文档内容
2020 年山东省新高考物理试卷
试题解析
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目
要求。
1.解:A、由于s﹣t图象的斜率表示速度,由图可知在0~t 时间内速度增加,即乘客的
1
加速度向下运动,根据牛顿第二定律得:mg﹣F =ma,解得:F =mg﹣ma,则F <
N N N
mg,处于失重状态,故A错误;
B、在t ~t 时间内,s﹣t图象的斜率保持不变,所以速度不变,即乘客匀速下降,则
1 2
F =mg,故B错误;
N
CD、在t ~t 时间内,s﹣t图象的斜率变小,所以速度减小,即乘客的减速下降,根据
2 3
牛顿第二定律得:F ﹣mg=ma,解得:F =mg+ma,则F >mg,处于超重状态,故
N N N
C错误,D正确;
故选:D。
2.解:根据电流的定义式:I=
该段时间内产生的电荷量为:q=It=5.0×10﹣8×3.2×104C=1.6×10﹣3C
根据衰变方程得: → + ,可知这段时间内发生β衰变的氚核 H的个数为:
= =1.0×1016,故B正确,ACD错误。
故选:B。
3.解:由于玻璃对该波长光的折射率为n=1.5,则光在该玻璃中传播速度为:v
=
光从S到S 和到S 的时间相等,设光从S 到O点的时间为t ,从S 到O点的时间为
1 2 1 1 2t ,O点到S 的距离为L,则有:
2 2
t = +
1
t =
2
光传播的时间差为:△t=t ﹣t = ﹣ = ,故A正确、BCD错误。
1 2
故选:A。
4.解:AB、因x= λ处质点的振动方程为y=Acos( t),当t= T时刻,x= λ
处质点的位移为:y=Acos( × )=0,
那么对应四个选项中波形图x= λ的位置,可知,AB选项不符合题意,故AB错误;
CD、再由波沿x轴负方向传播,依据微平移法,可知,在t= T的下一时刻,在x=
λ处质点向y轴正方向振动,故D正确,C错误;
故选:D。
5.解:输入端 a、b所接电压 u随时间 t的变化关系如图乙所示,可知,输入电压 U =
1
220V,依据理想变压器电压与匝数关系式: ,且n :n =22:3
1 2
解得:U =30V
2
由于灯泡L的电阻恒为R=15Ω,额定电压为U=24V.因能使灯泡正常工作,那么通
过灯泡的电流:I= = A=1.6A
那么定值电阻R =10Ω两端电压为:U′=U ﹣U=30V﹣24V=6V
1 2
依据欧姆定律,则有通过其的电流为:I′= = A=0.6A
因此通过定值电阻R =5Ω的电流为:I″=1.6A﹣0.6A=1A
2由于定值电阻R 与滑动变阻器串联后与定值电阻R 并联,那么定值电阻R 与滑动变
2 1 2
阻器总电阻为:R′= = Ω=6Ω
因定值电阻R
2
=5Ω,因此滑动变阻器接入电路的电阻应为:R
滑
=6Ω﹣5Ω=1Ω
综上所述,故A正确,BCD错误;
故选:A。
6.解:A、根据p﹣V图象的面积表示气体做功,得气体在a→b过程中对外界做的功为:
W = = ,b→c过程中气体对外界做的功为:W =
ab bc
= ,所以气体在a→b过程中对外界做的功等于在b→c
过程中对外界做的功故A错误;
B、气体在a→b过程中,因为a、b两个状态的pV相等,所以T =T ,即△U =0,
a b ab
根据热力学第一定律△U=Q+W可知,从外界吸收的热量为Q = ;气体在b
ab
→c过程中,因为c状态的pV大于b状态的pV,所以T <T ,即△U >0,根据热力
b c bc
学第一定律△U=Q+W可知,在 b→c过程中从外界吸收的热量为:Q =△U +
bc bc
,则有:Q <Q ,故B错误;
ab bc
C、在c→a过程中,气体等压压缩,温度降低,即△U <0,根据热力学第一定律△U
ca
=Q+W可知,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量,故C正确;
D、因为T =T ,而一定质量理想气体的内能只与温度有关,所以气体在c→a过程中
a b
内能的减少量等于b→c过程中内能的增加量,故D错误。
故选:C。
7.解:根据重力等于万有引力,得:
得:火星表面的重力加速度为
着陆器减速运动的加速度大小为
对着陆器根据牛顿第二定律有:
F﹣0.4mg=ma
解得 ,故B正确,ACD错误;
故选:B。
8.解:根据题意分析,物块A、B刚好要滑动时,应该是物体A相对物体B向上滑动,
设绳子拉力为F,对A受力分析,由平衡条件得:F=mgsin45°+μmgcos45°
物体B相对斜面向下滑动,对B受力分析,由平衡条件得:2mgsin45°=F+μmgcos45°
+μ(2m+m)gcos45°
联立解得:μ= ,故C正确,ABD错误。
故选:C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要
求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.解:AB、由题意可知: = = ,可知临界角为45o,因此从D点发出的
光,竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘,同时C点也恰好是出射光线
的边缘,如图所示:因此光线只能从MC段射出,根据几何关系可知,M恰好为AC的中点,因此在平面上
有一半的面积有光线射出,故A正确,B错误;
CD、由于频率越高,折射率越大,当光源发出的光的频率变小,折射率也会变小,导
致临界角会增大,这时M点上方也会有光线出射,因此出射光线区域的面积将增大,
故C正确,D错误。
故选:AC。
10.解:A、根据带负电的试探电荷在O点,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态,可
知,E =0,再依据正点电荷在某点电场强度是两点连线背离正点电荷,则两正点电荷
O
连线的电场线方向如下图所示,由沿着电场线方向,电势是降低的,则有a点电势高于
O点,故A错误;
B、由于b点离右边正点电荷距离较远,而c点离右边正点电荷较近,则有b点电势低
于c点,故B正确;
C、因a点电势高于O点,而O点电势高于b点,那么a点电势高于b点,那么负试探
电荷从高电势到低电势,其电势能增加,则该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电
势能,故C错误;
D、因b、d两点关于O点对称,它们电势相等,由于c点电势高于b点,那么c点电势高于d点,因此负试探电荷从高电势到低电势,其电势能增加,则该试探电荷在c点
的电势能小于在d点的电势能,故D正确。
故选:BD。
11.解:AB、由题意可知B物体可以在开始位置到最低点之间做简谐振动,根据简谐运
动的对称性,在最低点的加速度为竖直向上的g,由牛顿第二定律得:T﹣mg=mg,解
得在最低点时有弹簧弹力为:T=2mg;对A分析,设绳子与桌面间夹角为θ,根据A
对水平桌面的压力刚好为零,有:2mgsinθ=Mg,故有M<2m,故A正确,B错误;
C、由题意可知B从释放位置到最低点过程中,开始弹簧弹力小于重力,物体加速,合
力做正功;后来弹簧弹力大于重力,物体减速,合力做负功,故C正确;
D、对于B,在从释放到速度最大过程中,B机械能的增加量等于弹簧弹力所做的负功,
即B机械能的减少量等于B克服弹簧弹力所做的功,故D正确。
故选:ACD。
12.解:AB、因为4s末bc边刚好进入磁场,可知线框的速度为每秒向上运动一格,故在
0﹣1s内只有ae切割磁感线,设方格边长L,根据
E =2BLv可知电流恒定;
1
2s末时线框在第二象限长度最长,此时
E =3BLv
2
这时电流
可知,
,
故A错误,B正确;CD、ab受到安培力F =BIL ,
ab ab
可知在0﹣1s内ab边受到安培力线性增加;1s末安培力为F =BI L,
ab 1
2s末安培力 ,
所以F ′=3F ,由图象知,C正确,D错误。
ab ab
故选:BC。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.解:(1)设物块过测量参考点时速度的大小为v ,根据位移﹣时间关系可得:
0
L=v t+
0
所以有: =2v +at,
0
当t=0时速度即为参考点的速度,故2v =0.64m/s
0
解得:v =0.32m/s
0
图象的斜率表示加速度,则有:a= m/s2=3.1m/s2;
(2)木板的倾角为53°,小物块加速度大小为a =5.6m/s2,
0
对小物块根据牛顿第二定律可得:mgsin53°﹣μmgcos53°=ma ,
0
当倾角为37°时,有:mgsin37°﹣μmgcos37°=ma
联立解得:g=9.4m/s2。
故答案为:(1)0.32或0.33;3.1;(2)9.4。
14.解:(1)路端电压:U=E﹣Ir,
当电源内阻r太小时,干路电流I有较大变化时,Ir变化很小,
电压表示数即路端电压U=E﹣Ir变化很小,电压表示数变化范围很小,故选B;(2)①根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据坐标系内描出的点作出图
象,
作图象时使尽可能多的点在直线上,不能穿过直线的点应对称地分布在直线两侧,图象
如图所示;
②由图示图象可知,电源与定值电阻整体组成的等效电源内阻:r+R= Ω≈
2.67Ω,
由题意可知,电源内阻小于1Ω,则定值电阻应选择R 。
1
③应用伏安法测电源电动势与内阻,电压表测路端电压,电流表测电路电流,电源内阻
较小,为使电压表示数变化明显,把定值电阻与电源整体当作等效电源,为减小实验误
差,相对于电源电流表应采用外接法,实物电路图如图所示;
故答案为:(1)B;(2)①图象如图所示;②R ;③实物电路图如图所示。
115.解:设火罐内气体初始状态参量分别为p 、T 、V ,温度降低后状态参量分别为p 、
1 1 1 2
T 、V ,
2 2
罐的容积为V ,由题意知:
0
p =p 、T =450K、V =V 、T =300K、V = ①
1 0 1 1 0 2 2
由理想气体状态方程得: = ②
解得:p =0.7p ③
2 0
对于抽气罐,设初态气体状态参量分别为p 、V ,末态气体状态参量分别为p 、V ,
3 3 4 4
罐的容积为V′ ,由题意知:
0
p =p 、V =V' 、p =p ④
3 0 3 0 4 2
由玻意耳定律得:p V′ =p V ⑤
0 0 2 4
联立②⑤式,代入数据得V = ⑥
4
设抽出的气体的体积为△V,由题意知
△V=V ﹣ ⑦
4
故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为: ⑧
联立③⑤⑥⑦⑧式,代入数据得: = 。
答:应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为 。
16.解:(1)在M点,设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v ,由运动的合
1
成与分解规律得:
v =v sin72.8°…①
1 M设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a ,由牛顿第二定律得:
1
mgcos17.2°=ma …②
1
由运动学公式得:d= …③
联立①②③式,代入数据得:
d=4.8m…④
(2)在M点,设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v ,由运动的合成与分
2
解规律得:
v =v cos72.8°…⑤
2 M
设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a ,由牛顿第二定律得:
2
mgsin17.2°=ma …⑥
2
设腾空时间为t,由运动学公式得:t= …⑦
沿斜面方向根据位移﹣时间关系可得:L=v t+ …⑧
2
联立①②⑤⑥⑦⑧式,代入数据得:L=12m。
答:(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值为4.8m;
(2)M、N之间的距离为12m。
17.解:(1)粒子在M、N间的电场中加速,由动能定理得:
qU= ﹣0
粒子在区域I内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m解得:R=
设粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为α,由几何关系得:
d2+(R﹣L)2=R2
cosα= ,sinα= ,
解得:L= ﹣
(2)设粒子在区域II中粒子沿z轴方向的分速度为v ,粒子沿x轴方向做初速度为零
z
的匀加速直线运动,
粒子在z轴方向做匀速直线运动,粒子在z轴方向分速度:v =vcosα
z
在z轴方向:d=v t
z
沿x轴方向:x=
解得:x=
(3)设粒子沿y轴方向偏离z轴的距离为y,其中在区域II中沿y轴方向偏离的距离
为y′,
则:y′=vtsinα
由题意可知:y=L+y′
解得:y=R﹣ +
(4)粒子打到记录板上位置的x坐标:x= =粒子比荷k= 越大x越大,由于k
质子
>k
氦核
>k
氚核
,则x
质子
>x
氦核
>x
氚核
,
由图乙所示可知,s 、s 、s 分别对应:氚核 H、氦核 He、质子 H的位置;
1 2 3
答:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径 R是 ,c点到 z轴的距离 L为
﹣ ;
(2)粒子打到记录板上位置的x坐标是 ;
(3)粒子打到记录板上位置的y坐标是:R﹣ + ;
(4)s 、s 、s 分别对应氚核 H、氦核 He、质子 H。
1 2 3
18.解:(1)P、Q发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以平行于斜面
向上为正方向,由动量守恒定律得:
mv =mv +4mv
0 P1 Q1
由机械能守恒定律得:
解得:v =﹣ v ,v = v
P1 0 Q1 0
(2)Q向上滑行过程,由牛顿第二定律得:
4mgsinθ+μ•4mgcosθ=4ma
解得:a=2gsinθ
P、Q第一次碰撞后Q上升的高度为h ,对Q,由运动学公式得:
10﹣ =2(﹣a)
解得:h =
1
设P运动到与Q刚要发生第二次碰撞前的位置时速度为v ,第一次碰撞后到第二次碰
02
撞前,对P,由动能定理得:
﹣mgh =
1
解得:v = v
02 0
P、Q发生第二次碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以平行于斜面向上为正
方向,由动量守恒定律得:
mv =mv +4mv
02 P2 Q2
由机械能守恒定律得:
解得:v =﹣ × v ,v = v
P2 0 Q2 0
第二次碰撞后Q向上运动过程,由运动学公式得:
0﹣ =2(﹣a)
解得:h = •
2
设P运动到与Q刚要发生第三次碰撞前的位置时速度为v ,第二次碰撞后到第三次碰
03
撞前,对P,由动能定理得:
﹣mgh =
2解得:v = v
03 0
P与Q第三次碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以平行于斜面向上为正方向,由动
量守恒定律得:
mv =mv +4mv
03 P3 Q3
由机械能守恒定律得:
解得:v =﹣ v ,v = v
P3 0 Q3 0
第三次碰撞后对Q,由运动学公式得:
0﹣ =2(﹣a) ,
解得:h =
3
…………
第n次碰撞后,Q上升的高度:h =( )n﹣1• n=1、2、3……
n
(3)当P、Q到达H时,两物块到此处的速度可视为零,对两物块运动全过程,由动
能定理得:
﹣(m+4m)gH﹣μ•4mgcosθ• =0﹣
解得:H=
(4)设Q第一次碰撞至速度减为零需要的时间为t ,则:t =
1 1
设 P运动到斜面底端时的速度为 v ′,需要的时间为 t ,则:v ′=v +gsinθ•t ,
P1 2 P1 P1 2=2gsinθ•s,
设P从A点到Q第一次碰撞后速度减为零处匀减速运动的时间为t ,则:v =(﹣v )
3 02 P1
﹣gsinθ•t ,
3
当A点与挡板之间的距离最小时:t =2t +t
1 2 3
解得:s=
答:(1)P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小v 、v 分别为 v 、 v ;
P1 Q1 0 0
(2)第n次碰撞使物块Q上升的高度h 是( )n﹣1• n=1、2、3……;
n
(3)物块Q从A点上升的总高度H为 ;
(4)为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞,A点与挡板之间的最小距离
s为 。
山东省 2020 年普通高中学业水平等级考试
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡
上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示.乘客所
受支持力的大小用F 表示,速度大小用v表示.重力加速度大小为g.以下判断正确的是
N
( )
A.0~t 时间内,v增大,F >mg
1 N
B.t ~t 时间内,v减小,F mg
2 3 N
答案 D
解析 根据s-t图像的斜率表示速度可知,0~t 时间内v增大,t ~t 时间内v减小,t ~
1 2 3 1
t 时间内v不变,故B、C错误;0~t 时间内速度越来越大,加速度向下,处于失重状态,
2 1
则 F mg,故D正确.
N
2.氚核3H发生β衰变成为氦核3He.假设含氚材料中3H发生β衰变产生的电子可以全部定
1 2 1
向移动,在3.2×104 s时间内形成的平均电流为5.0×10-8 A.已知电子电荷量为1.6×10-
19 C,在这段时间内发生β衰变的氚核3H的个数为( )
1
A.5.0×1014 B.1.0×1016
C.2.0×1016 D.1.0×1018
答案 B
解析 由题意知,3.2×104 s内氚核发生 β衰变产生的电子的电荷量为 Q=It=5.0×10-
𝑄 1.6×10‒3
8×3.2×104 C=1.6×10-3 C,对应的电子数n= = =1.0×1016(个);由3H→ 0 e+
𝑒 1.6×10‒19 1 ‒1
3He可知,一个3H核发生一次β衰变产生一个电子,故这段时间内发生β衰变的3H核的个
2 1 1
数为1.0×1016,选项B正确.3.双缝干涉实验装置的截面图如图所示.光源S到S 、S 的距离相等,O点为S 、S 连
1 2 1 2
线中垂线与光屏的交点.光源S发出的波长为λ的光,经S 出射后垂直穿过玻璃片传播到
1
O点,经S 出射后直接传播到O点,由S 到O点与由S 到O点,光传播的时间差为Δt.
2 1 2
玻璃片厚度为10λ,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内
的反射.以下判断正确的是( )
5𝜆 15𝜆
A.Δt= B.Δt=
𝑐 2𝑐
10𝜆 15𝜆
C.Δt= D.Δt=
𝑐 𝑐
答案 A
10𝜆
解析 无玻璃片时,光传播10λ所用时间为t = ①
1 𝑐
10𝜆
有玻璃片时,光传播10λ所用时间为t = ②
2 𝑣
𝑐 𝑐
且v= = ③
𝑛 1.5
5𝜆
联立①②③式得Δt=t -t = ,选项A正确.
2 1 𝑐
5
4.一列简谐横波在均匀介质中沿 x轴负方向传播,已知 x= λ处质点的振动方程为 y=
4
2π 3
Acos ( t),则t= T时刻的波形图正确的是( )
𝑇 4
答案 D5
解析 由题意知,t=0时,x= λ处的质点位于波峰(y=A),则x=0处质点恰好位于y=0
4
的平衡位置,其波形如图中实线所示.
3 3
经t= T时,x=0处质点恰振动到最低点,t= T时的波形如图中虚线所示,选项D正确.
4 4
5.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n ∶n =22∶3,输入端a、b所接电压u随时间
1 2
t的变化关系如图乙所示.灯泡L的电阻恒为15 Ω,额定电压为24 V.定值电阻R =10 Ω、
1
R =5 Ω, 滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电
2
阻应调节为( )
A.1 Ω B.5 Ω C.6 Ω D.8 Ω
答案 A
𝑈 𝑛
1 1
解析 由题图乙可得U =220 V,由 = 得U =30 V,
1 𝑈 𝑛 2
2 2
𝑈 L 24
灯泡正常工作时,U =24 V,I= = A=1.6 A
L 𝑅 15
L
R 两端电压U =U -U =30 V-24 V=6 V
1 R1 2 L
𝑈
𝑅1
通过R 的电流I = =0.6 A
1 1 𝑅
1
通过R的电流I =I-I =1 A
R 1
𝑈
𝑅1 6
由欧姆定律得R+R = = Ω=6 Ω
2 𝐼𝑅 1
可解得R=1 Ω,选项A正确.
6.一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,
其 p-V图像如图所示.已知三个状态的坐标分别为 a(V 2p )、 b(2V ,p )、c(3V
0, 0 0 0 0,2p ).以下判断正确的是( )
0
A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C.在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
答案 C
解析 由W=Fx=pSx=p·ΔV知,p-V图线与V轴所围面积代表气体状态变化所做的功,
𝑃𝑉
由题图知,a→b和b→c过程中,气体对外界做的功相等,故A错误.由 =C知,a、b
𝑇
𝑃𝑉
两状态温度相等,内能相同,ΔU=0;由ΔU=W+Q知,Q =-W;由 =C知,c状态
ab 𝑇
的温度高于 b状态的温度,则 b→c过程中,ΔU>0,据 ΔU=W+Q知,Q >|W|,故 B错
bc
𝑃𝑉
误.由 =C知,C状态温度高于b状态温度,则c→a过程内能减少,ΔU<0,外界对气
𝑇
体做正功,W>0,属于放热过程,由ΔU=Q+W知,W<|Q|,故C正确.由于a、b状态内
能相等,故c→a内能减少量等于b→c内能增加量,故D错误.
7.我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务.质量为m的着陆器在着陆火星前,
会在火星表面附近经历一个时长为t 、速度由v 减速到零的过程.已知火星的质量约为地
0 0
球的 0.1倍,半径约为地球的 0.5倍,地球表面的重力加速度大小为 g,忽略火星大气阻
力.若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力
大小约为( )
( 𝑣 ) ( 𝑣 )
0 0
A.m 0.4𝑔‒ B.m 0.4𝑔+
𝑡 𝑡
0 0
( 𝑣 ) ( 𝑣 )
0 0
C.m 0.2𝑔‒ D.m 0.2𝑔+
𝑡 𝑡
0 0
答案 B
𝑣 0 𝑚𝑀
解析 着陆器向下做匀减速直线运动时的加速度大小a= .在天体表面附近,有mg=G ,
𝑡
0
𝑅2𝑔火 𝑀火 𝑅地
则 = ·( )2,整理得g =0.4g,由牛顿第二定律知,着陆器减速运动时有F-mg =
𝑔 𝑀地 𝑅火 火 火
𝑣
0
ma,则制动力F=m(0.4g+ ),选项B正确.
𝑡
0
8.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通
过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行.A与B间、B与
木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当木板与水平面的夹角为
45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为( )
1 1 1 1
A. B. C. D.
3 4 5 6
答案 C
解析 A、B刚要滑动时受力平衡,受力如图所示.
对A:F =mgsin 45°+μmgcos 45°
T
对B:2mgsin 45°=F +3μmgcos 45°+μmgcos 45°
T
1
整理得,μ= ,选项C正确.
5
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要
求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9.(多选)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示.DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB′C′C
面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点.图乙为
图甲中ABC面的正视图.三棱镜对该单色光的折射率为 2 ,只考虑由DE直接射向侧面
AA′C′C的光线.下列说法正确的是( )1
A.光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
2
2
B.光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
3
C.若DE发出的单色光频率变小,AA′C′C面有光出射的区域面积将增大
D.若DE发出的单色光频率变小,AA′C′C面有光出射的区域面积将减小
答案 AC
1
解析 根据sin C= ,得光线在AC面上发生全反射的临界角C=45°,如图所示.从AC
𝑛
1
面上射出的光线为射到FC区域的光线,由几何关系得FC= AC,即有光线射出的区域占
2
该侧面总面积的一半,故A正确,B错误;当单色光的频率变小时,折射率n变小,根据
1
sin C= ,知临界角C变大,图中的F点向A点移动,故有光射出的区域的面积变大,故
𝑛
C正确,D错误.
10.(多选)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等.一个带负电的试探电荷
置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态.过O点作两正电荷连
线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示.以下说法
正确的是( )
A.a点电势低于O点
B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
答案 BD
解析 作出两个固定点电荷分别在O点附近的电场线,由题意知,O点的场强E =0,则
O
两点电荷分别在O点处产生电场的电场线疏密相同,进而推知O点左侧的电场方向向右,
O点右侧的电场方向向左.可以判定:a点电势高于O点,b点电势低于c点,故A错误,B
正确;由E =φq可知,a点的电势高于b点,试探电荷(带负电)在a点的电势能比b点小,
p
故C错误;c点电势高于d点,试探电荷(带负电)在c点的电势能小于d点,故D正确.
11.(多选)如图所示,质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于墙面
的水平轻绳,左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连.现将质量为m的
钩码B挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着
地),A对水平桌面的压力刚好为零.轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,物块A始终
处于静止状态.以下判断正确的是( )
A.M<2m
B.2m