1、2016-2017学年湖北省襄阳市枣阳市白水高中高三（上）周考物理试卷（12.26）一、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15题只有一项符合题目要求，第68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如图所示，物块a，b质量分别为2m，m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态则（）A物块b受四个力作用B物块b受到的摩擦力大小等于2mgC物块b对地面的压力大小等于mgD物块a受到物块b的作用力水平向右2在固定的斜面体Q上放一物块P，P静止不动；现分别沿平行斜面向上、水平向左、竖直向下和垂直纸面向外（未画出）的力
2、F作用于P，P仍静止不动，如图所示下列判断正确的是（）A图（a）中Q对P的支持力增大B图（b）中Q对P的摩擦力减小C图（c）中P受到的合外力增大D图（d）中P所受的摩擦力增大3甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的vt图象如图所示两图象在t=t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，OPQ的面积为S在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为d已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t，则下面四组t和d的组合可能是（）At=t1，d=SBt=t1，d=SCt=t1，d=SDt=t1，d=S4如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度
3、系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行己知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面下列说法正确的是（）A斜面倾角=45BA获得最大速度为2gCC刚离开地面时，B的加速度最大D从释放A到C刚离开的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒52016年2月11日，美国自然科学基金召开新闻发布会宣布，人类首次探测到了引力波2月16日，中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”由中山大学发起的
4、空间引力波探测工程“天琴计划”于15年7月正式启动计划从2016年到2035年分四阶段进行，将向太空发射三颗卫星探测引力波在目前讨论的初步概念中，天琴将采用三颗全同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行，针对确定的引力波源进行探测，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”则下列有关三颗卫星的运动描述正确的是（）A三颗卫星一定是地球同步卫星B三颗卫星具有相同大小的加速度C三颗卫星线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度D若知道万有引力常量G及三颗卫星绕地球运转周期T可估算出地球
5、的密度6如图所示，BC是半径为R的竖直面内的圆弧轨道，轨道末端C在圆心O的正下方，BOC=60，将质量为m的小球，从与O等高的A点水平抛出，小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入圆轨道，由于小球与圆弧之间有摩擦，能够使小球从B到C做匀速圆周运动重力加速度大小为g则（）A从B到C，小球克服摩擦力做功为mgRB从B到C，小球与轨道之间摩擦力保持不变C在C点，小球对轨道的压力大小等于mgDA、B两点间的距离为R7已知地球自转周期为T0，有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的四分之一，该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是（）ABCD8如图所示，
6、竖直平面内有一光滑直杆AB，杆与水平方向的夹角为（090），一质量为m的小圆环套在直杆上，给小圆环施加一与该竖直平面平行的恒力F，并从A端由静止释放，改变直杆和水平方向的夹角，当直杆与水平方向的夹角为30时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为g，则（）A恒力F可能沿与水平方向夹30斜向右下的方向B当小圆环在直杆上运动的时间最短时，小圆环与直杆间必无挤压C若恒力F的方向水平向右，则恒力F的大小为mgD恒力F的最小值为mg二非选择题：包括必考题和选考题两部分第9题第12题为必考题，每个试题考生都必须作答第13题第14题为选考题，考生根据要求作答（一）必考题9利用气垫导轨验证机械能守恒定律，
7、实验装置如图甲所示水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点放置带有长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端由跨过光滑电荷量的轻质细绳与质量为m的小球相连；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的时间t，用L表示A点到光电门B处的距离，d表示遮光片的宽度，将遮光片通过电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处在A处由静止开始运动（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图2所示，由此读出d=cm（3）某次实验测得气垫导轨的倾斜角为，重力加速度用g表示，滑块从A点到B点过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为Ek=，系统的重力势能减少量可表示为Ep=，在误差允许的范围
8、内，若Ek=Ep，则可认为系统的机械能守恒10在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组采用如图1所示的装置，实验步骤如下：a把纸带的一端固定在小车上，另一端穿过打点计时器的限位孔；b调整木板的倾角，以重力沿斜面向下的分力平衡小车及纸带受到的摩擦力；c用细线将木板上的小车通过定滑轮与砂桶相连；d接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点；e换上新的纸带，在砂桶中依次加入适量的砂子，重复d步骤多次，得到几条点迹清晰的纸带现测出了其中一条纸带上的距离，如图2所示，已知打点周期为0.02s则这条纸带上C点速度的大小vC=m/s，形成加速度的大小a=m/s2（
9、取三位有效数字）根据所测纸带数据，把砂与砂桶的重力作为合外力F，拟作出加速度aF图象，发现当a比较大时图线明显向F轴偏移，这是由于实验原理的不完善导致的，请你在这个实验的基础上，稍加改进实验原理，得到一条aF成正比的图线，写出你的改进方法：11如图所示，一质量为m的物块A与直立的轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地面上，一质量也为m的物块叠放在A的上面，A、B处于静止状态若A、B粘连在一起，用一竖直向上的拉力缓慢上提B，当拉力的大小为时，A物块上升的高度为L，此过程中，该拉力做的功为W；若A、B不粘连，用一竖直向上的恒力F作用在B上，当A物块上升的高度也为L时，A、B恰好分离重力加速度为g，不
10、计空气阻力，求：（1）恒力F的大小；（2）A与B分离时的速度大小12如图所示，空间有场强E=1.0102V/m竖直向下的电场，长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点另一端系一质量m=0.5kg带电q=5102C的小球拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成=53、无限大的挡板MN上的C点试求：（1）绳子的最大张力；（2）A、C两点的电势差；（3）当小球运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F的方向及取值范围（二）选考题【物理-选修3-5】
11、13如图是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（）A这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B这群氢原子能够发出6种不同频率的光C这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eVD如果发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n=3能级跃迁到 n=1能级发出的E从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长14如图，用细线线拴住质量分别为m1、m2的小球a、b并悬挂在天花板下，平衡时两球心在同一水平面上且距天花板的距离为L将a拉至水平位置后由静止释放，在最低位置时与b发生弹性正碰，若碰后两球上升的最大高度相同重力加速度为g求：m1与m2的比值及碰
12、后两球各自的速度大小2016-2017学年湖北省襄阳市枣阳市白水高中高三（上）周考物理试卷（12.26）参考答案与试题解析一、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15题只有一项符合题目要求，第68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如图所示，物块a，b质量分别为2m，m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态则（）A物块b受四个力作用B物块b受到的摩擦力大小等于2mgC物块b对地面的压力大小等于mgD物块a受到物块b的作用力水平向右【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】按重力、弹力的顺
13、序逐个分析物体的受力，每一个接触面都要分析再由平衡条件求力的大小【解答】解：A、物块b受到：重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F，共受五个力，故A错误B、以a为研究对象，由平衡条件知，b对a的摩擦力大小等于a的重力，为2mg，由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于2mg，故B正确C、以整体为研究对象，则知地面对b的支持力等于3mg，则物块b对地面的压力大小等于3mg，故C错误D、物块a受到物块b两个力作用：水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力，它们的合力斜向右上方，则物块a受到物块b的作用力斜向右上方，故D错误故选：B2在固定的斜面体Q上放一物块P，P静止不动；现分别沿平行斜面向上、
14、水平向左、竖直向下和垂直纸面向外（未画出）的力F作用于P，P仍静止不动，如图所示下列判断正确的是（）A图（a）中Q对P的支持力增大B图（b）中Q对P的摩擦力减小C图（c）中P受到的合外力增大D图（d）中P所受的摩擦力增大【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】对物体进行受力分析，由共点力的平衡条件得出各个力的表达式，进而分析力F作用后的变化情况【解答】解：A、图（a）中，Q对P的支持力等于P的重力垂直斜面方向的分量，与F的大小无关，所以Q对P的支持力不变，故A错误；B、把F分解到沿斜面方向和垂直与斜面方向，根据平衡条件可知，P受到的摩擦力等于重力沿斜面向下的分量与F沿斜面向下
15、的分量之和，增大，故B错误；C、P处于静止状态，合力为零，则图（c）中P受到的合外力不变，故C错误；D、d图中施加垂直纸面向外的力F，根据平衡条件可知，P受到的摩擦力f=，所以摩擦力增大，故D正确故选：D3甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的vt图象如图所示两图象在t=t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，OPQ的面积为S在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为d已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t，则下面四组t和d的组合可能是（）At=t1，d=SBt=t1，d=SCt=t1，d=SDt=t1，d=S【考点】匀变速直线运动的图像【分析】vt图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直
16、线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负相遇要求在同一时刻到达同一位置【解答】解：在t1时刻如果甲车没有追上乙车，以后就不可能追上了，故tt1，从图象中甲、乙与坐标轴围成的面积即对应的位移看：A因为要相遇两次，所以第一次相遇不可能在t1时刻，故A错误；B当t=t1时，由几何关系可知甲的面积为S，乙的面积为，所以甲的面积比乙的面积多出，即相距d=时正好相遇，故B、C组合不可能，D组合可能；故选D4如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球
17、在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行己知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面下列说法正确的是（）A斜面倾角=45BA获得最大速度为2gCC刚离开地面时，B的加速度最大D从释放A到C刚离开的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒【考点】机械能守恒定律【分析】C刚离开地面时，弹簧的弹力等于C的重力，根据牛顿第二定律知B的加速度为零，B、C加速度相同，分别对B、A受力分析
18、，列出平衡方程，求出斜面的倾角A、B、C组成的系统机械能守恒，初始位置弹簧处于压缩状态，当B具有最大速度时，弹簧处于伸长状态，根据受力知，压缩量与伸长量相等在整个过程中弹性势能变化为零，根据系统机械能守恒求出B的最大速度，A的最大速度与B的速率相等【解答】解：A、A刚离开地面时，对A有：kx2=mg 此时B有最大速度，即aB=aC=0则对B有：Tkx2mg=0对A有：4mgsinT=0 以上方程联立可解得：sin=0.5，=30，故A错误； B、初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg由上问知 x1=x2=，则从释放至A刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统
19、机械能守恒，即： 4mg（x1+x2）sin=mg（x1+x2）+（4m+m）vBm2以上方程联立可解得：vBm=2g，所以A获得的最大速度为2g，故B正确；C、对B球进行受力分析可知，刚释放A时，B所受合力最大，此时B具有最大加速度，故C错误；D、从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误故选：B52016年2月11日，美国自然科学基金召开新闻发布会宣布，人类首次探测到了引力波2月16日，中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于15年7月正式启动计划从2016年到2035年分四阶段进行，将向太空发
20、射三颗卫星探测引力波在目前讨论的初步概念中，天琴将采用三颗全同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行，针对确定的引力波源进行探测，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”则下列有关三颗卫星的运动描述正确的是（）A三颗卫星一定是地球同步卫星B三颗卫星具有相同大小的加速度C三颗卫星线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度D若知道万有引力常量G及三颗卫星绕地球运转周期T可估算出地球的密度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】同步轨道卫星的半径约为42400公里，根据万有
21、引力定律结合牛顿第二定律判断加速度大小是否相等，第一宇宙速度是绕地球运动的最大速度，要计算地球质量，需要知道地球半径【解答】解：A、同步轨道卫星的半径约为42400公里，是个定值，而三颗卫星的半径约为10万公里，所以这三颗卫星不是地球同步卫星，故A错误；B、根据G=ma，解得：a=，由于三颗卫星到地球的距离相等，则它们的加速度大小相等，故B正确；C、第一宇宙速度是绕地球运动的最大速度，则三颗卫星线速度都小于第一宇宙速度，故C错误；D、若知道万有引力常量G及三颗卫星绕地球运转周期T可以求出地球的质量，但不知道地球半径，所以不能求出地球的密度，故D错误故选：B6如图所示，BC是半径为R的竖直面内的
22、圆弧轨道，轨道末端C在圆心O的正下方，BOC=60，将质量为m的小球，从与O等高的A点水平抛出，小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入圆轨道，由于小球与圆弧之间有摩擦，能够使小球从B到C做匀速圆周运动重力加速度大小为g则（）A从B到C，小球克服摩擦力做功为mgRB从B到C，小球与轨道之间摩擦力保持不变C在C点，小球对轨道的压力大小等于mgDA、B两点间的距离为R【考点】平抛运动【分析】小球进入轨道前做平抛运动，应用平抛运动规律可以求出小球的初速度、小球的水平与竖直位移，从而求出A、B两点的距离，由牛顿第二定律与牛顿第三定律可以求出小球对轨道的压力【解答】解：AD、小球做从A到B做平抛运动，在B点，小
23、球速度方向偏角=60，则，vy=gt竖直方向的位移y=Rcos60=水平方向的位移x=vAt解得x=则A、B两点的距离，在B点时小球的速度球从B到C做匀速圆周运动，则由能量守恒定律可知小球克服摩擦力做的功等于重力做的功，故A正确，D正确；B、从B到C，小球做匀速圆周运动，合外力指向圆心，则沿着速度方向的合力为零，即摩擦力等于重力沿速度方向的分力，而重力沿速度方向的分力逐渐减小，则摩擦力逐渐减小，由牛顿第三定律可知小球对轨道之间摩擦力逐渐减小，故B错误；C、在C点，轨道对小球的支持力设为FN则有解得FN=，由牛顿第三定律可知，在C点小球对轨道的压力也为，故C错误；故选：AD7已知地球自转周期为T
24、0，有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的四分之一，该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是（）ABCD【考点】同步卫星【分析】通过万有引力提供向心力求出周期与轨道半径的关系，从而求出人造卫星的周期抓住转过的圆心角关系求出在同一城市的正上方出现的最小时间【解答】解：设地球的质量为M，卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，有： =解得：T=2同步卫星的周期与地球自转周期相同，即为T0已知该人造卫星的运行半径为同步卫星轨道半径的四分之一，所以该人造卫星与同步卫星的周期之比是：=解得：T=T0设卫星至少每隔
25、t时间才在同一地点的正上方出现一次，根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系=t得： t=2+t解得：t=，因此卫星可能每隔时间才在同一地点的正上方出现一次，故ABC错误，D正确故选：D8如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，杆与水平方向的夹角为（090），一质量为m的小圆环套在直杆上，给小圆环施加一与该竖直平面平行的恒力F，并从A端由静止释放，改变直杆和水平方向的夹角，当直杆与水平方向的夹角为30时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为g，则（）A恒力F可能沿与水平方向夹30斜向右下的方向B当小圆环在直杆上运动的时间最短时，小圆环与直杆间必无挤压C若恒力F的方向水平向右，则恒力F的大小
26、为mgD恒力F的最小值为mg【考点】牛顿第二定律【分析】根据题意，结合牛顿第二定律，可知，力与重力的合力方向一定沿杆的方向，再依据矢量的合成法则，及三角知识，即可求解【解答】解：A、根据题意，小圆环在直杆上运动的时间最短，则加速度最大，即力与重力的合力方向沿杆的方向，那么恒力F的方向不确定，故A错误；B、由于小圆环在直杆上运动的时间最短，即加速度方向沿杆的方向，而恒力F和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹30斜向右下的方向，即为杆的方向，小圆环与直杆间必无挤压，故B正确；C、要使时间最短，则加速度最大，即不论F多大，沿何种方向，确定的力F与mg的合力方向沿杆向下，当恒力F的方向水平向右，如图
27、所示的受力，则有：F=mg，故C正确；D、合力F合与mg、F三力可构成矢量三角形，如下图所示：由图可知，当F与F合垂直时，即与斜面垂直时，F有最小，则有：Fmin=mgsin60=mg，故D正确；故选：BCD二非选择题：包括必考题和选考题两部分第9题第12题为必考题，每个试题考生都必须作答第13题第14题为选考题，考生根据要求作答（一）必考题9利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点放置带有长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端由跨过光滑电荷量的轻质细绳与质量为m的小球相连；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的时间t，用L表示A
28、点到光电门B处的距离，d表示遮光片的宽度，将遮光片通过电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处在A处由静止开始运动（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图2所示，由此读出d=3.040cm（3）某次实验测得气垫导轨的倾斜角为，重力加速度用g表示，滑块从A点到B点过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为Ek=，系统的重力势能减少量可表示为Ep=（mMsin）gL，在误差允许的范围内，若Ek=Ep，则可认为系统的机械能守恒【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读不同的尺有不同的精确度，注意单位问题（2）由于光电门的宽度d很
29、小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量【解答】解：（1）宽度d的读数为：30mm+80.05mm=30.40mm=3.040cm；（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过光电门B速度为：vB=；滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：EK=（M+m）（）2=；系统的重力势能减少量可表示为：Ep=mgLMgLsin=（mMsin）gL；故答案为：（1）3.040；（2），（mMsin）gL10在做“
30、探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组采用如图1所示的装置，实验步骤如下：a把纸带的一端固定在小车上，另一端穿过打点计时器的限位孔；b调整木板的倾角，以重力沿斜面向下的分力平衡小车及纸带受到的摩擦力；c用细线将木板上的小车通过定滑轮与砂桶相连；d接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点；e换上新的纸带，在砂桶中依次加入适量的砂子，重复d步骤多次，得到几条点迹清晰的纸带现测出了其中一条纸带上的距离，如图2所示，已知打点周期为0.02s则这条纸带上C点速度的大小vC=1.74m/s，形成加速度的大小a=0.123m/s2（取三位有效数字）根据所测纸带数据，
31、把砂与砂桶的重力作为合外力F，拟作出加速度aF图象，发现当a比较大时图线明显向F轴偏移，这是由于实验原理的不完善导致的，请你在这个实验的基础上，稍加改进实验原理，得到一条aF成正比的图线，写出你的改进方法：在拉小车的绳子上安装力传感器，直接测出小车受到的绳子拉力【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求D的速度大小，利用逐差法根据x=aT2可求物体的加速度只有满足砂桶和沙子的质量远远小于小车的质量时，才能用砂桶和沙子的重力代替小车受到的合力，随着加速度增大，已经不能满足这个条件，所以图象会偏转，据此得出改进的方法即可
32、【解答】解：每打2个点取一个计数点，相邻的计数点的时间间隔是T=0.04s，根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速得C点的速度为：vC=，根据作差法得：a=，当砂桶和沙子的质量较大时，加速度较大，不满足砂桶和沙子的质量远远小于小车的质量，所以不能用砂桶和沙子的重力代替小车受到的合力，此时图线明显向F轴偏移，可以在拉小车的绳子上安装力传感器，直接测出小车受到的绳子拉力，就不需要满足砂桶和沙子的质量远远小于小车的质量，图象就不会弯曲故答案为：1.74；0.123；在拉小车的绳子上安装力传感器，直接测出小车受到的绳子拉力11如图所示，一质量为m的物块A与直立的轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地
33、面上，一质量也为m的物块叠放在A的上面，A、B处于静止状态若A、B粘连在一起，用一竖直向上的拉力缓慢上提B，当拉力的大小为时，A物块上升的高度为L，此过程中，该拉力做的功为W；若A、B不粘连，用一竖直向上的恒力F作用在B上，当A物块上升的高度也为L时，A、B恰好分离重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）恒力F的大小；（2）A与B分离时的速度大小【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律【分析】（1）当A、B粘连在一起，当拉力的大小为时，A物块上升的高度为L，结合共点力平衡求出弹簧弹力的大小，当A、B不粘连，在恒力F作用下，恰好分离时A、B的加速度相同，根据牛顿第二定律，对整体和B分别研究，求出恒力
34、F的大小（2）当A、B粘连在一起时，根据动能定理求出弹力做功的大小，不粘连时，再对AB整体研究，根据动能定理求出速度的大小【解答】解：（1）设弹簧劲度系数为k，A、B静止时弹簧的压缩量为x，则：A、B粘连在一起缓慢上移，以AB整体为研究对象，当拉力为时A、B不粘连，在恒力F作用下，恰好分离时，根据牛顿第二定律：F+k（xL）2mg=2ma恰好分离时AB之间的作用力为0，以B为研究对象，根据牛顿第二定律：Fmg=ma联立方程解得：（2）A、B粘连在一起缓慢上移L，设弹簧弹力做功为W弹，根据动能定理；W+W弹2mgL=0在恒力F的作用下，设A、B分离时的速度为v，根据动能定理：联立方程解得：答：（
35、1）恒力F的大小（2）A与B分离时的速度大小12如图所示，空间有场强E=1.0102V/m竖直向下的电场，长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点另一端系一质量m=0.5kg带电q=5102C的小球拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成=53、无限大的挡板MN上的C点试求：（1）绳子的最大张力；（2）A、C两点的电势差；（3）当小球运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F的方向及取值范围【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】根据动能定
36、理求出小球经过最低点时的速度经过最低点时，由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力粒子在电场中做类平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀加速直线运动，由此可以求得粒子末速度的大小【解答】解：（1）AB由动能定理及圆周运动知识有：联解得：T=30N（2）AC由功能关系及电场相关知识有： vCsin=vB UAC=EhAC联解得：UAC=125V（3）由题可知施加恒力F后小球必须做匀速直线或匀加速直线运动，才能垂直打在档板上设恒力F与竖直方向的夹角为，作出小球的受力矢量三角形分析如图所示（或由矢量三角形可知：当F与F合（或运动）的方向垂直时，F有最小值而
37、无最大值）由矢量三角形图有：Fmin=（mg+qE）sin （+）180联解得：F8N（11） 0127（12）答：（1）绳子的最大张力为30N；（2）A、C两点的电势差为125V；（3）所加恒力F的取值范围F8N；方向范围为0127（二）选考题【物理-选修3-5】13如图是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（）A这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B这群氢原子能够发出6种不同频率的光C这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eVD如果发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n=3能级跃迁到 n=1能级发出的E从n=4能级跃迁到n=3
38、能级发出的光的波长最长【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小【解答】解：A、氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差故A错误B、根据=6知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子故B正确C、一群处于n=4的氢原子，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大，E=13.60.85eV=12.75eV故C错误D、如果发出的光子有两种能使某金属产生光电效应，知两种光子为能量最大的两种，分别为由n=4跃迁到n=1，和n=3跃迁到n=1能级发出的故D正确E、从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小
39、，频率最小，则波长最长故E正确故选：BDE14如图，用细线线拴住质量分别为m1、m2的小球a、b并悬挂在天花板下，平衡时两球心在同一水平面上且距天花板的距离为L将a拉至水平位置后由静止释放，在最低位置时与b发生弹性正碰，若碰后两球上升的最大高度相同重力加速度为g求：m1与m2的比值及碰后两球各自的速度大小【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】小球摆动过程机械能守恒，碰撞过程动量守恒，应用机械能守恒定律与动量守恒定律即可求解【解答】解：设m1与m2碰前的速度为v0，由机械能守恒定律：设m1与m2碰后的速度分别为v1、v2，选水平向右为正方向，由于弹性正碰，有：m1v0=m1v1+m2v2，依题意有：v2=v1联立可得：m1：m2=1：3 两球碰后的速度大小为：答：m1与m2的比值为1：3，碰后两球的速度大小都为2017年1月18日
