湖北省八校联考2016届高三上学期第一次月考物理试卷（12月份）

湖北省八校联考2016届高三上学期第一次月考物理试卷（12月份）

www.ks5u.com ‎2015-2016学年湖北省八校联考高三（上）第一次月考物理试卷（12月份）‎ ‎　‎ 二、选择题：本题共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．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．‎ ‎1．下列①、②、③、④所述的四种情境，请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情境的分析和判断正确的说法（　　）‎ ‎①点火后即将升空的火箭 ‎②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 ‎③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 ‎④太空的空间站在绕地球匀速转动．‎ A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零 B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大 C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大 D．因空间站做匀速转动，所以加速度一定为零 ‎2．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）‎ A．质点P将向上运动 B．电流表读数减小 C．电压表读数减小 D．R3上消耗的功率增大 ‎3．从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，小球在t1时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为v1，且落地前小球已经做匀速运动，已知重力加速度为g，下列关于小球运动的说法中不正确的是（　　）‎ A．t1时刻小球的加速度为g B．在速度达到v1之前小球的加速度一直在减小 C．小球抛出瞬间的加速度大小为 D．小球加速下降过程中的平均速度小于 ‎4．2015年9月30日7时13分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将第4颗新一代北斗导航卫星送入倾角55°的倾斜地球同步轨道，新一代北斗导航卫星的发射，标志着我国在卫星研制、发射方面取得里程碑式的成功．关于该卫星到地心的距离r可由求出，已知式中G为万有引力常量，则关于物理量a，b，c的描述正确的是（　　）‎ A．a是地球平均密度，b是地球自转周期，c是地球半径 B．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是卫星的加速度 C．a是地球平均密度，b是卫星的加速度，c是地球自转的周期 D．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是地球半径 ‎5．如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距离为S1时，乙从距A地S2处的C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则AB两地距离为（　　）‎ A．S1+S2 B．‎ C． D．‎ ‎6．如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a﹣F图象，已知g取10m/s2，则（　　）‎ A．滑块A的质量为4kg B．木板B的质量为1kg C．当F=10N时木板B加速度为4 m/s2‎ D．滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1‎ ‎7．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）‎ A．三个等势面中，a的电势最低 B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大 ‎8．如图所示，不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是2m和m．劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中．开始时，物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持静止，且轻绳恰好伸直．现撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，不计一切摩擦．则在此过程中（　　）‎ A．物体B所受电场力大小为mgsinθ B．B的速度最大时，弹簧的伸长量为 C．撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为gsinθ D．物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量 ‎　‎ 三．非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22题～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～40题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（共11题，共129分）‎ ‎9．某同学用如图所示装置来验证机械能守恒定律．将单摆用磁铁悬挂在铁质黑板上的O点，在O点下方将穿在圆环状磁铁的细铁钉同样吸在黑板上的P点，同时在黑板上用粉笔画一条水平线MN，将细线拉直，让非磁性摆球从MN上的A点由静止释放．当其摆至另一侧最高点时，观察其位置是否在水平线上，从而验证摆球在此过程中在误差范围内机械能是否守恒．‎ ‎（1）为进行多次实验验证，该同学通过调整　　，然后再次重复实验．‎ ‎（2）在实验中，该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因是　　（写出一条即可）．‎ ‎10．甲同学设计了如图1所示的电路测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：‎ 待测电源E（不计内阻）待测电阻R1‎ 待测电阻R2电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2导线若干 ‎（1）先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，　　，读出电压表的示数U2．则电阻R1的表达式为Rl=　　．‎ ‎（2）甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω，继续测量电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图2所示的图线，则电源电动势E=　　V，电阻R2=　　Ω．（结果保留小数点后两位）‎ ‎（3）请用笔画线，将实物图3连接好．‎ ‎11．假设某星球表面上有一倾角为θ=37°的固定斜面，一质量为m=2.0kg的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零．已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R=1.2×103km．（sin37°=0.6．cos37°=0.8），试求：‎ ‎（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；‎ ‎（2）该星球的第一宇宙速度．‎ ‎12．如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接，一带正电q=5.0×10﹣3C、质量为m=3.0kg的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点，已知A、B两点间的距离为L=1.0m，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．‎ ‎（1）若物块在A点以初速度v0向左运动，恰好能到达圆周的最高点D，则物块的初速度v0应为多大？‎ ‎（2）若整个装置处于方向水平向左、场强大小为E=2.0×103N/C的匀强电场中（图中未画出），现将物块从A点由静止释放，试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置（结果可用三角函数表示）；‎ ‎（3）在（2）问的情景中，试求物块在水平面上运动的总路程．‎ ‎　‎ 三、选择题（共1小题，每小题3分，满分3分）‎ ‎13．下列说法正确的是（　　）‎ A．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能 B．橡胶无固定熔点，是非晶体 C．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关 D．热机的效率总小于1‎ E．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大 ‎　‎ 四、解答题（共1小题，满分9分）‎ ‎14．一圆柱形气缸，质量M为10kg，总长度L为40cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5kg，截面积S为50cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1×105 Pa、温度t0为7℃时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L1为35cm，（g取10m/s2）求：‎ ‎①此时气缸内气体的压强；‎ ‎②当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离．‎ ‎　‎ 五、选择题（共1小题，每小题3分，满分3分）‎ ‎15．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，传播速度均为v0=0.2m/s，振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示）；此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x=0.5m处，则下列判断正确的是（　　）‎ A．质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向 B．t=1.5s时刻，质点P、Q都运动到M点 C．t=1.5s刻之前，质点M始终处于静止状态 D．t=2.5s时M点处于平衡位置向y轴负方向运动 E．M点开始振动后做振幅为4cm，周期为2s的简谐运动 ‎　‎ 六、解答题（共1小题，满分0分）‎ ‎16．如图所示，半径为R的扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°．一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，折射光线平行于OB且恰好射向M（不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c）．‎ ‎①求从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角；‎ ‎②光在介质中的传播时间．‎ ‎　‎ 七、【物理--选修3-5】‎ ‎17．2015年诺贝尔物理学奖授予一名日本科学家和一名加拿大科学家，以表彰他们发现并证明了中微子（Ve）振荡现象，揭示出中微子无论多小都具有质量，这是粒子物理学历史性的发现．已知中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为．上述核反应中B粒子为　　．已知核的质量为36.95658u，核的质量为36.9569lu，B粒子的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的中微子的最小能量为　　MeV（结果保留两位有效数字）．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，物体A、B的质量分别是mA=4.0kg，mB=6.0kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触，另有一个物体C以速度v0=6.0/s向左运动，与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开，然后以v=2.0/s的共同速度压缩弹簧．试求：‎ ‎①物块C的质量；‎ ‎②在B离开墙壁之后，弹簧的最大弹性势能．‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年湖北省八校联考高三（上）第一次月考物理试卷（12月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 二、选择题：本题共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．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．‎ ‎1．下列①、②、③、④所述的四种情境，请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情境的分析和判断正确的说法（　　）‎ ‎①点火后即将升空的火箭 ‎②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 ‎③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 ‎④太空的空间站在绕地球匀速转动．‎ A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零 B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大 C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大 D．因空间站做匀速转动，所以加速度一定为零 ‎【考点】加速度．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律知力和加速度是瞬时对应关系，根据加速度的定义求加速度的大小及变化．‎ ‎【解答】解：A、点火后即将升空的火箭立即获得向上的推力，由牛顿第二定律知火箭立即获得加速度，故A错误；‎ B、轿车紧急刹车时，在很短的时间内停下来，故刹车过程汽车的速度变化快，加速度大，故B正确；‎ C、高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但速度没有发生变化，故加速度为零，故C错误；‎ D、空间站绕地球匀速圆周运动，故空间站具有向心加速度改变速度的方向，故加速度不为零，D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）‎ A．质点P将向上运动 B．电流表读数减小 C．电压表读数减小 D．R3上消耗的功率增大 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】由图可知电路结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化及电容器两端的电压变化；再分析质点的受力情况可知质点的运动情况．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；‎ 当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故AB错误，C正确；‎ D、因R3两端的电压减小，由P=可知，R3上消耗的功率减小； 故D错误；‎ 故选：C ‎　‎ ‎3．从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，小球在t1时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为v1，且落地前小球已经做匀速运动，已知重力加速度为g，下列关于小球运动的说法中不正确的是（　　）‎ A．t1时刻小球的加速度为g B．在速度达到v1之前小球的加速度一直在减小 C．小球抛出瞬间的加速度大小为 D．小球加速下降过程中的平均速度小于 ‎【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】由图象得到小球上升过程和下降过程的运动规律，图象的斜率表示加速度，然后进行受力分析，根据牛顿第二定律进行分析．‎ ‎【解答】解：A、t1时刻，小球的速度为零，则受到的阻力为零，小球只受重力，加速度为g，故A正确；‎ B、速度时间图象斜率表示加速度，根据图象可知在速度达到v1之前，图象的斜率减小，则小球的加速度一直在减小，故B正确；‎ C、空气阻力与其速率成正比，最终以v1匀速下降，有：mg=kv1；‎ 小球抛出瞬间，有：mg+kv0=ma0；‎ 联立解得：，故C正确；‎ D、下降过程若是匀加速直线运动，其平均速度为，而从图中可以看出其面积大于匀加速直线运动的面积，即图中的位移大于做匀加速的位移，而平均速度等于位移比时间，故其平均速度大于匀加速的平均速度，即大于，故D错误．‎ 本题选不正确的，故选：D ‎　‎ ‎4．2015年9月30日7时13分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将第4颗新一代北斗导航卫星送入倾角55°的倾斜地球同步轨道，新一代北斗导航卫星的发射，标志着我国在卫星研制、发射方面取得里程碑式的成功．关于该卫星到地心的距离r可由求出，已知式中G为万有引力常量，则关于物理量a，b，c的描述正确的是（　　）‎ A．a是地球平均密度，b是地球自转周期，c是地球半径 B．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是卫星的加速度 C．a是地球平均密度，b是卫星的加速度，c是地球自转的周期 D．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是地球半径 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】由万有引力提供向心力，列方程求得r的表达式可分析a，b，c的物理意义．‎ ‎【解答】解：万有引力提供向心力： 可得：r===，则可知a是地球平均密度，b是地球自转周期，c是地球半径，则A正确 故选：A ‎　‎ ‎5．如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距离为S1时，乙从距A地S2处的C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则AB两地距离为（　　）‎ A．S1+S2 B．‎ C． D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】设甲前进离为S1‎ 时，速度为v，甲乙匀加速直线运动的加速度为a，根据两者同时到达B地，根据位移时间公式得出两者位移之差的表达式，结合速度位移公式得出乙运动时间的表达式，从而根据位移时间公式求出AB之间的距离．‎ ‎【解答】解：设甲前进距离为S1时，速度为v，甲乙匀加速直线运动的加速度为a，‎ 则有：，‎ 根据速度位移公式得，，‎ 解得t=，‎ 则AB的距离=．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎6．如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a﹣F图象，已知g取10m/s2，则（　　）‎ A．滑块A的质量为4kg B．木板B的质量为1kg C．当F=10N时木板B加速度为4 m/s2‎ D．滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1‎ ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】当拉力较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法分析．‎ ‎【解答】解：A、当F等于8N时，加速度为：a=2m/s2‎ ‎，对整体分析，由牛顿第二定律有：F=（M+m）a，代入数据解得：M+m=4kg，当F大于8N时，对B，由牛顿第二定律得：a==F﹣，由图示图象可知，图线的斜率：k====1，解得，木板B的质量：M=1kg，滑块A的质量为：m=3kg．故A错误，B正确．‎ C、根据F大于8N的图线知，F=6时，a=0，由a=F﹣，可知：0=×6﹣，解得：μ=0.2，由图示图象可知，当F=10N时，滑块与木板相对滑动，滑块的加速度为：a=a=F﹣=×10﹣=4m/s2，故C正确，D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）‎ A．三个等势面中，a的电势最低 B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势．‎ ‎【分析】由于带电质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方，从而判断出电势的高低；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大．‎ ‎【解答】‎ 解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，电场力与电场线相切，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，而沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，故A错误；‎ BC、若质点从P运动到Q，电场力做正功，电势能降低，动能增大，则带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，通过P点时的动能比通过Q点时小．故B正确，C错误；‎ D、等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大，故D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎8．如图所示，不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是2m和m．劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中．开始时，物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持静止，且轻绳恰好伸直．现撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，不计一切摩擦．则在此过程中（　　）‎ A．物体B所受电场力大小为mgsinθ B．B的速度最大时，弹簧的伸长量为 C．撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为gsinθ D．物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；功能关系．‎ ‎【分析】在撤去外力前后对B物体受力分析，求出电场力，由牛顿第二定律求得加速度，当B受到的合力为零时，速度最大，结合能量守恒即可判断．‎ ‎【解答】解：A、当施加外力时，对B分析可知F﹣mgsinθ﹣F电=0‎ 解得F电=2mgsinθ，故A错误 B、当B受到的合力为零时，B的速度最大，由kx=F电+mgsinθ，解得x=，故B正确；‎ C、当撤去外力瞬间，它们受到的合力为F合=F电+mgsinθ=（m+2m）a 解得：a=gsinθ，故C正确；‎ D、B电场力做正功，电势能减小，物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量不等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量，故D错误；‎ 故选：BC ‎　‎ 三．非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22题～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～40题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（共11题，共129分）‎ ‎9．某同学用如图所示装置来验证机械能守恒定律．将单摆用磁铁悬挂在铁质黑板上的O点，在O点下方将穿在圆环状磁铁的细铁钉同样吸在黑板上的P点，同时在黑板上用粉笔画一条水平线MN，将细线拉直，让非磁性摆球从MN上的A点由静止释放．当其摆至另一侧最高点时，观察其位置是否在水平线上，从而验证摆球在此过程中在误差范围内机械能是否守恒．‎ ‎（1）为进行多次实验验证，该同学通过调整　P的高度　，然后再次重复实验．‎ ‎（2）在实验中，该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因是　运动过程中受到摩擦阻力　（写出一条即可）．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，当碰到钉子后，机械能仍守恒，为多次实验验证，则可改变P点的高度；‎ 小球在摆动过程中，因存在摩擦阻力，则摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低．‎ ‎【解答】解：（1）由题意可知，由于小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，因此只要小球另一侧最高点在同一水平线即可，‎ 为了多次进行实验验证，可通过调整P点的高度，再次重复实验；‎ ‎（2）在实验中该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因可能是受到摩擦阻力，‎ 故答案为：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．‎ ‎　‎ ‎10．甲同学设计了如图1所示的电路测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：‎ 待测电源E（不计内阻）待测电阻R1‎ 待测电阻R2电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2导线若干 ‎（1）先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，　将S2切换到b　，读出电压表的示数U2．则电阻R1的表达式为Rl=　　．‎ ‎（2）甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω，继续测量电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图2所示的图线，则电源电动势E=　1.43　V，电阻R2=　1.20　Ω．（结果保留小数点后两位）‎ ‎（3）请用笔画线，将实物图3连接好．‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】①利用题目中给出的电路及步骤的提示，同时结合闭合电路的欧姆定律可得出实验的步骤；‎ ‎②再由原理可得出实验中数据处理的方法及公式，结合图象可求得电动势和内电阻．‎ ‎③两位同学的实验中的主要区别在于甲中电压表测滑动变阻器两端的电压，而乙中电压表测滑动变阻器与定值电阻两端的电压，因R1阻值不变，则滑动变阻器对电压表的调节作用减弱，电压表变化范围减小．‎ ‎【解答】解：（1）由题意可知，本实验中没有给出电流表，故应是电压表与电阻箱求电源电动势和内电阻的；实验中应充分利用电阻值及串并联电路的规律得出表达式；为了多测数据，应再将S2切换到b；‎ 由欧姆定律可知：‎ U2=I（r+R1）‎ U1=Ir 而电路电流相等，联立解得：‎ R1=；‎ ‎（2）根据E=U+（R1+R2），有=+，‎ 比照直线方程y=kx+b，有截距=b=0.7，‎ 所以，E=1.43；‎ 斜率k==4.2，‎ 又k=，已测出R1=4.8Ω，求得R2=1.2Ω ‎ ‎（3）根据实验原理图连接实物图，如图所示：‎ 故答案为①；②1.43；1.2；③如图所示：‎ ‎　‎ ‎11．假设某星球表面上有一倾角为θ=37°的固定斜面，一质量为m=2.0kg的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零．已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R=1.2×103km．（sin37°=0.6．cos37°=0.8），试求：‎ ‎（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；‎ ‎（2）该星球的第一宇宙速度．‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】（1）由匀变速直线运动的公式求得重力加速度．‎ ‎（2）由万有引力提供向心力求得第一宇宙速度．‎ ‎【解答】解：（1）对物体受力分析，由牛二律可得：﹣mgsinθ﹣umgcosθ=ma ①‎ ‎ a=②‎ ‎ 由①②代入数据求得g=7.5m/s2‎ ‎ （2）第一宇宙速度为v，v==3×103m/s 答：（1）该星球表面上的重力加速度g的大小为7.5m/s2‎ ‎ （2）该星球的第一宇宙速度为3×103m/s ‎　‎ ‎12．如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接，一带正电q=5.0×10﹣3C、质量为m=3.0kg的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点，已知A、B两点间的距离为L=1.0m，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．‎ ‎（1）若物块在A点以初速度v0向左运动，恰好能到达圆周的最高点D，则物块的初速度v0应为多大？‎ ‎（2）若整个装置处于方向水平向左、场强大小为E=2.0×103N/C的匀强电场中（图中未画出），现将物块从A点由静止释放，试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置（结果可用三角函数表示）；‎ ‎（3）在（2）问的情景中，试求物块在水平面上运动的总路程．‎ ‎【考点】动能定理；向心力．‎ ‎【分析】（1）物块恰好能到达圆周的最高点D，在D点重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解D点的速度；再对从A到D过程根据动能定理列式求解初速度．‎ ‎（2）假设物块能到达C点，根据动能定理求出物块到达C点时的速度，再分析速度最大的位置．‎ ‎（3）分析电场力和摩擦力的关系，从而确定小滑块的整个运动过程，对全过程，运用动能定理求总路程．‎ ‎【解答】解：（2）物块恰好能到达圆周的最高点D，故有：mg=m 对A到D过程，根据动能定理，有：﹣mg（2R）﹣μmgL=﹣‎ 联立解得：v0=m/s ‎（2）对物块，假设物块能滑到C点，从A至C过程，由动能定理得：‎ qE（L+R）﹣mgR﹣μmgL=﹣0‎ 可得 vC=0，故物块始终没有脱离轨道 对物块受力分析，可知 tanθ==‎ 故物块在以后运动过程中速度最大时位于B点左侧圆弧上，其与圆心的连线与OB的夹角为θ，且θ=arctan ‎（3）由于电场力F电＞摩擦力Ff，小物块将在圆弧形的光滑轨道和水平轨道上多次往返后，最终在圆弧轨道上的B点和某高度间往复运动，经过B点时速度为零，对物块，由释放至B点的过程中，由动能定理得：‎ qEL﹣μmgs=0﹣0‎ 解得总路程为：s=m≈1.67m 答：（1）物块的初速度v0应为m/s．‎ ‎（2）物块在以后运动过程中速度最大时的位置在圆弧上与圆心的连线与OB的夹角为θ=arctan．‎ ‎（3）物块在水平面上运动的总路程是1.67m．‎ ‎　‎ 三、选择题（共1小题，每小题3分，满分3分）‎ ‎13．下列说法正确的是（　　）‎ A．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能 B．橡胶无固定熔点，是非晶体 C．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关 D．热机的效率总小于1‎ E．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大 ‎【考点】热力学第二定律；温度是分子平均动能的标志；* 晶体和非晶体．‎ ‎【分析】物体的内能包括分子动能和分子势能；‎ 橡校是非晶体；‎ 饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大；‎ 热机的效率都无法达到100%；‎ 温度是分子平均动能的标志．‎ ‎【解答】解：A、物体中分子热运动动能的总和与分子势能的总和等于物体的内能；故A错误；‎ B、橡胶是非晶体，没有固定的熔点；故B正确 C、饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大．故C错误；‎ D、热机的效率无法达到100%；故D正确；‎ D、温度是分子平均动能的标志；温度越高，分子平均动能越大；故E正确；‎ 故选：BDE．‎ ‎　‎ 四、解答题（共1小题，满分9分）‎ ‎14．一圆柱形气缸，质量M为10kg，总长度L为40cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5kg，截面积S为50cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1×105 Pa、温度t0为7℃时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L1为35cm，（g取10m/s2）求：‎ ‎①此时气缸内气体的压强；‎ ‎②当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离．‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】以气缸为研究对象，受力分析，利用平衡即可求出此时封闭气体的压强；‎ 温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体方程列出等式求解．‎ ‎【解答】解：（1）以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力．‎ 根据平衡条件得：‎ p0=p+‎ 得：p=0.8×105 Pa，‎ ‎（2）温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体方程得 ‎=‎ ‎=‎ 解得t=47°C，‎ 答：（1）此时气缸内气体的压强是0.8×105 Pa；‎ ‎（2）当温度升高到47°C，活塞与气缸将分离．‎ ‎　‎ 五、选择题（共1小题，每小题3分，满分3分）‎ ‎15．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，传播速度均为v0=0.2m/s，振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示）；此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x=0.5m处，则下列判断正确的是（　　）‎ A．质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向 B．t=1.5s时刻，质点P、Q都运动到M点 C．t=1.5s刻之前，质点M始终处于静止状态 D．t=2.5s时M点处于平衡位置向y轴负方向运动 E．M点开始振动后做振幅为4cm，周期为2s的简谐运动 ‎【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】两列波相遇并经过重叠区域后，振幅、速度、波长不变．由图读出波长，从而由波速公式算出波的周期．根据所给的时间与周期的关系，分析质点M的位置，确定其位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．‎ ‎【解答】解：A、由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则根据波形的平移法可知质点P、Q均沿y轴负方向运动，故A正确；‎ B、质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故B错误；‎ C、由图知波长λ=0.4m，由v= 得，波的周期为T==s=2s，两列波传到M的时间为T，当t=1.5s时刻，两列波的波谷都恰好传到质点M，所以t=1.5s刻之前，质点M始终处于静止状态．故C正确；‎ D、由C选项分析，结合矢量叠加原则，则t=1.5s时M点处于平衡位置向y轴负方向运动，故D错误；‎ E、依据叠加原则，则M点开始振动后做振幅为4cm，但周期仍为2s的简谐运动，故E正确；‎ 故选：ACE．‎ ‎　‎ 六、解答题（共1小题，满分0分）‎ ‎16．如图所示，半径为R的扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°．一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，折射光线平行于OB且恰好射向M（不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c）．‎ ‎①求从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角；‎ ‎②光在介质中的传播时间．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】①根据题意作出光路图，求出介质的折射率，然后应用折射定律求出光线从M点射出时的折射角，然后分析答题．‎ ‎②求出光在介质中的传播路程，然后求出传播时间．‎ ‎【解答】解：①光路图如图所示：‎ 由几何知识得：i=60°，r=30°，θ=30°，‎ 介质的折射率：n===，‎ 光从M点射出时：sinβ=nsinθ=sin30°=，解得：β=60°，‎ 从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角：α=β=60°；‎ ‎②设光在介质中的路程为s，由正弦定理得： =，‎ s==R，‎ 光在介质中的传播速度：v==，‎ 光的传播时间：t==；‎ 答：①从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角为60°；‎ ‎②光在介质中的传播时间为．‎ ‎　‎ 七、【物理--选修3-5】‎ ‎17．2015年诺贝尔物理学奖授予一名日本科学家和一名加拿大科学家，以表彰他们发现并证明了中微子（Ve）振荡现象，揭示出中微子无论多小都具有质量，这是粒子物理学历史性的发现．已知中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为．上述核反应中B粒子为　e　．已知核的质量为36.95658u，核的质量为36.9569lu，B粒子的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的中微子的最小能量为　0.82　MeV（结果保留两位有效数字）．‎ ‎【考点】裂变反应和聚变反应．‎ ‎【分析】根据质量数与质子数守恒，即可判定B粒子；‎ 根据题意可知该核反应过程中质量增加，因此需要提供能量，根据质能方程求出反应所需能量，然后根据能量的守恒即可求出中微子的最小能量．‎ ‎【解答】解：根据质量数与质子数守恒，核反应方程式为．式中B为e；‎ 反应过程需要能量为：E=mc2=（36.95691u+0.00055u﹣36.95658u）c2‎ 根据l u质量对应的能量为931.5MeV，得：E≈0.82MeV，‎ 所以中微子的能量最小为0.82MeV，‎ 故答案为： e，0.82．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，物体A、B的质量分别是mA=4.0kg，mB=6.0kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触，另有一个物体C以速度v0=6.0/s向左运动，与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开，然后以v=2.0/s的共同速度压缩弹簧．试求：‎ ‎①物块C的质量；‎ ‎②在B离开墙壁之后，弹簧的最大弹性势能．‎ ‎【考点】机械能守恒定律．‎ ‎【分析】①A、C碰撞过程遵守动量守恒，即可列式求出C的质量．‎ ‎②在B离开墙壁时，弹簧处于原长，A、C以速度v=2m/s向右运动，之后，A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒，动量守恒也守恒．当三个物块的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，由两大守恒定律列式，即可求得弹簧的最大弹性势能．‎ ‎【解答】解：①对A、C在碰撞过程中，由动量守恒可知：mCv0=（mA+mC）v 代入数据，解得mC=2kg ‎②在B离开墙壁时，弹簧处于原长，A、C以速度v=2m/s向右运动，当A、B、C获得相同速度时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒，得 ‎ （mA+mC）v=（mA+mB+mC）v′，解得v′=1m/s 由系统机械能守恒得：弹簧的最大弹性势能EP=（mA+mC）v2﹣（mA+mB+mC）v′2=6J 答：‎ ‎①物块C的质量是2kg；‎ ‎②在B离开墙壁之后，弹簧的最大弹性势能是6J．‎ ‎　‎ ‎2017年2月22日