宁夏固原一中2017届高三上学期第三次检测物理试

宁夏固原一中2017届高三上学期第三次检测物理试

www.ks5u.com ‎2016-2017学年宁夏固原一中高三（上）第三次检测物理试 ‎　‎ 二、选择题：共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 ‎1．下列说法正确的是（　　）‎ A．研究张继科打出的弧旋乒乓球，可把乒乓球看做质点 B．在研究天空二号绕地球飞行时，天宫二号可以看做质点 C．参考系必须选取静止不动的物体 D．在空中运动的物体不能作为参考系 ‎2．在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉．高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中．若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示，a、b、c、d为运动轨迹上的四个点．若这四个点曲线的切线均沿竖直方向，关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是（　　）‎ A．经过a、b、c、d四个点的速度方向均一定竖直向下 B．只有经过a、c两个点的速度方向一定竖直向下 C．经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下 D．只有经过c点的速度方向是竖直向下 ‎3．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（　　）‎ A．F不变，N增大 B．F不变，N 减小 C．F减小，N不变 D．F增大，N减小 ‎4．如图所示，位于同一高度的小球A、B分别水平抛出，都落在倾角为45°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则A、B在C点的速度之比为（　　）‎ A．1：2 B．1：1 C．： D．：2‎ ‎5．如图所示，带有光滑弧形轨道的小车质量为m，放在光滑水平面上，一质量也是m的铁块，以速度v沿轨道水平端向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时，将（　　）‎ A．以速度v做平抛运动 B．静止于车上 C．以小于v的速度做平抛运动 D．自由下落 ‎6．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为3.0×104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N，弹射器有效作用长度为100m，推力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s．弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则（　　）‎ A．弹射器的推力大小为1.1×106N B．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108J C．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107W D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2‎ ‎7．如图（甲）所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图（乙）所示．设物块与地面间的最大静摩擦力fmax 的大小与滑动摩擦力大小相等，则（　　）‎ A．t1时刻物块的速度为零 B．物块的最大速度出现在t2时刻 C．t1～t3时间内F对物块先做正功后做负功 D．拉力F的功率最大值出现在t2～t3时间内 ‎8．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v﹣t图象，图象如图所示（除2s～10s时间段图线为曲线外，其余时间段图象均为直线），已知在小车运动的过程中2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行，小车的质量m=2.0kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变，取g=10m/s2，则下列说法正确的是 ‎（　　）‎ A．14s～18s时间段小车的加速度大小2m/s2‎ B．小左匀速行驶阶段的功率32W C．小车在2s～10s内位移的大小52m D．小车受到的阻力为8N ‎　‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分（一）必考题 ‎9．在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打出的点计算出．‎ ‎（1）当M与m的大小关系满足　　时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．‎ ‎（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的即加速度，采用图象法处理数据，为了比较容易地检查处加速度a与质量M的关系，应该作a与　　的图象．‎ ‎（3）探究牛顿第二定律实验采用的科学方法是　　‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法．‎ ‎10．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作是　　．‎ A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．‎ ‎（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为　　m/s2（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3的a﹣F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为　　．‎ A．‎ B.﹣m0‎ C．﹣m0‎ D．‎ ‎（4）乙同学根据测量数据做出如图4所示的a﹣F图线，该同学做实验时存在的问题是　　．‎ ‎11．木星的卫星之一叫艾奥，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为v0时，上升的最大高度可达h．已知艾奥的半径为R，引力常量为G，忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，求：‎ ‎（1）艾奥表面的重力加速度大小g和艾奥的质量M；‎ ‎（2）距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小g'；‎ ‎（3）艾奥的第一宇宙速度v．‎ ‎12．如图所示，用长为L的轻质细线将质量为m的小球悬挂于O点．小球在外力作用下静止在A处，此时细线偏离竖直方向的夹角θ=60°．现撤去外力，小球由静止释放，摆到最低点B时，细线被O点正下方距离处的光滑小钉子挡住，小球继续向左摆动到最高点时细线偏离竖直方向的夹角也为60°．小球在运动过程中所受空气阻力大小恒定，且始终与运动方向相反，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小球在A处处于静止状态时，所受外力的最小值F1；‎ ‎（2）小球运动过程中所受的空气阻力大小f和动能最大时细线偏离竖直方向夹角的正弦值sinα．‎ ‎（3）小球第二次经过最低点B，开始绕O点向右摆动时，细线的拉力大小T．‎ ‎　‎ 选做题【物理选修3-3】‎ ‎13．关于气体的内能，下列说法正确的是（　　）‎ A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C．气体被压缩时，内能可能不变 D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 ‎14．一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg．环境温度不变．‎ ‎　‎ ‎【物理选修3-4】‎ ‎15．下列说法正确的是（　　）‎ A．简谐运动的周期和振幅无关 B．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=﹣kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的进度系数 C．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度 D．在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽 E．在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必需比波长小或者相差不多 ‎16．如图所示，真空中有以下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=，一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现两个光点A和B，A和B相距h=4.0cm．已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s．‎ i．画出光路图；‎ ii．求玻璃砖的厚度．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年宁夏固原一中高三（上）第三次检测物理试 参考答案与试题解析 ‎　‎ 二、选择题：共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 ‎1．下列说法正确的是（　　）‎ A．研究张继科打出的弧旋乒乓球，可把乒乓球看做质点 B．在研究天空二号绕地球飞行时，天宫二号可以看做质点 C．参考系必须选取静止不动的物体 D．在空中运动的物体不能作为参考系 ‎【考点】质点的认识；参考系和坐标系．‎ ‎【分析】一个物体能否看成质点，不是看物体的大小，而是看物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略．参考系是为研究物体运动而选来做参照的其他物体．‎ ‎【解答】解：A、在研究乒乓球的旋转情况对发球效果的影响时，乒乓球的形状不能忽略，不能看成质点．故A错误；‎ B、在研究天空二号绕地球飞行时，天宫二号的形状大小可以忽略，可以看做质点，故B正确；‎ C、D、参考系的选取是任意的，不一定选取静止不动的物体，在空中运动的物体也能作为参考系．故CD错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎2．在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉．高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中．若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示，a、b、c、d为运动轨迹上的四个点．若这四个点曲线的切线均沿竖直方向，关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是（　　）‎ A．经过a、b、c、d四个点的速度方向均一定竖直向下 B．只有经过a、c两个点的速度方向一定竖直向下 C．经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下 D．只有经过c点的速度方向是竖直向下 ‎【考点】曲线运动．‎ ‎【分析】曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，据此即可求解．‎ ‎【解答】解：由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的点a点速度方向竖直向下，b点的方向向上，c点的方向竖直向下，d点的速度方向竖直向上，故B正确，ACD错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎3．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（　　）‎ A．F不变，N增大 B．F不变，N 减小 C．F减小，N不变 D．F增大，N减小 ‎【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】对小球受力分析，作出力的平行四边形，同时作出AB与半径组成的图象；则可知两三角形相似，故由相似三角形知识可求得拉力及支持力．‎ ‎【解答】解：小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图如下 由图可知△OAB∽△GFA 即：‎ ‎，‎ 当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，N不变，故C正确；‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，位于同一高度的小球A、B分别水平抛出，都落在倾角为45°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则A、B在C点的速度之比为（　　）‎ A．1：2 B．1：1 C．： D．：2‎ ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】两个小球同时做平抛运动，又同时落在C点，说明运动时间相同．小球垂直撞在斜面上的C点，说明速度方向与斜面垂直，可以根据几何关系求出相应的物理量．‎ ‎【解答】解：小球A做平抛运动，根据分位移公式，有：‎ x=v1t…①‎ y=…②‎ 又tan45°=…③‎ 联立①②③得：v1=…④‎ 则A在C点的速度=‎ 小球B恰好垂直打到斜面上，则有：tan45°=…⑤‎ 则得：v2=gt…⑥‎ 由④⑥得：v1：v2=1：2．‎ 则B在C点的速度，‎ 则，故D正确 故选：D ‎　‎ ‎5．如图所示，带有光滑弧形轨道的小车质量为m，放在光滑水平面上，一质量也是m的铁块，以速度v沿轨道水平端向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时，将（　　）‎ A．以速度v做平抛运动 B．静止于车上 C．以小于v的速度做平抛运动 D．自由下落 ‎【考点】动量守恒定律．‎ ‎【分析】整个过程水平方向动量守恒，机械能守恒，所以相当于弹性碰撞！‎ 当铁块回到小车右端时，铁块的速度为0，小车具有向左的速度．‎ ‎【解答】解：整个过程水平方向动量守恒，机械能守恒，所以相当于弹性碰撞！‎ 由于小车和铁块的质量都为m，所以当铁块回到小车右端时，铁块的速度为0，小车具有向左的速度．‎ 所以当铁块回到小车右端时将做自由落体运动．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为3.0×104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N，弹射器有效作用长度为100m，推力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s．弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则（　　）‎ A．弹射器的推力大小为1.1×106N B．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108J C．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107W D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】由运动学公式可求得加速度，再由牛顿第二定律可求得推力大小；由功的公式求解功；再由功率公式求解功率．‎ ‎【解答】解：由速度和位移公式可得，v2=2as，解得a=32m/s2；由牛顿第二定律可知：F+F发﹣0.2（F+F发）=ma；解得：F=1.1×106N；故AD正确；‎ B、弹射器对对舰载机所做的功W=Fs=1.1×106N×100=1.1×108J；故B正确；‎ C、作用时间t===2.5s；平均功率P==4.4×107W；故C错误；‎ 故选：ABD．‎ ‎　‎ ‎7．如图（甲）所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图（乙）所示．设物块与地面间的最大静摩擦力fmax的大小与滑动摩擦力大小相等，则（　　）‎ A．t1时刻物块的速度为零 B．物块的最大速度出现在t2时刻 C．t1～t3时间内F对物块先做正功后做负功 D．拉力F的功率最大值出现在t2～t3时间内 ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．‎ ‎【分析】当拉力小于最大静摩擦力时，物体静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始加速，当拉力重新小于最大静摩擦力时，物体由于惯性继续减速运动．‎ ‎【解答】解：A、在0﹣t1时间内水平拉力小于最大静摩擦力，t1时刻物体受到的拉力与最大摩擦力相同；物体还处于静止状态，故物体的速度为零，故A正确；‎ B、物体运动后摩擦力大小不变，当速度最大时摩擦力的功率最大；而在t1到t3时刻，合力向前，物体一直加速前进，t3时刻后合力反向，要做减速运动，所以t3时刻A的速度最大，动能最大．摩擦力的功率最大；故B错误；‎ C、t1～t3时间内，物体一直向前运动，与位移相同，故拉力F一直做正功，故C错误；‎ D、在t2时刻拉力最大，但速度不是最大，在以后的过程中，拉力减小，速度增大，故拉力F的功率最大值出现在t2～t3时间内，故D正确；‎ 故选：AD ‎　‎ ‎8．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v﹣t图象，图象如图所示（除2s～10s时间段图线为曲线外，其余时间段图象均为直线），已知在小车运动的过程中2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行，小车的质量m=2.0kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变，取g=10m/s2，则下列说法正确的是 ‎（　　）‎ A．14s～18s时间段小车的加速度大小2m/s2‎ B．小左匀速行驶阶段的功率32W C．小车在2s～10s内位移的大小52m D．小车受到的阻力为8N ‎【考点】匀变速直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】在14s末发动机停止工作而让小车自由滑行，小车水平方向只受摩擦力，由图象的斜率求得加速度，根据牛顿第二定律求出阻力的大小；在匀速阶段，牵引力等于阻力，速度已知，直接根据公式P=Fv求出匀速行驶时的功率；2s到10s为变加速过程，其位移可以由动能定理求解．‎ ‎【解答】解：A、14s～18s时间段小车做匀减速运动，加速度大小 a=m/s2=2m/s2，故A正确．‎ BC、在14s～18s时间段，根据牛顿第二定律得：小车受到的阻力 f=ma=2×2=4N．匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则功率为 P=Fv=fv=4×8W=32W．故B正确，D错误．‎ C、对2s～10s的过程运用动能定理得，Pt﹣fx=mv22﹣mv12，由图知，v2=8m/s，v1=4m/s，代入数据得，x=52m，故C正确．‎ 故选：ABC ‎　‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分（一）必考题 ‎9．在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打出的点计算出．‎ ‎（1）当M与m的大小关系满足　M＞＞m　时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．‎ ‎（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的即加速度，采用图象法处理数据，为了比较容易地检查处加速度a与质量M的关系，应该作a与　　的图象．‎ ‎（3）探究牛顿第二定律实验采用的科学方法是　C　‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 ‎ ‎ D．建立物理模型法．‎ ‎【考点】验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】（1）要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．‎ ‎（2）反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系．‎ ‎（3）明确实验方法，从而知道所采用的科学方法为控制变量法．‎ ‎【解答】解：（1）以整体为研究对象有：mg=（m+M）a 解得：a=，‎ 以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma=mg 显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．‎ ‎（2）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a﹣M图象；但存在关系：a=，‎ 故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a﹣图象；‎ ‎（3）本实验中要分别研究加速度与力、加速度与质量间的关系，故应采用控制变量法进行分析；故选C．‎ 故答案为：（1）M＞＞m（2）（3）C ‎　‎ ‎10．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作是　BC　．‎ A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．‎ ‎（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为　2.00　m/s2（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3的a﹣F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为　C　．‎ A．‎ B.﹣m0‎ C．﹣m0‎ D．‎ ‎（4）乙同学根据测量数据做出如图4所示的a﹣F图线，该同学做实验时存在的问题是　没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤．‎ ‎（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度．‎ ‎（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．‎ ‎（4）根据F不等于零，加速度a仍然为零，分析图线不过原点的原因．‎ ‎【解答】解：（1）A、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A、D错误．‎ B、实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确．‎ C、实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确．‎ 故选：BC．‎ ‎（2）根据△x=aT2，运用逐差法得，a===2.00m/s2．‎ ‎（3）由牛顿第二定律得：2F=ma，则a=，a﹣F图象的斜率：k=，则小车的质量m′=m﹣m0=﹣m0，故C正确．‎ ‎（4）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．‎ 故答案为：（1）BC，（2）2.00，（3）C，（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．‎ ‎　‎ ‎11．木星的卫星之一叫艾奥，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为v0时，上升的最大高度可达h．已知艾奥的半径为R，引力常量为G，忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，求：‎ ‎（1）艾奥表面的重力加速度大小g和艾奥的质量M；‎ ‎（2）距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小g'；‎ ‎（3）艾奥的第一宇宙速度v．‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用；竖直上抛运动．‎ ‎【分析】（1）根据竖直上抛运动规律可求得表面的重力加速度，根据星球表面重力等于万有引力列式求解艾奥的质量；‎ ‎（2）根据重力等于万有引力列式求解距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小；‎ ‎（3）根据万有引力充当向心力，当卫星绕星球表面运行时的速度为第一宇宙速度，代入数据即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）岩块做竖直上抛运动，有：，‎ 解得：g=；‎ 忽略艾奥的自转有：，‎ 解得：M=；‎ ‎（2）距艾奥表面高度为2R处有：，‎ 解得：；‎ ‎（3）某卫星在艾奥表面绕其做圆周运动时：‎ mg=m，‎ 解得：v=；‎ 答：（1）艾奥表面的重力加速度大小g为，艾奥的质量M为；‎ ‎（2）距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小g'为；‎ ‎（3）艾奥的第一宇宙速度v为．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，用长为L的轻质细线将质量为m的小球悬挂于O点．小球在外力作用下静止在A处，此时细线偏离竖直方向的夹角θ=60°．现撤去外力，小球由静止释放，摆到最低点B时，细线被O点正下方距离处的光滑小钉子挡住，小球继续向左摆动到最高点时细线偏离竖直方向的夹角也为60°．小球在运动过程中所受空气阻力大小恒定，且始终与运动方向相反，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小球在A处处于静止状态时，所受外力的最小值F1；‎ ‎（2）小球运动过程中所受的空气阻力大小f和动能最大时细线偏离竖直方向夹角的正弦值sinα．‎ ‎（3）小球第二次经过最低点B，开始绕O点向右摆动时，细线的拉力大小T．‎ ‎【考点】动能定理的应用；向心力．‎ ‎【分析】（1）小球在A处于静止状态，受共点力平衡，当F1与细线垂直时最小，根据平衡条件求解外力的最小值；‎ ‎（2）从A到C过程应由动能定理可以求出空气阻力，当重力沿圆弧切线方向的分力与空气阻相等时小球速度最大，动能最大，据此求出夹角的正弦值．‎ ‎（3）应由动能定理求出小球第二次经过最低点B时的速度，然后应用牛顿第二定律求出细线的拉力．‎ ‎【解答】解：（1）小球在A处于静止，受力平衡，当F1与细线垂直时最小，拉力的最小值：F1=mgsinθ=mg；‎ ‎（2）小球从A运动到C过程，由动能定理得：‎ mg[L（1﹣cosθ）﹣L（1﹣cosθ）]﹣f×π（L+L）=0﹣0，解得：f=；‎ 小球速度最大时有：mgsinα=f，解得：sinα=；‎ ‎（3）设此时小球的速度为v，由动能定理得：‎ mg×L（1﹣cosθ）﹣f×π×L=mv2﹣0，‎ 在最低点，由牛顿第二定律得：T﹣mg=m，解得：T=mg；‎ 答：（1）小球在A处处于静止状态时，所受外力的最小值F1为mg；‎ ‎（2）小球运动过程中所受的空气阻力大小f为，动能最大时细线偏离竖直方向夹角的正弦值sinα为．‎ ‎（3）小球第二次经过最低点B，开始绕O点向右摆动时，细线的拉力大小T为mg．‎ ‎　‎ 选做题【物理选修3-3】‎ ‎13．关于气体的内能，下列说法正确的是（　　）‎ A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C．气体被压缩时，内能可能不变 D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 ‎【考点】分子动理论的基本观点和实验依据；热力学第一定律．‎ ‎【分析】理想气体是一种理想化的物理模型，实际上并不存在；理想气体的内能仅与温度有关，与气体的体积无关；实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看做理想气体．‎ ‎【解答】解：A、质量和温度都相同的气体，内能不一定相同，还和气体的种类有关，故A错误；‎ B、物体的内能与温度、体积有关，与物体宏观整体运动的机械能无关，所以整体运动速度越大，其内能不一定越大，故B错；‎ C、气体被压缩时，外界对气体做功W＞0，如果向外界放热Q＜0，根据热力学第一定律，△U=W+Q，可能△U=0内能不变，所以C正确；‎ D、理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故D正确；‎ E、一定量的某种理想气体等压膨胀过程中，体积与热力学温度成正比，温度升高，内能增加．故E正确 故选：CDE ‎　‎ ‎14．一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg．环境温度不变．‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化．先对左端气体研究，根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强．水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究右端气体，求出活塞下移后的长度和气体压强，根据几何关系求解活塞向下移动的距离．‎ ‎【解答】解：设初始时，右管中空气柱的压强为，长度为；左管中空气柱的压强为，长度为．该活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为，长度为．；左管中空气柱的压强为，长度为．以cmHg为压强单位．由题给条件得：‎ ‎…①‎ ‎…②‎ 由玻意耳定律得…③‎ 联立①②③式和题给条件得：‎ ‎…④‎ 依题意有：…⑤‎ ‎…⑥‎ 由玻意耳定律得：…⑦‎ 联立④⑤⑥⑦式和题给条件得：h=9.42cm 答：此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离9.42cm．‎ ‎　‎ ‎【物理选修3-4】‎ ‎15．下列说法正确的是（　　）‎ A．简谐运动的周期和振幅无关 B．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=﹣kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的进度系数 C．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度 D．在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽 E．在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必需比波长小或者相差不多 ‎【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系；简谐运动的振幅、周期和频率；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】简谐运动的周期由振动的系统决定的；理解回复力表达式F=﹣kx的意义；在波的传播方向上，某个质点的振动速度与波的传播速度不同；根据公式：判定；根据发生衍射的条件判断．‎ ‎【解答】解：A、简谐运动的周期由振动系统内部因素决定，与振动幅度无关，故A正确；‎ B、在简谐运动的回复力表达式F=﹣kx中，对于弹簧振子，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数；故B正确；‎ C、对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，横波两者垂直，纵波两者平行，大小也没有关系．故C错误；‎ D、在双缝干涉实验中，根据干涉条纹间距公式可知，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄，故D错误；‎ E、在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，根据明显衍射的条件可知，狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多．故E正确．‎ 故选：ABE．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，真空中有以下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=，一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现两个光点A和B，A和B相距h=4.0cm．已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s．‎ i．画出光路图；‎ ii．求玻璃砖的厚度．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】光斜射在表面镀反射膜的平行玻璃砖，则反射光线在竖直光屏上出现光点A，而折射光线经反射后再折射在竖直光屏上出现光点B，根据光学的几何关系可由AB两点间距确定CE间距，再由折射定律，得出折射角，再根据折射角的大小画出光路图，最后算出玻璃砖的厚度．‎ ‎【解答】解：ⅰ．根据折射率公式 n=，得sinθ2=，θ2=30° ‎ 作出光路图如右图所示 ⅱ．如图所示的光路，△CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CE=AB=h．玻璃的厚度d就是边长h的等边三角形的高．‎ ‎△CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CE=AB=h．‎ 玻璃的厚度d就是底边长为h的等边三角形的高，故：‎ d=hcos30°===3.46 cm 答：i．画出光路图如图；‎ ii．玻璃砖的厚度是3.46cm．‎ ‎　‎ ‎2017年2月15日