高考物理模擬試題（八）參考答案與提示

2．C提示：在螺旋管中通入正弦式交變電流后，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流變化，磁場(chǎng)也變化，但螺旋管內(nèi)的磁場(chǎng)方向總是平行于軸線(xiàn)，因此電子進(jìn)入磁場(chǎng)后不受洛倫茲力作用，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

3．B提示：當(dāng)火車(chē)啟動(dòng)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，水滴在下落的過(guò)程中，沿水平方向以離開(kāi)火車(chē)時(shí)火車(chē)的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，沿豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。在豎直方向上水滴

4．D 提示：由A、B兩圓環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，沿水平方向的動(dòng)量守恒，圓環(huán)B由靜止擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能不斷減少（網(wǎng)環(huán)B減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為圓環(huán)A的動(dòng)能），當(dāng)網(wǎng)環(huán)B擺到最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)環(huán)A的速度達(dá)最大，圓環(huán)B重力的功率（P=mgu。。）先增大后減小。

5．C提示：根據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，2 Th（釷）經(jīng)過(guò)6次a（ He）衰變和4次J3（ e）衰變變成 Pb（鉛），鉛核比釷核少16個(gè)中子，衰變過(guò)程中存在質(zhì)量虧損，衰變速率（半衰期）與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)。

6．AC提示：物塊向下運(yùn)動(dòng)，先加速后減速，當(dāng)其速度最大時(shí)，加速度為零，整個(gè)系統(tǒng)在豎直方向上處于平衡狀態(tài)，細(xì)桿對(duì)兩小球的支持力等于系統(tǒng)的總重力，此時(shí)兩小球向里運(yùn)動(dòng)的速度最大，之后彈簧進(jìn)一步壓縮；當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，物塊的加速度向上，系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，細(xì)桿對(duì)兩小球的支持力大于系統(tǒng)的總重力，此時(shí)兩小球的速度恰好為零，動(dòng)能為零。

7．CD提示：點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為中心，向四周發(fā)散，其等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為中心的一組同心球面而不是平面，A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同；在平面ABC中，其幾何中心離場(chǎng)源電荷最近，電場(chǎng)強(qiáng)度最大；沿A—B方向移動(dòng)正電荷時(shí)，靜電力與移動(dòng)方向先成鈍角后成銳角，因此靜電力先做負(fù)功后做正功。

8．BCD 提示：閉合開(kāi)關(guān)S后，金屬桿ab切割磁感線(xiàn)，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬桿ab受到向上的安培力作用，此后的運(yùn)動(dòng)有三種可能的情境，一是重力恰好等于安培力，金屬桿ab向下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；二是重力小于安培力，金屬桿ab向下做減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度減小，安培力也減小，直至安培力等于重力時(shí)，金屬桿ab仍做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即金屬桿ab向下做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)；三是重力大于安培力，金屬桿ab向下做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度增大，安培力也增大，直至安培力等于重力時(shí)，金屬桿ab仍做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即金屬桿ab向下做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)。

13. （1） BDE 提示：a→b是等溫變化過(guò)程，b→e是等容降壓變化過(guò)程，溫度降低，因此氣體在“狀態(tài)時(shí)的溫度比在c狀態(tài)時(shí)的溫度高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。在b→e和d→a的過(guò)程中，氣體溫度的變化量相同，內(nèi)能的變化量相同，而兩過(guò)程中氣體的體積均不變，不做功，因此氣體吸、放熱的絕對(duì)值相等，選項(xiàng)B正確。在c→d的過(guò)程中，氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，外界對(duì)其做的功與其向外放出的熱

14．（1）向下 向上 等于 小于 提示：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以由“上下波”法判斷，則a繩最左端的振動(dòng)方向向下，a繩最左端是振源，a、b兩繩中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與振源的起振方向相同，根據(jù)b繩中即將起振的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上可知，a繩最左端的起振方向向上。波的頻率與周期由振源決定，則機(jī)械波在a、b兩繩中的傳播周期相等。波的傳播速度由介質(zhì)決定，波長(zhǎng)由公式

點(diǎn)拔：根據(jù)相對(duì)論效應(yīng)可知，隨著速度的增大，粒子的質(zhì)量增大，使得粒子在磁場(chǎng)中繞行半圈所用的時(shí)間變長(zhǎng)，逐漸偏離交變電場(chǎng)的加速狀態(tài)，因而粒子的能量達(dá)到一定的限度就不能再增大了。為了使粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率與加速電場(chǎng)的變化頻率維持同步，以保持諧振加速條件，科學(xué)家們采取了兩種辦法：一種是使磁極外圈的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，抵消相對(duì)論效應(yīng)的影響；另一種是調(diào)節(jié)加速電場(chǎng)的變化頻率，使之適應(yīng)相對(duì)論效應(yīng)的影響。前一種改進(jìn)措施發(fā)展成為扇形聚焦回旋加速器，后一種改進(jìn)措施發(fā)展成為同步回旋加速器。求解本題就要打破磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和交變電流的變化周期不變這一常用知識(shí)的束縛，明確粒子的運(yùn)動(dòng)情景，逐步剖析相關(guān)問(wèn)題。

總結(jié)：上述對(duì)回旋加速器的考查實(shí)際是其發(fā)展歷程的再現(xiàn)。為了突破直線(xiàn)加速器的不足，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)出了回旋加速器，在經(jīng)典的回旋加速器中，若粒子加速總時(shí)間和交變電流的變化周期相差較大，則可以忽略加速時(shí)間所帶來(lái)的影響。隨著所需粒子能量的增加，所需要的加速時(shí)間也在變長(zhǎng)，就會(huì)出現(xiàn)明顯的不同步現(xiàn)象，若所需粒子能量增大到一定極限，還會(huì)出現(xiàn)相對(duì)論效應(yīng)，制約著粒子能量的增加，于是科學(xué)家們又通過(guò)改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和交變電流的變化頻率，設(shè)計(jì)出了扇形聚焦回旋加速器和同步回旋加速器。同學(xué)們通過(guò)學(xué)習(xí)這些物理學(xué)史中蘊(yùn)含的極為豐富的科學(xué)思想和人文精神，可以達(dá)到開(kāi)闊眼界，豐富知識(shí)的目的，收獲事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

（責(zé)任編輯 張 巧）