物理·重庆市巴蜀中学2017届高三上学期月考物理试卷（12月份） Word版含解析

物理·重庆市巴蜀中学2017届高三上学期月考物理试卷（12月份） Word版含解析

‎2016-2017学年重庆市巴蜀中学高三（上）月考物理试卷（12月份）‎ ‎　‎ 一、选择题（本题共8个小题，每小题6分．每小题的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．以下说法正确的是（　　）‎ A．α衰变是原子核内的变化所引起的 B．某金属产生光电效应，当照射光的颜色不变而增大光强时，光电子的最大初动能增大 C．当氢原子以n=4的状态跃迁到n=1的状态时，要吸收光子 D．是α衰变方程 ‎2．如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个恒力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（　　）‎ A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零 B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 C．斜面对球的弹力大小与加速度大小有关 D．斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma ‎3．2014年10月24日，“嫦娥五号”探路兵发射升空，为计划于2017年左右发射的“嫦娥五号”探路，并在8天后以“跳跃式返回技术”成功返回地面．“跳跃式返回技术”指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层．如图所示，虚线为大气层的边界．已知地球半径R，地心到d点距离r，地球表面重力加速度为g．下列说法正确的是（　　）‎ A．“嫦娥五号”在b点处于完全失重状态 B．“嫦娥五号”在d点的加速度小于 C．“嫦娥五号”在a点速率大于在c点的速率 D．“嫦娥五号”在c点速率大于在e点的速率 ‎4．真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏，今有质子，氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1：2：4，电荷量之比为1：1：2，则下列判断中正确的是（　　）‎ A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同 B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同 C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1：2：2‎ D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1：2：4‎ ‎5．如图所示，倾角为θ的足够长传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为v1，一个物体从传送带底端以初速度大小v2（v2＞v1）上滑，同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用，物块与传送带间的动摩擦因数μ=tanθ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块运动的v﹣t图象不可能是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）．两块金属板接在如图所示的电路中．电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的强大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑片P在中间时闭合开关S．此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E和内阻r一定．电表均为理想电表．下列说法中正确的是（　　）‎ A．无论将R2的滑动触头P向a端移动还是向b端移动，θ均不会变化 B．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小 C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变大 D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变 ‎7．如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为k=，原长为L=2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，则（　　）‎ A．当v0较小时，小球可能会离开圆轨道 B．若在＜v0＜则小球会在B、D间脱离圆轨道 C．只要v0＞，小球就能做完整的圆周运动 D．只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关 ‎8．如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（　　）‎ A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置 B．小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是 C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化 D．车上曲面的竖直高度不会大于 ‎　‎ 二、非选择题（包括必考题和选考题两部分．第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13～14题为选考题，考生根据要求作答．）‎ ‎9．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：‎ 直流电源（电动势3.0V，内阻不计）‎ 电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）‎ 电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）‎ 电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）‎ 电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）‎ 滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）‎ 滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）‎ ‎（1）在该实验中，电流表应选择　　（填“A1”或“A2”），电压表应选择　　（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择　　（填“R1”或“R2”）．‎ ‎（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在乙图方框中完成实验的电路图．‎ ‎（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为　　．‎ ‎（4）图丙是学习小组在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线．若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=　　W（保留两位有效数字）．（若需作图，可直接画在图中）‎ ‎10．某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所 接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下：A．按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；‎ B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；‎ C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；‎ D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．‎ 根据以上实验过程，回答以下问题：‎ ‎（1）对于上述实验，下列说法正确的是　　．‎ A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B．弹簧测力计的读数为小车所受合外力 C．实验过程中砝码处于超重状态 D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 ‎（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为　　m/s2．（结 果保留2位有效数字）‎ ‎（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象（见图丙），与本实验相符合的是　　．‎ ‎11．如图所示，现在有一个小物块，质量为m=80g，带上正电荷q=2×10﹣4C．与水平的轨道之间的滑动摩擦系数μ=0.2，在一个水平向左的匀强电场中，E=103V/m，在水平轨道的末端N处，连接一个光滑的半圆形轨道，半径为R=40cm，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小物块恰好运动到轨道的最高点，那么小物块应该从水平哪个位置释放？‎ ‎（2）如果在上小题的位置释放小物块，当它运动到P（轨道中点）点时对轨道的压力等于多少？‎ ‎12．如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R=0.45m的圆弧面．A和D分别是圆弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑．小滑块P1和P2的质量均为m．滑板的质量M=4m，P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.20，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上．当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续运动，到达D点时速度为零．P1与P2视为质点，取g=10m/s2．问：‎ ‎（1）P1和P2碰撞后瞬间P1、P2的速度分别为多大？‎ ‎（2）P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？‎ ‎（3）N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？‎ ‎　‎ 四、选考题（共15分．请考生从2道物理题中任选一题作答、如果多做，则按所做的第一题计分）【物理-选修3-3】‎ ‎13．以下说法正确的是（　　）‎ A．空气中小雨滴成球形是因为水的表面张力作用的结果 B．分子间的作用力为零时，分子间的势能一定为零 C．自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生 D．布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动 E．一定质量的理想气体，压强不变，体积增大，分子平均动能增加 ‎14．如图所示，有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A、B两室，A 室体积为V0，B室的体积是A室的两倍，A、B两室分别放有一定质量的理想气体．A室上连有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），当两边水银柱高度为19cm时，两室气体的温度均为T1=300K．若气体的温度缓慢变化，当U形管两边水银柱等高时，求（外界大气压等于76cm汞柱）‎ ‎①此时气体的温度为多少？‎ ‎②在这个过程中B气体的内能如何变化？做功情况如何？从外界吸热还是放热？（不需说明理由）‎ ‎　‎ ‎【物理-选修3-4】‎ ‎15．一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，‎ ‎①该列波沿x轴　　传播（填“正向”或“负向”）；‎ ‎②该列波的波速大小为　　m/s；‎ ‎③若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为　　Hz．‎ ‎16．如图，为某种透明材料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面．试求：‎ ‎（1）该材料对此平行光束的折射率；‎ ‎（2）这些到达BC面的光线从BC面折射而出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年重庆市巴蜀中学高三（上）月考物理试卷（12月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题共8个小题，每小题6分．每小题的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．以下说法正确的是（　　）‎ A．α衰变是原子核内的变化所引起的 B．某金属产生光电效应，当照射光的颜色不变而增大光强时，光电子的最大初动能增大 C．当氢原子以n=4的状态跃迁到n=1的状态时，要吸收光子 D．是α衰变方程 ‎【考点】氢原子的能级公式和跃迁；原子核衰变及半衰期、衰变速度．‎ ‎【分析】从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子；根据光电效应方程分析光电子最大初动能的变化；衰变是自发进行的，不需要其它粒子轰击．‎ ‎【解答】解：A、α衰变是原子核内的变化所引起的，故A正确．‎ B、根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知，光的颜色不变，即频率不变，增大光强，光电子的最大初动能不变，故B错误．‎ C、氢原子从n=4跃迁到n=1时，氢原子的能量减小，辐射光子，故C错误．‎ D、不是α衰变方程，α衰变是自发进行的，故D错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎2．如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个恒力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（　　）‎ A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零 B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 C．斜面对球的弹力大小与加速度大小有关 D．斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】分析小球受到的重mg、斜面的支持力FN2、竖直挡板的水平弹力FN1，然后向水平和竖直分解斜面的支持力FN2，在竖直方向列力的平衡方程，在水平方向列牛顿第二定律方程，根据所列的方程分析即可选出答案．‎ ‎【解答】解：BC、小球受到的重mg、斜面的支持力FN2、竖直挡板的水平弹力FN1，设斜面的倾斜角为α ‎ 则竖直方向有：FN2cosα=mg 因为mg和α不变，‎ 无论加速度如何变化，FN2不变且不可能为零，故BC错误．‎ A、水平方向有：FN1﹣FN2sinα=ma ‎ FN2sinα≠0，若加速度足够小，竖直挡板的水平弹力不可能为零，故A错误．‎ D、根据牛顿第二定律，斜面和挡板对球的弹力与重力三者的合力等于ma，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎3．2014年10月24日，“嫦娥五号”探路兵发射升空，为计划于2017年左右发射的“嫦娥五号”探路，并在8天后以“跳跃式返回技术”成功返回地面．“跳跃式返回技术”指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层．如图所示，虚线为大气层的边界．已知地球半径R，地心到d点距离r，地球表面重力加速度为g．下列说法正确的是（　　）‎ A．“嫦娥五号”在b点处于完全失重状态 B．“嫦娥五号”在d点的加速度小于 C．“嫦娥五号”在a点速率大于在c点的速率 D．“嫦娥五号”在c点速率大于在e点的速率 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据加速度的方向确定“嫦娥五号”处于超重还是失重，根据牛顿第二定律，结合GM=gR2求出d点的加速度．嫦娥五号从a点到c点，万有引力不做功，阻力做负功，根据动能定理比较a、c两点的速率大小．从c点到e点，机械能守恒，速率大小相等．‎ ‎【解答】解：A：“嫦娥五号“沿abc轨迹做曲线运动，曲线运动的合力指向曲线弯曲的内侧，所以在b点合力向上，即加速度向上，因此“嫦娥五号“在b点处于超重状态，故A错误．‎ B、在d点，“嫦娥五号”的加速度a=，又GM=gR2，所以a=．故B错误．‎ C、“嫦娥五号”从a点到c，万有引力不做功，由于阻力做功，则a点速率大于c点速率．故C正确．‎ D、从c点到e点，没有空气阻力，机械能守恒，则c点速率和e点速率相等，故D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎4．真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏，今有质子，氘核和α粒子均由A 板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1：2：4，电荷量之比为1：1：2，则下列判断中正确的是（　　）‎ A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同 B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同 C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1：2：2‎ D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1：2：4‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】不同的粒子经同一加速电场加速，垂直射入向一偏转电场，最后从偏转电场穿出后，题目要求比较到荧光屏的时间、位置、做功之比，可以先设定的一些参数，把要求的物理量表示出来，看它们与质量和电量的关系，然后再做定论．此题要用到动能定理、类平抛运动规律、三角函数等内容．‎ ‎【解答】解：设AB间的电压为U1，CD间的电压为U2、板长为L、板距为d，CD右边缘离荧光屏的距离为S，从一般情况考虑，在加速电场中有：①，进入偏转电场做类平抛运动．‎ A、穿出CD后的时间，由于三种粒子的比荷不同，所以三种粒子穿出CD板的时间不同，所以选项A正确．‎ B、偏移的距离：，偏转角的正切： 以上两式 联立①式得：，，由两式可以看出，三种粒子从CD边缘的同一点穿出，且速度方向相同，那么最后打到荧光屏的位置相同，所以选项B正确．‎ CD、偏转电场对三种粒子所做功，则做功之比等于电量之比为1：1：2，所以选项CD错误． ‎ 故选：AB ‎　‎ ‎5．如图所示，倾角为θ的足够长传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为v1，一个物体从传送带底端以初速度大小v2（v2＞v1）上滑，同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用，物块与传送带间的动摩擦因数μ=tanθ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块运动的v﹣t图象不可能是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【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】通过分析物块可能的受力情况，运用牛顿第二定律分析其运动情况，再判断v﹣t图象的形状．‎ ‎【解答】解：A、若F＞mgsinθ+μmgcosθ，物块一直做匀加速运动，v﹣t图象是向上倾斜的直线，A图是可能的，故A正确．‎ B、若F=mgsinθ+μmgcosθ，物块一直做匀速运动，v﹣t图象是平行t轴的直线，B图是可能的，故B正确．‎ CD、若F＜mgsinθ+μmgcosθ，物块先做匀减速运动，合力大小 F合=μmgcosθ+mgsinθ﹣F，速度减至v1时，由于μ=tanθ，即有mgsinθ=μmgcosθ，可能有 mgsinθ=F+f，物块以速度v1‎ 做匀速运动．共速后，物块也可能继续做匀减速运动，合力大小为 F′合=mgsinθ﹣F﹣μmgcosθ≠F合，所以加速度将发生变化，故C图不可能，D是可能的，故C错误，D正确．‎ 本题选不可能的，故选：C ‎　‎ ‎6．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）．两块金属板接在如图所示的电路中．电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的强大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑片P在中间时闭合开关S．此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E和内阻r一定．电表均为理想电表．下列说法中正确的是（　　）‎ A．无论将R2的滑动触头P向a端移动还是向b端移动，θ均不会变化 B．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小 C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变大 D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】该电路中R1和R3串联，电容器两端间的电压等于R1两端间的电压，对闭合电路进行动态分析，分析电容器两端的电压变化，从而知道电场的变化以及θ角的变化．通过电容器两端电压的变化，就可知道电容器所带电量的变化．‎ ‎【解答】解：AB、滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头P，R1和R3所在电路中电流I不变，U也不变，所以角度不变，故A正确，B错误．‎ C、用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，外电路总电阻减小，电流I增大，内电压和R3的电压增大，则电容器板间电压减小，板间电场强度变小，小球所受的电场力变小，则θ减小．故C错误．‎ D、保持滑动触头P不动，逐渐增加照射R1的光强，总电阻减小，电流I增大，外电压U减小，根据闭合电路欧姆定律得：U=E﹣Ir， =r，可见||保持不变．故D正确．‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为k=，原长为L=2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，则（　　）‎ A．当v0较小时，小球可能会离开圆轨道 B．若在＜v0＜则小球会在B、D间脱离圆轨道 C．只要v0＞，小球就能做完整的圆周运动 D．只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关 ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】AB、在轨道的任意位置对小球受力分析，比较弹簧的弹力于重力在半径方向上的分力的大小，即可得知选项AB的正误．‎ C、利用机械能守恒定律可解的小球做圆周运动时在最低点的速度，由此可判知选项C的正误．‎ D、根据向心力的公式分别列出在最高点和最低点赶到对小球的压力，结合小球在运动过程中机械能守恒，即可推导出压力之差的表达式，从而可知选项D的正误．‎ ‎【解答】解：AB、因弹簧的劲度系数为k=，原长为L=2R ‎，所以小球始终会受到弹簧的弹力作用，大小为F=K（L﹣R）=KR=mg，方向始终背离圆心，无论小球在CD以上的哪个位置速度为零，重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力（在CD以下，轨道对小球一定有指向圆心的支持力），所以无论v0多大，小球均不会离开圆轨道，故A错误，B错误．‎ C、小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持力不做功，机械能守恒，当运动到最高点速度为零，在最低点的速度最小，有：，所以只要，小球就能做完整的圆周运动，故C正确．‎ D、在最低点时，设小球受到的支持力为N，有：N﹣kR﹣mg=，解得：N=2mg+…①‎ 运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为N′，设此时的速度为v，由机械能守恒有：…②‎ 此时合外力提供向心力，有：N′﹣KR+mg=…③‎ 联立②③解得：N′=…④‎ 联立①④得压力差为：△N=6mg，与初速度无关，故D正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（　　）‎ A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置 B．小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是 C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化 D．车上曲面的竖直高度不会大于 ‎【考点】动量守恒定律；动量定理；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】小球和小车组成的系统，动量守恒，根据动量的变化来计算冲量的大小，根据系统的能量不会增加来判断最大的高度大小．‎ ‎【解答】解：A、小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，所以A错误．‎ B、由小球恰好到最高点，知道两者有共同速度，对于车、球组成的系统，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=．小车动量的变化为，这个增加的动量是小车受到的总动量的大小，所以B错误．‎ C、由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，所以是可能的，两曲面光滑时会出现这个情况．所以C正确；‎ D、由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为×2m×（）2=，所以系统动能减少了，‎ 如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh，得h=．显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以D正确．‎ 故选：CD ‎　‎ 二、非选择题（包括必考题和选考题两部分．第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13～14题为选考题，考生根据要求作答．）‎ ‎9．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：‎ 直流电源（电动势3.0V，内阻不计）‎ 电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）‎ 电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）‎ 电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）‎ 电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）‎ 滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）‎ 滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）‎ ‎（1）在该实验中，电流表应选择　A2　（填“A1”或“A2”），电压表应选择　V1　（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择　R1　（填“R1”或“R2”）．‎ ‎（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在乙图方框中完成实验的电路图．‎ ‎（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为　h　．‎ ‎（4）图丙是学习小组在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线．若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=　0.34　W（保留两位有效数字）．（若需作图，可直接画在图中）‎ ‎【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．‎ ‎【分析】（1）根据灯泡的额定电压及功率可得出通过灯泡的电流，则可选择电流表；根据实验的接法及滑动变阻器的应用可选出滑动变阻器；‎ ‎（2）根据实验的原理可选了正确的滑动变阻器及电流表的接法；‎ ‎（3）根据电路中的现象，利用电路原理可知哪个地方发生了断路；‎ ‎（4）作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示灯泡的实际工作点，由图可知灯泡的电压和电流，再由P=UI可求得实际功率．‎ ‎【解答】解：（1）由P=UI可知，I===0.5A，为了安全和准确，电流表应选择A2；因为灯泡的额定电压为3V，则电压表选择V1．‎ 因本实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选R1；‎ ‎（2‎ ‎）因测量小灯泡的伏安特性曲实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法；同时因灯泡内阻较小，故电流表采用外接法；原理图如下；‎ ‎（3）调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数不能调为零，‎ 说明滑动变阻器采用了限流接法，由电路图可知，导线h断了．‎ ‎（4）将定值电阻与电源组成等效电源，在灯泡I﹣U图象坐标系内作出等效电源的I﹣U图象如图所示：‎ 由图示图象可知，灯泡两端电压为1.1V，通过灯泡的电流为0.31A，灯泡实际功率P=UI=1.1×0.31=0.34W；‎ 故答案为：①A2 V1 R1‎ ‎②如图所示 ‎③如图所示 ‎④0.34．‎ ‎　‎ ‎10．某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所 接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下：A．按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；‎ B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；‎ C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；‎ D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．‎ 根据以上实验过程，回答以下问题：‎ ‎（1）对于上述实验，下列说法正确的是　B　．‎ A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B．弹簧测力计的读数为小车所受合外力 C．实验过程中砝码处于超重状态 D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 ‎（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为　0.16　m/s2．（结 果保留2位有效数字）‎ ‎（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象（见图丙），与本实验相符合的是　A　．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（1）根据实验原理，可知小车的加速度与砝码盘的加速度不等，但弹簧测力计的读数为小车所受合外力，砝码加速度向下，处于失重状态，不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件；‎ ‎（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；‎ ‎（3）数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，应该是过原点的一条倾斜直线．‎ ‎【解答】解：（1）A、由图可知，小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍，故A错误；‎ B、同一根细绳，且已平衡摩擦力，则弹簧测力计的读数为小车所受合外力，故B正确；‎ C、实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故C错误；‎ D、由于不是砝码的重力，即为小车的拉力，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故D错误；‎ 故选：B ‎（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，‎ 即△x=aT2，‎ 解得：a=‎ 将△x=0.16cm，T=0.1s带入解得：a=0.16m/s2．‎ ‎（3）由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线，故A符合；‎ 故选：A 故答案为：（1）B；（2）0.16；（3）A．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，现在有一个小物块，质量为m=80g，带上正电荷q=2×10﹣4C．与水平的轨道之间的滑动摩擦系数μ=0.2，在一个水平向左的匀强电场中，E=103V/m，在水平轨道的末端N处，连接一个光滑的半圆形轨道，半径为R=40cm，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小物块恰好运动到轨道的最高点，那么小物块应该从水平哪个位置释放？‎ ‎（2）如果在上小题的位置释放小物块，当它运动到P（轨道中点）点时对轨道的压力等于多少？‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；功能关系．‎ ‎【分析】（1‎ ‎）物块恰好到达最高点，在最高点轨道对物块的作用力为零，根据牛顿第二定律求出在最高点的速度，结合动能定理求出小物块在水平轨道上的释放点距离N点的距离．‎ ‎（2）根据动能定理求出到达P点的速度，根据径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出轨道对物块的作用力，从而得出物块对轨道的压力．‎ ‎【解答】解：（1）物块能通过轨道最高点的临界条件是仅重力提供向心力，则有：mg=m ‎ 解得：v==m/s=2m/s 设小物块释放位置距N处为s，根据能量守恒得：‎ ‎ Eqs=μmgs++mg•2R 解得s=20m，即小物块应该从在水平位置距N处为20m处开始释放；‎ ‎（2）物块到P点时， +mgR+EqR=‎ ‎ 解得：vP=m/s 在P点，由电场力与轨道的弹力的合力提供向心力，则有：‎ ‎ FN﹣Eq=‎ ‎ 解得：FN=3.0N 由牛顿第三运动定律可得物块对轨道的压力：F=FN=3.0N；‎ 答：‎ ‎（1）小物块恰好运动到轨道的最高点，小物块应该从在水平位置距N处为20m处开始释放．‎ ‎（2）如果在上小题的位置释放小物块，当它运动到P（轨道中点）点时对轨道的压力等于3.0N．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端为半径R=0.45m的圆弧面．A和D分别是圆弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑．小滑块P1和P2的质量均为m．滑板的质量M=4m，P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.20，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．开始时滑板紧靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0=4.0m/s的初速度从A 点沿弧面自由滑下，与P2发生弹性碰撞后，P1处在粗糙面B点上．当P2滑到C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，P2继续运动，到达D点时速度为零．P1与P2视为质点，取g=10m/s2．问：‎ ‎（1）P1和P2碰撞后瞬间P1、P2的速度分别为多大？‎ ‎（2）P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？‎ ‎（3）N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？‎ ‎【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）由机械能守恒可求得P1与P2碰前的速度，由动量守恒定律和机械能守恒定律可求得碰后两物体的速度；‎ ‎（2）由牛顿第二定律可求得P2的加速度；‎ ‎（3）由机械能守恒对CD分析可得出P2滑到C点速度；对三个滑板N、P1、及P2在相碰到P2滑到C点这一过程中，由动量守恒可求得滑块及P1的速度；则对整体由功能关系可求得BC长度L；而碰后两物体均要运动，最后静止，由动力学知识可求得两物体的位移，则可求得两物体相距的距离．‎ ‎【解答】解：（1）设P1滑到最低点速度为v1，由机械能守恒定律有：有：‎ ‎+mgR=‎ 代入数据解得：v1=5m/s P1、P2碰撞，满足动量守恒，机械能守恒定律，设碰后速度分别为v′1、v2．取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得：‎ ‎ mv1=mv′1+mv2‎ mv12=mv′12+mv22‎ 联立并代入数据解得：v′1=0、v2=5m/s ‎（2）P2向右滑动时，假设P1保持不动，对P2有：f=μ2mg=2m（向左）‎ 设P1、M的加速度为a2，对P1、M有：‎ ‎ f=（m+M）a2‎ 代入数据解之得：a2=0.4m/s2．‎ 此时对P1有：f1=ma2=0.4m＜fm=1.0m，所以假设成立．‎ 故滑块的加速度为0.4m/s2；‎ ‎（3）P2滑到C点速度为v2′，由mgR=代入数据得：‎ ‎ v2′=3m/s P1、P2碰撞到P2滑到C点时，设P1、M速度为v，由动量守恒定律得：‎ mv2=（m+M）v+mv′2‎ 代入数据解得：v=0.40m/s 对P1、P2、M为系统：f2L=mv22﹣mv′22﹣（m+M）v2‎ 代入数值得：L=3.8m 滑板碰后，P1向右滑行距离：S1====0.08m P2向左滑行距离：S2====2.25m 所以P1、P2静止后距离：△S=L﹣S1﹣S2=1.47m 答：（1）P1和P2碰撞后瞬间P1、P2的速度分别为0和5m/s．‎ ‎（2）P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为0.4m/s2．‎ ‎（3）N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为1.47m．‎ ‎　‎ 四、选考题（共15分．请考生从2道物理题中任选一题作答、如果多做，则按所做的第一题计分）【物理-选修3-3】‎ ‎13．以下说法正确的是（　　）‎ A．空气中小雨滴成球形是因为水的表面张力作用的结果 B．分子间的作用力为零时，分子间的势能一定为零 C．自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生 D．布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动 E．一定质量的理想气体，压强不变，体积增大，分子平均动能增加 ‎【考点】热力学第二定律；分子势能．‎ ‎【分析】明确液体表面张力的基本性质，知道空气中小雨滴由于表面张力的作用而成球形；‎ 分子间同时存在引力和斥力，分子力大小与分子间距有关系．分子力正功时，分子势能减少；分子力负功时，分子势能增加；注意理解分子势能的相对性；‎ 明确热力学第二定律的方向性，知道并不是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生；布朗运动是固体小颗粒的运动，但它是液体分子无规则运动的间接反映；‎ 明确理想气体状态方程的内容和应用，知道温度是分子平均动能的标志．‎ ‎【解答】解：A、空气中小雨滴成球形是因为水的表面张力作用的结果，故A正确；‎ B、由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，如果选择无穷远处为零势能面，则分子间作用力为零时的分子势能不为零，故B错误；‎ C、自然界一切过程能量都是守恒的，但是符合能量守恒定律的宏观过程不一定能发生，而是存在一定的方向性，故C错误；‎ D、布朗运动并不是分子的运动，它是固体小颗粒的运动，但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动，故D正确；‎ E、压强不变、体积增大时，根据状态方程可知，气体的温度一定增大，则分子平均动能增加，故E正确．‎ 故选：ADE．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A、B两室，A室体积为V0，B室的体积是A室的两倍，A、B两室分别放有一定质量的理想气体．A室上连有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），当两边水银柱高度为19cm时，两室气体的温度均为T1=300K．若气体的温度缓慢变化，当U形管两边水银柱等高时，求（外界大气压等于76cm汞柱）‎ ‎①此时气体的温度为多少？‎ ‎②在这个过程中B气体的内能如何变化？做功情况如何？从外界吸热还是放热？（不需说明理由）‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】①求出气体A、B的初末状态参量，然后由理想气体状态方程求出气体的温度．‎ ‎②根据气体温度及体积变化情况，应用热力学第一定律分析答题．‎ ‎【解答】解：①由题意知，气体的状态参量为：‎ 初状态对A气体：VA=V0，TA=T1=300K，pA=p0+h=95cmHg，‎ 对B气体：VB=2V0，TB=T1=300K，pB=p0+h=95cmHg，‎ 末状态，对A气体：VA′=V，pA′=p0=76cmHg，‎ 对B气体：pB′=p0=76cmHg，VB′=3V0﹣V，‎ 由理想气体状态方程得：‎ 对A气体： =，‎ 对B气体： =，‎ 代入数据解得：T=240K，V=V0；‎ ‎②气体B末状态的体积：VB′=3V0﹣V=2V0=VB，‎ 由于气体体积不变，外界对气体不做功，‎ 气体温度由300K降低到240K，温度降低，内能减小△U＜0，‎ 由热力学第一定律：△U=W+Q可知：Q=△U﹣W=△U＜0，‎ 则气体对外放出热量；‎ 答：①此时气体的温度为240K；‎ ‎②在这个过程中B气体的内能减少；外界对气体不做功，气体对外界放热．‎ ‎　‎ ‎【物理-选修3-4】‎ ‎15．一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A 质点的振动图象如图乙所示，‎ ‎①该列波沿x轴　正向　传播（填“正向”或“负向”）；‎ ‎②该列波的波速大小为　1　m/s；‎ ‎③若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为　2.5　Hz．‎ ‎【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】由振动图象读出该时刻（t=0）A质点的振动方向，再判断波的传播方向．由振动图象读出周期，由波动图象读出波长，求出波速．‎ ‎【解答】解：①因A点沿负方向振动，则其滞后于左边的质点，则可知波沿X正向传播．‎ ‎　②由波动图可知波长为0.4m，由振动图可知周期T为0.4S，则V=‎ ‎③发生稳定的干涉现象要相同频率，则 故答案为：①正向　②1　③2.5‎ ‎　‎ ‎16．如图，为某种透明材料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面．试求：‎ ‎（1）该材料对此平行光束的折射率；‎ ‎（2）这些到达BC面的光线从BC面折射而出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块？‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】（1）先据题意知从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面，说明从AB面进入三棱镜的折射光线与AC平行，画出光路图，根据对称性和几何关系得到入射角和折射角，即可求得折射率．‎ ‎（2）画出光路图，如图O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏放得比D点远，则光斑会分成两块，由几何知识求解．‎ ‎【解答】解：（1）由于对称性，我们考虑从AB面入射的光线，这些光线在棱镜中是平行于AC面的，由对称性不难得出，光线进入AB面时的入射角α和折射角β分别为：‎ ‎ α=60°，β=30° ‎ 由折射定律，材料折射率 ‎ n====‎ ‎（2）如图O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏放得比D点远，则光斑会分成两块．‎ 由几何关系可得：OD=a ‎ 所以当光屏到BC距离超过a时，光斑分为两块．‎ 答：‎ ‎（1）该材料对此平行光束的折射率为；‎ ‎（2）当光屏到BC距离超过a时，光斑分为两块．‎ ‎　‎ ‎2017年3月1日