江苏省盐城市龙冈中学2017届高三（上）入学物理试卷（解析版）

江苏省盐城市龙冈中学2017届高三（上）入学物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年江苏省盐城市龙冈中学高三（上）入学物理试卷 ‎　‎ 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．‎ ‎1．2015年世界举重锦标赛于11月20日至29日在美国休斯敦举行．如图所示为我国选手邓薇比赛时的画面，若邓薇所举杠铃的质量为m，杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角均为45°．则她每只手臂承受的作用力为（　　）‎ A． mgB． mgC． mgD．mg ‎2．2015年9月20日，我国利用一枚运载火箭成功将20颗微小卫星送入离地面高度约为180km的轨道．若将微小卫星的运行轨道视为圆轨道，则与地球同步卫星相比，微小卫星的（　　）‎ A．周期大B．角速度小C．线速度大D．向心加速度小 ‎3．如图所示，R为阻值较大的电阻，电容器C不带电．现将开关合到1，待电路稳定后再合到2，此过程中通过R的电流i随时间t变化的图象可能是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎4．重物从空中由静止下落，设重物下落时所受的阻力与速度成正比，则下列图象中正确的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎5．在如图所示电路中，R2为光敏电阻．合上电键S，用较弱光照射R2，电压表读数为U0，电流表读数为I0；用较强光照射R2，电压表读数为U1，电流表读数为I1；用更强光照射R2，电压表读数为U2，电流表读数为I2．处理实验数据，令，，则k1、k2的关系为（　　）‎ A．k1＞k2B．k1=k2C．k1＜k2D．无法确定 ‎　‎ 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．如图甲，一理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡，额定功率为22W；原线圈电路巾接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（　　）‎ A．灯泡的额定电压为l10V B．副线圈输出交流电的频率为50Hz C．U=220V，I=0.2A D．原线圈输入电压的瞬时表达式为u=220sin100πtV ‎7．两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示，P为电场中的一点，连线AP、BP相互垂直．已知P点的场强大小为E、电势为φ，电荷A产生的电场在P点的场强大小为EA，取无穷远处的电势为零．下列说法中正确的有（　　）‎ A．A、B所带电荷量相等 B．电荷B产生的电场在P点的场强大小为 C．A、B连线上有一个电势为零的点 D．将电量为﹣q的点电荷从P点移到无穷远处，电场力做的功为qφ ‎8．如图所示，A、B两小球从O点水平抛出，A球恰能越过竖直挡板P落在水平面上的Q点，B球抛出后与水平面发生碰撞，弹起后恰能越过挡板P也落在Q点．B球与水平面碰撞前后瞬间水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变、方向相反，不计空气阻力．则（　　）‎ A．A、B球从O点运动到Q点的时间相等 B．A、B球经过挡板P顶端时竖直方向的速度大小相等 C．A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍 D．减小B球抛出时的速度，它也可能越过挡板P ‎9．溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目．如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（　　）‎ A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小 C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力 ‎　‎ 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的位置．‎ ‎10．某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”．‎ ‎（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力．该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列　　的点，说明小车在做　　运动．‎ ‎（2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力．以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测小车加速度a，作a﹣F的图象．如图丙图线正确的是　　．‎ ‎（3）设纸带上计数点的间距为S1和S2．如图丁为用米尺测量某一纸带上的S1、S2的情况，从图中可读出S1=3.10cm，S2=　　cm，已知打点计时器的频率为50Hz，由此求得加速度的大小a=　　m/s2．‎ ‎11．某同学要测一只额定电压为6V、额定功率约为1W的小灯泡的电阻．‎ ‎（1）他选用多用电表，将其选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量时多用电表的示数如图1所示，读数为　　Ω．‎ ‎（2）他再利用表中提供的器材，采用伏安法测量小灯泡正常工作时的电阻．‎ 序号 器材名称 序号 器材名称 A 电流表（量程3A、内阻约0.01Ω）‎ E 滑动变阻器（阻值50Ω，最大电流1A）‎ B 电流表（量程200mA、内阻约0.5Ω）‎ F 电源（电动势8V，内阻忽略不计）‎ C 电压表（量程3V、内阻约10KΩ）‎ G 电键、导线若干 D 电压表（量程15V、内阻约20KΩ）‎ ‎①图2四幅电路图中最合理的是　　；‎ ‎②电流表应该选用　　，电压表应该选用　　（填写表中的序号）‎ ‎③按照①中最合理的电路图把图3中实物连接完整．‎ ‎（3）该同学发现用多用电表和伏安法测出小灯泡的电阻差距很大，其原因是　　．‎ ‎　‎ B、（选修模块3-3）‎ ‎12．下列说法中正确的是（　　）‎ A．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能一定不同 B．晶体有天然规则的几何外形，而非晶体无天然规则的几何外形 C．压强为1atm时，一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸收的热量大于其增加的内能 D．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大 ‎13．已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为　　，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为　　．‎ ‎14．如图1所示，在内壁光滑的导热气缸内通过有一定质量的密封活塞，密封一部分稀薄气体．气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为 ‎ L．现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离气缸底部的距离为，如图2所示．已知活塞的横截面积为S，大气压强为p0，环境温度为T0．‎ ‎①求活塞质量m．‎ ‎②若要让活塞在气缸中的位置复原，要把温度升到多高？‎ ‎　‎ C．（选修模块3-5）‎ ‎15．下列符合物理历史事实的有（　　）‎ A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构 B．各种原子的发射光谱都是线状谱，这说明原子只能发出几种特定频率的光 C．β射线是原子核外电子高速运动形成的 D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长不相等 ‎16．如图所示，在橄榄球比赛中，质量为100kg的橄榄球前锋以vA=5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名质量均为75kg的球员，一个速度vB=2m/s，另一个速度vC=4m/s，他们腾空扭在了一起．他们碰撞后瞬间的速度大小约为　　m/s，在此过程中三名球员的总机械能　　（选填“增大”、“不变”或“减小”）．‎ ‎17．一光电管的阴极K用截止频率为ν的金属铯制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U．用波长为λ的单色光射向阴极，产生了光电流．已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c．求：‎ ‎①金属铯的逸出功W；‎ ‎②光电子到达阳极的最大动能EK．‎ ‎　‎ 四、计算或论述题：本题共3小题，共47分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．‎ ‎18．如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨MN、PQ，相距L=0.2m，其电阻不计，完全相同的两根金属棒ab、cd垂直放置，每根金属棒两端都与导轨始终良好接触．已知两棒的质量均为m=10﹣2kg，电阻均为R=0.2Ω，棒cd放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T．棒ab在竖直向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上运动，当ab棒运动x=0.1m时达到最大速度vm，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零．（g取l0m/s2）求：‎ ‎（1）ab棒的最大速度vm；‎ ‎（2）ab棒由静止到最大速度过程中通过ab棒的电荷量q；‎ ‎（3）ab棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q．‎ ‎19．如图所示，竖直光滑的固定杆子上套有一滑块A，滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B，B又通过一轻质弹簧连接物块C，C静止在地面上．开始用手托住A，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，现将A由静止释放，当A、B速度达到最大时，C也刚好同时离开地面（此时B还没有到达滑轮位置）．已知：mA=1.2kg，mB=mC=1.0kg，滑轮与杆子的水平距离L=0.8m，g取10m/s2．试求：‎ ‎（1）A下降多大距离时速度最大？‎ ‎（2）弹簧的劲度系数k；‎ ‎（3）A的最大速度是多少？‎ ‎20．电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成，如图甲所示．大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时，所有电子均从两板间通过，然后进入水平宽度为l，竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上．问：‎ ‎（1）电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？‎ ‎（2）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？‎ ‎（3）在满足第（2）问的情况下，打在荧光屏上的电子束的宽度为多少？（已知电子的质量为m、电荷量为e）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江苏省盐城市龙冈中学高三（上）入学物理试卷 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．‎ ‎1．2015年世界举重锦标赛于11月20日至29日在美国休斯敦举行．如图所示为我国选手邓薇比赛时的画面，若邓薇所举杠铃的质量为m，杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角均为45°．则她每只手臂承受的作用力为（　　）‎ A． mgB． mgC． mgD．mg ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】以杠铃为研究对象，分析受力情况，作出力图，由于每只手臂与竖直线所成的夹角都为45°，关于竖直方向具有对称性，每只手臂对杠铃的作用力大小相等，根据平衡条件求出每只手臂的作用力．‎ ‎【解答】解：以杠铃为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图所示．‎ 根据平衡条件得：‎ ‎2Fcos45°=mg；‎ 得到：F=mg 所以他每只手臂承受的张力为mg．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．2015年9月20日，我国利用一枚运载火箭成功将20颗微小卫星送入离地面高度约为180km的轨道．若将微小卫星的运行轨道视为圆轨道，则与地球同步卫星相比，微小卫星的（　　）‎ A．周期大B．角速度小C．线速度大D．向心加速度小 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】根据万有引力提供向心力=ma，解出周期角速度、线速度和向心加速度与轨道半径的关系，根据轨道半径的大小进行讨论．‎ ‎【解答】解：根据万有引力提供向心力，得：，，ω=，‎ A、由可知，轨道半径越小，周期越小，半径比较小的微小卫星运行 的周期比同步卫星小．故A错误；‎ B、由ω=可知，轨道半径越小，角速度越大，故B错误；‎ C、由可知，半径比较小的微小卫星运行线速度比同步卫星线速度大．故C正确；‎ D、由a=可知，轨道半径越小，加速度越大．故D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．如图所示，R为阻值较大的电阻，电容器C不带电．现将开关合到1，待电路稳定后再合到2，此过程中通过R的电流i随时间t变化的图象可能是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．‎ ‎【分析】由i﹣t图象可知，充电时电流为正，放电时电流为负，图象与坐标轴围成的面积表示q=it，从而即可求解．‎ ‎【解答】解：由i﹣t图象可知，充电时电流为正，放电时电流为负，即流过电阻R的充电电流和放电电流方向相反；‎ 图象与坐标轴围成的面积表示it，即为电荷量，所以图电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量，即相等，故A正确，BCD错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎4．重物从空中由静止下落，设重物下落时所受的阻力与速度成正比，则下列图象中正确的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】重物受重力和阻力，根据牛顿第二定律列式求解出加速度的表达式进行分析；加速度与合力成正比，合力与阻力是线性关系，阻力与速度也速度是线性关系，但不是匀加速直线运动，故速度与时间不是线性关系．‎ ‎【解答】解：AB、当重物刚开始下落时，阻力f较小，远小于重物的重力G，即f＜G，故重物做加速运动；‎ 由于重物下落时所受的阻力与速度成正比，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐减小，故当速度达到某个值时，阻力f会增大到与重力G相等，即f=G，此时重物受到平衡力的作用，将保持匀速直线运动，加速度减小为零；‎ 物体的速度随着时间不是均匀变化，故阻力随着时间不是均匀变化，故加速度随着时间也就不是均匀变化，且最后的加速度应该为零；故A错误，B错误；‎ CD、重物受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：‎ mg﹣f=ma 其中：f=kv 联立得到：a=g﹣‎ 故a﹣v图象是直线，故C错误，D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎5．在如图所示电路中，R2为光敏电阻．合上电键S，用较弱光照射R2，电压表读数为U0，电流表读数为I0；用较强光照射R2，电压表读数为U1，电流表读数为I1；用更强光照射R2，电压表读数为U2，电流表读数为I2．处理实验数据，令，，则k1、k2的关系为（　　）‎ A．k1＞k2B．k1=k2C．k1＜k2D．无法确定 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据闭合电路欧姆定律列式，分析k1、k2与电源内阻的关系，即可选择．‎ ‎【解答】解：设路端电压为U，干路中电流为I，电源的内阻为r．‎ 根据电路结构可知，电压表测量路端电压，电流表测量干路电流，根据闭合电路欧姆定律得：U=E﹣Ir 则得||=r 可知， =r， =r 所以k1=k2．故B正确．‎ 故选：B ‎　‎ 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．如图甲，一理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡，额定功率为22W；原线圈电路巾接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（　　）‎ A．灯泡的额定电压为l10V B．副线圈输出交流电的频率为50Hz C．U=220V，I=0.2A D．原线圈输入电压的瞬时表达式为u=220sin100πtV ‎【考点】变压器的构造和原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式．‎ ‎【分析】根据变压器中电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，灯泡正常发光求出电流，即可求解．‎ ‎【解答】解：A、有效值为：U==220V，副线圈的电压为：U2=U1=110V，则A正确．‎ ‎ B、原线圈的频率为f=，变压器不会改变频率，故B正确，‎ ‎ C、副线圈电流为：I2==0.2A，原线圈的电流为：I1=I1=0.1A，则C错误．‎ ‎ D、ω=2πf=100π，瞬时表达式为：u=220sin100πtV，故D正确 故选：ABD ‎　‎ ‎7．两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示，P为电场中的一点，连线AP、BP相互垂直．已知P点的场强大小为E、电势为φ，电荷A产生的电场在P点的场强大小为EA，取无穷远处的电势为零．下列说法中正确的有（　　）‎ A．A、B所带电荷量相等 B．电荷B产生的电场在P点的场强大小为 C．A、B连线上有一个电势为零的点 D．将电量为﹣q的点电荷从P点移到无穷远处，电场力做的功为qφ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】根据电场线的分布图，利用对称性比较A、B所带的电荷量大小；由电场的叠加原理求电荷B在P点的场强；正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，根据电势的叠加知AB连线上有一点电势为0；由电场力公式W=qU求电场力做功 ‎【解答】解：A、根据等量异种点电荷的电场线分布图具有对称性，知A、B所带的电荷量不相等，故A错误；‎ B、P点的场强是点电荷A、B在P点产生的合场强，根据矢量合成的平行四边形定则知，，故B正确；‎ C、如果取无穷远处的电势为0，正电荷附近的电势高于0，负电荷附近低于0，所以其A、B连线上有电势为0，故C正确；‎ D、根据W=﹣q（φ﹣0）=﹣qφ，故D错误；‎ 故选：BC ‎　‎ ‎8．如图所示，A、B两小球从O点水平抛出，A球恰能越过竖直挡板P落在水平面上的Q点，B球抛出后与水平面发生碰撞，弹起后恰能越过挡板P也落在Q点．B球与水平面碰撞前后瞬间水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变、方向相反，不计空气阻力．则（　　）‎ A．A、B球从O点运动到Q点的时间相等 B．A、B球经过挡板P顶端时竖直方向的速度大小相等 C．A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍 D．减小B球抛出时的速度，它也可能越过挡板P ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】将两球的运动分解为水平方向和竖直方向分析，抓住等时性，结合竖直方向上的运动规律比较运动的时间，结合水平位移比较抛出时的初速度．根据下降的高度比较竖直分速度的大小．‎ ‎【解答】解：A、将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，根据等时性，结合竖直方向上的运动规律知，B球的运动时间是A球运动时间的3倍，故A错误．‎ B、A、B两球到达P顶端时，下降的高度相同，根据竖直方向上的运动规律知，竖直方向上的分速度相等，故B正确．‎ C、从O到Q，由于B球的运动时间是A球运动时间的3倍，由于水平位移相等，则A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍，故C正确．‎ D、减小B球抛出时的速度，第一次落点的水平位移减小，反弹后可能会越过挡板P，故D正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎9．溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目．如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（　　）‎ A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小 C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力 ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】人下滑过程中，对人进行受力分析，人滑到C点时如果没有摩擦力，C点速度就最大，考虑到钢索对人有摩擦力，所以人滑到C点时切线方向合力不为零，根据力的合成知合力不是竖直向上，根据重力的瞬时功率公式分析重力的功率变化情况，通过对钢索受力分析知左侧固定桩的拉力与对右侧固定桩的拉力关系．‎ ‎【解答】解：A、人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力、钢索的拉力和滑动摩擦力，受力分析如图，如果钢索光滑A对；考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分量和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A错误．‎ B、人从A滑到C的过程中，根据，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力的功率为0，故人从A到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确．‎ C、人滑到C点时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误．‎ D、如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ 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的位置．‎ ‎10．某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”．‎ ‎（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力．该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列　点迹均匀　的点，说明小车在做　匀速运动　运动．‎ ‎（2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力．以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测小车加速度a，作a﹣F的图象．如图丙图线正确的是　C　．‎ ‎（3）设纸带上计数点的间距为S1和S2．如图丁为用米尺测量某一纸带上的S1、S2的情况，从图中可读出S1=3.10cm，S2=　5.50　cm，已知打点计时器的频率为50Hz，由此求得加速度的大小a=　2.40　m/s2．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）平衡摩擦力时，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，当小车带动纸带匀速下滑时说明平衡摩擦力；‎ ‎（2）正确的a﹣F图象应该是过原点的直线，不满足砂和砂桶的质量远远小于小车的质量时图象发生弯曲；‎ ‎（3）根据匀变速直线运动的特点，利用逐差法可以求出其加速度的大小．‎ ‎【解答】解：（1）平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，不要挂钩码，将长木板的右端垫高至合适位置，使小车重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小车做匀速直线运动，此时打点计时器在纸带上打出一系列点迹均匀的点，‎ ‎（2）如果这位同学先如（1）中的操作，已经平衡摩擦力，则刚开始a﹣F的图象是一条过原点的直线，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，不能满足砂和砂桶的质量远远小于小车的质量，此时图象发生弯曲，故C正确；‎ 故选：C．‎ ‎（3）根据图象可知，S2=5.50cm，打点计时器的频率为50Hz，每5个点取一个计数点，则T=0.1s，加速度的大小a==2.40m/s2‎ 故答案为：‎ ‎（1）点迹均匀； 匀速运动；‎ ‎（2）C；‎ ‎（3）5.50； 2.40‎ ‎　‎ ‎11．某同学要测一只额定电压为6V、额定功率约为1W的小灯泡的电阻．‎ ‎（1）他选用多用电表，将其选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量时多用电表的示数如图1所示，读数为　5　Ω．‎ ‎（2）他再利用表中提供的器材，采用伏安法测量小灯泡正常工作时的电阻．‎ 序号 器材名称 序号 器材名称 A 电流表（量程3A、内阻约0.01Ω）‎ E 滑动变阻器（阻值50Ω，最大电流1A）‎ B 电流表（量程200mA、内阻约0.5Ω）‎ F 电源（电动势8V，内阻忽略不计）‎ C 电压表（量程3V、内阻约10KΩ）‎ G 电键、导线若干 D 电压表（量程15V、内阻约20KΩ）‎ ‎①图2四幅电路图中最合理的是　C　；‎ ‎②电流表应该选用　B　，电压表应该选用　D　（填写表中的序号）‎ ‎③按照①中最合理的电路图把图3中实物连接完整．‎ ‎（3）该同学发现用多用电表和伏安法测出小灯泡的电阻差距很大，其原因是　电阻丝的电阻值随温度的升高而增大　．‎ ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】本题①读数时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线以露出；题②的关键是明确欧姆表指针偏角过大说明待测电阻过小即倍率选择的过大；题③的关键是根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程，根据要求电压调节范围足够大可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节，明确待测电阻阻值较小时应用电流表外接法．‎ ‎【解答】解：（1）欧姆表的读数是5，倍率是×1，所以总读数是5Ω；‎ ‎（2）①灯泡的电阻值约为5Ω，属于小电阻，电流表要使用外接法；滑动变阻器的电阻值大于灯泡的电阻值，要使用限流式接法，故实验的原理图选择C．‎ ‎②根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为A，所以电流表应选量程200mA的电流表B；‎ 小灯泡的额定电压是6V，所以要选择量程15V的电压表D，不能选择3V量程的电压表；‎ ‎③连线图如图所示 ‎（3）该同学发现用多用电表和伏安法测出小灯泡的电阻差距很大，其原因是电阻丝的电阻值随温度的升高而增大．‎ 故答案为：（1）5；（2）C，B，D，如图；（3）电阻丝的电阻值随温度的升高而增大 ‎　‎ B、（选修模块3-3）‎ ‎12．下列说法中正确的是（　　）‎ A．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能一定不同 B．晶体有天然规则的几何外形，而非晶体无天然规则的几何外形 C．压强为1atm时，一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸收的热量大于其增加的内能 D．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大 ‎【考点】*相对湿度；* 晶体和非晶体．‎ ‎【分析】温度是分子平均动能的标志；内能不同的物体，分子的平均动能可能相同；晶体和多晶体是物理性质各向同性的．‎ 液体蒸发的过程中要对外做功；相对湿度指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比．湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比．也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比．单位体积空气中所含水蒸汽的质量，叫做空气的“绝对湿度”．它实际上就是水汽密度．‎ ‎【解答】解：A、内能的大小与物体的物质的量、温度、体积以物态有关，内能不同的物体，温度可能相同；故分子热运动的平均动能可能相同；故A错误．‎ B．单晶体具有规则的几何形状，多晶体与非晶体则没有规则的几何形状；故B错误；‎ C、压强为1atm时，一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，体积增大，要对外做功，根据热力学第一定律可知，吸收的热量大于其增加的内能；故C正确；‎ D、在相对湿度相同的情况下，夏天的温度比冬天的温度高，所以夏天比冬天的绝对湿度大；故D正确；‎ 故选：CD ‎　‎ ‎13．已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为　　，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为　　．‎ ‎【考点】阿伏加德罗常数．‎ ‎【分析】物质的摩尔数等于物体的质量与摩尔质量的比值，物体的分子数等于摩尔数与阿伏加德罗常数的乘积．‎ ‎【解答】解：气的质量为：m=ρV1‎ 氮气的物质的量为：n==；‎ 故质量为m的水所含的分子数为：N=nNA=NA=；‎ 该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为：V0==；‎ 故答案为：，．‎ ‎　‎ ‎14．如图1所示，在内壁光滑的导热气缸内通过有一定质量的密封活塞，密封一部分稀薄气体．气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为 L．现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离气缸底部的距离为，如图2所示．已知活塞的横截面积为S，大气压强为p0，环境温度为T0．‎ ‎①求活塞质量m．‎ ‎②若要让活塞在气缸中的位置复原，要把温度升到多高？‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】①气缸中气体发生等温变化，根据玻意耳定律可直接求解②气缸中气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律可直接求解 ‎【解答】解：①以气缸中的封闭气体为研究对象，气体发生等温变化，‎ 初态： ‎ 末态： ‎ 由玻意耳定律：解得：．‎ ‎②气体作等压变化，则由盖吕萨克定律有 ‎ T=1.5T0‎ 答：①活塞质量m为．‎ ‎②若要让活塞在气缸中的位置复原，要把温度升到多高到 ‎　‎ C．（选修模块3-5）‎ ‎15．下列符合物理历史事实的有（　　）‎ A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构 B．各种原子的发射光谱都是线状谱，这说明原子只能发出几种特定频率的光 C．β射线是原子核外电子高速运动形成的 D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长不相等 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．‎ ‎【解答】解：A、卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了原子核式结构模型，不是原子核有复杂结构，故A错误；‎ B、原子的发射光谱是线状谱，说明原子只能发出几种特定频率的光，故B正确；‎ C、β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的中子转变成质子，而放出电子，故C错误；‎ D、由动能与动量的关系Ek=，可知，质子的质量比电子的质量大，动能相等时，质子的动量比电子的动量，由λ=知，质子的德布罗意波长小于电子的德布罗意波长，故D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎16．如图所示，在橄榄球比赛中，质量为100kg的橄榄球前锋以vA=5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名质量均为75kg的球员，一个速度vB=2m/s，另一个速度vC=4m/s，他们腾空扭在了一起．他们碰撞后瞬间的速度大小约为　0.2　m/s，在此过程中三名球员的总机械能　减小　（选填“增大”、“不变”或“减小”）．‎ ‎【考点】动量守恒定律．‎ ‎【分析】三个运动员所受的合外力为零，动量守恒，根据动量守恒定律求出碰撞后共同速度，再算出碰撞前后三名队员总机械能，即可解答．‎ ‎【解答】解：以前锋A的速度vA的方向为正方向，设碰撞后瞬间的共同速度为v，根据动量守恒定律得：‎ ‎ mAvA﹣mBvB﹣mCvC=（mA+mB+mC）v，‎ 代入数据解得：v=0.2m/s 碰撞前三名队员的总动能 Ek1=mAvA2+mBvB2+mCvC2=2000J 碰撞后三名队员的总动能 Ek2=（mA+mB+mC）v2=5J 可知，在碰撞过程中三名球员的总机械能减小．‎ 故答案为：0.2，减小．‎ ‎　‎ ‎17．一光电管的阴极K用截止频率为ν的金属铯制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U．用波长为λ的单色光射向阴极，产生了光电流．已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c．求：‎ ‎①金属铯的逸出功W；‎ ‎②光电子到达阳极的最大动能EK．‎ ‎【考点】光电效应．‎ ‎【分析】①根据逸出功和极限频率的关系求出金属铯的逸出功W；‎ ‎②根据光电效应方程求出光电子的最大初动能，结合动能定理求出光电子到达阳极的最大动能．‎ ‎【解答】解：①金属铯的逸出功W=hv．‎ ‎②根据光电效应方程知，光电子的最大初动能，‎ 根据动能定理得，eU=Ek﹣Ekm，‎ 解得光电子到达阳极的最大动能Ek=eU+Ekm=．‎ 答：①金属铯的逸出功W为hv；‎ ‎②光电子到达阳极的最大动能为．‎ ‎　‎ 四、计算或论述题：本题共3小题，共47分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．‎ ‎18．如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨MN、PQ，相距L=0.2m，其电阻不计，完全相同的两根金属棒ab、cd垂直放置，每根金属棒两端都与导轨始终良好接触．已知两棒的质量均为m=10﹣2kg，电阻均为R=0.2Ω，棒cd放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T．棒ab在竖直向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上运动，当ab棒运动x=0.1m时达到最大速度vm，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零．（g取l0m/s2）求：‎ ‎（1）ab棒的最大速度vm；‎ ‎（2）ab棒由静止到最大速度过程中通过ab棒的电荷量q；‎ ‎（3）ab棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）cd棒对绝缘平台的压力恰好为零时，安培力与重力二力平衡．ab棒匀速运动时速度最大．由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式得到安培力与速度的关系，再由平衡条件求解最大速度．‎ ‎（2）根据电流强度的定义公式I=法拉第电磁感应定律公式E=和欧姆定律列式后联立求解即可．‎ ‎（3）根据能量守恒定律求回路产生的焦耳热Q．‎ ‎【解答】解：（1）棒ab达到最大速度vm时，对棒cd有：Bil=mg，‎ 由闭合电路欧姆定律知：，‎ 棒ab切割磁感线产生的感应电动：E=Blvm，‎ 代入数据解得：vm=1m/s；‎ ‎（2）ab棒由静止到最大速度过程中通过ab棒的电荷量：‎ q=；‎ ‎（3）ab棒由静止到最大速度过程中，由能量守恒定律得：‎ ‎，‎ 根据棒ab达到最大速度vm时可知：‎ F=Bil+mg，‎ 代入数据解得：‎ Q=5×10﹣3J；‎ 答：（1）ab棒的最大速度vm为1m/s；‎ ‎（2）ab棒由静止到最大速度过程中通过ab棒的电荷量q为0.05C；‎ ‎（3）ab棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q为5×10﹣3J．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，竖直光滑的固定杆子上套有一滑块A，滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B，B又通过一轻质弹簧连接物块C，C静止在地面上．开始用手托住A，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，现将A由静止释放，当A、B速度达到最大时，C也刚好同时离开地面（此时B还没有到达滑轮位置）．已知：mA=1.2kg，mB=mC=1.0kg，滑轮与杆子的水平距离L=0.8m，g取10m/s2．试求：‎ ‎（1）A下降多大距离时速度最大？‎ ‎（2）弹簧的劲度系数k；‎ ‎（3）A的最大速度是多少？‎ ‎【考点】机械能守恒定律；胡克定律；运动的合成和分解．‎ ‎【分析】（1）当A速度达到最大时，加速度等于0，此时C刚好同时离开地面，那么对B和C整体可求出绳子拉力，根据几何关系求得B上升高度，求出A下降的高度．‎ ‎（2）B上升的高度等于开始与此时弹簧形变量之和，由胡克定律求解弹簧的劲度系数．‎ ‎（3）对于物体A、B、C以及弹簧组成系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，根据机械能守恒定律和两物体的速度关系列式求解即可．‎ ‎【解答】解：（1）如图所示，设A下降h时速度达最大，此时绳与杆夹角为θ，‎ 绳中张力为T．因为A物块速度达到最大，故加速度为零，即受力平衡，‎ 有 mAg=Tcosθ，‎ 此时C刚好离开地面，故 T=（mB+mC）g=20N，‎ 解得cosθ=0.6，即θ=53°，‎ 所以 h===0.6m．‎ ‎（2）开始时绳中无张力，对B分析，有mBg=kx1，‎ C离开地面时，有 mCg=kx2，‎ 又 x1+x2=﹣L 可解得 k=100N/m．‎ ‎（3）由（2）知，x1=x2=0.1m，故初、末状态弹簧的弹性势能相等，‎ 对A、B、C及弹簧系统由机械能守恒定律有 ‎ mAg h﹣mB g （x1+x2）=+‎ 又 vB=vAcosθ 联立可解得 vA=m/s．‎ 答：‎ ‎（1）A下降0.6m时速度最大；‎ ‎（2）弹簧的劲度系数为100N/m．‎ ‎（3）A的最大速度是m/s．‎ ‎　‎ ‎20．电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成，如图甲所示．大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时，所有电子均从两板间通过，然后进入水平宽度为l，竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上．问：‎ ‎（1）电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？‎ ‎（2）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？‎ ‎（3）在满足第（2）问的情况下，打在荧光屏上的电子束的宽度为多少？（已知电子的质量为m、电荷量为e）‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）根据粒子在磁场中的半径的公式可知，粒子的速度越大，半径越大，所以要使电子的侧向位移最大，应让电子从0、2t0、4t0…等时刻进入偏转电场，要使电子的侧向位移最小，应让电子从t0、3t0…等时刻进入偏转电场；‎ ‎（2）电子垂直打在荧光屏上，根据粒子的运动的轨迹的几何关系，可以求得匀强磁场的磁感应强度的大小；‎ ‎（3）于各个时刻从偏转电场中出来的电子的速度大小相同，方向也相同，因此电子进入磁场后的半径也相同．根据电子从偏转电场中出来时的最大侧向位移和最小侧向位移可以求得打在荧光屏上的电子束的宽度．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）由题意可知，从0、2t0、4t0…等时刻进入偏转电场的电子侧向位移最大，在这种情况下，电子的侧向位移为 从t0、3t0…等时刻进入偏转电场的电子侧向位移最小，在这种情况下，电子的侧向位移为 所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为ymax：ymin=3：1‎ ‎（2）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ，由于电子要垂直打在荧光屏上，所以电子在磁场中运动半径应为：‎ 设电子从偏转电场中出来时的速度为vt，垂直偏转极板的速度为vy，则电子从偏转电场中出来时的偏向角为：‎ 式中 ‎ 又 ‎ 由上述四式可得：‎ ‎（3）由于各个时刻从偏转电场中出来的电子的速度大小相同，方向也相同，因此电子进入磁场后的半径也相同，都能垂直打在荧光屏上 由第（1）问可知电子从偏转电场中出来时的最大侧向位移和最小侧向位移的差值为：‎ ‎△y=ymax﹣ymin 所以 所以打在荧光屏上的电子束的宽度就为 答：（1）电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为3：1；‎ ‎（2）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为；‎ ‎（3）在满足第（2）问的情况下，打在荧光屏上的电子束的宽度为．‎ ‎　‎ ‎2016年12月10日