物理卷·2017届福建省漳州市八校高三上学期期末联考（2017-01）

物理卷·2017届福建省漳州市八校高三上学期期末联考（2017-01）

‎2017届漳州市八校期末联考物理试卷 第I卷（选择题）‎ 一、选择题（单选题，每题4分，计20分）‎ ‎1．如图所示，表示做直线运动的某一物体在0～5s内的运动图像，由于画图人粗心未标明图还是图，但已知第内的平均速度小于第内的平均速度，下列说法正确的是（ ）‎ A、该图一定是图 B、该图一定是图 C、物体的速度越来越大 D、物体的位移先增大后减小 ‎2．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光b，则（ ）‎ A．a光的光子能量大于b光的光子能量 B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C．处于能级n=4的电子的动能小于能级n=2的动能 D．在真空中传播时，b光的波长较短 E．处在n=1能级时核外电子离原子核最近 ‎3．一艘在火星表面进行科学探测的宇宙飞船，在经历了从轨道1→轨道2→轨道3的变轨过程后，顺利返回地球。若轨道1为贴近火星表面的圆周轨道，已知引力常量为G，下列说法正确的是（ ）‎ A．飞船在轨道2上运动时，P点的速度小于Q点的速度 B．飞船在轨道1上运动的机械能大于轨道3上运动的机械能 C．测出飞船在轨道1上运动的周期，就可以测出火星的平均密度 D．飞船在轨道2上运动到P点的加速度大于飞船在轨道1上运动到P点的加速度 ‎4．如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小，电势高低的比较，正确的是（ ）‎ A．，‎ B．；‎ C．；‎ D．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低 ‎5．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO’悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（ ）‎ A．绳OO’的张力也在一定范围内变化 B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 二、多选题（每题4分，答对一个得2分，全部答对得4分；计20分）‎ ‎6．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，则（ ）‎ vo B A 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 ‎7．一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0．1s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为10m/s，则 A．这列波沿x轴负方向传播 B．这列波的周期为0．4s C．t=0时刻质点a沿y轴正方向运动 D．t=0时刻质点a经0．2s通过的路程为0．4m E．x=2m处的质点的位移表达式为y=0．2sin（5πt+π）（m）‎ ‎8．如图所示，图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，下列说法正确的是 ‎ A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．图甲电压的有效值为220V，图乙电压的有效值小于220V C．图乙电压的瞬时值表达式为 D．图甲电压经过匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的0.1倍 ‎9．如图甲所示,面积S=1 m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示（B取向里为正）,以下说法正确的是（ ）‎ A．环中产生逆时针方向的感应电流 B．环中产生顺时针方向的感应电流 C．环中产生的感应电动势大小为1 V D．环中产生的感应电动势大小为2 V ‎10．如图是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f，直杆质量不可忽略．一质量为m的小车以速度υ0撞击弹簧，最终以速度v弹回．直杆足够长，且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计小车与地面的摩擦．则（ ）‎ A．小车被弹回时速度υ一定小于υ0‎ B．直杆在槽内移动的距离等于 C．直杆在槽内向右运动时，小车与直杆始终保持相对静止 D．弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力 第II卷（非选择题）‎ 三、实验题 ‎11．（6分）某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理．固定并调整斜槽，使它的末端O点的切线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸．将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x 改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：‎ 高度H（h为单位长度）‎ h ‎2h ‎3h ‎4h ‎5h ‎6h ‎7h ‎8h ‎9h 水平位移x ‎（cm）‎ ‎5.5‎ ‎9.1‎ ‎11.7‎ ‎14.2‎ ‎15.9‎ ‎17.6‎ ‎19.0‎ ‎20.6‎ ‎21.7‎ ‎（1）斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ斜槽底端离地的高度为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是 。‎ ‎（2）以H为横坐标，以 为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示；‎ ‎12．（10分）发光二极管（LED）是由镓（Ga）、砷（As）与磷（P）等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件，通常用在电路及仪器中作为指示灯，或组成文字或数字显示，其显著的特点就是具有单向导电性。其电路符号如图甲所示，正常使用时带“+”号的一端应接在电源的正极，带“-”号的一端应接在电源的负极。某课外活动小组用实验方法测得某型号发光二极管两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示 ‎（1）如图乙、丙有两个可供选择的电路，应选图_______（填“乙”或“丙”）电路进行实验，实验中的系统误差主要是由_______________引起的。‎ ‎（2）请在坐标纸上用描点法画出该型号发光二极管的伏安特性曲线。‎ ‎（3）若该型号发光二极管的最佳工作电压为2．5V，现用5V的稳压电源供电，则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析，串联的电阻R的阻值为_______Ω。（结果保留三位有效数字）‎ 四、计算题 ‎13．（10分）雨过天晴，房屋对面的观察者看到这样的现象：屋檐上每隔相同的时间间隔落下一滴亮晶晶的水珠，当第5滴正欲落下时，第1滴刚好到达地面，溅出水花，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：（g取10m/s2）‎ ‎（1）此屋檐离地面多高？‎ ‎（2）滴水的时间间隔是多少？‎ ‎（3）雨滴落地前最后 1m的平均速度是多大？‎ ‎14．（10分）如图所示，MN、PQ为间距L=0.5 m的足够长平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5 Ω 的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1 T。将一根质量为m=0.05 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=2 m。则：（g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）‎ ‎（1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流是多大？‎ ‎（2）金属棒达到的稳定速度是多大？‎ ‎（3）当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少？‎ ‎15．（11分）用30cm的绝缘细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向左，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。重力加速g取10m/s2．‎ ‎（1）分析小球的带电性质 ‎（2）求小球的带电量 ‎（3）求细线的拉力 ‎（4）如果把丝线剪断，小球做何运动？‎ ‎16．（13分）如图所示，在xOy竖直平面内，Y轴的右侧有垂直纸面向外的匀强磁场B=0．4T和竖直向上的匀强电场E=2N/C。长为L=16m水平绝缘传送带AB以速度v0=3m/s顺时针匀速转动，右侧轮的轴心在Y轴上，右侧轮的上侧边缘B点的坐标是（0，h=8m）一个质量为M=2 g、电荷量为q=0．01C的小物块（可视为点电荷）以轻轻放在传送带左端，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0．2，小物块从传送带滑下后，经过x轴上的P点（没画出），重力加速度g=10m/s2。求：‎ ‎（1）P点的坐标；‎ ‎（2）小物块从静止开始到经过x轴所用的时间；‎ ‎（3）改变传送带匀速运行的速度，可让小物体从传送带上滑下后经过坐标原点O，那么要让小物块经过坐标原点，传送带运行速度的范围。‎ 参考答案 第I卷（选择题）‎ 一、选择题 ‎1．如图所示，表示做直线运动的某一物体在0～5s内的运动图像，由于画图人粗心未标明图还是图，但已知第内的平均速度小于第内的平均速度，下列说法正确的是（ ）‎ A、该图一定是图 B、该图一定是图 C、物体的速度越来越大 D、物体的位移先增大后减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：如果该图像为位移时间图像的话,在2-4s间物体静止不动,不符合题干的条件，B错误；速度时间图像的面积为位移大小，在第1s内的平均速度为初末速度之和的一半，而第3s内物体做的是匀速直线运动，速度等于最大速度，所以如果是速度时间图像符合题干的条件，该图一定是v-t图，A正确；物体先做匀加速直线运动再做匀速直线运动，最后过程为匀减速直线运动，C错误；由于物体的速度方向不变，所以物体的位移一直增大，D错误；故选A。‎ 考点：速度-时间图像 ‎【名师点睛】‎ ‎2．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光b，则（ ）‎ A．a光的光子能量大于b光的光子能量 B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C．处于能级n=4的电子的动能小于能级n=2的动能 D．在真空中传播时，b光的波长较短 E．处在n=1能级时核外电子离原子核最近 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ 试题分析：根据跃迁规律根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差．‎ 公式：，可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量可得a光子的频率大于b，由，则a光的波长小于b光，故A正确，D错误；根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于a光子的能量、因为紫外线的能量大于可见光，所以不可能为紫外线，故B错误．根据玻尔理论，库仑力提供向心力，可知，越靠近原子核的速度越大，动能越大，那么处于能级n=4的电子的动能小于能级n=2的动能，故C正确；一能级是最贴近原子核的能级，所以在n=1能级时核外电子离原子核最近，故E正确；所以正确选项为：ACE．‎ 考点：氢原子的能级公式和跃迁 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握能级跃迁与发出或吸收光子能量的关系hγ=Em﹣En，对于可见光应注意掌握其频率、波长之间的关系，由能级差可得出从4能级到2能级时放出的光子能量；同理也可得出从3到2能级时放出的能量，比较可知两能量关系；则可得出两种光的波长情况；根据可见光与紫外线的频率关系，即可判定从n=4的能级向n=3的能级跃迁情况；依据引力提供向心力，从而判定不同轨道上动能的大小关系，从而即可求解．‎ ‎3．一艘在火星表面进行科学探测的宇宙飞船，在经历了从轨道1→轨道2→轨道3的变轨过程后，顺利返回地球。若轨道1为贴近火星表面的圆周轨道，已知引力常量为G，下列说法正确的是（ ）‎ A．飞船在轨道2上运动时，P点的速度小于Q点的速度 B．飞船在轨道1上运动的机械能大于轨道3上运动的机械能 C．测出飞船在轨道1上运动的周期，就可以测出火星的平均密度 D．飞船在轨道2上运动到P点的加速度大于飞船在轨道1上运动到P点的加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：飞船在轨道2上运动时，从P到Q，万有引力做负功，由动能定理可知速度减小，则P点的速度大于Q点的速度，故A错误．飞船在轨道1上的P点需加速才能变轨到轨道3，可知飞船在轨道1上的机械能小于轨道3上的机械能，故B错误．根据得，，则火星的密度:，故C正确；‎ 飞船在轨道2上运动到P点和在轨道1上运动到P点，万有引力大小相等，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等，故D错误．所以C正确，ABD错误。‎ 考点：万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】此题考查了万有引力定律的应用问题；飞船在轨道2上运动时，根据万有引力做功情况，结合动能定理比较P点和Q点的速度，根据变轨的原理比较飞船在轨道1和轨道3上的机械能大小．根据万有引力提供向心力求出火星的质量，结合密度公式求出火星的平均密度．根据牛顿第二定律比较不同轨道在P点的加速度大小．‎ ‎4．如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小，电势高低的比较，正确的是 A．，‎ B．；‎ C．；‎ D．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据电场线分布规律可得电场线在B处最密，在C处稀疏，故，中垂线为等势面，所以，沿电场线方向电势降低，故，所以有，故B正确；‎ 考点：考查了等量异种电荷电场分布规律 ‎【名师点睛】虽然电场线不是实际存在的，但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱；可以根据电场线方向来确定电势的高低；同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布，电场线与等势线相互垂直．‎ ‎5．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（ ）‎ A．绳OO'的张力也在一定范围内变化 B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物体a平衡，则连接a和b的绳子张力T保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以OO′中的张力保持不变，故AC均错误；b处于静止即平衡状态，对b受力分析有：‎ 力T与力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：N+Fsinα+Tsinθ-mg=0；Fcosα+f-Tcosθ=0‎ 由此可得：N=mg-Fsinα-Tsinθ；由于T的大小不变，可见当F大小发生变化时，支持力的大小也在一定范围内变化，故B正确；f=Tcosθ-Fcosα，由于T的大小不变，当F大小发生变化时，b静止可得摩擦力的大小也在一定范围内发生变化，故D正确．故选BD。‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】解决本题的关键是抓住系统均处于静止状态，由平衡条件分析求解，关键是先由平衡条件求得绳中张力大小不变，再由此分析b的平衡。‎ 评卷人 得分 二、多选题 ‎6．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，则（ ）‎ vo B A 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 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析： A开始压缩弹簧时做减速运动，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，故选项A错误；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，且大于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，可知EKB＞Ek0，违背了能量守恒定律，所以A的速度一定向右．故选项BC正确，D错误．故选：BC.‎ 考点：动量守恒定律；能量守恒定律.‎ ‎7．一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0．1s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为10m/s，则 A．这列波沿x轴负方向传播 B．这列波的周期为0．4s C．t=0时刻质点a沿y轴正方向运动 D．t=0时刻质点a经0．2s通过的路程为0．4m E．x=2m处的质点的位移表达式为y=0．2sin（5πt+π）（m）‎ ‎【答案】ABDE ‎【解析】‎ 试题分析：由图可知波长为λ=4m，则波的周期为；因为，根据波形的平移可知，波的传播方向沿x轴负方向，故A、B正确．因为波沿x轴负方向传播，由上下坡法可知t=0时，a处的质点速度沿y轴负方向，故C错误．t=0时刻质点a经0．2s振动了半个周期，那么通过的路程为两个振幅即s=2A=0．4m，故D正确；t=0时刻x=2m处的质点正向y轴负方向运动，其位移表达式为 ，故E正确．所以ABDE正确，C错误。‎ 考点：横波图像、波长、波速以及周期的关系 ‎【名师点睛】在根据波的传播方向判断质点振动方向或者根据质点振动方向判断波传播方向时，走坡法是一种重要的方法，即下坡路上，上坡路下，简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，当两个质点相隔波长的整数倍时，则这两个点为同相点，即振动步调相同，如果两个质点相隔半波长的奇数倍时，两个点为反相点，即振动步调相反。质点在一个周期内的路程为4个振幅。‎ ‎8．如图所示，图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，下列说法正确的是 ‎ ‎ A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．图甲电压的有效值为220V，图乙电压的有效值小于220V C．图乙电压的瞬时值表达式为 D．图甲电压经过匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的0.1倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：图甲和图乙都表示交流电，选项A错误；图甲电压的有效值为；图乙电压的有效值，小于220V，选项B正确；图乙不是正弦式交流电，所以表达式不是正弦函数，故C错误；理想变压器变压后，频率不发生变化，故D错误．故选：B.‎ 考点：交流电；有效值；变压器.‎ ‎9．如图甲所示,面积S=1 m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示（B取向里为正）,以下说法正确的是（ ）‎ A．环中产生逆时针方向的感应电流 B．环中产生顺时针方向的感应电流 C．环中产生的感应电动势大小为1 V D．环中产生的感应电动势大小为2 V ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：磁场垂直于纸面向里，由图乙所示可知，磁感应强度增加，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，故A正确，B错误；感应电动势，故C正确，D错误；故选AC。‎ 考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】本题考查了判断感应电流方向、求感应电动势，应用楞次定律与法拉第电磁感应定律即可正确解题。‎ ‎10．如图是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f，直杆质量不可忽略．一质量为m的小车以速度υ0撞击弹簧，最终以速度v弹回．直杆足够长，且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计小车与地面的摩擦．则（ ）‎ A．小车被弹回时速度υ一定小于υ0‎ B．直杆在槽内移动的距离等于 C．直杆在槽内向右运动时，小车与直杆始终保持相对静止 D．弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：小车在向右运动的过程中，弹簧的形变量若始终小于时，直杆和槽间无相对运动，小车被弹回时速度υ一定等于υ0；若形变量等于时，杆和槽间出现相对运动，克服摩擦力做功，小车的动能减小，所以小车被弹回时速度υ一定小于υ0，A错误；整个过程应用动能定理：fs=△EK，直杆在槽内移动的距离，B正确；直杆在槽内向右运动时，开始小车速度比杆的大，所以不可能与直杆始终保持相对静止，C错误；当弹力等于最大静摩擦力时杆即开始运动，此时车的速度大于杆的速度，弹簧进一步被压缩，弹簧的弹力大于最大静摩擦力，D正确；故选BD。‎ 考点：动能定理；胡克定律 ‎【名师点睛】正缓冲装置是一种实用装置，在生产和生活中有着广泛的应用，本题就是根据某种缓冲装置改编的一道物理试题，试题设计新颖，物理思想深刻．正确解答这道试题，要求考生具有扎实的高中物理基础以及很强的分析和解决问题的能力。‎ 第II卷（非选择题）‎ 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 三、实验题 ‎11．某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理．固定并调整斜槽，使它的末端O点的切线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸．将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x 改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：‎ 高度H（h为单位长度）‎ h ‎2h ‎3h ‎4h ‎5h ‎6h ‎7h ‎8h ‎9h 水平位移x ‎（cm）‎ ‎5.5‎ ‎9.1‎ ‎11.7‎ ‎14.2‎ ‎15.9‎ ‎17.6‎ ‎19.0‎ ‎20.6‎ ‎21.7‎ ‎（1）斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ斜槽底端离地的高度为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是 ‎（2）以H为横坐标，以 为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示；‎ ‎【答案】（1）mgH（1﹣）=；（2）x2；（3）在实验误差允许的范围内，小球运动到斜槽底端的过程中，合外力对小球所做的功等于小球动能的增量．‎ ‎【解析】解：（1）设小球离开斜槽时的速度为v，根据平抛运动的规律得：‎ x=vt，y=‎ 联立得：v=x 小球在斜槽上滑下过程中，重力和摩擦力做功，则合力做的功为：‎ W=mgH﹣μmgcosθ•=mgH（1﹣）‎ 小球动能的变化量△Ek=‎ 则小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是 mgH（1﹣）=‎ ‎（2）根据上题结果可知，以H为横坐标，以x2为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示；‎ ‎（3）由第（1）（2）问，结合图象可得：在实验误差允许的范围内，小球运动到斜槽底端的过程中，合外力对小球所做的功等于动能的增量．‎ 故答案为：（1）mgH（1﹣）=；（2）x2；（3）在实验误差允许的范围内，小球运动到斜槽底端的过程中，合外力对小球所做的功等于小球动能的增量．‎ ‎【点评】本题关键利用平抛运动的知识求得小球到达斜槽的末速度，从而写出动能定理表达式，要能根据数学知识灵活选择坐标．‎ ‎12．发光二极管（LED）是由镓（Ga）、砷（As）与磷（P）等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件，通常用在电路及仪器中作为指示灯，或组成文字或数字显示，其显著的特点就是具有单向导电性。其电路符号如图甲所示，正常使用时带“+”号的一端应接在电源的正极，带“-”号的一端应接在电源的负极。某课外活动小组用实验方法测得某型号发光二极管两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示 ‎（1）如图乙、丙有两个可供选择的电路，应选图_______（填“乙”或“丙”）电路进行实验，实验中的系统误差主要是由_______________引起的。‎ ‎（2）请在坐标纸上用描点法画出该型号发光二极管的伏安特性曲线。‎ ‎（3）若该型号发光二极管的最佳工作电压为2．5V，现用5V的稳压电源供电，则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析，串联的电阻R的阻值为_______Ω。（结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】（1）丙 电压表分流（2）如图所示（3）112Ω～120Ω ‎【解析】‎ 试题分析：（1）滑动变阻器应接成分压器电路，而电流表内阻未知，故电流表用内、外接都可以，故丙图正确，图丙电路图中，电压表与二极管并联，会造成分流影响 ‎（2）如图所示 ‎（3）根据U-I图线，当二极管的工作电压为2．5V时，工作电流约为21．5mA，串联电阻上分到电压应为2．2V，故应串联的电阻为：．（112Ω～120Ω都算正确）‎ 考点：描绘二极管伏安特性曲线实验 ‎【名师点睛】对于非线性元件，要注意应用图象求出其工作电压和电流； 同时对于实验题要注意电学规律的正确应用．‎ 评卷人 得分 四、计算题 ‎13．雨过天晴，房屋对面的观察者看到这样的现象：屋檐上每隔相同的时间间隔落下一滴亮晶晶的水珠，当第5滴正欲落下时，第1滴刚好到达地面，溅出水花，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：（g取10m/s2）‎ ‎（1）此屋檐离地面多高？‎ ‎（2）滴水的时间间隔是多少？‎ ‎（3）雨滴落地前最后 1m的平均速度是多大？‎ ‎【答案】（1）3．2m；（2）0．2s；（3）7．2m/s ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据比例关系，从上到下相邻水滴间距离之比为1：3：5：7，而2、3两滴间距离为1米，所以总高度 ‎（2）根据H=gt2，代入数据得，‎ 滴水时间间隔 ‎（3）设水滴下落离地面1m所以的时间为t′‎ 则H-1=gt′2‎ 解得：‎ 所以最后一米的时间为t′′=0．8-0．66=0．14s 考点：匀变速直线运动的规律 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握初速度为0的匀加速直线运动，在连续相等时间间隔内的位移比为1：3：5：7．以及掌握自由落体运动的位移时间公式H=gt2。‎ ‎14．如图所示，MN、PQ为间距L=0.5 m的足够长平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5 Ω 的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1 T。将一根质量为m=0.05 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=2 m。则：（g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）‎ ‎（1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流是多大？‎ ‎（2）金属棒达到的稳定速度是多大？‎ ‎（3）当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少？‎ ‎【答案】（1）0.2 A （2）2 m/s （3）0.1 J ‎【解析】（1）金属棒匀速运动时，沿导轨方向金属棒受力平衡得mgsin θ=f+F（2分）‎ 金属棒受的安培力为F=B0IL（1分）‎ f=μFN=μmgcos θ（1分）‎ 解得I=0.2 A（1分）‎ ‎（2）由欧姆定律得I=E/R（1分）‎ 由电磁感应定律得E=B0Lv（2分）‎ 解得v=2 m/s（1分）‎ ‎（3）金属棒滑行至cd处时，由能量守恒定律得 ‎（2分）‎ 解得Q=0.1 J（1分）‎ ‎15．用30cm的绝缘细线将质量为4×10-3‎ ㎏的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向左，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。重力加速g取10m/s2．‎ ‎（1）分析小球的带电性质 ‎（2）求小球的带电量 ‎（3）求细线的拉力 ‎（4）如果把丝线剪断，小球做何运动？‎ ‎【答案】（1）正电（2）（3）0．05N（4）匀加速直线运动 ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小球受力如图，故带正电。‎ ‎（2）小球受力平衡，在水平方向：‎ ‎，得 ‎（3）如受力图可知 ‎（4）受力恒定，初速度为零，小球做匀加速直线运动 考点：考查了在电场中的受力平衡 ‎16．如图所示，在xOy竖直平面内，Y轴的右侧有垂直纸面向外的匀强磁场B=0．4T和竖直向上的匀强电场E=2N/C。长为L=16m水平绝缘传送带AB以速度v0=3m/s顺时针匀速转动，右侧轮的轴心在Y轴上，右侧轮的上侧边缘B点的坐标是（0，h=8m）一个质量为M=2 g、电荷量为q=0．01C的小物块（可视为点电荷）以轻轻放在传送带左端，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0．2，小物块从传送带滑下后，经过x轴上的P点（没画出），重力加速度g=10m/s2。求：‎ ‎（1）P点的坐标；‎ ‎（2）小物块从静止开始到经过x轴所用的时间；‎ ‎（3）改变传送带匀速运行的速度，可让小物体从传送带上滑下后经过坐标原点O，那么要让小物块经过坐标原点，传送带运行速度的范围。‎ ‎【答案】（1）（-3m，0）（2）8．65s （3）v≥8m/s。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小物块在传送带做初速度为零的匀加速运动的加速度为：；‎ 当小物块与传送带速度相等时，所用时间，这段时间内小物块的位移为：x1=at2=2．25m＜L=16m；‎ 所以小物块先做匀加速运动，后做匀速运动，做匀速运动的时间为为：；‎ 小物块从传送带下滑下进入y轴右侧后，因为电场力为：F=qE=0．02N，而mg=0．02N，且电场力方向竖直向上，与重力方向相反，所以合力为洛伦兹力；所以做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供，小物块的运动轨迹如图所示：‎ 由向心力公式得，，解得：，‎ 运动时间为 小物块离开磁场后，做平抛运动，运动时间为：；‎ 水平方向上的位移为x2=v0t4=3m；‎ 所以P点的坐标为（-3m，0）；‎ ‎（2）小物块从静止开始到经过X轴所用的时间t=t1+t2+t3+t4=8．65s；‎ ‎（3）小物块要经过坐标原点0，它做匀速圆周运动的半径，洛伦兹力提供向心力，则有，，解得：；‎ 小物块在传送带上滑行的末速度是v1=8m/s，它在传送带上滑行的距离为，而L=16m，说明如果小物块在传送带上一直做匀加速运动，则小物块就会经过坐标原点O，所以传送带的速度v≥8m/s。‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动