1、2016-2017学年广东省五校协作体高三（上）第一次联考物理试卷一、选择题1如图所示，在光滑的水平地面上并排着放着3000个完全相同的小球现用恒定水平推力F推第3000号球，并使所有球共同向右运动，则第2016号球与第2017号球间的作用力跟第1号球与第2号球间的作用力的比为（）A2016B2017CD2起重机用轻绳以恒定的功率P使质量为m的物体从静止开始竖直向上运动，经过一段时间t达到最大速度v，不计空气阻力，则在t这段时间内（）A物体做匀加速运动B绳子拉力保持不变C起重机做的功为PtD起重机做的功为mv23为探究平抛运动的规律，小明利用了频闪照相方法如图，背景方格纸的边长为2.5cm，A
2、、B、C、D是同一小球在频闪照相中拍下的四个连续的不同位置时的照片，g=10m/s2，则（）A小球在A位置时，速度沿水平方向B频闪照相相邻闪光的时间间隔为0.02sC小球水平抛出的初速度为1.5m/sD小球经过B点时其竖直分速度大小为1.5m/s4甲乙两物体沿同一方向做直线运动，他们的速度时间图象如图所示，在2秒末乙车在甲车的前面3m处，以下说法正确的是（）A前4s内，两车平均速度大小相等B在6s末两车相遇C在06s内，两车相遇两次D在06s内，两车之间最远的距离为4m52016年10月19日凌晨3点，航天员景海鹏和陈冬驾驶的神州十一号飞船与天宫二号空间实验室在离地面393km的近圆形轨道上成
3、功实现了太空之吻若对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，则下面说法不正确的是（）A实现对接后，组合体运行速度大于第一宇宙速度B航天员景海鹏和陈冬能在天宫二号中自由飞翔，说明他们不受地球引力作用C如不加干预，在运行一段时间后，组合体的动能可能会增加D如不加干预，组合体的轨道高度将缓慢升高6如图所示，物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着已知质量mA=3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30，那么下列说法中正确的是（）A弹簧的弹力将增大B物体A对斜面的压力将增大C物体A受到的静摩擦力将减小D物体A可能被拉动7如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固
4、定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其Fv2图象如图乙图所示则（）A小球的质量为B当地的重力加速度大小为Cv2=c时，小球对杆的弹力方向向上Dv2=2b时，小球受到的弹力的大小大于重力的大小8将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上升高度h间的关系分别如图中两直线所示取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A小球的质量为0.1 kgB小球受到的阻力（不包括重力）大小为0.5 NC小球动能与重力势能相等时的高度为 mD小球上升到3 m时，动能与重力势能
5、之差为0.5J二、非选择题9（5分）在“验证力的平行四边形定则”实验中：（1）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cos：cos=（2）现将钩码改为两个弹簧测力计，如图丙所示，使橡皮筋另一端细线上连接两个弹簧秤，仍然拉至O点，现使F2大小不变地沿顺时针转过某一小角度，相应地使F1的大小及图中角发生变化则相应的变化可能是AF1一定增大 BF1可能减小CF1若增大，角一定减小 DF1若增大，角可能增大10（10分）某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下实验方案，实验装置如图甲所示已知小车（含遮光条）质量M，砝码盘质量m0，长木板上固定两个光电门A、B，其实验步骤是：
6、A按图1所示安装好实验装置；B挂上细绳和砝码盘（含砝码），调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D将小车置于长木板上由静止释放，让小车在木板上运动，并先后经过AB两个光电门E重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复BD步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度回答下列问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？（填“是”或“否”）（2）如图乙，遮光条的宽度为mm若遮光条宽度为d，经过光电门A、B时遮光时间分别为t1、t2，光电门A、B中心之间的距离为L，砝码盘中砝码的质量为m，重力加
7、速度为g，则小车的加速度为，小车受到的合外力为（用题目给定的物理量符号表示）（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，他根据表中的数据画出aF图象（如图丙）造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是：11（14分）如图甲所示，在高h=0.8m的平台上放置一质量为M=1kg的小木块（视为质点），小木块距平台右边缘d=2m现给小木块一水平向右的初速度v0，其在平台上运动的v2x关系如图乙所示小木块最终从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s=0.8m的地面上，g取10m/s2，求：（1）小木块滑出时的速度v；（2）小木块在水平面滑动的时间t；（3）小木块在滑动过程中产生的热量Q12（19分）目前雾
8、霾天气仍然困扰人们，为了解决此难题很多环保组织和环保爱好者不断研究某个环保组织研究发现通过降雨能有效解决雾霾天气当雨滴在空中下落时，不断与漂浮在空气中的雾霾颗粒相遇并结合为一体，其质量不断增大，直至落地现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞已知雨滴的初始质量为m，初速度为v0，每个雾霾颗粒质量均为m0，假设雾霾颗粒均匀分布，且雨滴每下落距离h后才与静止的雾霾颗粒碰撞并立即结合在一起试求：（1）若不计重力和空气阻力，求第n次碰撞后雨滴的速度大小（2）若不计空气阻力，但考虑重力，求第1次碰撞后雨滴的速度大小（3）若初始时雨滴受到的空气阻力是f，假设空气阻力只与结合体的质量有关以后每碰撞一次结合体
9、受到的空气阻力都变为碰前的2倍，当第n次碰后结合体的机械能为E，求此过程因碰撞损失的机械能E三、【物理-选修3-3】（15分）13（5分）下列说法正确的是（）A随着分子间距离增大，分子斥力不断减小，分子引力不断增大B功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程C荷叶上的小水珠呈球形是水的表面张力作用的结果D0的水和0的冰分子平均动能相同E彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点14（10分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图所示已知该气体在状态A时的温度为27则：该气体在状态B、C时的温度分别为多少？该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化
10、量是多大？四、【物理-选修3-4】（15分）15（5分） 两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（）A在相遇区域会发生干涉现象B实线波和虚线波的频率之比为3：2C平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零D平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y20cmE从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y016（10分）如图所示为一直角三棱镜的截面，B=90，A=60，现有一束单色光垂直照射到AC面上，从O点进入，经AB面反射，在BC面上折射光线与入射光线的偏向角为30求棱镜对光
11、的折射率；试证明光在AB面上会发生全反射2016-2017学年广东省五校协作体高三（上）第一次联考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1如图所示，在光滑的水平地面上并排着放着3000个完全相同的小球现用恒定水平推力F推第3000号球，并使所有球共同向右运动，则第2016号球与第2017号球间的作用力跟第1号球与第2号球间的作用力的比为（）A2016B2017CD【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【专题】信息给予题；定量思想；整体法和隔离法；牛顿运动定律综合专题【分析】分别以1到1016号球为研究对象和1号球为研究对象，它们的加速度相等，根据牛顿第二定律列式求解即可【解答】解：设每个小球的质
12、量为m，加速度相同，以1到1016号球为研究对象，设第2017号球对第2016号球的作用力为N1，根据牛顿第二定律：N1=2016ma以1号球为研究对象，设第2号球对第1号球的作用力为N2，根据牛顿第二定律：N2=ma联立解得：N1：N2=2016，故A正确，BCD错误；故选：A【点评】本题属于连接体问题，连接体问题往往是隔离法和整体法结合应用，正确的选择研究对象是关键2起重机用轻绳以恒定的功率P使质量为m的物体从静止开始竖直向上运动，经过一段时间t达到最大速度v，不计空气阻力，则在t这段时间内（）A物体做匀加速运动B绳子拉力保持不变C起重机做的功为PtD起重机做的功为mv2【考点】功率、平均
13、功率和瞬时功率；功的计算【专题】定性思想；推理法；功率的计算专题【分析】根据汽车的受力，结合P=Fv，抓住功率不变，判断牵引力的变化结合物体的受力，通过牛顿第二定律判断加速度的变化，根据W=Pt求解牵引力做功的大小【解答】解：A、根据P=Fv知，因为速度增大，则绳子拉力减小，根据牛顿第二定律得：a=知，加速度减小故A、B错误B、因为功率不变，则牵引力做功W=Pt，通过动能定理知，牵引力与阻力的合力功等于动能的变化量，所以牵引力做功不等于故C正确，D错误故选：C【点评】解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动规律，汽车以恒定功率启动，先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零后，做匀速直线
14、运动3为探究平抛运动的规律，小明利用了频闪照相方法如图，背景方格纸的边长为2.5cm，A、B、C、D是同一小球在频闪照相中拍下的四个连续的不同位置时的照片，g=10m/s2，则（）A小球在A位置时，速度沿水平方向B频闪照相相邻闪光的时间间隔为0.02sC小球水平抛出的初速度为1.5m/sD小球经过B点时其竖直分速度大小为1.5m/s【考点】研究平抛物体的运动【专题】实验题；实验探究题；实验分析法；平抛运动专题【分析】在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出
15、B点竖直方向上的分速度【解答】解：B、根据平抛运动规律，在竖直方向上有：hBChAB=gt2，代入数据解得：t=0.05 s故B错误；C、根据水平方向运动特点有：x=3L=v0t，由此解得：v0=1.5m/s故C正确；D、小球经过B点时其竖直分速度大小等于A到C的竖直位移与所用时间的比值，所以得，故D错误；A、小球从释放到B点的时间，而从A到B的时间间隔为0.05s，所以A点不是平抛的初始位置，故A错误；故选：C【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解4甲乙两物体沿同一方向做直线运动，他们的速度时间图象如图所示，在2秒末乙车在甲车的前面3
16、m处，以下说法正确的是（）A前4s内，两车平均速度大小相等B在6s末两车相遇C在06s内，两车相遇两次D在06s内，两车之间最远的距离为4m【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】比较思想；图析法；运动学中的图像专题【分析】vt图象中，图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，平均速度等于位移与时间之比根据位移关系分析两车是否相遇由两车的速度大小关系分析两车之间距离如何变化【解答】解：A、根据vt图象中图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，可知前4s内，甲车的位移比乙车的大，所以甲车的平均速度比乙车的大，故A错误B、在2秒末乙车在甲车的前面3m处，由于26s内两车通过的位
17、移相等，所以在6s末乙车在甲车的前面3m处，两者没有相遇，故B错误C、由于24s内，甲的位移比乙的位移大x=m=3m，所以t=4s时两车相遇，则知在06s内，两车相遇一次，故C错误D、当两车的速度第一次相等时，相距最远由题知，在2秒末乙车在甲车的前面3m处，02s内两车的位移相等，所以t=0时刻，乙车在甲车的前面3m处，01s内乙的速度比甲的大，两者间距逐渐增大，且两车之间最远的距离为 S=3m+m=4m，故D正确故选：D【点评】在同一坐标中表示两种图象，要明确两图象代表的运动形式，能和实际运动相结合，注意两图象交点的含义，如本题中图象交点表示速度相等，并不一定相遇其位移关系等只能根据图象与时
18、间轴所围成的面积进行判断52016年10月19日凌晨3点，航天员景海鹏和陈冬驾驶的神州十一号飞船与天宫二号空间实验室在离地面393km的近圆形轨道上成功实现了太空之吻若对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，则下面说法不正确的是（）A实现对接后，组合体运行速度大于第一宇宙速度B航天员景海鹏和陈冬能在天宫二号中自由飞翔，说明他们不受地球引力作用C如不加干预，在运行一段时间后，组合体的动能可能会增加D如不加干预，组合体的轨道高度将缓慢升高【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【专题】定量思想；推理法；万有引力定律的应用专题【分析】万有引力提供圆周运动的向心力，所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的
19、最大速度，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大，失重不是失去重力而是对悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象根据相应知识点展开分析即可【解答】解：A、第一宇宙速度为最大环绕速度，组合体运行速度一定小于第一宇宙速度故A不正确；B、天员景海鹏和陈冬能在天宫二号中处于失重状态，但不是不受重力，则B不正确C、D、卫星本来满足万有引力提供向心力，但便由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，故D不正确，根据万有引力提供向心力有：=m解得：得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，则C正确；本题选不正确的，故选：ABD【点评】解
20、决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系6如图所示，物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着已知质量mA=3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30，那么下列说法中正确的是（）A弹簧的弹力将增大B物体A对斜面的压力将增大C物体A受到的静摩擦力将减小D物体A可能被拉动【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题【分析】先对物体B受力分析：B受重力和拉力，由二力平衡得到细绳的拉力等于物体B的重力；再对物体A受力分析，受重力、支持
21、力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件列式分析【解答】解：A、对物体B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：T=mBg，则知弹簧的弹力不变，故A错误；BCD、原来有3mBgsin 45mBg=f1，后来3mBgsin 30mBgf1，可见物体A并未滑动，而且静摩擦变小；物体A对斜面的压力为：N=mAgcos，减小，N将增大；故B正确，C正确，D错误；故选：BC【点评】本题关键是先对物体B受力分析，再对物体A受力分析，判断A的运动状态，然后根据共点力平衡条件列式求解7如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，
22、小球在最高点的速度大小为v，其Fv2图象如图乙图所示则（）A小球的质量为B当地的重力加速度大小为Cv2=c时，小球对杆的弹力方向向上Dv2=2b时，小球受到的弹力的大小大于重力的大小【考点】向心力【专题】定量思想；推理法；匀速圆周运动专题【分析】（1）在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，则mg=m，联立即可求得小球质量和当地的重力加速度大小；（2）由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下；（3）若c=2b根据向心力公式即可求解【解答】解：AB、在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，由图知：v2=b，则有mg=m=m，解得g=，m=R，故A错
23、误，B正确；C、由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上；当v2b时，杆对小球弹力方向向下；所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，则小球对杆的弹力方向向上，故C正确；D、若v2=2b则N+mg=m=，解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D错误故选：BC【点评】本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能根据图象获取有效信息，难度适中8将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上升高度h间的关系分别如图中两直线所示取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A小球的质量为0.1 kgB小球受到的阻力（不包括重力）大小
24、为0.5 NC小球动能与重力势能相等时的高度为 mD小球上升到3 m时，动能与重力势能之差为0.5J【考点】电势差与电场强度的关系；重力势能；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】由图象可得最高点的高度，以及重力势能，由重力势能表达式可得质量由除了重力之外的其他力做功等于机械能的变化可以得到摩擦力大小对小球由动能定理可得小球动能与重力势能相等时的高度结合图象中的数据，分别求出h=3m处小球的动能和重力势能，然后求差即可【解答】解：A、在最高点，Ep=mgh，得：m=0.1kg故A正确；B、由除重力以外其他力做功W其=E可知：fh=E高E低，E为机械能，解得：f=0.25
25、N故B错误；C、设小球动能和重力势能相等时的高度为H，此时有：mgH=mv2，由动能定理：fHmgH=mv2mv02，得：H=m故C正确；D、由图可知，在h=3m处，小球的重力势能是3J，动能是J=3.75J，所以小球上升到3m时，动能与重力势能之差为3.75J3J=0.75J故D错误故选：AC【点评】该题首先要会从图象中获得关键信息，这种图象类型的题目，要关注图象的交点，斜率等，明确其含义，能够有利于解题二、非选择题9（5分）在“验证力的平行四边形定则”实验中：（1）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cos：cos=3：4（2）现将钩码改为两个弹簧测力计，如图丙所示，使橡皮筋另一
26、端细线上连接两个弹簧秤，仍然拉至O点，现使F2大小不变地沿顺时针转过某一小角度，相应地使F1的大小及图中角发生变化则相应的变化可能是ADAF1一定增大 BF1可能减小CF1若增大，角一定减小 DF1若增大，角可能增大【考点】验证力的平行四边形定则【专题】实验题；定性思想；实验分析法；平行四边形法则图解法专题【分析】（1）验证力的平行四边形定则”的实验原理是：记录两个分力以及合力的大小和方向后，选用相同的标度将这三个力画出来，画出来的合力是实际值，然后根据平行四边形画出合力的理论值，通过比较实际值和理论值的关系来进行验证，（2）根据题意，保持合力大小方向不变，F2大小不变，方向改变，看怎样改变F
27、1仍能组成平行四边形即可正确选择【解答】解：（1）根据O点处于平衡状态，正交分解有：竖直方向：4mgsin+3mgsin=5mg 水平方向：4mgcos=3mgcos 联立解得：=； （2）根据平行四边形定则有：若如图1变化所知，可以增大F1的同时减小角，如图2所示，可以增大F1的同时增大角，如图3所示，可以增大F1而保持角不变，故则可知，F1一定增大，故A、D正确，B、C错误故选AD故答案为：（1）3：4；（2）AD【点评】明确实验原理，了解具体操作，要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解记忆平行四边形定则是矢量合成的重要法则，要熟练应用，平时训练
28、中要不断的加强练习10（10分）某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下实验方案，实验装置如图甲所示已知小车（含遮光条）质量M，砝码盘质量m0，长木板上固定两个光电门A、B，其实验步骤是：A按图1所示安装好实验装置；B挂上细绳和砝码盘（含砝码），调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D将小车置于长木板上由静止释放，让小车在木板上运动，并先后经过AB两个光电门E重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复BD步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度回答下列问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和
29、砝码盘的总质量远小于小车的质量？否（填“是”或“否”）（2）如图乙，遮光条的宽度为5.45mm若遮光条宽度为d，经过光电门A、B时遮光时间分别为t1、t2，光电门A、B中心之间的距离为L，砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g，则小车的加速度为，小车受到的合外力为（用题目给定的物理量符号表示）（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，他根据表中的数据画出aF图象（如图丙）造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是：在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题；实验探究题；实验分析法；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）根据小车做匀变速运动
30、列出方程，对合外力进行分析即可求解；（2）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度（3）由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解【解答】解：（1）当小车匀速下滑时有：Mgsin=f+（m+m0）g，M为小车的质量，m0为砝码盘的质量，当取下细绳和砝码盘后，放开小车做匀加速运动，由于重力沿斜面向下的分力Mgsin和摩擦力f不变，因此其合外力为F=Mgsinf=（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量（2）1）游标卡尺的主尺读
31、数为5mm，游标读数为0.18mm=0.8mm，所以最终读数为5.8mm滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=，根据解得：a=小车受到的合外力等于盘和砝码的总重力（3）由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力故答案为：（1）否 （2）5.45； ； （m0+m）g （3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力【点评】解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力11（14分）如图甲所示，在高h=0.8m的平台上放置一质量为M=1k
32、g的小木块（视为质点），小木块距平台右边缘d=2m现给小木块一水平向右的初速度v0，其在平台上运动的v2x关系如图乙所示小木块最终从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s=0.8m的地面上，g取10m/s2，求：（1）小木块滑出时的速度v；（2）小木块在水平面滑动的时间t；（3）小木块在滑动过程中产生的热量Q【考点】功能关系；平抛运动【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）小木块从平台滑出后做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式列式求解；（2）根据速度位移公式列式，得到v2x图象的表达式，求出加速度；由位移公式即可求得时间；（3）再根据牛顿第二定律求解出滑动摩擦力，最后根据功能关系求解热量；【解答
33、】解：（1）小木块从平台滑出后做平抛运动，有：得：t=s木块飞出时的速度：m/s（2）因为小木块在平台上滑动过程中做匀减速运动，根据：得小木块在平台上滑动的加速度大小：a=m/s2又：得：m/s根据速度时间关系：v2=v0+at得：s（3）根据牛顿第二定律，得：f=Ma=1（3）=3N根据能量守恒定律，得小木块在滑动过程中产生的热量：Q=fx=32=6J答：（1）小木块滑出时的速度为2m/s；（2）小木块在水平面滑动的时间是s；（3）小木块在滑动过程中产生的热量为6J；【点评】本题关键是由图象得到减速过程加速度，由平抛运动得到初速度，然后根据运动学规律、牛顿第二定律等相关知识列式求解12（19
34、分）目前雾霾天气仍然困扰人们，为了解决此难题很多环保组织和环保爱好者不断研究某个环保组织研究发现通过降雨能有效解决雾霾天气当雨滴在空中下落时，不断与漂浮在空气中的雾霾颗粒相遇并结合为一体，其质量不断增大，直至落地现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞已知雨滴的初始质量为m，初速度为v0，每个雾霾颗粒质量均为m0，假设雾霾颗粒均匀分布，且雨滴每下落距离h后才与静止的雾霾颗粒碰撞并立即结合在一起试求：（1）若不计重力和空气阻力，求第n次碰撞后雨滴的速度大小（2）若不计空气阻力，但考虑重力，求第1次碰撞后雨滴的速度大小（3）若初始时雨滴受到的空气阻力是f，假设空气阻力只与结合体的质量有关以后每碰撞
35、一次结合体受到的空气阻力都变为碰前的2倍，当第n次碰后结合体的机械能为E，求此过程因碰撞损失的机械能E【考点】动量守恒定律；功能关系【专题】计算题；定性思想；推理法；动量定理应用专题【分析】（1）不计重力和空气阻力时，全过程碰撞过程中均可认为动量守恒，则对全程分析，根据动量守恒定律可求得第n次碰撞后雨滴的速度大小；（2）如果考虑重力，则碰撞前雨滴做匀加速运动，由速度和位移公式可求得碰前的速度，再根据碰撞过程的动量守恒即可求得碰后速度；（3）对全过程利用功能关系进行列式，同时根据阻力的变化规律得出空气阻力做功的表达式，联立即可求得损失的机械能【解答】解：（1）不计重力和空气阻力，设向下为正方向，
36、全过程中动量守恒mv0=（m+nm0）vn得 Vn=（2）若只受到重力，雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动，第1次碰撞前v12=v02+2gh碰撞瞬间动量守恒 则有 mv1=（m+m0）v1解得v1=（3）由功能原理及能量守恒得：mgnh+mv02+m0g（n1）h+（n2）h+（n3）h+n（n1）h=E+E+Wf又Wf=fh+2fh+4fh+2n1fh两式联立解得E=mgh+mv02+m0ghE（2n1）fh 答：（1）若不计重力和空气阻力，第n次碰撞后雨滴的速度大小为（2）若不计空气阻力，但考虑重力，求第1次碰撞后雨滴的速度大小为（3）此过程因碰撞损失的机械能E为mgh+mv02+m
37、0ghE（2n1）fh【点评】本题考查动量守恒定律以及功能关系的应用，解题的难点在于正确找出对应的表达通式，再利用功能关系进行列式求解，所以本题对学生应用数学分析物理问题的能力要求较高三、【物理-选修3-3】（15分）13（5分）下列说法正确的是（）A随着分子间距离增大，分子斥力不断减小，分子引力不断增大B功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程C荷叶上的小水珠呈球形是水的表面张力作用的结果D0的水和0的冰分子平均动能相同E彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点【考点】热力学第二定律；* 晶体和非晶体；* 液体的表面张力现象和毛细现象【专题】定性思想；推理法；分子间相互作用力与分子间
38、距离的关系【分析】分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小；明确热力学第二定律的内容，知道功可以全部转化为热量，而热量却不能全部转化为热而不引起其他方面的变化；知道液体表面张力的性质和现象；明确温度是分子的平均动能的标志知道液晶具有各向异性，显示器正是利用了该光学原理【解答】解：A、分子间相互作用力都随着分子间的距离增大而减小，故A错误；B、根据热力学第二定律可知，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，故B正确；C、荷叶上的小水珠呈球形是水的表面张力作用的结果，故C正确；D、温度是分子平均动能的标志，相同温度下任何物质的分子平均动能都相同，故D正确；E、彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有
39、各向异性的特点，故E错误故选：BCD【点评】本题考查热力学第二定律、温度的意义、液体的表面张力以及分子之间的作用力，都是记忆性的知识点的内容，要注意准确掌握热力学第二定律的方向性14（10分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图所示已知该气体在状态A时的温度为27则：该气体在状态B、C时的温度分别为多少？该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？【考点】气体的等容变化和等压变化；理想气体的状态方程【专题】气体的状态参量和实验定律专题【分析】根据图象可知：AB等容变化，由查理定律即可求出B状态温度；BC等压变化，由盖吕萨克定律即可求出C状态
40、温度；温度是理想气体内能的量度【解答】解；对于理想气体由图象可知：AB等容变化，由查理定律得：代入数据得：TB=100K又：T=273+t得：tB=173BC等压变化，由盖吕萨克定律得：代入数据得：TC=300K联立得：tC=27由AC过程，温度相等，故内能变化量E=0答：该气体在状态B、C时的温度分别为173，27该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量为零【点评】解决气体问题的关键是挖掘出隐含条件，正确判断出气体变化过程，合理选取气体实验定律解决问题；对于内能变化牢记温度是理想气体内能的量度，与体积无关四、【物理-选修3-4】（15分）15（5分） 两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速
41、度大小相同实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（）A在相遇区域会发生干涉现象B实线波和虚线波的频率之比为3：2C平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零D平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y20cmE从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y0【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象；波的干涉和衍射现象【分析】在均匀介质中两列波的波速相同，由v=f得：波长与频率成反比某时刻两列波的平衡位置正好在x=0处重合，两列波的平衡位置的另一重合处到x=0处的距离应该是两列波的波长整数倍【解答】解：A、两列波波速相同，波
42、长不同，根据v=f，频率不同，不能干涉，故A错误；B、两列波波速相同，波长分别为4m、6m，为2：3，根据根据v=f，频率比为3：2，故B正确；C、平衡位置为x=6m处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度不等，相反，故合速度不为零，故C错误；D、平衡位置为x=8.5m处的质点，两列波单独引起的位移分别为、，故合位移大于振幅A，故D正确；E、传播速度大小相同实线波的频率为2Hz，其周期为0.5s，由图可知：虚线波的周期为0.75s；从图示时刻起再经过0.25s，实线波在平衡位置为x=5m处于波谷，而虚线波也处于y轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y0，故E正确；故选BDE【点评】波形图是反
43、应某时刻各质点的位置，而振动图则是反应某质点在各时刻的位置16（10分）如图所示为一直角三棱镜的截面，B=90，A=60，现有一束单色光垂直照射到AC面上，从O点进入，经AB面反射，在BC面上折射光线与入射光线的偏向角为30求棱镜对光的折射率；试证明光在AB面上会发生全反射【考点】全反射【专题】全反射和临界角专题【分析】作出光线经AB面反射，在BC面上的折射与反射的光路图，由几何关系可求得光在BC面上的入射角，结合偏向角求得光在BC面上的折射角，从而求得折射率光从棱镜进入空气发生全反射的临界角为C时，有sinC=，求临界角C，将光在AB面上的入射角与C比较分析【解答】解：光经AB面反射，在BC面上的折射与反射光路如图所示，由几何关系可知，光在BC面上的入射角 i=30 由于在BC面上折射光线与入射光线的偏向角为30，因此光在BC面上的折射角为 r=60由折射定律得 n=由几何关系可知，光在AB面的入射角为60，光从棱镜进入空气发生全反射的临界角的正弦为 sin C=sin 60即60C，因此光线在AB面上会发生全反射答：棱镜对光的折射率是见解析【点评】本题是几何光学问题，作出光路图是解题的关键之处，再运用几何知识求出入射角、折射角，即能很容易解决此类问题
