湖南师大附中2017届高三上学期第四次月考物理试卷

湖南师大附中2017届高三上学期第四次月考物理试卷

‎2016-2017学年湖南师大附中高三（上）第四次月考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题为单选题，9～12为多选题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．结果填到答题卡上）‎ ‎1．关于物理学的研究方法，下列说法中正确的是（　　）‎ A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了等效替代法 B．当△t→0时，称做物体在时刻t的瞬时速度，应用了比值定义物理量的方法 C．用来描述速度变化快慢，采用了比值定义法 D．伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是微小放大的思想方法 ‎2．每种原子都有自己的特征谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究．氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为：，n=3、4、5…，E1为氢原子基态能量，h为普朗克常量，c为光在真空中的传播速度．锂离子Li+的光谱中某个线系的波长可归纳成一个公式：，m=9、12、15…，为锂离子Li+基态能量，经研究发现这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同．由此可以推算出锂离子Li+基态能量与氢原子基态能量的比值为（　　）‎ A．3 B．6 C．9 D．12‎ ‎3．表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示．两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R，则这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是（　　）‎ A． = B． = C． =1 D． =‎ ‎4．如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行．甲、乙两相同滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧瞬间恢复原长，两滑块以相同的速率分别向左、右运动．下列判断正确的是（　　）‎ A．甲、乙滑块不可能落在传送带的左右两侧 B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定相等 C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等 D．若甲、乙滑块能落在同一点，则摩擦力对甲乙做的功一定相等 ‎5．为纪念中国航天事业的成就，发扬航天精神，自2016年起，将每年的4月24日设立为“中国航天日”．在46年前的这一天，中国第一颗人造卫星发射成功．若该卫星运行轨道与地面的最近距离为h1，最远距离为h2．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，引力常量为G，根据以上信息不可求出的物理量有（　　）‎ A．地球的质量 B．月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径 C．中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期 D．月球表面的重力加速度 ‎6．如图所示，在O点处固定一正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q，小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠‎ BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h，若小球通过B点的速度为v，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．小球通过C点的速度大小是 B．小球通过C点的速度大小是 C．小球由A到C电场力做功是mv2﹣mgh D．小球由A到C机械能的损失是mg（h﹣R）﹣mv2‎ ‎7．如图甲所示，质量为1kg的小物块以初速度v0=11m/s，从θ=53°固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F，第二次无恒力，图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的v﹣t图象，不考虑空气阻力，g=10m/s2，下列说法正确的是（sin 53°=0.6，sin 53°=0.8）（　　）‎ A．恒力F大小为21 N B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5‎ C．有恒力F时，小物块在上升过程机械能的减少量较大 D．有恒力F时，小物块在上升过程产生的热量较小 ‎8．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（m＜M）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（　　）‎ A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒 B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C．全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒 D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处 ‎9．如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一绝缘轻细线一端固定于O点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动．小球的电荷量为q，质量为m，绝缘细线长为L，电场的场强为E．若带电小球恰好能通过最高点A，则（　　）‎ A．在A点时小球的速度v1=‎ B．在A点时小球的速度v1=‎ C．运动到B点时细线对小球的拉力为6（mg+qE）‎ D．小球运动到最低点B时的速度v2=‎ ‎10．下列四幅图的有关说法中正确的是（　　）‎ A．甲图中，球m1以速度v碰静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D．链式反应属于重核的裂变 ‎11．我国高铁技术处于世界领先水平，它是由动车和拖车组合而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该列车组（　　）‎ A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2‎ C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2‎ ‎12．如图所示，光滑水平地面上静止放置由弹簧相连的木块A和B，开始时弹簧处于原长，现给A一个向右的瞬时冲量，让A开始以速度v0向右运动，若mA＞mB，则（　　）‎ A．当弹簧压缩最短时，B的速度达到最大值 B．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定向右 C．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定小于B的速度 D．当弹簧再次恢复原长时，A的速度可能大于B的速度 ‎　‎ 二、实验题（本题包括2小题.13题8分，14题6分，每空2分，共14分）‎ ‎13．如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a．B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c．此外：‎ ‎（1）还需要测量的量是　　、　　和　　．‎ ‎（2）根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为　　．（忽略小球的大小）‎ ‎14．某同学验证动能定理的实验装置如图1所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉罐和里面的细沙总质量为m；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t，d表示遮光片的宽度，L表示A、B两点间的距离．滑块与导轨间没有摩擦，用g表示重力加速度．‎ ‎①该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图2所示，遮光片的宽度d=　　cm．‎ ‎②该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在滑块上．让滑块恰好在A点静止．剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为　　．‎ ‎③为验证从A→B过程中小车合外力做功与动能滑块变化的关系，需要验证的关系式为　　（用题目中所给的物理量符号表示）．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题包括3小题，其中15题10分，16题10分，17题13分．共33分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）‎ ‎15．在水平地面上沿直线放置两个完全相同的小物体A和B，它们相距s，在距B为2s的右侧有一坑，如图所示．A以初速度v0向B运动，为使A能与B发生碰撞且碰后又不会落入坑中，求A、B与水平地面间的动摩擦因数应满足的条件．已知A、B碰撞时间很短且碰后粘在一起不再分开，重力加速度为g．‎ ‎16．在如图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行．劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中．已知A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg，B所带电荷量q=+4×l0﹣6C．设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电量不变．取g=lOm/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．‎ ‎（1）求B所受静摩擦力的大小；‎ ‎（2）现对A施加沿斜面向下的拉力F使A以加速度a=0.6m/s2开始做匀加速直线运动．A从M到N的过程中，B的电势能增加了△Ep=0.06J．已知DN沿竖直方向，B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4．求A到达N点时拉力F的瞬时功率．‎ ‎17．如图甲，PNQ为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道，在轨道的最低点P和最高点Q各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧，通过这两点时对轨道的压力FP和FQ．轨道的下端与一光滑水平轨道相切，水平轨道上有一质量为0.06kg的小球A，以不同的初速度v0与静止在轨道最低点P处稍右侧的另一质量为0.04kg的小球B发生碰撞，碰后形成一整体（记为小球C）以共同速度v冲入PNQ轨道．（A、B、C三小球均可视为质点，g取10m/s2）‎ ‎（1）若FP和FQ的关系图线如图乙所示，求：当 FP=13N 时所对应的入射小球A的初速度v0为多大？‎ ‎（2）当FP=13N时，AB所组成的系统从A球开始向左运动到整体达到轨道最高点Q全过程中所损失的总机械能为多少？‎ ‎（3）若轨道PNQ光滑，小球C均能通过Q点．试推导FP随FQ变化的关系式，并在图丙中画出其图线．‎ ‎　‎ 选做题（两个题任意选做一个，如果多做或全做的，按18题阅卷，共15分）【物理--选修3-3】‎ ‎18．下列说法正确的是（　　）‎ A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 ‎19．如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸，高度为L、底面积为S，缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体．温度为热力学温标T0时，用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，汽缸处于竖直状态，缸内气体高为L0．已知重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦，求：‎ ‎（1）采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到多少？‎ ‎（2）从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功多少 ‎（3）当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为△U，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少？‎ ‎　‎ ‎【物理--选修3-4】‎ ‎20．如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（　　） ‎ A．该波的传播速率为4 m/s B．该波的传播方向沿x轴正方向 C．经过0.5 s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2 m D．该波在传播过程中若遇到3 m的障碍物，能发生明显衍射现象 E．经过0.5s时间，质点P的位移为零，路程为0.4m ‎21．如图所示，横截面为矩形ABCD的玻璃砖竖直放置在水平面面上，其厚度为d，AD面镀有水银，用一束与BC成45°角的细微光向下照射在BC面上，在水平面上出现两个光斑，距离d，求玻璃砖的折射率．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年湖南师大附中高三（上）第四次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题为单选题，9～12为多选题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．结果填到答题卡上）‎ ‎1．关于物理学的研究方法，下列说法中正确的是（　　）‎ A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了等效替代法 B．当△t→0时，称做物体在时刻t的瞬时速度，应用了比值定义物理量的方法 C．用来描述速度变化快慢，采用了比值定义法 D．伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是微小放大的思想方法 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法；当△t→0时，称做物体在时刻t的瞬时速度，应用了数学上的极限思想的方法；用来描述速度变化快慢，采用了比值定义法；伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是理想实验的思想方法．根据以上知识可解答此题．‎ ‎【解答】解：A、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法，故A选项错误；‎ B、当△t→0时，称做物体在时刻t的瞬时速度，应用了数学上的极限思想的方法，故B选项错误；‎ C、用来描述速度变化快慢，采用了比值定义法，故C选项正确；‎ D、伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是理想实验的思想方法，故D选项错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．每种原子都有自己的特征谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究．氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为：，n=3、4、5…，E1为氢原子基态能量，h为普朗克常量，c为光在真空中的传播速度．锂离子Li+的光谱中某个线系的波长可归纳成一个公式：，m=9、12、15…，为锂离子Li+基态能量，经研究发现这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同．由此可以推算出锂离子Li+基态能量与氢原子基态能量的比值为（　　）‎ A．3 B．6 C．9 D．12‎ ‎【考点】氢原子的能级公式和跃迁．‎ ‎【分析】据题知，锂离子线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同．波长相等，将n=3和m=9分别两个波长公式，即可求得．‎ ‎【解答】解：由题意知，锂离子这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同，即当n=3与m=9时分别波长公式和两个波长相等，代入波长公式得：‎ ‎（）=（﹣）‎ 解得 =9‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎3．表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个可视为质点的小球挂在定滑轮上，如图所示．两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R，则这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为 ‎，则以下说法正确的是（　　）‎ A． = B． = C． =1 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】分别以两个小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，运用三角形相似法得出绳子拉力、支持力与重力的关系式，再求解质量之比和压力之比．‎ ‎【解答】解：先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力T和半球的支持力N，作出力图．‎ 由平衡条件得知，拉力T和支持力N的合力与重力mg大小相等、方向相反．设OO′=h，根据三角形相似得：，‎ 同理，对右侧小球，有：，‎ 解得：m1g=，…①‎ m2g=…②‎ N1=…③‎ N2=…④‎ 由①：②得：m1：m2=L2：L1=25：24，‎ 由③：④得：N1：N2=m1：m2=L2：L1=25：24，‎ 故ACD错误，B正确；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行．甲、乙两相同滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧瞬间恢复原长，两滑块以相同的速率分别向左、右运动．下列判断正确的是（　　）‎ A．甲、乙滑块不可能落在传送带的左右两侧 B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定相等 C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等 D．若甲、乙滑块能落在同一点，则摩擦力对甲乙做的功一定相等 ‎【考点】功的计算；摩擦力的判断与计算；平抛运动．‎ ‎【分析】弹簧弹开后，两滑块以相同的速率分别向左、右运动．根据滑块的受力判断物体的运动，需讨论滑块弹簧后的速度与传送带的速度的大小．‎ ‎【解答】解：AB、设v大于v0．弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动．乙物体向向右做初速度为v，（若v大于v0），则乙也做加速度为a的匀减速运动．若甲乙都一直做匀减速运动，两个物体落地后，距释放点的水平距离相等，若甲做匀减速运动，乙先做匀减速后做运动，则水平距离不等，故AB错误．‎ CD、若v小于v0‎ ‎．弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动．速度为零后可以再向相反的方向运动．整个过程是做初速度为v，加速度和皮带运动方向相同的减速运动．乙物体做初速度为v，加速度为a的匀加速运动，运动方向和加速度的方向都和皮带轮的运动方向相同．甲乙到达B点时的速度相同．落地的位置在同一点，此过程摩擦力对甲乙做的功一定相等．故C错误，D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎5．为纪念中国航天事业的成就，发扬航天精神，自2016年起，将每年的4月24日设立为“中国航天日”．在46年前的这一天，中国第一颗人造卫星发射成功．若该卫星运行轨道与地面的最近距离为h1，最远距离为h2．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，引力常量为G，根据以上信息不可求出的物理量有（　　）‎ A．地球的质量 B．月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径 C．中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期 D．月球表面的重力加速度 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据地球表面物体重力等于万有引力列式可求出地球的质量；月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可求出月球绕地球的轨道半径；结合开普勒第三定律可求出中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期；月球质量和半径均未知，月球表面的重力加速度无法求解．‎ ‎【解答】解：A、根据地球表面物体的重力等于万有引力，有，得地球质量，故A可求出；‎ B、月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有，得，地球质量可求出，周期T已知，故可以求出月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径，故B可求出；‎ C、中国第一颗人造卫星绕地球做椭圆运动，椭圆轨道的半长轴，设周期为T′，根据开普勒第三定律，有，得，故中国第一颗人造卫星的绕地球运动的周期可求出，故C正可求出；‎ D、因为月球质量未知，月球的半径也未知，所以月球表面的重力加速度无法求出，故D不可求出；‎ 本题选择不能求出的，故选：D ‎　‎ ‎6．如图所示，在O点处固定一正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q，小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h，若小球通过B点的速度为v，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．小球通过C点的速度大小是 B．小球通过C点的速度大小是 C．小球由A到C电场力做功是mv2﹣mgh D．小球由A到C机械能的损失是mg（h﹣R）﹣mv2‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】小球下落过程中，受到重力和电场力，由于B、C两点处于同一等势面上，故从B到C过程电场力做功为零；根据电场力做功判断电势能的变化情况；根据总功判断动能变化情况．‎ ‎【解答】解：A、B、由几何关系可知，B与C之间的高度差：h′=Rsin30°=0.5R 小球从B点到C点的过程中，电场力不做功，重力做正功，由动能定理得：‎ ‎0.5mgR=mv﹣m 所以：vC=．故A错误，B正确；‎ C、D、小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功．‎ 由动能定理得：‎ mgh+W电=mv 则有：W电=mv﹣mgh=mv2+mg﹣mgh．故CD错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．如图甲所示，质量为1kg的小物块以初速度v0=11m/s，从θ=53°固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F，第二次无恒力，图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的v﹣t图象，不考虑空气阻力，g=10m/s2，下列说法正确的是（sin 53°=0.6，sin 53°=0.8）（　　）‎ A．恒力F大小为21 N B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5‎ C．有恒力F时，小物块在上升过程机械能的减少量较大 D．有恒力F时，小物块在上升过程产生的热量较小 ‎【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据速度﹣时间图象的斜率等于加速度，分别得到上滑和下滑的加速度大小，然后受力分析，根据牛顿第二定律列式求解恒力和动摩擦因数．‎ 根据图象的“面积”表示位移，分析位移关系，从而判断出热量关系；根据重力势能的增加量与动能的减小量关系，分析机械能的减少量关系．‎ ‎【解答】解：AB、根据v﹣t图线的斜率等于加速度，可知：‎ aa===﹣10m/s2‎ ab===﹣11m/s2‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 不加拉力时有：mab=﹣mgsin53°﹣μmgcos53°‎ 代入数据得：μ=0.5‎ 加拉力时有：maa=F﹣mgsin53°﹣μmgcos53°‎ 解得：F=1N．故A错误，B正确；‎ C、有恒力F时，小物块上升的高度比较大，所以该过程物块重力势能增加量较大，而升高的过程中动能的减小量是相等的，所以有恒力F时，小物块在整个上升过程机械能的减少量较小．故C错误；‎ D、根据v﹣t图象与坐标轴所围的面积表示位移，可知有恒力F时小物块的位移较大，所以在上升过程产生的热量较大．故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎8．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（m＜M）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（　　）‎ A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒 B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C．全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒 D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处 ‎【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点．‎ ‎【解答】解：A、当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误；‎ B、下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故B错误；‎ C、全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零，系统水平方向动量不守恒，故C错误；‎ D、球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，球与槽分离时两者动量大小相等，由于m＜M，则小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小，小球被反弹后向左运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并要槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左，球滑上槽的最高点时系统速度相等水平向左系统总动能不为零，由机械能守恒定律可知，小球上升的最大高度小于h，小球不能回到槽高h处，故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一绝缘轻细线一端固定于O点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动．小球的电荷量为q，质量为m，绝缘细线长为L，电场的场强为E．若带电小球恰好能通过最高点A，则（　　）‎ A．在A点时小球的速度v1=‎ B．在A点时小球的速度v1=‎ C．运动到B点时细线对小球的拉力为6（mg+qE）‎ D．小球运动到最低点B时的速度v2=‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．‎ ‎【分析】小球恰好能通过最高点A，由重力和电场力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出在A点时小球的速率v1．小球从最高点运动到最低点的过程中，重力和电场力做功，根据动能定理求出小球运动到最低点的速度，再由牛顿第二定律求出细线的拉力．‎ ‎【解答】解：A、小球在电场中受到重力、电场力和细线的拉力作用，它好能通过最高点A，由重力和电场力的合力提供向心力，‎ 根据牛顿第二定律得：qE+mg=m，解得：v1=，故A错误，B正确；‎ C、小球由A运动到B的过程中，绳子拉力不做功，根据动能定理得：（qE+mg）•2L=mv22﹣mv12，解得，v2=，‎ 在B点：T﹣mg﹣Eq=m，解得：T=6（mg+Eq），故CD正确；‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎10．下列四幅图的有关说法中正确的是（　　）‎ A．甲图中，球m1以速度v碰静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D．链式反应属于重核的裂变 ‎【考点】光电效应；裂变反应和聚变反应．‎ ‎【分析】由动量守恒定律分析答题；‎ 入射光的频率增大，光电子的最初动能增大，遏止电压增大，光电效应现象中，遏制电压与光照强度无关；‎ 由左手定则判断出粒子的电性，然后答题；‎ 重核变为轻核的核反应是裂变．‎ ‎【解答】解：A、甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后m2的速度不大于v，故A错误；‎ B、乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故B正确；‎ C、丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由α粒子组成，乙不带电，射线乙是γ射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由电子组成，故C错误；‎ D、图4中链式反应属于重核裂变，故D正确；‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎11．我国高铁技术处于世界领先水平，它是由动车和拖车组合而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该列车组（　　）‎ A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2‎ C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2‎ ‎【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】根据受力分析，结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力；根据动能定理分析从关闭发动机到停下来滑行的距离；当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得将非动力车改为动力车的数量．‎ ‎【解答】解：设每节动车的功率为P，牵引力为F，每一节车厢的质量是m，阻力为kmg，‎ A、启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同．故A错误；‎ B、做加速运动时，有两节动力车厢，对整个的车进行受力分析得：‎ ‎2F﹣8kmg=8ma 对6、7、8车厢进行受力分析得：‎ F1﹣3kmg=3ma 对7、8车厢进行受力分析得：‎ F2﹣2kmg=2ma 联立可得：．故B正确；‎ C、设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s，则：‎ 可得：s=‎ 可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比．故C错误；‎ D、当只有两节动力车时，最大速率为v，则：‎ ‎2P=8kmg•v 改为4节动车带4节拖车的动车组时：‎ ‎4P=8kmg•v′‎ 所以：v′=2v，故D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎12．如图所示，光滑水平地面上静止放置由弹簧相连的木块A和B，开始时弹簧处于原长，现给A一个向右的瞬时冲量，让A开始以速度v0向右运动，若mA＞mB，则（　　）‎ A．当弹簧压缩最短时，B的速度达到最大值 B．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定向右 C．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定小于B的速度 D．当弹簧再次恢复原长时，A的速度可能大于B的速度 ‎【考点】动量定理．‎ ‎【分析】‎ A压缩弹簧，所受的合力与速度方向相反，做减速运动，B所受的合力与速度方向相同，做加速运动，速度相等时相距最近，弹簧的压缩量最大，然后B继续做加速运动，A做减速运动，弹簧恢复原长时，B的速度达到最大，结合动量守恒和能量守恒分析判断．‎ ‎【解答】解：A、A开始压缩弹簧，A做减速运动，B做加速运动，当两者速度相等时，弹簧压缩最短，然后B继续做加速运动，A继续做减速运动，所以弹簧压缩到最短时，B的速度不是达到最大，故A错误．‎ B、弹簧压缩到最短时，两者速度相等，然后B继续做加速，A继续做减速运动，直到弹簧恢复原长，此时B的速度达到最大，大于A的速度，根据动量守恒有：mAv0=mAvA+mBvB，若A的速度方向向左，则mBvB＞mAv0，动能E=，可知EKB＞Ek0，违背了能量守恒定律，所以A的速度一定向右．故B、C正确，D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ 二、实验题（本题包括2小题.13题8分，14题6分，每空2分，共14分）‎ ‎13．如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a．B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c．此外：‎ ‎（1）还需要测量的量是　弹性球1、2的质量m1、m2　、　立柱高h　和　桌面高H　．‎ ‎（2）根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为　2m1=2m1+m2　．（忽略小球的大小）‎ ‎【考点】验证动量守恒定律．‎ ‎【分析】要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量12两个小球的质量，1球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；球1上摆过程机械能 再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后验证动量是否守恒即可．‎ ‎【解答】解：要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量12两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高h，桌面高H；1小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，‎ 根据机械能守恒定律，有 碰撞后1小球上升到最高点的过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有 所以该实验中动量守恒的表达式为：m1v1=m2v3+m1v2‎ 联立解得．‎ 故答案为：（1）弹性球1、2的质量m1、m2 立柱高h　桌面高H ‎（2）2m1=2m1+m2‎ ‎　‎ ‎14．某同学验证动能定理的实验装置如图1所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉罐和里面的细沙总质量为m；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t，d表示遮光片的宽度，L表示A、B两点间的距离．滑块与导轨间没有摩擦，用g表示重力加速度．‎ ‎①该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图2所示，遮光片的宽度d=　1.14　cm．‎ ‎②‎ 该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在滑块上．让滑块恰好在A点静止．剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为　mg　．‎ ‎③为验证从A→B过程中小车合外力做功与动能滑块变化的关系，需要验证的关系式为　　（用题目中所给的物理量符号表示）．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】①解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．‎ ‎②小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力．‎ ‎③光电门测速度的原理是利用平均速度来代替瞬时速度，求出最后获得的速度，然后根据功能关系即可明确需要验证的表达式．‎ ‎【解答】解：①游标卡尺的主尺读数为：1.1cm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1mm=0.4mm=0.04cm，所以最终读数为：1.1cm+0.04cm=1.14cm；‎ ‎②小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力，故其合力大小为mg．‎ ‎③小车获得的速度为：‎ 合外力做功为：W=mgL，‎ 根据功能关系可知需要验证的表达式为：．‎ 故答案为：①1.14；②mg；③．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题包括3小题，其中15题10分，16题10分，17题13分．共33分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）‎ ‎15．在水平地面上沿直线放置两个完全相同的小物体A和B，它们相距s，在距B为2s的右侧有一坑，如图所示．A以初速度v0向B运动，为使A能与B发生碰撞且碰后又不会落入坑中，求A、B与水平地面间的动摩擦因数应满足的条件．已知A、B碰撞时间很短且碰后粘在一起不再分开，重力加速度为g．‎ ‎【考点】动量守恒定律；动能定理．‎ ‎【分析】要使AB能相碰，则A到达B时速度不为零，根据动能定理列式，从A到B的过程中，根据动能定理求出与B相碰前的速度，AB相碰的过程中，动量守恒，根据动量守恒定律列式，要使A、B粘一起不落入坑中，则到达坑前速度减为零，根据动能定理列式，联立方程即可求解．‎ ‎【解答】解：设A、B质量均为m，它们与地面间的动摩擦因数为μ，‎ 若A能与B相碰，则有：①‎ 设A与B碰前速度为v1，碰后速度为v2，由动能定理得：‎ ‎②‎ 碰撞过程中，动量守恒，以A的速度方向为正，‎ 根据动量守恒定律得：mv1=2mv2③‎ A、B粘一起不落入坑中的条件为：④‎ 联立并解得：‎ 答：A、B与水平地面间的动摩擦因数应满足的条件为．‎ ‎　‎ ‎16．在如图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行．劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中．已知A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg，B所带电荷量q=+4×l0﹣6C．设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电量不变．取g=lOm/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．‎ ‎（1）求B所受静摩擦力的大小；‎ ‎（2）现对A施加沿斜面向下的拉力F使A以加速度a=0.6m/s2开始做匀加速直线运动．A从M到N的过程中，B的电势能增加了△Ep=0.06J．已知DN沿竖直方向，B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4．求A到达N点时拉力F的瞬时功率．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；摩擦力的判断与计算；功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】（1）分别对A和B受力分析，根据共点力平衡求出B所受摩擦力的大小．‎ ‎（2）通过电势能的变化，得出电场力做功，从而得出B移动的距离，根据几何关系求出弹簧的形变量，通过对A在N点、以及B受力分析，根据牛顿第二定律结合胡克定律，求出拉力F的大小，‎ ‎【解答】解：（1）F作用之前，AB处于静止状态，设B所受的静摩擦力大小为 f0，AB间的绳子的张力为FT，据题意 静止时 受力分析如图所示，由平衡条件得：‎ 对A有：mAgsinθ=FT…①‎ 对B有：qE+f0=FT…②‎ 代入数据得：f0=0.4 N…③‎ ‎（2）据题意 A到N点时 受力分析 如图所示由 牛顿第二定律 得：‎ 对A有 F+mAgsinθ﹣FT﹣FKsinθ=mAa…④‎ 对B有 FT′﹣qE﹣f=mBa…⑤‎ 其中 f=μmBg…⑥‎ 设弹簧的伸长量是x，FK=kx…⑦‎ 设物块的位移是d，由电场力做功与电势能的关系得△EP=qEd…⑧‎ 由几何关系得…⑨‎ A由M到N，由得A运动到N的速度为：…⑩‎ 拉力F在N点的瞬时功率为：P=Fv…⑪‎ 由以上各式 代入数据有：P=0.528W…⑫‎ 答：（1）B所受静摩擦力的大小为0.4N．‎ ‎（2）A到达N点时拉力F的瞬时功率为0.528W ‎　‎ ‎17．如图甲，PNQ为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道，在轨道的最低点P和最高点Q各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧，通过这两点时对轨道的压力FP和FQ．轨道的下端与一光滑水平轨道相切，水平轨道上有一质量为0.06kg的小球A，以不同的初速度v0与静止在轨道最低点P处稍右侧的另一质量为0.04kg的小球B发生碰撞，碰后形成一整体（记为小球C）以共同速度v冲入PNQ轨道．（A、B、C三小球均可视为质点，g取10m/s2）‎ ‎（1）若FP和FQ的关系图线如图乙所示，求：当 FP=13N 时所对应的入射小球A的初速度v0为多大？‎ ‎（2）当FP=13N时，AB所组成的系统从A球开始向左运动到整体达到轨道最高点Q全过程中所损失的总机械能为多少？‎ ‎（3）若轨道PNQ光滑，小球C均能通过Q点．试推导FP随FQ变化的关系式，并在图丙中画出其图线．‎ ‎【考点】向心力；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）由牛顿第三定律：小球在P、Q两点所受轨道的弹力大小与小球对轨道的压力大小相等．小球经过P、Q两点时，由重力和轨道对小球的支持力的合力提供向心力，AB相碰，动量守恒，由牛顿第二定律及动量守恒定律列式即可求出速度；‎ ‎（2）先求出AB相碰所损失的机械能，根据动能定理求出从球C从P运动至Q的过程中摩擦力做功，进而求出小球损失的机械能．‎ ‎（2）轨道光滑，小球C由P至Q的过程中机械能守恒，可列出小球经过AC两点的速度关系，再由牛顿第二定律得到FP随FQ变化的关系式，画出图线．‎ ‎【解答】解：（1）设A球的质量为M，B球的质量为m．由牛顿第三定律可知，小球在P、Q两点所受轨道的弹力大小为：‎ NP=FP，NQ=FQ…①‎ 在P点由牛顿第二定律得：…②‎ 解得：‎ AB相碰，动量守恒得：Mv0=（M+m）vP 解得：‎ ‎（2）AB相碰所损失的机械能为：‎ 球C在Q点由牛顿第二定律得：…③‎ 球C从P运动至Q的过程，由动能定理得：‎ 联立并代入数据解得：Wf=﹣0.2J 故球C上升过程中所损失的机械能为：△E2=0.2J 故整个系统在全过程中所损失的机械能为：△E=△E1+△E2=0.6J ‎（3）因轨道光滑，小球C由P至Q的过程中机械能守恒为：…④‎ 联立①②③④得：NP﹣NQ=6（M+m）g 即：FQ=FP﹣6‎ 图线如图所示 ‎ 答：（1）当 FP=13N 时所对应的入射小球A的初速度v0为；‎ ‎（2）当FP=13N时，AB所组成的系统从A球开始向左运动到整体达到轨道最高点Q全过程中所损失的总机械能为0.6J；‎ ‎（3）若轨道PNQ光滑，小球C均能通过Q点．FP随FQ变化的关系式为FQ=FP﹣6（N），图线如图所示．‎ ‎　‎ 选做题（两个题任意选做一个，如果多做或全做的，按18题阅卷，共15分）【物理--选修3-3】‎ ‎18．下列说法正确的是（　　）‎ A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 ‎【考点】*相对湿度；* 液体的表面张力现象和毛细现象．‎ ‎【分析】布朗运动反映了液体分子的热运动，可判断A选项；表面张力有使小液珠收缩到最小体积的趋势，可判断B选项；液晶具有各向异性的光学特性，可利用这一特性制作彩色液晶显示器，可判断C选项；液体的沸点随着大气压强的增大而增大，据此可判断D选项；利用水蒸发吸热，使物体的温度降低，据此可判断E选项．‎ ‎【解答】解：A、悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了液体分子的热运动，故选项A错误；‎ B、空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故选项B正确；‎ C、彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C选项正确；‎ D、液体的沸点随着大气压强的增大而增大，所以高原地区大气压低，水的沸点较低，故D选项错误；‎ E、湿泡外纱布中的水蒸发吸热，使温度降低，所以干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，故E说法正确．‎ 故选：BCE．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸，高度为L、底面积为S，缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体．温度为热力学温标T0时，用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，汽缸处于竖直状态，缸内气体高为L0．已知重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦，求：‎ ‎（1）采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到多少？‎ ‎（2）从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功多少 ‎（3）当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为△U，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少？‎ ‎【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．‎ ‎【分析】（1）气体发生等压变化，应用盖吕萨克定律可以求出气体的温度；‎ ‎（2）应用功的计算公式求出功．‎ ‎（3）应用热力学第一定律求出气体吸收的热量．‎ ‎【解答】解：（1）气体等压变化，由盖吕萨克定律得： =，‎ 解得：T=；‎ ‎（2）对活塞，由平衡条件得：mg+pS=p0S，‎ 气体做功：W=Fl=pSl=pS（L﹣L0），‎ 解得：W=（p0S﹣mg）（L﹣L0）；‎ ‎（3）由热力学第一定律得：△U=W+Q，‎ 气体吸收的热量：Q=△U+（p0S﹣mg）（L﹣L0）；‎ 答：（1）采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到；‎ ‎（2）从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功为（p0S﹣mg）（L﹣L0）；‎ ‎（3）当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为△U，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为△U+（p0S﹣mg）（L﹣L0）．‎ ‎　‎ ‎【物理--选修3-4】‎ ‎20．如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（　　） ‎ A．该波的传播速率为4 m/s B．该波的传播方向沿x轴正方向 C．经过0.5 s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2 m D．该波在传播过程中若遇到3 m的障碍物，能发生明显衍射现象 E．经过0.5s时间，质点P的位移为零，路程为0.4m ‎【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】由波动图象甲读出波长，由振动图象乙读出周期，求出波速．在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向，在甲图上判断出波的传播方向．波在同一介质中匀速传播，由s=vt可以求出经过0.5s时间波沿波的传播方向向前传播的距离，而质点并不向前传播．根据波长与障碍物尺寸的关系分析能否发生明显的衍射现象．根据时间与周期的关系求质点通过的路程．‎ ‎【解答】解：A、由甲读出该波的波长为 λ=4m，由乙图读出周期为 T=1s，则波速为v===4m/s．故A正确．‎ B、在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向．故B错误．‎ C、质点P只在自己的平衡位置附近上下振动，并不波的传播方向向前传播．故C错误．‎ D、由于该波的波长为4m，所以该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显的衍射现象．故D正确．‎ E、经过 t=0.5s=时间，质点P又回到平衡位置，位移为零，路程为 S=2A=2×0.2m=0.4m．故E正确．‎ 故选：ADE ‎　‎ ‎21．如图所示，横截面为矩形ABCD的玻璃砖竖直放置在水平面面上，其厚度为d，AD面镀有水银，用一束与BC成45°角的细微光向下照射在BC面上，在水平面上出现两个光斑，距离d，求玻璃砖的折射率．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】作出光路图，根据几何关系求出折射角，结合折射定律求出折射率．‎ ‎【解答】解：作出光路图，由光的反射定律和光路图可逆性可知，反射光线和OH与FG平行，且OH与水平面的夹角为45°．‎ 则得 OF=GH=d IE=OF=d tanr==，可得 r=30°‎ 所以折射率 n==‎ 答：玻璃砖的折射率为．‎ ‎　‎ ‎2017年3月26日