广西玉林市陆川中学2017届高三上学期月考物理试卷（9月份）

广西玉林市陆川中学2017届高三上学期月考物理试卷（9月份）

‎2016-2017学年广西玉林市陆川中学高三（上）月考物理试卷（解析版）（9月份）‎ ‎　‎ 一、选择题 ‎1．如图两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为（　　）‎ A． mg B．2mg C．3mg D．4mg ‎2．如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽．从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角．则（　　）‎ A． =2 B．tanθ1tanθ2=2‎ C． =2 D． =2‎ ‎3．嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成．探测器预计在2017年由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2kg月球样品．某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为（　　）‎ 月球半径 R0‎ 月球表面处的重力加速度 g0‎ 地球和月球的半径之比 ‎=4‎ 地球表面和月球表面的重力加速度之比 ‎=6‎ A． B． C．4 D．6‎ ‎4．一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（）图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是（　　）‎ A．汽车的功率 B．汽车行驶的最大速度 C．汽车所受到阻力 D．汽车运动到最大速度所需的时间 ‎5．如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球a，b固定在轻弹簧的两端，水平力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态，现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则（　　）‎ A．弹簧变长 B．弹簧变短 C．力F变大 D．b对地面的压力变大 ‎6．如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．木块A处于超重状态 B．木块A处于失重状态 C．B对A的摩擦力越来越小 D．B对A的摩擦力越来越大 ‎7．如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动．现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均为H．则在小物体从A到B的过程中（　　）‎ A．小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小 B．两传送带对小物体做功不相等 C．两传送带消耗的电能甲比乙多 D．两种情况下因摩擦产生的热量相等 ‎8．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过O点的轻小定滑轮一端连接A，另一端悬挂小物块B，C为O点正下方杆上一点，滑轮到杆距离OC=h．开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°．现将A、B由静止释放，则（　　）‎ A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，加速度不断增大 B．物块B从释放到最低点过程中，动能不断增大 C．物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动 D．物块B的机械能最小时，物块A的动能最大 ‎　‎ 二、非选择题 ‎9．（12分）测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图1所示的装置，图中长木板水平固定．‎ ‎（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使　　．‎ ‎（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=　　．‎ ‎（3）如图2所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=　　 m/s2（保留2位有效数字）．‎ ‎10．（8分）用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图丙所示．已知m1=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2，则（结果保留两位有效数字）‎ ‎①在纸带上打下记数点5时的速度v=　　m/s；‎ ‎②在0～5过程中系统动能的增量△EK=　　J，系统势能的减少量△EP=　　J；‎ ‎③若某同学作出﹣h图象如图乙所示，则当地的重力加速度g′=　　m/s2．‎ ‎11．（12分）如图，滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平光滑固定导轨上自由滑动，小球用长为l的轻绳悬于滑块上的O点．开始时轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度由减为零．小球继续向左摆动．求：‎ ‎（1）小球到达最低点时速度的大小；‎ ‎（2）小球继续向左摆动到达最高点时轻绳与竖直方向的夹角θ．‎ ‎（3）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球所做的功．‎ ‎12．（20分）如图所示，水平地面上有一“L”型滑板ABC，竖直高度AB=1.8m．D处有一固定障碍物，滑板右端C到障碍物的距离为1m．滑板左端加上水平向右的推力F=144N的同时，有一小物块紧贴竖直板的A点无初速释放，滑板撞到障碍物时立即撤云力F，滑板以原速率反弹．小物块最终落在地面上．滑板质量M=3kg，物块质量m=1kg，滑板与物块及地面间的摩擦因数均为0.4（取g=10m/s2，已知）．求：‎ ‎（1）滑板撞到障碍物前物块的加速度；‎ ‎（2）物块落地时的速度；‎ ‎（3）物块落地时到滑板B端的距离．‎ ‎　‎ 选做题【物理-选修3-4】‎ ‎13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是 （　　）‎ A．这列波的波速可能为50m/s B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm D．若T=0.8s，则当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同 E．若T=0.8s，当t+0.4s时刻开始计时，则质点c的振动方程为x=0.1sin（πt）（m）‎ ‎14．如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏．两束关于中心轴OO′对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出．当光屏距半球上表面h1=40cm时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO′轴的交点，当光屏距上表面h2=70cm时，在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑．求：该半球形玻璃的折射率．‎ ‎　‎ 三、选做题【物理-选修3-5】‎ ‎15．下列说法正确的是 （　　）‎ A．原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出的 B．铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2种不同频率的光子 D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小 E．考古专家发现某一骸骨中C的含量为活着的生物体中C的，已知C的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今约11460年 ‎16．如图所示，两个木块的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.6kg中间用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，且m1左侧靠一固定竖直挡板．某一瞬间敲击木块m2使其获得0.2m/s的水平向左速度，木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回，弹回时带动木块m1运动．求：‎ ‎①当弹簧拉伸到最长时，木块m1的速度多大？‎ ‎②在以后的运动过程中，木块m1速度的最大值为多少？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年广西玉林市陆川中学高三（上）月考物理试卷（解析版）（9月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题 ‎1．如图两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为（　　）‎ A． mg B．2mg C．3mg D．4mg ‎【考点】向心力；匀速圆周运动．‎ ‎【分析】小球在最高点绳子张力为零，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球在最高点速率为2v时，两段绳子拉力的合力，从而根据力的合成求出每段绳子的张力大小．‎ ‎【解答】解：当小球到达最高点速率为v，有mg=m，当小球到达最高点速率为2v时，应有F+mg=m=4mg，所以F=3mg，此时最高点各力如图所示，所以FT=mg，A正确．B、C、D错误．‎ 故选A．‎ ‎【点评】本题考查牛顿第二定律和力和合成的综合运用，关键知道小球在最高点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽．从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角．则（　　）‎ A． =2 B．tanθ1tanθ2=2‎ C． =2 D． =2‎ ‎【考点】平抛运动；向心力．‎ ‎【分析】从图中可以看出，速度与水平方向的夹角为θ1，位移与竖直方向的夹角为θ2．然后求出两个角的正切值．‎ ‎【解答】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．速度与水平方向的夹角为θ1，‎ tan．位移与竖直方向的夹角为θ2，，则tanθ1tanθ2=2．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．以及知道速度与水平方向夹角的正切值是同一位置位移与水平方向夹角的正切值的两倍．‎ ‎　‎ ‎3．嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成．探测器预计在2017年由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2kg月球样品．某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为（　　）‎ 月球半径 R0‎ 月球表面处的重力加速度 g0‎ 地球和月球的半径之比 ‎=4‎ 地球表面和月球表面的重力加速度之比 ‎=6‎ A． B． C．4 D．6‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】在星球表面、重力等于万有引力，根据万有引力定律列式求解出质量、由密度定义求解密度表达式进行分析即可．‎ ‎【解答】解：在地球表面，重力等于万有引力，故：‎ mg=G 解得：‎ M=‎ 故密度：‎ ρ==‎ 同理．月球的密度：‎ ρ0=‎ 故地球和月球的密度之比：‎ ‎=6×=‎ 故选：B．‎ ‎【点评】本题关键是明确在星球的表面重力等于万有引力，根据万有引力定律的表达式列式分析即可，基础题目．‎ ‎　‎ ‎4．一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（）图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是（　　）‎ A．汽车的功率 B．汽车行驶的最大速度 C．汽车所受到阻力 D．汽车运动到最大速度所需的时间 ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】汽车恒定功率启动，对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程，再结合图象进行分析即可．‎ ‎【解答】解：A、B、对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有 F﹣f=ma 其中 F=‎ 联立得 结合图线，有： =0时，a=‎ ‎0=0.05‎ 解得 P=40m f=2m 由于质量已知，故A错误，B也错误；‎ C、当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，最大速度为20m/s，故C错误；‎ D、汽车的初速度未知，故加速时间未知，故D正确；‎ 故选D．‎ ‎【点评】本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球a，b固定在轻弹簧的两端，水平力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态，现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则（　　）‎ A．弹簧变长 B．弹簧变短 C．力F变大 D．b对地面的压力变大 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析弹簧弹力和挡板对小球的弹力如何变化，对整体进行受力分析，根据平衡条件判断F和b对地面的压力的变化情况．‎ ‎【解答】解：A、设弹簧与竖直方向的夹角为α，现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则α减小，‎ 以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得：‎ F弹=，α减小，cosα增大，则F弹减小，弹簧变长，故A正确，B错误；‎ C、挡板对a的弹力N=mgtanα，α减小，N减小．‎ 对整体研究：水平方向：F=N，则作用力F将减小，‎ 竖直方向：地面对b的支持力FN=（ma+mb）g，不变，根据牛顿第三定律可知，b对地面的压力不变，故CD错误．‎ 故选：A ‎【点评】本题是动态平衡问题，关键要灵活选择研究对象，先对a研究，再对ab整体研究，比较简便．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．木块A处于超重状态 B．木块A处于失重状态 C．B对A的摩擦力越来越小 D．B对A的摩擦力越来越大 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】木板托着物体在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动，物体所受的合力提供圆周运动所需的向心力．当加速度方向向上时，物体处于超重状态，加速度向下时，物体处于失重状态．‎ ‎【解答】解：AB、物体作匀速圆周运动，向心加速度的大小不变，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中，加速度的竖直分量是向下的，故处于失重状态，故A错误，B正确；‎ CD、从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中，物体A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力产生水平分加速度，由于水平分加速度减小，故静摩擦力减小，故C正确，D错误；‎ 故选：BC ‎【点评】‎ 解决本题的关键知道A所受的合力提供向心力，向心力大小不变，知道A所受合力在竖直方向的分力等于重力和支持力的合力，在水平方向的分力等于摩擦力．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动．现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均为H．则在小物体从A到B的过程中（　　）‎ A．小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小 B．两传送带对小物体做功不相等 C．两传送带消耗的电能甲比乙多 D．两种情况下因摩擦产生的热量相等 ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】甲图中小物体从底端上升到顶端B速度与传送带速度相同，乙图中上升到C处速度与传送带速度相同，两种过程，初速度、末速度相等，位移不同，由运动学公式列式比较加速度的大小，由牛顿第二定律比较动摩擦因数的大小．动能定理表达式不同．本题的关键是比较两种情况下产生的热量关系，要根据相对位移分析．‎ ‎【解答】解：A、根据公式v2=2ax，可知物体加速度关系a甲＜a乙，由牛顿第二定律得 μmgcosθ﹣mgsinθ=ma，得知μ甲＜μ乙，故A正确；‎ B、传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等，故B错误；‎ CD、由摩擦生热Q=fS相对知，甲图中： =，因摩擦产生的热量 Q甲=f1（vt1﹣）=f1，f1﹣mgsinθ=ma1=m 乙图中：Q乙=f2，f2﹣mgsinθ=ma2=m，解得：Q甲=mgH+mv2，Q乙=mg（H﹣h）+mv2，Q甲＞Q乙，故D错误；‎ 根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能之和，因物块两次从A到B增加的机械能相同，Q甲＞Q乙，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故C正确；‎ 故选：AC ‎【点评】解决该题关键要能够对物块进行受力分析，运用运动学公式和牛顿第二定律找出相对位移和摩擦力的关系．注意摩擦生热与相对位移有关．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过O点的轻小定滑轮一端连接A，另一端悬挂小物块B，C为O点正下方杆上一点，滑轮到杆距离OC=h．开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°．现将A、B由静止释放，则（　　）‎ A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，加速度不断增大 B．物块B从释放到最低点过程中，动能不断增大 C．物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动 D．物块B的机械能最小时，物块A的动能最大 ‎【考点】运动的合成和分解；牛顿第二定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】在绳子作用下，A先加速后减速，而B先加速后减速，当A的速度最大时，B下降最低，根据能量守恒定律，结合力与运动的关系，即可求解．‎ ‎【解答】解：A、物块A由P点出发第一次到达C点过程中，对A受力分析，根据力的分解，结合牛顿第二定律，则其加速度不断减小，故A错误；‎ B、物块B从释放到最低点过程中，动能先增大后减小，故B错误；‎ C、由题意可知，结合受力与运动情况的分析，及运动的对称性可知，A在杆上长为2h的范围内做往复运动，故C正确；‎ D、B的机械能最小时，即为A到达C点，此时A的速度最大，即物块A的动能最大，故D正确；‎ 故选：CD．‎ ‎【点评】考查运动的合成与分解，掌握能量守恒定律，注意当A的速度最大时，B的速度为零，是解题的关键．‎ ‎　‎ 二、非选择题 ‎9．（12分）（2014秋•咸宁期末）测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图1所示的装置，图中长木板水平固定．‎ ‎（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使　细线与长木板平行（或细线水平）　．‎ ‎（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=　　．‎ ‎（3）如图2所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=　1.3　 m/s2（保留2位有效数字）．‎ ‎【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．‎ ‎【分析】对系统研究，运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小，根据逐差法，运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小．‎ ‎【解答】解：（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．‎ ‎（2）对系统研究，根据牛顿第二定律得：‎ mg﹣μMg=（M+m）a 解得：μ=．‎ ‎（3）因为x5﹣x1=4a1T2，x6﹣x2=4a2T2，则木块的加速度为：‎ a===3m/s2=1.3m/s2．‎ 故答案为：（1）细线与长木板平行（或细线水平）；（2）；（3）1.3．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带，运用匀变速直线运动的运动学公式，结合逐差法求解加速度，注意有效数字的保留．‎ ‎　‎ ‎10．用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图丙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图丙所示．已知m1=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2，则（结果保留两位有效数字）‎ ‎①在纸带上打下记数点5时的速度v=　2.4　m/s；‎ ‎②在0～5过程中系统动能的增量△EK=　0.58　J，系统势能的减少量△EP=　0.59　J；‎ ‎③若某同学作出﹣h图象如图乙所示，则当地的重力加速度g′=　9.7　m/s2．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】①‎ 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点5的瞬时速度．‎ ‎②根据点5的瞬时速度求出系统动能的增加量，根据下落的高度求出系统重力势能的减小量．‎ ‎③根据机械能守恒定律得出v2﹣h的关系式，根据图线的斜率得出重力加速度的值．‎ ‎【解答】解：①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，‎ 根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，‎ 可知打第5个点时的速度为：‎ v5==2.4m/s，‎ ‎②物体的初速度为零，所以动能的增加量为：‎ ‎△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J=0.58J 重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=0.59J；‎ 由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．‎ ‎③本题中根据机械能守恒可知，mgh=mv2，‎ 即有： v2=gh，所以出v2﹣h图象中图象的斜率表示重力加速度，‎ 由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度g=9.7m/s2．‎ 故答案为：①2.4，②0.58，0.59，③9.7．‎ ‎【点评】本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力．‎ ‎　‎ ‎11．（12分）（2016•崇明县一模）如图，滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平光滑固定导轨上自由滑动，小球用长为l的轻绳悬于滑块上的O点．开始时轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度由减为零．小球继续向左摆动．求：‎ ‎（1）小球到达最低点时速度的大小；‎ ‎（2）小球继续向左摆动到达最高点时轻绳与竖直方向的夹角θ．‎ ‎（3）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球所做的功．‎ ‎【考点】机械能守恒定律；动能定理．‎ ‎【分析】（1）小球下摆的过程中，小球和滑块组成的系统，机械能守恒，根据机械能守恒定律求解速度；‎ ‎（2）小球继续向左摆动到达最高点的过程中，B球机械能守恒，根据机械能守恒定律求解夹角；‎ ‎（3）绳子上的力是变力，只能根据动能定理求绳子对滑块做的功．‎ ‎【解答】解：（1）小球下摆的过程中，小球和滑块组成的系统，机械能守恒，根据机械能守恒定律得：‎ mgl=，‎ 其中：‎ 解得：‎ ‎（2）小球继续向左摆动到达最高点的过程中，B球机械能守恒，根据机械能守恒定律得：‎ ‎﹣mgl（1﹣cosθ）=0﹣‎ 解得：θ=60° ‎ ‎（3）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，根据动能定理得：‎ mgl+W=‎ 解得：W=﹣‎ 答：（1）小球到达最低点时速度的大小为；‎ ‎（2）小球继续向左摆动到达最高点时轻绳与竖直方向的夹角θ为60°．‎ ‎（3）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球所做的功为﹣．‎ ‎【点评】‎ 本题主要考查了机械能守恒定律以及动能定理的直接应用，知道滑块被挡板粘住前系统机械能守恒、滑块被挡板粘住后小球的机械能守恒．是一道中档好题．‎ ‎　‎ ‎12．（20分）（2013•莱芜二模）如图所示，水平地面上有一“L”型滑板ABC，竖直高度AB=1.8m．D处有一固定障碍物，滑板右端C到障碍物的距离为1m．滑板左端加上水平向右的推力F=144N的同时，有一小物块紧贴竖直板的A点无初速释放，滑板撞到障碍物时立即撤云力F，滑板以原速率反弹．小物块最终落在地面上．滑板质量M=3kg，物块质量m=1kg，滑板与物块及地面间的摩擦因数均为0.4（取g=10m/s2，已知）．求：‎ ‎（1）滑板撞到障碍物前物块的加速度；‎ ‎（2）物块落地时的速度；‎ ‎（3）物块落地时到滑板B端的距离．‎ ‎【考点】平抛运动；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）对整体运用牛顿第二定律，求出滑板撞到障碍物前的加速度．‎ ‎（2）滑板碰到障碍物后，物块做平抛运动，平抛运动的初速度等于滑板撞到障碍物时的速度，根据平抛运动的规律求出物块落地时的速度大小和方向．‎ ‎（3）碰到障碍物后，物块做平抛运动，木板反弹做匀减速直线运动，求出平抛运动的水平位移，以及在平抛运动过程中木板反弹的位移，两者位移之和为物块落地时到滑板B端的距离．‎ ‎【解答】解：（1）假设物体与滑板相对静止，向右的加速度为a，‎ 则F﹣μ（m+M）g=（M+m）a 解得a=32m/s2．‎ 由于μN=μma＞mg，所以假设成立，滑板撞到障碍物前物块的加速度为32m/s2．‎ ‎（2）设滑板撞到障碍物时的速度大小为v1，‎ 撞到障碍物后物块做平抛运动，h=‎ vy=gt ‎=10m/s．‎ 速度与水平方向的夹角为α tan，则α=37°．‎ ‎（3）物块的水平位移x1=v1t′=4.8m 滑板运动的加速度为a2，μMg=Ma2‎ 滑板停止运动时间，则物块落地时，板尚未停止运动．‎ 滑板向右运动的距离 物块落地时到B的距离为x=x1+x2=8.88m．‎ 答：（1）滑板撞到障碍物前物块的加速度为32m/s2．‎ ‎（2）物块落地时的速度大小为10m/s，方向与水平方向成37度角．‎ ‎（3）物块落地时到滑板B端的距离为8.88m．‎ ‎【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，确定物体的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．‎ ‎　‎ 选做题【物理-选修3-4】‎ ‎13．（2016•南昌校级模拟）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是 （　　）‎ A．这列波的波速可能为50m/s B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm D．若T=0.8s，则当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同 E．若T=0.8s，当t+0.4s时刻开始计时，则质点c的振动方程为x=0.1sin（πt）（m）‎ ‎【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】由图可知波的波长，而由两列波的波形图可得两波形相距的时间与周期的关系，则可得出波速的表达式；由波速可知周期的表达式，则可得出质点的路程及位移及质点的振动方程．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，波的波长为40m；两列波相距0.6s=（n+）T，故周期T=； 波速v==m/s=m/s，（n=0，1，2，…） 当n=0时，当v=50m/s时，故A正确；‎ B、质点a在平衡位置上下振动，振动的最少时间为T，故路程最小为3A即30cm，故B错误；‎ C、c的路程为60cm说明c振动了1.5个周期，则可有： +1.5T=0.6，即+=0.6，解得，n=1时满足条件，故C正确；‎ D、在 t 时刻，因波沿X轴正方向传播，所以此时质点P是向上振动的，经0.5秒后，P是正在向下振动（负位移），是经过平衡位置后向下运动0.1秒；而质点b是正在向上振动的（负位移），是到达最低点后向上运动0.1秒，因为0.2秒等于，可见此时两个质点的位移是相同的． 故D正确；‎ E、当T=0.8s，当t+0.4s时刻时，质点c在上端最大位移处，据ω==rad/s=rad/s，据图知A=0.1m，当从t+0.4s时刻时开始计时，则质点c的振动方程为x=0.1cos（πt）（m），故E错误．‎ 故选：ACD．‎ ‎【点评】本题考查对波动图象的理解能力．知道两个时刻的波形时，往往应用波形的平移法来理解．‎ ‎　‎ ‎14．（2015•高安市校级一模）如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏．两束关于中心轴OO′对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出．当光屏距半球上表面h1=40cm时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO′轴的交点，当光屏距上表面h2=70cm时，在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑．求：该半球形玻璃的折射率．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出，在球面上恰好发生全反射，作出光路图．根据几何知识求出临界角的正弦，即可求得折射率．‎ ‎【解答】解：光路如图所示，设临界光线AE、BF入射后，‎ 经E、F两点发生全反射，由几何关系可得：∠O2QP=C①‎ O2O3=h2﹣h1=0.3m②‎ ‎③‎ ‎④‎ 又由折射定律得：⑤‎ 答：该半球形玻璃的折射率为．‎ ‎【点评】是几何光学问题，要正确作出光路图，确定入射角和折射角，并灵活运用折射定律是解题的关键．‎ ‎　‎ 三、选做题【物理-选修3-5】‎ ‎15．（2014•江西二模）下列说法正确的是 （　　）‎ A．原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出的 B．铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2种不同频率的光子 D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小 E．考古专家发现某一骸骨中C的含量为活着的生物体中C的，已知C的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今约11460年 ‎【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；氢原子的能级公式和跃迁．‎ ‎【分析】原子的核式结构模型是卢瑟福提出的，α衰变后质量数少4，电荷数少2，β衰变质量数不变，电荷数多1，发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率．‎ ‎【解答】解：A、原子的核式结构模型是卢瑟福提出的，A错误；‎ B、铀核衰变为铅核的过程中，质量数减少32，所以经过8次α衰变，电荷数应该减少16，而实际上只减少10，故有6次β衰变，B正确；‎ C、一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子，先从3到2，再从2到1，从3到1，C错误；‎ D、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的频率太小，D错误；‎ E、根据半衰期的定义知，该生物死亡时间距今为两个半衰期即11460年，E正确；‎ 故选：BE ‎【点评】掌握原子核式结构模型的内容，理解衰变的实质，知道发生光电效应的条件及半衰期的意义．‎ ‎　‎ ‎16．（2014•泰安二模）如图所示，两个木块的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.6kg中间用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，且m1左侧靠一固定竖直挡板．某一瞬间敲击木块m2使其获得0.2m/s的水平向左速度，木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回，弹回时带动木块m1运动．求：‎ ‎①当弹簧拉伸到最长时，木块m1的速度多大？‎ ‎②在以后的运动过程中，木块m1速度的最大值为多少？‎ ‎【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】①先研究木块m2向左压缩弹簧到弹簧第一次恢复原长的过程，根据机械能守恒可得到此时木块m2的速度为v0=0.2m/s．此后，弹簧开始伸长，当弹簧拉伸最长时，木块m1、m2速度相同，设为v，由动量守恒定律可求得v．‎ ‎②当弹簧再次恢复到原长时，m1获得最大速度，再对弹簧和两个木块组成的系统动量守恒和机械能守恒列方程，求解木块m1速度的最大值．‎ ‎【解答】解：①木块m2弹回后，在弹簧第一次恢复原长时带动m1运动，设此时木块m2的速度为v0，由机械能守恒可知：v0=0.2m/s ‎ 当弹簧拉伸最长时，木块m1、m2速度相同，设为v，由动量守恒定律得：‎ 解得：v=0.15m/s ‎ ‎②当弹簧再次恢复到原长时，m1获得最大速度为v1，此时m2的速度为v2‎ 由动量守恒定律得：m2v0=m1v1+m2v2‎ 由机械能守恒定律得：‎ 解得：v1=0.3m/s ‎ 答：①当弹簧拉伸到最长时，木块m1的速度为0.15m/s．‎ ‎②在以后的运动过程中，木块m1速度的最大值为0.3m/s．‎ ‎【点评】解决本题首先要明确研究的过程，其次把握信隐含的条件：弹簧伸长最长时两木块的速度相同．考查学生应用动量守恒定律和能量守恒定律解决物理问题的能力．‎ ‎　‎