宁夏育才中学2017届高三上学期第四次月考物理试卷

宁夏育才中学2017届高三上学期第四次月考物理试卷

‎2016-2017学年宁夏育才中学高三（上）第四次月考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）‎ ‎1．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（　　）‎ A．建立“合力与分力”的概念 B．建立“点电荷”的概念 C．建立“瞬时速度”的概念 D．研究加速度与合力、质量的关系 ‎2．相同材料制成的滑道ABC，其中AB段为曲面，BC段为水平面．现有质量为m的木块，从距离水平面h高处的A点由静止释放，滑到B点过程中克服摩擦力做功为；木块通过B点后继续滑行2h 距离后，在C点停下来，则木块与曲面间的动摩擦因数应为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 （　　）‎ A．v0+v B．v0﹣v C．v0+（v0+v） D．v0+（v0﹣v）‎ ‎4．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场线中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示测（　　）‎ A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个带电粒子的动能，一个增大一个减小 ‎5．轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示．弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴．现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示．物块运动至x=0.4m处时速度为零．则此时弹簧的弹性势能为（g=10m/S2）（　　）‎ A．3.1 J B．3.5 J C．1.8 J D．2.0J ‎6．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法正确的是（　　）‎ A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B．匀强电场的电场强度大小为10 V/m C．匀强电场的电场强度方向为由C指向A D．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.6×10﹣19 J ‎7．电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美．如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，AB连线中点为O．在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直于圆面且与AB连线共面，圆与正方形的交点分别为e、f，则下列说法正确的是（　　）‎ A．在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个点的场强和电势均相同 B．将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点，电场力始终不做功 C．将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同 D．沿线段eOf移动的电荷，它所受电场力是先减小后增大 ‎8．在平行斜面的力F作用下滑块从倾角θ的光滑斜面的A点由静止开始向下滑动，滑动过程的机械能随位移的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．力F的方向沿斜面向上 B．在0～x2过程中，物体先减速再匀速 C．在0～x1的过程中，滑块加速度逐渐增大 D．力F的大小逐渐减小直至等于0‎ ‎　‎ 二、非选择题（共4小题，满分47分）‎ ‎9．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：‎ ‎（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…‎ ‎（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、…‎ ‎（3）作出W﹣v草图；‎ ‎（4）分析W﹣v图象．如果W﹣v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝．…等关系．‎ 以下关于该实验的说法中正确是（　　）‎ A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W、…‎ B．小车运动中会受到阻力，可以使木板适当倾斜平衡阻力 C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小 D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算 ‎10．用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m1=0.05kg、m2=0.15kg，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）‎ ‎（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：‎ A．按照如图甲所示的装置安装器件；‎ B．将打点计时器接到直流电源上；‎ C．先释放m2，再接通电源打出一条纸带；‎ D．测量纸带上某些点间的距离；‎ E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能 其中操作不当的步骤是　　（填选项对应的字母）．‎ ‎（2）在纸带上打下计数点5时的速度v=　　m/s．‎ ‎（3）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=　　J，系统势能的减少量△Ep=　　J，由此得出的结论是　　．‎ ‎（4）若某同学作出﹣h图象如图丙所示，由图象计算出当地的实际重力加速度g=　　　m/s2．‎ ‎11．如图所示，光滑水平轨道右边与墙壁连接，木块A、B和半径为0.5m的光滑圆轨道C静置于光滑水平轨道上，A、B、C质量分别为1.5kg、0.5kg、4kg．现让A以6m/s的速度水平向右运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为0.3s，碰后速度大小变为4m/s．当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，已知g=10m/s2 求：‎ ‎①A与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；‎ ‎②AB第一次滑上圆轨道所能到达的最大高度h．‎ ‎12．如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L=8m，匀速运动的速度v0=5m/s．一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上xP=2m的P点，小物块随传送带运动到Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N点．小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）小物块在传送带上运动产生的热量；‎ ‎（2）N点的纵坐标；‎ ‎（3）若将小物块轻放在传送带上的某些位置，小物块均能沿光滑圆弧轨道运动（小物块始终在圆弧轨道运动不脱轨）到达纵坐标yM=0.25m的M点，求这些位置的横坐标范围．‎ ‎　‎ ‎[物理--选修3-3]‎ ‎13．在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形方格的边长均为1cm，下列说法正确的是 （　　）‎ A．实验时将油酸分子看成球形 B．实验时不考虑各油酸分子间的间隙 C．测出分子直径后，只需知道油滴的体积就可算出阿伏加德罗常数 D．该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10﹣8m E．使用油酸酒精溶液的目的是让油膜在水面上形成单层分子油膜 ‎14．如图所示，两个截面积均为S的圆柱形容器，左右两边容器高均为H，右边容器上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞（重力不计），两容器由装有阀门的极细管道（体积忽略不计）相连通．开始时阀门关闭，左边容器中装有热力学温度为T0的理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空．现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡，此时被封闭气体的热力学温度为T，且T＞T0．求此过程中外界对气体所做的功．已知大气压强为P0．‎ ‎　‎ ‎【物理--选修3-4】‎ ‎15．如图，沿波的传播方向上有间距均为2m的五个质点，均静止在各自的平衡位置，一列简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，t=0时刻到达质点a，质点a开始由平衡位置向下运动，t=3s时质点a第一次到达最高点，在下列说法中正确的是（　　）‎ A．质点d开始振动后的振动周期为4s B．t=4s时刻波恰好传到质点e C．t=5s时刻质点b到达最高点 D．在3s＜t＜4s这段时间内质点c速度方向向上 E．这列简谐横波的波长为4m ‎16．如图所示，真空中有一块直角三角形的玻璃砖ABC，∠B=30°，若CA的延长线上S点有一点光源发出的一条光线由D点射入玻璃砖，光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束从S 传播到D的时间与在玻璃砖内的传播时间相等，已知光在真空中的传播速度为c，BD=d，∠ASD=15°．求：‎ ‎（Ⅰ）玻璃砖的折射率；‎ ‎（Ⅱ）SD两点间的距离．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年宁夏育才中学高三（上）第四次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）‎ ‎1．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（　　）‎ A．建立“合力与分力”的概念 B．建立“点电荷”的概念 C．建立“瞬时速度”的概念 D．研究加速度与合力、质量的关系 ‎【考点】力的合成．‎ ‎【分析】通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来，在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是用来等效替代的方法．‎ ‎【解答】解：A、合力和分力是等效的，它们是等效替代的关系，所以A正确．‎ B、点电荷是一种理想化的模型，是采用的理想化的方法，所以B错误．‎ C、瞬时速度是把很短的短时间内的物体的平均速度近似的认为是瞬时速度，是采用的极限的方法，所以C错误．‎ D、研究加速度与合力、质量的关系的时候，是控制其中的一个量不变，从而得到其他两个物理量的关系，是采用的控制变量的方法，所以D错误．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎2．相同材料制成的滑道ABC，其中AB段为曲面，BC段为水平面．现有质量为m的木块，从距离水平面h高处的A点由静止释放，滑到B点过程中克服摩擦力做功为；木块通过B点后继续滑行2h 距离后，在C点停下来，则木块与曲面间的动摩擦因数应为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】动能定理的应用；滑动摩擦力．‎ ‎【分析】BC段摩擦力可以求出，由做的公式可求得BC段克服摩擦力所做的功； 对全程由动能定理可求得AB段克服摩擦力所做的功．‎ ‎【解答】解：由题意知，ABC滑道材料相同，设木块与曲面间的动摩擦因数为μ，则木块与BC段摩擦因数为μ，‎ BC段物体受摩擦力f=μmg，位移为2h，故BC段摩擦力对物体做功W=﹣f•2h=﹣2μmgh； 即物体克服摩擦力做功为﹣2μmgh；对全程由动能定理可知，mgh﹣mgh﹣2μmgh=0‎ 解得：‎ 故A正确，BCD错误 故选：A．‎ ‎　‎ ‎3．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 （　　）‎ A．v0+v B．v0﹣v C．v0+（v0+v） D．v0+（v0﹣v）‎ ‎【考点】动量守恒定律．‎ ‎【分析】人和小船系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解，‎ ‎【解答】解：人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，‎ 规定向右为正方向 ‎（M+m）v0=Mv′﹣mv v′=v0+（v0+v）‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场线中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示测（　　）‎ A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个带电粒子的动能，一个增大一个减小 ‎【考点】电场线．‎ ‎【分析】物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧．由轨迹弯曲方向判断粒子的电性．根据电场力做功来判断动能的变化，即可判断速度变化．‎ ‎【解答】解：A、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，可知a、b一定带异种电荷，但是由于电场线方向未知，不能判断哪一个是正电荷，哪一个是负电荷，故A错误 BD、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，故BD错误 C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，故C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示．弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴．现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示．物块运动至x=0.4m处时速度为零．则此时弹簧的弹性势能为（g=10m/S2）（　　）‎ A．3.1 J B．3.5 J C．1.8 J D．2.0J ‎【考点】功能关系；弹性势能．‎ ‎【分析】F﹣x图象与坐标轴围成图形的面积表示F所做的功，根据动能定理列方程求克服弹簧弹力做的功，即等于弹簧的弹性势能．‎ ‎【解答】解：由图线与坐标轴围成的面积表示功可以得到力F做的功：W=×（5+10）×0.2+10×（0.4﹣0.2）=3.5J 设克服弹簧弹力做的功为WF，根据动能定理：W﹣WF﹣μmgx=0‎ 代入得：3.5﹣WF﹣0.2×0.5×10×0.4=0‎ 得：WF=3.1J 则EP=3.1J 故选：A．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法正确的是（　　）‎ A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B．匀强电场的电场强度大小为10 V/m C．匀强电场的电场强度方向为由C指向A D．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.6×10﹣19 J ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，则知AC中点的电势为2V，连接EB，EB即为一条等势线，CA连线即为一条电场线，由BA间的电势差，由公式U=Ed求出场强大小．由W=qU，则电场力做功就可以求解．‎ ‎【解答】解：A、连接AC，AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形对称性，CD∥EB，而匀强电场的等势面平行，则CD直线也是一条等势线，同理，AF的直线也为等势线．故A正确．‎ B、BA间的电势差为UBA=1V，又UBA=EdABcos30°，得场强E==V/m= V/m．故B错误；‎ C、由几何知识得知，CA⊥EB，EB是等势线，则CA连线必为一条电场线，而且电场强度的方向由C指向A．故C正确．‎ D、由上得知，E的电势为2V，D点与C点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点，电场力做正功，而且为WED=qUED=q（φE﹣φD）=﹣1.6×10﹣19×（2﹣3）J=1.6×10﹣19J，电势能将减小1.6×10﹣19J．故D正确．‎ 故选：ACD．‎ ‎　‎ ‎7．电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美．如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，AB连线中点为O．在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直于圆面且与AB连线共面，圆与正方形的交点分别为e、f，则下列说法正确的是（　　）‎ A．在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个点的场强和电势均相同 B．将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点，电场力始终不做功 C．将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同 D．沿线段eOf移动的电荷，它所受电场力是先减小后增大 ‎【考点】电势能；电场强度．‎ ‎【分析】等量异种电荷连线的垂直面是一个等势面，其电场线分布具有对称性．电荷在同一等势面上移动时，电场力不做功．根据电场力做功W=qU分析电场力做功情况．根据电场线的疏密分析电场强度的大小，从而电场力的变化．‎ ‎【解答】解：A、图中圆面是一个等势面，e、f的电势相等，根据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同，故A错误．‎ B、图中圆弧egf是一条等势线，其上任意两点的电势差都为零，根据公式W=qU可知：将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功．故B正确．‎ C、a点与圆面内任意一点时的电势差相等，根据公式W=qU可知：将一电荷由a点移到圆面内任意一点时，电场力做功相同，则电势能的变化量相同．故C正确．‎ D、沿线段eof移动的电荷，电场强度 先增大后减小，则电场力先增大后减小，故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎8．在平行斜面的力F作用下滑块从倾角θ的光滑斜面的A点由静止开始向下滑动，滑动过程的机械能随位移的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．力F的方向沿斜面向上 B．在0～x2过程中，物体先减速再匀速 C．在0～x1的过程中，滑块加速度逐渐增大 D．力F的大小逐渐减小直至等于0‎ ‎【考点】功能关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】根据功能关系分析F的方向，通过分析物体的受力情况，判断其运动情况．由牛顿第二定律分析加速度的变化情况．‎ ‎【解答】解：A、由图象可知，在有F作用时，物体的机械能随位移的增大而减小，由功能关系知拉力对物体做负功，因此力F的方向沿斜面向上．故A正确．‎ B、在0～x2过程中，根据图象的斜率等于拉力，可知拉力不断减小，拉力一直小于重力沿斜面向下的分力，所以物体一直做加速运动，故B错误．‎ C、在0～x1的过程中，根据牛顿第二定律得：mgsinθ﹣F=ma，F减小，则a逐渐增大．故C正确．‎ D、根据功能原理得：△E=F△x，即有F=，可知图象的斜率等于F，由数学知识可知，力F的大小逐渐减小直至等于0，故D正确．‎ 故选：ACD ‎　‎ 二、非选择题（共4小题，满分47分）‎ ‎9．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：‎ ‎（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…‎ ‎（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、…‎ ‎（3）作出W﹣v草图；‎ ‎（4）分析W﹣v图象．如果W﹣v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝．…等关系．‎ 以下关于该实验的说法中正确是（　　）‎ A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W、…‎ B．小车运动中会受到阻力，可以使木板适当倾斜平衡阻力 C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小 D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算 ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】本实验采用比例法，设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．‎ 小车运动中受到的阻力由重力的分力平衡．要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分；‎ ‎【解答】解：A、当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算．因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难；故A正确．‎ B、小车运动中会受到阻力，阻力做功无法测量，可采用补偿的方法：平衡摩擦力，这样橡皮筯对小车做的功等于外力小车做的总功，故B正确．‎ C、纸带上打出的点，两端密、中间疏，小车先做加速运动，橡皮筯松驰后做减速运动，说明阻力没有被平衡掉，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故C正确．‎ D、本实验的目的是探究橡皮筯做的功与物体获得速度的关系．这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不是整个过程的平均速度，故D错误．‎ 故答案为：ABC．‎ ‎　‎ ‎10．用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m1=0.05kg、m2=0.15kg，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）‎ ‎（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：‎ A．按照如图甲所示的装置安装器件；‎ B．将打点计时器接到直流电源上；‎ C．先释放m2，再接通电源打出一条纸带；‎ D．测量纸带上某些点间的距离；‎ E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能 其中操作不当的步骤是　BC　（填选项对应的字母）．‎ ‎（2）在纸带上打下计数点5时的速度v=　2.4　m/s．‎ ‎（3）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=　0.58　J，系统势能的减少量△Ep=　0.60　J，由此得出的结论是　在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒　．‎ ‎（4）若某同学作出﹣h图象如图丙所示，由图象计算出当地的实际重力加速度g=　9.7　　m/s2．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有理解了这些才能真正了解具体实验操作的含义；‎ ‎（2）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；‎ ‎（3）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出系统机械能是否守恒．‎ ‎（4）根据机械能守恒定律得出v2﹣h的关系式，根据图线的斜率得出重力加速度的值．‎ ‎【解答】解：（1）B：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误．‎ C：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误．‎ 故选：BC．‎ ‎（2）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：‎ v5==m/s=2.4m/s 故答案为：2.4．‎ ‎（3）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek=m﹣0=0.58J 重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=0.60J；‎ 由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．‎ ‎（4）根据系统机械能守恒有：‎ ‎（m2﹣m1）gh=（m2+m1）v2‎ 则v2=gh 知图线的斜率k=g 解得g==9.7m/s2．‎ 故答案为：（1）BC； （2）2.4；（3）0.58，0.60，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒； （4）9.7．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，光滑水平轨道右边与墙壁连接，木块A、B和半径为0.5m的光滑圆轨道C静置于光滑水平轨道上，A、B、C质量分别为1.5kg、0.5kg、4kg．现让A以6m/s的速度水平向右运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为0.3s，碰后速度大小变为4m/s．当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，已知g=10m/s2 求：‎ ‎①A与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；‎ ‎②AB第一次滑上圆轨道所能到达的最大高度h．‎ ‎【考点】动量守恒定律；动量定理．‎ ‎【分析】①A碰撞墙壁过程，应用动量定理可以求出作用力．‎ ‎②A、B碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出最大高度．‎ ‎【解答】解：①设水平向左为正方向，当A与墙壁碰撞时，‎ 由动量定理得：Ft=mAv2﹣mA•（﹣v1），解得：F=50N．‎ ‎②设碰撞后A、B的共同速度为v，以向左为正方向，‎ 由动量守恒定律得：mAv2=（mA+mB）v3，‎ A、B滑上斜面到最高过程中，A、B、C水平方向动量守恒，‎ 以向左为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mB）v3=（mA+mB+mC）v4，‎ A、B在光滑圆形轨道上滑动时，机械能守恒，由机械能守恒定律得：‎ ‎（mA+mB）v32=（mA+mB+mC）v42+（mA+mB）gh，解得：h=0.3m；‎ 答：①A与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小为50N；‎ ‎②AB第一次滑上圆轨道所能到达的最大高度h为0.3m．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L=8m，匀速运动的速度v0=5m/s．一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上xP=2m的P点，小物块随传送带运动到Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N点．小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）小物块在传送带上运动产生的热量；‎ ‎（2）N点的纵坐标；‎ ‎（3）若将小物块轻放在传送带上的某些位置，小物块均能沿光滑圆弧轨道运动（小物块始终在圆弧轨道运动不脱轨）到达纵坐标yM=0.25m的M点，求这些位置的横坐标范围．‎ ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）小物块在传送带上在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，根据牛顿第二定律求出加速度再由速度时间关系求出加速时间即可；摩擦生热，产生的热量Q=f•△s求得滑块在传送带上运动时系统产生的热量；‎ ‎（2）滑块恰好能滑到轨道的最高点，根据临界条件求出滑块在最高点的速度，根据滑块向上运动过程中机械能守恒，列式求出轨道半径，求出N点的纵坐标；‎ ‎（3）设在坐标为x1处将小物块轻放在传送带上，若刚能到达圆心右侧的M点，由能量守恒即可求出这些位置的横坐标范围．‎ ‎【解答】解：（1）小物块在传送带上匀加速运动的加速度为：‎ a=μg=0.5×10m/s2=5m/s2‎ 小物块与传送带共速时，所用的时间为：‎ s ‎ 运动的位移为：‎ m＜（L﹣x）=6m ‎ 小物块在传送带上相对传送带滑动的位移为：‎ s=v0t﹣△x=5×1﹣2.5=2.5m ‎ 产生的热量为：‎ Q=μmgs=0.5×1×10×2.5=12.5J ‎ ‎（2）小物块与传送带达到相同速度后以v0=5m/s的速度匀速运动到Q，然后冲上光滑圆弧轨道恰好到达N点，故有：‎ 由机械能守恒定律得：‎ 解得：yN=1m ‎ ‎（3）设在坐标为x1处将小物块轻放在传送带上，若刚能到达圆心右侧的M点，由能量守恒得：‎ μmg（L﹣x1）=mgyM 代入数据解得：x1=7.5 m ‎ μmg（L﹣x2）=mgyN 代入数据解得：x2=7 m ‎ 若刚能到达圆心左侧的M点，由（1）可知x3=5.5 m 故小物块放在传送带上的位置坐标范围为7m≤x≤7.5m和0≤x≤5.5m 答：（1）小物块在传送带上运动产生的热量是12.5J；‎ ‎（2）N点的纵坐标是1m；‎ ‎（3）若将小物块轻放在传送带上的某些位置，小物块均能沿光滑圆弧轨道运动（小物块始终在圆弧轨道运动不脱轨）到达纵坐标yM=0.25m的M点，这些位置的横坐标范围是7m≤x≤7.5m和0≤x≤5.5m．‎ ‎　‎ ‎[物理--选修3-3]‎ ‎13．在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形方格的边长均为1cm，下列说法正确的是 （　　）‎ A．实验时将油酸分子看成球形 B．实验时不考虑各油酸分子间的间隙 C．测出分子直径后，只需知道油滴的体积就可算出阿伏加德罗常数 D．该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10﹣8m E．使用油酸酒精溶液的目的是让油膜在水面上形成单层分子油膜 ‎【考点】用油膜法估测分子的大小．‎ ‎【分析】“用油膜法估测分子的大小”的实验原理是：油酸以单分子层呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．根据图示油膜估算出油膜的面积，估算时超过半格算一个，不足半格舍去．根据题意求出油的体积，然后求出油膜的厚度，即分子直径．‎ ‎【解答】解：A、B、E、用油膜法估测分子大小实验，把油滴滴到水面上，油在水面上要尽可能地散开，形成单分子油膜，把分子看成球体，单分子油膜的厚度就可以认为等于油分子直径，求分子直径时不考虑油酸分子间的间隙．由于酒精易溶于水，使用油酸酒精溶液的目的是让油膜在水面上形成单层分子油膜，故ABE正确．‎ C、测出分子直径后，可以求出油酸分子的体积，知道油滴的体积，可求出1滴酒精油酸溶液中油酸分子的总数，但由于不知道油酸的摩尔体积，所以不能求出阿伏加德罗常数．故C错误．‎ D、由图示可知，由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2 ，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出115格．‎ 则油酸薄膜面积S=115cm2．‎ 一滴油溶液中含油的体积为 V=×=7.5×10﹣6mL=7.5×10﹣12m3，‎ 所以油酸分子直径为 d===6.5×10﹣10m；故D错误．‎ 故选：ABE ‎　‎ ‎14．如图所示，两个截面积均为S的圆柱形容器，左右两边容器高均为H，右边容器上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞（重力不计），两容器由装有阀门的极细管道（体积忽略不计）相连通．开始时阀门关闭，左边容器中装有热力学温度为T0的理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空．现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡，此时被封闭气体的热力学温度为T，且T＞T0．求此过程中外界对气体所做的功．已知大气压强为P0．‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】根据气体的初末状态参量，应用理想气体状态方程求出活塞下降的高度x，由于外界大气压力不变，所以可根据功的计算公式W=Fl即可求解外界对气体所做的功．‎ ‎【解答】解：打开阀门后，气体通过细管进入右边容器，活塞缓慢向下移动，气体作用于活塞的压强仍为P0．活塞对气体的压强也是P0．‎ 设达到平衡时活塞的高度为x，气体的温度为T，根据理想气体状态方程得：‎ 解得：‎ 此过程中外界对气体所做的功：‎ 答：此过程中外界对气体所做的功为P0SH（2﹣）．‎ ‎　‎ ‎【物理--选修3-4】‎ ‎15．如图，沿波的传播方向上有间距均为2m的五个质点，均静止在各自的平衡位置，一列简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，t=0时刻到达质点a，质点a开始由平衡位置向下运动，t=3s时质点a第一次到达最高点，在下列说法中正确的是（　　）‎ A．质点d开始振动后的振动周期为4s B．t=4s时刻波恰好传到质点e C．t=5s时刻质点b到达最高点 D．在3s＜t＜4s这段时间内质点c速度方向向上 E．这列简谐横波的波长为4m ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【分析】根据质点a开始向下振动，t=3s时刻第一次到达最低点，找出时间与周期的关系，求出周期和波速．再结合波的传播方向，分析各质点的振动情况．‎ ‎【解答】解：A、由题T=3s，则周期 T=4s，各个质点的振动周期与a的周期相同，故A正确．‎ BE、波长λ=vT=8m，t=4s波传播的距离x=vt=8m，故波刚好传到e点．故B正确，E 错误．‎ C、t=5s时，b点已经振动一个周期，刚好回到平衡位置，故C错误．‎ D、在t=2s时c点刚开始振动，起振方向与a相同向下，在t=3s时，c点到达波谷，3s到4s之间正从波谷向上运动至平衡位置，所以质点c的速度方向向上，故D正确．‎ 故选：ABD．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，真空中有一块直角三角形的玻璃砖ABC，∠B=30°，若CA的延长线上S点有一点光源发出的一条光线由D点射入玻璃砖，光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束从S 传播到D的时间与在玻璃砖内的传播时间相等，已知光在真空中的传播速度为c，BD=d，∠ASD=15°．求：‎ ‎（Ⅰ）玻璃砖的折射率；‎ ‎（Ⅱ）SD两点间的距离．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】（Ⅰ）由几何关系可求出入射角i和折射角r，再由折射定律求解折射率．‎ ‎（Ⅱ）根据光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等，列式可求得SD两点间的距离．‎ ‎【解答】解：（Ⅰ）作出光路图，如图．由几何关系可知入射角 i=45°，折射角 r=30°…①‎ 根据折射定律得 n=…②‎ 可得：n=…③‎ ‎（Ⅱ）在玻璃砖中光速为：‎ ‎ v=…④‎ 光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有：‎ ‎=…⑤‎ 可得 SD= …⑥‎ 答：（Ⅰ）玻璃砖的折射率是；‎ ‎（Ⅱ）SD两点间的距离是．‎ ‎　‎ ‎2016年12月31日