陕西省宝鸡市金台区2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

陕西省宝鸡市金台区2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年陕西省宝鸡市金台区高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5小题只有一个选项符合题目要求，第6～8小题中有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．‎ ‎1．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是（　　）‎ A．磁感线有可能出现相交的情况 B．磁感线总是由N极指向S极 C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致 D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零 ‎2．减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，如图中弹力F画法正确且分解合理的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎3．如图所示，质量为M=2kg的物体A放在水平桌面上，与桌面的动摩擦因数μ=0.2．物体A通过轻绳跨过光滑定滑轮与另一质量为m=1kg的物体B相连，物体A由静止开始滑动，其加速度a的大小为（g=10m/s2）（　　）‎ A．2m/s2B．3m/s2C．4m/s2D．5m/s2‎ ‎4．在匀强电场中，有一质量为m、带电荷量为q的带电小球静止在O点，然后从O点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，那么关于匀强电场的场强大小，下列说法中正确的是（　　）‎ A．唯一值是B．最大值是 C．最小值是D．不可能是 ‎5．如图，在河水速度恒定的小河中，小船以初速度v0向对岸驶去，行驶过程中船头始终垂直河岸，而船的轨迹是一个弯曲的“S”形，到达对按时，小船相对于静水的速度还是v0，则（　　）‎ A．小船垂直河岸的速度大小恒定不变 B．小船垂直河岸的速度大小是先减小后增大 C．与船保持恒定的初始速度v0过河相比，过河时间长 D．与船保持恒定的初始速度v0过河相比，过河时间短 ‎6．一个物体沿直线运动，从t=0时刻开始，物体的的图象如图所示，图线与纵横坐标轴的交点分别为1m/s和﹣2s，由图可知（　　）‎ A．物体做匀加速直线运动B．物体做变加速直线运动 C．物体的初速度大小为1m/sD．物体的加速度大小为1m/s2‎ ‎7．2016年10月19日3时31分，我国神舟十一号载人飞船与天宫二号空间站成功实现自动交会对接，将航天员景海鹏、陈冬送入天宫二号空间站．航天员将在舱内按计划开展相关空间科学实验和技术试验．假设某一空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的九分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的有（　　）‎ A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度 B．“空间站”运行的速率等于同步卫星运行速率的3倍 C．站在地球赤道上的人观察到它向东运动 D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止 ‎8．如图，一个人站在商场内自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，下列说法正确的是（　　）‎ A．踏板对人做的功等于人的机械能的增加量 B．踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量 C．克服人的重力做的功等于人的重力势能的增加量 D．重力和踏板对人的支持力做的总功等于人的动能的增加量 ‎　‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题 ‎9．有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U﹣I图线，有下列器材供选用：‎ A．电压表（0～5V，内阻10kΩ） B．电压表（0～10V，内阻20kΩ）‎ C．电流表（0～0.3A，内阻1Ω） D．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）‎ E．滑动变阻器（5Ω，10A） F．滑动变阻器 ‎（1）实验中电压表应选用　　，电流表应选用　　．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用　　（用序号字母表示）．‎ ‎（2）请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．‎ ‎10．某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“外力做功与物体动能变化的关系”，如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连．在水平桌面上相距L的A、B两点各安装一个速度传感器．小车中放有砝码．‎ ‎（1）完成实验主要步骤：‎ ‎①测量　　和拉力传感器的总质量M把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；‎ ‎②将小车停在C点，由静止释放，小车在细线拉动下运动，记录　　及 ‎　　．（填写物理量及表示物理量的字母）‎ ‎③在小车中增加或减少砝码，重复②的操作．‎ ‎（2）试验中外力做功的表达式为W=　　，动能变化的表达式为△Ek=　　．（用题中给定的物理量字母及记录的物理量字母表示）‎ ‎（3）实验结果发现外力做功与动能变化并不相等，造成这一系统误差的原因是　　．‎ ‎11．如图所示，在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，重力加速度为g，弹簧长度忽略不计，求：‎ ‎（1）小物块运动到圆弧轨道的最低点O′点时对轨道的压力；‎ ‎（2）小物块释放前弹簧具有的弹性势能．‎ ‎12．如图所示，水平地面上一辆质量M=4kg上表面光滑的平板小车长L=2m，上表面离地高h=0.8m，车运动时所受摩擦阻力为其重力的k倍，车上左侧有一挡板，紧靠挡板处有一可看成质点的小球，小球质量m=1kg．水平向右力F=10N作用在小车上，使小车与小球一起在水平面上向右做匀速直线运动，速度大小为v0=2m/s．t0时刻将水平向右力F改为水平向左，大小不变，经过一段时间后，小球从小车右端滑出并落到地面上．（假设滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力）求：‎ ‎（1）比例系数k值大小；‎ ‎（2）从t0时刻开始到小车速度减为0时，小球距小车右端的距离d；‎ ‎（3）小球在小车上的运动时间t及小球落地时落点离小车右端水平距离s．‎ ‎　‎ ‎（二）选考题：共45分．请考生从给出的2选修中任选一个作答，如果多做，则按所做的第一个计分．[物理一一选修3-4]‎ ‎13．如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是 （　　）‎ A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度是40m/s C．t=0.10s时，质点P的振动方向沿y轴正方向 D．t=0.15s时，质点Q的加速度正向最大 E．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm ‎14．如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心）折射率为．今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？‎ ‎　‎ ‎[物理一一选修3-5]‎ ‎15．爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，从图中可以确定的是 （　　）‎ A．ν0为这种金属的极限频率 B．图中直线的斜率大小表示普朗克常量 C．逸出功与ν成正比 D．当ν＞ν0时，这种金属表面会有光电子逸出 E．Ekm随入射光强度增大而增大 ‎16．一光滑水平面上，有一质量为m的劈A处于静止状态，上表面光滑，A右端与水平面平滑连接，质量为2m的物块B放在水平面上P点，一质量为m的小球C位于劈A的斜面上，距水平面的高度为h，小球C从静止开始滑下，然后与B发生完全弹性正碰．求：‎ ‎①小球C与劈A分离时劈A的速率；‎ ‎②小球C和物块B碰撞后物块B的速率．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年陕西省宝鸡市金台区高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5小题只有一个选项符合题目要求，第6～8小题中有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．‎ ‎1．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是（　　）‎ A．磁感线有可能出现相交的情况 B．磁感线总是由N极指向S极 C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致 D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零 ‎【考点】磁感线及用磁感线描述磁场．‎ ‎【分析】磁感线特征是：在磁体外部由N极流向S极，内部由S极流向N极，形成闭合曲线，磁感线不相交．‎ 规定磁场的方向为小磁针静止时N极的指向．‎ 通电导线与磁场平行时不受磁场力．‎ ‎【解答】解：A、磁感线不会相交，因为相交，交点有两个切线方向，则同一点有两个磁场方向．故A错误．‎ B、磁感线外部由N极流向S极，内部由S极流向N极，形成闭合曲线．故B错误．‎ C、某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致．故C正确．‎ D、通电导线不受磁场力，该处磁感应强度不一定为零，若电流的方向与磁场的方向平行，不受磁场力，但是磁感应强度不为零．故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，如图中弹力F画法正确且分解合理的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】力的合成．‎ ‎【分析】减速带对车轮的弹力方向垂直于接触面，指向受力物体，根据力的作用效果，结合平行四边形定则进行分解．‎ ‎【解答】解：减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A、C错误．‎ 按照力的作用效果分解，将F可以分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向上分力产生向上运动的作用效果，故B正确，D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，质量为M=2kg的物体A放在水平桌面上，与桌面的动摩擦因数μ=0.2．物体A通过轻绳跨过光滑定滑轮与另一质量为m=1kg的物体B相连，物体A由静止开始滑动，其加速度a的大小为（g=10m/s2）（　　）‎ A．2m/s2B．3m/s2C．4m/s2D．5m/s2‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】以AB系统为研究对象，应用牛顿第二定律可以求出加速度．‎ ‎【解答】解：以AB系统为研究对象，由牛顿第二定律得：‎ mg﹣μMg=（M+m）a，‎ 解得：a===2m/s2；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎4．在匀强电场中，有一质量为m、带电荷量为q的带电小球静止在O点，然后从O点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，那么关于匀强电场的场强大小，下列说法中正确的是（　　）‎ A．唯一值是B．最大值是 C．最小值是D．不可能是 ‎【考点】电场强度；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】带电小球在电场中受到重力和电场力，从O点自由释放，其运动轨迹为直线，小球所受的合力方向沿此直线方向，运用三角定则分析什么情况下场强大小最小，再求出最小值．‎ ‎【解答】解：由题，带电小球的运动轨迹为直线，在电场中受到重力mg和电场力F，其合力必定沿此直线向下，根据三角形定则作出合力，由图看出，当电场力F与此直线垂直时，电场力F最小，场强最小，则有F=qEmin=mgsinθ，得到 ‎ Emin=‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．如图，在河水速度恒定的小河中，小船以初速度v0向对岸驶去，行驶过程中船头始终垂直河岸，而船的轨迹是一个弯曲的“S”形，到达对按时，小船相对于静水的速度还是v0，则（　　）‎ A．小船垂直河岸的速度大小恒定不变 B．小船垂直河岸的速度大小是先减小后增大 C．与船保持恒定的初始速度v0过河相比，过河时间长 D．与船保持恒定的初始速度v0过河相比，过河时间短 ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】把渡河时间分成若干个相等的时间间隔，分别研究沿河岸和垂直于河岸方向上的位移变化，可得知船垂直河岸的速度的大小变化，和船保持恒定的初始速度过河相比过河时间的变化情况．‎ ‎【解答】解：船在沿河岸的方向上是匀速直线运动，即在相同的时间间隔内，在河岸方向上的位移是相同的；在垂直于河岸的方向上，在相等的时间间隔内（参照船在沿河岸方向上的时间），开始时位移较小，后逐渐增大再逐渐减小，所以速度是先增大后减小；因中间那段时间速度较大，所以与船保持恒定的初始速度过河相比过河时间要短了．故ABC错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．一个物体沿直线运动，从t=0时刻开始，物体的的图象如图所示，图线与纵横坐标轴的交点分别为1m/s和﹣2s，由图可知（　　）‎ A．物体做匀加速直线运动B．物体做变加速直线运动 C．物体的初速度大小为1m/sD．物体的加速度大小为1m/s2‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】由图象写出与t的关系式，对照匀变速直线运动的位移时间公式得到加速度和初速度，从而分析物体的运动性质．‎ ‎【解答】解：由图得： =（0.5t+1）m/s 由x=v0t+at2得： =v0+t 可得 a=0.5，a=1m/s2．v0=1m/s，可知，物体的加速度不变，做匀加速直线运动．故B错误，ACD正确．‎ 故选：ACD ‎　‎ ‎7．2016年10月19日3时31分，我国神舟十一号载人飞船与天宫二号空间站成功实现自动交会对接，将航天员景海鹏、陈冬送入天宫二号空间站．航天员将在舱内按计划开展相关空间科学实验和技术试验．假设某一空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的九分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的有（　　）‎ A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度 B．“空间站”运行的速率等于同步卫星运行速率的3倍 C．站在地球赤道上的人观察到它向东运动 D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】根据卫星的万有引力等于向心力，由=mω2r=m（）2r=ma=mg′列式求出线速度、角速度、向心角速度的表达式进行讨论即可．‎ ‎【解答】解：A、空间站绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设空间站的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，空间站运行的加速度为a，等于其所在高度处的重力加速度为g′．根据：G=mω2r=m（）2r=ma=mg′‎ 知a==g′故空间站运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，故A正确；‎ B、根据G=m 知v==，高度为同步卫星离地球表面高度的九分之一，但距离r不是九分之一，空间站运行的速度不等于同步卫星运行速度的3倍，故B错误；‎ C、根据G=mω2r 知ω=，r越小，角速度越大，空间站的角速度比地球自转快，故站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动．故C正确 D、空间站绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，物体处于完全失重状态，而在舱中悬浮或静止，故D错误 故选：AC ‎　‎ ‎8．如图，一个人站在商场内自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，下列说法正确的是（　　）‎ A．踏板对人做的功等于人的机械能的增加量 B．踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量 C．克服人的重力做的功等于人的重力势能的增加量 D．重力和踏板对人的支持力做的总功等于人的动能的增加量 ‎【考点】功能关系；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】人随扶梯一起斜向上加速运动的过程中，受到重力、踏板对人的支持力和静摩擦力三个力作用，根据竖直方向的加速度方向分析人对踏板的压力大小与人所受到的重力大小关系．踏板对人做的功等于人的机械能增加量．人所受合力做的功等于人的动能的增加量．‎ ‎【解答】解：A、人随扶梯一起斜向上加速运动的过程中，人相对于扶梯有向后运动趋势，人要受到扶梯的静摩擦力．则人受到重力、踏板对人的支持力和静摩擦力三个力作用，根据功能关系得知，除了重力以外的力对人做功等于人的机械能的增加，即踏板对人做的功等于人的机械能增加量．故A正确，B错误；‎ C、根据功能关系可知，重力势能的增加量等于克服重力做的功，故C正确；‎ D、根据动能定理得知，人所受合力做的功等于人的动能的增加量．故D错误．‎ 故选：AC ‎　‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题 ‎9．有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U﹣I图线，有下列器材供选用：‎ A．电压表（0～5V，内阻10kΩ） B．电压表（0～10V，内阻20kΩ）‎ C．电流表（0～0.3A，内阻1Ω） D．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）‎ E．滑动变阻器（5Ω，10A） F．滑动变阻器 ‎（1）实验中电压表应选用　A　，电流表应选用　D　．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用　E　（用序号字母表示）．‎ ‎（2）请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．‎ ‎【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）仪表的选择应本着安全准确的原则；电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器；‎ ‎（2）根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．‎ ‎【解答】解：（1）因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0～5V的电压表，故选A；‎ 由P=UI得，灯泡的额定电流I===0.5A；故电流表应选择0～0.6A的量程，故选D；‎ 而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；‎ ‎（2）由P=可求得：‎ 灯泡内阻R===8Ω；‎ 则==1250；‎ ‎==20； ‎ 故说明电压表远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法；‎ 而由以上分析知，滑动变阻器应选择分压接法；‎ 故答案如图所示：‎ 故答案为：（1）A；D；E；（2）如图．‎ ‎　‎ ‎10．某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“外力做功与物体动能变化的关系”，如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连．在水平桌面上相距L的A、B两点各安装一个速度传感器．小车中放有砝码．‎ ‎（1）完成实验主要步骤：‎ ‎①测量　小车及其中砝码　和拉力传感器的总质量M把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；‎ ‎②将小车停在C点，由静止释放，小车在细线拉动下运动，记录　拉力传感器的示数F　及 ‎　A、B两处速度传感器的示数vA和vB　．（填写物理量及表示物理量的字母）‎ ‎③在小车中增加或减少砝码，重复②的操作．‎ ‎（2）试验中外力做功的表达式为W=　FL　，动能变化的表达式为△Ek=　　．（用题中给定的物理量字母及记录的物理量字母表示）‎ ‎（3）实验结果发现外力做功与动能变化并不相等，造成这一系统误差的原因是　小车受到摩擦阻力做功造成　．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动，通过速度传感器可算出A B两点的速度大小，同时利用拉力传感器测量出拉小车的力，从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系．‎ ‎【解答】解：（1））①因为要计算总动能，所以要测量小车及其中砝码以及拉力传感器的总质量；‎ ‎③需要测量小车受到的合力，即要测量小车的拉力（传感器读数）；要求动能的变化，需要记录A、B两处速度传感器的示数、‎ ‎（2）根据功的计算公式可得：W=FL．‎ 由各组数据可见规律△E=M（vA2﹣vB2）‎ ‎（3）实验结果发现外力做功与动能变化并不相等，造成这一系统误差的原因是小车受到摩擦阻力做功造成 故答案为：（1）①小车及其中砝码 ‎②拉力传感器的示数F A、B两处速度传感器的示数vA 和vB ‎（2）FL ‎ ‎（3）小车受到摩擦阻力做功造成 ‎　‎ ‎11．如图所示，在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，重力加速度为g，弹簧长度忽略不计，求：‎ ‎（1）小物块运动到圆弧轨道的最低点O′点时对轨道的压力；‎ ‎（2）小物块释放前弹簧具有的弹性势能．‎ ‎【考点】动能定理的应用；向心力；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）先设出小物块在圆弧轨道的最高点和最低点的速度，有最低点到最高点的过程中，机械能守恒，在最低点时，合力提供向心力，再结合牛顿第二定律和第三定律即可求得在轨道的最低点O′点时对轨道的压力．‎ ‎（2）分析从释放小物块到运动到圆弧最低点的过程中的能量的转化，利用动能定理可得知小物块释放前弹簧具有的弹性势能．‎ ‎【解答】解：设小物块被弹簧弹出时的速度大小为v1，到达圆弧轨道的最低点时速度大小为v2，到达圆弧轨道的最高点时速度大小为v3．‎ ‎（1）因为小物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，故向心力刚好由重力提供，设在最高点时的速度为v3，有：‎ 设在最低点时的速度为v2，小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得：‎ 小物块运动到圆弧轨道最低点O′点时受到的支持力和重力的合力提供向心力，有：‎ 联立以上三式解得：FN=6mg 由牛顿第三定律可得压力与支持力为作用力和反作用力，有：‎ ‎（2）设小物块被弹出时的速度为v1，小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过程中由动能定理可得：‎ 小物块释放前弹簧具有的弹性势能转化为小物块被弹出时的动能，故有：Ep= 解得：Ep=mgR+μmgL 答：（1）小物块运动到圆弧轨道的最低点O′点时对轨道的压力为6mg；‎ ‎（2）小物块释放前弹簧具有的弹性势能为mgR+μmgL．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，水平地面上一辆质量M=4kg上表面光滑的平板小车长L=2m，上表面离地高h=0.8m，车运动时所受摩擦阻力为其重力的k倍，车上左侧有一挡板，紧靠挡板处有一可看成质点的小球，小球质量m=1kg．水平向右力F=10N作用在小车上，使小车与小球一起在水平面上向右做匀速直线运动，速度大小为v0=2m/s．t0时刻将水平向右力F改为水平向左，大小不变，经过一段时间后，小球从小车右端滑出并落到地面上．（假设滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力）求：‎ ‎（1）比例系数k值大小；‎ ‎（2）从t0时刻开始到小车速度减为0时，小球距小车右端的距离d；‎ ‎（3）小球在小车上的运动时间t及小球落地时落点离小车右端水平距离s．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）根据平衡调价可以求出比例系数k．‎ ‎（2）应用牛顿第二定律求出加速度，然后应用运动学公式求出位移，再求出距离d．‎ ‎（3）小球离开车后做平抛运动，应用匀变速运动规律求出运动时间，应用牛顿第二定律求出加速度，应用匀变速直线运动规律可以求出t与s．‎ ‎【解答】解：（1）由题意可知，水平恒力F向右时，小车与小球做匀速直线运动，‎ 对小车与小球组成的整体有：f1=k（M+m）g，f1=F=10N，解得：k=0.2；‎ ‎（2）当水平力F改为水平向左时，小球仍匀速直线运动，小车开始向右做匀减速运动，设小车速度减为0所用时间为t1，‎ 对小车有：F+f=Ma1，解得：，速度：v0=a1t1，时间：t1===0.4s，‎ 位移：，解得：s1=0.4m，‎ 对小球有：s2=v0t1=2×0.4=0.8m，小球距右端的距离：d=L﹣（s2﹣s1）=1.6m；‎ ‎（3）小车速度减为0后，所受摩擦阻力改为向右，小球未落下时，小车受力平衡处于静止状态．‎ 小球落下后，小车向左做匀加速运动，小球向右做平抛运动．设小车静止时小球运动的时间为t2，‎ 则t2===0.8s，时间：t=t1+t2=0.4+0.8=1.2s，‎ 小球下落后，小车向左做匀加速运动，小球向右做平抛运动．小球做平抛运动的时间为t3‎ 对小球有：，t3===0.4s，s3=v0t3=2×0.4=0.8m，‎ 对小车有：f2=kMg，由牛顿第二定律得：F﹣f=Ma2 解得：，‎ 位移： =×0.5×0.42=0.04m，‎ 小球落地时落点离小车右端水平距离：s=s3+s4=0.8+0.04=0.84m；‎ 答：（1）比例系数k值大小为0.2；‎ ‎（2）从t0时刻开始到小车速度减为0时，小球距小车右端的距离d为1.6m；‎ ‎（3）小球在小车上的运动时间t为1.2s，小球落地时落点离小车右端水平距离s为0.84m．‎ ‎　‎ ‎（二）选考题：共45分．请考生从给出的2选修中任选一个作答，如果多做，则按所做的第一个计分．[物理一一选修3-4]‎ ‎13．如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是 （　　）‎ A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度是40m/s C．t=0.10s时，质点P的振动方向沿y轴正方向 D．t=0.15s时，质点Q的加速度正向最大 E．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【分析】由乙图读出，Q点在t=0.10s时的振动方向，由甲图判断出波的传播方向．分别由两图读出波长和周期，求出波速．根据时间与周期的关系求出路程．‎ ‎【解答】解：A、在t=0.10s时，由乙图知质点Q正向下运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，故A错误；‎ B、由甲图知波长λ=8m，由图乙可知，周期：T=0.20s，则波速为：v===40m/s，故B正确；‎ C、波沿x轴负方向传播，由图甲所示波形图可知，t=0.10s时，质点P的振动方向沿y轴正方向，故C正确；‎ D、由图乙所示可知，t=0.15s时质点Q在负的最大位置处，此时Q的加速度沿正方向且最大，故D正确；‎ E、该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动．从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s=T，由于t=0.10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是3A=30cm，故E错误；‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心）折射率为．今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】画出光路图，当光线在AB弧面上发生全反射时，就没有光线从AB弧面射出，根据临界角确定出光线在AB弧面上恰好发生全反射时的入射点，由几何知识求解圆柱AB面上能射出光线的面积占AB表面积的几分之几．‎ ‎【解答】解：从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律有： ①‎ 解得 r=30° ②‎ 从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，有： ③‎ 代入数据得：C=45° ④‎ ‎△PQO中∠α=180°﹣90°﹣C﹣r=15°‎ 所以能射出的光线区域对应的圆心角β=90°﹣α﹣r=45°⑥‎ 能射出光线的部分占AB面的比例为⑦‎ 答：圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的．‎ ‎　‎ ‎[物理一一选修3-5]‎ ‎15．爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，从图中可以确定的是 （　　）‎ A．ν0为这种金属的极限频率 B．图中直线的斜率大小表示普朗克常量 C．逸出功与ν成正比 D．当ν＞ν0时，这种金属表面会有光电子逸出 E．Ekm随入射光强度增大而增大 ‎【考点】光电效应．‎ ‎【分析】根据光电效应方程分析影响最大初动能的因素，根据最大初动能与入射光频率的关系式得出图线的斜率含义；逸出功与入射光的频率无关，当入射光的频率大于极限频率，才能发生光电效应．‎ ‎【解答】解：A、从图中可以看出，只有当ν＞ν0时才能发生光电效应，故ν0为这种金属的极限频率，故A正确；‎ B、根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知，图中直线的斜率大小表示普朗克常量，故B正确；‎ C、金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率无关，故C错误；‎ D、从图中可以看出，当ν＞ν0时才能发生光电效应，即当ν＞ν0时，这种金属表面会有光电子逸出，故D正确；‎ E、根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知，Ekm与入射光强度无关，故E错误；‎ 故选：ABD ‎　‎ ‎16．一光滑水平面上，有一质量为m的劈A处于静止状态，上表面光滑，A右端与水平面平滑连接，质量为2m的物块B放在水平面上P点，一质量为m的小球C位于劈A的斜面上，距水平面的高度为h，小球C从静止开始滑下，然后与B发生完全弹性正碰．求：‎ ‎①小球C与劈A分离时劈A的速率；‎ ‎②小球C和物块B碰撞后物块B的速率．‎ ‎【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】①碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出速率．‎ ‎②应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出B的速率．‎ ‎【解答】解：①设小球C与劈A分离时速度大小为v0，此时劈A速度大小为vA，‎ 小球C运动到劈A最低点的过程中，选定向右为正方向，‎ 在水平方向，由动量守恒定律得：mv0﹣mvA=0，‎ 由机械能守恒定律得：，‎ 解得：；‎ ‎②小球C与B发生正碰后速度分别为vC和vB，选定向右为正方向，‎ 由于小球C与物块B发生完全弹性正碰，由动量守恒定律得：mv0=mvC+2mvB，‎ 由机械能守恒定律得：，‎ 解得：；‎ 答：①小球C与劈A分离时劈A的速率为；‎ ‎②小球C和物块B碰撞后物块B的速率．‎ ‎　‎ ‎2016年12月10日