江苏省扬中、六合、句容、省溧、中华、江浦、华罗庚七校2016-2017学年上学期高三（上）期中物理试卷（解析版）

江苏省扬中、六合、句容、省溧、中华、江浦、华罗庚七校2016-2017学年上学期高三（上）期中物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年江苏省扬中、六合、句容、省溧、中华、江浦、华罗庚七校高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一．单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．如图所示，两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态，设每一木块的质量为m，则两木块间的摩擦力大小为（　　）‎ A．0B．0.5mgC．mgD．2mg ‎2．运动质点的v﹣x图象如图所示，图线为顶点在坐标原点，开口向右的一条抛物线，则下列判断不正确的是（　　）‎ A．质点做初速度为零的匀加速直线运动 B．质点的加速度大小为5m/s2‎ C．质点在3s末的速度大小为30m/s D．质点在0～3s内的平均速度大小为7.5m/s ‎3．如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短 B．篮球两次撞墙的速度可能相等 C．篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等 D．抛出时的动能，第一次一定比第二次大 ‎4．两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎5．如图所示，倾角为ɑ的斜面体A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上．滑轮左端的细线水平，右侧的细线与斜面平行．撤去固定A的装置后，用力推A使其向右运动（B没有到达滑轮位置），以下说法正确的是（　　）‎ A．A固定不动时，A对B支持力的大小等于mgcosα B．A运动位移为x时，B的位移大小也一定等于x C．A运动的位移为x时，B的位移大小xtanɑ D．若A以速度v匀速运动，则B的速度大小为v ‎　‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎6．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，同时地球同步轨道上还有一与“悟空”质量相等的卫星，则下列说法正确的是（　　）‎ A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度 B．“悟空”的向心加速度大于地球同步轨道上卫星的向心加速度 C．“悟空”的动能大于地球同步轨道上卫星的动能 D．“悟空”和地球同步轨道上的卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积相等 ‎7．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．则施力F后，下列说法不正确的是（　　）‎ A．A、B之间的摩擦力一定变大B．B与墙面的弹力可能不变 C．B与墙之间可能没有摩擦力D．弹簧弹力一定不变 ‎8．如图所示，两个小球A、B分别固定在轻杆的两端，轻杆可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动，OA＞OB，现将该杆静置于水平方向，放手后两球开始运动，已知两球在运动过程受到大小始终相同的空气阻力作用，则从开始运动到杆转到竖直位置的过程中，以下说法正确的是（　　）‎ A．两球组成的系统机械能守恒 B．B球克服重力做的功等于B球重力势能的增加 C．重力和空气阻力对A球做功代数和等于它的动能增加 D．A球克服空气阻力做的功大于B球克服空气阻力做的功 ‎9．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）‎ A．小球刚接触弹簧时加速度最大 B．当△x=0.1m时，小球处于失重状态 C．该弹簧的劲度系数为20.0N/m D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能一直减小 ‎　‎ 三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应位置．‎ ‎10．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出．打点计时器接频率为f=50Hz的交流电源．‎ ‎（1）每两个相邻的计数点的时间间隔为　　s，打点计时器使用的是　　（选填“交流”或“直流”）电源．‎ ‎（2）打下E点时纸带的速度vE=　　（用题中给定字母表示）；‎ ‎（3）若测得d6=65.00cm，d3=19.00cm，物体的加速度a=　　m/s2；‎ ‎（4）如果当时电网中交变电流的频率f＞50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值　　（选填“偏大”或“偏小”）．‎ ‎11．某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．‎ A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连．A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中个弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：‎ ‎（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．‎ ‎（2）在实验中保持A、B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步．‎ ‎①该实验中，M和m大小关系必须满足M　　m（选题“小于”、“等于”或“大于”）．‎ ‎②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应　　（选填“相同”或“不同”）．‎ ‎③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出　　（选填“v2﹣M”、“v2﹣”或“v2﹣”）图线．‎ ‎④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为　　（用题中给的已知量表示）．‎ ‎　‎ ‎【选做题】本题包括A、B、C三题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分．A．【选修3-3】（12分）‎ ‎12．下列说法正确的是（　　）‎ A．布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈 B．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力 C．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 D．人感觉到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的饱和气压大 ‎13．已知常温常压下CO2气体的密度为ρ，CO2的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则在该状态下容器内体积为V 的CO2气体含有的分子数为　　．在3km的深海中，CO2浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将CO2分子看做直径为d的球，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为　　．‎ ‎14．在压强p﹣温度T的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收热量为9J．图线AC反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：‎ ‎（1）从状态A到状态C过程，该气体对外界做功W1和其内能的增量△U1；‎ ‎（2）从状态A到状态B过程，该气体内能的增量△U2及其从外界吸收的热量Q2．‎ ‎　‎ ‎【选修3-4】（12分）‎ ‎15．在以下各种说法中，正确的是（　　）‎ A．单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比 B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 C．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的折射现象 D．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一 ‎16．已知双缝到光屏之间的距离L=500mm，双缝之间的距离d=0.50mm，单缝到双缝的距离s=100mm，测量单色光的波长实验中，测得第1条亮条纹与第8条亮条纹的中心之间的距离为4.48mm，则相邻亮条纹之间的距离△x=　　mm；入射光的波长λ=　　m（结果保留两位有效数字）．‎ ‎17．如图所示，为某透明介质的截面图，△AOC为等腰三角形，BC为半径R=12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点，一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光的折射率为n=，求两个亮斑与A点间的距离分别为多少．‎ ‎　‎ ‎【选修3-5】（12分）‎ ‎18．下列说法中正确的是（　　）‎ A．玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型 B．核力存在于原子核内任意两个核子之间 C．天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构 D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 ‎19．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率　　b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的强度　　b光的强度（选填“大于”、“少于”、“等于”）．‎ ‎20．一个静止的原子核，衰变时放出一个质量为m1速率为v1的粒子，同时产生一个质量为m2的反冲新核和一个光子，测得新核的速率为v2、光子与新核运动方向相同．已知普朗克常量为h，写出该衰变的方程并求出光子的波长λ．‎ ‎　‎ 四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．‎ ‎21．某宇航员在星球上从高32m处自由释放一重物，测得在下落最后1s内所通过的距离为14m．求：‎ ‎（1）重物下落的时间多长？‎ ‎（2）该星球的重力加速度多大？‎ ‎（3）若该星球的半径为R，万有引力常数为G，则该星球的质量M为多少？‎ ‎22．如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到．已知圆轨道半径为R=1m，小球的质量为m=1kg，g取10m/s2．求 ‎（1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离 ‎（2）小球经过圆弧轨道的B点时，受到轨道的作用力NB的大小和方向？‎ ‎（3）小球经过圆弧轨道的A点时的速率．‎ ‎23．如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4．工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1．‎ ‎（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h．‎ ‎（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动．‎ ‎①求F的大小．‎ ‎②当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江苏省扬中、六合、句容、省溧、中华、江浦、华罗庚七校高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．如图所示，两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态，设每一木块的质量为m，则两木块间的摩擦力大小为（　　）‎ A．0B．0.5mgC．mgD．2mg ‎【考点】摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】先以两块木块整体为研究对象，由平衡条件求出木板对木块的摩擦力，再隔离其中一块木块研究，由平衡条件求解另一块对它的摩擦力大小．‎ ‎【解答】解：设每一块木块的重力为mg，一侧木板对木块的摩擦力大小为f1，两块木块之间的摩擦力大小为f2．‎ 根据平衡条件得 ‎ 对整体，有：2f1=2mg，得f1=mg．‎ ‎ 对A砖，有：f1+f2=mg．解得f2=0．即两木块间摩擦力为零，故A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】本题是解题关键是如何选择研究对象，采用整体法和隔离法相结合处理，简单方便．‎ ‎　‎ ‎2．运动质点的v﹣x图象如图所示，图线为顶点在坐标原点，开口向右的一条抛物线，则下列判断不正确的是（　　）‎ A．质点做初速度为零的匀加速直线运动 B．质点的加速度大小为5m/s2‎ C．质点在3s末的速度大小为30m/s D．质点在0～3s内的平均速度大小为7.5m/s ‎【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】对照匀变速直线运动的公式v2=2ax可分析物体做匀加速运动，求得加速度．根据速度时间求得末速度．再进一步求平均速度．‎ ‎【解答】解：A、图线为一顶点在原点，开口向右的抛物线的部分，由数学知识可得：v2=2Px．对照匀变速直线运动的公式v2=2ax可加速度一定，代入（10，10）可知 a=5m/s2，故AB正确；‎ C、3s末的速度v=at=15m/s，故C错误；‎ D、3内的平均速度v=‎ 因选错误的，故选：C ‎【点评】解决本题的关键要根据数学知识得出a与v的关系，从而分析出物体的运动性质．要知道平均速度公式只适用于匀变速直线运动．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短 B．篮球两次撞墙的速度可能相等 C．篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等 D．抛出时的动能，第一次一定比第二次大 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解．‎ ‎【解答】解：A、将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，第二次下落的高度较小，所以运动时间较短．故A正确．‎ B、水平射程相等，由x=v0t得知第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞墙的速度较大，故B错误．‎ C、由vy=gt，可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误．‎ D、根据速度的合成可知，不能确定抛出时的速度大小，动能大小不能确定，故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律．‎ ‎　‎ ‎4．两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】匀速圆周运动．‎ ‎【分析】小球做匀速圆周运动，靠拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出Locsθ，从而分析判断．‎ ‎【解答】解：小球做匀速圆周运动，mgtanθ=mω2Lsinθ，整理得：Lcosθ=是常量，即两球处于同一高度，故B正确，ACD错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，本题关键要得出Lcosθ的关系式．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，倾角为ɑ的斜面体A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上．滑轮左端的细线水平，右侧的细线与斜面平行．撤去固定A的装置后，用力推A使其向右运动（B没有到达滑轮位置），以下说法正确的是（　　）‎ A．A固定不动时，A对B支持力的大小等于mgcosα B．A运动位移为x时，B的位移大小也一定等于x C．A运动的位移为x时，B的位移大小xtanɑ D．若A以速度v匀速运动，则B的速度大小为v ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】A、对物体B受力分析，根据平衡条件求解A对B支持力的大小；‎ BC、A运动位移为x时，B相对斜面上移x，随着斜面平移x，根据平行四边形定则合成可以得到合位移；‎ D、物体B参与两个分运动，平行斜面向上的分运动和随着斜面向右移动的分运动，根据平行四边形定则合成得到合速度．‎ ‎【解答】解：A、物体B受重力、支持力和摩擦力而平衡，根据平衡条件，支持力等于重力的垂直斜面方向的分力，为mgcosα，故A正确；‎ BC、斜面体A运动位移为x时，物体B相对斜面上升x，同时随着斜面向右移动x，两个分位移的夹角为π﹣α，根据平行四边形定则可以求解合位移，显然不是x，与不是xtanɑ，故BC均错误；‎ D、若A以速度v匀速运动，物体B相对斜面上升的分速度为v，同时随着斜面向右移动的分速度也为v，两个分速度的夹角为π﹣α，根据平行四边形定则，合速度显然不是v，故D错误；‎ 故选：A ‎【点评】本题考查平衡条件和运动的合成与分解，关键是找到物体B的两个分运动是平行斜面向上的分运动和随着斜面向右移动的分运动，不难．‎ ‎　‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎6．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，同时地球同步轨道上还有一与“悟空”质量相等的卫星，则下列说法正确的是（　　）‎ A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度 B．“悟空”的向心加速度大于地球同步轨道上卫星的向心加速度 C．“悟空”的动能大于地球同步轨道上卫星的动能 D．“悟空”和地球同步轨道上的卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积相等 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】由几何知识确定运动半径，根据万有引力提供向心力得出各量与轨道半径的关系．‎ ‎【解答】解：A、第一宇宙速度为最大的环绕速度，则“悟空”的线速度不会大于第一宇宙速度．则A错误；‎ B、根据万有引力提供向心力，得，则半径小的加速度大，则“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，B正确 C、根据万有引力提供向心力，得，半径的小的速度答，由知悟空”的动能大于地球同步轨道上卫星的动能，故C正确；‎ D、根据开普勒第二定律知，若是同一卫星绕地球运行时，相等时间内，卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积相等，现在是不同卫星，则知A与地心的连线在单位时间内扫过的面积与B与地心连线在单位时间内扫过的面积不等，故D错误；‎ 故选：BC ‎【点评】本题的关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、周期的表达式．要注意开普勒定律运用的前提条件．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．则施力F后，下列说法不正确的是（　　）‎ A．A、B之间的摩擦力一定变大B．B与墙面的弹力可能不变 C．B与墙之间可能没有摩擦力D．弹簧弹力一定不变 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】隔离对A分析，通过A受力平衡判断A、B之间摩擦力的变化．通过对整体分析，抓住AB不动，弹簧的弹力不变，判断B与墙之间有无摩擦力．‎ ‎【解答】解：A、对A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsinθ，若F=2mAgsinθ，则A、B之间的摩擦力大小可能不变．故A错误．‎ B、以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，后来加F后，弹力为Fcosa，故B错误；‎ C、对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，但F有竖直向上的分量，则根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力．故C错误，D正确．‎ 本题选错误的，故选：ABC．‎ ‎【点评】解决本题的关键在于是否能够正确地进行受力分析，再运用共点力平衡进行求解，同时还要注意掌握整体法和隔离法的运用．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，两个小球A、B分别固定在轻杆的两端，轻杆可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动，OA＞OB，现将该杆静置于水平方向，放手后两球开始运动，已知两球在运动过程受到大小始终相同的空气阻力作用，则从开始运动到杆转到竖直位置的过程中，以下说法正确的是（　　）‎ A．两球组成的系统机械能守恒 B．B球克服重力做的功等于B球重力势能的增加 C．重力和空气阻力对A球做功代数和等于它的动能增加 D．A球克服空气阻力做的功大于B球克服空气阻力做的功 ‎【考点】机械能守恒定律；功的计算；重力势能．‎ ‎【分析】机械能守恒的条件是只有重力或弹簧的弹力做功，对照条件，分析做功情况，判断系统的机械能是否守恒．物体克服重力做功等于重力势能的增加．除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化．‎ ‎【解答】解：‎ A、据题，两球在运动过程都受到空气阻力作用，空气阻力做负功，则系统的机械能不守恒，故A错误．‎ B、根据功能关系可知，B球克服重力做的功等于B球重力势能的增加，故B正确．‎ C、重力、空气阻力和杆的弹力对A球做功，根据动能定理得知重力、杆的弹力和空气阻力对A球做功代数和等于它的动能增加，故C错误．‎ D、从开始运动到杆转到竖直位置的过程中，A球运动的路程大于B球运动的路程，而两球克服空气阻力做的功等于空气阻力大小和路程的税种，所以A球克服空气阻力做的功大于B球克服空气阻力做的功．故D正确．‎ 故选：BD ‎【点评】解决本题关键要掌握常见的功能关系，能熟练运用动能定理分析动能的变化，知道空气阻力做功与路程有关．‎ ‎　‎ ‎9．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）‎ A．小球刚接触弹簧时加速度最大 B．当△x=0.1m时，小球处于失重状态 C．该弹簧的劲度系数为20.0N/m D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能一直减小 ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】根据图象可知，当△x为0.1m时，小球的速度最大，加速度为零，此时重力等于弹簧对它的弹力，根据k△x=mg求出k，再求出最低点的弹力，根据牛顿第二定律求解在最低点的加速度，与刚开始接触时比较得出什么时候加速度最大，小球和弹簧组成的系统机械能守恒．‎ ‎【解答】解：AC、由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：k△x=mg 解得：k===20N/m 弹簧的最大缩短量为△xm=0.61m，‎ 所以弹簧的最大值为 Fm=20N/m×0.62m=12.4N．‎ 弹力最大时的加速度 a===52m/s2，小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2，所以压缩到最短的时候加速度最大，故A错误，C正确；‎ B、当△x=0.1m时，小球的加速度为零，弹簧的弹力大小等于重力大小，处于平衡状态，故B错误；‎ D、从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹力对小球一直做负功，则小球的机械能一直减小．故D正确．‎ 故选：CD ‎【点评】解答本题要求同学们能正确分析小球的运动情况，能根据机械能守恒的条件以及牛顿第二定律解题，知道从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧弹力一直做增大，弹簧的弹性势能一直增大．‎ ‎　‎ 三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应位置．‎ ‎10．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出．打点计时器接频率为f=50Hz的交流电源．‎ ‎（1）每两个相邻的计数点的时间间隔为　0.1　s，打点计时器使用的是　交流　（选填“交流”或“直流”）电源．‎ ‎（2）打下E点时纸带的速度vE=　　（用题中给定字母表示）；‎ ‎（3）若测得d6=65.00cm，d3=19.00cm，物体的加速度a=　3　m/s2；‎ ‎（4）如果当时电网中交变电流的频率f＞50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值　偏小　（选填“偏大”或“偏小”）．‎ ‎【考点】测定匀变速直线运动的加速度．‎ ‎【分析】了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作； ‎ 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E点时小车的瞬时速度大小，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．‎ ‎【解答】解：（1）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，打点计时器使用的是交流电源，若电源频率为50HZ，则打点计时器打相邻两点的时间间隔是 0.02s．‎ 每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s．‎ ‎（2）利用匀变速直线运动的推论得：‎ vE==，‎ ‎（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得 a==3.0m/s2；‎ ‎（4）如果在某次实验中，交流电的频率f＞50Hz，那么实际打点周期变小，‎ 根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，‎ 所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小．‎ 故答案为：（1）0.1，交流； （2）； （3）3.0； （4）偏小．‎ ‎【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．‎ ‎　‎ ‎11．某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．‎ A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连．A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中个弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：‎ ‎（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．‎ ‎（2）在实验中保持A、B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步．‎ ‎①该实验中，M和m大小关系必须满足M　大于　m（选题“小于”、“等于”或“大于”）．‎ ‎②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应　相同　（选填“相同”或“不同”）．‎ ‎③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出　　（选填“v2﹣M”、“v2﹣”或“v2﹣”）图线．‎ ‎④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为　　（用题中给的已知量表示）．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】①若要使B处压力传感器示数为零，必须满足M大于m的条件；‎ ‎②根据胡克定律，不论M质量如何，要使压力传感器为零，从而得出下落的高度大小如何；‎ ‎③选取A、C及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，列式，即可求得结果；‎ ‎④根据③问的表达式，结合图象的含义，即可求解．‎ ‎【解答】解：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么C的质M要大于A的质量m；‎ ‎②要刚释放C时，弹簧处于压缩状态，‎ 若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为F=mg，‎ 因此弹簧的形变量为△x=△x1+△x2=+=；‎ 不论C的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A物体上升了，‎ 则C下落的高度为，即C下落的高度总相同；‎ ‎③选取A、C及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：（M﹣m）g×=（M+m）v2；‎ 整理可知，v2=﹣+；‎ 为得到线性关系图线，因此应作出v2﹣的图象；‎ ‎④由上表达式可知， =b；‎ 解得：k=；‎ 故答案为：①大于； ②相同；③v2﹣； ④‎ ‎【点评】本题考查胡克定律与机械能守恒定律的应用，理解弹簧有压缩与伸长的状态；掌握依据图象要求和对表达式的变形的技巧，从而正确分析应作出的图象．‎ ‎　‎ ‎【选做题】本题包括A、B、C三题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分．A．【选修3-3】（12分）‎ ‎12．下列说法正确的是（　　）‎ A．布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈 B．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力 C．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 D．人感觉到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的饱和气压大 ‎【考点】*相对湿度；布朗运动；* 液体的表面张力现象和毛细现象．‎ ‎【分析】布朗运动不是分子运动；液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力．由水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出阿伏伽德罗常数．布朗运动不是分子运动．‎ 单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的；‎ ‎【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，是由于颗粒周期液体分子撞击引起的，所以布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，布朗运动表明颗粒越小，运动越剧烈，间接表明液体分子运动越剧烈．故A错误；‎ B、液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力．故B正确；‎ C、根据单晶体与多晶体的特点可知，单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的．故C正确；‎ D、影响蒸发快慢以及影响人们对于干爽和潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距，该差距越小，则水蒸气越接近饱和，相对湿度越大；而当人感到潮湿时，空气相对湿度较大．故D错误．‎ 故选：BC ‎【点评】该题考查布朗运动、表面张力、相对湿度等知识点的内容，属于对基础知识点的考查，其中的关键要掌握分子动理论的基本知识，特别是要掌握布朗运动的实质和产生原因．‎ ‎　‎ ‎13．已知常温常压下CO2气体的密度为ρ，CO2的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则在该状态下容器内体积为V 的CO2气体含有的分子数为　　．在3km的深海中，CO2浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将CO2分子看做直径为d的球，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为　　．‎ ‎【考点】阿伏加德罗常数．‎ ‎【分析】根据密度和体积求出该状态下CO2气体的质量，结合摩尔质量求出摩尔数，从而得出CO2气体含有的分子数．CO2浓缩成近似固体的硬胶体，分子个数不变，结合一个分子的体积求出硬胶体的体积．‎ ‎【解答】解：体积为V 的CO2气体质量m=ρV，则分子数n=．‎ CO2浓缩成近似固体的硬胶体，分子个数不变，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为：‎ ‎=．‎ 故答案为：，．‎ ‎【点评】本题关键抓住二氧化碳气体变成固体后，分子数目不变．再根据质量与摩尔质量的关系求出分子数，即可求出固体二氧化碳的体积．‎ ‎　‎ ‎14．在压强p﹣温度T的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收热量为9J．图线AC反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：‎ ‎（1）从状态A到状态C过程，该气体对外界做功W1和其内能的增量△U1；‎ ‎（2）从状态A到状态B过程，该气体内能的增量△U2及其从外界吸收的热量Q2．‎ ‎【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律．‎ ‎【分析】（1）从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，不做功．根据热力学第一定律求解内能的增量△U1；‎ ‎（2）由于B、C两状态的温度相同，内能相等，则气体从状态A到状态B过程与A到C的过程内能的增量相等．再由根据热力学第一定律求解从外界吸收的热量Q2．‎ ‎【解答】解：（1）从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，该气体对外界做功W1=0‎ ‎ 根据热力学第一定律 有△U1=W1﹢Q1‎ ‎ 内能的增量△U1=Q1=9J ‎ （2）从状态A到状态B过程，体积减小，温度升高 该气体内能的增量△U2=△U1=9J 根据热力学第一定律 有△U2=W2﹢Q2‎ 从外界吸收的热量 Q2=△U2﹣W2=3J 答：（1）从状态A到状态C过程，该气体对外界做功W1=0，其内能的增量△U1=9J；‎ ‎ （2）从状态A到状态B过程，该气体内能的增量△U2为9J，从外界吸收的热量Q2为3J．‎ ‎【点评】本题关键抓住气体的内能是状态量，由气体的温度决定．考查基本的应用能力．‎ ‎　‎ ‎【选修3-4】（12分）‎ ‎15．在以下各种说法中，正确的是（　　）‎ A．单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比 B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 C．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的折射现象 D．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一 ‎【考点】* 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理；简谐运动的回复力和能量．‎ ‎【分析】简谐振动的回复力：F=﹣kx；反射光属于偏振光；水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象；光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一．‎ ‎【解答】解：A、单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比．故A正确；‎ B、反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光，故B错误；‎ C、在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的薄膜干涉现象．故C错误；‎ D、光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一．根据狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系，故D正确；‎ 故选：AD ‎【点评】本题考查了单摆中的回复力、光的偏振、薄膜干涉、狭义相对论等振动与波的知识，知识点多，难度不大，关键多看书，多加积累．‎ ‎　‎ ‎16．已知双缝到光屏之间的距离L=500mm，双缝之间的距离d=0.50mm，单缝到双缝的距离s=100mm，测量单色光的波长实验中，测得第1条亮条纹与第8条亮条纹的中心之间的距离为4.48mm，则相邻亮条纹之间的距离△x=　0.64　mm；入射光的波长λ=　6.4×10﹣7　m（结果保留两位有效数字）．‎ ‎【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系．‎ ‎【分析】第1条亮条纹与第8条亮条纹的中心之间的距离为7个条纹的宽度，由此求出条纹宽度；根据公式：△x=λ计算出光的波长．‎ ‎【解答】解：第1条亮条纹与第8条亮条纹的中心之间的间隔是7个条纹，所以干涉条纹的宽度为：‎ ‎△x==mm=6.4×10﹣4m；‎ 根据公式：△x=λ代入数据得：‎ λ===6.4×10﹣7m；‎ 故答案为：0.64，6.4×10﹣7‎ ‎【点评】本题考查了双缝干涉实验的原理图，影响条纹间距的因素，记住公式，难度不大，同时掌握干涉条纹间距公式的应用．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，为某透明介质的截面图，△AOC为等腰三角形，BC为半径R=12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点，一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光的折射率为n=，求两个亮斑与A点间的距离分别为多少．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】已知红光的折射率，可由公式sinC=求出临界角，判断红光在AB面上能否发生全反射．再由折射定律及几何知识可求得两光斑的距离．‎ ‎【解答】解：设红光的临界角为C，‎ sinC==，解得：C=45°，‎ 所以红光在AB成发生全反射，‎ 且由几何关系可知，反射光线与AC垂直且交与E点，‎ 在AN处产生的亮斑P，光路图所示：‎ 由几何知识可得OAP为等腰直角三角形，‎ 解得：AP=12cm；‎ 光在AB面上的入射角等于临界角，在A处形成一个亮斑，该亮斑到A的距离为0cm；‎ 答：两个亮斑与A点间的距离分别为12cm、0cm．‎ ‎【点评】本题是一道几何光学题，本题解题的关键是：能熟练作出光路图、并能正确应用几何关系解题；作出光路图、应用临界角公式与几何知识即可解题．‎ ‎　‎ ‎【选修3-5】（12分）‎ ‎18．下列说法中正确的是（　　）‎ A．玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型 B．核力存在于原子核内任意两个核子之间 C．天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构 D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 ‎【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构；氢原子的能级公式和跃迁．‎ ‎【分析】卢瑟福α粒子散射实验提出原子核式结构模型；核力与万有引力性质不同．核力只存在于相邻的核子之间；天然放射现象说明原子核具有复杂结构；根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．‎ ‎【解答】解：A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故A错误；‎ B、核力与万有引力、库伦力的性质不同，核力是短程力，作用范围在1.5×10﹣15m，原子核的半径数量级在10﹣15m，所以核力只存在于相邻的核子之间，核力是原子核能稳定存在的原因，故B错误；‎ C、天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构，故C错误；‎ D、根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查了原子的核式结构模型、核力是短程力，天然放射现象的意义等知识点，及注意黑体辐射的规律，属于熟记内容，难度不大，属于基础题．‎ ‎　‎ ‎19．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率　大于　b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的强度　大于　b光的强度（选填“大于”、“少于”、“等于”）．‎ ‎【考点】爱因斯坦光电效应方程．‎ ‎【分析】反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，再依据光电流的大小，从而确定光的强弱．‎ ‎【解答】解：由题意可得a光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以a光光子的频率大；‎ 由图可知，a的光电流较大，因此a光的光强大于b光；‎ 故答案为：大于，大于．‎ ‎【点评】考查反向电压与光电子的频率关系，掌握光电流与光的强度有关，而与光的频率无关的内容，同时理解图象的含义是解题的关键．‎ ‎　‎ ‎20．一个静止的原子核，衰变时放出一个质量为m1速率为v1的粒子，同时产生一个质量为m2的反冲新核和一个光子，测得新核的速率为v2、光子与新核运动方向相同．已知普朗克常量为h，写出该衰变的方程并求出光子的波长λ．‎ ‎【考点】动量守恒定律；原子核衰变及半衰期、衰变速度．‎ ‎【分析】（1）在衰变方程中遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此可以得出衰变方程；‎ ‎（2）在衰变过程中另外遵循能量守恒、动量守恒，光子的动量，根据动量守恒即可求得波长．‎ ‎【解答】解：（1）在衰变和核反应方程中遵循质量数守恒、电荷数守恒，所以生成物中粒子的质量数为4，电荷数为2，即α粒子；该衰变方程为：‎ ‎（2）在衰变和核反应中另外遵循动量守恒，根据动量守恒（以v1的方向为正方向）：‎ 答：该衰变方程为，放出光子波长为．‎ ‎【点评】质量数守恒、电荷数守恒是解决核反应方程的基本规律；另外核反应遵循能量守恒、动量守恒．‎ ‎　‎ 四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．‎ ‎21．某宇航员在星球上从高32m处自由释放一重物，测得在下落最后1s内所通过的距离为14m．求：‎ ‎（1）重物下落的时间多长？‎ ‎（2）该星球的重力加速度多大？‎ ‎（3）若该星球的半径为R，万有引力常数为G，则该星球的质量M为多少？‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】（1）根据自由落体运动的位移公式求重物下落的时间；‎ ‎（2）求出t代入求出g；‎ ‎（3）根据万有引力等于重力求出星球质量；‎ ‎【解答】解：（1）设重物下落的时间为t，星球的重力加速度为g 由，得①‎ ‎②‎ 由①②式消去g，得7t2﹣32t+16=0 ‎ 解得t1=4s；t2=s（舍去）‎ ‎（2）将t=4s代入①式，解得g=4m/s2‎ ‎（3）设重物的质量为m 由，消去m，‎ 得 答：（1）重物下落的时间4s ‎（2）该星球的重力加速度4‎ ‎（3）该星球的质量M为 ‎【点评】解决本题的关键掌握自由落体运动的位移时间公式．自由落体运动规律在其他星球照样适用．‎ ‎　‎ ‎22．如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到．已知圆轨道半径为R=1m，小球的质量为m=1kg，g取10m/s2．求 ‎（1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离 ‎（2）小球经过圆弧轨道的B点时，受到轨道的作用力NB的大小和方向？‎ ‎（3）小球经过圆弧轨道的A点时的速率．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；平抛运动；向心力．‎ ‎【分析】（1）小球恰好垂直与倾角为450的斜面相碰到，说明小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，代人公式即可；‎ ‎（2）小球经过圆弧轨道的B点时，做圆周运动，所受轨道作用力与重力一起提供向心力．‎ ‎（3）小球从A到B的过程中的机械能守恒，由此即可求出A点的速率．‎ ‎【解答】解：（1）根据平抛运动的规律和运动合成的可知：‎ 则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，得：vx=vy=gt=3m/s，‎ 则B点与C点的水平距离为：‎ x=vxt=0.9m ‎（2）根据牛顿运动定律，在B点（设轨道对球的作用力方向向下）‎ ‎，‎ 解得：NB=﹣1N 负号表示轨道对球的作用力方向向上 ‎（3）小球从A到B的过程中机械能守恒，得：‎ 代入数据得：vA=7m/s 答：（1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9m；‎ ‎（2）小球经过圆弧轨道的B点时，所受轨道作用力NB的大小1N，方向竖直向上．‎ ‎（3）小球经过圆弧轨道的A点时的速率是7m/s．‎ ‎【点评】该题考查竖直平面内的圆周运动与平抛运动，小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到是解题的关键，要正确理解它的含义．‎ ‎　‎ ‎23．如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4．工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1．‎ ‎（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h．‎ ‎（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动．‎ ‎①求F的大小．‎ ‎②当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．‎ ‎【考点】动能定理的应用；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理求解 ‎（2）对物体、工件和物体整体分析，根据牛顿第二定律求解 ‎（3）根据平抛运动的规律和几何关系求解．‎ ‎【解答】解（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理得：‎ mgh﹣μ1mgL=0‎ 代入数据得：‎ h=0.2m…①‎ ‎（2）①设物块的加速度大小为a，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ，由几何关系可得 cosθ=…②‎ 根据牛顿第二定律，对物体有 mgtanθ=ma…③‎ 对工件和物体整体有 F﹣μ2（M+m）g=（M+m）a…④‎ 联立①②③④式，代入数据得 F=8.5N…⑤‎ ‎②设物体平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与B间的距离为 x2，由运动学公式可得 h=…⑥‎ x1=vt…⑦‎ x2=x1﹣Rsinθ…⑧‎ ‎ 联立①②⑥⑦⑧式，代入数据得 x2=0.4m 答：（1）P、C两点间的高度差是0.2m；‎ ‎（2）F的大小是8.5N；‎ ‎（3）物块的落点与B点间的距离是0.4m．‎ ‎【点评】该题考查了动能定理、牛顿第二定律、平抛运动的规律多个知识点，关键要对物体进行受力和过程分析．‎ ‎　‎