1、2017年 广 东 省 佛 山 市 顺 德 区 高 考 一 模 试 卷 物 理一 、 选 择 题 (共 8 小 题 ， 每 小 题 6 分 ， 满 分 48 分 。 第 1-5小 题 只 有 一 项 符 合 题 目 要 求 ； 第6-8 小 题 有 多 个 选 项 符 合 题 目 要 求 。 全 部 选 对 的 得 6 分 ， 只 选 对 1 个 的 得 2 分 ， 选 错 不 选 的得 0 分 。 )1.(6分 )下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.牛 顿 通 过 理 想 斜 面 实 验 ， 证 明 了 力 不 是 维 持 物 体 运 动 的 原 因B.前 苏 联 成 功 发 射 了
2、世 界 第 一 颗 人 造 卫 星 ， 其 环 绕 地 球 的 速 度 大 于 7.9km/sC.力 学 单 位 制 中 的 国 际 基 本 单 位 是 质 量 ， 米 、 秒D.英 国 物 理 学 家 卡 文 迪 许 利 用 扭 秤 装 置 比 较 准 确 的 测 出 万 有 引 力 常 量 ， 这 体 现 了 放 大 和 转 化的 思 想解 析 ： A、 是 伽 利 略 通 过 理 想 斜 面 实 验 ， 证 明 了 力 不 是 维 持 物 体 运 动 的 原 因 。 故 A 错 误 ；B、 7.9km/s是 第 一 宇 宙 速 度 ， 是 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 的 卫
3、星 的 最 大 速 度 ， 所 以 前 苏 联 成 功 发 射 了 世 界 第 一 颗 人 造 卫 星 ， 其 环 绕 地 球 的 速 度 不 可 能 大 于 7.9km/s。 故 B 错 误 ；C、 力 学 单 位 制 中 的 国 际 基 本 单 位 是 千 克 ， 米 、 秒 。 故 C 错 误 ；D、 英 国 物 理 学 家 卡 文 迪 许 利 用 扭 秤 装 置 比 较 准 确 的 测 出 万 有 引 力 常 量 ， 扭 秤 装 置 的 原 理 体现 了 放 大 和 转 化 的 思 想 。 故 D正 确 。答 案 ： D2.(6分 )A、 B 两 质 点 在 同 一 直 线 上 运 动
4、 ， t=0时 刻 ， 两 质 点 从 同 一 地 点 运 动 的 s t 图 像 ，如 图 所 示 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.A质 点 以 20m/s 的 速 度 匀 速 运 动B.0到 6 秒 ， AB间 的 距 离 越 来 越 大C.B一 定 做 匀 加 速 运 动 ， 速 度 先 小 于 A后 大 于 AD.0到 6 秒 ， A、 B 的 平 均 速 度 相 同解 析 ： A、 在 s t 图 像 中 ， 斜 率 代 表 速 度 ， 则 A 的 速 度 为 ， 故 A 错误 ；B、 在 0 6s内 ， 初 末 位 置 相 同 ， 有 图 可 知 ， AB间 的 距
5、 离 先 增 大 后 减 小 ， 最 后 相 等 ， 故 B 错误 ；C、 在 s t图 像 中 ， 若 B是 抛 物 线 ， 故 B 做 匀 加 速 运 动 ， 斜 率 代 表 速 度 ， 故 速 度 先 小 于 A后 大 于 A， 由 于 B 可 能 不 是 抛 物 线 ， 故 C 错 误 ；D、 0 到 6 秒 ， A、 B 的 位 移 相 同 ， 故 平 均 速 度 相 同 ， 故 D 正 确 。答 案 ： D 3.(6分 )如 图 所 示 ， 斜 面 小 车 M 静 止 在 光 滑 水 平 面 上 ， 紧 贴 墙 壁 。 若 在 斜 面 上 放 一 物 体 m。再 给 m施 加 一
6、竖 直 向 下 的 恒 力 F.M、 m 均 保 持 静 止 ， 则 小 车 受 力 的 个 数 为 ( ) A.3B.4C.5D.6解 析 ： 先 对 物 体 m受 力 分 析 ， 受 到 重 力 、 向 下 的 恒 力 F、 支 持 力 和 静 摩 擦 力 ， 根 据 平 衡 条 件 ，支 持 力 和 静 摩 擦 力 的 合 力 、 重 力 和 恒 力 F 的 合 力 是 一 对 平 衡 力 ， 根 据 牛 顿 第 三 定 律 ， m 对 M的 压 力 和 静 摩 擦 力 的 合 力 竖 直 向 下 ；再 对 M受 力 分 析 ， 受 重 力 、 m 对 它 的 垂 直 向 下 的 压 力
7、 和 沿 斜 面 向 下 的 静 摩 擦 力 ， 同 时 地 面 对M有 向 上 的 支 持 力 ， 共 受 到 4个 力 ； 故 ACD错 误 ， B 正 确 。答 案 ： B4.(6分 )如 图 所 示 ， 内 壁 光 滑 质 量 为 m 的 管 形 圆 轨 道 ， 竖 直 放 置 在 光 滑 水 平 地 面 上 ， 恰 好 处在 两 固 定 光 滑 挡 板 M、 N 之 间 ， 圆 轨 道 半 径 R， 质 量 为 m 的 小 球 能 在 管 内 运 动 ， 小 球 可 视 为质 点 ， 管 的 内 径 忽 略 不 计 。 当 小 球 运 动 到 轨 道 最 高 点 时 ， 圆 轨 道
8、对 地 面 的 压 力 刚 好 为 零 ， 下 列 判 断 正 确 的 是 ( )A.圆 轨 道 对 地 面 的 最 大 压 力 大 小 为 8mgB.圆 轨 道 对 挡 板 M、 N 的 压 力 总 为 零C.小 球 运 动 的 最 小 速 度 为D.小 球 离 挡 板 N最 近 时 ， 圆 轨 对 挡 板 N的 压 力 大 小 为 5mg解 析 ： A、 当 小 球 运 动 到 最 高 点 时 ， 圆 轨 道 对 地 面 的 压 力 为 零 ， 可 知 小 球 对 圆 轨 道 的 弹 力 等于 圆 轨 道 的 重 力 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 得 ， mg+N=m ， N=mg，
9、 解 得 最 高 点 的 速 度 ， 该 速 度 为 小 球 的 最 小 速 度 。 根 据 动 能 定 理 得 ， mg2R= ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律得 ， N mg= ， 联 立 解 得 小 球 对 轨 道 的 最 大 压 力 N =7mg， 则 圆 轨 道 对 地 面 的 最 大 压力 为 8mg， 故 A正 确 ， C 错 误 。B、 在 小 球 运 动 的 过 程 中 ， 圆 轨 道 对 挡 板 的 一 侧 有 力 的 作 用 ， 所 以 对 挡 板 M、 N 的 压 力 不 为 零 ，故 B 错 误 。D、 根 据 动 能 定 理 得 ， mgR= ， 根 据 牛 顿
10、第 二 定 律 得 ， ， 联 立 解得 N =4mg， 则 圆 轨 对 挡 板 N的 压 力 为 4mg， 故 D 错 误 。答 案 ： A5.(6分 )如 图 所 示 ， 质 量 m=20kg 的 物 块 ， 在 与 水 平 方 向 成 =37 的 拉 力 F=100N作 用 下 ， 一 直 沿 足 够 长 的 水 平 面 做 匀 加 速 直 线 运 动 (取 g=10m/s2， sin37 =0.6， cos37 =0.8)。 下 列说 法 正 确 的 是 ( )A.物 体 的 合 力 可 能 大 于 80NB.地 面 对 物 体 的 支 持 力 一 定 等 于 140NC.物 块 与
11、水 平 面 间 动 摩 擦 因 数 一 定 小 于D.物 块 的 加 速 度 可 能 等 于 2m/s 2解 析 ： A、 若 水 平 面 光 滑 ， 则 合 力 为 ； 水 平 面 粗 糙 时 ， 则 合力 为 ： ， 所 以 合 力 不 可 能 大 于 80N， 故 A 错 误 ；B、 在 竖 直 方 向 上 ， 则 ， 故 B正 确 ；C、 若 水 平 面 粗 糙 ， 水 平 方 向 ， 解 得， 故 C正 确 ；D、 当 水 平 面 光 滑 时 ， 合 力 80N， 则 加 速 度 水 平 面 粗 糙 时 ， ， 当 时 ， a等 于 ， 故 D 正确 。答 案 ： BCD6.(6分
12、)2016 年 10 月 17日 我 国 成 功 发 射 了 质 量 为 m的 “ 神 舟 ” 十 一 号 飞 船 。 飞 船 先 沿 椭 圆轨 道 飞 行 ， 近 地 点 Q 贴 近 地 面 ， 在 远 地 点 P 处 点 火 加 速 ， 顺 利 进 入 距 地 面 高 度 为 h 的 圆 轨道 ， 在 此 圆 轨 道 上 飞 船 运 行 周 期 为 T， 已 知 地 球 半 径 为 R， 下 列 判 断 正 确 的 是 ( ) A.飞 船 在 轨 道 的 动 能 为 2mB.飞 船 在 轨 道 运 动 的 周 期 为C.飞 船 变 轨 前 通 过 椭 圆 轨 道 P点 的 速 度 大 于
13、Q 点 的 速 度D.从 Q到 P飞 船 做 离 心 运 动 ， 高 度 增 加 ， 机 械 能 增 大 解 析 ： A、 根 据 万 有 引 力 提 供 向 心 力 ， 得 ：所 以 ： v=飞 船 的 动 能 ：根 据 ，解 得 ： GM=所 以 ： 。 故 A 正 确 。B、 轨 道 的 半 长 轴 ： 根 据 开 普 勒 第 三 定 律 得 ：所 以 ： T1= 。 故 B正 确 ；C、 从 椭 圆 轨 道 上 由 远 地 点 向 近 地 点 运 动 时 ， 由 于 万 有 引 力 做 功 ， 动 能 增 加 ， 所 以 远 地 点 P点 的 速 度 小 于 近 地 点 的 速 度 。
14、 故 C错 误 。D、 从 Q 到 P 飞 船 做 离 心 运 动 ， 但 只 有 万 有 引 力 做 功 ， 系 统 的 机 械 能 不 变 。 故 D 错 误 。答 案 ： AB7.(6分 )如 图 所 示 ， 有 五 个 完 全 相 同 、 质 量 均 为 m 的 滑 块 (可 视 为 质 点 )用 长 均 为 L 的 轻 杆 依次 相 连 接 ， 最 右 侧 的 第 1个 滑 块 刚 好 位 于 水 平 面 的 O点 处 ， O点 左 侧 水 平 面 光 滑 面 、 O 点 右侧 水 平 面 由 长 3L的 粗 糙 面 和 长 L 的 光 滑 面 交 替 排 列 ， 且 足 够 长 ，
15、 已 知 在 恒 力 F 的 作 用 下 ，第 3 个 滑 块 刚 好 进 入 O 点 右 侧 后 ， 第 4 个 滑 块 进 入 O 点 右 侧 之 前 ， 滑 块 恰 好 做 匀 速 直 线 运 动 ，则 可 判 断 (重 力 加 速 度 为 g)( ) A.滑 块 与 粗 糙 段 间 的 动 摩 擦 因 数 =B.第 4个 滑 块 进 入 O点 后 ， 滑 块 开 始 减 速C.第 5个 滑 块 刚 进 入 O 点 后 时 的 速 度 为D.轻 杆 对 滑 块 始 终 有 弹 力 作 用解 析 ： A、 3个 滑 块 刚 好 进 入 O点 右 侧 后 ， 第 4 个 滑 块 进 入 O
16、点 右 侧 之 前 ， 滑 块 恰 好 做 匀 速直 线 运 动 ， 则 F 3 mg=0， 解 得 ， 故 A 正 确 ；B、 第 4 个 滑 块 进 入 O 点 后 ， 第 三 个 滑 出 粗 糙 面 ， 此 时 受 到 摩 擦 力 还 是 f=3 mg=F， 还 是 匀速 运 动 ， 故 B 错 误 ；C、 第 5 个 滑 块 刚 进 入 O 点 时 ， 根 据 动 能 定 理 可 知 F4L mg3L mg3L mg2L mg= ， 解 得 v=2 ， 故 C 错 误 ；D、 在 匀 速 阶 段 ， 轻 杆 对 滑 块 无 弹 力 作 用 ， 故 D 错 误 。 答 案 ： A8.(6
17、分 )质 量 为 m 的 物 体 (可 视 为 质 点 )套 在 光 滑 水 平 固 定 直 杆 上 ， 其 上 拴 一 劲 度 系 数 为 k 的 轻 质 弹 簧 ， 弹 簧 另 一 端 固 定 于 距 离 直 杆 3d的 O点 ， 物 体 从 A点 以 初 速 度 v0向 右 运 动 ， 到 达B点 速 度 也 为 v0， OA与 OB的 方 位 如 图 所 示 ， 弹 簧 始 终 处 于 弹 性 限 度 内 (取 sin37 =0.6，cos37 =0.8)。 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.从 A点 到 B 点 ， 物 体 的 速 度 先 增 大 后 减 小B.A、 B两 点
18、 弹 簧 弹 力 的 功 率 相 等C.由 题 中 信 息 可 知 ， 轻 质 弹 簧 的 原 长 为 5.5dD.在 A点 ， 物 体 加 速 度 的 大 小 为 解 析 ： A、 C、 由 几 何 关 系 可 得 ： ；由 于 物 体 从 A 点 以 初 速 度 v0向 右 运 动 ， 到 达 B 点 速 度 也 为 v0， 可 知 从 A 到 B 的 过 程 中 物 体的 动 能 变 化 量 为 0， ； 在 该 过 程 中 ， 杆 光 滑 ， 所 以 结 合 动 能 定 理 可 知 弹 簧 对 物 体 做 功 的 和 等于 0， 可 知 开 始 时 弹 簧 的 弹 性 势 能 等 于
19、后 来 的 弹 性 势 能 ， 结 合 弹 性 势 能 的 特 点 可 知 ， 开 始 时弹 簧 处 于 压 缩 状 态 ， 后 来 弹 簧 处 于 伸 长 状 态 ； 弹 簧 的 压 缩 量 等 于 后 来 弹 簧 的 伸 长 量 ， 则 ：L0 5d=6d L0所 以 弹 簧 的 原 长 ： L0=5.5d；物 体 从 A 向 O 点 的 正 下 方 运 动 的 过 程 中 弹 簧 继 续 压 缩 ， 所 以 弹 簧 对 物 体 做 负 功 ， 物 体 的 速 度减 小 ； 物 体 从 O 点 的 正 下 方 向 B运 动 的 过 程 中 弹 簧 伸 长 ， 先 对 物 体 做 正 功 ，
20、 物 体 的 速 度 增 大 ；当 弹 簧 的 长 度 大 于 弹 簧 原 长 后 ， 弹 簧 又 开 始 对 物 体 做 负 功 ， 物 体 的 速 度 又 减 小 。 所 以 物 体 先减 速 ， 再 加 速 ， 最 后 又 减 速 。 故 A错 误 ， C正 确 ；B、 分 别 画 出 A 点 受 到 的 弹 力 与 速 度 ， 由 公 式 ： P=Fvcos 可 知 ， 二 者 F与 v 0之 间 的 夹 角 不同 ， 则 二 者 的 瞬 时 功 率 不 相 等 。 故 B 错 误 ；C、 在 A 点 ， 弹 簧 的 弹 力 F 与 运 动 方 向 之 间 的 夹 角 为 37 ， 则
21、 物 体 在 A点 的 加 速 度 ：a= 。 故 D 正 确 。答 案 ： CD 二 、 必 做 题 (共 4 小 题 ， 满 分 47 分 )9.(6分 )某 校 学 生 验 证 向 心 力 公 式 F=m 的 实 验 中 ， 设 计 了 如 下 实 验 ：第 1 步 ： 先 用 粉 笔 在 地 上 画 一 个 直 径 为 2L 的 圆 ；第 2 步 ： 通 过 力 传 感 器 ， 用 绳 子 绑 住 质 量 为 m的 小 球 ， 人 站 在 圆 内 ， 手 拽 住 绳 子 离 小 球 距 离为 L 的 位 置 ， 用 力 甩 绳 子 ， 使 绳 子 离 小 球 近 似 水 平 ， 带 动
22、 小 球 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 调 整 位 置 ，让 转 动 小 球 的 手 肘 的 延 长 线 刚 好 通 过 地 上 的 圆 心 ， 量 出 手 拽 住 处 距 离 地 面 的 高 度 为 h， 记 下力 传 感 器 的 读 数 为 F； 第 3 步 ： 转 到 某 位 置 时 ， 突 然 放 手 ， 让 小 球 自 由 抛 出 去 ；第 4 步 ： 另 一 个 同 学 记 下 小 球 的 落 地 点 C， 将 通 过 抛 出 点 A 垂 直 于 地 面 的 竖 直 线 在 地 面 上 的垂 足 B与 落 地 点 C 连 一 条 直 线 ， 这 条 直 线 近 似 记 录 了 小
23、 球 做 圆 周 运 动 时 在 地 面 上 的 投 影 圆 的运 动 方 向 ， 量 出 BC 间 距 离 为 S；第 5 步 ： 保 持 小 球 做 圆 周 运 动 半 径 不 变 ， 改 变 小 球 做 圆 周 运 动 的 速 度 ， 重 复 上 述 操 作 。试 回 答 案 ： (用 题 中 的 m、 L、 h、 S和 重 力 加 速 度 g 表 示 )放 手 后 ， 小 球 在 空 中 运 动 的 时 间 t= 。在 误 差 范 围 内 ， 有 F= 。小 球 落 地 时 的 速 度 大 小 为 v= 。 解 析 ： 小 球 飞 出 后 做 平 抛 运 动 ， 根 据 h= 得 ，
24、小 球 在 空 中 运 动 的 时 间 t= 。绳 子 的 拉 力 等 于 小 球 做 圆 周 运 动 的 向 心 力 ， 小 球 的 线 速 度 ， 则 拉 力F= = 。落 地 时 的 竖 直 分 速 度 ， 根 据 平 行 四 边 形 定 则 知 ， 小 球 落 地 的 速 度v= = 。答 案 ： ， ， 。10.(9分 )某 实 验 小 组 按 照 如 图 1 所 示 的 装 置 对 高 中 学 生 实 验 进 行 连 续 探 究 或 验 证 ： 实 验 一 “ 探 究 小 车 做 匀 变 速 直 线 运 动 规 律 ” 、 实 验 二 “ 验 证 牛 顿 第 二 定 律 ” 、 实
25、 验 三 “ 探 究 小 车 受到 的 合 力 的 功 与 动 能 变 化 的 关 系 ” 。(1)下 列 说 法 正 确 的 是A、 三 个 实 验 操 作 中 均 先 释 放 小 车 ， 再 接 通 打 点 计 时 器 的 电 源B、 实 验 一 不 需 要 平 衡 摩 擦 力 ， 实 验 二 和 实 验 三 需 要 平 衡 摩 擦 力C、 实 验 一 和 实 验 二 需 要 满 足 小 车 质 量 远 大 于 钩 码 总 质 量 ， 实 验 三 则 不 需 要D、 要 求 全 部 完 成 上 述 三 个 实 验 ， 除 了 图 中 所 示 的 实 验 器 材 外 ， 还 须 提 供 的
26、共 同 实 验 器 材 有刻 度 尺 解 析 ： 根 据 打 点 计 时 器 使 用 的 注 意 事 项 可 知 ， 三 个 实 验 操 作 中 均 先 接 通 打 点 计 时 器 的 电 源 ，在 释 放 小 车 。 故 A 错 误 ；B、 实 验 “ 探 究 小 车 做 匀 变 速 直 线 运 动 规 律 ” 中 ， 只 探 索 速 度 随 时 间 的 变 化 ， 不 需 要 平 衡 摩擦 力 ； 实 验 二 和 实 验 三 探 索 合 外 力 与 加 速 度 、 或 做 功 的 关 系 ， 所 以 都 需 要 平 衡 摩 擦 力 。 故 B正 确 ； C、 实 验 “ 探 究 小 车 做
27、 匀 变 速 直 线 运 动 规 律 ” 中 ， 只 探 索 速 度 随 时 间 的 变 化 ， 不 需 要 满 足 小车 质 量 远 大 于 钩 码 总 质 量 ； 实 验 三 “ 探 究 小 车 受 到 的 合 力 的 功 与 动 能 变 化 的 关 系 ” 中 ， 将 钩码 的 总 重 力 看 作 是 小 车 受 到 的 合 外 力 ， 则 需 要 满 足 小 车 质 量 远 大 于 钩 码 总 质 量 。 故 C错 误 ；D、 要 求 全 部 完 成 上 述 三 个 实 验 ， 除 了 图 中 所 示 的 实 验 器 材 外 ， 还 须 提 供 的 共 同 实 验 器 材 有刻 度 尺
28、 ， 来 测 量 纸 带 上 点 与 点 之 间 的 距 离 。 故 D正 确 。答 案 ： BD(2)实 验 小 组 按 照 规 范 操 作 打 出 的 纸 带 如 图 2 所 示 ， 已 知 相 邻 计 数 点 时 间 为 T， 间 距 为 s 1、s2、 s3， 钩 码 总 质 量 为 m， 小 车 质 量 为 M， 且 M m， 重 力 加 速 度 为 g， 以 小 车 为 研 究 对 象 ，那 么 从 b 到 c 小 车 合 力 做 的 功 W= ， 小 车 动 能 的 变 化 Ek= 。解 析 ： 对 bc段 进 行 研 究 ， 则 合 外 力 对 小 车 做 功 为 W 合 =m
29、gs2，利 用 匀 变 速 直 线 运 动 的 推 论 vb= ；v c= ；小 车 动 能 的 增 加 量 Ekbc= M 。答 案 ： mgs2， M (3)在 第 (2)问 中 ， 用 钩 码 总 重 力 代 替 小 车 受 到 的 拉 力 ， 存 在 (填 “ 偶然 误 差 ” 或 “ 系 统 误 差 ” )； 为 了 准 确 探 究 ， 在 保 留 原 装 置 基 础 上 ， 请 提 出 一 条 合 理 的 改 进措 施 。解 析 ： 在 第 (2)问 中 ， 用 钩 码 总 重 力 代 替 小 车 受 到 的 拉 力 ， 在 小 车 加 速 的 过 程 中 ， 其 加 速 度 ：a
30、= 所 以 对 小 车 的 拉 力 ： mg， 可 知 存 在 一 定 的 系 统 误 差 ；为 了 准 确 探 究 ， 需 要 让 该 实 验 满 足 ： m M， 即 钩 码 的 质 量 远 小 于 小 车 的 质 量 。答 案 ： 系 统 误 差 ， 让 该 实 验 满 足 钩 码 的 质 量 远 小 于 小 车 的 质 量 。11.(12分 )在 一 条 平 直 的 公 路 上 ， 甲 车 停 在 A点 ， 乙 车 以 速 度 v=10m/s匀 速 运 动 ， 当 乙 车 运动 到 B点 时 ， 甲 车 以 恒 定 加 速 度 a=0.5m/s2匀 加 速 启 动 ， 与 乙 车 相
31、向 运 动 ， 若 经 过 20s 两 车相 遇 ， 此 时 甲 车 恰 好 达 到 最 大 速 度 。 已 知 甲 车 质 量 为 1.0 104kg， 额 定 功 率 为 50kW， 阻 力是 车 重 的 0.05 倍 。 试 求 ：(1)甲 车 保 持 匀 加 速 运 动 的 时 间 ；解 析 ： 对 甲 车 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 知 ： F f=ma，解 得 ： F=f+ma=0.05 10000 10+10000 0.5N=10000N匀 加 速 达 到 的 最 大 速 度 为 ： 加 速 时 间 为 ： t= 。答 案 ： 甲 车 保 持 匀 加 速 运 动 的
32、时 间 为 10s。(2)AB两 点 间 的 距 离 。解 析 ： 甲 车 加 速 运 动 通 过 的 位 移 为 ： 甲 车 达 到 的 最 大 速 度 为 ：甲 车 10 20s内 通 过 的 位 移 为 x2， 根 据 动 能 定 理 有 ： ，代 入 数 据 解 得 ： x2=25m甲 车 通 过 的 总 位 移 为 ： x 甲 =x1+x2=50m乙 车 在 20s内 通 过 的 位 移 为 ： x 乙 =vt=200mAB两 点 间 的 距 离 为 ： x=x 乙 +x 甲 =250m。答 案 ： AB 两 点 间 的 距 离 为 250m。12.(20分 )如 图 所 示 ， A
33、B为 光 滑 圆 弧 形 轨 道 ， 半 径 R=2.5m， 圆 心 角 为 60 ， 质 量 M=4kg 的小 车 (紧 靠 B 点 )静 止 在 光 滑 水 平 面 上 ， 上 表 面 离 地 高 度 h=0.8m， 且 与 B点 的 等 高 ， 右 侧 很远 处 有 一 个 和 小 车 等 高 的 障 碍 物 C(厚 度 可 忽 略 )， DE是 以 恒 定 速 率 15m/s 转 动 的 传 送 带 ， D点 位 于 水 平 面 上 。 有 一 可 视 为 质 点 m=1kg的 物 体 ， 从 A点 静 止 释 放 ， 在 B点 冲 上 小 车 时 ， 小车 立 即 受 到 一 水 平
34、 向 右 恒 力 F的 作 用 ， 当 物 块 滑 到 小 车 最 右 端 时 ， 二 者 恰 好 相 对 静 止 ， 同 时 撤 掉 恒 力 F， 然 后 小 车 撞 到 障 碍 物 C后 立 即 停 止 运 动 ， 物 块 沿 水 平 方 向 飞 出 ， 在 D 点 恰 好 无磁 撞 地 切 入 传 送 带 ， 并 沿 着 传 送 带 下 滑 。 已 知 物 块 与 小 车 间 的 动 摩 擦 因 数 1=0.2， 与 传 送带 的 动 摩 擦 因 数 为 2= ， 传 送 带 长 度 为 s=28m， 与 水 平 面 的 夹 角 为 53 (取 g=10m/s2，sin53 =0.8，
35、cos53 =0.6)。 求 ： (1)物 块 滑 到 B 点 的 速 度 大 小 v0和 物 块 飞 离 小 车 的 水 平 速 度 大 小 v；解 析 ： 物 块 从 A到 B的 过 程 ， 由 机 械 能 守 恒 定 律 得 ：mgR(1 cos60 )=代 入 数 据 得 ： v0=5m/s小 车 撞 到 障 碍 物 C 后 物 块 做 平 抛 运 动 ， 则 有 ：h=代 入 数 据 得 ： t=0.4s物 块 到 达 D点 时 竖 直 分 速 度 大 小 为 ： v y=gt=10 0.4=4m/s速 度 与 水 平 方 向 的 夹 角 为 53 ， 则 物 块 飞 离 小 车 的
36、 水 平 速 度 大 小 为 ：v=vycot53 =4 =3m/s。答 案 ： 物 块 滑 到 B 点 的 速 度 大 小 v0和 物 块 飞 离 小 车 的 水 平 速 度 大 小 v 分 别 为 5m/s和 4m/s。(2)恒 力 F 的 大 小 和 小 车 的 长 度 L；解 析 ： 物 块 在 小 车 滑 行 的 加 速 度 大 小 为 ：a m= = 1g=0.2 10=2m/s2.物 块 在 小 车 上 滑 行 的 时 间 为 ： t= = =1s则 小 车 在 此 过 程 中 的 加 速 度 为 ：aM= = =3m/s2.对 小 车 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 得 ：F
37、1mg=MaM。代 入 数 据 解 得 ： F=14N小 车 的 长 度 为 ： L= = = =2.5m；答 案 ： 恒 力 F 的 大 小 是 14N， 小 车 的 长 度 L是 2.5m。(3)物 块 在 传 送 带 上 的 运 动 时 间 t 及 在 传 送 带 上 由 于 摩 擦 产 生 的 内 能 Q。解 析 ： 物 块 刚 滑 上 传 送 带 时 的 初 速 度 为 ： v 1= = =5m/s设 传 送 带 的 速 度 为 v 皮 ， 则 有 ： v 皮 =15m/s可 知 ， 物 块 滑 上 传 送 带 后 先 做 匀 加 速 运 动 ， 所 受 的 滑 动 摩 擦 力 沿
38、斜 面 向 下 ， 加 速 度 为 ：a1= =g(sin53 + 2cos53 )代 入 数 据 解 得 ： a1=10m/s2.物 块 速 度 从 v 1增 大 到 传 送 带 速 度 的 时 间 为 ： t1= = =1s位 移 为 ： x1= = =10m s=28m共 速 后 ， 由 于 mgsin53 2mgcos53 ， 所 以 物 块 继 续 匀 加 速 运 动 ， 加 速 度 大 小 为 ：a2= =g(sin53 2cos53 )代 入 数 据 解 得 ： a 2=6m/s2.根 据 运 动 学 公 式 得 ： s x1=v 皮 t2+代 入 数 据 得 ： 18=15t2
39、+3t22.解 得 ： t2=1s(另 一 负 值 舍 去 )所 以 物 块 在 传 送 带 上 的 运 动 时 间 为 ： t 总 =t1+t2=2s物 块 在 传 送 带 上 由 于 摩 擦 产 生 的 内 能 为 ：Q= 2mgcos53 (v 皮 t1 x1)+(s x1 v 皮 t2)代 入 数 据 解 得 ： Q=16J。答 案 ： 物 块 在 传 送 带 上 的 运 动 时 间 t 是 2s， 在 传 送 带 上 由 于 摩 擦 产 生 的 内 能 Q 是 16J。三 、 选 考 题 (共 2 小 题 ， 满 分 15 分 )13.(5分 )下 列 说 法 正 确 的 是 ( )
40、 A.液 体 的 温 度 越 高 ， 布 朗 微 粒 运 动 越 显 著B.“ 水 黾 ” 可 以 停 在 水 面 上 ， 是 浮 力 作 用 的 结 果C.当 分 子 之 间 距 离 增 大 时 ， 分 子 间 的 引 力 和 斥 力 都 减 小D.晶 体 的 物 理 性 质 都 是 各 向 同 性 的E.第 二 类 永 动 机 虽 不 违 背 能 量 守 恒 定 律 ， 但 也 是 不 可 能 制 成 的解 析 ： A、 液 体 的 温 度 越 高 ， 分 子 无 规 则 热 运 动 越 剧 烈 ， 故 微 粒 布 朗 运 动 越 显 著 ， 故 A 正 确 ；B、 “ 水 黾 ” 可 以
41、 停 在 水 面 上 ， 是 液 体 表 面 张 力 作 用 的 结 果 ， 故 B 错 误 ；C、 当 分 子 之 间 距 离 增 大 时 ， 分 子 间 的 引 力 和 斥 力 都 减 小 ， 只 是 斥 力 减 小 的 更 快 ， 故 C 正 确 ； D、 晶 体 分 为 单 晶 体 与 多 晶 体 ， 其 中 多 的 物 理 性 质 是 各 向 同 性 的 ， 而 单 晶 体 是 各 向 异 性 ， 故D错 误 ；E、 第 二 类 永 动 机 不 违 反 能 量 守 恒 定 律 ， 违 反 了 宏 观 热 学 过 程 的 方 向 性 ， 不 可 能 从 单 一 热 源吸 取 热 量 ，
42、 并 将 这 热 量 变 为 功 ， 而 不 产 生 其 他 影 响 。 热 机 的 效 率 不 可 以 达 到 100%。 故 E 正确 。答 案 ： ACE14.(10分 )如 图 所 示 ， 绝 热 气 缸 A与 导 热 气 缸 B、 C 均 固 定 于 地 面 ， 由 刚 性 杆 连 接 的 绝 热 活塞 与 AB两 气 缸 间 均 无 摩 擦 ， 真 空 气 缸 C 与 气 缸 B 通 过 阀 门 相 连 ， 气 缸 C 的 体 积 为 2V 0， 气 缸A、 B 内 装 有 处 于 平 衡 状 态 的 理 想 气 体 ， 气 体 体 积 均 为 V0， 温 度 均 为 T0， 现
43、打 开 阀 门 ， 等 达到 稳 定 后 ， A 中 气 体 压 强 为 原 来 的 0.4倍 ， 设 环 境 温 度 始 终 保 持 不 变 。 求 ： 气 缸 A 中 气 体 的体 积 VA和 温 度 TA； 判 断 BC 连 体 气 缸 ， 在 变 化 过 程 中 是 吸 热 还 是 放 热 过 程 ？ 简 述 理 由 。解 析 ： 根 据 题 意 知 A中 气 体 压 强 为 原 来 的 0.4倍 ， 根 据 活 塞 受 力 平 衡 ， A、 B中 气 体 压 强 始终 相 等 ， 所 以 B中 气 体 压 强 也 变 为 原 来 的 0.4倍 ， 因 为 气 缸 B 是 导 热 气
44、缸 ， 气 体 发 生 的 是 等温 变 化 ， 对 B 中 气 体 ， 根 据 玻 意 耳 定 律 pV=C， 所 以 B中 气 体 的 体 积 为 原 来 的 2.5倍 ， 打 开阀 门 后 ， 气 体 扩 散 到 C 气 缸 ， 所 以 B 气 缸 体 积活 塞 向 右 移 动 了 ， A 的 体 积对 A， 根 据 理 想 气 体 状 态 方 程 ， 有 代 入 数 据 ：解 得 ：气 体 B中 气 体 的 温 度 不 变 ， 内 能 不 变 U=0活 塞 对 B 气 体 做 功 ， W 0根 据 热 力 学 第 一 定 律 Q 0， 即 在 变 化 过 程 中 气 体 放 热 。答
45、案 ： 气 缸 A 中 气 体 的 体 积 为 和 温 度 为 。判 断 BC连 体 气 缸 ， 在 变 化 过 程 中 是 放 热 过 程 。选 修 3 415.弹 簧 振 子 在 光 滑 水 平 面 上 振 动 ， 其 位 移 时 间 图 像 如 图 所 示 ， 则 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.10秒 内 振 子 的 路 程 为 2mB.动 能 变 化 的 周 期 为 2.0sC.在 t=0.5s时 ， 弹 簧 的 弹 力 最 大D.在 t=1.0s时 ， 振 子 的 速 度 反 向E.振 动 方 程 是 x=0.10sin t(m) 解 析 ： A、 根 据 振 动 图
46、像 可 知 周 期 T=2.0s， 振 幅 A=10cm， t=10s=5T， 一 个 周 期 通 过 的 路 程 为4A， 则 10s内 通 过 的 路 程 为 s=5 4A=20 10cm=200cm=2m， 故 A 正 确 ；B、 每 次 经 过 平 衡 位 置 动 能 最 大 ， 在 最 大 位 移 处 动 能 为 0， 在 振 子 完 成 一 个 周 期 的 时 间 内 ，动 能 完 成 2个 周 期 的 变 化 ， 故 动 能 变 化 的 周 期 为 1s， 故 B错 误 ；C、 t=0.5s时 ， 振 子 处 于 最 大 位 移 处 ， 弹 簧 的 弹 力 最 大 ， 故 C正
47、确 ；D、 在 t=0.5s到 t=1.5s时 间 内 振 子 沿 x负 方 向 运 动 ， 在 t=0.1s时 ， 振 子 的 速 度 未 反 向 ， 故D错 误 ；E、 由 振 动 图 像 知 T=2.0s， 角 速 度 ， 振 动 方 程x=0.10sin t(m)， 故 E 正 确 。答 案 ： ACE16.如 图 所 示 ， 横 截 面 为 圆 形 的 圆 柱 体 光 学 器 件 是 用 折 射 率 为 的 某 种 玻 璃 制 成 的 ， 其 截 面 半 径 为 R， 现 用 一 细 光 束 垂 直 圆 柱 体 的 轴 线 以 i=60 的 入 射 角 从 真 空 中 射 入 圆 柱
48、 体 ， 不 考虑 光 线 在 圆 柱 体 内 的 反 射 ， 真 空 中 光 速 为 C。 (1)求 该 光 线 从 圆 柱 中 射 出 时 ， 折 射 光 线 偏 离 进 入 圆 柱 体 光 线 多 大 的 角 度 ？解 析 ： 由 折 射 定 律 n= ， 得sinr= = = ，则 光 线 射 入 圆 柱 体 内 的 折 射 角 为 r=30 ， 由 几 何 知 识 得 ， 光 线 从 圆 柱 体 射 出 时 ， 在 圆 柱 体内 的 入 射 角 为 30 ， 在 圆 柱 体 外 的 折 射 角 为 60 ， 光 路 图 如 图 所 示 。 由 几 何 知 识 ， 出 射 光 线 偏
49、离 原 方 向 的 角 度 为 =60 。答 案 ： 求 该 光 线 从 圆 柱 中 射 出 时 ， 折 射 光 线 偏 离 进 入 圆 柱 体 光 线 60 的 角 度 。(2)光 线 在 圆 柱 体 中 的 传 播 时 间 。解 析 ： 根 据 几 何 知 识 得 到 ， 光 线 在 圆 柱 体 中 的 路 程 ： S= R介 质 中 传 播 速 度 v= =所 以 ， 光 线 在 圆 柱 体 中 的 传 播 时 间 为 t= = = 。答 案 ： 光 线 在 圆 柱 体 中 的 传 播 时 间 。 选 修 3 517.下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.物 体 的 动 量 变 化 一 定 ， 物 体 所 受 合 外 力 的 作 用 时 间 越 短 ， 合 外 力 就 越 大B.篮 球 从 空 中 竖 直 落 下 ， 落 地 后 原 速 反 弹 ， 其 动 量 变 化 量 为 零C.物 体 动 量 变 化 的 方 向 与 速 度 变 化 的 方 向 一 定 相 同D.玻 璃 杯 从 同 一 高 度 落 下 ， 掉 在 水 泥 地 上 比 掉 在 草 地 上 容 易 碎 ， 这 是 由 于 玻 璃 杯 与 水 泥 地 面撞 击 的 过 程 中 动 量 变 化 较 大E.质 量 为 m的 物 体 做 平 抛 运 动 ，
