1、2016-2017学年四川省成都市龙泉中学高三(上)月考物理试卷(10月份)一、选择题:本大题共8小题,每小题6分在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项是符合题目要求,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某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数,即为冲击力最大值下列物理学习或研究中用到的方法与该同学
2、的方法相同的是()A建立“合力与分力”的概念B建立“点电荷”的概念C建立“瞬时速度”的概念D研究加速度与合力、质量的关系2如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一个处于拉伸状态的弹簧,整个装置处于静止状态下列说法正确的是()AM对m的摩擦力方向向右BM对m无摩擦力作用C地面对M的摩擦力方向向左D地面对M无摩擦力作用3如图所示,一个质量均匀分布的星球,绕其中心轴PQ自转,AB与PQ是互相垂直的直径星球在A点的重力加速度是P点的90%,星球自转的周期为 T,万有引力常量为G,则星球的密度为()ABCD4两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的 O、M两点,两电荷连线上各点电
3、势随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则()AN点的电场强度大小为零Bq1 小于q2CNC间场强方向向x轴正方向D将负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功5如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是()A若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度不同,电势相同B若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同C若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均不相同D若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均
4、相同6如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动下列说法正确的是()A小行星带内侧小行星的向心加速度值小于外侧小行星的向心加速度值B小行星带内各小行星圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值C太阳对各小行星的引力不相同D各小行星绕太阳运动的周期均大于一年7如图所示电路中,电源电压u=311sin100t(V),A、B间接有“220V,440W”的电暖宝、“220V,220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝下列说法正确的是()A交流电压表的示数为220 VB电路要正常工作,保险丝的额定电流不能大于3 AC电暖宝发热功率小于抽油烟机发热功率
5、的2倍D1 min抽油烟机消耗的电能为1.32104 J8如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30o的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g,物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中()A物体克服摩擦力做功mghB物体的动能损失了mghC物体的重力势能增加了mghD系统机械能损失了mgh三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分第913题为必考题,每个试题考生都必须作答第1418题为选考题,考生根据要求作答(一)必考题9某物理小组的同学利用如图1的装置来验证机械能守恒定律,电源频率为50Hz,当地的重力加速度9.80m/s试分析下列问题:(
6、1)他在实验中得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图2所示,则应选纸带好(2)图3是他们在某次实验中得到的一条纸带,数据如图3所示它们做了如下的计算:由图中数据可计算出打计时点B时重锤的瞬时速度vB=m/s;若重锤质量为m=1kg,则在打下B时重锤的动能EkB=J,从打下O点到打下B点的过程中重锤减少的重力是能Ep=J,比较EkB和Ep,如果两者在误差允许的范围内相等,则可以验证机械能守恒定律上述验证合理吗?,若不合理,请说明原因:10某同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路图已知选用的电流表内阻Rg=5、满偏电流Ig=25mA,当选择开关接3时为量程100V的电压表该多用电表表盘如图乙所
7、示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数据没有标出(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为;选择开关接3时其读数为(2)为了测该多用电表电阻档的电阻和表内电源的电动势,这位同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指C处,此时电阻箱的示数如图丙,则C处刻度应为计算得到多用电表内电池的电动势为V(保留2位有效数字)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为(保留2位有效数字)11下列说法中正确的是()A
8、在关于物质波的表达式=hv和p=中,能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量,波长或频率v是描述物质的波动性的典型物理量B光电效应既显示了光的粒子性,又显示了光的波动性C天然放射现象的发现,揭示了原子的核式结构D射线是波长很短的电磁波,它的穿透能力比射线要强E一个氘核(H)与一个氦核(H)聚变生成一个氦核(He)的同时,放出一个中子12如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于0点开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出第一次弹丸的速度大小为v0,打入砂袋后二者共 同摆动的最大摆角为(90),当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋,使砂袋向右摆动且最大摆
9、角仍为若弹丸质量均为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,子弹击中沙袋后露出的沙子质量忽略不计,求两粒弹丸的水平速度之比为多少?13如图所示,水平面上固定一个倾角为=37的足够长斜面,斜面顶端有一光滑的轻质定滑轮,跨过定滑轮的轻细绳两端分别连接物块A和B(两物块均可视为质点),其中物块A的质量为mA=0.8kg,物块B的质量为mB=1.2kg一轻质弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于斜面上的C点初始时物块A到C点的距离为L=0.5m现给A、B一大小为v0=3m/s的初速度使A开始沿斜面向下运动,B向上运动若物块B始终未到达斜面顶端,物块A与斜面间的动摩擦因数为=0.5,si
10、n37=0.6,cos37=0.8,取g=10m/s2,空气阻力不计(1)试求物块A向下刚运动到C点时的速度大小;(2)若弹簧的最大压缩量为x=0.2m,试求弹簧的最大弹性势能Epm;(3)在(2)的基础上,若物块B刚开始运动时离水平面的高度h=0.6m,求当物块B落 地后,物块A能够上升的最大高度(二)选考题,任选一模块作答【物理-选修3-3】14关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是 ()A只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积B悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显C密封在体积不变的容器中的气体,温度升高,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D用打气
11、筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力E物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能就越大15两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内,如图所示质量均为m=10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度h处,将管内空气封闭,此时管内外空气的压强均为P0=1.0105Pa左管和水平管横截面积S1=10cm2,右管横截面积S2=20cm2,水平管长为3h,现撤去外力让活塞在管中下降,求两活塞稳定后所处的高度(活塞厚度均大于水平管直径,管内气体初末状态温度相同,g取10m/s2)【物理-选修3-4】162015年12月,中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破可见光通信的实时通
12、信速率已经提高至50Gbps,相当于0.2s即可下载一部高清电影关于可见光,下列说法正确的是()A可见光中的红光比紫光的频率低B可见光不能在真空中传播C可见光波长越长,越容易发生衍射D可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光是横波17真空中一束波长为6107m的可见光,频率为Hz,已知光在真空中的速度为3108m/s该光进入水中后,其波长与真空中的相比变(选填“长”或“短”)18可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术如图所示,ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体,其横截面的直径AB=d,厚度AD=dLED灯(可视为点光源)固定在玻璃体CD面的圆心O,玻璃体的折射率为,光
13、在真空中的传播速度为c求:(1)光在玻璃体中传播的速度;(2)光线OA在AB面发生折射时的折射角2016-2017学年四川省成都市龙泉中学高三(上)月考物理试卷(10月份)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共8小题,每小题6分在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项是符合题目要求,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某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与
14、纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数,即为冲击力最大值下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是()A建立“合力与分力”的概念B建立“点电荷”的概念C建立“瞬时速度”的概念D研究加速度与合力、质量的关系【考点】力的合成【分析】通过白纸上的球的印迹,来确定球发生的形变的大小,从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来,在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小,这是用来等效替代的方法【解答】解:A、合力和分力是等效的,它们是等效替代的关系,所以A正确B、点电荷是一种理想化的模型,是采用的理想化的方法,所以B错误C、瞬时速度是把很短的短时间内的物体的
15、平均速度近似的认为是瞬时速度,是采用的极限的方法,所以C错误D、研究加速度与合力、质量的关系的时候,是控制其中的一个量不变,从而得到其他两个物理量的关系,是采用的控制变量的方法,所以D错误故选A2如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一个处于拉伸状态的弹簧,整个装置处于静止状态下列说法正确的是()AM对m的摩擦力方向向右BM对m无摩擦力作用C地面对M的摩擦力方向向左D地面对M无摩擦力作用【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】对m受力分析,根据平衡判断出M对m的摩擦力方向对整体分析,根据平衡判断地面对M的摩擦力【解答】解:AB、对m受力分析,m受到重力
16、、支持力、水平向右的拉力,根据平衡条件知,M对m的摩擦力方向向左故A、B错误CD、对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M有摩擦力,则整体不能平衡,故地面对M无摩擦力作用故C错误,D正确故选:D3如图所示,一个质量均匀分布的星球,绕其中心轴PQ自转,AB与PQ是互相垂直的直径星球在A点的重力加速度是P点的90%,星球自转的周期为 T,万有引力常量为G,则星球的密度为()ABCD【考点】万有引力定律及其应用【分析】两极处的万有引力等于物体的重力,赤道处的重力等于万有引力与物体绕地球自转所需的向心力之差,结合万有引力定律公式列式求解即可【解答】解:因为两极处的万有引力等于物体的
17、重力,故:GP=由于赤道处的向心力等于万有引力与物体在赤道处的重力之差,故:0.9=mR解得:M=则星球的密度=,故选:D4两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的 O、M两点,两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则()AN点的电场强度大小为零Bq1 小于q2CNC间场强方向向x轴正方向D将负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功【考点】电势差与电场强度的关系;电势【分析】x图象的斜率等于电场强度E根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示,由于沿着电场线电势降低,可知两点电荷的电性根据功能关系分析电场力做功的正负【解答】解:
18、A、N点电势为零,但是图象在N点斜率不为0,所以N点场强不为零,故A错误;B、如果q1和q2为等量异种电荷,点连线中垂线是等势面,故连线中点为零电势点;由于OAAM,故q1q2;故B错误;C、由图可知:OM间电场强度方向沿x轴正方向,MC间电场强度方向沿x轴负方向,NC间场强方向向x轴负方向故C错误;D、因为MC间电场强度方向沿x轴负方向,CD间电场强度方向沿x轴正方向,则将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后负功故D正确故选:D5如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是()A若Q1和
19、Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度不同,电势相同B若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同C若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均不相同D若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同【考点】电势;电场强度【分析】若Q1和Q2是等量异种电荷,其电场线和等势面具有对称性,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等,根据对称性分析C、D场强关系若Q1和Q2是等量同种电荷,根据对称性分析场强和电势的关系【解答】解:AB、若Q1和Q2是等量异种电荷,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等C、D两点的场强都与等
20、势面垂直,方向指向B一侧,方向相同,根据对称性可知,场强大小相等,故C、D两点的场强、电势均相同故A错误,B正确CD、若Q1和Q2是等量同种电荷,由电场的分布情况和对称性可知,C、D两点电场强度大小相等,方向不同,则电场强度不同电势相等,故CD错误故选:B6如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动下列说法正确的是()A小行星带内侧小行星的向心加速度值小于外侧小行星的向心加速度值B小行星带内各小行星圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值C太阳对各小行星的引力不相同D各小行星绕太阳运动的周期均大于一年【考点】万有引力定律及其应用【分析】
21、小行星绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据半径关系分析选项即可【解答】解:小行星绕行星做匀速圆周运动,万有引力提供圆周运动的向心力知:A、小行星的加速度知,小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径,故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度,故A错误;B、线速度知,小行星的轨道半径大于地球的轨道半径,故小行星带内各小行星圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值,故B正确;C、太阳对小行星的引力,由于各小行星轨道半径和质量均未知,故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论,故C错误;D、由周期知,由于小行星轨道半径大于地球公转半径,故小行星的周期均大于地球公转周期,即大于一年,故D正确;故选:BD7如
22、图所示电路中,电源电压u=311sin100t(V),A、B间接有“220V,440W”的电暖宝、“220V,220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝下列说法正确的是()A交流电压表的示数为220 VB电路要正常工作,保险丝的额定电流不能大于3 AC电暖宝发热功率小于抽油烟机发热功率的2倍D1 min抽油烟机消耗的电能为1.32104 J【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式;电功、电功率【分析】交流电压表的示数为有效值,由公式P=UI知电路要正常工作,干路中电流为3A,电暖宝是纯电阻,而抽油烟机是非纯电阻【解答】解:A、交流电压表的示数为有效值=220V,故A正确;B、由公式P=UI知电路
23、要正常工作,干路中电流为3A,所以保险丝的额定电流不能小于3A,故B错误;C、电暖宝是纯电阻,而抽油烟机是非纯电阻,故C错误;D、1min抽油烟机消耗的电能为W=Pt=l32104J,故D正确故选:AD8如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30o的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g,物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中()A物体克服摩擦力做功mghB物体的动能损失了mghC物体的重力势能增加了mghD系统机械能损失了mgh【考点】功能关系【分析】由牛顿第二定律求摩擦力的大小,再求克服摩擦力做功再根据功能关系进行分析即可:重力势能的增
24、加量等于克服重力做的功;动能变化等于力的总功;机械能变化量等于除重力外其余力做的功【解答】解:A、设摩擦力大小为f根据牛顿第二定律得:f+mgsin30=ma,又a=g,解得 f=mg,物体在斜面上能够上升的最大距离为2h,则物体克服摩擦力做功 Wf=f2h=mgh,故A错误B、根据动能定理得:物体动能的变化量Ek=W合=ma2h=2mgh,即动能损失了2mgh故B错误C、物体在斜面上能够上升的最大高度为h,所以重力势能增加了mgh,故C正确D、根据功能原理可知,系统机械能减少量等于物体克服摩擦力做功Wf,为mgh,故D正确故选:CD三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分第913题为必考题
25、,每个试题考生都必须作答第1418题为选考题,考生根据要求作答(一)必考题9某物理小组的同学利用如图1的装置来验证机械能守恒定律,电源频率为50Hz,当地的重力加速度9.80m/s试分析下列问题:(1)他在实验中得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图2所示,则应选纸带甲好(2)图3是他们在某次实验中得到的一条纸带,数据如图3所示它们做了如下的计算:由图中数据可计算出打计时点B时重锤的瞬时速度vB=1.56m/s;若重锤质量为m=1kg,则在打下B时重锤的动能EkB=1.22J,从打下O点到打下B点的过程中重锤减少的重力是能Ep=1.18J,比较EkB和Ep,如果两者在误差允许的范围内相等,则可以验
26、证机械能守恒定律上述验证合理吗?不合理,若不合理,请说明原因:因为重锤重力势能的减小量小于重锤的动能增加量【考点】验证机械能守恒定律【分析】在纸带选取中,选择第一、二点的间距大约为2mm的为宜根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而得出B点的动能,根据下降的高度求出重力势能的减小量【解答】解:(1)若重锤做自由落体运动,有:h=,可知选择第一、二点的间距大约为2mm的纸带误差较小,故选:甲(2)B点的瞬时速度为:1.56m/s,则打下B时重锤的动能为:1.22J从打下O点到打下B点的过程中重锤减少的重力势能为:Ep=mghB=19.80.1201J1.18J上述验
27、证不合理,因为重锤重力势能的减小量小于重锤的动能增加量故答案为:(1)甲,(2)1.56,1.22,1.18不合理,因为重锤重力势能的减小量小于重锤的动能增加量10某同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路图已知选用的电流表内阻Rg=5、满偏电流Ig=25mA,当选择开关接3时为量程100V的电压表该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数据没有标出(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为17.3mA;选择开关接3时其读数为69.0V(2)为了测该多用电表电阻档的电阻和表内电源的电动势,这位同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如
28、下实验:将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指C处,此时电阻箱的示数如图丙,则C处刻度应为150计算得到多用电表内电池的电动势为3.8V(保留2位有效数字)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为69(保留2位有效数字)【考点】测定电源的电动势和内阻【分析】(1)根据电表量程由图示电表确定其分度值,根据指针位置读出其示数(2)电阻箱各指针示数与所对应倍率的乘积之和是电阻箱示数;由闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势; 根据闭合电路欧姆定律进行分析,从而求出电阻的阻值【解答】解:(
29、1)选择开关接1时测电流,其分度值为0.5mA,示数为17.30mA;选择开关接3时测电压,其分度值为2V,其示数为69.0V;(2)由图2所示电阻箱可知,电阻箱示数为1000+1100+510+01=150;由图1乙所示可知,指针指在C处时,电流表示数为125mA=0.125A,C处电阻为中值电阻,则电表内阻为150,电源电动势E=IR=0.125150+0.125150=3.8V;(3)根据第(1)问可知,表头所示电流为17.30mA;调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,此时电路中的电流值也为17.30mA,而表内电池的电动势为E=3.8V,表内总电阻为150,由欧姆定律可知:R=15
30、0=69;所以待测电阻的阻值为69故答案为:(1)17.30mA,69.0V (2)150 3.8 (3)6911下列说法中正确的是()A在关于物质波的表达式=hv和p=中,能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量,波长或频率v是描述物质的波动性的典型物理量B光电效应既显示了光的粒子性,又显示了光的波动性C天然放射现象的发现,揭示了原子的核式结构D射线是波长很短的电磁波,它的穿透能力比射线要强E一个氘核(H)与一个氦核(H)聚变生成一个氦核(He)的同时,放出一个中子【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度;光电效应;光的波粒二象性【分析】能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量,波长或频率v
31、是描述物质的波动性的典型物理量,光电效应显示了光的粒子性,天然放射现象的发现就说明原子核能够再分,射线是波长很短的电磁波,它的穿透能力比射线要强【解答】解:A、表达式=hv和p=中,能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量,波长或频率v是描述物质的波动性的典型物理量,A正确;B、光电效应显示了光的粒子性,B错误;C、天然放射现象的发现就说明原子核能够再分,粒子散射实验说明原子的核式结构,C错误;D、射线是波长很短的电磁波,它的穿透能力比射线要强,D正确;E、聚变方程为H+HHe+,E正确;故选:ADE12如图所示,一砂袋用无弹性轻细绳悬于0点开始时砂袋处于静止状态,此后用弹丸以水平速度击中砂
32、袋后均未穿出第一次弹丸的速度大小为v0,打入砂袋后二者共 同摆动的最大摆角为(90),当其第一次返回图示位置时,第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋,使砂袋向右摆动且最大摆角仍为若弹丸质量均为m,砂袋质量为5m,弹丸和砂袋形状大小忽略不计,子弹击中沙袋后露出的沙子质量忽略不计,求两粒弹丸的水平速度之比为多少?【考点】动量守恒定律;机械能守恒定律【分析】子弹射入沙袋过程,系统水平方向不受外力,系统的动量守恒子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程机械能守恒,当他们第1次返回图示位置时,速度大小等于子弹射入沙袋后瞬间的速度,根据动量守恒定律机械能守恒结合求解【解答】解:弹丸击中砂袋瞬间,系统水平方向不受外
33、力,动量守恒,设碰后弹丸和砂袋的共同速度为v1,细绳长为L,取水平向右为正方向,根据动量守恒:mv0=(m+5m)v1砂袋摆动过程中只有重力做功,机械能守恒,则有:=6mgL(1cos)设第二粒弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋的共同速度为v2,同理有:mv(m+5m)v1=(m+6m)v2=7mgL(1cos)联解上述方程得: =答:两粒弹丸的水平速度之比为13如图所示,水平面上固定一个倾角为=37的足够长斜面,斜面顶端有一光滑的轻质定滑轮,跨过定滑轮的轻细绳两端分别连接物块A和B(两物块均可视为质点),其中物块A的质量为mA=0.8kg,物块B的质量为mB=1.2kg一轻质弹簧下端固定在斜面底端,弹
34、簧处于原长时上端位于斜面上的C点初始时物块A到C点的距离为L=0.5m现给A、B一大小为v0=3m/s的初速度使A开始沿斜面向下运动,B向上运动若物块B始终未到达斜面顶端,物块A与斜面间的动摩擦因数为=0.5,sin37=0.6,cos37=0.8,取g=10m/s2,空气阻力不计(1)试求物块A向下刚运动到C点时的速度大小;(2)若弹簧的最大压缩量为x=0.2m,试求弹簧的最大弹性势能Epm;(3)在(2)的基础上,若物块B刚开始运动时离水平面的高度h=0.6m,求当物块B落 地后,物块A能够上升的最大高度【考点】动能定理的应用【分析】(1)A下滑到C的过程,对AB组成的系统,运用动能定理求
35、物块A向下刚运动到C点时的速度大小;(2)当弹簧的压缩量最大时,A、B的速度均为零,对两个物体及弹簧组成的系统,运用能量守恒定律求弹簧的最大弹性势能Epm;(3)物体A沿斜面向下运动,压缩弹簧后再沿斜面向上运动在从物体A开始运动到A、B返回原处的过程中,只有摩擦力做功不为零,由动能定理求得AB返回原处时的速度大小再运用动能定理求出B刚落地时两者的速度,之后A继续沿斜面向上运动,再由动能定理求得A上滑的距离,从而求得物块A能够上升的最大高度【解答】解:(1)设物块A向下刚运动到C点时的速度大小为v,则由动能定理得:mAgLsinmAgcosLmBgL=代入数据解得:v=m/s(2)当弹簧的压缩量
36、达到最大时,此时物块A、B的速度均为零,对两个物体及弹簧组成的系统,运用能量守恒定律得:+mAg(L+x)sin=mAgcos(L+x)+mBg(L+x)+Epm代入数据解得:Epm=1.72J(3)由题意可知,物块A沿斜面向下运动,压缩弹簧后再沿斜面向上运动,在从物块A开始运动到A、B返回原处的过程中,只有摩擦力做功不为零,设A、B返回原处时的速度大小为v,由动能定理得:=mAgcos2(L+x)此后物块A沿斜面向上运动,设物块B刚刚到达地面时的速度大小为v,则由动能定理得:=mBghmAghsinmAgcosh之后物块A上升到最高点的过程中,不再受绳子的拉力作用,设物块A能够上升的最大高度
37、为H,由动能定理得:mAgHmAgcos=0代入数据解得:H=0.2076m答:(1)物块A向下刚运动到C点时的速度大小是m/s;(2)若弹簧的最大压缩量为x=0.2m,弹簧的最大弹性势能Epm是1.72J;(3)当物块B落 地后,物块A能够上升的最大高度是0.2076m(二)选考题,任选一模块作答【物理-选修3-3】14关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是 ()A只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积B悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显C密封在体积不变的容器中的气体,温度升高,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明
38、分子间有斥力E物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能就越大【考点】分子间的相互作用力;阿伏加德罗常数;温度是分子平均动能的标志【分析】A、根据气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,可以求出气体分子的所占体积B、温度越高、固体小颗粒越小,布朗运动越明显C、温度影响分子的平均动能,根据动量定理知,分子的平均动能增大,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D、用打气筒的活塞压缩气体很费力,不是分子间的斥力作用E、温度是分子平均动能的标志【解答】解:A、因为气体分子不是紧密地靠在一起,所以知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子所占的体积,不能计算出分子体积故A错误B、悬浮在液体中
39、的固体微粒越小,布朗运动越明显故B正确C、密封在体积不变的容器中的气体,温度升高,分子的平均动能增大,则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大,故C正确D、用打气筒的活塞压缩气体很费力,是由于气体压强的作用,不是分子间斥力的作用故D错误E、物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能就越大故E正确故选:BCE15两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内,如图所示质量均为m=10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度h处,将管内空气封闭,此时管内外空气的压强均为P0=1.0105Pa左管和水平管横截面积S1=10cm2,右管横截面积S2=20cm2,水平管长为3h,现撤去外力
40、让活塞在管中下降,求两活塞稳定后所处的高度(活塞厚度均大于水平管直径,管内气体初末状态温度相同,g取10m/s2)【考点】理想气体的状态方程;封闭气体压强【分析】以封闭气体为研究对象,求出气体末状态的压强,应用玻意耳定律求出气体末状态的体积,然后求出活塞的高度即可【解答】解:撤去外力时,左、右活塞对管内空气的压强分别为:P左=P0+=1105+=2105Pa=2P0,P右=P0+=1105+=1.5105Pa=1.5P0,所以两活塞均会下降设两活塞都降到水平管口,由玻意耳定律得:P0(4hS1+hS2)=P3hS1,解得:p=2P0,可见,左边活塞能降到水平管口,右边活塞只能降到离水平管口的高
41、度为x处,管内空气压强:p=P右=1.5P0,由玻意耳定律得:P0(4hS1+hS2)=1.5P0(3hS1+xS2),解得:x=0.5h,最后左边活塞离水平管口的高度为零;右边活塞离水平管口的高度0.5h答:两活塞稳定后,左边活塞离水平管口的高度为零;右边活塞离水平管口的高度0.5h【物理-选修3-4】162015年12月,中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps,相当于0.2s即可下载一部高清电影关于可见光,下列说法正确的是()A可见光中的红光比紫光的频率低B可见光不能在真空中传播C可见光波长越长,越容易发生衍射D可见光能发生光的干涉和衍
42、射现象,说明光是横波【考点】波的干涉和衍射现象【分析】可见光中的红光比紫光的频率低;干涉、衍射说明光具有波动性,偏振现象说明光是一种横波,从而即可求解【解答】解:A根据可见光中光的频率的排列顺序可知,可见光中的红光比紫光的频率低故A正确;B可见光属于电磁波,能在真空中传播故B错误;C可见光波长越长,越容易发生明显衍射故C正确;D可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光具有波动性;偏振现象说明光是一种横波故D错误故选:AC17真空中一束波长为6107m的可见光,频率为51014Hz,已知光在真空中的速度为3108m/s该光进入水中后,其波长与真空中的相比变短(选填“长”或“短”)【考点】电磁波的发
43、射、传播和接收【分析】根据波长求出该可见光的频率,再分析水相对真空是光密介质,所以光进入水中传播速度减小,但频率不变,由波长与频率的关系,判断波长的变化【解答】解:由波长与频率的关系得水相对真空是光密介质,所以光进入水中传播速度减小,但频率不变,由波长与频率的关系可知其波长与真空相比变短故答案为:51014; 短18可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术如图所示,ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体,其横截面的直径AB=d,厚度AD=dLED灯(可视为点光源)固定在玻璃体CD面的圆心O,玻璃体的折射率为,光在真空中的传播速度为c求:(1)光在玻璃体中传播的速度;(2)光线OA在AB面发生折射时的折射角【考点】光的折射定律【分析】(1)根据v=求出光在介质中传播的速度大小(2)根据入射角的大小,结合玻璃的折射率,通过折射定律即可求出【解答】解:(1)根据v=得,v=(2)由题图可知,所以入射角的正切:所以:r=30根据折射定律知,n=所以:sini=nsinr=所以折射角:i=45答:(1)光在玻璃体中传播的速度为(2)光线OA在AB面发生折射时的折射角为452016年11月9日