河北省邯郸一中2016届高三下学期第七次调研物理试卷

河北省邯郸一中2016届高三下学期第七次调研物理试卷

www.ks5u.com ‎2015-2016学年河北省邯郸一中高三（下）第七次调研物理试卷 ‎　‎ 二、选择题 ‎1．（3分）关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（　　）‎ A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了理想模型法 C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力和试探电荷的荷电荷量无关 D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法 ‎2．（3分）水平面上的两个物体A、B分别在水平拉力F1、F2的作用下做匀加速运动，两力分别作用一段时间后撤去，两物体A、B运动的v﹣t图象分别如图的图线a、b所示，已知拉力FA、FB撤去后，物体做减速运动的v﹣t图线彼此平行，A、B的质量分别为mA和mB，由图中信息可知（　　）‎ A．若FA=FB，则mA＞mB B．若mA=mB，则整个过程中摩擦力对两物体A、B做的功相等 C．若mA=mB，则拉力FA对物体A做的功比拉力FB对物体B做的功多 D．若mA=mB，则拉力FA的最大瞬时功率可能等于拉力FB的最大瞬时功率 ‎3．（3分）如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．货物受到的支持力变小 B．货物受到的摩擦力变小 C．货物受到的支持力对货物做负功 D．货物受到的摩擦力对货物做负功 ‎4．（3分）“嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日1点30分在西昌卫星发射中心发射，并成功实现了“落月”．若已知引力常量为G，月球绕地球做圆周运动的半径为r1、周期为T1，“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的环月轨道半径为r2、周期为T2，不计其他天体的影响，则根据题目条件可以（　　）‎ A．求出地球的密度 B．求出“嫦娥三号”探月卫星的质量 C．求出地球与月球之间的万有引力 D．得出=‎ ‎5．（3分）图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R1=R2=R3=20Ω和电容器C连接成如图甲所示的电路．其中，电容器击穿电压为8V，各电表均为理想交流电表，开关S处于断开状态，则（　　）‎ A．电压表V的读数为10V B．电流表A的读数约为0.05A C．电阻R2上消耗的功率为2.5W D．若闭合开关S，电容器会被击穿 ‎6．（3分）如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成α=30°斜向上，在电场中有一质量为m，电量为q的带点小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点，当小球静止于M点时，细线恰好水平．现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，则以下判断正确的有（　　）‎ A．小球再次到M点时，速度刚好为零 B．小球从P到M过程中，小球的机械能增加了mgL C．小球从P到M过程中，合外力对它做了mgL的功 D．如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球以后将做匀变速曲线运动 ‎7．（3分）如图甲所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上．物体B从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止．则在0～2t0时间内，下列说法正确的是（　　）‎ A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小 B．t0时刻，A、B的速度最大 C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大 D．2t0时刻，A、B离出发点最远，速度为0‎ ‎8．（3分）如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．若静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E；由粒子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点．下列说法中正确的是（　　）‎ A．P、Q间加速电压为ER B．离子在磁场中运动的半径为 C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出 D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点，则这些离子具有相同的比荷 ‎　‎ 三、非选择题 ‎9．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示．木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，记录此过程中弹簧对木块做的功为W1．O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1．再用完全相同的2根、3根…弹簧并在一起进行第2次、第3次…实验并记录2W1，3W1…及相应的L2、L3…数据，用W﹣L图象处理数据，回答下列问题：‎ ‎（1）如图乙是根据实验数据描绘的W﹣L图象，图线不过原点的原因是　　；‎ ‎（2）由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是W1=　　；‎ ‎（3）W﹣L图象斜率的物理意义是　　．‎ ‎10．某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率为ρ．步骤如下：‎ ‎（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，可知其长度为　　mm；‎ ‎（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，可知其直径为　　mm；‎ ‎（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为　　Ω．‎ ‎（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：‎ 待测圆柱体电阻R 电流表A（量程0～15mA，内阻约30Ω ）‎ 电压表V（量程0～3V，内阻约10kΩ）‎ 直流电源E（电动势4V，内阻不记）‎ 滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω）‎ 开关S，导线若干 请在图中补充连线完成本实验．‎ ‎11．成都是一座来了就不想走的城市，悠闲而不失高雅，前不久，成都东区音乐公园就举办了一场盛大的钢琴音乐会．工作人员在布置舞台时，要用绳索把钢琴从高台吊运到地面．已知钢琴的质量为175kg，绳索能承受的最大拉力为1820N，吊运过程中钢琴以0.6m/s的速度在竖直方向上做匀速直线运动．降落至底部距地面的高度为h时，立即以恒定加速度减速，最终钢琴落地时刚好速度为零（g取10m/s2），求：‎ ‎（1）h的最小值是多少；‎ ‎（2）为了保证绳索和钢琴的安全，此次以0.6m/s的初速度匀减速到零，用时3s，求此次减速过程中钢琴机械能的变化量△E．‎ ‎12．如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0．整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行．‎ ‎（1）求初始时刻通过电阻R的电流I大小和方向；‎ ‎（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；‎ ‎（3）若导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，整个电路产生的焦耳热Q．‎ ‎　‎ ‎【选修3-3】（共2小题，每小题3分，满分6分）‎ ‎13．（3分）关于一定量的气体，下列说法正确的是．‎ A．气体体积指的是该气体所有分子能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和 B．气体分子热运动的剧烈程度增强时，气体的温度可能降低 C．外界对气体做功时，其内能可能会减少 D．气体在等温压缩的过程中一定放出热量 E．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 ‎14．（3分）年前，燃气公司在给用户的一封信中，提醒用户：厨房内泄漏的煤气与厨房内的空气混合，当混合后厨房内气体的压强达到1.05atm时（厨房内原来的空气压强为1.00atm），遇到火星将发生爆炸．设某居民家厨房（4m×2m×‎ ‎3m）发生煤气泄漏时门窗紧闭，煤气管道内的压强为4.00atm，且在发生煤气泄漏时管内压强保持不变．‎ ‎（ⅰ）求管道内多少升煤气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星会发生爆炸？‎ ‎（ⅱ）假如煤气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05atm时遇到了火星，并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至约2727℃，试估算此时产生的气体压强．‎ ‎　‎ ‎【选修3-4】（共2小题，每小题3分，满分6分）‎ ‎15．（3分）下列说法不正确的是（　　）‎ A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光 B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹 C．泊松亮斑支持了光的波动说 D．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 E．只有横波才能产生干涉现象 ‎16．（3分）如图所示是一透明的折射率n=的圆柱体，其半径R=20cm，O点为圆心，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c=3.0×108m/s．‎ ‎①求光在圆柱体中的传播速度；‎ ‎②假如在该平行光中有经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少．‎ ‎　‎ ‎【选修3-5】（共2小题，满分0分）‎ ‎17．根据氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3能级的激发态，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出三种频率不同的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长　　（填“最长”或“最短”），用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为　　eV．‎ ‎18．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m、长度为L的小车，小车左端有一质量也是m的物块（物块可视为质点）．车的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与车长相比可忽略），物块与小车间动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态．现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时恰好与小车相对静止（重力加速度为g）．求：‎ ‎①物块的初速度v0；‎ ‎②弹簧锁定时的弹性势能Ep．‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年河北省邯郸一中高三（下）第七次调研物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 二、选择题 ‎1．关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（　　）‎ A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了理想模型法 C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力和试探电荷的荷电荷量无关 D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法；卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法；电场强度是用比值法定义的，但是电场强度与电场力不成正比，与试探电荷的电量不成反比，电场强度由电场本身的性质确定；“合力与分力”“总电阻”“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法．‎ ‎【解答】解：A、16世纪末，伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学发展极为有益的方法．这些方法的核心是把逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法．故A正确．‎ B、扭秤实验可以测量微弱的作用，关键在于它把微弱的作用经过了两次放大：一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩，使悬丝产生一定角度的扭转；另一方面在悬丝上固定一平面镜，它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来．故B错误．‎ C、电场强度是用比值法定义的，但是电场强度与电场力不成正比，与试探电荷的电量不成反比，电场强度由电场本身的性质确定．故C正确．‎ D、“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法．故D正确．‎ 本题选错误的，故选：B ‎【点评】此题要求熟知各种物理学史知识，平时学习时要注意积累这方面的知识积累．‎ ‎　‎ ‎2．水平面上的两个物体A、B分别在水平拉力F1、F2的作用下做匀加速运动，两力分别作用一段时间后撤去，两物体A、B运动的v﹣t图象分别如图的图线a、b所示，已知拉力FA、FB撤去后，物体做减速运动的v﹣t图线彼此平行，A、B的质量分别为mA和mB，由图中信息可知（　　）‎ A．若FA=FB，则mA＞mB B．若mA=mB，则整个过程中摩擦力对两物体A、B做的功相等 C．若mA=mB，则拉力FA对物体A做的功比拉力FB对物体B做的功多 D．若mA=mB，则拉力FA的最大瞬时功率可能等于拉力FB的最大瞬时功率 ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】对于匀减速直线运动过程，由斜率等于加速度，知道加速度相同，由牛顿第二定律分析动摩擦因数的关系，再对匀加速运动过程，运用牛顿第二定律分析比较质量关系．根据面积表示位移，分析总位移关系，由功的计算公式分析摩擦力做功关系．根据动能定理，分析拉力做功关系．最大功率对应最大速度，由P=Fv分析．‎ ‎【解答】解：A、撤除拉力后两物体的速度图象平行，故加速度大小相等．‎ 对于匀减速直线运动过程，根据牛顿第二定律得 μmg=ma，即a=μg，可知两个物体与水平面间的动摩擦因数相等．‎ 对匀加速运动过程，运用牛顿第二定律得：a==﹣μg 由图知aA＞aB，若FA=FB，则mA＜mB．故A错误．‎ B、根据表示位移，可知，总位移分别是：xA=m=5m，xB=m=5m．即有xA=xB．‎ 若mA=mB，则摩擦力大小相等，由W=﹣fx得：整个过程中摩擦力对两物体A、B做的功相等，故B正确．‎ C、对整个过程，由动能定理得：WF+Wf=0，即WF=﹣Wf，所以拉力FA对物体A做的功等于拉力FB对物体B做的功，故C错误．‎ D、由图知：匀加速过程中，aA==m/s2，aB=m/s2，由F﹣μmg=ma，得：F=μmg+ma，则FA=μmg+m，FB=μmg+m 最大速度分别为vA=2.5m/s，为vB=2m/s．拉力的最大功率分别为：PA=FAvA=（μmg+m）×2.5，PB=FBvB=（μmg+m）×2，则知拉力FA的最大瞬时功率一定大于 拉力FB的最大瞬时功率．故D错误．‎ 故选：B ‎【点评】本题综合性很强，所以熟练掌握牛顿第二定律，功的定义式，功率的瞬时值表达式，会根据v﹣t图求解加速度，位移是能否成功解题的关键．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．货物受到的支持力变小 B．货物受到的摩擦力变小 C．货物受到的支持力对货物做负功 D．货物受到的摩擦力对货物做负功 ‎【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】货物处于平衡状态，对货物进行受力分析，根据平衡条件及恒力做功公式列式分析即可．‎ ‎【解答】解：‎ A、B货物处于平衡状态，受到重力mg、支持力N和摩擦力f，则根据平衡条件有：‎ ‎ mgsinθ=f，N=mgcosθ 当θ增大时，f增大，N减小，故A正确，B错误．‎ C、货物受到的支持力的方向与瞬时速度方向相同，所以支持力对货物做正功，故C错误；‎ D、摩擦力的方向与位移方向垂直，不做功，故D错误；‎ 故选：A．‎ ‎【点评】解决本题关键要正确分析货物的受力情况，根据力与位移或与瞬时速度方向的夹角来判断功的正负．‎ ‎　‎ ‎4．“嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日1点30分在西昌卫星发射中心发射，并成功实现了“落月”．若已知引力常量为G，月球绕地球做圆周运动的半径为r1、周期为T1，“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的环月轨道半径为r2、周期为T2，不计其他天体的影响，则根据题目条件可以（　　）‎ A．求出地球的密度 B．求出“嫦娥三号”探月卫星的质量 C．求出地球与月球之间的万有引力 D．得出=‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期可以求出中心天体的质量，从而得出月地间的万有引力．在开普勒第三定律中，对于同一个中心天体， =．‎ ‎【解答】解：A、根据得，地球的质量M=，因为地球的半径未知，则无法求出地球的密度．故A错误．‎ B、根据万有引力提供向心力，只能求出中心天体的质量，无法求出环绕天体的质量，所以嫦娥三号探月卫星的质量无法求出．故B错误．‎ C、根据可以求出月球的质量，从而地球的质量和月球距离求出万有引力的大小．故C正确．‎ D、因为月球绕地球转动和探月卫星绕月球运动的中心天体不同，所以．故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用，注意开普勒第三定律的条件是相对于同一个中心天体．‎ ‎　‎ ‎5．图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R1=R2=R3=20Ω和电容器C连接成如图甲所示的电路．其中，电容器击穿电压为8V，各电表均为理想交流电表，开关S处于断开状态，则（　　）‎ A．电压表V的读数为10V B．电流表A的读数约为0.05A C．电阻R2上消耗的功率为2.5W D．若闭合开关S，电容器会被击穿 ‎【考点】变压器的构造和原理；电容；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．‎ ‎【分析】开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电压表测量R2的电压，当开关闭合时，R1与R3并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，根据变压器电压、电流与匝数的关系以及串并联电路的特点即可求解．‎ ‎【解答】解：A、开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电压表测量R2‎ 的电压，由图可知原线圈电压为100V，所以副线圈电压为10V，则电压表的读数是R2的电压为5V≈7.07V，故A错误；‎ B、由A的分析可知，副线圈电流为A，所以原线圈电流为A，故B错误；‎ C、电阻R1、R2上消耗的功率为W，故C正确；‎ D、当开关闭合时，R1与R3并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R并=10Ω，‎ 所以并联部分的电压为V，最大值为V＜8V，所以电容器不会被击穿，故D错误．‎ 故选：C ‎【点评】本题考查了变压器的原理及最大值与有效值之间的数量关系．能根据欧姆定律求解电路中的电流，会求功率，知道电表示数为有效值，电容器的击穿电压为最大值，难度适中．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成α=30°斜向上，在电场中有一质量为m，电量为q的带点小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点，当小球静止于M点时，细线恰好水平．现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，则以下判断正确的有（　　）‎ A．小球再次到M点时，速度刚好为零 B．小球从P到M过程中，小球的机械能增加了mgL C．小球从P到M过程中，合外力对它做了mgL的功 D．如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球以后将做匀变速曲线运动 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；功能关系．‎ ‎【分析】根据小球静止于M点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，电场力与重力合力为mgtan60°=mg，机械能的变化看外力做功 ‎【解答】解：A、当小球静止于M点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，小球从P到M过程中，线拉力不做功，只有电场力和小球重力做功，它们的合力也是恒力，方向水平向右，所以小球到最右边时，速度最大，而不是零，A错误；‎ B、小球受到的电场力为F=，从P到M电场力做功为W=F（Lsin30°+Lcos30°）=，故电势能增加为，故B错误 C、电场力与重力合力为mgtan60°=mg，这个方向上位移为L，所以做功为mgL，C错误；‎ D、细线突然断裂时，速度方向竖直向上，合外力水平向右，做匀变速曲线运动，D正确；‎ 故选：D ‎【点评】本题考查了在复合场中的受力分析，其中方向出重力和电场力的合力方向水平向右且求出大小是本题的关键．‎ ‎　‎ ‎7．如图甲所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上．物体B从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止．则在0～2t0时间内，下列说法正确的是（　　）‎ A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小 B．t0时刻，A、B的速度最大 C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大 D．2t0时刻，A、B离出发点最远，速度为0‎ ‎【考点】摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律分析何时整体的加速度最大．再以A为研究对象，当加速度最大时，A受到的静摩擦力最大．分析整体的运动情况，分析何时B的速度最大，并确定何时AB位移最大．‎ ‎【解答】解：A、C以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得知，0、2t0时刻整体所受的合力最大，加速度最大，再以A为研究对象，分析可知，A受到的静摩擦力最大．故A错误，C正确．‎ B、整体在0﹣t0时间内，做加速运动，在t0﹣2t0时间内，向原方向做减速运动，则t0时刻，B速度最大．故B正确．‎ D、2t0时刻，整体做单向直线运动，位移逐渐增大，则2t0时刻，A、B位移最大．故D正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎【点评】本题一方面要灵活选择研究对象，另一方面，要能根据物体的受力情况分析物体的运动过程，这是学习动力学的基本功．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．若静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E；由粒子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点．下列说法中正确的是（　　）‎ A．P、Q间加速电压为ER B．离子在磁场中运动的半径为 C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出 D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点，则这些离子具有相同的比荷 ‎【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．‎ ‎【分析】带电粒子在电场中，在电场力做正功的情况下，被加速运动；后垂直于电场线，在电场力提供向心力作用下，做匀速圆周运动；最后进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动；根据动能定理和牛顿第二定律列式分析即可．‎ ‎【解答】解：直线加速过程，根据动能定理，有：‎ qU=mv2 …①‎ 电场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：‎ qE=m…②‎ 磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：‎ qvB=m…③‎ A、由①②解得：U=ER，…④，故A正确；‎ B、由上解得：r==…⑤，故B错误；‎ C、由④式，只要满足R=，所有粒子都可以在弧形电场区通过；‎ 由⑤式，比荷不同的粒子从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定不同，故C错误；‎ D、由③④解得：r=，打到胶片上同一点的粒子的比荷一定相等；‎ 由④式，比荷相同，故粒子的速度相同，故D正确；‎ 故选：AD．‎ ‎【点评】本题关键是明确粒子的运动规律，然后分阶段根据动能定理和牛顿第二定律列式分析．‎ ‎　‎ 三、非选择题 ‎9．（2014•重庆模拟）在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示．木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，记录此过程中弹簧对木块做的功为W1．O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1．再用完全相同的2根、3根…弹簧并在一起进行第2次、第3次…实验并记录2W1，3W1…及相应的L2、L3…数据，用W﹣L图象处理数据，回答下列问题：‎ ‎（1）如图乙是根据实验数据描绘的W﹣L图象，图线不过原点的原因是　未计算AO间的摩擦力做功　；‎ ‎（2）由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是W1=　　；‎ ‎（3）W﹣L图象斜率的物理意义是　摩擦力　．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】根据动能定理找出L与v的关系，然后结合图象W﹣L的关系找出W与v02的关系，结合数学解析式判断图象中斜率为摩擦力大小、截距等于OA段摩擦力做的功．‎ ‎【解答】解：木块在平衡位置处获得最大速度，之后与弹簧分离，在摩擦力作用下运动到B位置停下，由O到B根据动能定理：﹣fL=0﹣mv02，故L∝v02；‎ 对全过程应用动能定理有：W﹣fLOA﹣fL=0即W=fL+fLOA结合数学解析式判断图象中斜率为摩擦力大小、截距等于OA段摩擦力做的功．‎ ‎（1）根据动能定理全过程的表达式，所以W﹣L图线不通过原点，是因为未计木块通过AO段时，摩擦力对木块所做的功．‎ ‎（2）图中W轴上截距等于摩擦力做的功： J；‎ ‎（3）有前面分析知图象中斜率为摩擦力大小；‎ 故答案为：（1）未计算AO间的摩擦力做功（2）（3）摩擦力．‎ ‎【点评】本题考查了创新方法探究功与速度的关系，关键是列出两个动能定理方程然后结合数学函数进行分析出截距与斜率的物理意义，有些难度．‎ ‎　‎ ‎10．（2016春•邯郸校级月考）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率为ρ．步骤如下：‎ ‎（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，可知其长度为　50.15　mm；‎ ‎（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，可知其直径为　4.700　mm；‎ ‎（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为　220　Ω．‎ ‎（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：‎ 待测圆柱体电阻R 电流表A（量程0～15mA，内阻约30Ω ）‎ 电压表V（量程0～3V，内阻约10kΩ）‎ 直流电源E（电动势4V，内阻不记）‎ 滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω）‎ 开关S，导线若干 请在图中补充连线完成本实验．‎ ‎【考点】测定金属的电阻率．‎ ‎【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；‎ ‎（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；‎ ‎（3）用欧姆表测电阻的读数为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确；‎ ‎（4）根据题意分析滑动变阻器是限流还是分压，根据电阻关系判断电流表内接还是外接即可．‎ ‎【解答】解：（1）游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标尺上第3个刻度游标读数为0.05×3m=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm；‎ ‎（2）螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：4.5mm+0.200mm=4.700mm．‎ ‎（3）该电阻的阻值约为22.0×10Ω=220Ω．‎ ‎（4）为更精确地测量其电阻，滑动变阻器采用分压式接法，，则电流表用外接法，实物电路图如图所示．‎ 故答案为：（1）50.15；（2）4.700；（3）220；（4）如图所示 ‎【点评】本题前三问关键是会使用基本仪器读数；后两问关键是明确实验原理和误差来源，明确电流表、和滑动变阻器的连接方式的选择．‎ ‎　‎ ‎11．（2014•邯郸一模）成都是一座来了就不想走的城市，悠闲而不失高雅，前不久，成都东区音乐公园就举办了一场盛大的钢琴音乐会．工作人员在布置舞台时，要用绳索把钢琴从高台吊运到地面．已知钢琴的质量为175kg，绳索能承受的最大拉力为1820N，吊运过程中钢琴以0.6m/s的速度在竖直方向上做匀速直线运动．降落至底部距地面的高度为h时，立即以恒定加速度减速，最终钢琴落地时刚好速度为零（g取10m/s2），求：‎ ‎（1）h的最小值是多少；‎ ‎（2）为了保证绳索和钢琴的安全，此次以0.6m/s的初速度匀减速到零，用时3s，求此次减速过程中钢琴机械能的变化量△E．‎ ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律求出钢琴减速时的最大加速度，结合匀变速直线运动的速度位移公式求出h的最小值．‎ 根据运动学公式和机械能的概念求减少的机械能．‎ ‎【解答】解：（1）当拉力最大时，h有最小值．‎ 对钢琴：F﹣mg=ma ‎ 解得：a=0.4 m/s2‎ 又v2=﹣2ah 解得：h=0.45m ‎ ‎（2）当减速时间为3s时：‎ h′=t=0.9m ‎ ‎△E=mg h′+m v2=1606.5J ‎ 所以，钢琴机械能的机械能减少了1606.5J 答：（1）h的最小值是0.45m；‎ ‎（2）此次减速过程中钢琴机械能的变化量1606.5J．‎ ‎【点评】本题的难点在于何时离地面的高度最小，注意题目中的条件：绳子承受的最大拉力，结合运动学公式即可求解．‎ ‎　‎ ‎12．（2015•乐山三模）如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0．整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行．‎ ‎（1）求初始时刻通过电阻R的电流I大小和方向；‎ ‎（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；‎ ‎（3）若导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，整个电路产生的焦耳热Q．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）棒向上运动切割磁感线，由E1=BLv0求感应电动势，由欧姆定律求感应电流，根据右手定则判断感应电流的方向；‎ ‎（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，棒产生的感应电动势为E2=BLv，再由欧姆定律求得感应电流，由F=BIL求出此时棒所受的安培力，根据牛顿第二定律就可以求出加速度；‎ ‎（3）导体棒最终静止时，由胡克定律求出弹簧的被压缩长度x，对整个过程，运用能量守恒列式，可求出回路产生的总热量，再串联关系求出R上产生的焦耳热Q．‎ ‎【解答】解：（1）棒产生的感应电动势为：E1=BLv0‎ 通过R的电流大小为：‎ 根据右手定则判断得知：电流方向为b→a　　　　‎ ‎（2）棒产生的感应电动势为：E2=BLv 感应电流为：‎ 棒受到的安培力大小为：，方向沿斜面向上，如图所示．‎ 根据牛顿第二定律 有：mgsinθ﹣F=ma 解得：‎ ‎（3）导体棒最终静止，有：mgsinθ=kx 弹簧的压缩量为：‎ 设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律有：‎ 解得：‎ 电阻R上产生的焦耳热为：‎ 答：（1）初始时刻通过电阻R的电流I的大小为，方向为b→a；‎ ‎（2）此时导体棒的加速度大小a为gsinθ﹣；‎ ‎（3）导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为 [+﹣EP]．‎ ‎【点评】本题是导体棒在导轨上滑动的类型，分析、计算安培力和分析能量如何转化是解题的关键，综合性较强．‎ ‎　‎ ‎【选修3-3】（共2小题，每小题3分，满分6分）‎ ‎13．关于一定量的气体，下列说法正确的是．‎ A．气体体积指的是该气体所有分子能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和 B．气体分子热运动的剧烈程度增强时，气体的温度可能降低 C．外界对气体做功时，其内能可能会减少 D．气体在等温压缩的过程中一定放出热量 E．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 ‎【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律．‎ ‎【分析】根据气体分子间空隙很大，分析气体的体积与所有气体分子的体积之和的关系．根据温度的微观含义、压强产生的微观机理分析．根据内能的概念分析气体膨胀时内能如何变化．‎ ‎【解答】解：A、气体分子间空隙很大，气体的体积大于所有气体分子的体积之和．故A正确．‎ B、温度的微观含义是反映物体内分子的热运动剧烈程度，温度越高，分子热运动越剧烈．故B错误．‎ C、根据热力学第一定律△U=W+Q，知气体内能的变化有两种方式，热传递和做功，故外界对气体做功时，其内能可能会减少，故C正确．‎ D、气体在等温压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能不变，故气体一定放出热量，故D正确．‎ E、气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，与气体重力无关，故E错误．‎ 故选：ACD．‎ ‎【点评】明确气体体积、压强、内能的大小因素，注意容器中气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的．‎ ‎　‎ ‎14．年前，燃气公司在给用户的一封信中，提醒用户：厨房内泄漏的煤气与厨房内的空气混合，当混合后厨房内气体的压强达到1.05atm时（厨房内原来的空气压强为1.00atm），遇到火星将发生爆炸．设某居民家厨房（4m×2m×3m）发生煤气泄漏时门窗紧闭，煤气管道内的压强为4.00atm，且在发生煤气泄漏时管内压强保持不变．‎ ‎（ⅰ）求管道内多少升煤气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星会发生爆炸？‎ ‎（ⅱ）假如煤气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05atm时遇到了火星，并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至约2727℃，试估算此时产生的气体压强．‎ ‎【考点】理想气体的状态方程．‎ ‎【分析】（ⅰ）气体的泄露可理解成两部分气体混合，利用理想气体的状态方程求解，（ⅱ）气体爆炸时，是气体的等容变化，利用理想气体的状态方程求解．‎ ‎【解答】解：（Ⅰ）居民厨房的容积为V1=24 m3=24 000 L 设有V2升煤气泄漏出来，将V2升煤气和厨房内原有的气体一起作为研究对象，它经历等温过程，设厨房原有气体压强为p1和泄露气体压强为p2．‎ 达到发生爆炸时的气压为p3，有气体状态方程得：P1V1+P2V2=P3V1‎ 代入数值，得V2=300 L．‎ ‎（Ⅱ）爆炸瞬间气体来不及外泄，经历的是一个等容过程．设爆炸前的温度为T1=（27+273）K=300K，压强为 爆炸后的温度T2=（2727+273）K=3000K，设爆炸后压强为，‎ 由 代入数值，得 答：（ⅰ）泄漏煤气为300 L，‎ ‎（ⅱ）爆炸后气体压强为10.5atm．‎ ‎【点评】本题是两部分气体混合的问题，合理的确定研究对象及过程变化是解决问题的关键．‎ ‎　‎ ‎【选修3-4】（共2小题，每小题3分，满分6分）‎ ‎15．下列说法不正确的是（　　）‎ A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光 B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹 C．泊松亮斑支持了光的波动说 D．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 E．只有横波才能产生干涉现象 ‎【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系；光的干涉．‎ ‎【分析】根据光从水中射到空气临界角大小分析哪种光先消失；‎ 根据干涉条纹的特点分析条纹明暗有无变化；‎ 泊松亮斑是从偏原来直线方向传播；‎ 非均匀变化的磁场才能产生非均匀变化的电场，从而产生电磁波；‎ 干涉是波特有现象．‎ ‎【解答】解：A、绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式sinC=‎ ‎ 知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射到空气，在不断增大入射角时水面上，绿光先发生全反射，从水面消失．故A正确．‎ B、光的双缝干涉条纹图样是稳定的，故B错误．‎ C、泊松亮斑支持了光的波动说．故C正确．‎ D、均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场不能再产生电场，故不能激发电磁波，故D错误．‎ E、任意波，只要频率相同，均能干涉现象，故E错误；‎ 本题选择错误的，故选：BDE ‎【点评】本题考查全反射条件，注意红光与绿光的临界角关系，理解波的干涉现象与条件，知道电磁波产生的原理，注意均匀变化与非均匀变化的区别，以及光的衍射现象的应用．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示是一透明的折射率n=的圆柱体，其半径R=20cm，O点为圆心，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c=3.0×108m/s．‎ ‎①求光在圆柱体中的传播速度；‎ ‎②假如在该平行光中有经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】①已知折射率和真空中光速，根据v=求光在圆柱体中的传播速度．‎ ‎②光线PC经折射后经过B点后作出光路图如图所示，由几何知识求出光在圆柱体通过的路程，再求解时间．‎ ‎【解答】解：①光在该圆柱体中的传播速度为：v==×108m/s ‎②光线PC经折射后经过B点后光路图如图所示．假设入射角为α，折射角为β，则由折射定律有：‎ ‎ n=‎ 又由几何关系有：α=2β 代入解得：α=60°‎ 光线在圆柱体中传播的距离：xCB=2Rcosβ=m 该光线在圆柱体中的传播时间为：t==2×10﹣9s 答：①光在该圆柱体中的传播速度为×108m/s．‎ ‎②该光线在圆柱体中的传播时间为2×10﹣9s．‎ ‎【点评】本题考查折射定律和v=的综合应用．作出光路图是解题的基础，运用几何知识求光传播的距离，都是常用的方法．‎ ‎　‎ ‎【选修3-5】（共2小题，满分0分）‎ ‎17．（2015春•九江校级期中）根据氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3能级的激发态，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出三种频率不同的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长　最长　（填“最长”或“最短”），用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为　9.60　eV．‎ ‎【考点】氢原子的能级公式和跃迁．‎ ‎【分析】根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差求出辐射的光子能量，得出频率大小，再由，即可得出波长的长还是短；‎ 根据光电效应的条件判断能发生光电效应的光子种数，结合光电效应求出光电子的最大初动能．‎ ‎【解答】解：根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知，从n=3向n=2跃迁的光子频率最小，波长最长．‎ 从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6﹣1.51eV=12.09eV，‎ 根据光电效应方程得，Ekm=hv﹣W0=12.09﹣2.49eV=9.60eV．‎ 故答案为：最长，9.60．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即Em﹣En=hv，以及掌握光电效应方程，并能灵活运用．‎ ‎　‎ ‎18．（2015•克拉玛依校级模拟）如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m、长度为L的小车，小车左端有一质量也是m的物块（物块可视为质点）．车的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与车长相比可忽略），物块与小车间动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态．现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时恰好与小车相对静止（重力加速度为g）．求：‎ ‎①物块的初速度v0；‎ ‎②弹簧锁定时的弹性势能Ep．‎ ‎【考点】动量守恒定律；功能关系；机械能守恒定律．‎ ‎【分析】①物块从左端向右运动到小车右壁的过程中，物块与车组成的系统动量守恒，系统减少的机械能等于克服摩擦力做的功，由动量守恒定律与能量守恒定律可以求出物块的初速度．‎ ‎②在整个过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律、能量守恒定律列式即可求解．‎ ‎【解答】解：①物块刚好能与小车右壁的弹簧接触时两者速度相同，设刚接触弹簧时速度为v．取向右为正方向，以物块和小车组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得：‎ mv0=2mv…①‎ 由能量关系有：﹣2mv2=μmgL…②‎ 联立①②解得：v0=2‎ ‎②物体最终速度为v1，‎ 由动量守恒定律得：mv0=2mv1…③‎ 由能量关系有： +Ep=2μmgL+2mv12…④‎ 联立③④解得：Ep=μmgL 答：①物块的初速度v0为2‎ ‎②弹簧锁定时的弹性势能Ep为μmgL．‎ ‎【点评】本题分析清楚物块与小车的运动过程是正确解题的关键．要知道解除弹簧的锁定后，系统水平方向所受合力为零，遵守水平方向动量守恒和能量守恒，再正确运用这些规律求解．‎ ‎　‎