1、2015-2016学年吉林省松原市油田高中高三(上)期末物理试卷一、选择题(本题共12小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,第812题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1在物理学的发展中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明进程对以下几位物理学家所作贡献的叙述中,符合史实的是()A笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献B伽利略通过实验和逻辑推理说明力是维持物体运动的原因C伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动D牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2如图,在粗糙水平面上有两个质量分
2、别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接,木块与地面之间的动摩擦因数为现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离为()Al+Bl+Cl+Dl+3在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1s内物体保持静止状态若力F1与F2随时间的变化关系如图所示,则物体()A在第2 s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大B在第3 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大C在第4 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大D在第5 s末速度为零,运动方向与F1方向相同4如图所示,粗糙的水平面上放有一个截面为半圆
3、的柱状物体A,A与竖直挡板间放有一光滑圆球B,整个装置处于静止状态现将挡板水平向右缓慢平移,A始终保持静止则在B着地前的过程中()A挡板对B的弹力减小B地面对A的摩擦力增大CA对B的弹力减小D地面对A的弹力增大5质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力的作用,下落的加速度为,在物体下落高度为h的过程中,下列说法不正确的是()A物体的动能增加了B物体的机械能减少了C物体克服阻力做功D物体的重力势能减少了mgh6如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等差等势面,ab的间距大于bc的间距实线为一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、M为轨迹上的两个点,由此可知()A粒子在M点受到的
4、电场力比在P点受到的电场力大B粒子在P、M两点间的运动过程,电场力一定做正功C粒子在M点的电势能一定比在P点的电势能大D三个等势面中,a的电势一定最高7某同学准备用一种金属丝准备制作一只电阻温度计他先通过实验描绘出一段金属丝的UI曲线,如图甲所示再将该金属丝与某一定值电阻R0串联接在电路中,用电压表(电压表的内阻远大于金属丝的电阻)与金属丝并联,并在电压表的表盘上标注温度值,制成电阻温度计,如图乙所示下列说法中正确的是()A从图甲可知,该金属丝的阻值随温度的升高而减小B图乙中电压表的指针偏转角越大,温度值越小C选用不同阻值的R0可以改变温度计的量程,R0越大,量程越大D温度越高,电源消耗的功率
5、越大8我国曾发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”设想“嫦娥1号”贴近月球表面做匀速圆周运动,其周期为T“嫦娥1号”在月球上着陆后,自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P已知引力常量为G,由以上数据可以求出的量有()A月球的半径B月球的质量C月球表面的重力加速度D月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度9某电容式话筒的原理如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板,对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,当P、Q间距离增大时,()AP、Q构成的电容器的电容减小BP上电荷量保持不变C有电流自M经R流向NDPQ间的电场强度不变10如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两
6、板间距离足够大,当两板间加上如图乙所示的电压后,在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是()ABCD11如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触头P向左端移动时,下面说法中正确的是()A电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C电压表V2的读数减小,电流表A2的读数减小D电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大12如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴为R,C离轴为2R当圆台旋转时,则()A若A、B、C均未滑动,则C的向心加速度最
7、大B若A、B、C均未滑动,则B的摩擦力最小C当圆台转速增大时,B比A先滑动D圆台转速增大时,C比B先滑动二、填空题(每空2分,计8分,答案请填写在答题纸相应位置.)13某同学安装如图甲的实验装置,验证机械能守恒定律如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取A、B两点来验证实验,已知电火花打点计时器每隔0.02S打一个点请回答下列问题:(1)电火花打点计时器的工作电压是;(2)根据纸带可以判断,实验时纸带的端是和重物相连接(选填“左”或“右”);(3)若X2=9.60cm,则在纸带上打下计数点B时的速度VB=m/s(计算结果保留三位有效数字);(4)若X1数据也已测出,则实验还需测出的物理量
8、为三、计算题(计29分,要求写出必要的文字叙述和主要演算步骤)14如图所示,质量m=4.0kg的物体与地面的动摩擦因数=0.50,物体在与地面成=37的恒力F作用下,由静止开始运动,运动0.20s撤去F,又经过0.40s物体刚好停下(sin37=0.60)求:(1)撤去F后物体运动过程中加速度的大小;(2)撤去F时物体的速度;(3)F的大小15在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.45m一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放,到达最低点B时以一定的水平速度离开轨道,落地点C距轨道最低点的水平距离x=0.6m空气阻力不计,g取10m/
9、s2,求:(1)小滑块离开轨道时的速度大小;(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小;(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功16如图所示,AB、CD为两平行金属板,A、B两板间电势差为U,C、D始终和电源相接,测得其间的场强为E一质量为m,电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,经AB加速后穿过CD发生偏转,最后打在荧光屏上已知C、D极板长均为s,荧光屏距C、D右端的距离为L问:(1)粒子带正电还是带负电?(2)粒子打在荧光屏上距O点下方多远处?(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大?选考题:请考生从给出的3道题,任选1题解答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目涂黑注意所
10、做题目必须与所涂题目一致,在答题卡选答区域指定位置答题如果多做,则按所做的第一题计分【物理一选修3-3】17以下说法正确的是 ()A气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B布朗运动是液体分子的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动C当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小D如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,因此压强也必然增大E当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小18有一导热气缸,气缸内用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体,活塞的横截面积为S,大气压强为P0如图所示,气缸水平放置时,活塞距离气缸底部的距离为
11、L,现将气缸竖立起来,活塞将缓慢下降,不计活塞与气缸间的摩擦,不计气缸周围环境温度的变化,求活塞静止时到气缸底部的距离【物理一选修3-4】19下列说法正确的是()A机械波的振幅与波源无关B机械波的传播速度由介质本身的性质决定C一束单色光由空气射入玻璃,这束光的速度变慢,波长变短D利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控E在双缝干涉现象里,把入射光由红光换成紫光,相邻两个明条纹间距将变窄20半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示,O点为圆心,OO为直径MN的垂线足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直一束复色光沿半径方向与OO成=30角射向O点,已知复色光包含有折射率从n1=到n2=的光束
12、,因而光屏上出现了彩色光带()求彩色光带的宽度;()当复色光入射角逐渐增大时,光屏上的彩色光带将变成一个光点,求角至少为多少?【物理一选修3-5】21下列说法正确的是()A原子核发生衰变时要遵守电荷守恒,但是质量不守恒B射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关E用绿光照射一光电管,能产生光电效应欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,可以改用紫光照射22一静止的U核经一次衰变成为一个新核,释放出的总动能为4.76MeV问此衰变后新核的动能为多少MeV?2015-2016学年吉林省松原市油田高中高三(
13、上)期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题共12小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,第812题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1在物理学的发展中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明进程对以下几位物理学家所作贡献的叙述中,符合史实的是()A笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献B伽利略通过实验和逻辑推理说明力是维持物体运动的原因C伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动D牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动【考点】物理学史【分析】本题属于对物理学史的考查,熟记物理学家的
14、贡献如:牛顿、伽利略、笛卡尔、法拉第等人即可解答【解答】解:A、伽利略、笛卡尔都对牛顿第一定律的建立做出了贡献故A正确;B、伽利略通过实验和逻辑推理说明力不是维持物体运动的原因故B错误;C、伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同,是速度随时间均匀变化的运动故C错误;D、伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动故D错误故选:A【点评】物理学的发展离不开各位物理学家的努力,在学习中应清楚他们的主要贡献2如图,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接,木块与地面之间的动摩擦因数为现用一水平力向
15、右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离为()Al+Bl+Cl+Dl+【考点】胡克定律【分析】当两木块一起匀速运动时,木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力而平衡,根据平衡条件求出弹簧的弹力,由胡克定律求出弹簧伸长的长度,再求解两木块之间的距离【解答】解:对木块1研究木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力;根据平衡条件弹簧的弹力:F=m1g又由胡克定律得到弹簧伸长的长度:x=所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是:S=l+x=l+故选:A【点评】本题是平衡条件和胡克定律的综合应用,关键是选择研究对象,分析物体的受力情况3在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个
16、水平力F1与F2的作用,在第1s内物体保持静止状态若力F1与F2随时间的变化关系如图所示,则物体()A在第2 s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大B在第3 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大C在第4 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大D在第5 s末速度为零,运动方向与F1方向相同【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】在第1s内物体处于平衡状态,保持静止;从第一秒末到第五秒末,物体的合力先变大后逐渐减为零,根据速度与合力的方向得到物体的运动情况【解答】解:A、从第一秒末到第二秒末,物体的合力不断变大;根据
17、牛顿第二定律,加速度不断变大;合力与速度同向,故物体做加速运动,故A错误;B、在第3s内合力逐渐变大,故加速度不断变大,合力与速度同方向,物体做加速运动,故B正确;C、在第4s内,合力变小,加速度变小,合力与速度同方向,故物体做加速运动,故C错误;D、在第5s末,合力为零,故加速度为零;从第一秒末到第五秒末,物体的合力先变大后逐渐减为零,始终与速度同向,故物体做加速运动,5s末速度最大,故D错误;故选B【点评】本题关键求出合力的变化情况后,根据牛顿第二定律确定加速度的情况,然后根据加速度与速度的方向关系确定速度的变化情况4如图所示,粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直挡板间放
18、有一光滑圆球B,整个装置处于静止状态现将挡板水平向右缓慢平移,A始终保持静止则在B着地前的过程中()A挡板对B的弹力减小B地面对A的摩擦力增大CA对B的弹力减小D地面对A的弹力增大【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】先对B物体受力分析,受重力、A对B的支持力和挡板对B的支持力,根据平衡条件求解出两个支持力;再对AB整体受力分析,受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的静摩擦力,再次根据共点力平衡条件列式求解【解答】解:先对B受力分析,受重力、A对B的支持力和挡板对B的支持力,如图:根据共点力平衡条件,有:N1=N2=mgta
19、n再对AB整体受力分析,受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的静摩擦力,如图:根据共点力平衡条件,有f=N2N=(M+m)g故f=mgtan挡板保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角不断变大,故f变大,N不变,N1变大,N2变大;故选:B【点评】本题关键是先对物体Q受力分析,再对P、Q整体受力分析,然后根据共点力平衡条件求出各个力的表达式,最后再进行讨论5质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力的作用,下落的加速度为,在物体下落高度为h的过程中,下列说法不正确的是()A物体的动能增加了B物体的机械能减少了C物体克服阻力做功D物体的重力势能减少了mgh【考点】功能关系;功的计算【分
20、析】物体静止开始下落,受到阻力,由加速度大小可得知阻力与重力的关系而重力做功决定重力势能变化,动能的变化由合力做功确定,除重力以外的阻力做功导致机械能变化【解答】解:A、物体的合力做正功为mgh,则物体的动能增量为mgh,故A正确;B、C、物体下落过程中,由牛顿第二定律:mgf=ma,得受到阻力为mg,物体克服阻力所做的功mgh,机械能减小量等于阻力所做的功;故机械能减小了mgh;故B错误;C正确;D、物体下落h高度,重力做功为mgh,则重力势能减小为mgh,故D正确;本题选不正确的,故选:B【点评】本题应明确重力势能变化是由重力做功引起,而动能变化是由合力做功导致,除重力以外的力做功等于机械
21、能的变化6如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等差等势面,ab的间距大于bc的间距实线为一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、M为轨迹上的两个点,由此可知()A粒子在M点受到的电场力比在P点受到的电场力大B粒子在P、M两点间的运动过程,电场力一定做正功C粒子在M点的电势能一定比在P点的电势能大D三个等势面中,a的电势一定最高【考点】电势差与电场强度的关系;电势能【专题】定性思想;推理法;电场力与电势的性质专题【分析】由于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,由于不知道质点带正电还是带负电,因此无法确定电场的方向,无法判断电势的高低电场线
22、和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场强度大从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大【解答】解:A、等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,电场力大,根据牛顿第二定律,P加速度也大,故A错误B、C、从M到P过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故C正确、B错误D、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于不知道质点带正电还是带负电,因此无法确定电场的方向,无法判断电势的高低,故D错误故选:C【点评】掌握住带电粒子的运动轨迹与力方向的关系是解题的前提,灵活应用场强方向与等势面垂直和电场力做功时动能和电势能间的关系是解题的关键7某同学准备用一种金属丝准备制作一只电阻温度计他先通过实
23、验描绘出一段金属丝的UI曲线,如图甲所示再将该金属丝与某一定值电阻R0串联接在电路中,用电压表(电压表的内阻远大于金属丝的电阻)与金属丝并联,并在电压表的表盘上标注温度值,制成电阻温度计,如图乙所示下列说法中正确的是()A从图甲可知,该金属丝的阻值随温度的升高而减小B图乙中电压表的指针偏转角越大,温度值越小C选用不同阻值的R0可以改变温度计的量程,R0越大,量程越大D温度越高,电源消耗的功率越大【考点】电功、电功率【专题】恒定电流专题【分析】UI图象的斜率表示电阻,I越大表示温度越高,根据图象的斜率判断电阻随温度的变化情况,电阻丝与定值电阻R0串联接在电路中,电压表的指针偏转角越大,则电压越大
24、,所以阻值越大,电源消耗的功率P=求解【解答】解:A、UI图象的斜率表示电阻,I越大表示温度越高,根据图象可知,随着温度的增大,电阻增大,故A错误;B、电阻丝与定值电阻R0串联接在电路中,电压表的指针偏转角越大,则电压越大,所以阻值越大,则温度越高,故B错误;C、电阻丝与定值电阻R0串联接在电路中,R0越大,最小电流值越小,这样测量的范围就变大,所以温度计的量程越大,故C正确;D、温度越高,R的阻值越大,则电源消耗的功率P=越小,故D错误故选:C【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律及串并联电路特点的直接应用,知道UI图象的斜率表示电阻,难度适中8我国曾发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”设
25、想“嫦娥1号”贴近月球表面做匀速圆周运动,其周期为T“嫦娥1号”在月球上着陆后,自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P已知引力常量为G,由以上数据可以求出的量有()A月球的半径B月球的质量C月球表面的重力加速度D月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度【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【专题】人造卫星问题【分析】根据万有引力等于重力,列出等式表示出重力加速度根据万有引力提供向心力,列出等式求出中心天体的质量【解答】解:A、自动机器人用测力计测得质量为m的仪器的重力为P,即P=mg,根据万有引力等于重力得: =P,其中M为月球质量,R为月球半径,研究“嫦娥一号”登
26、月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式得:=,由得R=故A正确B、由得M=,故B正确C、由P=mg 得:g=,故C正确D、本题研究的是“嫦娥一号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,不能求出月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度,故D错误故选ABC【点评】贴近月球表面做匀速圆周运动,轨道半径可以认为就是月球半径9某电容式话筒的原理如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板,对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,当P、Q间距离增大时,()AP、Q构成的电容器的电容减小BP上电荷量保持不变C有电流自M经R流向NDPQ间的电场强度不变【考点】电容器的动态分析【专题
27、】电容器专题【分析】在P、Q间距增大过程中,电容发生变化,而电容直接与电源相连,电容两端间的电压不变,从而可判断出电量的变化及电流的流向,再次可比较出电势的高低【解答】解:电容式话筒与电源串联,电压保持不变在P、Q间距增大过程中,根据电容决定式C= 得电容减小,又根据电容定义式C=得电容器所带电量减小,电容器的放电电流通过R的方向由M到N,根据场强E=知场强变小故AC正确,BD错误故选:AC【点评】解决电容器的动态分析问题,抓住不变量,若电容始终与电源相连,两端间的电压不变;若电容器与电源断开,则电容器所带的电量不变10如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离足够大,
28、当两板间加上如图乙所示的电压后,在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是()ABCD【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】分析电子一个周期内的运动情况:0时间内,电子从静止开始向A板做匀加速直线运动,沿原方向做匀减速直线运动,时间内向B板做匀加速直线运动,T时间内做匀减速直线运动根据牛顿第二定律分析加速度根据电子的运动情况分析判断【解答】解:分析电子一个周期内的运动情况:0时间内,电子从静止开始向A板做匀加速直线运动,沿原方向做匀减速直线运动,时刻速度为零时间内向B板做匀加速直线运动,T时间内做匀减速直线运动接着周而
29、复始A、C根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知,A图符合电子的运动情况故A正确,C错误B、电子做匀变速直线运动时xt图象应是抛物线,故B错误D、根据电子的运动情况:匀加速运动和匀减速运动交替产生,而匀变速运动的加速度不变,at图象应平行于横轴故D正确故选:AD【点评】本题是带电粒子在周期性电场中运动的问题,关键是分析电子的运动情况11如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触头P向左端移动时,下面说法中正确的是()A电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C电压表V2的读数减小,电流表A2的读数减小D电压表V2的读数减小,电流表A2的读数
30、增大【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】定性思想;推理法;恒定电流专题【分析】当滑动变阻器滑动触点P向左端移动时,变阻器接入电路的电阻增大,分析外电路总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律判断干路电流的变化,即可知电流表A1读数的变化根据欧姆定律分析电压表V1读数的变化根据干路电流的变化,分析路端电压的变化,判断电流表A2读数的变化由干路电流与通过R3电流的变化,分析通过R2电流的变化,即可判断电压表V2读数的变化【解答】解:A、当滑动变阻器滑动触点P向左端移动时,变阻器接入电路的电阻增大,由闭合电路欧姆定律得知,干路电流I减小,路端电压U增大,则电流表A1读数减小;电压表V1读数U1=EI(R1+r
31、),I减小,其他量不变,则U1增大,伏特表V1的读数增大;故A错误,B正确C、通过电流表A2的电流I2=,U1增大,则I2增大,安培表A2的读数增大;通过电阻R2读数I2=II2,I减小,I2增大,则I2减小,则伏特表V2的读数减小故C错误,D正确故选:BD【点评】本题是简单的电路动态分析问题,按“部分整体部分”的思路进行分析,能结合闭合电路欧姆定律以及串并联电路的特点求解,难度适中12如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴为R,C离轴为2R当圆台旋转时,则()A若A、B、C均未滑动,则C的向心加速度最大B若A、B、C均未滑动
32、,则B的摩擦力最小C当圆台转速增大时,B比A先滑动D圆台转速增大时,C比B先滑动【考点】向心力;牛顿第二定律【专题】比较思想;临界法;牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】先对三个物体进行运动分析与受力分析,找出向心力来源,根据向心力公式求出摩擦力,再求出物体受最大静摩擦力时的临界角速度结合离心运动知识分析【解答】解:三个物体都做匀速圆周运动,由合力提供向心力对任意一个受力分析,如图支持力与重力平衡,F合=f=F向由于A、B、C三个物体共轴转动,角速度相等,根据题意,rc=2ra=2rb=2R由向心力公式F向=m2r,得三物体的向心力分别为:Fa=(2m)2R=2m2RFb=m2R=m2RFc
33、=m2(2R)=2m2RA、三个物体的角速度相等,由向心加速度a=2r,知C的半径最大,所以C的向心加速度最大,故A正确;B、对任意一物体,由于摩擦力提供向心力,有f=m2r,由上面的向心力表达式可知,B需要的向心力最小,故B受到的摩擦力最小故B正确CD、当变大时,所需要的向心力也变大,当达到最大静摩擦力时,物体开始滑动当转速增加时,A、C所需向心力同步增加,且保持相等B所需向心力也都增加,A和C所需的向心力与B所需的向心力保持2:1关系由于B和C受到的最大静摩擦力始终相等,都比A小,所以C先滑动,A和B后同时滑动,故C错误,D正确故选:ABD【点评】本题可从三个物体中选择任意一个物体,建立物
34、理模型后分析比较,而不需要对三个物体分别分析二、填空题(每空2分,计8分,答案请填写在答题纸相应位置.)13某同学安装如图甲的实验装置,验证机械能守恒定律如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取A、B两点来验证实验,已知电火花打点计时器每隔0.02S打一个点请回答下列问题:(1)电火花打点计时器的工作电压是220;(2)根据纸带可以判断,实验时纸带的左端是和重物相连接(选填“左”或“右”);(3)若X2=9.60cm,则在纸带上打下计数点B时的速度VB=2.40m/s(计算结果保留三位有效数字);(4)若X1数据也已测出,则实验还需测出的物理量为AB之间的距离【考点】验证机械能守恒定律【
35、专题】实验题;定量思想;实验分析法;机械能守恒定律应用专题【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度注意根据数据处理的方法明确应测量的数据【解答】解:(1)电火花打点计时器的工作电压是220V,(2)从纸带上可以发现从左到右,相邻的计数点的距离越来越大,也就是说明速度越来越大与重物相连接的纸带先打出点,速度较小,所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接(3)利用匀变速直线运动的推论得:vB=2.40m/s(4)要验证机械能守恒定律,则
36、要求出重力势能的变化量,所以还要测出AB之间的距离;故答案为(1)220V (2)左 (3)2.40 (4)AB之间的距离【点评】纸带问题的处理是力学实验中常见的问题在很多力学实验中均有涉及;注意明确实验原理,能用纸带求解瞬时速度,并能根据不同的实验原理明确实验方法三、计算题(计29分,要求写出必要的文字叙述和主要演算步骤)14如图所示,质量m=4.0kg的物体与地面的动摩擦因数=0.50,物体在与地面成=37的恒力F作用下,由静止开始运动,运动0.20s撤去F,又经过0.40s物体刚好停下(sin37=0.60)求:(1)撤去F后物体运动过程中加速度的大小;(2)撤去F时物体的速度;(3)F
37、的大小【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】(1)求出撤去F后的合力,运用牛顿第二定律求出加速度的大小(2)经过0.40s物体刚好停下,根据匀变速直线运动的速度时间公式求出撤去F后的速度(3)根据匀加速直线运动的速度时间公式求出匀加速直线运动的加速度,根据牛顿第二定律求出合力,从而求出F的大小【解答】解:(1)撤去F后物体的受力情况如图1所示,根据牛顿运动定律f=mg=ma解得a=g=5.0m/s2(2)设撤去F时物体的速度为v,因为0=vat 所以v=2.0m/s(3)物体受恒力F作用时的受力情况如图2所示,设物体在F作用过程中的加速度为a
38、,则=10m/s2根据牛顿运动定律Fcosf=maN+Fsinmg=0又因为f=N所以F=54.5N 答:(1)撤去F后物体运动过程中加速度的大小为5.0m/s2(2)撤去F时物体的速度为2.0m/s(3)F的大小为54.5N【点评】加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以根据运动求力15在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.45m一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放,到达最低点B时以一定的水平速度离开轨道,落地点C距轨道最低点的水平距离x=0.6m空气阻力不计,g取10m/s2,求:(1)小滑块离开轨道
39、时的速度大小;(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小;(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律【专题】动能定理的应用专题【分析】(1)小滑块离开轨道后做平抛运动,设运动时间为t,初速度为v,根据平抛运动的基本公式即可求解;(2)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的弹力,其合力充当向心力,根据牛顿第二定律即可求得轨道的支持力,即可求出滑块对轨道的压力大小;(3)在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中,根据动能定理即可求解克服摩擦力做功【解答】解:(1)解:(1)小滑块离开轨道后做平抛运动,设运动时间为t,初速度为v,则x=vth=gt
40、2解得:v=2.0m/s(2)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的弹力为N,根据牛顿第二定律:Nmg=m解得:N=2.0N根据牛顿第三定律,轨道受到的压力大小N=N=2.0N,方向竖直向下(3)在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中,根据动能定理:mgR+Wf=mv20Wf=0.2J所以小滑块克服摩擦力做功为0.2J 答:(1)小滑块离开轨道时的速度大小为2m/s;(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小为2N;(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功为0.2J【点评】本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的直接应用,知道小球离开轨道后做平抛运动,难度适中16如图所示,A
41、B、CD为两平行金属板,A、B两板间电势差为U,C、D始终和电源相接,测得其间的场强为E一质量为m,电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,经AB加速后穿过CD发生偏转,最后打在荧光屏上已知C、D极板长均为s,荧光屏距C、D右端的距离为L问:(1)粒子带正电还是带负电?(2)粒子打在荧光屏上距O点下方多远处?(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大?【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】根据电场力方向与电场线方向关系判断粒子带正电还是负电;带电粒子先在AB间做匀加速直线运动然后CD间做类平抛运动,出了电场后做匀速直线运动粒子在加速电场中,由动能定理求解获得
42、的速度v0的大小,粒子在偏转电场中,做类平抛运动,由牛顿第二定律求得加速度粒子水平方向做匀速直线运动,由水平位移l和v0求出运动时间粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速运动,由位移公式求解侧向偏移量y,射出磁场后做匀速直线运动,根据位移速度公式求解位移,进而即可求解侧移y【解答】解:(1)电场力方向与电场线方向相同,所以粒子带正电(2)粒子在加速电场中加速时,由动能定理可得:qU=mv02在偏转电场中做类平抛运动,由动力学知识可得电子离开偏转电场时的侧位移为:y1=at2水平方向有:s=v0t 加速度为:a=竖直分速度为:vy=at 则速度偏向角的正切为:tan=电子离开偏转电场后做匀速运动,在
43、打到荧光屏上的这段时间内,竖直方向上发生的位移为:y2=Ltan 联立以上各式可得电子打到荧光屏上时的侧移为:y=y1+y2=(s+2L)(3)根据动能定理:qU+qEy1=Ek0得:Ek=答:(1)带正电(2)粒子打在荧光屏上距O点下方(S+2L )(3)粒子打在荧光屏上时的动能为【点评】本题是带电粒子先加速后偏转问题,电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成,常规问题选考题:请考生从给出的3道题,任选1题解答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目涂黑注意所做题目必须与所涂题目一致,在答题卡选答区域指定位置答题如果多做,则按所做的第一题计分【物理一选
44、修3-3】17以下说法正确的是 ()A气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B布朗运动是液体分子的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动C当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小D如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,因此压强也必然增大E当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小【考点】封闭气体压强;布朗运动;分子间的相互作用力【分析】从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,故气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动;分子力做功等于分子势能的减小量【解答】解:A、气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关,故气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关,故A正确;B、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,它说明液体分子在不停息地做无规则热运动,故B错误;C、分子力做功等于分子势能的减小量,当分子间的引力和斥力平衡时,分子力的合力为零,分子势能最小,故C正确;D、气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关,如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,但分子数密度可能减