重庆西南大学附中2016届高三上学期月考物理试卷

重庆西南大学附中2016届高三上学期月考物理试卷

‎2015-2016学年西南大学附中高三（上）月考物理试卷 ‎　‎ 一、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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题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，有选错的得0分 ‎1．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向左做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（　　）‎ A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小 C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小 ‎2．如图所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ．则弹簧的长度被压缩了（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3．如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则（　　）‎ A． = B． = C． =（）2 D． =（）2‎ ‎4．如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，开始系统处于静止状态．在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）‎ A．A球的受力情况未变，加速度为零 B．C球的加速度沿斜面向下，大小为g C．A、B之间杆的拉力大小为2mgsinθ D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinθ ‎5．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）‎ A．b一定比a先开始滑动 B．a，b所受的摩擦力始终相等 C．当ω=时，b开始滑动的临界角速度 D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg ‎6．如图所示，甲同学拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态：乙同学两手指放在直尺的零刻度线位置做抓尺准备．某时刻甲同学松开直尺，乙同学看到后立即抓直尺，抓直尺的位置约为30cm（直尺下落过程中始终保持竖直状态）．若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用的时间叫“反应时间”，g=10m/s2，则（　　）‎ A．乙同学的“反应时间”约为0.3s B．乙同学抓住直尺时，直尺的速度约为4m/s C．若乙同学的“反应时间”大于0.35s，则他将抓不到这把直尺 D．若将直尺上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则相同的时间间隔在直尺上对应的长度不同 ‎7．把质量为m的小球（可看作质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球下按到A的位置（图甲），如图所示．迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知AB的高度差为h1，BC的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）‎ A．从A上升到B位置的过程中，小球动能先增大后减小 B．从A上升到C位置的过程中，小球的机械能一直增大 C．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mg（h1+h2）‎ D．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mgh1‎ ‎8．如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图．斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r．现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦．则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．球1的机械能守恒 B．球6在OA段机械能增大 C．球6的水平射程最小 D．六个球落地点各不相同 ‎　‎ 二、非选择题：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（共129分）‎ ‎9．在“研究匀变速直线运动”实验中，某同学用接在50Hz的交流电源上的打点计时器，得到一条纸带如图所示．纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序，取0、1、2、3、4、5、6六个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离（单位：cm），分别标注在相应的计数点的下方，则：‎ ‎（1）在纸带上打下3点时速度v3=　　m/s（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（2）通过数据可得，纸带的加速度a=　　m/s2（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（3）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比　　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．‎ ‎10．（9分）某同学在学习平抛运动时进行以下的实验：‎ ‎（1）实验一：如图1所示，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的试验，发现位于同一高度的A、B总是同时落地．该实验说明了A球在离开轨道后．‎ A．在水平方向上的分运动是匀速直线运动 B．在水平方向上的分运动是匀加速直线运动 C．在竖直方向上的分运动是自由落体运动 D．在竖直方向上的分运动是匀速直线运动 ‎（2）实验二：用如图2的实验装置研究小球平抛运动，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图3所示的x﹣tanθ图象，g=10m/s2．‎ 由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=　　m/s．实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为L=　　m．‎ ‎11．（14分）2014年11月22日16时55分，四川省康定县境内发生6.3级地震并引发一处泥石流．一汽车停在小山坡底，突然司机发现山坡上距坡底240m处的泥石流以8m/s的初速度，0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动，司机的反应时间为1s，汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动．其过程简化为图所示，求：‎ ‎（1）泥石流到达坡底的时间和速度大小？‎ ‎（2）试通过计算说明：汽车的加速度至少多大才能脱离危险？（结果保留三位有效数字）‎ ‎12．（18分）如图所示，在倾角为θ=37°的斜面底端固定有一轻质弹簧，自由放置时其上端位于M点，M点距斜面最高点P的距离L=2m．把质量为m=1kg的小球放于M点，通过外力控制小球将弹簧压缩至N点后自由释放（小球与弹簧不相连，其中MN 的距离d=0.5m），小球通过M点后上升过程中位移随时间变化的关系为x=6t﹣4t2，之后小球从P点沿切线进入竖直放置的光滑圆弧形圆管轨道运动，圆弧轨道半径R=0.4m，圆管内径可忽略不计（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）． 求：‎ ‎（1）小球与斜面之间的动摩擦系数μ；‎ ‎（2）弹簧压缩至N点时具有的弹性势能EP；‎ ‎（3）小球运动到圆弧最高点Q时，小球对轨道弹力的大小和方向．‎ ‎　‎ 三、选考题：共15分．请考生从给出的3道物理题任选一题作答，在指定位置答题．如果不涂、多涂均按所答第一题评分；多答则每学科按所答第一题评分．‎ ‎13．在某次光电效应实验中，得到的遏制电压u0与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率为k、横截距为b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为　　，所用材料的逸出功可表示为　　．‎ ‎14．（9分）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：‎ ‎（1）弹性势能最大值为多少？‎ ‎（2）当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年西南大学附中高三（上）月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题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，有选错的得0分 ‎1．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向左做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（　　）‎ A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小 C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小 ‎【考点】摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】对整体进行分析，由牛顿第二定律求解加速度，再隔离B进行分析，由牛顿第二定律可求得加速度．‎ ‎【解答】解：A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二定律有 然后隔离B，根据牛顿第二定律有 fAB=mBa=μmBg 大小不变，‎ 物体B做速度方向向左的匀减速运动，故而加速度方向向右，摩擦力向右；‎ 故选：C．‎ ‎【点评】本题为连接体问题，对于连接体问题可以用整体法求加速度，用隔离法求解系统内力；一定掌握整体法和隔离法的正确应用．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ．则弹簧的长度被压缩了（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】胡克定律；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】对A球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法得到弹簧的弹力，最后根据胡克定律得到弹簧的压缩量．‎ ‎【解答】解：对球A受力分析，受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F，如图 根据平衡条件，结合合成法，有 F=mgtan 根据胡克定律，有 F=kx 解得 x=‎ 故选：C．‎ ‎【点评】本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件并运用合成法求解出弹力，最后根据胡克定律求解出弹簧的压缩量．‎ ‎　‎ ‎3．如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则（　　）‎ A． = B． = C． =（）2 D． =（）2‎ ‎【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】根据万有引力提供向心力=m，解出线速度与轨道半径r的关系进行求解．‎ ‎【解答】解：根据万有引力提供向心力=m v=，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，‎ 所以=，‎ 故选：A．‎ ‎【点评】本题关键是要掌握万有引力提供向心力这个关系，能够根据题意选择恰当的向心力的表达式．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，开始系统处于静止状态．在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）‎ A．A球的受力情况未变，加速度为零 B．C球的加速度沿斜面向下，大小为g C．A、B之间杆的拉力大小为2mgsinθ D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinθ ‎【考点】牛顿第二定律．‎ ‎【分析】分别以B、AB组成的系统、C为研究对象，由牛顿第二定律分析答题 ‎【解答】解：A、细线被烧断的瞬间，AB作为整体，不再受细线的拉力作用，故受力情况发生变化，合力不为零，加速度不为零，故A错误；‎ B、对球C，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ，方向向下，故B错误；‎ C、以A、B组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力f=3mgsinθ，以C为研究对象知，细线的拉力为mgsinθ，烧断细线的瞬间，A、B受到的合力等于3mgsinθ﹣2mgsinθ=mgsinθ，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得：mgsinθ=2ma，则加速度a=gsinθ，B的加速度为：a=gsinθ，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：FAB﹣mgsinθ=ma，解得：FAB=mgsinθ，故C错误，D正确；‎ 故选：D ‎【点评】本题关键点就是绳和弹簧的区别：弹簧的弹力不会突变，而绳在断后弹力会突变为零．这点在做题时要特别留意 ‎　‎ ‎5．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）‎ A．b一定比a先开始滑动 B．a，b所受的摩擦力始终相等 C．当ω=时，b开始滑动的临界角速度 D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定．当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大．当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动．因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定．‎ ‎【解答】解：A、B、两个木块的最大静摩擦力相等．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A正确，B错误；‎ C、当b刚要滑动时，有kmg=mω2•2l，解得：ω=，故C正确；‎ D、以a为研究对象，当ω=时，由牛顿第二定律得：‎ ‎ f=mω2l，可解得：f=，故D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎【点评】本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，甲同学拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态：乙同学两手指放在直尺的零刻度线位置做抓尺准备．某时刻甲同学松开直尺，乙同学看到后立即抓直尺，抓直尺的位置约为30cm（直尺下落过程中始终保持竖直状态）．若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用的时间叫“反应时间”，g=10m/s2，则（　　）‎ A．乙同学的“反应时间”约为0.3s B．乙同学抓住直尺时，直尺的速度约为4m/s C．若乙同学的“反应时间”大于0.35s，则他将抓不到这把直尺 D．若将直尺上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则相同的时间间隔在直尺上对应的长度不同 ‎【考点】自由落体运动．‎ ‎【分析】在人的反应时间内，直尺由静止自由落下，做自由落体运动，由所给数据，抓住的刻度值差越小，说明反应速度越快，再由h=gt2，求得反应时间．‎ ‎【解答】解：A、由题可知，乙同学抓直尺的位置约为30cm处，则直尺下落的高度约30cm=0.3m，根据公式：h=gt2，得： s．故A错误；‎ B、乙同学抓住直尺时，直尺的速度约为v=gt=10×0.24=2.4m/s．故B错误；‎ C、若乙同学的“反应时间”大于0.35s，则该时间内直尺下落的高度：他将抓不到这把直尺m＞0.5m．他将抓不到这把直尺．故C正确；‎ D、若将直尺上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则时间与直尺的长度之间的关系式为：，所以相同的时间间隔在直尺上对应的长度不同．故D正确．‎ 故选：CD ‎【点评】解决本题的关键知道在人的反应时间内，直尺做自由落体运动，下降的位移越小，说明反应速度越快．在计算反应距离时，注意该同学原来抓住30cm的刻度处．‎ ‎　‎ ‎7．把质量为m的小球（可看作质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球下按到A的位置（图甲），如图所示．迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知AB的高度差为h1，BC的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）‎ A．从A上升到B位置的过程中，小球动能先增大后减小 B．从A上升到C位置的过程中，小球的机械能一直增大 C．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mg（h1+h2）‎ D．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mgh1‎ ‎【考点】功能关系．‎ ‎【分析】小球从A上升到B位置的过程中，平衡位置速度最大，动能最大；小球上升和下落过程与弹簧组成的系统机械能守恒．由此分析即可．‎ ‎【解答】解：A、球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，故A正确；‎ B、从A上升到B位置的过程中，弹簧对小球做正功，小球的机械能增加．从B到C的过程，只有重力做功，小球的机械能守恒，故B错误．‎ CD、根据系统的机械能守恒得知，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能，为：Ep=mg（h2+h1），故C正确，D错误；‎ 故选：AC ‎【点评】解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，在只有重力或弹簧弹力做功的情形下，系统机械能守恒．‎ ‎　‎ ‎8．如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图．斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r．现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦．则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．球1的机械能守恒 B．球6在OA段机械能增大 C．球6的水平射程最小 D．六个球落地点各不相同 ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】6个小球都在斜面上运动时，整个系统的机械能守恒，当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以从6到4，小球离开A的速度不断增大，最后3个小球离开A点的速度相同．‎ ‎【解答】解：‎ A、6个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统的机械能守恒．当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，球2对1的作用力做功，故球1的机械能不守恒，故A错误；‎ B、球6在OA段运动时，斜面上的球在加速，球5对球6的作用力做正功，动能增加，机械能增加，故B正确；‎ C、由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以可知离开A点时球6的速度最小，水平射程最小，故C正确；‎ D、由于离开A点时，球6的速度最小，水平射程最小，而最后三个球在水平面上运动时不再加速，3、2、1的速度相等，水平射程相同，所以六个球的落点不全相同，故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎【点评】本题运用机械能守恒时，关键要明确研究对象，选择研究的过程，再进行分析．‎ ‎　‎ 二、非选择题：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（共129分）‎ ‎9．在“研究匀变速直线运动”实验中，某同学用接在50Hz的交流电源上的打点计时器，得到一条纸带如图所示．纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序，取0、1、2、3、4、5、6六个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离（单位：cm），分别标注在相应的计数点的下方，则：‎ ‎（1）在纸带上打下3点时速度v3=　0.330　m/s（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（2）通过数据可得，纸带的加速度a=　0.756　m/s2（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（3）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比　不变　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．‎ ‎【考点】探究小车速度随时间变化的规律．‎ ‎【分析】（1、2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小．‎ ‎（3）明确周期和频率之间的关系，了解真实值和测量值之间的关系，即可分析误差情况，正确解答该题．‎ ‎【解答】解：（1）计时器所用电源的频率为50Hz，则打点周期为0.02s．带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，‎ 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，‎ 得：v3===0.330m/s，‎ ‎（2）设0到1之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，‎ 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，‎ 得：x4﹣x1=3a1T2‎ x5﹣x2=3a2T2‎ ‎ x6﹣x3=3a3T2‎ 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值 得：a=（a1+a2+a3）‎ 即小车运动的加速度计算表达式为：‎ a==0.756m/s2‎ ‎（3）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而频率却不变，那么实际打点周期不变，根据运动学公式△x=at2得：真实位移差不变，‎ 所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是不变．‎ 故答案为：（1）0.330；（2）0.756；（3）不变．‎ ‎【点评】实验时需要注意的问题我们可以结合实验原理记忆，明确实验原理是处理实验题的重中之重，从纸带上求解速度和加速度是处理纸带的两个主要问题，一定要熟练掌握．‎ ‎　‎ ‎10．（9分）某同学在学习平抛运动时进行以下的实验：‎ ‎（1）实验一：如图1所示，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的试验，发现位于同一高度的A、B总是同时落地．该实验说明了A球在离开轨道后．‎ A．在水平方向上的分运动是匀速直线运动 B．在水平方向上的分运动是匀加速直线运动 C．在竖直方向上的分运动是自由落体运动 D．在竖直方向上的分运动是匀速直线运动 ‎（2）实验二：用如图2的实验装置研究小球平抛运动，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图3所示的x﹣tanθ图象，g=10m/s2．‎ 由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=　1　m/s．实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为L=　　m．‎ ‎【考点】研究平抛物体的运动．‎ ‎【分析】（1）球A与球B同时释放，同时落地，由于B球做自由落体运动，A球做平抛运动，说明A球的竖直分运动与B球相同；‎ ‎（2）由平抛运动的规律列出水平位移与夹角正切值的关系，即可求得小球水平抛出时的初速度，根据平抛水平和竖直方向的运动特点，列方程可正确求解．‎ ‎【解答】解：（1）球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；‎ A球做平抛运动，B球做自由落体运动；‎ 将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；‎ 故选：C．‎ ‎（2）根据平抛运动规律有，竖直方向：y=gt2①‎ 水平方向：x=v0t ②‎ 联立①②得：x=‎ 由图可得： =0.2‎ 解得：v0=1m/s；‎ 当斜面倾角θ=60°时，设斜面长度为L，有：‎ Lsin60°=gt2①‎ 水平方向：Lcos60°=v0t ②‎ 由①②得：，解得：L=．‎ 故答案为：（1）C；（2）1；‎ ‎【点评】（1）解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，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．‎ ‎（2）图象法在物理学中应用较为广泛，一定要掌握图象的分析方法．‎ ‎　‎ ‎11．（14分）（2016•南昌校级二模）2014年11月22日16时55分，四川省康定县境内发生6.3级地震并引发一处泥石流．一汽车停在小山坡底，突然司机发现山坡上距坡底240m处的泥石流以8m/s的初速度，0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动，司机的反应时间为1s，汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动．其过程简化为图所示，求：‎ ‎（1）泥石流到达坡底的时间和速度大小？‎ ‎（2）试通过计算说明：汽车的加速度至少多大才能脱离危险？（结果保留三位有效数字）‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）根据匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系求得泥石流到达坡底的速度和时间；‎ ‎（2）根据汽车速度达到与泥石流速度相等的安全临界速度，再根据运动规律求解最小加速度．‎ ‎【解答】解：（1）设泥石流到达坡底的时间为t1，速度为v1，由题意有：v0=8m/s，‎ v1=v0+a1t1‎ 代入数据得：t1=20s，v1=16m/s ‎（2）汽车速度加速到等于v1且两者在水平地面的位移刚好相等就安全了，故依题意有：‎ v汽=a′t=v1…①‎ ‎…②‎ 泥石流在水平路面上的位移为：‎ s石=v1（t+1﹣t1）=s汽…③‎ 由①②③代入数据可解得：a′=0.421m/s2‎ 答：（1）泥石流到达坡底的时间为20s，速度大小为16m/s；‎ ‎（2）汽车的加速度至少为0.421m/s2才能脱离危险．‎ ‎【点评】掌握匀变速直线运动的速度时间关系和位移时间关系是正确解题的基础，知道脱离危险的临界条件是正确解题的关键．‎ ‎　‎ ‎12．（18分）（2015•凉山州模拟）如图所示，在倾角为θ=37°的斜面底端固定有一轻质弹簧，自由放置时其上端位于M点，M点距斜面最高点P的距离L=2m．把质量为m=1kg的小球放于M点，通过外力控制小球将弹簧压缩至N点后自由释放（小球与弹簧不相连，其中MN 的距离d=0.5m），小球通过M点后上升过程中位移随时间变化的关系为x=6t﹣4t2，之后小球从P点沿切线进入竖直放置的光滑圆弧形圆管轨道运动，圆弧轨道半径R=0.4m，圆管内径可忽略不计（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）． 求：‎ ‎（1）小球与斜面之间的动摩擦系数μ；‎ ‎（2）弹簧压缩至N点时具有的弹性势能EP；‎ ‎（3）小球运动到圆弧最高点Q时，小球对轨道弹力的大小和方向．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；向心力．‎ ‎【分析】（1）小球通过M点后上升过程中位移随时间变化的关系为x=6t﹣4t2，结合位移公式得到初速度和加速度，然后受力分析后根据牛顿第二定律列式求解动摩擦因素；‎ ‎（2）对从N到M过程，小球和弹簧系统机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解弹簧压缩至N点时具有的弹性势能EP；‎ ‎（3）小球运动到圆弧最高点Q时，弹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式；再对从P到Q过程根据机械能守恒定律列式；最后联立求解．‎ ‎【解答】解：（1）由题意知，小球在M点的速度为：v0=6m/s；‎ 小球离开弹簧后在斜面上运动的加速度为：a=8m/s2；‎ 对小球离开弹簧后，由牛顿第二定律，有：‎ ma=mgsinθ+μmgcosθ ‎ 解得：μ=0.25‎ ‎（2）小球从N运动到M过程中，由功能关系，有：‎ 代入数据解得：Ep=22J ‎（3）小球从M点运动到P点时：L=2=6t﹣4t2，‎ 解得：t=0.5s，t=1s（舍去），此时速度为：vp=2m/s 从P到Q机械能守恒得：‎ 解得：‎ 在Q点，向心力方程：‎ 解得：FN=﹣4N 小球受到向上的弹力，根据牛顿第三定律，小球对内轨作用力大小为4N，方向竖直向下；‎ 答：（1）小球与斜面之间的动摩擦系数μ为0.25；‎ ‎（2）弹簧压缩至N点时具有的弹性势能为22J；‎ ‎（3）小球运动到圆弧最高点Q时，小球对轨道弹力的大小为4N，方向为竖直向下．‎ ‎【点评】本题关键是明确小球的受力情况、运动情况和能量转化情况，结合牛顿第二定律、机械能守恒定律和向心力公式列式求解，不难．‎ ‎　‎ 三、选考题：共15分．请考生从给出的3道物理题任选一题作答，在指定位置答题．如果不涂、多涂均按所答第一题评分；多答则每学科按所答第一题评分．‎ ‎13．在某次光电效应实验中，得到的遏制电压u0‎ 与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率为k、横截距为b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为　ek　，所用材料的逸出功可表示为　keb　．‎ ‎【考点】光电效应．‎ ‎【分析】由爱因斯坦光电效应方程EK=hγ﹣W去分析图象中所包含的对解题有用的物理信息，图象与纵轴和横轴交点分别表示普朗克常量和金属的极限频率．‎ ‎【解答】解：根据爱因斯坦光电效应方程EK=hγ﹣W，任何一种金属的逸出功W一定，说明EK随频率f的变化而变化，且是线性关系（与y=ax+b类似），直线的斜率等于普朗克恒量，由于：EK=eUe所以：eUe=hγ﹣W，‎ 由图可得Ue=kγ﹣b 整理得：h=ek；‎ EK=hγ﹣W，EK=0时有hγ0﹣W=0，所以逸出功W=keb；‎ 故答案为：ek，keb．‎ ‎【点评】本题考查了爱因斯坦光电效应方程EK=hγ﹣W，注意将有关的物理知识和数学的图线联系起来，培养用数学知识解决物理物体．‎ ‎　‎ ‎14．光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：‎ ‎（1）弹性势能最大值为多少？‎ ‎（2）当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？‎ ‎【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）滑块B与滑块C碰撞过程系统动量守恒，此后ABC整体动量守恒；当系统各部分速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大．‎ ‎（2）ABC整体动量守恒，先根据动量守恒守恒定律求解BC的速度，然后根据机械能守恒定律求解弹性势能．‎ ‎【解答】解：（1）由B、C碰撞瞬间，B、C的总动量守恒，由动量守恒定律得：mBv0=（mB+mC）v，解得v=2m/s；‎ 三个物体速度相同时弹性势能最大，由动量守恒定律得：‎ mAv0+mBv0=（mA+mB+mC）v共，解得v共=3m/s 设最大弹性势能为Ep，由机械能守恒得：‎ ‎（2）当A的速度为零时，由动量定恒定律得：‎ mAv0+mBv0=（mB+mC）vBC，解得vBC=4m/s 则此时的弹性势能 答：（1）弹性势能最大值为12J；‎ ‎（2）当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为0．‎ ‎【点评】本题关键根据动量守恒定律求解速度大小，根据机械能守恒定律求解弹性势能，不难．‎ ‎　‎