江西省宜春市丰城中学2017届高三上学期周练物理试卷试卷（课改班）

江西省宜春市丰城中学2017届高三上学期周练物理试卷试卷（课改班）

‎2016-2017学年江西省宜春市丰城中学高三（上）周练物理试卷试卷（课改班）‎ ‎　‎ 一、选择题 ‎1．跳伞运动员在空中打开降落伞一段时间后，保持匀速下降．已知运动员的重量为G1，圆顶形伞面的重量为G2，在伞面边缘有24条均匀分布的相同轻细拉线与运动员相连，每根拉线和竖直方向都成30°角．设运动员所受空气阻力不计，则每根拉线上的张力大小为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．在如图所示电路中，R2为光敏电阻．合上电键S，用较弱光照射R2，电压表读数为U0，电流表读数为I0；用较强光照射R2，电压表读数为U1，电流表读数为I1；用更强光照射R2，电压表读数为U2，电流表读数为I2．处理实验数据，令，，则k1、k2的关系为（　　）‎ A．k1＞k2 B．k1=k2 C．k1＜k2 D．无法确定 ‎3．两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎4．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示，一个半径为r的绝缘体圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为+q的小球．已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（　　）‎ A．0 B． r2qk C．2πr2qk D．πr2qk ‎5．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（　　）‎ A．Q1＞Q2 q1=q2 B．Q1＞Q2 q1＞q2 C．Q1=Q2 q1=q2 D．Q1=Q2 q1＞q2‎ ‎6．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（　　）‎ A．P=2mgvsin θ B．P=3mgvsin θ C．当导体棒速度达到时加速度大小为sin θ D．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功 ‎7．在以下各种说法中，正确的是（　　）‎ A．单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比 B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 C．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的折射现象 D．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一 ‎8．从离沙坑高度H处无初速地释放一个质量为m的小球，小球落入沙坑后，陷入深度为h．已知当地重力加速度为g，空气阻力不计，则下列关于小球下落全过程的说法中正确的是（　　）‎ A．重力对小球做功为mgH B．小球的重力势能减少了mg（H+h）‎ C．合外力对小球所做的总功为零 D．小球在沙坑中受到的平均阻力为 ‎9．如图所示，手摇发电机产生正弦交流电，经理想变压器给灯泡L供电．当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U的灯泡正常发光．已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其它电阻不计，变压器原线圈与副线圈的匝数比为n：1．则（　　）‎ A．电压表的读数为 B．原线圈中的电流为 C．从中性面开始计时，原线圈输入电压瞬时值的表达式为u=nUsinωt D．发电机的线圈中产生的电动势有效值为 ‎10．图中四个物体由金属圆环组成，它们所用材质和圆环半径都相同，2环较细，其余五个粗环粗细相同，3和4分别由两个相同粗环焊接而成，在焊点处沿两环环心连线方向割开一个小缺口（假设缺口处对环形、质量和电阻的影响均不计）．四个物体均位于竖直平面内．空间存在着方向水平且与环面垂直、下边界为过MN的水平面的匀强磁场.1、2、3的下边缘均与MN相切，4的两环环心连线竖直，小缺口位于MN上，已知圆环的半径远大于导线的直径．现将四个物体同时由静止释放．则（　　）‎ A．1先于2离开磁场 B．离开磁场时2和3的速度相等 C．在离开磁场的过程中，1和3产生的焦耳热一样多 D．在离开磁场的过程中，通过导线横截面的电量，1比4多 ‎　‎ 二、解答题 ‎11．利用如图1所示的实验装置，可以探究“加速度与质量、受力的关系”． 实验时，首先调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动，以平衡小车运动过程中所受的摩擦力．再把细线系在小车上，绕过定滑轮与配重连接．调节滑轮的高度，使细线与长木板平行．在接下来的实验中，各组情况有所不同．‎ ‎（1）甲组同学的实验过程如下：‎ ‎①保持小车质量一定，通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力．改变配重片数量一次，利用打点计时器打出一条纸带．重复实验，得到5条纸带和5个相应配重的重量．‎ ‎②图2是其中一条纸带的一部分，A、B、C为3个相邻计数点，每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出．通过对纸带的测量，可知A、B间的距离为2.30cm，B、C间的距离为　　cm．已知打点计时器的打点周期为0.02s，则小车运动的加速度大小为　　m/s2．‎ ‎③分析纸带，求出小车运动的5个加速度a．用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F，画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的a﹣F图象，如图3所示．由图象可知小车的质量约为　　kg（结果保留两位有效数字）．‎ ‎（2）乙组同学的实验过程如下：‎ ‎①用5个质量均为50g的钩码作为配重进行实验．‎ ‎②将钩码全部挂上进行实验，打出纸带．‎ ‎③从配重处取下一个钩码放到小车里，打出纸带．‎ ‎④重复③的实验，共得到5条纸带．‎ ‎⑤分析纸带，得出实验数据，画出小车加速度与悬挂钩码所受重力的之间a﹣F图象．‎ 乙组同学在实验基础上进行了一些思考，提出以下观点，你认为其中正确的是　　．‎ A．若继续增加悬挂钩码的数量，小车加速度可以大于当地的重力加速度 B．根据a﹣F图象，可以计算出小车的质量 C．只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时，a﹣F图象才近似为一条直线 D．无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量，a﹣F图象都是一条直线．‎ ‎12．有同学利用如图1所示的电路测定电源的电动势和内阻，提供的器材有：‎ A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻未知 B．直流电压表V1、V2，内阻很大 C．直流电流表A，内阻可忽略不计 D．定值电阻R0，阻值未知，但不小于5W E．滑动变阻器F．导线和开关 ‎（1）请根据所给电路图，以笔画线代表导线，在图2的实物图上将所缺导线画上．‎ ‎（2）甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，导致一只电压表始终没有读数，因此只记录了一只电压表和电流表的示数，如表所示：‎ U/V ‎2.62‎ ‎2.48‎ ‎2.34‎ ‎2.20‎ ‎2.06‎ ‎1.92‎ I/A ‎0.08‎ ‎0.12‎ ‎0.19‎ ‎0.20‎ ‎0.24‎ ‎0.28‎ 利用表格中的数据在图3中作出U﹣I图．‎ ‎（3）由图象可知，两节干电池总电动势为　　V，总内阻为　　W．由计算得到的数据可以判断，能够示数的电压表应为表　　（选填“V1”或“V2”）．‎ ‎13．如图所示，玻璃棱镜ABC可以看成是由ABE、AEC两个直角三棱镜组成的，有关角度如图．一束频率为5.3×1014Hz的单色细光束从AB面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AB面的夹角α=60°．已知光在真空中的速度c=3×108m/s，玻璃的折射率n=1.5．‎ ‎①求光在棱镜中的波长；‎ ‎②该束光线能否从AC面射出，请通过计算说明．‎ ‎14．如图所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上，两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计．两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α．两个金属棒ab和a′b′的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好．空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．‎ ‎（1）如果两条导轨皆光滑，让a′b′固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是多少？‎ ‎（2）如果将ab与a′b′同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少？‎ ‎15．如图所示，一个质量为m、电阻不计，足够长的光滑U形金属框架MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界线OO′分别与平行导轨MN和PQ垂直，两导轨相距L，在OO′的左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，另有质量也为m的金属棒CD，垂直于MN放置在OO′左侧导轨上，并用一根细线系在定点A．已知，细线能承受的最大拉力为T0，CD棒接人导轨间的有效电阻为R，现从t=0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力F，使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．‎ ‎（1）求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t0；‎ ‎（2）若细线尚未断裂，求在t时刻水平拉力F的大小；‎ ‎（3）若在细线断裂时，立即撤去拉力F，求此时线框的瞬时速度v0和此后过程中回路产生的总焦耳热Q．‎ ‎16．如图所示，足够长的固定木板的倾角为37°，劲度系数k=36N/m的轻质弹簧的一端固定在木板上的P点，图中A、P间距等于弹簧的自然长度，现将质量m=1kg的可视为质点的物块放在木板上，在外力作用下将弹簧压缩到某一位置B点后释放，已知木板PA段光滑，AQ段粗糙，物块与木板间的动摩擦因数μ=，物块在B点释放后将向上运动，第一次到达A点时速度大小为v0=3m/s．取重力加速度g=10m/s2‎ ‎（1）求物块第一次向下运动到A点时的速度大小v1；‎ ‎（2）已知弹簧弹性势能表达式为EP=kx2（其中x为弹簧形变量），求物块第一次向下运动过程中的最大速度值v；‎ ‎（3）求物块在A点上方运动的总时间t．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江西省宜春市丰城中学高三（上）周练物理试卷试卷（课改班）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题 ‎1．跳伞运动员在空中打开降落伞一段时间后，保持匀速下降．已知运动员的重量为G1，圆顶形伞面的重量为G2，在伞面边缘有24条均匀分布的相同轻细拉线与运动员相连，每根拉线和竖直方向都成30°角．设运动员所受空气阻力不计，则每根拉线上的张力大小为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】运动员受本身的重力及24根丝线的拉力而处于平衡状态；将丝线的拉力分解为水平和竖直两个方 向上的分力，则竖直上的分力之和等于向下的重力．‎ ‎【解答】解：如图以一根丝线为例，每根丝线拉力向上的分力F1=Fcos30°=F； ‎ 由共点力的平衡条件可知：‎ ‎24F1=G1；‎ 解得：F=G1； ‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．在如图所示电路中，R2为光敏电阻．合上电键S，用较弱光照射R2‎ ‎，电压表读数为U0，电流表读数为I0；用较强光照射R2，电压表读数为U1，电流表读数为I1；用更强光照射R2，电压表读数为U2，电流表读数为I2．处理实验数据，令，，则k1、k2的关系为（　　）‎ A．k1＞k2 B．k1=k2 C．k1＜k2 D．无法确定 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据闭合电路欧姆定律列式，分析k1、k2与电源内阻的关系，即可选择．‎ ‎【解答】解：设路端电压为U，干路中电流为I，电源的内阻为r．‎ 根据电路结构可知，电压表测量路端电压，电流表测量干路电流，根据闭合电路欧姆定律得：U=E﹣Ir 则得||=r 可知， =r， =r 所以k1=k2．故B正确．‎ 故选：B ‎　‎ ‎3．两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】匀速圆周运动．‎ ‎【分析】‎ 小球做匀速圆周运动，靠拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出Locsθ，从而分析判断．‎ ‎【解答】解：小球做匀速圆周运动，mgtanθ=mω2Lsinθ，整理得：Lcosθ=是常量，即两球处于同一高度，故B正确，ACD错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎4．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示，一个半径为r的绝缘体圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为+q的小球．已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（　　）‎ A．0 B． r2qk C．2πr2qk D．πr2qk ‎【考点】感生电动势、动生电动势；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据楞次定律判断感应电动势的方向，然后根据W=qU求解电功．‎ ‎【解答】解：磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，故感应电动势为：‎ U=S=πr2k 根据楞次定律，感应电动势的方向为顺时针方向；‎ 小球带正电，小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是：‎ W=qU=πr2qk 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（　　）‎ A．Q1＞Q2 q1=q2 B．Q1＞Q2 q1＞q2 C．Q1=Q2 q1=q2 D．Q1=Q2 q1＞q2‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．‎ ‎【分析】根据，可判两次进入通过线框导体横截面的电荷量相等；根据功能关系可求线框中产生的热量．‎ ‎【解答】解：设ab和bc边长分别为lab，lbc，若假设穿过磁场区域的速度为v，则有①，‎ ‎②‎ 同理可以求得③‎ ‎④‎ lab＞lbc，由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过，通过比较①③可知Q1＞Q2，‎ 通过比较②④可知q1=q2，所以A选项正确，BCD错误．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（　　）‎ A．P=2mgvsin θ B．P=3mgvsin θ C．当导体棒速度达到时加速度大小为sin θ D．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功 ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．‎ ‎【分析】导体棒最终匀速运动受力平衡可求拉力F，由P=Fv可求功率，由牛顿第二定律求加速度，由能量守恒推断能之间的相互转化．‎ ‎【解答】解：A、当导体棒以v匀速运动时受力平衡，则mgsinθ=BIl=，当导体棒以2v匀速运动时受力平衡，则有：F+mgsinθ=BIl=，故 F=mgsinθ，拉力的功率P=Fv=2mgvsinθ，故A正确 B、同理，B错误 C、当导体棒速度达到时，由牛顿第二定律，mgsinθ﹣=ma，解得：a=，故C正确 D、由能量守恒，当速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力及重力所做的功，故D错误 故选：AC ‎　‎ ‎7．在以下各种说法中，正确的是（　　）‎ A．单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比 B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 C．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的折射现象 D．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一 ‎【考点】* 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理；简谐运动的回复力和能量．‎ ‎【分析】简谐振动的回复力：F=﹣kx；反射光属于偏振光；水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象；光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一．‎ ‎【解答】解：A、单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比．故A正确；‎ B、反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光，故B错误；‎ C、在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的薄膜干涉现象．故C错误；‎ D、光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一．根据狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系，故D正确；‎ 故选：AD ‎　‎ ‎8．从离沙坑高度H处无初速地释放一个质量为m的小球，小球落入沙坑后，陷入深度为h．已知当地重力加速度为g，空气阻力不计，则下列关于小球下落全过程的说法中正确的是（　　）‎ A．重力对小球做功为mgH B．小球的重力势能减少了mg（H+h）‎ C．合外力对小球所做的总功为零 D．小球在沙坑中受到的平均阻力为 ‎【考点】功能关系．‎ ‎【分析】根据公式WG=mgh，h是起点与终点的高度差，来求重力做功．重力做功多少重力势能就减少多少．运用动能定理求合外力对小球所做的总功，并对全过程运用动能定理，求出平均阻力．‎ ‎【解答】解：AB、小球下落全过程中，下落的高度为H+h，则重力对小球做功为mg（H+h），由功能关系知，小球的重力势能减少了mg（H+‎ h）．故A错误，B正确．‎ C、全过程中小球的动能变化量为零，由动能定理可知，合外力对小球所做的总功为零．故C正确．‎ D、对全过程运用动能定理得，mg（H+h）﹣h=0，则得，小球在沙坑中受到的平均阻力为 =．故D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ ‎9．如图所示，手摇发电机产生正弦交流电，经理想变压器给灯泡L供电．当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U的灯泡正常发光．已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其它电阻不计，变压器原线圈与副线圈的匝数比为n：1．则（　　）‎ A．电压表的读数为 B．原线圈中的电流为 C．从中性面开始计时，原线圈输入电压瞬时值的表达式为u=nUsinωt D．发电机的线圈中产生的电动势有效值为 ‎【考点】变压器的构造和原理；交流发电机及其产生正弦式电流的原理．‎ ‎【分析】利用原副线圈电流与匝数成反比，计算出原线圈的电流，再利用闭合电路欧姆定律计算发电机的线圈中产生的电动势的有效值，再求出电动势最大值；‎ 求出原线圈电压最大值，写出瞬时值表达式．‎ ‎【解答】解：A、根据理想变压器的变压规律，得，电压表的读数为nU，故A错误；‎ B、灯泡的额定电流，根据变流比规律有，得，即原线圈中电流为，故B正确；‎ C、原线圈输入电压的最大值，从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式，故C正确；‎ D、发电机线圈中产生的交变电动势有效值，根据闭合电路欧姆定律=，故D错误；‎ 故选：BC ‎　‎ ‎10．图中四个物体由金属圆环组成，它们所用材质和圆环半径都相同，2环较细，其余五个粗环粗细相同，3和4分别由两个相同粗环焊接而成，在焊点处沿两环环心连线方向割开一个小缺口（假设缺口处对环形、质量和电阻的影响均不计）．四个物体均位于竖直平面内．空间存在着方向水平且与环面垂直、下边界为过MN的水平面的匀强磁场.1、2、3的下边缘均与MN相切，4的两环环心连线竖直，小缺口位于MN上，已知圆环的半径远大于导线的直径．现将四个物体同时由静止释放．则（　　）‎ A．1先于2离开磁场 B．离开磁场时2和3的速度相等 C．在离开磁场的过程中，1和3产生的焦耳热一样多 D．在离开磁场的过程中，通过导线横截面的电量，1比4多 ‎【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；焦耳定律．‎ ‎【分析】‎ 线框1是粗线框可以看成n个细线框叠合而成，每个线框进入磁场的过程中情况完全相同，线圈1、2的运动状态一定相同，离开磁场时间一定相等；线圈3和1，两环互相独立和互相连通比较，电流不变，因此离开磁场速度相等，线圈1、2的运动状态一定相同，离开磁场时速度相等，即可知离开磁场时2和3的速度相等；根据能量守恒，线框离开磁场过程中，减少的重力势能转化为焦耳热和动能，1和3电阻不同，热量不同；根据感应电量公式判断通过导线1、4的电量大小 ‎【解答】解：A、把粗线框看成n个细线框叠合而成，则每个线框进入磁场的过程中情况完全相同，故线圈1、2的运动状态一定相同，离开磁场时间一定相等，故A错误；‎ B、线圈3和1，两环互相独立和互相连通比较，电流不变，因此离开磁场速度相等，又，故离开磁场2、3速度相等，故B正确；‎ C、由能量守恒可得，（R是圆环半径），1的质量比3小，产生的热量小，所以，故C错误；‎ D、根据，由于1的电阻比4小，但磁通量变化相同，故通过导线1横截面的电量多，即，故D正确；‎ 故选：BD ‎　‎ 二、解答题 ‎11．利用如图1所示的实验装置，可以探究“加速度与质量、受力的关系”． 实验时，首先调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动，以平衡小车运动过程中所受的摩擦力．再把细线系在小车上，绕过定滑轮与配重连接．调节滑轮的高度，使细线与长木板平行．在接下来的实验中，各组情况有所不同．‎ ‎（1）甲组同学的实验过程如下：‎ ‎①保持小车质量一定，通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力．改变配重片数量一次，利用打点计时器打出一条纸带．重复实验，得到5条纸带和5个相应配重的重量．‎ ‎②图2是其中一条纸带的一部分，A、B、C为3个相邻计数点，每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出．通过对纸带的测量，可知A、B间的距离为2.30cm，B、C间的距离为　2.70　cm．已知打点计时器的打点周期为0.02s，则小车运动的加速度大小为　0.40　m/s2．‎ ‎③分析纸带，求出小车运动的5个加速度a．用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F，画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的a﹣F图象，如图3所示．由图象可知小车的质量约为　0.30　kg（结果保留两位有效数字）．‎ ‎（2）乙组同学的实验过程如下：‎ ‎①用5个质量均为50g的钩码作为配重进行实验．‎ ‎②将钩码全部挂上进行实验，打出纸带．‎ ‎③从配重处取下一个钩码放到小车里，打出纸带．‎ ‎④重复③的实验，共得到5条纸带．‎ ‎⑤分析纸带，得出实验数据，画出小车加速度与悬挂钩码所受重力的之间a﹣F图象．‎ 乙组同学在实验基础上进行了一些思考，提出以下观点，你认为其中正确的是　BD　．‎ A．若继续增加悬挂钩码的数量，小车加速度可以大于当地的重力加速度 B．根据a﹣F图象，可以计算出小车的质量 C．只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时，a﹣F图象才近似为一条直线 D．无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量，a﹣F图象都是一条直线．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）根据图示刻度尺读出B、C两点间的距离；应用匀变速直线运动的推论：△x=at2可以求出加速度；‎ 应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出加速度；‎ ‎（2）根据实验步骤应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后分析答题．‎ ‎【解答】解：（1）②由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，B、C间的距离为：5.00cm﹣2.30cm=2.70cm；‎ 每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，‎ 由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度：a===0.40m/s2；‎ ‎③由牛顿第二定律得：a=F，a﹣F图象的斜率：k==，解得：m=0.3kg；‎ ‎（2）A、当小车做自由落体运动时加速度最大，等于重力加速度，若继续增加悬挂钩码的数量，小车加速度不可能大于当地的重力加速度，故A错误；‎ B、设配重的质量为m，配重与车的总质量为M，由牛顿第二定律得：a==，a﹣F图象的斜率：k=，小车质量：m车=M﹣m，应用a﹣F图象可以计算出小车的质量，故B正确；‎ C、设配重的质量为m，配重与车的总质量为M，由牛顿第二定律得：a==，F为配重在重力，M为整体质量保持不变，a与F成正比，a﹣F图象是一条直线，与小车质量和悬挂钩码的质量无关，故C错误，D正确；故选：BD．‎ 故答案为：（1）②2.70；0.40；③0.30；（2）BD．‎ ‎　‎ ‎12．有同学利用如图1所示的电路测定电源的电动势和内阻，提供的器材有：‎ A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻未知 B．直流电压表V1、V2，内阻很大 C．直流电流表A，内阻可忽略不计 D．定值电阻R0，阻值未知，但不小于5W E．滑动变阻器F．导线和开关 ‎（1）请根据所给电路图，以笔画线代表导线，在图2的实物图上将所缺导线画上．‎ ‎（2）甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，导致一只电压表始终没有读数，因此只记录了一只电压表和电流表的示数，如表所示：‎ U/V ‎2.62‎ ‎2.48‎ ‎2.34‎ ‎2.20‎ ‎2.06‎ ‎1.92‎ I/A ‎0.08‎ ‎0.12‎ ‎0.19‎ ‎0.20‎ ‎0.24‎ ‎0.28‎ 利用表格中的数据在图3中作出U﹣I图．‎ ‎（3）由图象可知，两节干电池总电动势为　2.90　V，总内阻为　3.50　W．由计算得到的数据可以判断，能够示数的电压表应为表　V1　（选填“V1”或“V2”）．‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】（1）根据实验原理图连接实物图； ‎ ‎（2）根据描点法可得出以应的伏安特性曲线； ‎ ‎（3）根据闭合电路欧姆定律以及作出的图象即可明确电源的电动势和内电阻，并根据结果分析哪一个电压表能够正常读数．‎ ‎【解答】解：（1）根据给出的原理图得出对应的实物图如图所示； ‎ ‎（2）由图将（I，U）作为坐标值将各点描出，并用直线将各点相连，作图象如图所示；由U=E﹣Ir可知；‎ 图象与纵轴的交点为电源的电动势，故E=2.9V；‎ 图象的斜率表示电源的电动势，r==3.5Ω； ‎ 若示数为V2电表的，则测量的内电阻一定包含有定值电阻R0，而定值电阻大于5Ω，故说明读数只能是电压表V1的示数；‎ 故答案为：（1）、（2）如图所示； （3）2.9； 3.50； V1‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，玻璃棱镜ABC可以看成是由ABE、AEC两个直角三棱镜组成的，有关角度如图．一束频率为5.3×1014Hz的单色细光束从AB面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AB面的夹角α=60°．已知光在真空中的速度c=3×108m/s，玻璃的折射率n=1.5．‎ ‎①求光在棱镜中的波长；‎ ‎②该束光线能否从AC面射出，请通过计算说明．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】①光进入玻璃棱镜时频率不变．根据v=求出光在玻璃棱镜中的传播速度，由波速公式v=λf，求出光在棱镜中的波长．‎ ‎②该束光线射到AC面时，由几何关系得到入射角，将入射角与临界角比较即可判断．‎ ‎【解答】解：①根据 v=得光在玻璃棱镜中的传播速度为：v==2×108m/s 根据 ‎②该束光线不能从AC面射出．理由是：‎ 光路如图所示，ab光线在AC面的入射角为45°．‎ 设玻璃的临界角为C，则 ‎ sin45°＞0.67‎ 故光线ab在AC面会发生全反射，不能从AC面射出．‎ 答：①光在棱镜中的波长是3.77×10﹣7m；‎ ‎②该束光线不能从AC面射出．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上，两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计．两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α．两个金属棒ab和a′b′的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好．空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．‎ ‎（1）如果两条导轨皆光滑，让a′b′固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是多少？‎ ‎（2）如果将ab与a′b′同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少？‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．‎ ‎【分析】（1）让a′b′固定不动，将ab释放，ab先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动，速度达到最大，即当ab棒所受合力为零，ab达到最大速度，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律求出ab棒的最大速度．‎ ‎（2）若将ab、a'b'同时释放，因两边情况相同，所以达到的最大速度大小相等，这时ab、a'b'都产生感应电动势而且是串联．结合切割产生的感应电动势和闭合电路欧姆定律求出最大速度．‎ ‎【解答】解：（1）ab运动后切割磁感线，产生感应电流，而后受到安培力，当受力平衡时，加速度为0，速度达到最大，受力情况如图所示．则：‎ mgsinα=F安cosα 又F安=BIL，E感=BLvmcosα，I=‎ 联立上式解得：vm=．‎ ‎（2）若将ab、a′b′同时释放，因两边情况相同，所以达到的最大速度大小相等，设为vm′．这时ab、a′b′都产生感应电动势而且是串联．‎ ‎∴mgsinα=F安′cosα 又F安′=BI′L，E感′=BLvm′cosα，I′==‎ ‎∴vm′=‎ 答：（1）如果两条导轨皆光滑，让a′b′固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是．‎ ‎（2）如果将ab与a′b′同时释放，它们所能达到的最大速度分别是 ‎．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，一个质量为m、电阻不计，足够长的光滑U形金属框架MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界线OO′分别与平行导轨MN和PQ垂直，两导轨相距L，在OO′的左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，另有质量也为m的金属棒CD，垂直于MN放置在OO′左侧导轨上，并用一根细线系在定点A．已知，细线能承受的最大拉力为T0，CD棒接人导轨间的有效电阻为R，现从t=0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力F，使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．‎ ‎（1）求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t0；‎ ‎（2）若细线尚未断裂，求在t时刻水平拉力F的大小；‎ ‎（3）若在细线断裂时，立即撤去拉力F，求此时线框的瞬时速度v0和此后过程中回路产生的总焦耳热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；焦耳定律．‎ ‎【分析】（1）ab棒向右做匀加速运动进，穿过回路abcd的磁通量增大，回路中产生感应电动势和感应电流，cd受到向右的安培力作用，当安培力大小等于细线的最大拉力时，细线被拉断．根据 E=BLv、F=BIL，，推导出安培力F的表达式，根据，即可求得；‎ ‎（2）在细线尚未断裂时，对框架运用牛顿第二定律可求出F的表达式 ‎（3）根据系统动量守恒求得匀速运动时的速度，根据能量守恒求解回路总共产生的电热．‎ ‎【解答】解：（1）设绳被拉断时回路中的电流为I，设拉断时框架NQ中电动势为E，速度为v，运动时间为t，则 E=BLv cd棒所受的安培力为F=BIL 联立解得 细线即将拉断时，对cd有：‎ 解得 ‎（2）对框架，根据牛顿第二定律，有 解得 ‎（3）在细线断裂时，立即撤去拉力F，求此时线框的瞬时速度v0‎ ‎，‎ 根据动量守恒，最终棒和框架速度均为v 解得 根据能量守恒定律得=‎ 联立以上各式得 答：（1）从框架开始运动到细线断裂所需的时间为；‎ ‎（2）若细线尚未断裂，在t时刻水平拉力F的大小；‎ ‎（3）若在细线断裂时，立即撤去拉力F，此时线框的瞬时速度和此后过程中回路产生的总焦耳热Q为．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，足够长的固定木板的倾角为37°，劲度系数k=36N/m的轻质弹簧的一端固定在木板上的P点，图中A、P间距等于弹簧的自然长度，现将质量m=1kg的可视为质点的物块放在木板上，在外力作用下将弹簧压缩到某一位置B点后释放，已知木板PA段光滑，AQ段粗糙，物块与木板间的动摩擦因数μ=，物块在B点释放后将向上运动，第一次到达A点时速度大小为v0=3m/s．取重力加速度g=10m/s2‎ ‎（1）求物块第一次向下运动到A点时的速度大小v1；‎ ‎（2）已知弹簧弹性势能表达式为EP=kx2（其中x为弹簧形变量），求物块第一次向下运动过程中的最大速度值v；‎ ‎（3）求物块在A点上方运动的总时间t．‎ ‎【考点】功能关系；匀变速直线运动规律的综合运用；弹性势能．‎ ‎【分析】（1）运用动能定理，对物块在AQ段上滑和下滑过程分别列式，即可求解v1；‎ ‎（2）物块第一次向下运动过程中合力为零时速度最大，由胡克定律和平衡条件求出速度最大时弹簧的压缩量，再由系统的机械能守恒求最大速度v．‎ ‎（3）根据位移等于平均速度乘以时间，求物块上滑和下滑的时间，从而求得总时间．‎ ‎【解答】解：（1）设物块从A点向上滑行的最大距离为S．根据动能定理，‎ 上滑过程有：﹣mgSsin37°﹣μmgScos37°=0﹣‎ 下滑过程有：mgSsin37°﹣μmgScos37°=﹣0‎ 联立解得：S=1.5m，v1=3m/s ‎（2）物块第一次向下运动过程中合力为零时速度最大，则有：‎ mgsin37°=kx 根据物块和弹簧组成的系统机械能守恒得：‎ ‎+mgsin37°x=+kx2；‎ 解得：v=m/s ‎（3）设物块在A点上方上滑和下滑的时间分别为t1和t2．则有：‎ S=，S=‎ 总时间为：t=t1+t2；‎ 联立解得：t=s 答：（1）物块第一次向下运动到A点时的速度大小v1是3m/s．‎ ‎（2）物块第一次向下运动过程中的最大速度值v是m/s．‎ ‎（3）物块在A点上方运动的总时间t是s．‎ ‎　‎ ‎2017年1月18日