1、浙江省金华十校高三上学期期末考试物理试题浙江省金华十校高三上学期期末考试物理试题 一、选择题一、选择题 1.下列各组物理量中均为标量的是（ ） A. 速度、加速度 B. 电场强度、电势 C. 电流、电动势 D. 磁感应强度、磁通量 【答案】C 【解析】速度、加速度、电场强度和磁感应强度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而电势、电动 势和磁通量只有大小无方向是标量；电流虽然有大小和方向，但是不满足平行四边形法则，是标量；故选 C. 2.下列物理量的单位属于国际单位制（SI）单位的是（ ） A. 克（g） B. 瓦特（W） C. 小时（h） D. 毫米（mm） 【答案】B 【解析】瓦特（W）属
2、于国际单位制（SI）单位中的导出单位，故选 B. 3.在物理学发展过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ） A. 牛顿通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律 B. 卡文迪许发现万有引力定律，被人们称为“能称出地球质量的人” C. 伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点 D. 开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小 球质量越大下落越快”的错误观点 【答案】C 【解析】 解: A、开普勒提出了行星运动的三大定律,牛顿在此基础上发现了万有引力定律,故 A 错误. B、牛
3、顿发现万有引力定律后,英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量 G, 所以 B选项是错误的. C、伽利略利用“理想斜面”否定了“力是维持物体运动的原因”的观点,得出了“力是改变物体运动状态的原因” 的观点,故 C正确. D、伽利略从理论和实验两个角度,证明了轻、重物体下落一样快,从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球 质量越大下落越快”的错误观点.故 D 错误. 所以 C选项是正确的 4.2017 年 9月 5日晚，在天津奥林匹克中心体育场进行的第 13届全运会 200米决赛中，浙江选手谢震业以 20秒 20 的出色成绩获得冠军，广东选手梁劲生以 20秒 74 获得亚军
4、请结合田径的规则判断下列说法中正 确的是（ ） A. 两位运动员跑完全程的路程相同 B. 两位运动员跑完全程的位移均为200m C. 谢震业跑完全程的平均速度为9.9/m s D. 最后冲线时一定是谢震业的瞬时速度比梁劲生的瞬时速度大 【答案】A 【解析】两位运动员跑完全程的路程相同，选项 A 正确；200m 跑道是弯道，则两位运动员跑完全程的位移 小于 200m，选项 B 错误；平均速度等于位移和时间的比值，由于位移未知，则不能求解谢震业跑完全程的 平均速度，选项 C 错误；谢震业以 20秒 20 的出色成绩获得冠军，只能说他在全程的平均速率较大，不能比 较最后冲线时谢震业和梁劲生的瞬时速度
5、大小，选项 D 错误；故选 A. 5.我国自主研制的“和谐号”高速列车如图所示若“和谐号”高速列车进站前的初速度60/m s，经历300s速 度减小为零， 若将上述运动视为匀减速直线运动， 根据以上数据无法求出“和谐号”高速列车在此运动过程的 （ ） A. 位移 B. 平均速度 C. 加速度 D. 受到的阻力 【答案】D 【详解】列车做匀减速直线运动，可知 300s 的平均速度 0 30/ 2 v vm s，位移为9000xvtm，加速 度 2 0 0 0.2/ v am s t ；因列车质量未知，无法求解阻力；故选 D. 6.如图所示，清洗楼房玻璃工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备
6、的总重量为 G，悬绳与竖直 墙壁的夹角为，悬绳对工人的拉力大小为 F1，楼房玻璃对工人的弹力大小为 F2，不计人与楼房玻璃之间 的摩擦，则（ ） A. 1 sin G F B. 2 tan G F C. 若增加悬绳的长度，工人缓慢下移，人与楼房玻璃间距不变，则 F1和 F2的合力变大 D. 若增加悬绳的长度，工人缓慢下移，人与楼房玻璃间距不变，则 F1减小，F2减小 【答案】D 【解析】 工人受到重力、支持力和拉力，如图； 根据共点力平衡条件，有：F1= G cos ，F2=mgtan，故 AB错误；当工人下移时，细绳与竖直方向的夹角 变小，故 F1变小，F2变小，但 F1与 F2的合力与重力
7、平衡，保持不变；则 D 正确，C错误；故选 D. 点睛：本题关键是对人进行受力分析，根据共点力平衡条件，由几何关系得到 F1与 F2的表达式，再讨论变 化情况. 7.下列关于运动和力的叙述，正确的是（ ） A. 图甲中滑冰运动员，在弯道处若地面摩擦力突然消失，他将沿着弯道半径方向“离心”而去 B. 图乙中，小球在碗里做匀速圆周运动的向心力就是碗对小球的支持力 C. 图丙中，在水平直跑道上减速运动的航天飞机，伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力 D. 图丁中，人在体重计上站起的过程，指针示数可能会先变大后变小 【答案】D 【解析】运动员在弯道处，若地面摩擦力突然消失，他将沿切线方向“离心”而去，故
8、A 错误小球在碗 中做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，合力的方向始终指向圆心，故 B 错误伞对飞机的拉力与飞机对 伞的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等，故 C 错误人在体重计上站起时，加速度先向上后向下， 先超重后失重，指示针的示数会先变大后变小，故 D正确故选 D 点睛：本题考查了圆周运动、牛顿第二定律、牛顿第三定律的基本运用，会根据加速度的方向确定超失重， 知道作用力和反作用力大小相等，与运动状态无关 8.如图所示，乘客坐在摩天轮吊厢的座椅上，摩天轮在竖直平面内按顺时针做匀速转动，乘客始终相对吊厢 静止，乘客作匀速圆周运动的过程中，则（ ） A. 乘客的速度始终恒定 B. 乘客的加速度
9、始终恒定 C. 乘客受到的合力不断改变 D. 乘客的机械能始终不变 【答案】C 【解析】乘客随摩天轮做匀速圆周运动，则乘客的速度大小始终恒定，方向改变，向下 A 错误；乘客的加 速度大小始终恒定，方向指向圆心，向下 B 错误；乘客受到的合力总是指向圆心，方向不断改变，向下 C 正确；乘客的动能不变，而重力势能不断变化，则机械能不断变化，选项 D 错误；故选 C. 9.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动， b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有 A. a的向心加速度等于重力加速度g B. c在4 h内转
10、过的圆心角是 / 6 C. b在相同时间内转过的弧长最长 D. d的运动周期有可能是20 h 【答案】C 【解析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据 2 ar比较 a 与 c 的向心加速度 大小，再比较 c 的向心加速度与 g的大小根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系， 分析弧长关系根据开普勒第三定律判断 d与 c 的周期关系 同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知 a 与 c 的角速度相同，根据 2 ar知，c 的向心加速度大由 2 GMm mg r ，得 2 GM g r ，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的 向心加速度小
11、于 b 的向心加速度，而 b 的向心加速度约为 g，故知 a 的向心加速度小于重力加速度 g，故 A 错误；c 是地球同步卫星，周期是 24h，则 c 在 4h 内转过的圆心角是 3 ，故 B 错误；由 2 2 GMmv m rr ，得 GM v r ，卫星的半径越大，速度越小，所以 b 的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故 C 正确； 由开普勒第三定律 3 2 R k T 知，卫星的半径越大，周期越大，所以 d 的运动周期大于 c 的周期 24h，不可能 为 23h，故 D 错误 10.雾霾的一个重要来源是工业烟尘为了改善空气环境，某热电厂引进了一套静电除尘系统它主要由机 械过滤网，放
12、电极和互相平行的集尘板三部分构成如图为简化的工作原理图，其中集尘板带正电，实线 为电场线假设虚线为某带负电烟尘颗粒（不计重力）在除尘器装置中的运动轨迹，A、B是轨迹中的两点， 烟尘颗粒在 A 点的速度小于 B 点的速度下列说法正确的是（ ） A. A 点电势高于 B点电势 B. A 点的场强大于 B 点的场强 C. 该烟尘颗粒在 B 点的电势能大于在 A 点的电势能 D. 该烟尘颗粒在除尘装置中的运动是匀变速曲线运动 【答案】B 【解析】由沿电场线方向电势降低可知，A 点电势低于 B 点电势，故 A 错误；由图可知，A 点电场线比 B 点密集，因此 A点的场强大于 B点场强，故 B正确；烟尘颗
13、粒带负电，A点电势低于 B点电势，则烟尘颗 粒在 A点的电势能大于在 B点的电势能，故 C错误；该烟尘颗粒在除尘装置中的运动时，受电场力是变化 的，加速度是变化的，则其运动是非匀变速曲线运动，故 D 错误故选 B 点睛：本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时，明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃带 负电，在高电势点的电势能较小 11.仔细观察四幅图，你认为说法正确的是（ ） 图（1）中汽车在平路上转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的滑动摩擦力提供的 图（2）中，标有“5.5V，1.0F”的电容器，极板上所带的电荷量最多为 1C 图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，从上往下看做
14、逆时针旋转 图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】图（1）中汽车在平路上转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的，则错误； 图（2）中，标有“5.5V，1.0F”的电容器，极板上所带的电荷量最多为 Q=CU=5.5C，则错误；图（3）中 的导电液体通电后在磁场中将会旋转，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体 从上往下看沿逆时针方向旋转；故正确；图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升 高而增大，故正确；故选 A. 12.某重型气垫船的质量为 5.0 105kg，装有额定输出
15、功率为 9000kW的燃气轮机，假设该重型气垫船在海面 航行过程所受的阻力 Ff与速度 v 满足 Ff=kv（k为常数） 设该重型气垫船的燃气轮机以额定功率运行时，匀 速航行的最高时速为 108km/h，下列说法正确的是（ ） A. 该重型气垫船的最大牵引力为 3.0 105N B. 从题中给出的数据，可算出 k=1.0 104Ns/m C. 以 54km/h的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为 3.0 105N D. 以 54km/h的速度匀速航行时，气垫船的燃气轮机输出功率为 4500kW 【答案】B 【解析】气垫船的最高速度为 v=108km/h=30m/s在额定输出功率下以最高时速航行
16、时，根据 P=Fv得：气 垫船的牵引力为： 6 9 10 30 P F v =3.0 105N， 此时匀速运动， 由 P=Fv 知， 在速度达到最大前， F3.0 105N， 即气垫船的最大牵引力大于 3.0 105N故 A错误气垫船以最高时速匀速运动时，气垫船所受的阻力为： f=F=3.0 105N，根据 f=kv得：k= 5 3.0 10 30 =1.0 104Ns/m，故 B正确以最高时速一半的速度匀速航行时， 气 垫 船 所 受 的 阻 力 为 ： f=k 2 v = 1 2 f=1.5 105N ， 此 时 气 垫 船 发 动 机 的 输 出 功 率 为 ： P=F 2 v =f 2
17、 v =1.5 105 15=2250kW，故 CD错误故选 B. 点睛：解决本题时要明确气垫船匀速运动时牵引力与阻力相等， 发动机的输出功率等于牵引力乘以速率 要 注意阻力与速率是成正比，不是恒定的 13.智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置充电宝的转 化率是 指电源放电总量占电源容量的比值，一般在 0.60-0.70 之间（包括移动电源和被充电池的 线路板、接头和连 线的损耗)如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是 （ ） A. 充电宝充电时将电能转化为内能 B. 该充电宝最多能储存能量为 6 3.60lJ C. 该充电宝电量从零到完全充
18、满电的时间约为 2h D. 该充电宝给电量为零、容量为 3000mAh的手机充电，则理论上能充满 2次 【答案】D 【解析】充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能；故A错误；该充电宝容量为： q=20000mAh=20000 10-3 3600=7.2 104C； 该电池的电动势为5V，所以充电宝储存的能量：E=E电动势q=57.2104=3.6 105J；故B 错 误；以2A的电流为用电器供电则供电时间 4 4 7.2 10 3.6 1010 2 q tsh I ；故C错误；由于充电宝的 转化率是0.6，所以可以释放的电能为：20000mAh0.6=12000mAh，给容量为3000mAh
19、的手机充电的次数 ： 12000 4 3000 n次 ；故D正确；故选D 二二.选择题选择题 14.【加试题】关于课本上的四幅插图，以下说法中正确的是（ ） A. 图甲是天然放射性现象的示意图，射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷 B. 图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从3n能级跃迁到1n 能级时吸收了一定频率的光子能量 C. 图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时静电计的指针发生了偏转，则此时静电计指针带的是正电 荷 D. 图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性 【答案】CD 【解析】图甲是天然放射性现象的示意图，射线丙向右偏转，根据左手定则可知带正电，
20、则丙由粒子组 成， 每个粒子带两个单位正电荷， 选项 A 错误； 图乙是氢原子的能级示意图， 氢原子从3n能级跃迁到1n 能级时释放了一定频率的光子能量，选项 B 错误； 图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时静电计的 指针发生了偏转，则此时锌板由于缺少电子带正电，则静电计指针带的是正电荷，选项 C 正确；图丁是电 子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性，选项 D 正确；故选 CD. 15.B 超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波，而遇到人体组织会产生不同程度的反射（类似回声） ， 通过探头发送和接收超声波信号，经过计算机的处理，形成 B超图像（如图加所示） 图乙为
21、沿 x轴正方向 发送的超声波图像，已知超声波在人体内传播速度约为1500/m s，下列说法正确的是 （ ） A. 根据题意可知此超声波的频率约为 5 1.25 10 Hz B. 图乙中质点 A在此后的1s内运动的路程为1500m C. 图乙中质点 B此时沿 y轴负方向运动 D. 图乙中质点 A、B两点加速度相同 【答案】AC 【解析】根据图象读出波长 =12mm=1.210-2m，由 v=f得频率为 f= 2 1500 1.2 10 v =1.25 105Hz，故 A正 确；质点 A 振动的周期为 T=1/f=8 10-6s，质点 A 只会上下振动，因为 t=1s=1.25 105T，所以质点
22、 A 在 1s 内运动的路程为 S=1.25 105 4A=1.25 105 4 0.004m=2000m，故 B错误；由上下坡法知，此时质点 B正向 y轴负向运动，故 C正确；质点 A、B两点位移大小相同，方向相反，则加速度方向相反，大小相同，故 D 错误故选 AC. 点睛：本题考查机械波的速度、波长、频率、加速度、图象等相关知识要知道质点做简谐运动时，根据 时间与周期的倍数关系求通过的路程 16.新疆首条连接南北疆的电力高速通道伊犁库车 750千伏输电线路工程正式投入使用，标志着我国超高 压输电技术已达到世界领先水平目前伊犁变电站的升压变压器原线圈的电压为750V，副线圈的电压为 750千
23、伏，升压变压器的输出电功率为 30 万千瓦，若伊犁库车 750 千伏输电线的总电阻为20，下列说 法正确的是（ ） A. 伊犁库车 750 千伏输电线的输送电流是0.4A B. 伊犁库车 750 千伏输电线的输送交流电的表达式为750sin100()ut kV C. 伊犁变电站的升压变压器原.副线圈匝数之比为1:1000 D. 伊犁库车 750 千伏输电线上的功率损耗为 5 3.2 10 W 【答案】C 【解析】由 P=UI可知，输送电流 7 3 30 10 750 10 P I U =400A，故 A错误；750V为电压的有效值，故表达式 应 为 ： U=750 2 sinl00t（kV ）
24、， 故B 错 误 ； 根 据 电 压 之 比 等 于 线 圈 匝 数 之 比 可 得 ： n1：n2=750：750 103=1：1000，故 C 正确；库伊线输电线上的功率损耗为：P损=I2R=4002 20=3.2 106 W， 故 D 错误；故选 C 点睛：本题考查远距离输电的基本规律，要注意明确远距离输电中采用升压变压器升压，再经降压变压器 进行降压；要注意明确变压器电压之比等于线圈匝数之比，同时明确题中不加说明时的电压值均为有效值 三三.非选择题非选择题 17.（1）小方同学采用了如图甲所示的实验方案“探究功与速度变化的关系” （说明：实验中橡皮筋型号相 同） 关于橡皮筋做功，下列说
25、法正确的是_ A.橡皮筋做功的具体值可以直接测量 B.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功 C.通过增加橡皮筋的条数从而增加橡皮筋对小车做的功 D.若橡皮筋伸长量变为原来的 2 倍，则橡皮筋做功也增加为原来的 2倍 在正确操作情况下打在纸带上的点如下图所示，点与点之间的时间间隔为0.02s，由图可知，D 点距 0 点 的距离为_cm， 请求出此次橡皮筋做功后小车最终获得的速度为_/m s（结果保留 3 位有效数字） （2）小金同学采用如图乙所示的实验方案“探究加速度与力.质量的关系” 除打点计时器.学生电源.导线.复写纸.纸带.小车.沙桶和细沙.刻度尺外，你认为还需要的实验器材有 _ 小车在运动过
26、程中会受到摩擦阻力的作用，实验中，可以使导轨适当倾斜来平衡小车受到的摩擦阻力， 则为了判断是否已经平衡摩擦阻力，下面操作正确的是_ A.将小车轻放在导轨上，放开小车后，小车能够沿导轨下滑 B.将小车轻放在导轨上，然后轻推小车，小车能够沿导轨匀速下滑 C.将连好纸带小车靠近打点计时器放置，放手后小车能够沿导轨下滑 D.将连好纸带的小车靠近打点计时器放置，然后轻推小车，小车能够沿导轨匀速下滑 【答案】 (1). （1）C (2). 4.10 4.15cm (3). 1.10 0.02/m s (4). （2）天平 (5). D 【解析】（1）橡皮筋的拉力是一个变力，我们无法用 W=Fx 进行计算故
27、 A错误小车在橡皮条的拉力 作用下先加速运动，当橡皮条恢复原长时，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，则橡皮筋在小车运动的 全程中并非始终做功，选项 B 错误； 故 B 错误橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算因此我们 要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为 W，用两根橡皮筋做功记为 2W，用三根橡 皮筋做功记为 3W， 从而回避了直接求功的困难 故 C 正确 橡皮筋的拉力是一个变力， 我们无法用 W=Fx 进行计算，x变为原来的 2倍，Fx 比原来的两倍要大故 D错误故选 C 由图可知，D点距 O点的距离为 4.15cm， 小车匀速直线运动
28、的速度 2 16.607.90 10/1.09/ 44 0.02 FJ xx vm sm s tT （2）在“探究功与速度变化的关系”实验中，需要知道砂桶与小车的质量，因此还差天平； 平衡摩擦力时，将连好纸带的小车靠近打点计时器放置，放手后轻推小车，小车能够沿导轨匀速下滑， 说明摩擦力得到平衡，故 ABC 错误，D正确 点睛：本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度分析即 可解决本题关键要理解并掌握实验原理与实验注意事项，同时注意数据处理时注意数学知识的应用，能 够应用数学知识解决物理图象问题 18.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2
29、.5V.额定电流为0.3A （1）为初步了解小灯泡的电阻值，小明使用多用电表的欧姆档正确测量步骤进行测量，根据图甲所示，小 灯泡阻值为_； （2）为进一步探究小灯泡的伏安特性，小明连接了如图乙所示实物图，为使实验能够正常进行，请在图乙 中用笔画线代替导线补上剩余导线_ （3）按要求操作得到数据如下表所示，第 7组中电压表示数如图丙所示，则U _V；由表格中的数据 可以判断0U .0I 时的小灯泡电阻值为1.3， 试分析此电阻值远小于 （1） 中多用电表测量值的原因_ 【答案】 (1). （1）6 (2). （2）如图所示： (3). （3）0.30 (4). 用欧姆1倍率测电阻时电流较大，小
30、灯泡已有发光，灯丝温度升高，电阻较冷灯丝时大的多 【解析】 （1）所选档位为1 档； 指针读数为 6，则最终读数为：61=6； （2）本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时因灯泡内阻较小，故采用电流表外接法； 由表中数据可知， 电压最大值为 1.35V，故电压表选用 3V量程； 电流最大值为 0.2A，故电流表量程选用 0.6A 量程； 连线如 图所示； （3）电压表量程为 3V，则读数为 0.30V； 电压为零时的电阻应与电压为 0.05V 时接近，故约为 1.3； 用 欧姆1倍率档测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，灯丝温度升高，电阻比冷灯丝时大的多 点睛：本题考查描绘灯泡伏安特性曲线的实验，
31、要注意明确实验原理，掌握实验中电路图的接法，同时能 根据灯泡的伏安特性曲线分析灯丝电阻变化的原因 19.如图所示为一滑草场的滑道示意图，某条滑道由 AB、BC、CD 三段组成，其中 AB 段和 BC段与水平面 的倾角分别为 530和 370，且这两段长度均为 28Lm，载人滑草车从坡顶 A点由静止开始自由下滑，先加 速通过 AB段，再匀速通过 BC段，最后停在水平滑道 CD 段上的 D点，若滑草车与 AB、BC、CD 三段草地 之间的动摩擦因数均为，不计滑草车在滑道交接处的能量损失， 2 10/gm s， 0 sin370.6 ， 0 cos370.8，求： （1）滑草车与草地之间的动摩擦因数
32、； （2）滑草车经过 B 点时的速度大小 Bv ； （3）滑草车从 A点运动至 D 点的时间 t？ 【答案】（1）0.75（2）14m/s（3）7.87s 【解析】 （1）BC 段： 00 sin37cos37mgmg 得到： 0.75 （2）AB段： 00 1 sin53cos53mgmgma 又 2 1 2 BAB va S 解得：14/ B vm s （3）AB段：1 1 4 B v ts a ； BC 段：2 2 BC B S ts v CD 段： 3 mgma， 3 3 1.87 B v ts a ， 则 123 7.87tttts 20.如图所示，质量 0.2mkg 小物块，放在半
33、径 1 2Rm的水平圆盘边缘 A 处，小物块与圆盘的动摩擦因 数 1 0.8圆心角为 0 37 .半径 2 2.5Rm的光滑圆弧轨道 BC 与水平轨道光滑连接于 C 点，小物块 与水平轨道的动摩擦因数为 2 0.5开始圆盘静止，在电动机的带动下绕过圆心 1O 的竖直轴缓慢加速转 动，某时刻小物块沿纸面水平方向飞出（此时 1O 与 A连线垂直纸面） ，恰好沿切线进入圆弧轨道 B 处，经 过圆弧 BC进入水平轨道 CD，在 D处进入圆心为 3O .半径为 3 0.5Rm光滑竖直圆轨道，绕过圆轨道后沿 水平轨道 DF 向右运动设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 0 sin0.6 37 ， 0 cos0.
34、8 37 ，g 取 2 10/m s， 求： （1）圆盘对小物块 m做的功； （2）小物块刚离开圆盘时 A、B 两点间的水平距离； （3）假设竖直圆轨道可以左右移动，要使小物块能够通过竖直圆轨道，求竖直圆轨道底端 D与圆弧轨道底 端 C 之间的距离范围和小物块的最终位置 【答案】（1）0.6J（2）1.2m（3）物块停离 C 位置3.5m处 【解析】 （1）小物块刚滑出圆盘时： 2 1 1 A mv mg R ，得到：4/ A m s v = 由动能定理可得到： 2 1 2 A Wmv，得到：1.6WJ （2）物块正好切入圆弧面，由平抛运动知识可得： 在 B 处的竖直方向速度为 0 tan37
35、 ByA vv，运动时间 By v t g AB 间的水平距离1.2 A xv tm； （3）物块刚好通过竖直完整圆轨道最高点 E 处： 2 3 E mv mg R 由 B 到 E点由动能定理得到： 022 223 11 1 cos372 22 EB mgRmgLmgRmvmv， 可得：1Lm 即 DC之间距离不大于1m时物块可通过竖直圆，最后物块必定停止，由动能定理可得： 02 22 1 1 cos370 2 B mgRmgxmv 即最后物块停离 C 位置3.5m处 点睛：分析清楚物块的运动过程，把握隐含的临界条件，如物块恰好到达圆轨道最高点的条件：重力等于 向心力，是解决本题的关键 21.
36、（1） 在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中， 悬挂单摆时， 细线上端的悬挂方式应选哪种？_ （从 图甲.乙中选，选填“甲”或“乙”）； （2）用图甲所示的实验装置，做“双缝干涉测光的波长”实验： 某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的两条纹与分划板中心刻线未对齐，如图 乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_ A.仅左右转动透镜 B.仅旋转单缝 C 仅旋转双缝 D.仅旋转测量头 在实验中，双缝间距0.5dmm，双缝与光屏间距离0.5Lm，用某种单色光照射双缝得到干涉图像如 图丙，分划板在图中 A、B位置时游标卡尺读数如图丁，则图丁中 A 位置的游标卡尺读数为_mm，单
37、色光的波长为_m （结果保留 2位有效数字） 【答案】 (1). （1）乙 (2). （2）D (3). 11.1 (4). 7 6.4 10 m 【解析】 （1）根据实验的基本要求，摆球在摆动的过程中，悬线的长度不能变化，甲图摆长变化，乙图摆长不变化， 则选乙； （2）发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应调节测量头，故 ABC 错误，D 正确； （3）A 位置游标卡尺的主尺读数为 11mm，游标读数为 0.1 1mm=0.1mm，所以最终读数为 11.1mm B位置游标卡尺的主尺读数为 15mm，游标读数为 0.1 5mm=0.5mm，所以最终读数为 15.5mm 相
38、邻两亮条纹的间距 15.5 11.1 0.63 77 BA xx xmmmm 根据双缝干涉条纹的间距公式x= L d 得，= d l x 代入数据得，= 33 0.5 100.63 10 0.5 m=6.4 10-7m 点睛：本题关键是明确实验原理，了解构造及作用，能对故障进行分析和纠正；注意游标卡尺的读数规则， 不估读；解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式x= L d 22.如图所示，在空间有两个磁感应强度大小均为 B匀强磁场区域和，区域磁场边界 AA与 DD的 间距为 H，磁场方向垂直纸面向里；区域磁场足够宽，其上边界为 CC，磁场方向垂直纸面向外， CC
39、与 DD的间距为 L现有一质量为 m、边长为 L（L H）.电阻值为 R 的正方形线框由 AA上方某处自由 落下，恰能匀速进入区域磁场，线框 cd 边刚要进入边界 CC前瞬间线框的速度大小为2 22 1.2mgR v B L ，线 框 ab边刚要进入边界 CC前瞬间线框的电功率为 P，重力加速度为 g，空气阻力不计，求： （1）线框的 cd 边刚要进入边界 CC前瞬间线框的加速度； （2）线框的 cd 边从 AA运动到 CC过程中线框产生的热量； （3）线框从 cd 边到达 AA运动到 ab 边到达 CC所经历的时间 【答案】（1）0.2g（2） 322 44 0.22m g R mg HL
40、B L （3） 23 22 3PRmRB L t BLgB LmgR 【解析】 （1）线框在 cd 边到达 CC前瞬间：2 BI Lmgma， 2 2 BLv I R 2 22 1.2mgR v B L 解得到：0.2ag，方向竖直向上 （2）线框匀速进入磁场区域过程： 1 BI Lmg， 1 1 BLv I R ， 解得： 1 22 mgR v B L Cd边从 AA运动到 CC过程，线框产生的热量： 322 22 21 44 110.22 22 m g R Qmg HLmvmvmg HL B L （3）ab边刚要进入边界 CC前瞬间， 2 3 BLv P R ， 3 PR v BL 设线框
41、进入区域时间为 1t ，线框处区域时间为 2t ，线框进入区域时间为 3t ，从 cd边到达 AA到 ab 边到达 CC时间为 t，对线框 cd 边到达 AA到 ab 边到达 CC全过程，根据动量定理： 11223331 mgtBI LtBI LtBI Ltmvmv 2 1 1 1 1 5BLvtL I t RR 2 2 2 2 2 5BLv tL I t RR 2 3 3 3 3 5BLv tL I t RR 解得： 23 22 3PRmRB L t BLgB LmgR 23.“太空粒子探测器”是由加速.偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：辐射状的加速电场区域边界为 两个同心平行半圆弧面
42、，圆心为 O，外圆弧面 AB 的半径为 L，电势为 1 ，内圆弧面 CD 的半径为 2 L ，电 势为 2 足够长的收集板 MN平行边界 ACDB，O到收集板 MN的距离OPL假设太空中漂浮这质量为 m，电量为 q 的带正电粒子，它们能吸附到 AB 圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相 互作用和其它星球对粒子引力的影响若初时 AB圆弧面上均匀地吸附着带电粒子 （1）求粒子到达 O点时速度的大小； （2）如图 1所示，在收集板 MN 左侧存在垂直纸面向里，宽为 L的匀强磁场，磁感应强度大小 12 1 2 m B Lq （以 O为圆心、半径为 2 L 的区域内没有电场和磁场）求：此
43、时收集板 MN 上的收集效 率 1 （收集效率是射到收集板 MN 的带电粒子数与射入磁场的带电粒子总是之比，不考虑过边界 ACDB的 粒子再次返回） ； （3）如图 2所示，在边界 ACDB 和收集板 MN 之间存在与（2）中相同的匀强磁场（磁场上、下边界的间 距为 2L，以 O为圆心、半径为 2 L 的区域内没有电场和磁场） ，求：此时收集板 MN上的收集效率 2 （不考 虑过边界 ACDB的粒子再次返回） 【答案】（1） 12 2q v m （2） 1 （3） 2 【解析】 （1）带电粒子在电场中加速： 2 1 0 2 qUmv 又 12 U， 所以： 12 2q v m （2）磁场中圆周运动： 2 qvBm r v 又： 12 1 2 M B Lq ， 解得：2rL 与收集板相切，满足几何关系： 1 sin 2 rLL cos r 得到： 4 172 17 arcsinarcsin 1717 收集效率： 1 （3）水平射出磁场，其中满足关系： 1 cos 2 sin LL r 得到： 2 1717 arcsinarcsin 1717 收集效率： 2 点睛：本题考查了带电粒子在电场中的加速和磁场中的偏转，综合性较强，对学生的能力要求较高，关键 作出粒子的运动轨迹，选择合适的规律进行求解
