）下列關(guān)于電磁波說(shuō)法，正確的是人.電磁波只能在真空中傳播B.電場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)一定產(chǎn)生電磁波.做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波.麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C解析：電磁波可以在真空中傳播。也可以在介質(zhì)中傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。電場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，但是不一定產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。做變速運(yùn)動(dòng)的電荷相當(dāng)于不均勻變化的電流，在周?chē)a(chǎn)生不均勻變化的磁場(chǎng)，會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)正確。赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，選項(xiàng)錯(cuò)誤。 高考江蘇物理第 題（）如題 B圖所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對(duì)地面的速度均為（接近光速）。地面上測(cè)得它們相距為，則A測(cè)得兩飛船間的距離（選填“大于”、“等于”或“小于”）。當(dāng)8向A發(fā)出一光信號(hào)，A測(cè)得該信號(hào)的速度為—▲—。答案大于或光速解析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的尺子縮短，A測(cè)得兩飛船間的距離大于地面上測(cè)得的距離。根據(jù)狹義相對(duì)論的光速不變假設(shè)，當(dāng)8向A發(fā)出一光信號(hào)，A測(cè)得該信號(hào)的速度為。（）題B圖為單反照相機(jī)取景器的示意圖，AB為五棱鏡的一個(gè)截面，ABBo光線垂直人8射入，分別在和Ah發(fā)生反射，且兩次反射的入射角相等，最后光線垂直B射出。若兩次反射都為全反射，則該五棱鏡折射率的最小值是多少？（計(jì)算結(jié)果可用三角函數(shù)表示）解析：（3由）題意知,入射角°則折射率最小值（0高考山東理綜第（）題）（）如圖乙所示，AB是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點(diǎn)垂直A邊射入。已知棱鏡的折射率=,AB=B=,OA=,NOAB=60。。①求光線第一次射出棱鏡時(shí)，出射光線的方向。②第一次的出射點(diǎn)距 。解析：①設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為，由折射定律得sinC=1/n,代入數(shù)據(jù)得：C=45°。光路如圖所示，由幾何關(guān)系可知光線在AB邊和BC邊的入射角均為60°，均發(fā)生全反射。設(shè)光線在C邊的入射角為a，折射角為B，由幾何關(guān)系得，。=30°，小于臨界角，光線第一次射出棱鏡在C邊，由折射定律得n二sin0/sina，代入數(shù)據(jù)解得：0=45°。②14.（013全國(guó)新課標(biāo)理綜1第34題）（2）分（）9圖示為一光導(dǎo)纖維（可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲的示意圖，玻璃絲長(zhǎng)為，折射率為4AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為.i為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面人8上的入射角應(yīng)滿足的條件；ii求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠宓淖铋L(zhǎng)時(shí)間。解析：i設(shè)光線在端面AB上C點(diǎn)（見(jiàn)右圖）的入射角為i,折射角為r,由折射定律有：sini二nsinr。設(shè)該光線射向玻璃絲內(nèi)壁點(diǎn)的入射角為a，為了使該光線在此光導(dǎo)纖維中傳播，應(yīng)有：a三0。式中0為該光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射的臨界角，它滿足：nsinO=1。由幾何關(guān)系得：ra=90。。由上述各式聯(lián)立解得：siniW。ii該光線在玻璃絲內(nèi)傳播速度的大小為二/n光速在玻璃絲軸線方向的分量為： 二ain光線從玻璃絲端面AB傳播到另一端面所需時(shí)間為二/光線在玻璃絲中傳播，在剛好發(fā)生全反射時(shí)，光線從端面AB傳播到另一端面所需時(shí)間最長(zhǎng)，由上述各式聯(lián)立解得：=n/C.1013全國(guó)新課標(biāo)理綜 第34題）（）如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC,ZA=30°,NB=60。。一束平行于AC邊的光線自AB邊的點(diǎn)射入三棱鏡，在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點(diǎn)射出。若光線在點(diǎn)的入射角和在M點(diǎn)的折射角相等。（i）求三棱鏡的折射率；（ii）在三棱鏡的AC邊是否有光線透出？寫(xiě)出分析過(guò)程。（不考慮多次反射）【命題意圖】本題考查光的折射定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn),意在考查考生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。解析：（1）光路圖如圖所示，圖中N點(diǎn)為光線在AC邊發(fā)生反射的入射點(diǎn)。設(shè)光線在點(diǎn)的入射角為i、折射角為r,在M點(diǎn)的入射角為r’、折射角依題意也為i，有：i=60。。由折射定律有：sini二nsinr,nsinr=sini聯(lián)立解得：r=r'。00'為過(guò)M點(diǎn)的法線，NC為直角，00'//AC。由幾何關(guān)系有：NMNC二r’。由反射定律可知：NPNA二NMNC。聯(lián)立解得：NPNA二r。由幾何關(guān)系得：r=30°。聯(lián)立解得：二。（ii）設(shè)在N點(diǎn)的入射角為r’，由幾何關(guān)系得:i′=60°。此三棱鏡的全反射臨界角滿足 6C=1,聯(lián)立解得：i'>0C此光線在N點(diǎn)發(fā)生全反射，三棱鏡的AC邊沒(méi)有光線透出。專(zhuān)題二十一、動(dòng)量守恒定律1.（2013全國(guó)新課標(biāo)理綜1第35題）（2）（9分）在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和，兩者相距為?，F(xiàn)給A—初速度，使A與發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后，相距仍然為已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為M的質(zhì)量為A的2倍，重力加速度大小為求A的初速度的大小。解析：設(shè)在發(fā)生碰撞前的瞬間，木塊A的速度大小為v；在碰撞后的瞬間，A和的速度分別為v1和v2。在碰撞過(guò)程中，由能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律。得mv2=mv12+?2mv22，mv=mv1+2mv2，式中，以碰撞前木塊A的速度方向?yàn)檎?。?lián)立解得：v1=v22設(shè)碰撞后A和運(yùn)動(dòng)的距離分別為1和2由動(dòng)能定理得pm1=mvl2M（2m） 2=nv22o按題意有：=1+。2設(shè)A的初速度大小為v0,由動(dòng)能定理得pm =mv02m聯(lián)立解得：v0=。2（2013全國(guó)新課標(biāo)理綜 第3題）（2）（10分）如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、、Co的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)）。設(shè)A以速度v0朝運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A速度相等時(shí)，與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，假設(shè)和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短。求從A開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過(guò)程中，（i）整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（ii）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能?！久}意圖】本題考查碰撞、彈性勢(shì)能、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。解析：（i）從A開(kāi)始?jí)嚎s彈簧到A與具有相同速度v1時(shí)，對(duì)A與彈簧組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=2mvl,①此時(shí)與C發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2,系統(tǒng)損失的機(jī)械能為△E,對(duì)（組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律，mv1=2mv2,②由能量守恒定律，mv12=（2m）v22+AE③聯(lián)立解得：△￡=mv02。 （ii）由②式可知，v2vlA將繼續(xù)壓縮彈簧，直至三者速度相同，設(shè)此時(shí)速度為v3,此時(shí)彈簧被壓縮到最短。其彈性勢(shì)能為Ep由動(dòng)量守恒定律，mv=3nv3,由能量守恒定律，mv2△E=（3m）v32+Ep。聯(lián)立解得：彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能Ep=mv2。3（2 3高考江蘇物理第2題）（3）如題2圖所示，進(jìn)行太空行走的宇航員A和的質(zhì)量分別為 和 ，他們攜手遠(yuǎn)離空間站，相對(duì)空間站的速度為 m。A將向空間站方向輕推后，A的速度變?yōu)?m,求此時(shí)的速度大小和方向。（3）根據(jù)動(dòng)量守恒解得v=2m離開(kāi)空間站方向 （2 高考山東理綜第3（2）題）（2）如圖所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)板A（上表面粗糙）和滑塊，滑塊置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA=2g=,m=2o開(kāi)始時(shí)靜止，A、一起以v=m的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與發(fā)生碰撞（時(shí)間極短）后向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，A、再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與碰撞。求A與發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小。解析：因碰撞時(shí)間極短，A與碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后瞬間A的速度大小為vA,的速度大小為v,以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mAv=mAvA+mv①A與在摩擦力作用下達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度為vA,由動(dòng)量守恒定律得mAvA+mv=（mA）+mv②A、達(dá)到共同速度后恰好不再與碰撞，應(yīng)滿足：vA=v。③聯(lián)立①②③式解得：vA=2m求（2 3高考福建理綜第3題）（2）將靜置在地面上，質(zhì)量為（含燃料）的火箭模型點(diǎn)火升空，在極短時(shí)間內(nèi)以相對(duì)地面的速度v豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體。忽略噴氣過(guò)程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是。（填選項(xiàng)前的事母）A（B（答案： 解析：由動(dòng)量守恒定律，mv=（ m）解得v二，選項(xiàng)正確。（2 高考廣東理綜第3題）如圖，兩塊相同平板，2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m。2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端相距。物體置于 的最右端，質(zhì)量為2m且可看作質(zhì)點(diǎn)。與以共同速度v向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的2發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短。碰撞后 與2粘連在一起。壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。與2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為p。求（）、2剛碰完時(shí)的共同速度v和的最終速度v2； （2）此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量和相應(yīng)的彈性勢(shì)能?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒、能量守恒、臨界分析解析：（1）P1和P2碰撞動(dòng)量守恒mv0=（m+m）v1①得出：P在2上滑行過(guò)程，P1、P2、P組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：2mv0+2mv1=4mv2②得出：（2）P1、P2、P第一次等速，彈簧最大壓縮量最大，由能量守恒得③P剛進(jìn)入P2到P1、P2、P第二次等速，由能量守恒得；④由③④得：，。專(zhuān)題二十二、近代物理1．（2013高考上海物理第2題）當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時(shí)，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，這時(shí)（A）鋅板帶負(fù)電（有正離子從鋅板逸出（有電子從鋅板逸出（鋅板會(huì)吸附空氣中的正離子答案：解析：當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時(shí)，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，有電子從鋅板逸出，鋅板帶正電，選項(xiàng)正確錯(cuò)誤。2 （201全國(guó)新課標(biāo)理綜第題）（1）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量.一重原子核變成a粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能.銫原子核（）的結(jié)合能小于鉛原子核（P）的結(jié)合能.比結(jié)合能越大，原子核約不穩(wěn)定.自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量小于該原子核的結(jié)合能 （1）【命題意圖】本題考查原子核物理的結(jié)合能及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生綜合應(yīng)用知識(shí)分析問(wèn)題的能力?！窘忸}思路】比結(jié)合能越大，原子核約穩(wěn)定，選項(xiàng)錯(cuò)誤。自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)錯(cuò)誤。【快速解題】對(duì)于了解知道類(lèi)選擇題，可應(yīng)用知道的知識(shí)分析各個(gè)選項(xiàng)，迅速得出答案。3．（2013高考上海物理第7題）在一個(gè)原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)原子核的過(guò)程中，發(fā)生B衰變的次數(shù)為（）次（）1（次（）22次（）次答案：解析：一個(gè)原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)原子核的過(guò)程中，發(fā)生a衰變的次數(shù)為（2820+4=8次，發(fā)生0衰變的次數(shù)為2X8（282）次，選項(xiàng)正確。4.（201高考上海物理第9題）小行星繞恒星運(yùn)動(dòng)，恒星均勻地向四周輻射能量，質(zhì)量緩慢減小，可認(rèn)為小行星在繞恒星運(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中近似做圓周運(yùn)動(dòng)。則經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，小行星運(yùn)動(dòng)的（半徑變大（）速率變大（角速度變大（加速度變大答案： 解析：恒星均勻地向四周輻射能量，根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程關(guān)系式，恒星質(zhì)量緩慢減小，二者之間萬(wàn)有引力減小，小行星運(yùn)動(dòng)的半徑增大，速率減小，角速度減小，加速度減小，選項(xiàng)正確錯(cuò)誤。5（013高考上海物理第1題）某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.5X106m功率為5.0X103的連續(xù)激光。已知可見(jiàn)光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10,普朗克常量=6.63X1034J?s,該激光器發(fā)出的（是紫外線（是紅外線（光子能量約為1.3X1018J（光子數(shù)約為每秒3.8X1016個(gè)答案：（藍(lán)色）解析：由于激光波長(zhǎng)大于可見(jiàn)光波長(zhǎng)，所以該激光器發(fā)出的是紅外線，選項(xiàng)正確錯(cuò)誤。由E二人/可得光子能量約為E=6.63X1034X3X108+（1.5X106）J=1.3X101,選項(xiàng)錯(cuò)誤。光子數(shù)約為每秒為n=P/E=3.8X1016個(gè)，選項(xiàng)正確。6（013高考重慶理綜第2題）鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)：則可能是....答案：解析：由核反應(yīng)遵循的質(zhì)量數(shù)守恒可知 的質(zhì)量數(shù)之和為34由核反應(yīng)遵循的電荷數(shù)守恒可知 的電荷數(shù)為，所以可能是，選項(xiàng)正確。,. （2高01考3北京理綜第20題）以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。用頻率為v的普通光源照射陰極，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，換同樣頻率為v的強(qiáng)激光照射陰極，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)，若加上反向電壓，即將陰極接電源正極，陽(yáng)極接電源負(fù)極，在之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)，逐漸增大，光電流會(huì)逐漸減?。划?dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓可能是下列的（其中為逸出功，為普朗克常量，為電子電量）.. =V.=2答案：解析：設(shè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收n個(gè)光子，由光電效應(yīng)方程可得：E=nvw由動(dòng)能定理，Ek聯(lián)立解得=n。n只能為大于1的整數(shù)，所以選項(xiàng)正確錯(cuò)誤。8.物理選修35本題共有兩小題，每小題6分，共1分。每小題只有一個(gè)符合題意）（2013高考福建理綜第30題）（1）在盧瑟福a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，下列各圖畫(huà)出的是其中兩個(gè)a粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是 。（填選圖下方的字母）答案： 解析：由于a粒子帶正電，受到原子核的排斥，兩個(gè)a粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是。9（201全國(guó)高考大綱版理綜第16題）放射性元素氡（）經(jīng)a衰變成為釙，半衰期為.8天；但勘測(cè)表明，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代后，目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素的礦石，其原因是（）.目前地殼中的主要來(lái)自于其它放射元素的衰變B.在地球形成的初期，地殼中元素的含量足夠高.當(dāng)衰變產(chǎn)物積累到一定量以后，的增加會(huì)減慢的衰變進(jìn)程D．主要存在于地球深處的礦石中，溫度和壓力改變了它的半衰期答案：解析：目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素的礦石，其原因是目前地殼中的主要來(lái)自于其它放射元素的衰變，選項(xiàng)正確。10.（201全國(guó)新課標(biāo)理綜1第35題）（1）（分6）一質(zhì)子束入射到能止靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：p+-X+n式中p代表質(zhì)子，n代表中子，代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核.由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為，中子數(shù)為。答案：11解析：根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的電荷量守恒可得新核X的質(zhì)子數(shù)為14.根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的質(zhì)量數(shù)守恒可得新核的中子數(shù)為27+1-1-13=14．（.211013高考上海物理第21題）放射性元素衰變?yōu)?，此衰變過(guò)程的核反應(yīng)方程是；用此衰變過(guò)程中發(fā)出的射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖Ne元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過(guò)程的方程是。答案：一+HeHe+-Ne+H。解析：根據(jù)衰變規(guī)律，此衰變過(guò)程的核反應(yīng)方程是一+He。用a射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖Ne元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過(guò)程的方程是：He+-Ne+H。12.（2013高考山東理綜第38（1）題）（1）恒星向外輻射的能量來(lái)自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)。當(dāng)溫度達(dá)到108時(shí)，可以發(fā)生“氦燃燒”。①完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：He+-Be+Y。②Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6X1016。一定質(zhì)量的Be,經(jīng)7.8X1016后所剩Be占開(kāi)始時(shí)的。答案：He18或12. 解析：①由核反應(yīng)滿足的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：He+He-Be+Y。②經(jīng)7.8X101即三個(gè)半衰期后所剩Be占開(kāi)始時(shí)的（121/81.嘀考江蘇物理第1題（1）如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們的—▲也相等。（）速度（B）動(dòng)能（）動(dòng)量（）總能量1解析：根據(jù)德布羅意物質(zhì)波公式，如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們的動(dòng)量相等，選項(xiàng)正確。1.（01高考天津理綜物理第1題）下列說(shuō)法正確的是.原子核發(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律B.a射線、0射線、Y射線都是高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子流.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)答案：解析：原子核發(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律，衰變，放出能量，有質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，選項(xiàng)錯(cuò)誤。a射線、0射線都是高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子流，而Y射線是電磁波，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。根據(jù)波爾理論，氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子，選項(xiàng)正確。發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只與入射光的頻率有關(guān)，選項(xiàng)錯(cuò)誤。1.（01高考廣東理綜第17題）鈾核裂變是核電站核能的重要來(lái)源，其一種裂變反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的有.上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出B.鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無(wú)影響C鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制.鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響1考點(diǎn)：核裂變，半衰期，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)答案： 解析：根據(jù)題給裂變反應(yīng)方程，可知上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出，選項(xiàng)正確，鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生有影響，只有鈾塊體積大于臨界體積時(shí)才能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制，鈾核的半衰期不會(huì)受到環(huán)境溫度的影響，選項(xiàng)正確錯(cuò)誤。1. 嘀考江蘇物理第1B題（）根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（He+）的能級(jí)圖如題1 圖所示。電子處在軌道上比處在 軌道上離氦核的距離▲（選填“近”或“遠(yuǎn)”）。當(dāng)大量He+處在的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有—▲—條。 近解析：電子處在軌道上比處在軌道上離氦核的距離近。當(dāng)大量He+處在的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有3+2+條1。=6專(zhuān)題二十三、物理學(xué)史、單位制、物理學(xué)研究方法1（.201全3國(guó)新課標(biāo)理綜第題）在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實(shí)的是.奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系B安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出Y分子電流假說(shuō)，C法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，.楞次在分析Y許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 【命題意圖】本題考查電學(xué)中重要物理學(xué)史及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生對(duì)物理學(xué)重要史事的知道情況。【解題思路】奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示Y電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，電和磁之間存在聯(lián)系，選項(xiàng)正確。安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)，選項(xiàng)正確。法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，由于導(dǎo)線圈中磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)錯(cuò)誤。楞次在分析Y許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，這就是楞次定律，選項(xiàng)正確。【考場(chǎng)捷徑】Y解知道重要的物理學(xué)史可快速解答此題。2.（201全3國(guó)新課標(biāo)理綜1第14題）右圖是伽利略160年4做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁(yè)手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。表中第二列是時(shí)間，第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離，第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，伽利略可以得出的結(jié)論是物體具有慣性斜面傾角一定時(shí)，加速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比物體運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度成正比【命題意圖】本題考查伽利略斜面實(shí)驗(yàn)等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生應(yīng)用相關(guān)知識(shí)定量分析物理問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。答案：解析：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，第一列與第三列數(shù)據(jù)存在比例關(guān)系，第一列數(shù)據(jù)是第二列數(shù)據(jù)的二次方，伽利略可以得出的結(jié)論是:物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比，選項(xiàng)正確。（ 高考山東理綜第題）伽利略開(kāi)創(chuàng)Y實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有A力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B物體之間普遍存在相互吸引力C忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快D物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反答案：AC解析：利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快，選項(xiàng)AC正確。4（213高考福建理綜第1題）在國(guó)際單位制（簡(jiǎn)稱(chēng)）中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、A（安培）。導(dǎo)出單位（伏特）用上述基本單位可表示為A.m2?kg?s4?A1Bm2?kg?s3?A1.Cm2?kg?s2?A1D.m2?kg?s1?A1答案：B解析：由 =m2,2可知， 2m導(dǎo)出單位3（伏特）用上述基本單位可表示為m2?kg?s3?A1,選項(xiàng)B正確。5.（2013高考重慶理綜第4題）題4圖1為伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的示意圖，讓小球由傾角為0的光滑斜面滑下，然后在不同的0角條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，最后推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)。分析該實(shí)驗(yàn)可知，小球?qū)π泵娴膲毫?、小球運(yùn)動(dòng)的加速度和重力加速度與各自最大值的比值隨0變化的圖像分別對(duì)應(yīng)題4圖2中的A.①、②和③B.③、②和①C.②、③和①D.③、①和②答案：B解析：伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，小球?qū)π泵娴膲毫υ谛泵鎯A角為0 時(shí)最大、0n2最小為零。小球?qū)π泵娴膲毫εc最大值的比值隨0變化的圖像對(duì)應(yīng)題4圖2中的③；小球運(yùn)動(dòng)的加速度在斜面傾角為0 時(shí)最小，為零、0n2最大為g。小球運(yùn)動(dòng)的加速度與最大值的比值隨0變化的圖像對(duì)應(yīng)題4圖2中的②；重力加速度是一恒定值，與最大值的比值隨0變化的圖像對(duì)應(yīng)題4圖2中的①。所以選項(xiàng)B正確。 2高考北京理綜第24題對(duì)于同一物理問(wèn)題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。 （1）一段橫截面積為、長(zhǎng)為的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有個(gè)自由電子，電子電量為。該導(dǎo)線通有電流時(shí)，假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為.（）求導(dǎo)線中的電流° （）將該導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,導(dǎo)線所受安培力大小為F安，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F,推導(dǎo)F安二F。 （2）正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們假定：粒子大小可以忽略，其速率均為丫，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí)，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。（注意：解題過(guò)程中需要用到、但題目沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明）解析：（）（）設(shè)At時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量為△□，由電流定義，有：I=△□/△{==neSv。（）每個(gè)自由電子所受的洛倫茲力f二evB，設(shè)導(dǎo)體中共有N個(gè)自由電子，N=nSL，導(dǎo)體內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和：F=Nf=nSL?evB，由安培力公式，有：F安=ILB=neSv?LB，得:F安二F。（2）一個(gè)粒子每與器壁碰撞一次給器壁的沖量為:△I=2mv，如圖，以器壁上的面積5為底，以v^t為高構(gòu)成柱體，由題設(shè)可知，其內(nèi)的粒子在At時(shí)間內(nèi)有/與器壁S發(fā)生碰撞，碰撞粒子總數(shù)為：N二nSv△to△t時(shí)間內(nèi)粒子給器壁的沖量為：I=N?^I=nSv^t?2mv二nSmv2△t.面積為S的器壁受到的壓力為F=I/At,器壁單位面積所受粒子壓力f二F/S二nmv2o專(zhuān)題二十四、力學(xué)電學(xué)綜合性應(yīng)用問(wèn)題1．（201高3考浙江理綜第24題）（20分）“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測(cè)板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為和B的同心圓金屬半球面和B構(gòu)成，、B為電勢(shì)值不等的等勢(shì)面，其過(guò)球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測(cè)板N,其中動(dòng)能為的電子沿等勢(shì)面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的正中間。忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。（）判斷球面、B的電勢(shì)高低，并說(shuō)明理由；（2）求等勢(shì)面所在處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（）若半球面、B和等勢(shì)面的電勢(shì)分別為①、①B和①c則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)前、后的動(dòng)能改變量△左和△右分別為多少？（）比較A左和A右的大小，并說(shuō)明理由。解析：（）電子帶負(fù)電做圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力方向指向球心，電場(chǎng)方向從8指向人，B板電勢(shì)高于A板。(2)據(jù)題意，電子在電場(chǎng)力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，考慮到圓軌道上的電場(chǎng)強(qiáng)度B大小相同，有： =m2/k0而2/2=人田聯(lián)立解得：二二(3)電子運(yùn)動(dòng)時(shí)只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，有：△ =對(duì)到達(dá)N板左側(cè)邊緣的電子，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，有：A 左=((B(pC對(duì)到達(dá)N板右側(cè)邊緣的電子，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，有：A 右=((A(pC(4)根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)，等勢(shì)面B與C之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C與A之間的電場(chǎng)強(qiáng)度，考慮到等勢(shì)面間距相等，有：|(B(C|>l(A(pC|即：I△左|>|A右|2.(2013高考浙江理綜第2題)(22分)為了降低潛艇噪音，提高其前進(jìn)速度，可用電磁推進(jìn)器替代螺旋槳。潛艇下方有左、右兩組推進(jìn)器，每組由6個(gè)相同的用絕緣材料制成的直線通道推進(jìn)器構(gòu)成，其原理示意圖如下。在直線通道內(nèi)充滿電阻率p=0.20?>的海水，通道中aXbXc=0.3mX0.4mX0.3m的空間內(nèi)，存在由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6.4、方向垂直通道側(cè)面向外。磁場(chǎng)區(qū)域上、下方各有aXb=0.3mX0.4m的金屬板、N,當(dāng)其與推進(jìn)器專(zhuān)用直流電源相連后，在兩板之間的海水中產(chǎn)生了從N到，大小恒為I=1.0X103A的電流，設(shè)電流只存在于磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻，海水密度p=1.0X103kg/m3。 (1)求一個(gè)直線通道推進(jìn)器內(nèi)磁場(chǎng)對(duì)通電海水的作用力大小，并判斷其方向。(2)在不改變潛艇結(jié)構(gòu)的前提下，簡(jiǎn)述潛艇如何轉(zhuǎn)彎？如何倒車(chē)？(3)當(dāng)潛艇以恒定速度0=30m/前進(jìn)時(shí)，海水在出口處相對(duì)于推進(jìn)器的速度=34m/,思考專(zhuān)用直流電源所提供的電功率如何分配，求出相應(yīng)功率的大小。解析：(1)將通電海水看成導(dǎo)線，所受磁場(chǎng)力：F=IBl代入數(shù)據(jù)得：F=IBc=1.0X103X6.4X0.3N=1.92X103N.用左手定則判斷磁場(chǎng)對(duì)海水作用力方向向右(或與海水出口方向相同)(2)考慮到潛艇下方有左、右兩組推進(jìn)器，可以開(kāi)啟或關(guān)閉不同個(gè)數(shù)的左、右兩側(cè)的直線通道推進(jìn)器，實(shí)施轉(zhuǎn)彎。改變電流方向，或者磁場(chǎng)方向，可以改變海水所受磁場(chǎng)力的方向，根據(jù)牛頓第三定律，使?jié)撏А暗管?chē)”。(3)電源提供的電功率中的第一部分：牽引功率：1=1牽0根據(jù)牛頓第三定律：F牽=12IB。當(dāng)0=30m時(shí)，代入數(shù)據(jù)得：P1=牽v0=12X1.92X103X30W=6.9X105W。第二部分：海水的焦耳熱功率對(duì)單個(gè)直線推進(jìn)器，根據(jù)電阻定律，R=p/。代入數(shù)據(jù)得：R=pc/ab=0.2XQ=0.50.由熱功率公式：P=I2R,代入數(shù)據(jù)得：P單=I2R=（1.0X103）2X0.5W=5.0X105W。P2=12X5.0X105W=6.0X106W第三部分：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)海水動(dòng)能的增加值設(shè)At時(shí)間內(nèi)噴出海水的質(zhì)量為m,P3=12X考慮到海水的初動(dòng)能為零，^Ek=Ek=mv,m=pbcv△t,P3=12X=P3=12Xpbcv=4.6X104W。3. （2013高考天津理綜物理第12題）（20分）超導(dǎo)現(xiàn)象是20世紀(jì)人類(lèi)重大發(fā)現(xiàn)之一，日前我國(guó)己研制出世界傳輸電流最大的高溫超導(dǎo)電纜并成功示范運(yùn)行。（）超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻可以降到幾乎為零，這種性質(zhì)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究．將一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圈環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于圈環(huán)平面向上，逐漸降低溫度使環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場(chǎng)，若此后環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化．則表明其電阻為零。請(qǐng)指出自上往下看環(huán)中電流方向，并說(shuō)明理由。（2）為探究該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限p，研究人員測(cè)得撤去磁場(chǎng)后環(huán)中電流為I并經(jīng)一年以上的時(shí)間t未檢測(cè)出電流變化。實(shí)際上儀器只能檢測(cè)出大于△I的電流變化，其中△I<<I,當(dāng)電流的變化小于△1時(shí)，儀器檢測(cè)不出電流的變化，研究人員便認(rèn)為電流沒(méi)有變化。設(shè)環(huán)的橫截面積為，環(huán)中定向移動(dòng)電子的平均速率為丫，電子質(zhì)量為m、電荷量為.試用上述給出的各物理量，推導(dǎo)出p的表達(dá)式。（3）若仍使用上述測(cè)量?jī)x器，實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間依舊為t.為使實(shí)驗(yàn)獲得的該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限p的準(zhǔn)確程度更高，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕慕ㄗh，并簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)現(xiàn)方法.解析：（1）逆時(shí)針?lè)较颉３啡ゴ艌?chǎng)瞬間，環(huán)所圍面積的磁通量突變?yōu)榱?，由楞次定律可知，環(huán)中電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)與原磁場(chǎng)方向相同，即向上。由安培定則可知，環(huán)中電流方向是沿逆時(shí)針?lè)较颉?（2）設(shè)圓環(huán)周長(zhǎng)為，電阻為R,由電阻定律，得R=p/。設(shè)t時(shí)間內(nèi)環(huán)中電流釋放焦耳熱而損失的能量為△￡,由焦耳定律得：△E=I2Rt。設(shè)環(huán)中單位體積內(nèi)定向移動(dòng)電子數(shù)為，貝IJ：1= 。式中、、不變，只有定向移動(dòng)電子的平均速率的變化才會(huì)引起環(huán)中電流的變化。電流變化大小取△1時(shí)，相應(yīng)定向移動(dòng)電子的平均速率變化的大小為△v,則：△[二neS^v。設(shè)環(huán)中定向移動(dòng)電子減少的動(dòng)能總和為^Ek,則：AEk=nLS[mv2mv-v）2].由于△I<<I，可得：4Ek=△Io根據(jù)能量守恒定律，得：△￡二^Eko聯(lián)立解得：p=o（）由p=看出，在題設(shè)條件限制下，適當(dāng)增大超導(dǎo)電流，可以使實(shí)驗(yàn)獲得p的準(zhǔn)確程度更高。通過(guò)增大穿過(guò)該環(huán)的磁通量變化率可實(shí)現(xiàn)增大超導(dǎo)電流。2高考物理分類(lèi)解析專(zhuān)題二十五、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)i（分）（2 全國(guó)高考大綱版理綜第2題）一電荷量為（〉）、質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，在t=時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。不計(jì)重力，求在t=到土=的時(shí)間間隔內(nèi)（）粒子位移的大小和方向；（2）粒子沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。.（分）解法一：粒子在? /?、2 3 、 ?時(shí)間間隔內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度分別為a、a2、a、a,由牛頓第二定律得、、、（每個(gè)式子分）由此得帶電粒子在?時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的a—t圖像如圖（a）所示（2分），對(duì)應(yīng)的v—t圖像如圖（）所示（分），其中（分）由圖（）可知，帶電粒子在t=到土=時(shí)的位移為（2分）聯(lián)立解得（2分）它的方向沿初始電場(chǎng)正方向。（分）（2）由圖（）可知，粒子在土= 到土= 內(nèi)沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng)，總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（分）解法二：帶電粒子在粒子在? /?、2 7 、 ?時(shí)間間隔內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度分別為a、a2、a、a,由牛頓第二定律得、、、（每個(gè)式子分）設(shè)粒子在土=/t=、2t= /t=時(shí)刻的速度分別為v、v2、v、v,則有、、、（每個(gè)式子分）設(shè)帶電粒子在t=到土=時(shí)的位移為，有（分）解得（2分）它的方向沿初始電場(chǎng)正方向。（分）（2）由電場(chǎng)的變化規(guī)律知，粒子從t= 時(shí)開(kāi)始減速，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t粒子速度為零，有，解得t= （分）粒子從t= 時(shí)開(kāi)始加速，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t2粒子速度為零，有，解得t2= 8分）設(shè)粒子從t=到土=內(nèi)沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,有t=（分）解得t=（分）2．（20、高、考浙江理綜第24題）（20分）“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測(cè)板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為 和 的同心圓金屬半球面和構(gòu)成，、為電勢(shì)值不等的等勢(shì)面，其過(guò)球心的截面如圖所示。一束電荷量為、質(zhì)量為m的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測(cè)板N,其中動(dòng)能為Ek的電子沿等勢(shì)面C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的正中間。忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。（）判斷球面、的電勢(shì)高低，并說(shuō)明理由；（2）求等勢(shì)面C所在處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；（）若半球面、和等勢(shì)面C的電勢(shì)分別為①、①和①C,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)前、后的動(dòng)能改變量△E左和△E右分別為多少？（）比較AE左和AE右的大小，并說(shuō)明理由。解析：（）電子帶負(fù)電做圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力方向指向球心，電場(chǎng)方向從指向，板電勢(shì)高于、板。（2）據(jù)題意，電子在電場(chǎng)力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，考慮到圓軌道上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，有：E=mv2/Ek=nv22= +r聯(lián)立解得：E==（）電子運(yùn)動(dòng)時(shí)只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，有：AE=對(duì)到達(dá)N板左側(cè)邊緣的電子，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，有：AE左=①-C對(duì)到達(dá)N板右側(cè)邊緣的電子，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，有：AE右=①-C（）根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)，等勢(shì)面與C之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C與之間的電場(chǎng)強(qiáng)度，考慮到等勢(shì)面間距相等，有：|y（pC|〉|y-C|即：|AE左|〉|AE右|（2全國(guó)新課標(biāo)理綜第2題）如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為的光滑絕緣軌道，軌道平面與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為（〉0的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力分別為Na和Nb。不計(jì)重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能?！久}意圖】本題主要考查受到約束的帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、動(dòng)能定理及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生靈活應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。解：質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小為：f=E①設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有：f+Na=m②Nb"Cf=m③設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Eka和Ekb,有Eka=mva2④Ekb=mvb2⑤根據(jù)動(dòng)能定理有：EkbEka=2,f⑥聯(lián)立①②③④⑤⑥式解得：E二（NbNa）Eka=（Nb+5Na）Ekb=（5Nb+Na）①式（分）②式（2分）③式（2分）④式（分）⑤式（分）⑥式（分）07式（2分）08式（2分）⑨式（2分）⑩【方法技巧】解決受到約束的帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，在某個(gè)位置分析受力，應(yīng)用牛頓第二定律列出相關(guān)方程，對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理列出相關(guān)方程聯(lián)立解得。4（20高考上海物理第2題）（紛）半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ(chēng)的電場(chǎng)；場(chǎng)強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示，圖中E0已知，E—r曲線下一R部分的面積等于R—2R部分的面積。（）寫(xiě)出E—r曲線下面積的單位；（2）己知帶電球在rNR處的場(chǎng)強(qiáng)E=k/r2,式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量為多大（求球心與球表面間的電勢(shì)差△叫（質(zhì)量為，電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處解析：（）E—r曲線下面積的單位為伏特。（2）由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，E0=k/R2解得：該均勻帶電球所帶的電荷量二E0R2/k（）根據(jù)E—r曲線下面積表示電勢(shì)差，球心與球表面間的電勢(shì)差A(yù)U二E0R/2。（）根據(jù)題述E—r曲線下一R部分的面積等于R—2R部分的面積，球體表面到2R處的電勢(shì)差4U=E0R/2。由動(dòng)能定理，q^U二,2解得：二。專(zhuān)題二十六、電磁感應(yīng)綜合性問(wèn)題 （分）（2013全國(guó)新課標(biāo)理綜1第25題）如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為0，間距為。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為M,重力加速度大小為。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑，求:（1電）容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；（2）金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系?！久}意圖】本題考查電磁感應(yīng)、摩擦力、安培力、電容器、電流、牛頓第二定律等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生應(yīng)用相關(guān)知識(shí)定量分析物理問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。．解析： （1）設(shè)金屬棒下滑的速度大小為，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E二。①平行板電容器兩極板之間的電勢(shì)差為：二，②設(shè)此時(shí)電容器極板上積累的電荷量為Q,由電容定義有C二Q/u③聯(lián)立①②③式解得：Q二CBLv。④（2）設(shè)金屬棒的速度大小為v時(shí)經(jīng)歷