湖北省恩施州利川二中高三物理元月调考试卷（含解析）.doc

2015年湖北省恩施州 利川二中高三元月调考物理试卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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如图所示，质量为m的小物体（可视为质点）静止在半径为r的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为，物体与球心的连线与水平地面的夹角为，整个装置处于静止状态下列说法正确的是（）a 小物体对半球体的压力大小为mgsinb 半球体对小物体摩擦力的大小为 mgcosc 角（为锐角）越大，地面对半球体的摩擦力越小d 角（为锐角）越大，地面对半球体的支持力越大2我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭发动机的航天飞机a在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点b处与空间站c对接已知空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为t，万有引力常量为g，月球的半径为r下列说法错误的是（）a 要使对接成功，飞机在接近b点时必须减速b 航天飞机在图示位置正在加速向b运动c 月球的质量为m=d 月球的第一宇宙速度为v=3如图所示，在x0，y0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为b，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的p点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则（）a 初速度最小的粒子是沿方向射出的粒子b 初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子c 在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子d 在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子4如图所示，在平行于xoy平面的区域内存在着电场，一个正电荷沿直线先后从c点移动到a点和b点，在这两个过程中，均需要克服电场力做功，且做功的数值相等下列说法正确的是（）a a、b两点不在同一个等势面上b b点的电势低于c点的电势c 该电荷在a点的电势能小于在c点的电势能d 这一区域内的电场可能是在第象限内某位置的一个正点电荷所产生的5如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源e、定值电阻r、开关s相连闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上下列说法中正确的是（）a 液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线b 电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大c 电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短d 定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长6已知两个电源的电动势e1和e2、内阻r1和r2满足关系e2e1，r2r1，有一定值电阻r1分别接在两个电源上，获得相等的功率，则将另一电阻r2且满足r2r1也分别接在该两个电源上，关于电阻r2获得的功率p2有（）a p1p2b p1p2c p1=p2d 条件不足无法确定7如图所示，匀强磁场的方向竖直向下磁场中有光滑水平桌面，在桌面上放着内壁光滑、底部有带电小球的试管在水平拉力f作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（）a 小球带负电b 小球的运动轨迹是一条抛物线c 洛仑兹力对小球做正功d 维持试管匀速运动的拉力f应逐渐增大8如图所示，质量均为m的a、b两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于0.5mg的恒力f向上拉b，当运动距离为h时b与a分离下列说法正确的是（）a b与a刚分离时，弹簧为原长b 弹簧的劲度系数等于c 从开始运动到b与a刚分离的过程中，b物体的动能一直增大d 从开始运动到b与a刚分离的过程中，a物体的机械能一直增大三、非选择题包括必考题和选考题两部分第9题第13题为必考题，每个试题考生都必须作答第14题第17题为选考题，考生根据要求作答9（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两侧脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为mm；（2）如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是mm10某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：a待测的干电池（电动势约为1.5v，内电阻约为2）b电压表v1（02v，内阻rv1=4000）c电压表v2（02v，内阻rv2约为3500）d电流表a（03a，内阻0.1）e电阻箱r1（09999）f滑动变阻器r2（0200，1a）g电键和导线若干该小组根据以上实验器材设计了如图1所示的电路来测量电源的电动势和内阻（1）实验步骤：a闭合电键s1和s2，记下v1的读数u1，b闭合电键s1，断开s2，记下v1的读数u1和v2的读数u2请你根据步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式：e=r=（2）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案，在方框1中画出实验电路图（3）如果要求用图象法处理你设计的实验的数据，并能根据图象较直观地求出电动势和内阻，则较适合的函数表达式是请你在方框2中画出此表达式对应的大致图象11如图所示，水平面上有一个倾角为=30的斜劈，质量为m一个光滑小球，质量也为m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为=30，整个系统处于静止状态（1）求出绳子的拉力t；（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力fm等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足什么条件？12如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段水平的直轨道和与之相切的圆弧轨道abc连接而成，oc连线与竖直方向夹角为=30空间中存在一与与水平面成=30且斜向下的电场，电场强度为e，圆形轨道的半径为r=m一质量为m=1kg的小物块带正电，所带电荷量q，且满足eq=mg物块在a点获得一初速度，可使得物块恰能在abc段不离开圆轨道求：（1）物块在c点的速度；（2）物块在a点对轨道的压力；（3）滑块从c点飞出后到达水平轨道所经历的时间t（二）选考题：共45分。请在给出的2道物理题中任选一题做答。如果多做，则按所做的第一道题计分物理一选修3-4（15分）13图甲为列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，p是平衡位置为x=0.5m处质 点，q是x=2m处质点；图乙为质点q的振动图象则 （）a 这列波沿x轴的正方向传播b 在t=0.35s时，质点p速度大于质点q速度c 在t=0.45时，质点p运动方向沿y方向d 在t=0.75s，质点q距平衡位置的距离小于质点p距平衡位置的距离14一棱镜的截面为rtabc，a=30，直角边bc=a棱镜材料的折射率为n= 在此截面所在的平面内，一束光线以45的入射角从ac 边的中点射入棱镜，如图所示，试求：射出点距b点的距离（不考虑光线沿原路返回的情况）物理修3-5（15分）15 如图所示为氢原子的能级图让一束单色光照射到大 量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发 地发出3种不同频率的单色光，照射氢原子的单色光的光子能量 为e1，用这种光照射逸出功为4.54ev的金属表面时，逸出的光 电子的初动能是e2 则关于e1，e2的可能值正确的是 （）a e1=12.09ev，e2=8.55evb e1=13.09ev，e2=7.55evc e1=12.09ev，e2=7.55evd e1=12.09ev，e2=3.55ev16 如图所示，质量为m的小物块q（大小不计），位于质量为m的平板p的左端，系统原来静 止在光滑水平面上一不可伸长的轻质细绳长为r，一端悬于q正上方高为r处，另一端系一质量也为m的 小球（大小不计），今将小球拉至悬线与竖直方向成600角的位置，由静止释放，小球到达最低点时与q发生碰撞，且碰撞时间极短，无能 量损失已知q刚好不离开平板车，q与p之间的动摩擦因数为u，m：m=4：1，重力加速度为g求：小物块q最终的速度大小；平板车p的长度2015年湖北省恩施州利川二中高三元月调考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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如图所示，质量为m的小物体（可视为质点）静止在半径为r的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为，物体与球心的连线与水平地面的夹角为，整个装置处于静止状态下列说法正确的是（）a 小物体对半球体的压力大小为mgsinb 半球体对小物体摩擦力的大小为 mgcosc 角（为锐角）越大，地面对半球体的摩擦力越小d 角（为锐角）越大，地面对半球体的支持力越大考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：对小物体受力分析，并将重力分解到半球半径方向和接触点的切线方向，由平衡条件对切线方向和半径方向列方程，解出半球对小物块的支持力的表达式，即摩擦力的表达式，由于小物块为滑动，故摩擦力不能用f=n，只能用平衡条件求出解答：解：a、对小物块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，将重力按照作用效果正交分解，如图由于物体静止在半球上，处于平衡态，沿半径方向列平衡方程：nmgsin=0沿切向列平衡方程：fmgcos=0由解得：n=mgsinf=mgcos故a正确；b、由于小物体静止在半球上，并没有相对球面滑动，故不能用f=n来计算此时摩擦力为mgcos，故b错误；c、由于物体、半球都相对地面静止，故把小物体和半球看做整体（整体法），整体只受重力和支持力半球和地面间无摩擦力，故c错误；d、无论角怎么变，只要物体静止在半球上，则就可以把小物体及半球看做整体，整体受力分析发现整体只受重力和支持力，由而力平衡知地面对半球的支持力始终等于小物体和半球的重力之和不随改变，故d错误；故选a点评：该题综合了受力分析、正交分解、平衡条件应用等知识还涉及整体法处理物理问题的能力有一定难度2我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭发动机的航天飞机a在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点b处与空间站c对接已知空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为t，万有引力常量为g，月球的半径为r下列说法错误的是（）a 要使对接成功，飞机在接近b点时必须减速b 航天飞机在图示位置正在加速向b运动c 月球的质量为m=d 月球的第一宇宙速度为v=考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系专题：人造卫星问题分析：要使航天飞机在椭圆轨道的近月点b处与空间站c对接，必须在接近b点时减速根据开普勒定律可知，航天飞机向近月点运动时速度越来越大月球对航天飞机的万有引力提供其向心力，由牛顿第二定律求出月球的质量m月球的第一宇宙速度大于解答：解：a、要使航天飞机在椭圆轨道的近月点b处与空间站c对接，必须在接近b点时减速否则航天飞机将继续做椭圆运动故a正确； b、根据开普勒定律可知，航天飞机向近月点b运动时速度越来越大故b正确； c、设空间站的质量为m，由得，故c正确； d、空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为t，其运行速度为，其速度小于月球的第一宇宙速度，所以月球的第一宇宙速度大于故d错误因为选择错误的是，故选：d点评：本题是开普勒定律与牛顿第二定律的综合应用，对于空间站的运动，关键抓住由月球的万有引力提供向心力，要注意知道空间站的半径与周期，求出的不是空间站的质量，而是月球的质量3如图所示，在x0，y0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为b，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的p点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则（）a 初速度最小的粒子是沿方向射出的粒子b 初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子c 在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子d 在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：由运动轨迹确定半径的大小与所速度偏转角度的大小，半径大的速度大，偏转角度大的时间长解答：解：由，可知r的越大，v越大由图知的半径最大，则其速度最大，故a错误，b错误 因，则周期相同，则运动时间由偏转角度决定，由图知的偏转角度最大，其时间最长，则c错误，d正确故选：d点评：考查带电粒子在磁场中的运动规律，明确半径公式和周期公式4如图所示，在平行于xoy平面的区域内存在着电场，一个正电荷沿直线先后从c点移动到a点和b点，在这两个过程中，均需要克服电场力做功，且做功的数值相等下列说法正确的是（）a a、b两点不在同一个等势面上b b点的电势低于c点的电势c 该电荷在a点的电势能小于在c点的电势能d 这一区域内的电场可能是在第象限内某位置的一个正点电荷所产生的考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：由题，电荷沿直线先后从c点移动到a点和b点，克服电场力做功的数值相等，由电场力做功的公式w=qu可判断出a、b电势关系克服电场力做功，电荷的电势能增大此电场可能是由处于ab连线中垂线上第象限内某位置的一个正点电荷所产生的解答：解：a、由题，电荷沿直线先后从c点移动到a点和b点，克服电场力做功的数值相等，由电场力做功的公式w=qu判断可知，c、a间电势差与c、b间电势差相等，则a、b两点的电势相等，两点在同一个等势面上故a错误b、由于电场力做负功，电荷的电势能增大，而电荷带正电，正电荷在电势高处电势能大，则b点的电势高于c点的电势故b错误c、从c到a过程，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增大，则电荷在a点的电势能大于在c点的电势能故c错误d、根据ab两点电势相等分析，此电场可能是由处于ab连线中垂线上第象限内某位置的一个正点电荷所产生的故d正确故选d点评：本题关键要掌握电场力做功公式w=qu，并能运用此公式分析电势的关系，此题考查对电场力做功与电势能变化、电势差等关系的理解和应用能力5如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源e、定值电阻r、开关s相连闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上下列说法中正确的是（）a 液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线b 电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大c 电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短d 定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长考点：带电粒子在匀强电场中的运动；闭合电路的欧姆定律专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：分析带电液滴的受力，根据物体做曲线运动的条件可知液滴的运动轨迹；根据u=ed可知电动势变化时e的变化，则可知所受合力的变化，即可求得加速度的变化；因液滴落在了一个极板上，故液滴的运动时间取决其在水平向的运动，分析水平方向上的受力情况可求得液滴的运动时间解答：解：a、液滴在磁场中受重力及电场力，电场力沿水平方向，重力沿竖直方向；因液滴由静止释放，故合力的方向一定与运动方向一致，故液滴做直线运动，故a错误；b、两板间的电势差等于电源电压，当电动势变大时，两板上的电压变大，由u=ed可知，板间的电场强度增大，电场力变大，合力变大，故加速度增大，故b正确；c、因粒子最终打在极板上，故运动时间取决于水平向的加速度，当电动势变大时，其水平方向受力增大，加速度增大，运动时间减小，故c正确；d、定值电阻在此电路中只相当于导线，电容器板间电压等于电源的电动势，所以阻值的变化不会改变两板间的电势差；故带电粒子受力不变，加速度不变，运动时间不变，故d错误；故选：bc点评：虽然本题中液滴做的是直线运动，但要注意速度合成与分解的应用，明确水平方向和竖直方向上的两个运动是互不干扰的6已知两个电源的电动势e1和e2、内阻r1和r2满足关系e2e1，r2r1，有一定值电阻r1分别接在两个电源上，获得相等的功率，则将另一电阻r2且满足r2r1也分别接在该两个电源上，关于电阻r2获得的功率p2有（）a p1p2b p1p2c p1=p2d 条件不足无法确定考点：电功、电功率专题：恒定电流专题分析：用作图法求解：分别做出两个电池的ui图线，据两者电动势的大小关系及两条图线有交点，大体作出两者的图象，由图可读出内阻的大小关系；两线的交点对应的工作电阻为r，再作出一大于r的电阻的ui图线，分析对应电流及电压从而分析出功率的大小关系解答：解：将一电动势为e、内电阻为r的电源与一阻值为r的电阻组成一闭合回路，路端电压u和干路电流i的关系为u=eir在ui直角坐标系中作ui图线，则该图线为一条在纵轴上截距为e、斜率为r的直线这条线可被称为电源的伏安特性曲线如果再在此坐标系中作出外电阻r的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为r，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态，此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率依题意作电池甲和乙及电阻r的伏安特性曲线由于两电池分别接r时，r消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，由于12，所以r1r2作r的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接r时，p1=u1i1；当乙电池接r时，p2=u2i2由于u1u2，i1i2，所以p1p2故b正确，acd错误故选b点评：本题为有关全电路电阻、功率关系的半定量问题，采用图线方法分析是较简捷的思路把电源和外电阻的伏安特性曲线合在一个坐标轴上比较，给运算带来方便7如图所示，匀强磁场的方向竖直向下磁场中有光滑水平桌面，在桌面上放着内壁光滑、底部有带电小球的试管在水平拉力f作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（）a 小球带负电b 小球的运动轨迹是一条抛物线c 洛仑兹力对小球做正功d 维持试管匀速运动的拉力f应逐渐增大考点：洛仑兹力专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，由左手定则，分析电性将小球的运动分解为沿管子向里和垂直于管子向右两个方向根据受力情况和初始条件分析两个方向的分运动情况，研究轨迹，确定f如何变化解答：解：a、小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电故a错误b、设管子运动速度为v1，小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力f1=qv1b，q、v1、b均不变，f1不变，则小球沿管子做匀加速直线运动与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线故b正确c、洛伦兹力总是与速度垂直，不做功故c错误d、设小球沿管子的分速度大小为v2，则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力f2=qv2b，v2增大，则f2增大，而拉力f=f2，则f逐渐增大故d正确故选：bd点评：本题中小球做类平抛运动，其研究方法与平抛运动类似：运动的合成与分解，其轨迹是抛物线本题采用的是类比的方法理解小球的运动8如图所示，质量均为m的a、b两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于0.5mg的恒力f向上拉b，当运动距离为h时b与a分离下列说法正确的是（）a b与a刚分离时，弹簧为原长b 弹簧的劲度系数等于c 从开始运动到b与a刚分离的过程中，b物体的动能一直增大d 从开始运动到b与a刚分离的过程中，a物体的机械能一直增大考点：机械能守恒定律；胡克定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：b和a刚分离时，相互之间恰好没有作用力，则b受到重力mg和恒力f，由已知条件f=0.5mg，由牛顿第二定律求出此时b的加速度和a的加速度，说明弹力对a有向上的弹力，与重力平衡对于在b与a分离之前，对ab整体为研究对象，所受合力在变化，加速度在变化，做变加速运动解答：解：a、b与a刚分离的瞬间，a、b具有相同的速度和加速度且ab间无相互作用力，分析b知，b具有向下的加速度，大小 ab=0.5g，此时对a分析有：aa=ab，a也具有向下的加速度，由牛顿第二定律知此时弹簧弹力f弹=0.5mg，不为0，故弹簧不是原长，处于压缩状态，故a错误；b、b和a刚分离时，弹簧的弹力大小为f弹=0.5mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量f=1.5mg两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小x=h，由胡克定律得：k=故b正确c、由题知，f=0.5mg2mg，对于整体分析可知，整体在上升的过程中，合力应向上后向下，先做加速运动后做减速运动，b的动能先增大后减小，故c错误d、从开始运动到b与a刚分离的过程中，以b为研究对象，可知，f做正功，a对b的支持力做正功，故b的机械能一直增大，而a、b状态相同，所以a的机械能一直增大故d正确故选bd点评：本题关键在于分析b和a刚分离时a、b的受力情况，来确定弹簧的状态三、非选择题包括必考题和选考题两部分第9题第13题为必考题，每个试题考生都必须作答第14题第17题为选考题，考生根据要求作答9（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两侧脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为0.65mm；（2）如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是1.500mm考点：刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；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解答：解：游标卡尺的固定刻度读数为0mm，游标尺上第6个刻度游标读数为0.0513mm=0.65mm，所以最终读数为：0.65mm；螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.0150.0mm=0.500mm，所以最终读数为1.500mm故本题答案为：0.65，1.500点评：解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读10某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：a待测的干电池（电动势约为1.5v，内电阻约为2）b电压表v1（02v，内阻rv1=4000）c电压表v2（02v，内阻rv2约为3500）d电流表a（03a，内阻0.1）e电阻箱r1（09999）f滑动变阻器r2（0200，1a）g电键和导线若干该小组根据以上实验器材设计了如图1所示的电路来测量电源的电动势和内阻（1）实验步骤：a闭合电键s1和s2，记下v1的读数u1，b闭合电键s1，断开s2，记下v1的读数u1和v2的读数u2请你根据步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式：e=r=（2）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案，在方框1中画出实验电路图（3）如果要求用图象法处理你设计的实验的数据，并能根据图象较直观地求出电动势和内阻，则较适合的函数表达式是请你在方框2中画出此表达式对应的大致图象考点：测定电源的电动势和内阻专题：实验题；恒定电流专题分析：（1）根据闭合电路欧姆定律求出电源电动势和内阻（2）运用电压表和电阻箱，通过伏阻法测量电源的电动势和内阻（3）根据实验的原理e=，推导出线性表达式，通过图象直观地知道电动势和内阻解答：解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：联立解得：e=，r=（2）运用电阻箱和电压表，通过伏阻法测量电路图如图所示（3）根据e=，得：，即与成线性关系，纵轴截距的倒数表示电动势，图象的斜率表示内阻与电动势的比值对应的图象如图故答案为：（1），（2）如图所示（3），如图所示点评：解决本题的关键掌握测量电源电动势和内阻的实验原理，运用闭合电路欧姆定律分析，以及会运用图象法直观地得出电源的电动势和内阻11如图所示，水平面上有一个倾角为=30的斜劈，质量为m一个光滑小球，质量也为m，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为=30，整个系统处于静止状态（1）求出绳子的拉力t；（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力fm等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足什么条件？考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：（1）分析小球的受力情况，根据平衡条件求解绳子的拉力t；（2）对整体，根据平衡条件得到地面的支持力n与摩擦力f的表达式，为了使整个系统始终保持静止，摩擦力必须满足ffm，结合条件fm=kn，得到k满足的条件解答：解：（1）对小球：受到重力mg、斜面的支持力n1和绳子的拉力t三个力作用，由平衡条件得 mgsin=tcos解得：（2）对整体：受到总重力2mg、地面的支持力n和摩擦力f，绳子的拉力t，则由平衡条件得 tcos（+）=f tsin（+）+n=2mg依题意，有：ffm=kn解得：答：（1）绳子的拉力t是；（2）为了使整个系统始终保持静止，k值必须满足的条件是k点评：本题采用隔离法和整体法结合研究共点力平衡问题，分析受力情况是关键12如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段水平的直轨道和与之相切的圆弧轨道abc连接而成，oc连线与竖直方向夹角为=30空间中存在一与与水平面成=30且斜向下的电场，电场强度为e，圆形轨道的半径为r=m一质量为m=1kg的小物块带正电，所带电荷量q，且满足eq=mg物块在a点获得一初速度，可使得物块恰能在abc段不离开圆轨道求：（1）物块在c点的速度；（2）物块在a点对轨道的压力；（3）滑块从c点飞出后到达水平轨道所经历的时间t考点：动能定理的应用；牛顿第三定律；向心力专题：动能定理的应用专题分析：（1）先判定物块所受电场力与重力的合力斜向下，与竖直方向夹角为30，故c点为等效最高点，代入临界条件公式即可；（2）先根据动能定律求出物体在a点时的速度，再根据向心力的公式，求出a受到的压力即可；（3）物体从c点飞出后，看似做斜上抛运动，而实际上c点为等效最高点，可以按照等效力场的方法，按照平抛运动的方法解题解答：解：（1）物块所受电场力与重力的合力斜向下，与竖直方向夹角为30，大小为：物块过c点的临界条件为：解得方向沿c的切线方向（2）设物块在a点速度为va，由动能定理：在a点：解得：根据牛顿第三定律：物块对轨道的压力为（3）从c点飞出后，类似做斜上抛运动，可以按照等效力场的方法，按照平抛运动的方法解题故在竖直方向作类似竖直上抛运动竖直方向的加速度为：=15m/s2竖直方向的位移为：y=rrcos30=m过c点时，竖直方向的分速度：m/s历时t，位移：代入数据得：t0.80s答：（1）物块在c点的速度为m/s；（2）物块对轨道的压力为：；（3）从c点飞出后到达水平轨道所经历的时间0.80s点评：该题考查带电物体在复合场中的、竖直平面内的圆周运动，找到等效最高点是解决问题的关键该题是该类题目中的常规题型，稍有变化，有新意（二）选考题：共45分。请在给出的2道物理题中任选一题做答。如果多做，则按所做的第一道题计分物理一选修3-4（15分）13图甲为列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，p是平衡位置为x=0.5m处质 点，q是x=2m处质点；图乙为质点q的振动图象则 （）a 这列波沿x轴的正方向传播b 在t=0.35s时，质点p速度大于质点q速度c 在t=0.45时，质点p运动方向沿y方向d 在t=0.75s，质点q距平衡位置的距离小于质点p距平衡位置的距离考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象专题：波的多解性分析：由乙图读出t=0.1s时刻质点q的速度方向，在甲图上判断波的传播方向由乙图读出周期，根据时间与周期的关系，确定质点p和q的速度解答：解：a、由乙图知，t=0.1s时刻质点q的速度方向向上，在甲图上判断出波的传播方向沿x轴的负方向，故a错误b、由乙图读出周期t=0.2s，t=0.35s=1t，波沿x轴的负方向，图示时刻质点p向下运动，则在t=0.35s时，质点p到达平衡位置上方，波峰之下，而q点到达波谷，速度为零所以质点p速度大于质点q速度，故b正确c、t=0.45s=2t，此时质点p运动方向沿y方向，故c正确d、t=0.75s=3t，波沿x轴的负方向，图示时刻质点p向下运动，则在t=0.75s时，质点p到达平衡位置上方，波峰之下，而q点到达波谷，速度为零所以质点q距平衡位置的距离大于质点p距平衡位置的距离，故d错误故选bc点评：本题要能识别、理解振动图象和波动图象的意义，同时要有把握两种图象联系的能力14一棱镜的截面为rtabc，a=30，直角边bc=a棱镜材料的折射率为n= 在此截面所在的平面内，一束光线以45的入射角从ac 边的中点射入棱镜，如图所示，试求：射出点距b点的距离（不考虑光线沿原路返回的情况）考点：光的折射定律专题：光的折射专题分析：光线以45的入射角时，先根据折射定律求出光线在ac面的折射角r根据几何知识确定光线在ab面上的入射角由sinc=求出临界角c，判断在ab面上能否发生全反射，画出光路图，求出光线从棱镜射出点的位置离b点的距离解答：解：光路如图所示设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：=n解得：r=30设折射光线与ab的交点为d，由几何关系可知，在d点的入射角为