江苏省连云港市外国语学校2016届高三上学期第二次调研物理试卷

江苏省连云港市外国语学校2016届高三上学期第二次调研物理试卷

www.ks5u.com ‎2015-2016学年江苏省连云港市外国语学校高三（上）第二次调研物理试卷 ‎　‎ 一．单项选择题（本大题共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）‎ ‎1．一个做匀加速直线运动的物体，经过3s的位移是12m，那么该物体在这3s内的平均速度大小是（　　）‎ A．1m/s B．2m/s C．4m/s D．8m/s ‎2．两个大小分别为F1和F2（F2＜F1）的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足（　　）‎ A．F2≤F≤F1 B．≤F≤‎ C．F1﹣F2≤F≤F1+F2 D．F12﹣F22≤F≤F12+F22‎ ‎3．如图所示，一个大人甲跟一个小孩乙站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了．对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（　　）‎ A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B．大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力 C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小一定相等 D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大 ‎4．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明（　　）‎ A．电梯一定是在下降 B．电梯一定是在上升 C．电梯的加速度方向一定是向上 D．乘客一定处在失重状态 ‎5．固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心O的正上方C处固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮．如图所示．现将小球缓慢地从A点拉向B点，则此过程中小球对半球的压力大小FN、细绳的拉力大小FT的变化情况是（　　）‎ A．FN不变，FT不变 B．FN不变，FT变大 C．FN不变，FT变小 D．FN变大，FT变小 ‎　‎ 二．多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共计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．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2，则小球（　　）‎ A．下落的最大速度为5m/s B．第一次反弹的初速度大小为3m/s C．能弹起的最大高度为0.45m D．能弹起的最大高度为1.25m ‎7．如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q．球静止时，Ⅰ中拉力大小为F1，Ⅱ中拉力大小为F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间时，球的加速度a应是（　　）‎ A．若断Ⅰ，则a=g，方向竖直向下 B．若断Ⅱ，则a=，方向水平向左 C．若断Ⅰ，则a=，方向沿Ⅰ的延长线 D．若断Ⅱ，则a=g，方向竖直向上 ‎8．一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v﹣t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v﹣t图象，下列说法正确的是（　　）‎ A．水平拉力的大小为0.1N，方向与摩擦力方向相同 B．水平拉力作用下物体滑行12m C．撤去拉力后物体还能滑行7.5m D．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1‎ ‎9．如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，一物体以水平速度v2从右端滑上传送带后，经过一段时间 又返回光滑水平面，此时速率为 v2′，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若v1＜v2，则v2′=v1 B．若v1＞v2，则v2′=v2‎ C．不管v2多大，总有v2′=v2 D．只有v1=v2时，才有v2′=v2‎ ‎　‎ 三．简答题（本大题共2小题，共计41分；请将答案填写在题中横线上或按要求作答）‎ ‎10．（7分）在“探究力的平行四边形定则”的实验中 ‎（1）如图所示是甲、乙两位同学所得到的实验结果，若用F表示F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断　　（选填“甲”或“乙”）同学的实验结果是符合事实的．‎ ‎（2）关于操作步骤和注意事项，下列说法中正确的是　　（填字母代号）‎ A、两细绳必须等长 B、拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板 C、用两弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差应尽可能大 D、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些．‎ ‎11．（10分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）‎ ‎（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为　　m/s2．（保留二位有效数字）‎ ‎（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 小车加速度 a/m•s﹣2‎ ‎1.90‎ ‎1.72‎ ‎1.49‎ ‎1.25‎ ‎1.00‎ ‎0.75‎ ‎0.50‎ ‎0.30‎ 小车质量 m/kg ‎0.25‎ ‎0.29‎ ‎0.33‎ ‎0.40‎ ‎0.50‎ ‎0.71‎ ‎1.00‎ ‎1.67‎ ‎4.00‎ ‎3.45‎ ‎3.03‎ ‎2.50‎ ‎2.00‎ ‎1.41‎ ‎1.00‎ ‎0.60‎ 请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是　　．‎ ‎（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示．‎ 该图线不通过原点，其主要原因是　　．‎ ‎　‎ ‎（选修模块3-3）‎ ‎12．（12分）（选修模块3﹣3）‎ 封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA．‎ ‎（1）由状态A变到状态D过程中　　‎ A．气体从外界吸收热量，内能增加 B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D．气体的密度不变 ‎（2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体　　（选“吸收”或“放出”）热量　　J．‎ ‎（3）在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？‎ ‎　‎ ‎（选修模块3-5）‎ ‎13．一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是（　　）‎ A．核反应方程为Al+H→Si B．核反应方程为Al+n→Si C．硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致 D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致 ‎14．某光源能发出波长为λ的可见光，用它照射某金属能发生光电效应，产生光电子的最大初动能为Ek．已知普朗克常量h，光速c．则上述可见光中每个光子的能量为　　；该金属的逸出功　　．‎ ‎15．太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核（He），同时释放出正电子（e）．已知氢核的质量为mP，氦核的质量为mα，正电子的质量为me，真空中光速为c．计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能．‎ ‎　‎ 四．计算题（本大题共3小题，共计48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，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16．（15分）质量为4kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v﹣t图象如图所示．g取10m/s2，求：‎ ‎（1）物体与水平面间的运动摩擦系数μ；‎ ‎（2）水平推力F的大小；‎ ‎（3）0～10s内物体运动位移的大小．‎ ‎17．（16分）如图所示，质量为M=14kg的木板B放在水平地面上，质量为m=10kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，轻绳绷紧时与水平面的夹角θ=37°．已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4．现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）绳上张力T的大小；‎ ‎（2）水平力F的大小；‎ ‎（3）若剪断轻绳，要把B从A下面抽出来，水平力F至少应为多大？‎ ‎18．（17分）传送带与水平面夹角为37°，皮带以8m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示．今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.25，‎ ‎（1）请画出物块在A处的受力图 ‎（2）A处的加速度 ‎（3）从A到B时间为4s，求AB距离．‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年江苏省连云港市外国语学校高三（上）第二次调研物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．单项选择题（本大题共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）‎ ‎1．一个做匀加速直线运动的物体，经过3s的位移是12m，那么该物体在这3s内的平均速度大小是（　　）‎ A．1m/s B．2m/s C．4m/s D．8m/s ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】知道3s内的位移，平均速度根据公式=求解．‎ ‎【解答】解：已知时间t=3s，位移为：x=12m 则物体在这3s内的平均速度是： ===4m/s 故选：C ‎【点评】解决本题的关键是掌握平均速度的一般公式=，并熟练运用．‎ ‎　‎ ‎2．两个大小分别为F1和F2（F2＜F1）的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足（　　）‎ A．F2≤F≤F1 B．≤F≤‎ C．F1﹣F2≤F≤F1+F2 D．F12﹣F22≤F≤F12+F22‎ ‎【考点】力的合成．‎ ‎【分析】两个共点力合成，遵循平行四边形定则，当两个力同向时合力最大，反向时合力最小．‎ ‎【解答】解：两个共点力合成，遵循平行四边形定则，当两个力同向时合力最大，等于F1+F2，反向时合力最小，等于F1﹣F2，故 F1+F2≥F合≥F1﹣F2‎ 故选C．‎ ‎【点评】两力合成时，两力同向合力最大，两力反向合力最小．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，一个大人甲跟一个小孩乙站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了．对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（　　）‎ A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B．大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力 C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小一定相等 D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大 ‎【考点】作用力和反作用力．‎ ‎【分析】力是物体对物体的作用，一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力，作用力和反作用力总是相等的 ‎【解答】解：A、做手拉手比力气游戏时，一方对另一方有一个拉力作用，同时另一方也受到这一方对他的拉力，即物体间力的作用是相互的，两个物体之间的作用力和反作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反．故A错误 B、由A分析知，大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力，故B正确 C、由A分析知，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小一定相等 D、由A分析知，D错误 本题选不正确的，故选：AD．‎ ‎【点评】手拉手比力气游戏其实比的是双方对地面的摩擦力，并不是他们的拉力．他们两边的拉力总是相等的，哪边的静摩擦力大，哪边就会获胜 ‎　‎ ‎4．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明（　　）‎ A．电梯一定是在下降 B．电梯一定是在上升 C．电梯的加速度方向一定是向上 D．乘客一定处在失重状态 ‎【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．‎ ‎【分析】对小球受力分析可知小球的受力情况，根据牛顿第二定律可知其运动情况，从而判断电梯的运动及乘客的状态．‎ ‎【解答】解：A、弹簧伸长量减小，说明弹力减小，则物体受到的合力向下，故物体的加速度向下；说明此时电梯的加速度也在向下，但电梯可能向下加速，也可能向上减速，故ABC错误；‎ D、因加速度向下，故乘客一定处于失重状态，故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查超重与失重知识，要学会使用牛顿第二定律分析超重失重的方法，明确超重与失重与运动的状态无关．‎ ‎　‎ ‎5．固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心O的正上方C处固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮．如图所示．现将小球缓慢地从A点拉向B点，则此过程中小球对半球的压力大小FN、细绳的拉力大小FT的变化情况是（　　）‎ A．FN不变，FT不变 B．FN不变，FT变大 C．FN不变，FT变小 D．FN变大，FT变小 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】将球的重力分解为沿绳子方向和沿半径方向，根据三角形相似判断，小球对半球面的压力FN、细线的拉力大小F的变化．‎ ‎【解答】解：将球的重力分解为沿绳子方向和沿半径方向，如图：‎ 根据三角形相似有：‎ ‎==将小球从A点拉到B点，在此过程中，l变小，h不变，‎ 由上面等式可得：FT变小，FN不变，故ABD错误，C正确；‎ 故选：C．‎ ‎【点评】本题为动态平衡中应用相似三角形定则解题的典型题目，要认真体会题目中的解题方法．‎ ‎　‎ 二．多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共计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．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2，则小球（　　）‎ A．下落的最大速度为5m/s B．第一次反弹的初速度大小为3m/s C．能弹起的最大高度为0.45m D．能弹起的最大高度为1.25m ‎【考点】自由落体运动；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】由速度﹣﹣时间图象可得出小球的运动过程，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，小球下落到0.5s时的速度最大，最大速度为5m/s；故A正确；‎ B、由图可知，反弹后的速度为3m/s，故B正确；‎ CD、弹起后的负向位移为=0.45m，故C正确、D错误；‎ 故选：ABC．‎ ‎【点评】本题考查图象的应用，重点明确图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q．球静止时，Ⅰ中拉力大小为F1，Ⅱ中拉力大小为F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间时，球的加速度a应是（　　）‎ A．若断Ⅰ，则a=g，方向竖直向下 B．若断Ⅱ，则a=，方向水平向左 C．若断Ⅰ，则a=，方向沿Ⅰ的延长线 D．若断Ⅱ，则a=g，方向竖直向上 ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】先研究原来静止的状态，由平衡条件求出弹簧和细线的拉力．刚剪短细绳时，弹簧来不及形变，故弹簧弹力不能突变；细绳的形变是微小形变，在刚剪短弹簧的瞬间，细绳弹力可突变！根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度．‎ ‎【解答】解：A、绳子未断时，受力如图，由共点力平衡条件得：‎ F2=mgtanθ，‎ 刚剪断弹簧Ⅰ瞬间，细绳弹力突变为0，故小球只受重力，加速度为g，竖直向下，故A正确，C错误；‎ B、刚剪短细线瞬间，弹簧弹力和重力不变，受力如图 由几何关系，F合=F1sinθ=F2=ma，因而a==，方向水平向左，故B正确，D错误．‎ 故选：AB．‎ ‎【点评】本题为瞬时问题，关键要抓住弹簧弹力不可突变，细绳弹力可突变！‎ ‎　‎ ‎8．一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v﹣t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v﹣t图象，下列说法正确的是（　　）‎ A．水平拉力的大小为0.1N，方向与摩擦力方向相同 B．水平拉力作用下物体滑行12m C．撤去拉力后物体还能滑行7.5m D．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1‎ ‎【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】根据速度时间图象的斜率表示加速度求出加速度，再根据牛顿第二定律即可解得水平拉力的大小；根据运动学位移速度公式即可求得撤去拉力后物体又滑行的位移；撤去拉力后摩擦力提供加速度，根据牛犊第二定律及滑动摩擦力公式即可求得动摩擦因数．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，撤去拉力后加速度减小，故说明水平拉力与物体所受摩擦力的方向相同；‎ 根据速度图象的斜率等于加速度，得物体的加速度大小为：‎ ‎0﹣3s内：a1===m/s2；‎ ‎3﹣6s内：a2=m/s2=m/s2；‎ 根据牛顿第二定律得：3﹣6s内：摩擦力大小为：f=ma2=0.1N ‎0﹣3s内：F+f=ma1，得：F=0.1N，方向与摩擦力方向相同．故A正确．‎ B、根据“面积”表示位移，可知水平拉力作用下物体滑行为 x=m=12m，故B正确．‎ C、设撤去拉力后物体还能滑行距离为s，则由动能定理得：‎ ‎﹣fs=0﹣mv2；‎ 得：s==m=13.5m；故C错误；‎ D、由f=μmg得：μ=≈0.03．故D错误．‎ 故选：AB ‎【点评】本题在根据识别图象的两个意义：斜率等于加速度、“面积”大小等于位移x的基础上，由W=Fx求水平拉力对物体做功，由f=μmg求解动摩擦因数．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，一物体以水平速度v2从右端滑上传送带后，经过一段时间 又返回光滑水平面，此时速率为 v2′，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若v1＜v2，则v2′=v1 B．若v1＞v2，则v2′=v2‎ C．不管v2多大，总有v2′=v2 D．只有v1=v2时，才有v2′=v2‎ ‎【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】物体由于惯性冲上皮带后，受到向右的滑动摩擦力，减速向左滑行，之后依然受到向右的滑动摩擦力，会继续向右加速，然后分v1大于、等于、小于v2三种情况分析．‎ ‎【解答】解：由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，分三种情况讨论：‎ ‎①如果v1＞v2，物体会一直加速，当速度大小增大到等于v2时，物体恰好离开传送带，有v′2=v2；‎ ‎②如果v1=v2，物体同样会一直加速，当速度大小增大到等于v2时，物体恰好离开传送带，有v′2=v2；‎ ‎③如果v1＜v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，有v′2=v1；‎ 故选AB．‎ ‎【点评】本题关键是对于物体返回的过程分析，物体可能一直加速，也有可能先加速后匀速运动．‎ ‎　‎ 三．简答题（本大题共2小题，共计41分；请将答案填写在题中横线上或按要求作答）‎ ‎10．在“探究力的平行四边形定则”的实验中 ‎（1）如图所示是甲、乙两位同学所得到的实验结果，若用F表示F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断　甲　（选填“甲”或“乙”）同学的实验结果是符合事实的．‎ ‎（2）关于操作步骤和注意事项，下列说法中正确的是　BD　（填字母代号）‎ A、两细绳必须等长 B、拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板 C、用两弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差应尽可能大 D、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】（1）该实验中F是由平行四边形法则得出的合力，而F′是通过实际实验得出的，故F′应与OA在同一直线上，由于误差的存在，F和F′会有一定的夹角；‎ ‎（2）正确解答本题要掌握：正确理解和应用平行四边形定则，明确合力和分力的大小关系，理解“等效法”在该实验中的应用．‎ ‎【解答】解：（1）由于误差的存在用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力即F′与橡皮条拉力一定在同一直线上，F1和F2的合力理论值一定在平行四边形的对角线上，故甲符合实验事实．‎ ‎（2）A、两细绳可以不等长，因为绳子的长短不影响力的大小和方向的表示．故A错误．‎ B、拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板，使得结点所受的几个力在同一平面内．故B正确．‎ C、用两弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差如果很大，那么力作图示时误差就会较大．故C错误．‎ D、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样有助于比较准确的表示出拉力方向，故D正确．‎ 故选：BD．‎ 故答案为：（1）甲 （2）BD ‎【点评】在解决实验问题时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析．‎ ‎　‎ ‎11．（10分）（2015•万载县校级一模）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）‎ ‎（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为　3.2　m/s2．（保留二位有效数字）‎ ‎（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 小车加速度 a/m•s﹣2‎ ‎1.90‎ ‎1.72‎ ‎1.49‎ ‎1.25‎ ‎1.00‎ ‎0.75‎ ‎0.50‎ ‎0.30‎ 小车质量 ‎0.25‎ ‎0.29‎ ‎0.33‎ ‎0.40‎ ‎0.50‎ ‎0.71‎ ‎1.00‎ ‎1.67‎ m/kg ‎4.00‎ ‎3.45‎ ‎3.03‎ ‎2.50‎ ‎2.00‎ ‎1.41‎ ‎1.00‎ ‎0.60‎ 请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是　m/s2　．‎ ‎（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示．‎ 该图线不通过原点，其主要原因是　实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运的加速度．‎ 根据图象运用数学知识求出物理量的关系式．‎ ‎【解答】解：（1）相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s 根据运动学公式得：△x=at2，‎ a==3.2m/s2‎ ‎（2）‎ 根据图象运用数学知识求出物理量的关系式： m/s2‎ ‎（3）当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢，原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．‎ 故答案为：（1）a=3.2m/s2‎ ‎（2）如图所示， m/s2‎ ‎（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分 ‎【点评】直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象．‎ 对于直线图象，我们一般从直线的斜率、截距、特殊点这几个方面去考虑，而斜率、截距、特殊点在物理问题中都有一定的物理意义．‎ ‎　‎ ‎（选修模块3-3）‎ ‎12．（12分）（2011•淮安模拟）（选修模块3﹣3）‎ 封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA．‎ ‎（1）由状态A变到状态D过程中　AB　‎ A．气体从外界吸收热量，内能增加 B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D．气体的密度不变 ‎（2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体　吸收　（选“吸收”或“放出”）热量　14　J．‎ ‎（3）在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】（1）气体由状态A变到状态D过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律分析吸放热情况．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大．根据体积变化，分析密度变化．‎ ‎（2）根据热力学第一定律求解气体的吸或放热量．‎ ‎（3）根据气态方程求解状态D的温度．求出摩尔数，可求得分子数．‎ ‎【解答】解：（1）A、气体由状态A变到状态D过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律分析得知，气体从外界吸收热量．故A正确．‎ B、由图看出气体的体积增大，由图看出，两个状态的V与T成正比，由气态方程=C分析得知，两个状态的压强相等，体积增大时，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少．故B正确．‎ C、气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都会增大．故C错误．‎ D、气体的质量一定，体积增大，则密度减小．故D错误．‎ 故选AB ‎ ‎（2）气体对外做功为5J，则W=﹣5J，内能增加9J，则△U=9J，由热力学第一定律△U=W+Q得，Q=14J，即吸热14J．‎ ‎（3）A→D，由状态方程=c，得 TD=2T0‎ 分子数为 n=‎ 故答案为：‎ ‎（1）AB ‎（2）吸收，14‎ ‎（3）状态D的温度为2T0，该气体的分子数为．‎ ‎【点评】本题运用热力学第一定律和气态方程结合，分析气体状态的变化及变化过程中能量的变化．‎ ‎　‎ ‎（选修模块3-5）‎ ‎13．一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是（　　）‎ A．核反应方程为Al+H→Si B．核反应方程为Al+n→Si C．硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致 D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致 ‎【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；动量守恒定律．‎ ‎【分析】由质量数、电荷数守恒可知核反应方程；由动量守恒可知硅原子核速度的数量级及速度方向，从而即可求解．‎ ‎【解答】解：AB、由质量数守恒，电荷数守恒可知：方程为Al+H→Si，故A正确，B错误；‎ CD、由动量守恒可知，mv=28mv′，解得v′=m/s 故数量级约为105 m/s．故C错误，D正确；‎ 故选：AD．‎ ‎【点评】本大题包含了3﹣5原子物理的内容，难度不大，但从题目来看考查范围很广，要求能全面掌握．‎ ‎　‎ ‎14．某光源能发出波长为λ的可见光，用它照射某金属能发生光电效应，产生光电子的最大初动能为Ek．已知普朗克常量h，光速c．则上述可见光中每个光子的能量为　h　；该金属的逸出功　h﹣EK　．‎ ‎【考点】爱因斯坦光电效应方程．‎ ‎【分析】根据E=h求出光子的能量，根据光电效应方程求出金属的逸出功．‎ ‎【解答】解：光子的能量为：E=h．‎ 根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0得金属的逸出功为：‎ W0=hv﹣EKm=h﹣EK；‎ 故答案为：h，h﹣EK．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程，知道光子能量与波长的关系，及理解光电子的最大初动能的含义．‎ ‎　‎ ‎15．太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核（He），同时释放出正电子（e）．已知氢核的质量为mP，氦核的质量为mα，正电子的质量为me，真空中光速为c．计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能．‎ ‎【考点】爱因斯坦质能方程．‎ ‎【分析】反应过程中的质量亏损等于反应前的质量与反应后的质量的差，再由质能方程求得结合能；比结合能是核反应的过程中每一个核子的平均结合能．‎ ‎【解答】解：由题意可知，质量亏损为：△m=4mp﹣mα﹣2me； ‎ 由E=△mc2可知氦核的比结合能为：E0=‎ 答：每次核反应中的质量亏损为4mp﹣mα﹣2me；及氦核的比结合能．‎ ‎【点评】质能方程是原子物理中的重点内容之一，该知识点中，关键的地方是要知道反应过程中的质量亏损等于反应前的质量与反应后的质量的差．‎ ‎　‎ 四．计算题（本大题共3小题，共计48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，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16．（15分）（2015秋•连云港校级月考）质量为4kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v﹣t图象如图所示．g取10m/s2，求：‎ ‎（1）物体与水平面间的运动摩擦系数μ；‎ ‎（2）水平推力F的大小；‎ ‎（3）0～10s内物体运动位移的大小．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】（1）撤去外力后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，由v﹣t图象求得加速度，根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小，再由滑动摩擦力的表达式计算动摩擦因数；‎ ‎（2）力F作用时F和摩擦力的合力产生加速运动的加速度，根据牛顿第二定律求得F的大小；‎ ‎（3）根据v﹣t图象，由图象与时间轴所围图形的面积表示位移．‎ ‎【解答】解：（1）根据v﹣t图象可知，物体匀减速运动的加速度 ‎，负号表示加速度的方向与速度方向相反；‎ 设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律有 Ff=﹣μmg=a2‎ 所以：动摩擦因数 ‎（2）由图象知，物体加速阶段的加速度 根据牛顿第二定律有：F﹣μmg=ma1‎ 所以力F=‎ ‎（3）根据v﹣t图象知，图象与时间轴所围成图形的面积表示位移的大小 故物体的位移：‎ 答：（1）物体与水平面间的运动摩擦系数μ为0.2；‎ ‎（2）水平推力F的大小为12N；‎ ‎（3）0～10s内物体运动位移的大小为46m．‎ ‎【点评】本题是速度﹣﹣时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解．‎ ‎　‎ ‎17．（16分）（2015秋•连云港校级月考）如图所示，质量为M=14kg的木板B放在水平地面上，质量为m=10kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，轻绳绷紧时与水平面的夹角θ=37°．已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4．现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）绳上张力T的大小；‎ ‎（2）水平力F的大小；‎ ‎（3）若剪断轻绳，要把B从A下面抽出来，水平力F至少应为多大？‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】（1）对木块A受力分析，受到重力、支持力、B对A的摩擦力和细线的拉力，根据共点力平衡条件列式求解即可；‎ ‎（2）对木块B受力分析，受到重力、A对B的压力和摩擦力、地面的支持力和摩擦力，最后根据共点力平衡条件列式求解即可；‎ ‎（3）若剪断轻绳，要把B从A下面抽出来，先对A分析，得到加速度；再对B分析，根据牛顿第二定律列式求解拉力F的最小值．‎ ‎【解答】解：（1）对物体A受力分析及建立直角坐标系，如图所示：‎ A静止，由于受力平衡 故在x轴上：‎ Tcosθ=f1…①‎ 在y轴上：‎ N1=Tsinθ+mAg…②‎ 又由于f1=μ1 N1…③‎ 故由①②③得：‎ T=100 N ‎（2）对物体B受力分析及建立直角坐标系，如图所示：‎ 由于B静止，受力平衡 故在x轴上：‎ F=f1+f2…④‎ 在y轴上：‎ N2=N1+mBg…⑤‎ 又由于f2=μ2 N2…⑥‎ 故由④⑤⑥得：‎ F=200 N ‎（3）木箱A恰好发生相对滑动的临界条件为：a=μ1g=5m/s2‎ 对A，根据牛顿第二定律，有：F﹣μ1mg﹣μ2（M+m）g=Ma 解得：F=232N 答：（1）绳上张力T的大小为100N；‎ ‎（2）拉力F的大小为200N；‎ ‎（3）要把B从A下面抽出来，水平力F至少应为232N．‎ ‎【点评】本题关键是先后对木块A和木块B受力分析，然后根据共点力平衡条件并运用正交分解法列方程求解．‎ ‎　‎ ‎18．（17分）（2015秋•连云港校级月考）传送带与水平面夹角为37°，皮带以8m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示．今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.25，‎ ‎（1）请画出物块在A处的受力图 ‎（2）A处的加速度 ‎（3）从A到B时间为4s，求AB距离．‎ ‎【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）对物体受力分析，即可画的受力分析图；‎ ‎（2）根据牛顿第二定律即可求得加速度；‎ ‎（3）物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，当物体加速至与传送带速度相等时，由于mgsinθ＞μmgcosθ，物体相对于传送带继续加速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．‎ ‎【解答】解：（1）对物体受力分析如图所示 ‎（2）根据牛顿第二定律可知：mgsinθ+μmgcosθ=ma，‎ 解得：a=gsinθ+μgcosθ=8m/s2‎ ‎（3）达到和传送带具有相同速度所需时间为：‎ 通过的位移为：‎ 达到共同速度后由于mgsinθ＞μmgcosθ，故物体继续向下加速运动，加速度为：，‎ 后3s内的位移为： m=42m 故AB间的距离为：x=x1+x2=46m 答：（1）物块在A处的受力图如图 ‎（2）A处的加速度为8m/s2‎ ‎（3）从A到B时间为4s，AB距离为46m ‎【点评】从上述例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻 ‎　‎