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，電流產生磁場，電流變化，磁場也變化，但螺旋管內的磁場方向總是平行于軸線，因此電子進入磁場后不受洛倫茲力作用，做勻速直線運動。

3．B提示：當火車啟動做勻加速直線運動時，水滴在下落的過程中，沿水平方向以離開火車時火車的速度做勻速直線運動，沿豎直方向做自由落體運動。在豎直方向上水滴

4．D 提示：由A、B兩圓環組成的系統機械能守恒，沿水平方向的動量守恒，圓環B由靜止擺到最低點的過程中，機械能不斷減少（網環B減少的機械能轉化為圓環A的動能），當網環B擺到最低點時，網環A的速度達最大，圓環B重力的功率（P=mgu。。）先增大后減小。

5．C提示：根據衰變過程中質量數守恒和電荷數守恒可知，2 Th（釷）經過6次a（ He）衰變和4次J3（ e）衰變變成 Pb（鉛），鉛核比釷核少16個中子，衰變過程中存在質量虧損，衰變速率（半衰期）與環境溫度無關。

6．AC提示：物塊向下運動，先加速后減速，當其速度最大時，加速度為零，整個系統在豎直方向上處于平衡狀態，細桿對兩小球的支持力等于系統的總重力，此時兩小球向里運動的速度最大，之后彈簧進一步壓縮；當物塊運動到最低點時，物塊的加速度向上，系統處于超重狀態，細桿對兩小球的支持力大于系統的總重力，此時兩小球的速度恰好為零，動能為零。

7．CD提示：點電荷產生的電場以點電荷為中心，向四周發散，其等勢面是以點電荷為中心的一組同心球面而不是平面，A、C兩點的電場強度大小相等，方向不同；在平面ABC中，其幾何中心離場源電荷最近，電場強度最大；沿A—B方向移動正電荷時，靜電力與移動方向先成鈍角后成銳角，因此靜電力先做負功后做正功。

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

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

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

點拔：根據相對論效應可知，隨著速度的增大，粒子的質量增大，使得粒子在磁場中繞行半圈所用的時間變長，逐漸偏離交變電場的加速狀態，因而粒子的能量達到一定的限度就不能再增大了。為了使粒子在磁場中做圓周運動的頻率與加速電場的變化頻率維持同步，以保持諧振加速條件，科學家們采取了兩種辦法：一種是使磁極外圈的磁場逐漸增強，抵消相對論效應的影響；另一種是調節加速電場的變化頻率，使之適應相對論效應的影響。前一種改進措施發展成為扇形聚焦回旋加速器，后一種改進措施發展成為同步回旋加速器。求解本題就要打破磁場的磁感應強度和交變電流的變化周期不變這一常用知識的束縛，明確粒子的運動情景，逐步剖析相關問題。

總結：上述對回旋加速器的考查實際是其發展歷程的再現。為了突破直線加速器的不足，科學家們設計出了回旋加速器，在經典的回旋加速器中，若粒子加速總時間和交變電流的變化周期相差較大，則可以忽略加速時間所帶來的影響。隨著所需粒子能量的增加，所需要的加速時間也在變長，就會出現明顯的不同步現象，若所需粒子能量增大到一定極限，還會出現相對論效應，制約著粒子能量的增加，于是科學家們又通過改變磁場的磁感應強度和交變電流的變化頻率，設計出了扇形聚焦回旋加速器和同步回旋加速器。同學們通過學習這些物理學史中蘊含的極為豐富的科學思想和人文精神，可以達到開闊眼界，豐富知識的目的，收獲事半功倍的學習效果。

（責任編輯 張 巧）