物理卷·2018届广东省揭阳市普宁市华侨中学高二下学期第一次月考物理试卷（理科） （解析版）

物理卷·2018届广东省揭阳市普宁市华侨中学高二下学期第一次月考物理试卷（理科） （解析版）

‎2016-2017学年广东省揭阳市普宁市华侨中学高二（下）第一次月考物理试卷（理科）‎ ‎　‎ 一、选择题 ‎1．根据伽利略理想斜面实验，利用如图所示的轨道装置做实验：在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料，小球从左侧斜轨上的O点由静止释放后沿斜轨向下运动，并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为1.2.3．对比这三次实验可知（　　）‎ A．.第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大 B．第二次实验中小球的机械能守恒 C．.第三次实验中小球的惯性最大 D．.第一次实验中小球接触的材料是最光滑的 ‎2．如图为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至肩部的O点，总质量为60kg．此时手臂与身体垂直，脚与岩壁夹角为37．则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为（设手、脚受到的作用力均通过重心O，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）（　　）‎ A．360N，480N B．480N，360N C．450N，800N D．800N，450N ‎3．汽车在平直公路上行驶，在它的速度从零增加到v的过程中，汽车发动机做的功为W1；在它的速度从v增加到2v的过程中，汽车发动机做的功为W2．设汽车在行驶中发动机的牵引力和所受的阻力都不变，则有（　　）‎ A．W2=2W1 B．W2=3W1‎ C．W2=4W1 D．仅能判断W2＞W1‎ ‎4．如图所示，物体放在轻弹簧上，沿竖直方向在A、B间做简谐运动．在物体沿DC方向由D点运动到C点（D、C两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能减少了3.0J，物体的重力势能增加了1.0J．则在这段过程中（　　）‎ A．物体经过D电视的运动方向是指向平衡位置的 B．物体的动能增加了4.0J C．D点的位置一定在平衡位置上 D．物体的运动方向可能是向下的 ‎5．在地面附近，沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在空中飞行运动，说法正确的是（　　）‎ A．在相同时间间隔内，速度变化相同 B．在相同时间间隔内，位移变化相同 C．在相同时间间隔内，动量变化相同 D．在相同时间间隔内，动能变化相同 ‎6．如图，质量相同的两球A．、B分别用不同长度的细线悬挂，lA＞lB，当拉至同一高度使细线水平时释放，两球到最低点时．相同的物理量是（　　）‎ A．细线的拉力 B．小球的加速度 C．小球的速度 D．小球具有的机械能 ‎7．如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动，木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中，木板上重为5N的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能减少了4J．以下说法正确的是（　　）‎ A．物块下降的高度为0.8m B．摩擦力对物块不做功 C．支持力对物块不做功 D．支持力和摩擦力对物块所做功的代数和为0‎ ‎8．如图所示，（a）图表示光滑平台上，物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，（b）图为物体A与小车B的v﹣t图象，由此可知（　　）‎ A．小车上表面长度 B．物体A与小车B的质量之比 C．A与小车B上表面的动摩擦因数 D．小车B获得的动能 ‎　‎ 三．非选择题（共174分，包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答．）（一）必考题 ‎9．如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：‎ ‎（1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d=　　mm．‎ ‎（2）小球经过光电门B时的速度表达式为　　．‎ ‎（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出 随H的变化图象如图（丙）所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：　　时，可判断小球下落过程中机械能守恒．‎ ‎10．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：‎ A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）‎ B．电流表A1（量程0﹣3mA，内阻Rg1=10Ω）‎ C．电流表A2（量程0﹣0.6A，内阻Rg2=0.1Ω）‎ D．滑动变阻器R1（0﹣20Ω，10A）‎ E．滑动变阻器R2（0﹣200Ω，1A）‎ F．定值电阻R0‎ G．开关和导线若干 ‎（1）某同学设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是　　图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选　　（填写器材名称前的字母序号），这是因为若选另一个变阻器，　　‎ ‎（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），为了简化计算，该同学认为I1远远小于I2，则由图线可得电动势E=　　V，内阻r=　　Ω．（结果保留2位有效数字）‎ ‎　‎ 三、解答题（共2小题，满分32分）‎ ‎11．如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场．现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，不计其它电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v；‎ ‎（2）电阻R产生的焦耳热Q．‎ ‎12．轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．‎ ‎（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；‎ ‎（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．‎ ‎　‎ 请修改新增的标题 ‎13．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p﹣T图象如图所示，下列判断正确的是（　　）‎ A．过程bc中气体既不吸热也不放热 B．过程ab中气体一定吸热 C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小 E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 ‎14．如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞（体积可忽略），距气缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g．试问：‎ ‎①初始时，水银柱两液面高度差多大？‎ ‎②缓慢降低气缸内封闭气体的温度，当U形管两水银面相平时封闭气体的温度是多少？‎ ‎　‎ 请修改新增的标题 ‎15．下列说法中正确的是（　　）‎ A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象 B．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定 C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响 D．假设火车以接近光速通过站台时，站台上旅客观察到车上乘客在变矮 E．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 ‎16．如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径为R=10cm，长为L=100cm．一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点，与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm，点光源向各个方向发射单色光，其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出．光速为c=3×108m/s；求：‎ ‎（i）玻璃对该单色光的折射率；‎ ‎（ii）该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年广东省揭阳市普宁市华侨中学高二（下）第一次月考物理试卷（理科）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题 ‎1．根据伽利略理想斜面实验，利用如图所示的轨道装置做实验：在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料，小球从左侧斜轨上的O点由静止释放后沿斜轨向下运动，并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为1.2.3．对比这三次实验可知（　　）‎ A．.第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大 B．第二次实验中小球的机械能守恒 C．.第三次实验中小球的惯性最大 D．.第一次实验中小球接触的材料是最光滑的 ‎【考点】机械能守恒定律；伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法；惯性；向心力．‎ ‎【分析】小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去．根据向心力公式可知压力大小．‎ ‎【解答】解：A、第三次实验中小球到达最低点的速度最大，则根据向心力公式可知，小球对轨道最低点的压力最大，故A正确．‎ B、如果斜面光滑，则小球应到达等高的位置，则由图可知，三次实验中小球均受到阻力作用，故机械能不守恒，斜面不光滑，故B错误；‎ C、由于不知道小球的质量，故不能明确小球的惯性大小，故C错误；‎ D、如果斜面光滑，则小球应到达等高的位置，则由图可知，第一次时小球同样受到了阻力作用，故D错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎2．如图为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至肩部的O点，总质量为60kg．此时手臂与身体垂直，脚与岩壁夹角为37．则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为（设手、脚受到的作用力均通过重心O，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）（　　）‎ A．360N，480N B．480N，360N C．450N，800N D．800N，450N ‎【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】要求人所受支持力和拉力，要先对人进行受力分析，在将重力沿身体方向和手臂方向进行正交分解，根据人所受合力为0．求出人所受的各个力．‎ ‎【解答】解：由题意可知脚所受的支持力与手所受的拉力相互垂直，对人进行受力分析，如图所示，‎ 则有脚所受的作用力F1=mgcos37°=0.8×60×10=480N，‎ 手所受的作用力F2=mgsin37°=360N．‎ 故A正确．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎3．汽车在平直公路上行驶，在它的速度从零增加到v的过程中，汽车发动机做的功为W1；在它的速度从v增加到2v的过程中，汽车发动机做的功为W2．设汽车在行驶中发动机的牵引力和所受的阻力都不变，则有（　　）‎ A．W2=2W1 B．W2=3W1‎ C．W2=4W1 D．仅能判断W2＞W1‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；动能定理的应用．‎ ‎【分析】汽车在行驶中发动机的牵引力和所受的阻力都不变，知汽车做匀加速直线运动，根据运动学公式求出位移比，从而根据W=Fs求出发动机所做功之比．‎ ‎【解答】解：速度从零增加到v的过程中的位移，速度从v增加到2v的过程中的位移=．则位移之比为1：3，根据W=Fs知，汽车发动机做功比为1：3，即W2=3W1．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，物体放在轻弹簧上，沿竖直方向在A、B间做简谐运动．在物体沿DC方向由D点运动到C点（D、C两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能减少了3.0J，物体的重力势能增加了1.0J．则在这段过程中（　　）‎ A．物体经过D电视的运动方向是指向平衡位置的 B．物体的动能增加了4.0J C．D点的位置一定在平衡位置上 D．物体的运动方向可能是向下的 ‎【考点】动能和势能的相互转化；弹性势能．‎ ‎【分析】物体放在弹簧上做简谐振动，在最高点一定是弹簧的原长或者原长位置以下，重力势能增加，则物体向上运动，根据整个过程中系统能量守恒分析即可 ‎【解答】解：物体放在弹簧上做简谐振动，在最高点一定是弹簧的原长或者原长位置以下，D→C时，弹性势能减少3.0J，而重力势能增加1.0J，这说明动能增加2.0J，而且是运动方向向上，C点比D点靠近平衡位置，故A正确，BCD错误 故选：A．‎ ‎　‎ ‎5．在地面附近，沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在空中飞行运动，说法正确的是（　　）‎ A．在相同时间间隔内，速度变化相同 B．在相同时间间隔内，位移变化相同 C．在相同时间间隔内，动量变化相同 D．在相同时间间隔内，动能变化相同 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，通过运动的合成比较位移和速度．‎ ‎【解答】解：A、平抛运动的加速度为g，是个定值，根据△v=g△t可知，在相同时间间隔内，速度变化相同，故A正确；‎ B、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，相同时间内，水平位移的变化量相同，但是竖直方向位移的变化量不等，所以总位移变化不同，故B错误；‎ C、根据动量定理△p=I=mg△t可知，在相同时间间隔内，动量变化相同，故C正确；‎ D、根据动能定理，在相同时间间隔内，下降的高度不等，所以在相同时间间隔内，动能变化不相同，故D错误；‎ 故选：AC ‎　‎ ‎6．如图，质量相同的两球A．、B分别用不同长度的细线悬挂，lA＞lB，当拉至同一高度使细线水平时释放，两球到最低点时．相同的物理量是（　　）‎ A．细线的拉力 B．小球的加速度 C．小球的速度 D．小球具有的机械能 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，比较出初始位置的机械能即可知道在最低点的机械能大小．‎ 根据动能定理mgL=mv2，可求出A、B两球的速度大小．根据a=比较加速度大小，根据牛顿第二定律比较拉力大小．‎ ‎【解答】解：AB、根据动能定理得：mgL=mv2，解得：v=，因为LA＜LB．所以vA＜vB，再根据T﹣mg=m得：T=mg+m=3mg，所以绳子拉力相等，故A正确，C错误；‎ B、根据a=可得：解得：a=2g，所以两球加速度相等，故B正确；‎ D、两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等，故D正确；‎ 故选：ABD．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动，木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中，木板上重为5N的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能减少了4J．以下说法正确的是（　　）‎ A．物块下降的高度为0.8m B．摩擦力对物块不做功 C．支持力对物块不做功 D．支持力和摩擦力对物块所做功的代数和为0‎ ‎【考点】动能定理的应用；功的计算．‎ ‎【分析】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功．‎ ‎【解答】解：根据EP=mgh可知，h===0.8m；故说明物体下降的高度为0.8m，故A正确；‎ B、摩擦力Ff方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功，故B正确；‎ C、支持力FN的方向是垂直于木板向上的，物体的位移也是向上的，所以支持力做正功，故C错误；‎ D、由动能定理可知，WN﹣mgh=0，故支持力FN做功为WN=mgh=4J，因此支持力和摩擦力对物块所做功的代数和为4J；故D错误．‎ 故选：AB．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，（a）图表示光滑平台上，物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，（b）图为物体A与小车B的v﹣t图象，由此可知（　　）‎ A．小车上表面长度 B．物体A与小车B的质量之比 C．A与小车B上表面的动摩擦因数 D．小车B获得的动能 ‎【考点】动量守恒定律；滑动摩擦力．‎ ‎【分析】当A滑上B后，在滑动摩擦力作用下，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，最终以共同速度v1匀速运动，根据动量守恒定律求解质量比，根据速度时间图象的面积表示位移可以求得A相对于B的位移，根据能量守恒可以确定动摩擦因数，因为不知道B车质量，所以不能求得B的动能．‎ ‎【解答】解：A、由图象可知，AB最终以共同速度v1匀速运动，不能确定小车上表面长度，故A错误；‎ B、由动量守恒定律得，mAv0=（mA+mB）v1，解得：，故可以确定物体A与小车B的质量之比，故B正确；‎ C、由图象可以知道A相对小车B的位移△x=v0t1，根据能量守恒得：μmAgmA﹣，根据B中求得质量关系，可以解出动摩擦因数，故C正确；‎ D、由于小车B的质量不可知，故不能确定小车B获得的动能，故D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ 三．非选择题（共174分，包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答．）（一）必考题 ‎9．如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：‎ ‎（1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d=　7.25　mm．‎ ‎（2）小球经过光电门B时的速度表达式为　　．‎ ‎（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图（丙）所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：　‎ ‎　时，可判断小球下落过程中机械能守恒．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．‎ ‎（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门B的速度．‎ ‎（3）抓住动能的增加量和重力势能的减小量相等得出机械能守恒的表达式．‎ ‎【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为7mm，游标读数为0.05×5mm=0.25mm，则小球的直径d=7.25mm．‎ ‎（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在B处的瞬时速度；‎ ‎（3）小球下落过程中重力势能的减小量为mgH0，动能的增加量，若机械能守恒，有：，即．‎ 故答案为：（1）7.25 （2），（3）．‎ ‎　‎ ‎10．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：‎ A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）‎ B．电流表A1（量程0﹣3mA，内阻Rg1=10Ω）‎ C．电流表A2（量程0﹣0.6A，内阻Rg2=0.1Ω）‎ D．滑动变阻器R1（0﹣20Ω，10A）‎ E．滑动变阻器R2（0﹣200Ω，1A）‎ F．定值电阻R0‎ G．开关和导线若干 ‎（1）某同学设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是　b　图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选　D　（填写器材名称前的字母序号），这是因为若选另一个变阻器，　在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表A2读数太小，电流表A1读数变化不明显　‎ ‎（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），为了简化计算，该同学认为I1远远小于I2，则由图线可得电动势E=　1.5　V，内阻r=　0.8　Ω．（结果保留2位有效数字）‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】（1）将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．‎ ‎（2）根据欧姆定律和串联的知识求出I1和电源两端电压U的关系，根据图象与纵轴的交点求出电动势，由与横轴的交点可得出路端电压为某一值时电流，则可求得内阻．‎ ‎【解答】解：（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．‎ ‎（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是b，‎ 因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表A2读数太小，电流表A1读数变化不明显 ‎（2）根据欧姆定律和串联的知识得 电源两端电压U=I1=1000I1，‎ 根据图象与纵轴的交点得电动势E=1.47mA×1000Ω=1.47V=1.5V；‎ 由图可知当电流为0.45A时，电压为1.1V，则由闭合电路欧姆定律可知：‎ r==0.8Ω；‎ 故答案为：（1 ）b D； 在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表A2读数太小，电流表A1读数变化不明显； ‎ ‎ （2）1.5，0.8‎ ‎　‎ 三、解答题（共2小题，满分32分）‎ ‎11．如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场．现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，不计其它电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v；‎ ‎（2）电阻R产生的焦耳热Q．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．‎ ‎【分析】（1）cd杆恰好通过半圆轨道的最高点，在最高点，重力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出速度．‎ ‎（2）两杆碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律求出碰撞后ab杆的速度，然后由能量守恒定律可以求出电阻产生的焦耳热．‎ ‎【解答】解：（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有：Mg=M 解得：v==m/s ‎（2）碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有：‎ ‎﹣Mg•2r=‎ 解得碰撞后cd绝缘杆的速度：v2=5m/s 两杆碰撞过程，动量守恒，取向右为正方向，则有：mv0=mv1+Mv2‎ 解得碰撞后ab金属杆的速度：v1=2m/s ab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有： =Q 解得：Q=2J 答：‎ ‎（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v是m/s；‎ ‎（2）电阻R产生的焦耳热Q是2J．‎ ‎　‎ ‎12．轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．‎ ‎（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；‎ ‎（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．‎ ‎【考点】动能定理；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）先研究弹簧竖直的情况，根据系统的机械能守恒求出弹簧最大的弹性势能．弹簧如图放置时，由于弹簧的压缩量等于竖直放置时的压缩量，两种情况弹簧的弹性势能相等．由能量守恒定律求出物体P滑到B点时的速度，由机械能守恒定律求出物体P到达D点的速度．物体P离开D点后做平抛运动，由平抛运动的规律求水平距离．‎ ‎（2）P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，能上升的最高点为C，根据能量守恒定律列式和临界条件求解．‎ ‎【解答】解：（1）将弹簧竖直放置在地面上，物体下落压缩弹簧时，由系统的机械能守恒得 ‎ Ep=5mgl 如图，根据能量守恒定律得 ‎ Ep=μmg•4l+‎ 联立解得 vB=‎ 物体P从B到D的过程，由机械能守恒定律得 ‎ mg•2l+=‎ 解得 vD=＞‎ 所以物体P能到达D点，且物体P离开D点后做平抛运动，则有 ‎ 2l=‎ ‎ x=vDt 解得 x=2l 即落地点与B点间的距离为2l．‎ ‎（2）P刚好过B点，有：Ep=μm1g•4l，解得 m1=m P最多到C而不脱轨，则有 Ep=μm2g•4l+m2gl，解得 m2=m 所以满足条件的P的质量的取值范围为： m≤mP＜m．‎ 答：‎ ‎（1）P到达B点时速度的大小是，它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离是2l．‎ ‎（2）P的质量的取值范围为： m≤mP＜m．‎ ‎　‎ 请修改新增的标题 ‎13．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p﹣T图象如图所示，下列判断正确的是（　　）‎ A．过程bc中气体既不吸热也不放热 B．过程ab中气体一定吸热 C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小 E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题．‎ ‎【解答】解：A、由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△‎ U=Q+W可知，气体吸热，故A错误；‎ B、由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故B正确；‎ C、由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W＞0，气体温度降低，内能减少，△U＜0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；‎ D、由图象可知，a、b和c三个状态中a状态温度最低，分子平均动能最小，故D正确；‎ E、由图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故E正确；‎ 故选：BDE．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞（体积可忽略），距气缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g．试问：‎ ‎①初始时，水银柱两液面高度差多大？‎ ‎②缓慢降低气缸内封闭气体的温度，当U形管两水银面相平时封闭气体的温度是多少？‎ ‎【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．‎ ‎【分析】①‎ 根据活塞平衡求得气体压强，再根据水银柱高度差求出气体压强表达式，联立得到高度差；‎ ‎②气体做等压变化，根据盖﹣吕萨克定律求解出温度．‎ ‎【解答】解：①被封闭气体压强：p=p0+=p0+ρgh，‎ 初始时，液面高度差为：h=；‎ ‎②降低温度直至液面相平的过程中，气体先等压变化，后等容变化．‎ 初状态：p1=p0+，V1=1.5h0 s，T1=T02分 末状态：p2=p0，V2=1.2h0 s，T2=？‎ 根据理想气体状态方程得： =，‎ 解得：T2=；‎ 答：①初始时，水银柱两液面高度差是；‎ ‎②缓慢降低气缸内封闭气体的温度，当U形管两水银面相平时封闭气体的温度是．‎ ‎　‎ 请修改新增的标题 ‎15．下列说法中正确的是（　　）‎ A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象 B．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定 C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响 D．假设火车以接近光速通过站台时，站台上旅客观察到车上乘客在变矮 E．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 ‎【考点】光的偏振；电磁波的产生．‎ ‎【分析】‎ 当策动频率与固有频率相同时，出现共振现象；电磁波在真空中也能传播．机械波在介质中的传播速度由介质决定；根据尺缩效应解释乘客是否变矮；偏振原理利用光的干涉现象，来减弱反射光的强度；麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，从而即可求解．‎ ‎【解答】解：A、军队士兵过桥时使用便步，防止行走的频率与桥的频率相同，桥发生共振现象，故A正确．‎ B、机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，故B错误．‎ C、加偏振片的作用是减弱反射光的强度，从而增大透射光的强度；故C正确；‎ D、根据尺缩效应，沿物体运动的方向上的长度将变短，火车以接近光束通过站台时，车上乘客观察到站在站台上旅客变瘦，而不是变矮；故D错误；‎ E、麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故E正确；‎ 故选：ACE．‎ ‎　‎ ‎16．如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径为R=10cm，长为L=100cm．一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点，与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm，点光源向各个方向发射单色光，其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出．光速为c=3×108m/s；求：‎ ‎（i）玻璃对该单色光的折射率；‎ ‎（ii）该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】（i）光线AB从圆柱体左端面射入，其折射光BD射到柱面D点恰好发生全反射，入射角等于临界角C，由几何关系求出临界角C，再由公式sinC=求玻璃对该单色光的折射率；‎ ‎（ii）折射光BD在玻璃柱体内传播路程最长，因而传播时间最长．由几何知识求出该单色光通过玻璃圆柱体的最长路程，由求光在玻璃中传播的速度，再求最长时间．‎ ‎【解答】解：（i）由题意可知，光线AB从圆柱体左端面射入，其折射光BD射到柱面D点恰好发生全反射．‎ 设光线在B点的入射角为i．‎ 则sini==‎ 由折射定律得：‎ ‎ n=‎ ‎ sinC=‎ 根据几何知识得：sinθ=cosC=‎ 得：n=‎ ‎（ii） 折射光BD在玻璃柱体内传播路程最长，因而传播时间最长．最长的路程为：‎ S==nL ‎ 光在玻璃中传播的速度为：v=‎ 则该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间为：t===6×10﹣9s 答：（i）玻璃对该单色光的折射率是；‎ ‎（ii）该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间是6×10﹣9s．‎ ‎　‎