湖南省衡阳市衡阳县一中2017届高三上学期期中物理试卷

湖南省衡阳市衡阳县一中2017届高三上学期期中物理试卷

www.ks5u.com ‎2016-2017学年湖南省衡阳市衡阳县一中高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题部分（共10小题，每小题4分，共40分．在每个小题给出的四个选项中，l～7小只有一个选项正确．8一l0小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对僵不全的得2分，有选错或不答的得0分）．‎ ‎1．t=0时甲、乙两物体同时从同一地点出发沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，以出发点为参考点，它们的位移﹣时间（x﹣t）图象如图所示，设甲、乙两物体在t1时刻的速度分别为V甲、V乙，则关能否确定V甲：V乙的值，下面正确的是（　　）‎ A．能确定，V甲：V乙=2：1‎ B．能确定，V甲：V乙=1：2‎ C．能确定，V甲：V乙=1：‎ D．只能比较V甲与V乙的大小，无法确定V甲与V乙的比值 ‎2．一绝缘细线oa下端系一质量为m的带正电小球a，在正下方有一光滑的绝缘水平细杆，一带负电的小球b穿过杆处在左侧较远处，小球a由于受到水平绝缘细线的拉力而静止，如图所示．现保持悬线与竖直方的向夹角为θ，从静止开始在较远处释放小球b，让其从远处沿杆向右移动到a点的正下方，在此过程中下列说法错误的是（　　）‎ A．悬线oa的拉力逐渐增大 B．水平细线的拉力在逐渐减小 C．b球的速度始终增大 D．b球的加速度为先增大后减小 ‎3．甲、乙两球从同一高度同时由静止释放，两球在抵达地面前，下落时受到的空气阻力F与球的速度v成正比，则F=﹣kp（k＞0），且两球的比例常数k相等．图为下落时两球的“速度﹣时间”关系图．若甲球与乙球的质量分别为m1与m2，则（　　）‎ A．m2＞m1，且甲球先抵达地面 B．m2＞m1，且乙球先抵达地面 C．m2＜m1，且甲球先抵达地面 D．m2＜m1，且乙球先抵达地面 ‎4．如图所示，一根铁链一端用细绳悬挂于A点．为了测量这根铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，现用水平力F拉小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β，若tanα：tanβ=1：3，则铁链的质量为（　　）‎ A．m B．2m C．3m D．4m ‎5．如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．轨道对小球做正功，小球的线速度vP＞vQ B．轨道对小球不做功，小球的角速度ωP＜ωQ C．小球的向心加速度aP＞aQ D．轨道对小球的压力FP＞FQ ‎6．2012年6月9日晚．受沿线焚烧秸杆产生烟雾影响，宁洛高速公路安徽省蒙城段发生多起多点车辆追 尾事故．假设髙速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶．甲车在前．乙车在后．速度均为v0=30m/s．距离s0=100m．t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示．取 运动方向为正方向．下面说法错误的是（　　）‎ A．t=6s时两车等速 B．t=6s时两车距离最近 C．0﹣6s内两车位移之差为90m D．两车0﹣9s在内会相撞 ‎7．一斜面倾角为θ，A、B两个小球均以水平初速度v0水平抛出（如图所示），A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则A、B两个小球下落时间tA与tB之间的关系为（　　）‎ A．tA=tB B．tA=2tB C．tB=2tA D．无法确定 ‎8．如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送上端A滑上传送带，滑上时速率为V1，传送带的速率为V2，且V2＞V1，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的速率v和位置，下面哪个是可能的（　　）‎ A．从下端B离开，V＞V1 B．从下端B离开，V＜V1‎ C．从上端A离开，V=V1 D．从上端A离开，V=V2‎ ‎9．如图A所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体．现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图B所示．已知重力加速度g=10m/s2，由图线可知（　　）‎ A．甲的质量是2kg B．甲的质量是6kg C．甲、乙之间的动摩擦因数是0.2‎ D．甲、乙之间的动摩擦因数是0.6‎ ‎10．如图所示，一质量为m的小方块（可视为质点）系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r．给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为，则以下说法正确的是（　　）‎ A．如果初速度v0较小，绳的拉力可能为0‎ B．绳拉力的大小随物体转过的角度均匀减小 C．质点运动一周的时间为 D．质点运动一周克服摩擦力做的功为mv ‎　‎ 二、非选择题部分（共5小题，把答案填写在答题卷中的横线上或按题目要作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎11．如图所示，（甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）．若打点计时器所用的交流电频率为50Hz，则木块的加速度为a=　　m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ=　　．（g=10m/s2忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）‎ ‎12．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．‎ ‎（1）图线不过坐标原点的原因是　　；‎ ‎（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量　　（填“是”或“否”）；‎ ‎（3）由图象求出小车和传感器的总质量为　　 kg．（保留1位有效数字）‎ ‎13．交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的大幅度减少．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反应时间忽略不计），乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时间为0.5s）．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍，求：‎ ‎（1）若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？‎ ‎（2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？‎ ‎14．中央电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目﹣﹣推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后没有停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度L1=5m的水平桌面，选手们将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度L2=1m，瓶子质量m=0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2．某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，该选手要想游戏获得成功，试问：‎ ‎（1）推力作用在瓶子上的时间最长为多少？‎ ‎（2）推力作用在瓶子上的距离最小为多少？‎ ‎15．如图所示，半径为R=0.2m的光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平．B端高出水平地面h=0.8m，O点在B点的正下方．将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放，落在水平面上的C点处，（g取10m/s2）求：‎ ‎（1）滑块滑至B点时对圆弧的压力及的OC长度；‎ ‎（2）在B端接一长为L=1.0m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块的动摩擦因数μ．‎ ‎（3）若将木板右端截去长为△L的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点的最远，△L应为多少？‎ ‎　‎ ‎【物理-选修3-4】‎ ‎16．下列说法正确的是（　　）‎ A．简谐运动的周期和振幅无关 B．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=﹣kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的进度系数 C．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度 D．在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽 E．在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必需比波长小或者相差不多 ‎17．图示为用玻璃做成的一块棱镜的截面图，其中ABOD是矩形，OCD是半径为R的四分之一圆弧，圆心为O．一条光线 从AB面上的某点入射，入射角为45°，它进入棱镜后恰好以全反射临界角射在面上的O点．求：‎ ‎①该棱镜的折射率n；‎ ‎②光在该棱镜中传播的速度大小v（已知光在空气中的传播速度c=3.0×108 m/s）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年湖南省衡阳市衡阳县一中高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题部分（共10小题，每小题4分，共40分．在每个小题给出的四个选项中，l～7小只有一个选项正确．8一l0小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对僵不全的得2分，有选错或不答的得0分）．‎ ‎1．t=0时甲、乙两物体同时从同一地点出发沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，以出发点为参考点，它们的位移﹣时间（x﹣t）图象如图所示，设甲、乙两物体在t1时刻的速度分别为V甲、V乙，则关能否确定V甲：V乙的值，下面正确的是（　　）‎ A．能确定，V甲：V乙=2：1‎ B．能确定，V甲：V乙=1：2‎ C．能确定，V甲：V乙=1：‎ D．只能比较V甲与V乙的大小，无法确定V甲与V乙的比值 ‎【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】图中位移﹣时间图象，其斜率等于物体的速度．图中两图线相交，表示位移相同，物体处于同一位置，根据运动学基本公式求解即可．‎ ‎【解答】解：根据图象可知，t1时间内，甲乙位移相等，设为x，则有：‎ x=v甲t1，‎ x==‎ 解得：v甲：v乙=1：2，故B正确．‎ 故选：B ‎　‎ ‎2．一绝缘细线oa下端系一质量为m的带正电小球a，在正下方有一光滑的绝缘水平细杆，一带负电的小球b穿过杆处在左侧较远处，小球a由于受到水平绝缘细线的拉力而静止，如图所示．现保持悬线与竖直方的向夹角为θ，从静止开始在较远处释放小球b，让其从远处沿杆向右移动到a点的正下方，在此过程中下列说法错误的是（　　）‎ A．悬线oa的拉力逐渐增大 B．水平细线的拉力在逐渐减小 C．b球的速度始终增大 D．b球的加速度为先增大后减小 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；加速度．‎ ‎【分析】b球受到的库仑力逐渐增大，该库仑力与竖直方向的夹角逐渐减小，所以其竖直方向的分量逐渐增大，而水平方向的分量先增大后减小，所以悬线Oa的拉力会逐渐增大．‎ ‎【解答】解：AB、由库仑定律可知，b球受到的库仑力逐渐增大，该库仑力与竖直方向的夹角逐渐减小，所以其竖直方向的分量逐渐增大，而水平方向的分量先增大后减小，所以悬线Oa的拉力会逐渐增大，水平方向的拉力先增大后减小．故A正确，B错误；‎ C、b求受到的库仑力：F=k，在运动的过程中，a、b之间的距离一直减小，则b球受到的库仑力一直增大，合力水平向右，所以b球做加速运动．故C正确．‎ D、根据A选项可知，b球受到的库仑力水平分量先增大后减小，根据牛顿第二定律可知，加速度先增大后减小，故D正确．‎ 本题选错误的 故选：B ‎　‎ ‎3．甲、乙两球从同一高度同时由静止释放，两球在抵达地面前，下落时受到的空气阻力F与球的速度v成正比，则F=﹣kp（k＞0），且两球的比例常数k相等．图为下落时两球的“速度﹣时间”关系图．若甲球与乙球的质量分别为m1与m2，则（　　）‎ A．m2＞m1，且甲球先抵达地面 B．m2＞m1，且乙球先抵达地面 C．m2＜m1，且甲球先抵达地面 D．m2＜m1，且乙球先抵达地面 ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，抓住位移相等，比较运动的时间．根据最终做匀速直线运动重力和阻力相等，通过速度大小关系比较出重力的大小．‎ ‎【解答】解：甲乙两球下落的位移相等，即图线与时间轴围成的面积相等，则知甲球的运动时间长，乙球先抵达地面．‎ 根据mg=kv，因为乙球做匀速运动的速度大，则乙球的质量大．所以有m2＞m1，且乙球先抵达地面．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，一根铁链一端用细绳悬挂于A点．为了测量这根铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，现用水平力F拉小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β，若tanα：tanβ=1：3，则铁链的质量为（　　）‎ A．m B．2m C．3m D．4m ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】先对小球受力分析，再对小球和铁链整体受力分析，然后分别根据共点力平衡条件列式即可联立求解即可．‎ ‎【解答】解：对小球进行受力分析，受重力、拉力和细线的拉力，由平衡条件得：‎ tanβ=‎ 对铁链和小球整体进行受力分析，受重力、细线的拉力T、已知力F，由平衡条件得：‎ tanα=‎ 联立解得：‎ M=2m 故选：B．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．轨道对小球做正功，小球的线速度vP＞vQ B．轨道对小球不做功，小球的角速度ωP＜ωQ C．小球的向心加速度aP＞aQ D．轨道对小球的压力FP＞FQ ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】小球沿竖直放置的螺旋形光滑轨道运动，轨迹半径越来越小，做近心运动．由于支持力始终与速度方向垂直，所以支持力不做功，仅有重力做功下，小球的机械能守恒．再由向心力公式结合牛顿第二定律，可以确定小球的线速度、角速度、向心加速度及对轨道的压力大小．‎ ‎【解答】解：A、由于支持力始终与速度方向垂直，所以支持力不做功即轨道对小球不做功，仅有重力做功，小球机械能守恒．则P点的速度小于Q点速度，且P点的半径大于Q点的半径．所以小球通过P点的角速度小于通过Q点的．故A错误，B正确．‎ C、小球在P点的速度小于Q点速度，且P点的半径大于Q点的半径．根据a=得，小球在P点的向心加速度小于Q点的，故C错误．‎ D、小球在P点的向心加速度小于Q点的，则小球在P点的向心力小于Q点的，而向心力是由重力与轨道对它的支持力提供，因此小球在P点的支持力小于Q点的，即小球对轨道的压力P点小于Q点的．故D错误；‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎6．2012年6月9日晚．受沿线焚烧秸杆产生烟雾影响，宁洛高速公路安徽省蒙城段发生多起多点车辆追 尾事故．假设髙速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶．甲车在前．乙车在后．速度均为v0=30m/s．距离s0=100m．t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示．取 运动方向为正方向．下面说法错误的是（　　）‎ A．t=6s时两车等速 B．t=6s时两车距离最近 C．0﹣6s内两车位移之差为90m D．两车0﹣9s在内会相撞 ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】甲车前3秒匀减速，后6秒匀加速；乙车前3秒匀速，后6秒匀减速；根据运动学公式求解出两车的位移表达式后求解或根据速度时间关系图象求解即可．‎ ‎【解答】解：A、B、由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示 由图象可知，t=6s 时两车等速，此时距离最近，故A正确，B正确；‎ C、D、图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：‎ ‎=90m＜100m，∴不会相撞，故C正确，D错误．‎ 本题选错误的，故选：D ‎　‎ ‎7．一斜面倾角为θ，A、B两个小球均以水平初速度v0水平抛出（如图所示），A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则A、B两个小球下落时间tA与tB之间的关系为（　　）‎ A．tA=tB B．tA=2tB C．tB=2tA D．无法确定 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】当小球垂直撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，根据平行四边形定则求出竖直分速度，结合速度时间公式求出平抛运动的时间；B球落到斜面上的位移最短，则位移与斜面方向垂直，结合位移关系求出运动的时间．‎ ‎【解答】解：A球垂直撞在斜面上，则竖直方向上的分速度A，解得；‎ 当B点与落点的连线与斜面垂直，位移最短． 则有：tanθ=，解得．‎ 知tB=2tA．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送上端A滑上传送带，滑上时速率为V1，传送带的速率为V2，且V2＞V1，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的速率v和位置，下面哪个是可能的（　　）‎ A．从下端B离开，V＞V1 B．从下端B离开，V＜V1‎ C．从上端A离开，V=V1 D．从上端A离开，V=V2‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】由于不知道摩擦力和重力沿斜面分量的大小关系，所以物体可能从A端离开，也可能从B端离开，若能从A端离开，由运动的可逆性可知，必有v=v1，若从B端离开，当摩擦力大于重力的分力时，则v＜v1，当摩擦力小于重力的分力时，则v＞v1．‎ ‎【解答】解：滑块从A端滑上传送带，v2＞v1，在传送带上必先相对传送带向上运动，由于不确定滑块与传送带间的摩擦力和滑块的重力沿斜面下滑分力的大小关系和传送带的长度，若能从A端离开，由运动的可逆性可知，必有v=v1；‎ 若从B端离开，当摩擦力大于重力的分力时，则v＜v1，当摩擦力小于重力的分力时，则v＞v1，当摩擦力和重力的分力相等时，滑块一直做匀速直线运动，v=v1，故A、B、C正确，D错误．‎ 故选：ABC ‎　‎ ‎9．如图A所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体．现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图B所示．已知重力加速度g=10m/s2，由图线可知（　　）‎ A．甲的质量是2kg B．甲的质量是6kg C．甲、乙之间的动摩擦因数是0.2‎ D．甲、乙之间的动摩擦因数是0.6‎ ‎【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】当力F较小时甲乙一起以相同加速度匀加速直线运动，故先用整体法分析；当力F较大时甲乙加速度不同，采用隔离法分析．‎ ‎【解答】解：由图象可以看出当力F＜48N时加速度较小，所以甲乙相对静止，‎ 采用整体法，由牛顿第二定律：F=（M+m）a①‎ 图中直线的较小斜率的倒数等于M与m质量之和：8kg 当F＞48N时，甲的加速度较大，采用隔离法，‎ 由牛顿第二定律：F﹣μmg=ma′②‎ 图中较大斜率倒数等于甲的质量：6kg，较大斜率直线的延长线与a的截距等于μg 得μ=0.2‎ 所以BC正确，AD错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，一质量为m的小方块（可视为质点）系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r．给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为，则以下说法正确的是（　　）‎ A．如果初速度v0较小，绳的拉力可能为0‎ B．绳拉力的大小随物体转过的角度均匀减小 C．质点运动一周的时间为 D．质点运动一周克服摩擦力做的功为mv ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】1、小方块做圆周运动，则小方块受到绳子的拉力提供向心力；‎ ‎2、利用“化曲为直”的思想，小方块在运动一周过程中，可以看做小方块做加速度为a=μg的匀减速直线运动，‎ 则v2=2ax=2μgx，又因为x=rθ，所以F===2μmgθ，即绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小；‎ ‎3、利用“化曲为直”的思想，小方块在运动一周过程中的平均速度为，根据平均速度公式得：2πr=t，化简可解得运动一周的时间；‎ ‎4、对小方块运用动能定理，小方块运动一周克服摩擦力做的功Wf=，化简可得克服摩擦力做的功Wf，‎ ‎【解答】解：A、小方块做圆周运动绳子的拉力提供向心力，拉力不可以为零，故A错误；‎ B、绳子的拉力提供向心力故绳的拉力F=．‎ 利用“化曲为直”的思想，小方块在运动一周过程中，可以看做小方块做加速度为a=μg的匀减速直线运动，‎ 则v2=2ax=2μgx，又因为x=rθ，‎ 所以F==2μmgθ，即绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小，故B正确；‎ C、根据平均速度公式得：2πr=t，解得t=，又利用“化曲为直”的思想，小方块在运动一周过程中的平均速度为，‎ 所以t==，故C正确；‎ D、对小方块运用动能定理，小方块运动一周摩擦力做的功Wf=，故克服摩擦力做功为，故D正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ 二、非选择题部分（共5小题，把答案填写在答题卷中的横线上或按题目要作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ ‎11．如图所示，（甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）．若打点计时器所用的交流电频率为50Hz，则木块的加速度为a=　0.50　m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ=　0.050　．（g=10m/s2忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】由匀变速运动的推论△x=at2求出加速度，然后由牛顿第二定律求出动摩擦因数．‎ ‎【解答】解：计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，‎ 木块做匀变速运动，加速度a1=，a2=，‎ 木块的加速度a===≈‎ ‎﹣0.50m/s2，‎ 对木块由牛顿第二定律得：μmg=ma，则动摩擦因数μ===0.050；‎ 故答案为：0.50；0.050．‎ ‎　‎ ‎12．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．‎ ‎（1）图线不过坐标原点的原因是　没有平衡摩擦力或平衡的不够　；‎ ‎（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量　否　（填“是”或“否”）；‎ ‎（3）由图象求出小车和传感器的总质量为　1　 kg．（保留1位有效数字）‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】（1）由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；‎ ‎（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数．‎ ‎【解答】解：（1）由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够；‎ ‎（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k=，所以质量M=kg 故答案为：（1）没有平衡摩擦力或平衡的不够；（2）否；（3）1‎ ‎　‎ ‎13．交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的大幅度减少．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反应时间忽略不计），乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时间为0.5s）．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍，求：‎ ‎（1）若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？‎ ‎（2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）根据甲车刹车时的制动力求出加速度，再根据位移时间关系求出刹车时的位移，从而比较判定能否避免闯红灯；‎ ‎（2）根据追及相遇条件，由位移关系分析安全距离的大小．‎ ‎【解答】解：（1）甲车紧急刹车的加速度为 a1=，‎ 甲车停下来所需时间t1== s=2.5s，‎ 甲滑行距离s==12.5m，‎ 由于12.5m＜15m，所以甲车能避免闯红灯；‎ ‎（2）设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离s0，在乙车刹车t2时刻两车速度相等，则有：‎ 乙车紧急刹车的加速度大小为：‎ a2=，‎ 当两车速度相等时需要经过的时间为t2则：‎ v1=v2=v0﹣a1（t2+t0）=v0﹣a2t2，‎ 解得：t2=2.0s，‎ 此过程中乙的位移：s乙=v0t0+v0t2﹣a2t22=15m 甲的位移：s甲=v0（t0+t2）﹣a1（t0+t2）2=12.5m 所以两车安全距离至少为：s0=s乙﹣s甲=（15﹣12.5）m=2.5m．‎ 答：（1）若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m，他采取上述措施能避免闯红灯；‎ ‎（2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持2.5m的距离．‎ ‎　‎ ‎14．中央电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目﹣﹣推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后没有停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度L1=5m的水平桌面，选手们将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度L2=1m，瓶子质量m=0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2．某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，该选手要想游戏获得成功，试问：‎ ‎（1）推力作用在瓶子上的时间最长为多少？‎ ‎（2）推力作用在瓶子上的距离最小为多少？‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）受力分析后，先根据牛顿第二定律求解出瓶子加速和减速时的加速度，然后根据运动学公式结合几何关系列式求解出瓶子恰好滑动到C点时推力的作用时间；‎ ‎（2）瓶子恰好滑动到B点，推力的作用距离最短；根据运动学公式结合几何关系列式求解即可．‎ ‎【解答】解：（1）设最长时间为t1，力作用时的加速度为a1、位移为x1，‎ 撤力时瓶子的速度为v1，撤力后瓶子的加速度为a2、位移为x2，则 由牛顿第二定律得：F﹣μmg=ma1　①﹣μmg=ma2 ②‎ 由匀变速直线运动的速度公式得：v1=a1t1 ③‎ 由匀变速直线运动的速度位移公式得：2a1x1=v12 ④2a2x2=﹣v12 ⑤‎ 由几何关系控制：x1+x2=L1 ⑥解得：t1= s；‎ ‎（2）要想游戏获得成功，瓶滑到B 点速度正好为零，力作用距离最小，‎ 设最小距离为x3，撤力时瓶子的速度为v2，则：‎ 由匀变速直线运动速度位移公式得：2a1x3=v22 ⑦‎ ‎2a2（L1﹣L2﹣x3）=﹣v22 ⑧解得：x3=0.4m；‎ 答：（1）推力作用在瓶子上的时间最长为s；‎ ‎（2）推力作用在瓶子上的距离最小为0.4m．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，半径为R=0.2m的光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平．B端高出水平地面h=0.8m，O点在B点的正下方．将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放，落在水平面上的C点处，（g取10m/s2）求：‎ ‎（1）滑块滑至B点时对圆弧的压力及的OC长度；‎ ‎（2）在B端接一长为L=1.0m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块的动摩擦因数μ．‎ ‎（3）若将木板右端截去长为△L的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点的最远，△L应为多少？‎ ‎【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动；向心力．‎ ‎【分析】‎ ‎（1）滑块从光滑圆弧下滑过程中，只有重力做功，滑块的机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解B点速度；在B点，根据重力和支持力的合力提供向心力列式求解支持力，再结合牛顿第三定律得到压力；滑块从B到C过程中做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式列式求解；‎ ‎（2）滑块从B端运动到N端停止过程，滑动摩擦力对滑块做负功，根据动能定理求出木板与滑块的动摩擦因数；‎ ‎（3）若将木板右端截去长为△L的一段，根据动能定理求出滑块滑到木板右端的速度，由平抛运动知识得出落地点距O点的距离与△L的关系，由数学知识求出此距离的条件．‎ ‎【解答】解：（1）滑块从光滑圆弧下滑过程中，根据机械能守恒定律得 mgh1=m，‎ 得vB==2m/s 在B点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：‎ N﹣mg=m 解得：N=mg+m=3mg=30N；‎ 根据牛顿第三定律，压力与支持力相等，也为30N；‎ 滑块离开B点后做平抛运动，则 竖直方向：h2=gt2‎ 水平方向：x=vBt 联立得到x=vB 代入数据，解得：x=0.8m ‎（2）滑块从B端运动到N端停止过程，根据动能定理得 ‎﹣μmgL=0﹣m 代入解得μ=0.2‎ ‎（3）若将木板右端截去长为△L的一段后，设滑块滑到木板最右端时速度为v，由动能定理得 ‎﹣μmg（L﹣△L）=mv2﹣m 滑块离开木板后仍做平抛运动，高度不变，运动时间不变，则 落地点距O点的距离S=L﹣△L+vt 联立整理得，S=0.8﹣△L 根据数学知识得知，当=0.4时，S最大，即△L=0.16m时，S最大．‎ 答：（1）滑块滑至B点时对圆弧的压力为30N，OC的长为0.8m；‎ ‎（2）木板与滑块的动摩擦因数为0.2；‎ ‎（3）若将木板右端截去长为△L的一段，滑块从A端释放后将滑离木版落在水平面上P点处，要使落地点距O点的距离最远，△L应为0.16m．‎ ‎　‎ ‎【物理-选修3-4】‎ ‎16．下列说法正确的是（　　）‎ A．简谐运动的周期和振幅无关 B．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=﹣kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的进度系数 C．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度 D．在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽 E．在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必需比波长小或者相差不多 ‎【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系；简谐运动的振幅、周期和频率；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】简谐运动的周期由振动的系统决定的；理解回复力表达式F=﹣kx的意义；在波的传播方向上，某个质点的振动速度与波的传播速度不同；根据公式：判定；根据发生衍射的条件判断．‎ ‎【解答】解：A、简谐运动的周期由振动系统内部因素决定，与振动幅度无关，故A正确；‎ B、在简谐运动的回复力表达式F=﹣kx中，对于弹簧振子，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数；故B正确；‎ C、对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，横波两者垂直，纵波两者平行，大小也没有关系．故C错误；‎ D、在双缝干涉实验中，根据干涉条纹间距公式 可知，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄，故D错误；‎ E、在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，根据明显衍射的条件可知，狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多．故E正确．‎ 故选：ABE．‎ ‎　‎ ‎17．图示为用玻璃做成的一块棱镜的截面图，其中ABOD是矩形，OCD是半径为R的四分之一圆弧，圆心为O．一条光线 从AB面上的某点入射，入射角为45°，它进入棱镜后恰好以全反射临界角射在面上的O点．求：‎ ‎①该棱镜的折射率n；‎ ‎②光在该棱镜中传播的速度大小v（已知光在空气中的传播速度c=3.0×108 m/s）‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】①作出光路图，结合折射定律，以及全反射的临界角求出棱镜的折射率．‎ ‎②根据折射率的大小，结合v=求出光在棱镜中传播的速度大小．‎ ‎【解答】解：①光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C，‎ 有：，‎ 光线在AB界面上发生折射，折射角θ2=90°﹣C，‎ 由折射定律得，n=，‎ 联立以上各式，代入数据解得n=．‎ ‎②光在棱镜中传播的速度v=．‎ 答：①该棱镜的折射率n为；‎ ‎②光在该棱镜中传播的速度大小为．‎ ‎　‎ ‎2017年2月15日