贵州省铜仁市思南中学2016-2017学年上学期高三（上）期中物理试卷（解析版）

贵州省铜仁市思南中学2016-2017学年上学期高三（上）期中物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年贵州省铜仁市思南中学高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题共8小题，每小题6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，有选错的得0分．）‎ ‎1．2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号目标飞行器在离地面393km的近圆轨道上成功进行了空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下列说法正确的是（　　）‎ A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B．航天员在天宫二号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 C．如不干涉，天宫二号的轨道高度将缓慢增加 D．如不加干预，在运行一段时间后，天宫二号的动能会增加 ‎2．钢球A自塔顶自由落下2m时，钢球B自离塔顶6m距离处自由落下，两钢球同时到达地面，不计空气阻力，则塔高为（　　）‎ A．24m B．16m C．12m D．8m ‎3．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v﹣t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v2＞v1，则（　　）‎ A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 ‎4．如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定在天花板上，不计轻绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量．物块A的质量为m，挂上物块B后，当滑轮两边的轻绳夹角为120°时，AB恰能保持相对静止，则物块B的质量为（　　）‎ A． m B． C．m D．2m ‎5．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 （　　）‎ A．v0+v B．v0﹣v C．v0+（v0+v） D．v0+（v0﹣v）‎ ‎6．如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高．现让小滑块m从A点由静止下滑，则（　　）‎ A．m不能到达M上的B点 B．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动 C．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零 D．M与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒 ‎7．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上． A、B 间 的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则（　　）‎ A．当F＜2μmg 时，A、B 都相对地面静止 B．当F=μmg时，A的加速度为μg C．当F＞3 μmg 时，A相对B滑动 D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg ‎8．如图所示，光滑水平轨道上放置长坂A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg．开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞，则（　　）‎ A．碰撞后C的速度为3m/s B．A、C碰撞后瞬间A的速度为0‎ C．A、C碰撞过程中能量损失为12J D．从A与C碰撞结束时到与B的速度相等的过程中摩擦力做功为3J ‎　‎ 三、非选择题：包括必考和选考题两部分．第22--32题为必考题，每个考生都必须作答．第33--38题为选考题，考生根据要求作答．必考题 ‎9．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=35.0cm，且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F﹣l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k=　　N/m，弹簧的原长l0=　　cm ‎10．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做如下实验：‎ ‎①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2；‎ ‎②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端；‎ ‎③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；‎ ‎④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1仍从斜槽顶端A处静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；‎ ‎⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF 根据该同学的实验，回答下列问题：‎ ‎（1）在没有放m2时，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，m1的落点是图中的　　点；‎ 用测得的物理量来表示，只要满足关系式　　，则说明碰撞中动量是守的；‎ ‎（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式　　，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．‎ ‎11．如图所示，AB为半径R=0.8m的光滑圆弧轨道，下端B恰好与小车右端平滑对接，小车质量M=3kg，车长L=2.06m，现有一质量m=1kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车，已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3，当车运行了1.5s时，车被地面装置锁定．．求：‎ ‎（1）滑块刚到达B端瞬间，轨道对它支持力的大小；‎ 车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；‎ ‎（3）从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小．‎ ‎12．如图所示，甲、乙两小球静止在光滑水平面上，甲、乙的质量分别是2kg和1kg，在强大的内力作用下分离，分离时甲的速度v1=2m/s，乙小球冲上速度为v0=2m/s的水平传送带上（传送带速度保持不变），乙与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，DEF是光滑细圆管，其中D点与水平面相切，EF是半经为R=0.1m圆弧，乙小球的直经比细管直经略小点，乙小球离开传送带时与传送带速度相等，从D处进入细管到达细管的最高点F水平飞出，求：‎ ‎（1）乙小球冲上传送带时的速度；‎ 传送带的水平距离L应满足的条件？‎ ‎（3）乙小球运动到细管的最高点F时对细管的作用力（要回答对细管上壁还是下壁的作用力）‎ ‎　‎ ‎（二）选考题：共45分．请考生从给出的2个选修中任选一个作答，如果多做，则按所做的第一个计分．[物理--选修3-3]（15分）‎ ‎13．下列说法中正确的是（　　）‎ A．熵是物体内分子运动无序程度的量度 B．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，压强不变 C．多晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向异性 D．农民在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管 E．用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的密度即可 ‎14．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底都相距h，此时封闭气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2．已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：‎ ‎①活塞上升的高度；‎ ‎②加热过程中气体的内能增加量．‎ ‎　‎ ‎[物理--选修3-4]（15分）‎ ‎15．利用单摆测定重力加速度的实验中，已知摆线的长度为l0，摆球的直径为d 实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图所示，则单摆的周期T=　　；重力加速度的表达式g=　　（用题目中的物理量表示）．‎ ‎16．如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，半径为R，介质折射率为，圆心角为45°，一束平行于OB的单色光由OA面射入介质，要使柱体AB面上没有光线射出，至少要在O点上方竖直放置多高的遮光板？（不考虑OB面的反射）．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年贵州省铜仁市思南中学高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题共8小题，每小题6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，有选错的得0分．）‎ ‎1．2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号目标飞行器在离地面393km的近圆轨道上成功进行了空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下列说法正确的是（　　）‎ A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B．航天员在天宫二号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 C．如不干涉，天宫二号的轨道高度将缓慢增加 D．如不加干预，在运行一段时间后，天宫二号的动能会增加 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】万有引力提供圆周运动的向心力，所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大，失重不是失去重力而是对悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象．根据相应知识点展开分析即可．‎ ‎【解答】解：A、又第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫一号的线速度一定小于第一宇宙速度．故A错误；‎ B、失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，而地球对他的万有引力提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力，所以B错误 C、卫星本来满足万有引力提供向心力即，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，故C错误；‎ D、根据万有引力提供向心力有：‎ 解得：得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，所以D正确；‎ 故选：D ‎【点评】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系．‎ ‎　‎ ‎2．钢球A自塔顶自由落下2m时，钢球B自离塔顶6m距离处自由落下，两钢球同时到达地面，不计空气阻力，则塔高为（　　）‎ A．24m B．16m C．12m D．8m ‎【考点】自由落体运动．‎ ‎【分析】A球下落高度a的时间即为A球下落的时间比B球下落的时间长的时间，分别对AB两球运用自由落体位移时间公式即可解得 ‎【解答】解：根据h=得：A球下落2m所需时间为：‎ ‎，‎ b球下落的高度为h′=h﹣△h b球下落的时间为：tb=…①‎ 对a球有：h=…②‎ 由①②解得：h≈8m．‎ 故选：D ‎【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题 ‎　‎ ‎3．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v﹣t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v2＞v1，则（　　）‎ A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】0～t1时间内木块向左匀减速直线运动，受到向右的摩擦力，然后向右匀加速，当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失．‎ ‎【解答】解：A、t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A错误；‎ B、t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故B正确；‎ C、0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，故C错误；‎ D、t2～t3时间内小物块不受摩擦力作用，故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎【点评】本题关键从图象得出物体的运动规律，然后分过程对木块受力分析．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定在天花板上，不计轻绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量．物块A的质量为m，挂上物块B后，当滑轮两边的轻绳夹角为120°时，AB恰能保持相对静止，则物块B的质量为（　　）‎ A． m B． C．m D．2m ‎【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B受力分析，运用共点力平衡条件结合几何关系求出绳子的拉力，再对A受力分析，再次运用共点力平衡条件求出B的质量．‎ ‎【解答】解：对滑轮受力分析可知，滑轮受到三段绳子的拉力，受力平衡，三根绳子的夹角都为120°，根据平衡条件可知，‎ 绳子的拉力T=mBg，‎ A处于静止状态，对A受力分析，根据平衡条件得：‎ mgsin30°=T 解得：mb=，‎ 故B正确，ACD错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】本题关键是先后对物体A、B受力分析，根据共点力平衡条件，结合合成法或正交分解法列式求解．注意当两大小相等，夹角为120°时，合力与两分力大小相等．‎ ‎　‎ ‎5．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 （　　）‎ A．v0+v B．v0﹣v C．v0+（v0+v） D．v0+（v0﹣v）‎ ‎【考点】动量守恒定律．‎ ‎【分析】人和小船系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解，‎ ‎【解答】解：人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，‎ 规定向右为正方向 ‎（M+m）v0=Mv′﹣mv v′=v0+（v0+v）‎ 故选C．‎ ‎【点评】本题关键选择人跃出前后的过程运用动量守恒定律列式求解．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高．现让小滑块m从A点由静止下滑，则（　　）‎ A．m不能到达M上的B点 B．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动 C．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零 D．M与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒 ‎【考点】动量守恒定律；功能关系．‎ ‎【分析】小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，系统动量不守恒．没有摩擦，系统的机械能守恒．‎ ‎【解答】解：A、M和m组成的系统水平方向不受外力，动量守恒，没有摩擦，系统的机械能也守恒，所以根据水平方向动量守恒和系统的机械能守恒知，m恰能达到小车M上的B点，到达B点时小车与滑块的速度都是0，故A错误；‎ B、M和m组成的系统水平方向动量守恒，m从A到C的过程中以及m从C到B的过程中m一直向右运动，所以M一直向左运动，m到达B的瞬间，M与m速度都为零，故B错误，C正确；‎ D、小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向不受外力，动量守恒．没有摩擦，M和m组成的系统机械能守恒，故D正确；‎ 故选：CD ‎【点评】分析清物体运动过程，该题属于水平方向动量守恒的类型，知道系统在某一方向的合外力为零，该方向的动量守恒．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上． A、B 间 的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则（　　）‎ A．当F＜2μmg 时，A、B 都相对地面静止 B．当F=μmg时，A的加速度为μg C．当F＞3 μmg 时，A相对B滑动 D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg ‎【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．‎ ‎【解答】解：A、设B对A的摩擦力为f1，A对B的摩擦力为f2，地面对B的摩擦力为f3，由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均为2μmg，f3的最大值为μmg．故当0＜F≤μmg时，A、B均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，故A错误；‎ C、设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则对A，有F′﹣2μmg=2ma′，对A、B整体，有F′﹣μmg=3ma′，解得F′=3μmg，故当μmg＜F≤3μmg时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当F＞3μmg时，A相对于B滑动．C正确．‎ B、当F=μmg时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有F﹣μmg=3ma，解得a=，B正确．‎ D、对B来说，其所受合力的最大值Fm=2μmg﹣μmg=μmg，即B的加速度不会超过μg，D正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎【点评】本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，光滑水平轨道上放置长坂A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg．开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞，则（　　）‎ A．碰撞后C的速度为3m/s B．A、C碰撞后瞬间A的速度为0‎ C．A、C碰撞过程中能量损失为12J D．从A与C碰撞结束时到与B的速度相等的过程中摩擦力做功为3J ‎【考点】动量守恒定律；功能关系．‎ ‎【分析】A与C碰撞过程，由动量守恒定律列出等式，A与B在摩擦力作用下达到共同速度，由动量守恒定律列出共同速度的表达式，根据A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足AB与C的速度相等，由此分析即可．‎ ‎【解答】解：AB、因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰撞后瞬间A的速度大小为vA，C的速度大小为vC，以向右为正方向，由动量守恒定律得：‎ ‎ mAv0=mAvA+mCvC，①‎ A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vAB，由动量守恒定律得 ‎ mAvA+mBv0=（mA+mB） vAB ②‎ A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足：vAB=vC ③‎ 联立①②③式解得：vA=2m/s．vC=vAB=3m/s，故A正确，B错误．‎ C、A、C碰撞过程中能量损失为△E=mAv02﹣mAvA2﹣mCvC2，代入数据解得△E=12J，故C正确．‎ D、从A与C碰撞结束时到与B的速度相等的过程中摩擦力对系统做功的数值等于系统的机械能减少量，为 W=mAvA2+mBv02﹣（mA+mB）vAB2，代入数据解得 W=3J，故D正确．‎ 故选：ACD ‎【点评】本题要求同学们能正确分析物体的受力情况和运动情况，抓住碰撞的基本规律：动量守恒定律，明确物体B在A上滑行时遵守两大守恒：动量守恒和能量守恒．解题时要规定正方向．‎ ‎　‎ 三、非选择题：包括必考和选考题两部分．第22--32题为必考题，每个考生都必须作答．第33--38题为选考题，考生根据要求作答．必考题 ‎9．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=35.0cm，且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F﹣l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k=　200　N/m，弹簧的原长l0=　25　cm ‎【考点】胡克定律．‎ ‎【分析】根据胡克定律写出F与l的关系式，然后结合数学知识求解即可．‎ ‎【解答】解：根据胡克定律F与l的关系式为：F=k（l+h﹣l0）=kl+k（h﹣l0），从图象中可得直线的斜率为2N/cm，截距为20N，故弹簧的劲度系数为：‎ k=2N/cm=200N/m 由k（h﹣l0）=20N 于是：l0=25cm 故答案为：200； 25‎ ‎【点评】找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力．‎ ‎　‎ ‎10．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做如下实验：‎ ‎①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2；‎ ‎②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端；‎ ‎③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；‎ ‎④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1仍从斜槽顶端A处静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；‎ ‎⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF 根据该同学的实验，回答下列问题：‎ ‎（1）在没有放m2时，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，m1的落点是图中的　E　点；‎ 用测得的物理量来表示，只要满足关系式　m1=m1+m2　，则说明碰撞中动量是守的；‎ ‎（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式　m1LE=m1LD+m2LF　，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．‎ ‎【考点】验证动量守恒定律．‎ ‎【分析】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；‎ 设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律求出碰撞前后小球m1和小球m2的速度，表示出动量的表达式即可求解；‎ ‎（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．‎ ‎【解答】解：（1）小球m1和小球m2相撞后比没有碰撞时m1的变小，碰撞后m1的水平位移变小，碰撞后m1的速度小于m2的速度，由图示可知，在没有放m2时，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，m1的落点是图中的E点，碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；‎ 碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2． 设斜面BC与水平面的倾角为α，‎ 由平抛运动规律得：LDsinα=gt2，LDcosα=v1′t，解得：v1′=，‎ 同理可解得：v1=，v2=，‎ 所以只要满足m1v1=m2v2+m1v1′，即：m1=m2+m1，‎ m1=m1+m2，则说明两球碰撞过程中动量守恒；‎ ‎（3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．‎ 则要满足关系式： m1v12=m1v1′2+m2v22，整理得：m1LE=m1LD+m2LF；‎ 故答案为：（1）E；m1=m1+m2；（3）m1LE=m1LD+m2LF．‎ ‎【点评】本题考查了验证碰撞中的动量守恒定律实验，知道分析清楚图示实验、理解实验原理是解题的关键，学会运用平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度，两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，AB为半径R=0.8m的光滑圆弧轨道，下端B恰好与小车右端平滑对接，小车质量M=3kg，车长L=2.06m，现有一质量m=1kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车，已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3，当车运行了1.5s时，车被地面装置锁定．．求：‎ ‎（1）滑块刚到达B端瞬间，轨道对它支持力的大小；‎ 车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；‎ ‎（3）从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小．‎ ‎【考点】动能定理；牛顿第二定律；功能关系．‎ ‎【分析】（1）滑块从光滑圆弧轨道过程，只有重力做功，机械能守恒．经过B端时由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，根据机械能守恒定律和牛顿第二定律求解轨道的支持力．‎ 根据牛顿第二定律分别求出滑块滑上小车后滑块和小车的加速度，由速度公式求出两者速度所经历的时间，再求解车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；‎ ‎（3）从车开始运动到被锁定的过程中，系统损失的机械能转化为内能，求出滑块相对于小车滑动的距离，根据能量守恒定律求出内能 ‎【解答】解：（1）滑块从光滑圆弧轨道过程，根据机械能守恒定律得 ‎ mgR=mv2 v=‎ 滑块经过B端时，由牛顿第二定律得：N﹣mg=m N==30N 当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，对滑块有：‎ ‎﹣μmg=ma1‎ 得：a1=﹣μg=﹣0.3×10m/s2=﹣3m/s2‎ 对小车有：μmg=Ma2 ‎ 得：a2=‎ 设经时间t两者达到共同速度，则有：v+a1t=a2t 联立解得：t==1 s．‎ 由于1s＜1.5s，此时小车还未被锁定，两者的共同速度：v′=a2t=1m/s，两者以共同速度运动时间为t′=0.5s．‎ 故车被锁定时，车右端距轨道B端的距离：S=a2 t2+v′t′==1 m ‎（3）从车开始运动到被锁定的过程中，滑块相对小车滑动的距离 ‎△S=t﹣a2t2==2m 所以系统损失的机械能即产生的内能为E=μmg△S=0.3×1×10×2J=6J 答：（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小为30N；‎ 车被锁定时，车右端距轨道B端的距离为1m；‎ ‎（3）从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小为6J ‎【点评】本题运用程序法进行分析．，（3）问也可以运用动量守恒定律，牛顿第二定律结合运动学公式，更简便求解．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，甲、乙两小球静止在光滑水平面上，甲、乙的质量分别是2kg和1kg，在强大的内力作用下分离，分离时甲的速度v1=2m/s，乙小球冲上速度为v0=2m/s的水平传送带上（传送带速度保持不变），乙与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，DEF是光滑细圆管，其中D点与水平面相切，EF是半经为R=0.1m圆弧，乙小球的直经比细管直经略小点，乙小球离开传送带时与传送带速度相等，从D处进入细管到达细管的最高点F水平飞出，求：‎ ‎（1）乙小球冲上传送带时的速度；‎ 传送带的水平距离L应满足的条件？‎ ‎（3）乙小球运动到细管的最高点F时对细管的作用力（要回答对细管上壁还是下壁的作用力）‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力；向心力．‎ ‎【分析】（1）甲、乙两球组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出乙球的速度．‎ 由牛顿第二定律求出乙球的加速度，由速度位移公式求出乙的速度与传送带速度相等时的位移，然后分析答题．‎ ‎（3）由机械能守恒定律求出小球到达F时的速度，然后由牛顿第二定律求出细管对小球的作用力，然后应用牛顿第三定律求出球对细管的作用力．‎ ‎【解答】解：（1）甲、乙两小球组成的系统动量守恒，以甲的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：‎ m甲v甲﹣m乙v乙=0，‎ 代入数据解得：v乙=4m/s；‎ v乙＞v0，乙小球在传送带上做匀减速运动，对乙，由牛顿第二定律得：‎ ‎，‎ 由匀变速运动的速度位移公式得，乙的位移：，‎ 传送带水平距离应满足的条件是：L≥s=3m；‎ ‎（3）球由D到F过程中，由机械能守恒定律得：，‎ 代入数据解得：，‎ 乙小球在最高点F，由牛顿第二定律得：，‎ 代入数据解得：F=10N，‎ F是正值说明是细管的上壁对小球有向下的压力，‎ 由牛顿第三定律知，小球对细管的上壁有向上的作用力，大小10N；‎ 答：（1）乙小球冲上传送带时的速度为4m/s；‎ 传送带的水平距离L应满足L≥3m；‎ ‎（3）乙小球运动到细管的最高点F时，小球对细管的上壁有向上的作用力，大小10N．‎ ‎【点评】本题考查了求小球的速度、传送带长度应满足的条件、小球对管的作用力，分析清楚小球的运动过程，应用动量守恒定律、牛顿第二定律、运动学公式、机械能守恒定律即可正确解题．‎ ‎　‎ ‎（二）选考题：共45分．请考生从给出的2个选修中任选一个作答，如果多做，则按所做的第一个计分．[物理--选修3-3]（15分）‎ ‎13．下列说法中正确的是（　　）‎ A．熵是物体内分子运动无序程度的量度 B．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，压强不变 C．多晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向异性 D．农民在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管 E．用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的密度即可 ‎【考点】有序、无序和熵；* 液体的表面张力现象和毛细现象；理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】熵是物体内分子运动无序程度的量度；饱和水蒸气的压强与温度有关，若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，压强不变；多晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向同性；农民在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管，来阻碍水分的蒸发；用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的摩尔体积．‎ ‎【解答】解：A、熵（entropy）指的是体系的混乱的程度，是物体内分子运动无序程度的量度．故A正确；‎ B、饱和水蒸气的压强与温度有关，若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，压强不变，水汽的质量减少．故B正确；‎ C、多晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向同性．故C错误；‎ D、农民在干旱天气里锄松土壤是利用毛细现象，为了破坏土壤中的毛细管，来阻碍水分的蒸发．故D正确；‎ E、用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的摩尔体积，或知道油的摩尔质量与密度．故E错误．‎ 故选：ABD ‎【点评】该题考查熵、饱和蒸汽压、单晶体与多晶体的各向同性与各向异性、毛细现象以及阿伏伽德罗常数的计算方法，都是记忆性的知识点，要加强学习，避免在该类题目上失分．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底都相距h，此时封闭气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2．已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：‎ ‎①活塞上升的高度；‎ ‎②加热过程中气体的内能增加量．‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】（1）给气体加热时，封闭气体发生等压变化，可根据盖吕萨克定律列式求解温度上升到t2时，活塞与容器底部相距的距离h2．即可得到活塞上升的距离．‎ 气体发生等压变化，对活塞的压力大小不变，由公式W=P△V求出气体对活塞做功，即可根据热力学第一定律求内能的变化量．‎ ‎【解答】解：（1）设温度为t2时活塞与容器底部相距h2．因为气体做等压变化，由盖吕萨克定律 得：‎ 活塞上升了：△h=h′﹣h=‎ 气体对外做功为：‎ W=pS△h=（p0+）S=（p0S+mg）‎ 由热力学第一定律可知：‎ ‎△U=Q﹣W=Q﹣（p0S+mg）．‎ 答：（1）这段时间内活塞上升的距离是．‎ ‎（3）这段时间内气体的内能变化了Q﹣（p0S+mg）‎ ‎【点评】求封闭气体的压强，常常以与气体接触的活塞或水银柱为研究对象，根据力学知识求．对于气体，确定状态发生体积变化是关键．‎ ‎　‎ ‎[物理--选修3-4]（15分）‎ ‎15．利用单摆测定重力加速度的实验中，已知摆线的长度为l0，摆球的直径为d 实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图所示，则单摆的周期T=　4t0　；重力加速度的表达式g=　　（用题目中的物理量表示）．‎ ‎【考点】用单摆测定重力加速度．‎ ‎【分析】在单摆摆动的过程中，摆球经过最低点的时候小球对细线的拉力最大，所以每一个周期中有两次最大值；根据单摆周期公式T=即可求解．‎ ‎【解答】解：在单摆摆动的过程中，每一个周期中有两次最大值；由F﹣t图象，单摆周期T=4t0，‎ 摆长l=l0+‎ 根据T=2π，‎ 得 故答案为：4t0；‎ ‎【点评】谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动．在单摆摆动的过程中，每一个周期中有两次最大值是解题的关键．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，半径为R，介质折射率为，圆心角为45°，一束平行于OB的单色光由OA面射入介质，要使柱体AB面上没有光线射出，至少要在O点上方竖直放置多高的遮光板？（不考虑OB面的反射）．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】先根据折射定律求出光线在OA面上的折射角．折射光线射向球面AB，若在D点恰好发生全反射，由临界角公式求出入射角，根据几何知识求出挡板的高度．‎ ‎【解答】解：光线在OA面上的C点发生折射，入射角为45°，折射角为β，‎ 由，‎ 解得：β=30° ‎ 折射光线射向球面AB，在D点恰好发生全反射，入射角为α，‎ 解得：‎ 在三角形OCD中，由正弦定理 所以挡板高度：H=OCsin45°‎ 得：‎ 答：至少要在O点上方竖直放置R的遮光板．‎ ‎【点评】此题关键要能正确作出光路图，掌握折射定律和全反射条件，并运用这些基础知识解决实际问题．‎ ‎　‎