山东省淄博市实验中学2016届高三下学期月考物理试卷

山东省淄博市实验中学2016届高三下学期月考物理试卷

www.ks5u.com ‎2015-2016学年山东省淄博市实验中学高三（下）月考物理试卷（2月份）‎ ‎　‎ 一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．‎ ‎1．一质量为2kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x方向的v﹣t图象和y方向的s﹣t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．前2s内物体做匀变速直线运动 B．物体的初速度为8m/s C．2s末物体的速度大小为8m/s D．前2s内物体所受的合外力大小为8N ‎2．如图示，两小球A、B通过光滑的小滑轮O用细线相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平线拉着系于竖直板上，两球均处于静止状态，已知O点在半圆柱圆心O1的正上方，OA线与竖直方向成30°角，其长与圆柱半径相等，OA⊥OB，则A、B两球的质量比为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为20N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2千克的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若挡板A以4m/s2的加速度沿斜面向下匀加速运动，则（　　）‎ A．小球向下运动0.4m时速度最大 B．小球向下运动0.1m时与挡板分离 C．小球速度最大时与挡板分离 D．小球从一开始就与挡板分离 ‎4．如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流计，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两扳间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是（　　）‎ A．在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有方向由a至b的电流 B．在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有方向由b至a的电流 C．在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向上加速运动，G中有由a至b的电流 D．将S断开，当电路稳定时，A表的示数为零，油滴仍保持静止状态，G中无电流 ‎5．2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察．嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（　　）‎ A．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度 B．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速 C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 D．嫦娥三号在动力下降阶段，其引力势能减小 ‎6．如图甲所示，以斜面底端为重力势能零势能面，一物体在平行于斜面的拉力作用下，由静止开始沿光滑斜面向下运动．运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象（E﹣s图象）如图乙所示，其中0～s1过程的图线为曲线，s1～s2过程的图线为直线．根据该图象，下列判断正确的是（　　）‎ A．0～s1过程中物体所受拉力可能沿斜面向下 B．0～s2过程中物体的动能一定增大 C．s1～s2过程中物体可能在做匀加速直线运动 D．s1～s2过程中物体可能在做匀减速直线运动 ‎7．粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是（　　）‎ A．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子 B．加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大 C．质子被加速后的最大速度不能超过2πRf D．质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为：l ‎8．如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接．导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆、导轨的电阻均忽略不计，匀强磁场垂直导轨平面向下．用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图乙所示．下列说法正确的是（　　）‎ A．金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动 B．流过电阻R的电流方向为a→R→b C．由图象可以得出B、L、R三者的关系式为 D．当恒力F=3N时，电阻R上消耗的最大电功率为8W ‎　‎ 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13～14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题 ‎9．某同学利用如图1所示装置来验证机械能守恒定律，器材为：铁架台，约50cm的不可伸长的细线，带孔的小铁球，光电门和计时器（可以记录挡光的时间），量角器，刻度尺，游标卡尺．‎ 实验前先查阅资料得到当地的重力加速度g，再将细线穿过小铁球，悬挂在铁架台的横杆上，在小球轨迹的最低点安装好光电门，依次测量摆线的长度l，摆球的直径d，测量摆角θ，从静止开始释放小球，摆球通过光电门时记录时间t．‎ ‎（1）用50分度游标卡尺测量小球直径，刻度线如图2（中间若干刻度线未画出），则d=　　cm．‎ ‎（2）若　　等式在误差范围内成立，则验证了机械能守恒．（用题中物理量符号表示）‎ ‎（3）除空气阻力以及量角器、刻度尺、游标卡尺测量产生的误差，再写出一个主要的误差　　．‎ ‎10．（9分）实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ．现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，又有三个精密定值电阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：‎ ‎（1）原表头G满偏电流I=　　，内阻r=　　．‎ ‎（2）在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路（标识出所选用的相应器材符号）‎ ‎（3）某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材：‎ 测量一未知电阻Rx的阻值，‎ 电流表A量程0～5mA，内阻未知； ‎ 最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；‎ 电源E（电动势约3V）； ‎ 开关S、导线若干．‎ 由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电路连接，正确连线后读得电压表示数为2.40V，电流表示数为4.00mA，则未知电阻阻值Rx为　　Ω．‎ ‎11．（12分）2015年11月29日，央视全程直播了首届南京国际马拉松赛，在临近终点前的十分钟内，出现了一组精彩的画面，平直公路上，一位紧随某男选手的非洲女选手突然发力，在很短的时间内追上且超越了该男选手，井一鼓作气奔跑到终点，赢得了女子组全程赛冠军．现将该过程理想化模拟如下：t=0时刻，女选手以v1=4.5m/s的速度开始做匀加速直线运动追赶在她前面△x1=19.5m处的男选手，加速过程共持续40s，其中，30s末两选手恰并排而行，40s末女选手开始保持最大速度做匀速直线运动；男选手则始终以vt=4.6m/s的速度做匀速直线运动．求：‎ ‎（1）女选手做匀加速直线运动的加速度大小a；‎ ‎（2）60s末，女选手领先男选手的距离△x2．‎ ‎12．（20分）如图所示，在无限长的水平边界AB和CD间有一匀强电场，同时在AEFC、BEFD区域分别存在水平向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小相同，EF为左右磁场的分界线，AB边界上的P点到边界EF的距离为（2+）L，一带正电微粒从P点的正上方的O点由静止释放，从P点垂直AB边界进入电、磁场区域，且恰好不从AB边界飞出电、磁场．已知微粒在磁场中的运动轨迹为圆弧，重力加速度大小为g，电场强度大小E（E未知）和磁感应强度大小B（B未知）满足=2，不考虑空气阻力，求：‎ ‎（1）O点距离P点的高度h多大；‎ ‎（2）若微粒从O点以v0=水平向左平抛，且恰好垂直下边界CD射出电、磁场，则微粒在磁场中运动的时间t多长？‎ ‎　‎ ‎（二）选考题[物理选修--3-3]（15分）‎ ‎13．下列说法正确的是（　　）‎ A．空气的绝对湿度大，相对湿度一定大 B．上午十时，教室内空气中的氮气和氧气的分子平均动能相同 C．荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 D．有一分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b，当a、b间分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小 E．一定质量的理想气体等温膨胀，可能会向外散热 ‎14．（10分）如图所示，竖直放置的粗细均匀的U型管内有一段水银柱，左右两侧管中水银柱液面等高，左侧管中封闭有一段长为10.00cm的空气柱，左侧管中水银柱的高也为10.00cm，此时大气压强p0=75cmHg，温度为27℃．‎ ‎①若给左侧管中气体加热，使两侧水银面形成10.00cm的高度差，求此时封闭气体的温度；‎ ‎②若保持管中气体温度不变，往右侧管中慢慢地倒入水银，使两侧水银面仍然形成10.00cm的高度差，求倒入的水银柱的长度．‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年山东省淄博市实验中学高三（下）月考物理试卷（2月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．‎ ‎1．一质量为2kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x方向的v﹣t图象和y方向的s﹣t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．前2s内物体做匀变速直线运动 B．物体的初速度为8m/s C．2s末物体的速度大小为8m/s D．前2s内物体所受的合外力大小为8N ‎【考点】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；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】由v﹣t图象可知物体的速度变化；由x﹣t图象可知y方向上的位移的变化；由运动的合成和分解可知物体的运动状态，由牛顿第二定律可求得物体的合外力．‎ ‎【解答】解：A、由v﹣t图可知，物体在x方向上初速度为8m/s，而在y方向上，物体做速度为4m/s的匀速运动，故在前2s内物体做匀变速的曲线运动，故A错误；‎ B、物体的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，故初速度为m/s； 故B错误；‎ C、2s末的物体的速度只有竖直分速度，故速度为4m/s，故C错误；‎ D、前2s内物体的加速度为4m/s2，故由牛顿第二定律可知，其合力F=ma=8N，故D正确；‎ 故选：D ‎【点评】图象是物理学中重要的解题方法之一，一定要熟练掌握公式的意义及应用．‎ ‎　‎ ‎2．如图示，两小球A、B通过光滑的小滑轮O用细线相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平线拉着系于竖直板上，两球均处于静止状态，已知O点在半圆柱圆心O1的正上方，OA线与竖直方向成30°角，其长与圆柱半径相等，OA⊥OB，则A、B两球的质量比为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】对A受力分析，根据共点力平衡求出绳子的拉力，再对B分析，根据共点力平衡求出拉力和B的重力关系．‎ ‎【解答】解：对A分析，如图所示，由几何关系可知拉力T和支持力N与水平方向的夹角相等，夹角为60°，‎ 则N和T相等，有：2Tsin60°=mAg，‎ 解得T=，‎ 再隔离对B分析，根据共点力平衡有：Tcos60°=mBg，‎ 则，‎ 可知mA：mB=，‎ 故选：D．‎ ‎【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，难度不大．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为20N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2千克的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若挡板A以4m/s2的加速度沿斜面向下匀加速运动，则（　　）‎ A．小球向下运动0.4m时速度最大 B．小球向下运动0.1m时与挡板分离 C．小球速度最大时与挡板分离 D．小球从一开始就与挡板分离 ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】对球受力分析可知，当球受力平衡时，速度最大，此时弹簧的弹力与物体重力沿斜面的分力相等，由胡克定律和平衡条件即可求得小球向下运动的路程．从开始运动到小球与挡板分离的过程中，挡板A始终以加速度a=4m/s2匀加速运动，小球与挡板刚分离时，相互间的弹力为零，由牛顿第二定律和胡克定律结合求得小球的位移．‎ ‎【解答】解：A、球和挡板分离前小球做匀加速运动；球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时物体所受合力为零．‎ 即 kxm=mgsin30°，‎ 解得：xm=‎ 由于开始时弹簧处于原长，所以速度最大时小球向下运动的路程为0.5m．故A错误．‎ 设球与挡板分离时位移为x，经历的时间为t，‎ 从开始运动到分离的过程中，m受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的挡板支持力F1和弹簧弹力F．‎ 根据牛顿第二定律有：mgsin30°﹣kx﹣F1=ma，‎ 保持a不变，随着x的增大，F1减小，当m与挡板分离时，F1减小到零，则有：‎ mgsin30°﹣kx=ma，‎ 解得：x=m=0.1m，即小球向下运动0.1m时与挡板分离．故B正确．‎ C、因为速度最大时，运动的位移为0.5m，而小球运动0.1m与挡板已经分离．故C、D错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】解决本题的关键抓住临界状态：1、当加速度为零时，速度最大；2、当挡板与小球的弹力为零时，小球与挡板将分离．结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流计，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两扳间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是（　　）‎ A．在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有方向由a至b的电流 B．在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有方向由b至a的电流 C．在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向上加速运动，G中有由a至b的电流 D．将S断开，当电路稳定时，A表的示数为零，油滴仍保持静止状态，G中无电流 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】质量为m、电荷量为q的油滴开始处于静止状态，受力平衡．在滑动触头P移动的过程中，判断出电容器两端电压的变化，从而判断电容器极板所带电荷量变化、通过灵敏电流计的电流以及油滴的运动情况．再通过电路的动态分析得出经过G中的电流方向．‎ ‎【解答】解：AB、在P向上移动的过程中，R增大，电路中总电阻增大，电源的电动势和内阻不变，可知总电流减小，A表的示数变小，内电压减小，外电压增大，而外电压等于R1上的电压和R2与R并联电压之和，因为R1上的电压减小，所以R2与R的并联电压增大，根据Q=CU，电容器所带的电量增大，电容器充电，电容器上极板带正电，所以流过电流计的电流方向是b→a．电容器两端电压增大，电场强度增大，油滴所受的电场力增大，所以油滴会向上加速运动．故A错误，B正确．‎ C、同理，在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向下加速运动，G中有由a至b的电流．故C错误．‎ D、将S断开，电容器放电，放电完毕后电路稳定，此时A表和G的示数都为零，由于电容器板间电场消失，则油滴将向下加速运动，故D错误．‎ 故选：B ‎【点评】处理本题的关键是抓住不变量，熟练运用闭合电路的动态分析．注意处理含容电路时，把含有电容的支路看成断路，电容器两端的电压等于和电容器并联支路的电压．‎ ‎　‎ ‎5．2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察．嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（　　）‎ A．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度 B．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速 C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 D．嫦娥三号在动力下降阶段，其引力势能减小 ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据万有引力提供向心力，可以解出月球的质量，但是不知道的月球的半径，无法计算出月球的密度．根据卫星变轨原理分析轨道变化时卫星是加速还是减速．在同一椭圆轨道上根据引力做功的正负判断速度的变化和势能的变化 ‎【解答】解：A、根据万有引力提供向心力得：‎ ‎=‎ 可以解出月球的质量M=，由于不知道月球的半径，无法知道月球的体积，故无法计算月球的密度．故A错误．‎ B、嫦娥三号在环月段圆轨道上P点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道．故B正确．‎ C、嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点向Q点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度，故C错误．‎ D、嫦娥三号在动力下降阶段，高度下降，引力做正功，故引力势能减小，故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎【点评】本题要掌握卫星的变轨原理，嫦娥三号在环月段圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入环月段椭圆轨道需要做近心运动，使得在P点所受万有引力大于圆周运动向心力，因为同在P点万有引力不变，故嫦娥三号只有通过减速减小向心力而做近心运动进入椭圆轨道．‎ ‎　‎ ‎6．如图甲所示，以斜面底端为重力势能零势能面，一物体在平行于斜面的拉力作用下，由静止开始沿光滑斜面向下运动．运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象（E﹣s图象）如图乙所示，其中0～s1过程的图线为曲线，s1～s2过程的图线为直线．根据该图象，下列判断正确的是（　　）‎ A．0～s1过程中物体所受拉力可能沿斜面向下 B．0～s2过程中物体的动能一定增大 C．s1～s2过程中物体可能在做匀加速直线运动 D．s1～s2过程中物体可能在做匀减速直线运动 ‎【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】物体的机械能的变化是通过除重力之外的力做功来量度的．由于除重力之外的其它力做功物体的机械能的增量，所以E﹣s图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小；如果拉力等于物体重力沿斜面方向的分力，物体做匀速直线运动；如果拉力小于物体的重力沿斜面方向的分力，则物体加速向下运动，故物体的动能不断增大．‎ ‎【解答】解：A、0～s1过程中，由于机械能逐渐减小，知拉力做负功，物体向下运动，所以拉力可能沿斜面向上，不可能沿斜面向下，故A错误．‎ B、0﹣s2‎ 过程中，合力可能沿斜面向下，向下做加速运动，动能不断增大．合力可能为零，向下做匀速运动，动能不变．合力也可能沿斜面向下，向下做减速运动，动能不断减小，故B错误．‎ CD、根据功能原理知：△E=F△s，可知E﹣s图线的斜率表示拉力的大小，s1﹣s2过程中，拉力不变，设斜面的倾角为α，开始时物体加速下滑，F＜mgsinα．s1﹣s2过程中，拉力必定小于mgsinα，物体应做匀加速运动，不可能做匀速直线运动，也不可能做匀减速直线运动，故C正确，D错误．‎ 故选：C ‎【点评】①除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少；②E﹣x图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小．以上两点是解决这类题目的突破口．‎ ‎　‎ ‎7．粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是（　　）‎ A．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子 B．加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大 C．质子被加速后的最大速度不能超过2πRf D．质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为：l ‎【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．‎ ‎【分析】回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等．‎ ‎【解答】解：A、带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据T=知，换用α粒子，粒子的比荷变化，周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能加速α粒子．故A错误．‎ B、根据qvB=m，知v=，则最大动能EKm=mv2=．与加速的电压无关．故B错误．‎ C、质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则v==2πRf．所以最大速度不超过2πfR．故C正确．‎ D、粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据v= 知，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为：1，‎ 根据r=，则半径比为：1．故D正确．‎ 故选CD．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等．‎ ‎　‎ ‎8．如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接．导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆、导轨的电阻均忽略不计，匀强磁场垂直导轨平面向下．用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图乙所示．下列说法正确的是（　　）‎ A．金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动 B．流过电阻R的电流方向为a→R→b C．由图象可以得出B、L、R三者的关系式为 D．当恒力F=3N时，电阻R上消耗的最大电功率为8W ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律；楞次定律．‎ ‎【分析】根据金属杆的受力情况，结合安培力大小与速度成正比，分析在匀速运动之前金属杆的运动情况．根据楞次定律判断感应电流方向．根据安培力表达式F=‎ 和平衡条件、结合图象乙的意义分析C项．当恒力F=3N时，由乙图读出金属杆的最大速度，由E=BLv、欧姆定律和功率公式求解R的最大电功率．‎ ‎【解答】解：A、金属杆在匀速运动之前，水平方向受到拉力F和向左的滑动摩擦力f和安培力FA，而FA=，安培力大小与速度大小成正比，开始阶段，拉力大于安培力，金属杆做加速运动，随着速度的增大，安培力增大，合力减小，加速度减小，故金属杆在匀速运动之前做变加速直线运动，故A错误．‎ B、根据楞次定律判断得知，流过电阻R的电流方向为a→R→b，故B正确．‎ C、当金属杆匀速运动时，则有F=+f，得： =﹣．根据图象乙，由数学知识得：‎ 当v=2m/s时，F=2N，代入上式得：得： =1﹣… ①‎ 当v=4m/s时，F=3N，代入上式得：得： =﹣…②‎ 解得： =，故C错误．‎ D、当恒力F=3N时，由图知v=4m/s．电阻R上消耗的最大电功率为 P==•v2=W=8W，故D正确．‎ 故选：BD ‎【点评】解决本题关键是安培力的分析和计算，根据平衡条件得到F与v的解析式，再分析图象的意义进行求解．对于图象要弄清两坐标轴的物理意义，往往图象的斜率、截距的含义等是解决问题的突破口．‎ ‎　‎ 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13～14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题 ‎9．某同学利用如图1所示装置来验证机械能守恒定律，器材为：铁架台，约50cm的不可伸长的细线，带孔的小铁球，光电门和计时器（可以记录挡光的时间），量角器，刻度尺，游标卡尺．‎ 实验前先查阅资料得到当地的重力加速度g，再将细线穿过小铁球，悬挂在铁架台的横杆上，在小球轨迹的最低点安装好光电门，依次测量摆线的长度l，摆球的直径d，测量摆角θ，从静止开始释放小球，摆球通过光电门时记录时间t．‎ ‎（1）用50分度游标卡尺测量小球直径，刻度线如图2（中间若干刻度线未画出），则d=　2.058　cm．‎ ‎（2）若　　等式在误差范围内成立，则验证了机械能守恒．（用题中物理量符号表示）‎ ‎（3）除空气阻力以及量角器、刻度尺、游标卡尺测量产生的误差，再写出一个主要的误差　绳子在摆动过程中长度发生变化　．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．根据铁球通过光电门的时间求出铁球通过光电门的瞬时速度，结合重力势能的减小量等于动能的增加量列出机械能守恒的表达式．‎ ‎【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为20mm，游标读数为0.02×29mm=0.58mm，则最终读数d=20.58mm=2.058cm．‎ ‎（2）铁球通过光电门的速度v=，‎ 铁球减少的重力势能为，增加的动能=，‎ 若满足，即，则机械能守恒，‎ ‎（3）绳子在摆动过程中长度发生变化也会导致误差的产生．‎ 故答案为：（1）2.058；（2）；（3）绳子在摆动过程中长度发生变化．‎ ‎【点评】‎ 解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，基础题．‎ ‎　‎ ‎10．实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ．现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，又有三个精密定值电阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：‎ ‎（1）原表头G满偏电流I=　1mA　，内阻r=　100Ω　．‎ ‎（2）在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路（标识出所选用的相应器材符号）‎ ‎（3）某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材：‎ 测量一未知电阻Rx的阻值，‎ 电流表A量程0～5mA，内阻未知； ‎ 最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；‎ 电源E（电动势约3V）； ‎ 开关S、导线若干．‎ 由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电路连接，正确连线后读得电压表示数为2.40V，电流表示数为4.00mA，则未知电阻阻值Rx为　750　Ω．‎ ‎【考点】把电流表改装成电压表．‎ ‎【分析】（1）根据串联电路特点与欧姆定律求出表头的满偏电流与内阻．‎ ‎（2）应用串联电路特点与欧姆定律选择实验器材．根据电压表的改装原理作出电路图．‎ ‎（3）根据伏安法测电阻的实验要求明确对应的接法，并由欧姆定律求解电阻．‎ ‎【解答】解：（1）由图示电路图可知，电压表量程：‎ Ig（rg+R1）=3V，‎ Ig（rg+R2）=15V，‎ 代入数据解得：Ig=1mA，rg=100Ω；‎ ‎（2）修复电压表，表头满偏电流为，Ig=1mA，电阻应为：rg=100Ω，需要的实验器材为：表头的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω的表头以及r3，即将表头和r3并联在电路中使用，电路图如图所示：‎ ‎（3）根据题意可明确实验中应采用分压接法，电流表采用外接法，故实物图如图所示：‎ 电压表量程为3V，则其内阻，‎ 根据欧姆定律可知R=．‎ 故答案为：（1）1mA；100Ω；（2）如图；（3）电路如图，750‎ ‎【点评】在“伏安法”测电阻实验中，要注意明确实验原理，正确选择实验电路的接法，并能准确连接实物图，同时能根据对应的欧姆定律分析数据；找出实验误差．‎ ‎　‎ ‎11．（12分）（2016春•淄博校级月考）2015年11月29日，央视全程直播了首届南京国际马拉松赛，在临近终点前的十分钟内，出现了一组精彩的画面，平直公路上，一位紧随某男选手的非洲女选手突然发力，在很短的时间内追上且超越了该男选手，井一鼓作气奔跑到终点，赢得了女子组全程赛冠军．现将该过程理想化模拟如下：t=0时刻，女选手以v1=4.5m/s的速度开始做匀加速直线运动追赶在她前面△x1‎ ‎=19.5m处的男选手，加速过程共持续40s，其中，30s末两选手恰并排而行，40s末女选手开始保持最大速度做匀速直线运动；男选手则始终以vt=4.6m/s的速度做匀速直线运动．求：‎ ‎（1）女选手做匀加速直线运动的加速度大小a；‎ ‎（2）60s末，女选手领先男选手的距离△x2．‎ ‎【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）根据两选手的位移关系，结合运动学公式求出女选手匀加速直线运动的加速度．‎ ‎（2）女选手先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，男选手一直做匀速直线运动，根据两者的位移大小，求出女选手领先男选手的距离．‎ ‎【解答】解：（1）30s末两选手并排而行，根据位移关系有：，‎ 代入数据解得：a=0.05m/s2．‎ ‎（2）60s末，女选手的位移为：‎ ‎=+（4.5+0.05×40）×20m=350m，‎ 男选手的位移为：x2=vtt=4.6×60m=276m，‎ 则有：△x2=x1﹣x2﹣△x1=350﹣276﹣19.5m=54.5m．‎ 答：（1）女选手做匀加速直线运动的加速度大小a为0.05m/s2．‎ ‎（2）60s末，女选手领先男选手的距离△x2为54.5m．‎ ‎【点评】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，难度不大．‎ ‎　‎ ‎12．（20分）（2016•大庆校级模拟）如图所示，在无限长的水平边界AB和CD间有一匀强电场，同时在AEFC、BEFD区域分别存在水平向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小相同，EF为左右磁场的分界线，AB边界上的P点到边界EF的距离为（2+‎ ‎）L，一带正电微粒从P点的正上方的O点由静止释放，从P点垂直AB边界进入电、磁场区域，且恰好不从AB边界飞出电、磁场．已知微粒在磁场中的运动轨迹为圆弧，重力加速度大小为g，电场强度大小E（E未知）和磁感应强度大小B（B未知）满足=2，不考虑空气阻力，求：‎ ‎（1）O点距离P点的高度h多大；‎ ‎（2）若微粒从O点以v0=水平向左平抛，且恰好垂直下边界CD射出电、磁场，则微粒在磁场中运动的时间t多长？‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）微粒在进入电磁场前做匀加速直线运动，在电磁场中做匀速圆周运动，应用牛顿第二定律与动能定理可以求出O到P的距离．‎ ‎（2）微粒在进入电磁场前做平抛运动，在电磁场中做匀速圆周运动，根据微粒做圆周运动的周期公式求出微粒的运动时间．‎ ‎【解答】解：（1）微粒在电磁场中做匀速圆周运动，‎ 洛伦兹力提供向心力，重力与电场力合力为零，则：qE=mg，‎ 粒子运动轨迹如图所示：‎ 由几何知识可得：sinθ=，r1+r1sinθ=（2+）L，解得：r1=2L，‎ 微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，‎ 由牛顿第二定律得：qv1B=m，‎ 由动能定理得：mgh=mv12﹣0，‎ 已知： =2，解得：h=L；‎ ‎（2）微粒在进入电磁场前做平抛运动，‎ x1=v0t1，h=gt12，‎ 代入数据解得：t1=，x1=L，‎ 微粒在M点的竖直分速度：v1=，‎ 速度：v=2，速度与AB夹角：θ=30°，‎ 微粒运动轨迹如图所示：‎ 微粒轨道半径：r2=4L，由几何知识可知，微从M点粒偏转30°垂直打在EF边界上，‎ 微粒在磁场中做圆周运动的周期：T==4π，‎ 由题意可知，微粒的运动时间：t=t1′+t2′=T+kT+T=T+kT+T（k=0、1、2、…）‎ 解得：t=2π（+k） （k=0、1、2、3、…）；‎ 答：（1）O点距离P点的高度h为L；‎ ‎（2）微粒在电磁场中运动的时间t为：2π（+k）（k=0、1、2、3、…）．‎ ‎【点评】本题考查了求距离、微粒的运动时间问题，分析清楚微粒运动过程，应用动能定理、牛顿第二定律、平抛运动规律即可正确解题．‎ ‎　‎ ‎（二）选考题[物理选修--3-3]（15分）‎ ‎13．下列说法正确的是（　　）‎ A．空气的绝对湿度大，相对湿度一定大 B．上午十时，教室内空气中的氮气和氧气的分子平均动能相同 C．荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 D．有一分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b，当a、b间分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小 E．一定质量的理想气体等温膨胀，可能会向外散热 ‎【考点】热力学第一定律；温度是分子平均动能的标志；* 液体的表面张力现象和毛细现象；*相对湿度．‎ ‎【分析】绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数；相对湿度较大，但是绝对湿度不一定大；温度是分子的平均动能的标志；分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，分子间距大于r0时分子力表现为引力，大于10r0时分子力几乎为零．结合分子力变化的特点分析分子势能的变化；根据气体膨胀的过程中体积增大，对外做功，再结合热力学第一定律分析气体是否吸收热量．‎ ‎【解答】解：A、空气的相对湿度等于空气的绝对湿度与同温度下水的饱和汽压的比值，绝对湿度大时，同温度下的水的饱和汽压也可能大，所以相对湿度不一定大，故A错误；‎ B、温度是分子的平均动能的标志，上午十时教室内空气中的氮气和氧气的温度相同，分子平均动能相同，故B正确；‎ C、液体的表面张力使液体表面有收缩的趋势，所以荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果． 故C正确；‎ D、分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b，分子间距大于r0时分子力表现为引力，没有达到平衡位置过程中，分子力做正功，则分子势能减小；子间距小于r0时，分子力表现为斥力，距离再减小的过程中分子力做负功 分子势能增大．所以当a、b间分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小，故D正确；‎ E、一定质量的理想气体等温膨胀，气体对外做功，而内能不变，根据热力学第一定律，气体一定从外界吸热，故E错误．‎ 故选：BCD ‎【点评】本题考查了相对湿度、饱和汽压、分子力、液体表面张力的相关知识，关键要熟悉这些知识点，关于液体表面张力：凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是 ‎ 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．‎ ‎　‎ ‎14．（10分）（2016•荆州校级模拟）如图所示，竖直放置的粗细均匀的U型管内有一段水银柱，左右两侧管中水银柱液面等高，左侧管中封闭有一段长为10.00cm的空气柱，左侧管中水银柱的高也为10.00cm，此时大气压强p0=75cmHg，温度为27℃．‎ ‎①若给左侧管中气体加热，使两侧水银面形成10.00cm的高度差，求此时封闭气体的温度；‎ ‎②若保持管中气体温度不变，往右侧管中慢慢地倒入水银，使两侧水银面仍然形成10.00cm的高度差，求倒入的水银柱的长度．‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】①根据题意求出气体的状态参量，然后应用理想气体的状态方程求出气体的温度；‎ ‎②气体温度保持不变，气体发生等温变化，求出气体初末状态的压强与体积，然后求出倒入水银的长度．‎ ‎【解答】解：①封闭气体的状态参量：‎ p1=p0=75cmHg，V1=10S，T1=273+27=300K，‎ p2=p0+h=75+10=85cmHg，V2=（10+）S=15S，‎ 由理想气体状态方程得： =，‎ 即： =，‎ 解得：T2=510K；‎ ‎②若保持温度不变，往右侧管中倒入水银，当两侧水银面形成10cm的高度差时，‎ 管中气体的压强：p3=p0+h=75+10=85cmHg，‎ 根据玻意耳定律得：p1V1=p2V2，‎ 即：75×10S=85×h′S，‎ 解得：h′=cm，‎ 加入的水银柱的长度为：H=10cm+2×（10﹣） cm=12.35cm；‎ 答：①此时封闭气体的温度为510K；‎ ‎②倒入的水银柱的长度为12.35cm．‎ ‎【点评】本题考查了气体状态方程的应用，分析清楚题意，根据题意求出气体的状态参量是解题的关键，应用理想气体状态方程与玻意耳定律可以解题．‎ ‎　‎