广东省汕头市金山中学2017届高三上学期摸底物理试卷

广东省汕头市金山中学2017届高三上学期摸底物理试卷

www.ks5u.com ‎2016-2017学年广东省汕头市金山中学高三（上）摸底物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本大题共8小题，每小题6分．）‎ ‎1．从地面竖直上抛的弹性小球，落回原地与地面发生无能量损失的碰撞，以原速率反弹起来如图，图中能反映小球运动情况的是（以向上为正方向）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上Oa=Ob=Oc=Od，则（　　）‎ A．a、b两点的场强相同，电势也相同 B．c、d两点的场强相同，电势也相同 C．O点是A、B连线上电势最低的点，也A、B连线上场强最小的点 D．O点是中垂线cd上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点 ‎3．如图所示，质量均为m的两物体a、b放置在两固定的水平挡板之问，物体间竖直夹放一根轻弹簧，弹簧与a、b不粘连且无摩擦．现在物体b上施加逐渐增大的水平向右的拉力F，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）‎ A．物体b所受摩擦力随F的增大而增大 B．弹簧对物体b的弹力大小可能等于mg C．物体a对挡板的压力大小可能等于2mg D．物体a所受摩擦力随F的增大而增大 ‎4．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（　　）‎ A．该交流电的电压瞬时值的表达式为μ=100sin（25πt）V B．该交流电的频率为50Hz C．该交流电的电压的有效值为100‎ D．若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W ‎5．如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为μ，B与地面之间的动摩擦因数为．若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1与a2的比为（　　）‎ A．1：1 B．2：3 C．1：3 D．3：2‎ ‎6．探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道，设月球半径为R，月球表面的重力速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）‎ A．飞行试验器在工作轨道上的加速度为（）2g B．飞行试验器绕月球运行的周期为2π C．飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为 D．月球的平均密度为 ‎7．如图所示，A、B、C三个质量均为m的物体叠放且处于静止状态，现对B物体施加一个水平向右的推力F，三个物体依然保持静止状态，则施加力F之后（　　）‎ A．A、B两物体之间的摩擦力增大 B．B、C两物体之间的摩擦力可能减小 C．B一定受到5个力的作用 D．B、C两物体之间的压力增大 ‎8．图甲为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平面上、半径为0.4半圆轨道后，小球速度的平方与其高度的关系图象．已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计．g取10m/s2，B为AC轨道中点，下列说法正确的是（　　）‎ A．图甲中x=4‎ B．小球从B到C损失了0.125J的机械能 C．小球从A到C合外力对其做的功为﹣1.05J D．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8m ‎　‎ 二、必考题 ‎9．（1）打点计时器件是一种计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是　　‎ A．时间间隔 B．位移 C．瞬时速度 D．平均速度 ‎（2）做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示．每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是50Hz的低压交流电．（结果均保留两位小数）‎ ‎①求打点计时器打“2”时，小车的速度v2=　　m/s．‎ ‎②小车的加速度大小为　　m/s2（要求用逐差法求加速度）‎ ‎③请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是　　cm．‎ ‎10．测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：‎ A．待测电阻R（阻值约10kΩ） B．滑动变阻器R1（0﹣lkΩ）‎ C．电阻箱Ro（ 99999.9Ω） D．灵敏电流计G E．电压表V（3V，内阻约3kΩ） F．直流电源E（3V，内阻不计）‎ G．开关、导线若干 甲同学用图1所示的电路进行实验．‎ ‎①请在图1中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．‎ ‎②先将滑动变阻器的滑动头移到　　（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节R1使电流计指针偏转至某一位置，并记下电流I1‎ ‎③断开S1，保持R1不变，调整电阻箱R0阻值在10kΩ左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流计读数为　　时，R0的读数即为电阻的阻值．‎ ‎（2）乙同学查得灵敏电流计的内阻为Rg，采用电路如图3进行实验，改变电阻箱电阻R0值，读出电流计相应的电流I，由测得的数据作出﹣R0图象如图4所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻R的阻值为　　．‎ ‎11．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m，长为2d，d=0.5m，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为μ=，导轨平面与水平面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=3Ω，导体棒的电阻为r=1Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）导体棒到达轨道底端时的速度大小；‎ ‎（2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q．‎ ‎12．物体A的质量M=1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m．某时刻A以V0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数µ=0.2，取重力加速度g=10m/s2．试求：‎ ‎（1）若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；‎ ‎（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件．‎ ‎　‎ 选考题【物理-选修3-5】‎ ‎13．如图是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（　　）‎ A．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁 B．这群氢原子能够发出6种不同频率的光 C．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV D．如果发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n=3能级跃迁到 n=1能级发出的 E．从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长 ‎14．如图，用细线线拴住质量分别为m1、m2的小球a、b并悬挂在天花板下，平衡时两球心在同一水平面上且距天花板的距离为L．将a拉至水平位置后由静止释放，在最低位置时与b发生弹性正碰，若碰后两球上升的最大高度相同．重力加速度为g．求：m1与m2的比值及碰后两球各自的速度大小．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年广东省汕头市金山中学高三（上）摸底物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本大题共8小题，每小题6分．）‎ ‎1．从地面竖直上抛的弹性小球，落回原地与地面发生无能量损失的碰撞，以原速率反弹起来如图，图中能反映小球运动情况的是（以向上为正方向）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】竖直上抛弹性小球，上升的过程速度随时间均匀减小，下降的过程速度随时间均匀增大，注意速度的方向．‎ ‎【解答】解：在上升的过程中，速度随时间均匀减小，速度为正值，下降的过程，做自由落体运动，速度随时间均匀增大，然后反弹重复之前的运动，故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上Oa=Ob=Oc=Od，则（　　）‎ A．a、b两点的场强相同，电势也相同 B．c、d两点的场强相同，电势也相同 C．O点是A、B连线上电势最低的点，也A、B连线上场强最小的点 D．O点是中垂线cd上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点 ‎【考点】电势；电场强度．‎ ‎【分析】场强是矢量，只有大小和方向都相同，场强才相同．作出电场线，根据顺着电场线电势降低判断电势的高低，根据电场线的疏密判断场强的大小．‎ ‎【解答】解：作出两个电荷连线上的电场线和中垂线上电场线如图．‎ A、B、根据电场线分布及点电荷的电场强度的叠加原理可知，a、b两点场强大小相等，但方向相反，则场强不同；而c、d两点电场强度的方向不同，大小相等，则这两点的电场强度也不同；‎ 由电场对称性可知，a、b两点的电势相等，而c、d两点电势也相等，故AB错误，‎ C、据图可知，O点电势是AB连线上的最低点，同时根据电场强度的叠加可知，O点的电场强度是A、B连线上最小点．故C正确，‎ D、由图可知，结合沿着电场线方向，电势降低，则O点是中垂线cd上电势最高的点，但电场强度在中垂线上先增大后减小，故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，质量均为m的两物体a、b放置在两固定的水平挡板之问，物体间竖直夹放一根轻弹簧，弹簧与a、b不粘连且无摩擦．现在物体b上施加逐渐增大的水平向右的拉力F，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）‎ A．物体b所受摩擦力随F的增大而增大 B．弹簧对物体b的弹力大小可能等于mg C．物体a对挡板的压力大小可能等于2mg D．物体a所受摩擦力随F的增大而增大 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】根据物体b受水平拉力F力后仍处于静止，则可知，必定受到静摩擦力，从而可确定弹簧的弹力与物体b的重力关系，再由摩擦力产生的条件，即可求解．‎ ‎【解答】解：A、在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，则物体b受到接触面的静摩擦力，根据力的平衡可知，物体b所受摩擦力随F的增大而增大．故A正确；B、物体b受到接触面的静摩擦力因此它们之间一定存在弹力，则弹簧的弹力大于物体b的重力mg，故B错误；‎ C、结合B的分析可知，弹簧的弹力大于物体b的重力mg；对A进行受力分析可知，A受到向下的重力、向下的弹簧的弹力和地面的支持力处于平衡状态，结合共点力的平衡可知，a受到的地面的支持力一定大于2mg，由牛顿第三定律可得，a物体对水平面的压力大小大于2mg，故C错误；‎ D、根据摩擦力产生的条件可知，a物体没有相对运动的趋势，则没有摩擦力，故D错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎4．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（　　）‎ A．该交流电的电压瞬时值的表达式为μ=100sin（25πt）V B．该交流电的频率为50Hz C．该交流电的电压的有效值为100‎ D．若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W ‎【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．‎ ‎【分析】根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等．‎ ‎【解答】解：由图象可知交流电的最大值为100V，因此其有效值为：，所以R消耗的功率为：，故C错误，D正确；‎ 由图可知，T=4×10﹣2s，故，ω=2πf=50rad/s，所以其表达式为u=100sin（50t）V，故AB错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为μ，B与地面之间的动摩擦因数为．若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1与a2的比为（　　）‎ A．1：1 B．2：3 C．1：3 D．3：2‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】水平力作用在A上，A、B刚好发生相对滑动时，A、B的加速度相等，隔离对B分析求出加速度的大小．水平力作用在B上，刚好发生相对滑动时，A、B的摩擦力刚好达到最大，隔离对A分析，根据牛顿第二定律得出加速度的大小．从而得出加速度之比．‎ ‎【解答】解：当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，临界情况是A、B的加速度相等，隔离对B分析，B的加速度为：‎ ‎=，‎ 当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，有：‎ ‎，‎ 可得：a1：a2=1：3．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道，设月球半径为R，月球表面的重力速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）‎ A．飞行试验器在工作轨道上的加速度为（）2g B．飞行试验器绕月球运行的周期为2π C．飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为 D．月球的平均密度为 ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据万有引力与星球表面重力相等列出等式，根据牛顿第二定律得出飞行试验器在工作轨道上的加速度；‎ 飞行器绕月运行时万有引力提供圆周运动向心力列出等式求解；‎ 根据万有引力提供向心力，推导出线速度求解；‎ 根据密度定义求解．‎ ‎【解答】解：A、根据万有引力与星球表面重力相等得 mg=‎ 根据牛顿第二定律得 飞行试验器在工作轨道上的加速度a==（）2g，故A正确；‎ B、飞行器绕月运行时万有引力提供圆周运动向心力有：‎ ‎=mr，可得T=2π=2π，故B错误；‎ C、飞行器工作轨道上的绕行速度满足=m 即v==，故C错误；‎ D、月球的密度 ρ==，故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，A、B、C三个质量均为m的物体叠放且处于静止状态，现对B物体施加一个水平向右的推力F，三个物体依然保持静止状态，则施加力F之后（　　）‎ A．A、B两物体之间的摩擦力增大 B．B、C两物体之间的摩擦力可能减小 C．B一定受到5个力的作用 D．B、C两物体之间的压力增大 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】分别对A、AB及ABC进行受力分析，根据共点力的平衡条件可分析物体受力情况．‎ ‎【解答】解：A、对A受力分析可知，A受重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力；故A受力情况不变，故AB间的摩擦力不变；故A错误；‎ B、对AB受力分析可知，AB受重力、支持力、摩擦力及推力，由于水平推力的作用，故BC间的摩擦力可能减小；故B正确；‎ C、若F沿斜面向上的分力与AB重力沿斜面方向上的分力平衡，则B可以不受摩擦力的作用；故B将受重力、压力、支持力AB的摩擦力及推力五个力的作用；若BC间有摩擦力，则B受6个力的作用；故C错误；‎ D、因F有垂直于斜面的分效果，故BC间的压力一定增大；故D正确；‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎8．图甲为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平面上、半径为0.4半圆轨道后，小球速度的平方与其高度的关系图象．已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计．g取10m/s2，B为AC轨道中点，下列说法正确的是（　　）‎ A．图甲中x=4‎ B．小球从B到C损失了0.125J的机械能 C．小球从A到C合外力对其做的功为﹣1.05J D．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8m ‎【考点】动能定理；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】根据小球恰好到达最高点，结合牛顿第二定律求出最高点的速度，从而得出x的值；根据A到C过程中动能的减小量和重力势能的增加量得出机械能的减小量，通过A到B和B到C过程中克服摩擦力做功的大小，判断出两个过程中机械能损失的关系，从而得出小球从B到C过程中机械能的损失．根据动能定理求出A到C过程中合力做功的大小；根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出平抛运动的水平位移．‎ ‎【解答】解：A、当h=0.8m时，小球运动到最高点，因为小球恰能到达最高点C，则有：，解得v=m/s=2m/s，则x=4，故A正确．‎ B、从A到C过程，动能减小量为=J=1.05J，重力势能的增加量为mg•2R=1×0.8J=0.8J，则机械能减小0.25J，由于A到B过程中压力大于B到C过程中的压力，则A到B过程中的摩擦力大于B到C过程中的摩擦力，可知B到C的过程克服摩擦力做功较小，知机械能损失小于0.125J，故B错误．‎ C、小球从A到C合外力对其做的功等于动能的变化量，则W==J=﹣1.05J，故C正确．‎ D、C点的速度v=2m/s，根据得，t=，则落地点到A点的距离x′=vt=2×0.4m=0.8m，故D正确．‎ 故选：ACD．‎ ‎　‎ 二、必考题 ‎9．（1）打点计时器件是一种计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是　AB　‎ A．时间间隔 B．位移 C．瞬时速度 D．平均速度 ‎（2）做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示．每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是50Hz的低压交流电．（结果均保留两位小数）‎ ‎①求打点计时器打“2”时，小车的速度v2=　0.49　m/s．‎ ‎②小车的加速度大小为　0.88　m/s2（要求用逐差法求加速度）‎ ‎③请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是　9.74　cm．‎ ‎【考点】测定匀变速直线运动的加速度．‎ ‎【分析】根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出；‎ 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小以及第7记数点和第8记数点之间的距离，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．‎ ‎【解答】解：（1）A、打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A正确；‎ B、位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离即可得出，故B正确；‎ C、中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故C错误；‎ D、平均速度的求解需要运用物理公式，故D错误．‎ 故选：AB；‎ ‎（2）①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，‎ 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上“2”点时小车的瞬时速度大小．‎ v2==×0.01m/s=0.49m/s ‎②设1到2之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，‎ 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以得：‎ x4﹣x1=3a1T2‎ x5﹣x2=3a2T2‎ ‎ x6﹣x3=3a3T2‎ 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值 得：‎ a=（a1+a2+a3）==×0.01=0.88m/s2．‎ ‎③相邻的相等时间内的位移差大约为△x=aT2=0.88cm，‎ 因此x78=x67+△x=9.74cm．‎ 故答案为：（1）AB；（2）①0.49； ②0.88； ③9.74．‎ ‎　‎ ‎10．测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：‎ A．待测电阻R（阻值约10kΩ） B．滑动变阻器R1（0﹣lkΩ）‎ C．电阻箱Ro（ 99999.9Ω） D．灵敏电流计G E．电压表V（3V，内阻约3kΩ） F．直流电源E（3V，内阻不计）‎ G．开关、导线若干 甲同学用图1所示的电路进行实验．‎ ‎①请在图1中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．‎ ‎②先将滑动变阻器的滑动头移到　左　（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节R1使电流计指针偏转至某一位置，并记下电流I1‎ ‎③断开S1，保持R1不变，调整电阻箱R0阻值在10kΩ左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流计读数为　I1　时，R0的读数即为电阻的阻值．‎ ‎（2）乙同学查得灵敏电流计的内阻为Rg，采用电路如图3进行实验，改变电阻箱电阻R0值，读出电流计相应的电流I，由测得的数据作出﹣R0图象如图4所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻R的阻值为　﹣Rg　．‎ ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】（1）①根据电路图连接实物电路图；‎ ‎②实验开始测量前应该先讲滑动变阻器的滑动头移到使被测电阻分压为零的位置；‎ ‎③应用等效法测电阻阻值，应控制电路电流相等；‎ ‎（2）由欧姆定律推导出图象的函数表达式，然后根据图象与函数表达式求出电阻阻值．‎ ‎【解答】解：（1）①根据图1所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：‎ ‎②为保护电路安全，实验开始前应先讲滑动变阻器移到最左端；‎ ‎③应用等效替代法测电阻，闭合S2，调节R0阻值使得电流计读数为I1时，R0的读数即为电阻的阻值．‎ ‎（2）由欧姆定律得：I=，则： =R0+（R+Rg），‎ 图线的斜率：k=，截距：m=（R+Rg），‎ 解得：R=﹣Rg；‎ 故答案为：（1）①电路图如图所示；②左；③I1；（2）﹣Rg．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m，长为2d，d=0.5m，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为μ=，导轨平面与水平面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=3Ω，导体棒的电阻为r=1Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）导体棒到达轨道底端时的速度大小；‎ ‎（2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）对导体棒分析，根据平衡条件可求得电流，再利用闭合电路欧姆定律和E=BLv即可求得导体棒到达顶端时的速度；‎ ‎（2）根据法拉第电磁感应定律可求得平均电动势，再根据q=It以及闭合电路欧姆定律即可求得电量．‎ ‎【解答】解：（1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡：由 mgsin θ=μmgcos θ+BIL 得：I=0.5A 由BLv=I（R+r）‎ 代入数据得：v=2m/s ‎（2）进入粗糙导轨前，导体棒中的平均电动势为：E==‎ 导体棒中的平均电流为：I==‎ 所以，通过导体棒的电量为：q=I△t=‎ 解得：q=0.125C 答：（1）导体棒到达轨道底端时的速度大小为2m/s；‎ ‎（2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q为0.125C．‎ ‎　‎ ‎12．物体A的质量M=1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m．某时刻A以V0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数µ=0.2，取重力加速度g=10m/s2．试求：‎ ‎（1）若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；‎ ‎（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．‎ ‎【分析】（1）物块滑上平板车，物块做匀减速运动，小车做匀加速直线运动，当两者速度相同时，物块在小车上相对运动的距离最大，结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离．‎ ‎（2）物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值．另一种临界情况是A、B速度相同后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出拉力的最大值，从而得出拉力F的大小范围．‎ ‎【解答】解：（1）物体A滑上木板B以后，做匀减速运动，有µMg=MaA 解得：aA=µg=0.2×10m/s2=2 m/s2‎ 木板B做加速运动，有：F+µMg=maB，‎ 得：aB==14m/s2‎ 两者速度相同时，有：v0﹣aAt=aBt，‎ 解得：‎ A滑行距离：SA=v0t﹣aAt2==‎ B滑行距离：SB=aBt2==m ‎ 最大距离：△s=SA﹣SB==0.5m ‎ ‎（2）物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，则：‎ 又：，‎ 代值解得：aB=6m/s2‎ 再代入F+µMg=maB得：F=maB﹣µMg=0.5×6N﹣0.2×1×10N=1N 若F＜1N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1N．‎ 当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落．即有：F=（m+M）a，µm1g=m1a　‎ 所以：F=3N 若F大于3N，A就会相对B向左滑下．‎ 综上所述，力F应满足的条件是：1N≤F≤3N ‎ 答：（1）物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离为0.5m．‎ ‎（2）拉力F大小应满足的条件为1N≤F≤3N．‎ ‎　‎ 选考题【物理-选修3-5】‎ ‎13．如图是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（　　）‎ A．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁 B．这群氢原子能够发出6种不同频率的光 C．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV D．如果发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n=3能级跃迁到 n=1能级发出的 E．从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长 ‎【考点】氢原子的能级公式和跃迁．‎ ‎【分析】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小．‎ ‎【解答】解：A、氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差．故A错误．‎ B、根据=6知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子．故B正确．‎ C、一群处于n=4的氢原子，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大，△E=13.6﹣0.85eV=12.75eV．故C错误．‎ D、如果发出的光子有两种能使某金属产生光电效应，知两种光子为能量最大的两种，分别为由n=4跃迁到n=1，和n=3跃迁到n=1能级发出的．故D正确．‎ E、从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长．故E正确．‎ 故选：BDE．‎ ‎　‎ ‎14．如图，用细线线拴住质量分别为m1、m2的小球a、b并悬挂在天花板下，平衡时两球心在同一水平面上且距天花板的距离为L．将a拉至水平位置后由静止释放，在最低位置时与b发生弹性正碰，若碰后两球上升的最大高度相同．重力加速度为g．求：m1与m2的比值及碰后两球各自的速度大小．‎ ‎【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】小球摆动过程机械能守恒，碰撞过程动量守恒，应用机械能守恒定律与动量守恒定律即可求解．‎ ‎【解答】解：设m1与m2碰前的速度为v0，由机械能守恒定律：‎ 设m1与m2碰后的速度分别为v1、v2，选水平向右为正方向，由于弹性正碰，有：m1v0=m1v1+m2v2，‎ 依题意有：v2=﹣v1‎ 联立可得：m1：m2=1：3 ‎ 两球碰后的速度大小为：‎ 答：m1与m2的比值为1：3，碰后两球的速度大小都为．‎ ‎　‎ ‎2016年12月28日