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2008年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（全國卷II）

理科綜合能力測試（物理部分）

14．對一定量的氣體，下列說法正確的是

A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

B．氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，氣體溫度就越高

C．氣體對器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的

D．當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內(nèi)能減少

【答案】BC

【解析】氣體分子距離遠(yuǎn)大于分子大小，所以氣體的體積遠(yuǎn)大于所有氣體分子體積之和，A項(xiàng)錯(cuò)；溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，是表示分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量，B項(xiàng)正確；氣體壓強(qiáng)的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的，C項(xiàng)正確；氣體膨脹，說明氣體對外做功，但不能確定吸、放熱情況，故不能確定內(nèi)能變化情況，D項(xiàng)錯(cuò)。

15．一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上，經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表面射出，出射光線相對于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下，出射光線側(cè)移距離最大的是

A．紅光以30°的入射角入射

B．紅光以45°的入射角入射

C．紫光以30°的入射角入射

D．紫光以45°的入射角入射

【答案】D

【解析】因?yàn)橥N介質(zhì)對紫光的折射率較大，故入射角相同時(shí)，紫光側(cè)移距離較大，A、B項(xiàng)錯(cuò)；設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離,可見對于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項(xiàng)正確。

16．如圖，一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑。已知A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α。B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是

A．tanα

B．cotα

C．tanα

D．cotα

【答案】A

【解析】A、B兩物體受到斜面的支持力均為，所受滑動(dòng)摩擦力分別為：f_A = μ_Amgcosα，f_B = μ_Bmgcosα，對整體受力分析結(jié)合平衡條件可得：2mgsinα =μ_Amgcosα＋μ_Bmgcosα，且μ_A = 2μ_B，解之得：μ_B = tanα，A項(xiàng)正確。

17．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為A。t=0時(shí)，平衡位置在x=0處的質(zhì)元位于y=0處，且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，平衡位置在x=0.15m處的質(zhì)元位于y=A處．該波的波長可能等于

A．0.60m

B．0.20m

C．0.12m

D．0.086m

【答案】AC

【解析】因?yàn)椴ㄑ卣较騻鞑�，且x=0處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故此時(shí)波形圖為正弦函數(shù)圖像，則x=0.15m＝，當(dāng)n=0時(shí)，，A項(xiàng)正確；當(dāng)n=1時(shí)，，C項(xiàng)正確；當(dāng)n3時(shí)，，D項(xiàng)錯(cuò)。

18．如圖，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b．a(chǎn)球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊．從靜止開始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為

A．h

B．1.5h

C．2h

D．2.5h

【答案】B

【解析】在b落地前，a、b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且a、b兩物體速度大小相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：，b球落地時(shí)，a球高度為h，之后a球向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，過程中機(jī)械能守恒，，所以a可能達(dá)到的最大高度為1.5h,B項(xiàng)正確。

19．一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速上升。若兩極板間電壓為－U，油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹?/p>

A．2v、向下

B．2v、向上

C．3 v、向下

D．3 v、向上

【答案】C

【解析】當(dāng)不加電場時(shí)，油滴勻速下降，即；當(dāng)兩極板間電壓為U時(shí)，油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)，即，解之得:,當(dāng)兩極間電壓為－U時(shí)，電場力方向反向，大小不變，油滴向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，，解之得：v'=3v，C項(xiàng)正確。

20．中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，質(zhì)量虧損△m，相應(yīng)的能量△E=△mc²=2.2MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是

A．用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核不能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子

B．用能量等于2.2MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零

C．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零

D．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和不為零

【答案】AD

【解析】只有靜止氘核吸收光子能量大于其結(jié)合能時(shí)，才能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律，光子能量大于氘核結(jié)合題，則多余的能量以核子動(dòng)能形式呈現(xiàn)，故C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)正確。

21．如圖，一個(gè)邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場；一個(gè)邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框．在t=0時(shí)，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動(dòng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域．以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針方向?yàn)檎铝斜硎緄-t關(guān)系的圖示中，可能正確的是

【答案】C

【解析】從正方形線框下邊開始進(jìn)入到下邊完全進(jìn)入過程中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，所以感應(yīng)電流也逐漸拉增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從正方形線框下邊完全進(jìn)入至下邊剛穿出磁場邊界時(shí)，切割磁感線有效長度不變，故感應(yīng)電流不變，B項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)正方形線框下邊離開磁場，上邊未進(jìn)入磁場的過程比正方形線框上邊進(jìn)入磁場過程中，磁通量減少的稍慢，故這兩個(gè)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢不相等，感應(yīng)電流也不相等，D項(xiàng)錯(cuò)，故正確選項(xiàng)為C。

22．（18分）

（1）（5分）某同學(xué)用螺旋測微器測量一銅絲的直徑，測微器的示數(shù)如圖所示，該銅絲的直徑為__________mm．

（2）（13分）右圖為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線圖．該實(shí)驗(yàn)可用來測量待測電阻R_x的阻值(約500Ω)．圖中兩具電壓表量程相同，內(nèi)阻都很大．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R₀與待測電阻的阻值接近；將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)到最右端．

②合上開關(guān)S．

③將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左端滑動(dòng)，使兩個(gè)電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)．

④記下兩個(gè)電壓表V1和V2的讀數(shù)U₁和U₂

⑤多次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置，記下V1和V2的多組讀數(shù)U₁和U₂

⑥求R_x的平均值．

回答下面問題:

（Ⅰ）根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，其中電阻箱的符號為，滑動(dòng)變阻器的符號為，其余器材用通用的符號表示。

（Ⅱ）不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響，用U₁、U₂和R₀表示R_x的公式為R_x=___________

（Ⅲ）考慮電壓表內(nèi)阻的影響，用U₁、U₂、R₀、V1的內(nèi)阻r₁、V2的內(nèi)阻r₂表示R_x的公式為R_x=__________________

【答案】（1）4.592～4.594；

（2）I電路如圖：.

III.

【解析】（1）螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為4.5mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為0.093mm,所以所測銅絲直徑為4.593mm。

（2）不計(jì)電壓表內(nèi)阻，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，有：

（3）可考電壓表內(nèi)阻影響，則R_０與R_ｖ１的并聯(lián)電阻與R_ｘ與Ｒ_ｖ２的并聯(lián)電阻串聯(lián)分壓，即：解得：。

23．(15分)如圖，一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平面的高度為h．一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v₀射入物塊后，以水平速度v₀/2射出．重力加速度為g．求

（1）此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

（2）此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離。

【解析】（1）設(shè)子彈穿過物塊后的速度為V，由動(dòng)量守恒得

……………………① （3分）

解得：…………………………②

系統(tǒng)損失的機(jī)械能為：……………………③ （3分）

由②③兩式可得：…………………………④ （3分）

（2）設(shè)物塊下落到地面所需時(shí)間為t，落地點(diǎn)距桌面邊緣的水平距離為s，

則：……………………⑤ （2分）

…………………………⑥ （2分）

由②⑤⑥三式可得：……………………⑦ （2分）

24．（19分）如圖，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻（圖中未畫出）；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v₀。在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v₀減小至v₁的過程中，通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。

【解析】導(dǎo)體棒所受的安培力為：F=BIl………………① （3分）

由題意可知，該力的大小不變，棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，因此在棒的速度從v₀減小到v₁的過程中，平均速度為：……………………② （3分）

當(dāng)棒的速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為：E=Blv………………③ （3分）

棒中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為：………………④ （2分）

綜合②④式可得：………………⑤ （2分）

導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為：………………⑥ （2分）

負(fù)載電阻上消耗的熱功率為：…………⑦ （2分）

由以上三式可得：…………⑧ （2分）

25．（20分）我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R₁，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r₁，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時(shí)間（用M、m、R、R₁、r、r₁和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)對遮擋時(shí)間的影響）。

【解析】如圖所示：

設(shè)O和分別表示地球和月球的中心．在衛(wèi)星軌道平面上，A是地月連心線與地月球表面的公切線ACD的交點(diǎn)，D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．過A點(diǎn)在另一側(cè)作地月球面的公切線，交衛(wèi)星軌道于E點(diǎn)．衛(wèi)星在圓弧上運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的信號被遮擋．