广东省广州市番禺区仲元中学高三物理上学期10月月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年广东省广州市番禺区仲元中学高三（上）月考物理试卷（10月份）二选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，19-21题有多项符合题目要求全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1a、d分别是斜面的顶端、底端，b、c是斜面上的两个点，ab=bc=cd，e点在d点正上方，与a等高，从e点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在b点，球2落在c点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（不计空气阻力）( )a球1和球2运动的时间之比为2：1b球1和球2动能增加量之比为1：2c球1和球2抛出时初速度之比为2：1d球1和球2运动时的加速度之比为1：222013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件一块陨石从外太空飞向地球，到a点刚好进入大气层，由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是( )a陨石正减速飞向a处b陨石绕地球运转时角速度渐渐变小c陨石绕地球运转时速度渐渐变大d进入大气层陨石的机械能渐渐变大3某同学学习了天体运动的知识后，假想宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动如果两颗小星间的万有引力为f，母星与任意一颗小星间的万有引力为9f，则不正确的是( )a每颗小星受到3个万有引力作用b每颗小星受到的万有引力为（+9）fc母星的质量是每颗小星质量的3倍d小星围绕母星做圆周运动的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等4如图所示，两块三角形的木板b、c竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在a处，底边向两边分开一个锥体置于a处，放手之后，奇特的现象发生了，锥体自动地沿木板滚上了b、c板的高处，不计一切阻力下列说法正确的是( )a锥体在滚动过程中重心逐渐升高b锥体在滚动过程中重心保持不变c锥体在滚动过程中机械能逐渐增大d锥体在滚动过程中机械能保持不变5如图所示，一个小球在竖直环内至少能做（n+1）次完整的圆周运动，当它第（n1）次经过环的最低点时速度大小为7m/s，第n次经过环的最低点时的速度大小为5m/s，则小球第（n+1）次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足( )a等于3m/sb小于1m/sc等于1m/sd大于1m/s6如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的a、b两点，衣服处于静止状态如果保持绳子a端位置不变，将b端分别移动到不同的位置下列判断正确的是( )ab端移到b1位置时，绳子张力不变bb端移到b2位置时，绳子张力变小cb端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大db端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小7“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成（如图所示），30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布在倾角为55的三个平面上，轨道高度约为21 500km，静止轨道卫星的高度约为36 000km已知地球半径为6 400km，下列说法中正确的是( )a质量小的静止轨道卫星的高度比质量大的静止轨道卫星的高度要低b静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度c中轨道卫星的周期约为13 hd中轨道卫星的线速度小于7.9 km/s8如图所示，质量为m的物体在斜向上的传送带上由静止释放传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速斜向上运动物体在传送带上运动一段时间后与传送带保持相对静止对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )a物体克服重力做的功为mv2b合外力对物体做的功为mv2c物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mv2d摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量二、解答题（共4小题，满分47分）9某学习小组利用如图1所示的装置验证动能定理（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图2中读出两光电门中心之间的距离s=_cm；（2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间t1和t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力f，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是_；（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？_（填“是”或“否”）10用如图1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2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个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，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）在打点05过程中系统动能的增量ek=_j，系统势能的减少量ep=_j，由此得出的结论是_；（3）若某同学作出v2h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=_m/s211如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，原长为l、劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于轴o上，另一端连接质量为m的小物块a当圆盘静止时，把弹簧拉长后将物块放在圆盘上，使物块能保持静止的弹簧的最大长度为l0已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，转动过程中弹簧伸长始终在弹性限度内，则：（1）若开始时弹簧处于原长，当圆盘的转速为多大时，物块a将开始滑动？（2）若弹簧的长度为（l0）时，物块与圆盘能一起匀速转动，试求转动角速度的范围12如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从a点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，t足够长的话赛车可以继续前进至b点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，然后通过轨道最高点p后又进入水平轨道cd上已知赛车在水平轨道ab部分和cd部分运动时受到的阻力恒为车重的0.5倍，即k=0.5，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率p=12w工作，圆形轨道的半径r=0.5m，空气阻力可以忽略，取重力加速度g=10m/s2（1）若轨道ab足够长，求电动赛车在ab上能够达到的最大速度；（2）赛车在运动过程中不脱离轨道，求赛车在cd轨道上运动的最小位移（3）若轨道ab的长度l=2m，赛车能够到达圆形光滑轨道且在运动过程中不脱离轨道，求赛车电动机的工作时间t 的范围二.物理-选修3-313关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( )a布朗运动就是液体分子的无规则运动b晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点c热量不可能从低温物体传到高温物体d物体的体积增大，分子势能不一定增加e一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热14如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为s，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定在a点，打开固定螺栓k，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在b点，已知ab=h，大气压强为p0，重力加速度为g求活塞停在b点时缸内封闭气体的压强；设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）四、物理-选修3-415蝙蝠在喉内产生超声波通过口或鼻孔发射出来，超声波遇到猎物会反射回来，回波被蝙蝠的耳廓接收，根据回波判断猎物的位置和速度在洞穴里悬停在空中的蝙蝠对着岩壁发出频率为34khz的超声波，波速大小为340m/s，则该超声波的波长为_m，接收到的回波频率_（选填“大于”、“等于”或“小于”）发出的频率16如图所示，一个立方体玻璃砖的边长为a，折射率n=1.5，立方体中心有一个小气泡为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡，必须在每个面上都贴一张纸片，则每张纸片的最小面积为多少？五、【物理-选修3-5】17下列说法正确的是( )a射线与射线一样都是电磁波，但射线的穿透本领远比射线弱b玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征c氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少d在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固eu衰变成pb要经过6次衰变和8次衰变18如图所示，质量m=9kg小车b静止在光滑水平面上，小车右端固定一轻质弹簧，质量m=0.9kg的木块a（可视为质点）靠弹簧放置并处于静止状态，a与弹簧不栓接，弹簧处于原长状态木块a右侧车表面光滑，木块a左侧车表面粗糙，动摩擦因数=0.75一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=100m/s的初速度水平向右飞来，瞬间击中木块并留在其中如果最后木块a刚好不从小车左端掉下来，求：小车最后的速度及木块a到小车左端的距离2015-2016学年广东省广州市番禺区仲元中学高三（上）月考物理试卷（10月份）二选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，19-21题有多项符合题目要求全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1a、d分别是斜面的顶端、底端，b、c是斜面上的两个点，ab=bc=cd，e点在d点正上方，与a等高，从e点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在b点，球2落在c点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（不计空气阻力）( )a球1和球2运动的时间之比为2：1b球1和球2动能增加量之比为1：2c球1和球2抛出时初速度之比为2：1d球1和球2运动时的加速度之比为1：2【考点】平抛运动 【专题】平抛运动专题【分析】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，根据高度确定运动的时间，通过水平位移求出初速度之比根据动能定理求出动能的增加量之比【解答】解：a、因为ac=2ab，则ac的高度差是ab高度差的2倍，根据h=得：t=，解得运动的时间比为1：故a错误；b、根据动能定理得，mgh=ek，知球1和球2动能增加量之比为1：2故b正确；c、ac在水平方向上的位移是ab在水平方向位移的2倍，结合x=v0t，解得初速度之比为2：1故c错误；d、平抛运动的加速度为g，则两球的加速度相同故d错误故选：b【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，结合运动学公式进行求解22013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件一块陨石从外太空飞向地球，到a点刚好进入大气层，由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是( )a陨石正减速飞向a处b陨石绕地球运转时角速度渐渐变小c陨石绕地球运转时速度渐渐变大d进入大气层陨石的机械能渐渐变大【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 【专题】人造卫星问题【分析】根据合力做功判断陨石动能的变化，结合v=r判断角速度的变化由于阻力做功，根据能量守恒判断机械能的变化【解答】解：a、陨石飞向a处时，引力做正功，加速飞向a处，在进入大气层过程中，万有引力大于阻力，合力做正功，动能增加，速度增加故a错误，c正确b、根据v=r知，陨石的速度增大，半径减小，则角速度增大故b错误d、进入大气层，由于阻力做功，产生内能，根据能量守恒得，机械能变小故d错误故选：c【点评】陨石在太空中飞行时，只有引力做功，机械能守恒，进入大气层后，由于阻力做功，机械能减小3某同学学习了天体运动的知识后，假想宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动如果两颗小星间的万有引力为f，母星与任意一颗小星间的万有引力为9f，则不正确的是( )a每颗小星受到3个万有引力作用b每颗小星受到的万有引力为（+9）fc母星的质量是每颗小星质量的3倍d小星围绕母星做圆周运动的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等【考点】万有引力定律及其应用 【专题】万有引力定律的应用专题【分析】根据万有引力定律分别列出小星之间的万有引力和母星与小星之间的万有引力，根据题目提供的数据比较母星和小星的质量关系明确研究对象，对研究对象受力分析，任一颗小星受的其余两颗小星的引力和一颗母星的引力，其合力指向圆心即母星以提供向心力，根据力的合成法则计算小星受的引力【解答】解：a、根据万有引力定律可知，任意两颗星之间都存在万有引力作用，故四颗星中任一颗星都受到另外三颗星的万有引力作用，故a正确；bc、假设每颗小星的质量为m，母星的质量为m，等边三角形的边长为a，则小星绕母星运动轨道半径为：r=根据根据万有引力定律，两颗小星间的万有引力为：f=g，母星与任意一颗小星间的万有引力为：9f=联立得：m=3m，故c正确；根据受力分析可知，每颗小星受到其余两颗小星和一颗母星的引力，其合力指向母星以提供向心力，即每颗小星受到的万有引力为：f=2gcos30+g=（）f，故b错误；d、三小星围绕母星圆周运动有：小星的质量相同、半径相同、所受万有引力相同，根据万有引力提供圆周运动向心力可知，它们圆周运动的周期、角速度、线速度大小相等，故d正确本题选择不正确的是，故选：b【点评】知道在四颗星组成的四星系统中，其中任意一颗星受到其它三颗星对它的合力提供圆周运动的向心力万有引力定律和牛顿第二定律是力学的重点，关键在于进行正确受力分析4如图所示，两块三角形的木板b、c竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在a处，底边向两边分开一个锥体置于a处，放手之后，奇特的现象发生了，锥体自动地沿木板滚上了b、c板的高处，不计一切阻力下列说法正确的是( )a锥体在滚动过程中重心逐渐升高b锥体在滚动过程中重心保持不变c锥体在滚动过程中机械能逐渐增大d锥体在滚动过程中机械能保持不变【考点】机械能守恒定律 【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】不计一切阻力，椎体机械能守恒，运动过程中只有动能和势能之间的相互转化【解答】解：椎体自动地沿木板滚上了b、c板的高处的过程中只有重力做功，椎体机械能守恒，重力势能转化为动能，所以重心逐渐降低，故d正确，abc错误故选：d【点评】本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用，知道重力势能跟高度及重心的位置有关，难度适中该题的难点在于：该情景中的锥体是中间大，两头尖的椎体，椎体自动地沿木板滚上了b、c板的“高处”只是视觉错觉感应，在该过程中，椎体的重心在下降5如图所示，一个小球在竖直环内至少能做（n+1）次完整的圆周运动，当它第（n1）次经过环的最低点时速度大小为7m/s，第n次经过环的最低点时的速度大小为5m/s，则小球第（n+1）次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足( )a等于3m/sb小于1m/sc等于1m/sd大于1m/s【考点】向心力；牛顿第二定律；机械能守恒定律 【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】小球转动过程中，受到重力、支持力和摩擦力，只有重力和摩擦力做功，机械能的减小量等于克服摩擦力做的功，摩擦力与支持力成正比，由于小球机械能不断减小，每次转动一圈后经过同一个位置的速率都变小，故弹力也减小，故阻力也减小，根据功能关系列式分析即可【解答】解：小球从第n2次通过最低点到n1次通过最低点的过程中，消耗的机械能为：mv2n1mv2n2=m（4925）=12m；它从第n1次通过最低点到n次通过最低点的过程中，因为速度减小，需要的向心力减小，所以与圆环间的压力减小，因此消耗的机械能将小于12m 因此第n次通过最低点时的动能：e25m12m=m 所以：v1m/s；故选d【点评】本题关键是对小球受力分析，结合每次转动一圈后经过同一个位置的速率都变小，再根据功能关系列式分析求解6如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的a、b两点，衣服处于静止状态如果保持绳子a端位置不变，将b端分别移动到不同的位置下列判断正确的是( )ab端移到b1位置时，绳子张力不变bb端移到b2位置时，绳子张力变小cb端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大db端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小【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】根据几何知识求出绳子间的夹角与绳长和两杆间距离的关系，分析b端移到b1位置时，绳子间的夹角是否变化，由平衡条件分析绳子张力的变化情况用同样的方法分析将杆移动到虚线位置时，绳子张力的变化情况由于挂钩是光滑的，相当于动滑轮，绳子的张力关于竖直方向具有对称性【解答】解：a、b、设绳子间的夹角为2，绳子总长为l，两杆间距离为s，由几何关系得：l1sin+l2sin=s，得：sin=当b端移到b1位置时，s、l都不变，则也不变，由平衡条件可知，2fcos=mg，f=，可见，绳子张力f也不变故a正确，b错误c、d、b端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，s减小，l不变，则减小，cos增大，则f减小故c错误，d正确故选ad【点评】本题的解题关键是根据几何知识得出绳子间夹角如何变化，再由平衡条件分析绳子张力的变化也可以采用图解法分析7“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成（如图所示），30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布在倾角为55的三个平面上，轨道高度约为21 500km，静止轨道卫星的高度约为36 000km已知地球半径为6 400km，下列说法中正确的是( )a质量小的静止轨道卫星的高度比质量大的静止轨道卫星的高度要低b静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度c中轨道卫星的周期约为13 hd中轨道卫星的线速度小于7.9 km/s【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】卫星绕地球做圆周运动，根据万有引力提供向心力得到向心加速度、线速度和周期的表达式，再比较各个量的大小【解答】解：a、静止轨道卫星的高度约为36 000km，与卫星的质量的大小无关故a错误；b、根据万有引力提供向心力，得：g=ma，得a=，则轨道半径越大，向心加速度越小，中轨道卫星的轨道半径小，向心加速度大故b正确c、由g=mr，得 t=2所以中轨道卫星和静止轨道卫星的周期比=0.53则中轨道卫星的周期t1=0.53t2=0.5324h13h故c正确d、由g=m得：v=，知道轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以静止轨道卫星和中轨卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度故d正确故选：bcd【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一基本思路，能根据轨道半径的关系比较向心加速度、线速度和周期大小8如图所示，质量为m的物体在斜向上的传送带上由静止释放传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速斜向上运动物体在传送带上运动一段时间后与传送带保持相对静止对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )a物体克服重力做的功为mv2b合外力对物体做的功为mv2c物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mv2d摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量【考点】功的计算；功能关系 【专题】功的计算专题【分析】对物体受力分析，利用动能定理判断各力做功情况；【解答】解：在物块上升过程当中，受重力支持力和摩擦力，只有重力和磨擦力做功，由动能定理可知wfwg=a、物体克服重力做功不为，故a错误；b、合外力做的功为，故b正确；c、产生的热量等于摩擦力与物块和传送的位移差值的成积，故c错误；d、由动能定理可知摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量，故d正确；故选：bd【点评】本题主要考查了动能定理的直接应用，注意各物理量间的转化二、解答题（共4小题，满分47分）9某学习小组利用如图1所示的装置验证动能定理（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图2中读出两光电门中心之间的距离s=50.00cm；（2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间t1和t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力f，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是滑块、挡光条和拉力传感器的总质量m；（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？否（填“是”或“否”）【考点】探究功与速度变化的关系 【专题】实验题【分析】（1）先明确刻度尺的分度值，读数时注意估读一位；（2）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式，进而得到还需要测量的物理量；（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量【解答】解：（1）光电门1处刻度尺读数为：20.30cm，光电门2处刻度尺读数为：70.30cm，故两光电门中心之间的距离s=70.30cm20.30cm=50.00cm；（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过光电门1速度为：v1=滑块通过光电门2速度为：v2=根据功能关系需要验证的关系式为：fs=mv22mv12=m（）2m（）2可见还需要测量出m，即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量；（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量故答案为：（1）50.00； （2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量m；（3）否【点评】了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提10用如图1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2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个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，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=2.4m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增量ek=0.576j，系统势能的减少量ep=0.600j，由此得出的结论是在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（3）若某同学作出v2h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=9.7m/s2【考点】验证机械能守恒定律 【专题】实验题；机械能守恒定律应用专题【分析】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计数点5的瞬时速度，从而得出动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量根据机械能守恒得出v2h的关系式，结合图线的斜率求出当地的重力加速度【解答】解：（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=（2）则打点05过程中系统动能的增量ek=0.576j系统重力势能的减小量ep=（m2m1）gh=0.110（0.216+0.384）=0.600j，在误差允许的范围内，系统机械能守恒（3）根据系统机械能守恒得，解得，图线的斜率k=，解得g=9.7m/s2故答案为：（1）2.4；（2）0.576，0.600，在误差允许的范围内，系统机械能守恒（3）9.7【点评】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出系统机械能的增加量，以及通过下降的高度求出系统重力势能的减小量11如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，原长为l、劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于轴o上，另一端连接质量为m的小物块a当圆盘静止时，把弹簧拉长后将物块放在圆盘上，使物块能保持静止的弹簧的最大长度为l0已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，转动过程中弹簧伸长始终在弹性限度内，则：（1）若开始时弹簧处于原长，当圆盘的转速为多大时，物块a将开始滑动？（2）若弹簧的长度为（l0）时，物块与圆盘能一起匀速转动，试求转动角速度的范围【考点】向心力；牛顿第二定律 【专题】匀速圆周运动专题【分析】（1）物体a随圆盘转动的过程中，若圆盘转速较小，由静摩擦力提供向心力；当圆盘转速较大时，弹力与摩擦力的合力提供向心力物体a刚开始滑动时，弹簧的弹力为零，静摩擦力达到最大值，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求解角速度0（2）若弹簧的长度为时，物块与圆盘能一起匀速转动，当摩擦力达到最大静摩擦力且方向指向圆心时，角速度最大，根据牛顿第二定律列式求解【解答】解：（1）根据题意可知，物块与转盘的最大静摩擦力f=k（l0l）设盘的角速度为0时，物块a将开始滑动，则k（l0l）=ml02时 解得：0=（2）若弹簧的长度为时，物块与圆盘能一起匀速转动，当摩擦力达到最大静摩擦力且方向指向圆心时，角速度最大，则有：k（）+f=m解得：max=则转动角速度的范围为答：（1）若开始时弹簧处于原长，当圆盘的转速为时，物块a将开始滑动；（2）转动角速度的范围为【点评】当物体相对于接触物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大，这是经常用到的临界条件本题关键是分析物体的受力情况，知道向心力得来源，难度适中12如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从a点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，t足够长的话赛车可以继续前进至b点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，然后通过轨道最高点p后又进入水平轨道cd上已知赛车在水平轨道ab部分和cd部分运动时受到的阻力恒为车重的0.5倍，即k=0.5，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率p=12w工作，圆形轨道的半径r=0.5m，空气阻力可以忽略，取重力加速度g=10m/s2（1）若轨道ab足够长，求电动赛车在ab上能够达到的最大速度；（2）赛车在运动过程中不脱离轨道，求赛车在cd轨道上运动的最小位移（3）若轨道ab的长度l=2m，赛车能够到达圆形光滑轨道且在运动过程中不脱离轨道，求赛车电动机的工作时间t 的范围【考点】动能定理；向心力 【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）当牵引力等于阻力时速度达到最大由p=fv求的最大速度（2）抓住小车恰好通过最高点，根据重力提供向心力求出小车在p点的速度，对p点到停下这段过程运用动能定理，求出在cd轨道上运动的最短路程（3）对a到p段运用动能定理，抓住功率不变，求出电动机工作的时间【解答】解：（1）当赛车的牵引力等于阻力是速度达到最大，为：（2）要使小车恰好通过最高点，根据得：根据动能定理得：代入数据解得：xcd=2.5m（3）对a到p段运用动能定理得：pt代入数据解得：t=4.5s答：（1）电动赛车在ab上能够达到的最大速度为6m/s（2）赛车在cd轨道上运动的最短路程为2.5m；（3）赛车电动机工作的时间最短为4.5s【点评】本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解二.物理-选修3-313关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( )a布朗运动就是液体分子的无规则运动b晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点c热量不可能从低温物体传到高温物体d物体的体积增大，分子势能不一定增加e一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热【考点】理想气体的状态方程；布朗运动；分子势能；热力学第二定律；* 晶体和非晶体 【分析】布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点热量也可能从低温物体传到高温物体物体的体积增大，分子势能不一定增加根据气态方程分析压强不变、体积增大时温度的变化，即可判断内能的变化，由热力学第一定律分析吸放热情况【解答】解：a、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于小颗粒受到的液体分子撞击受力不平衡而引起的，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，故a错误b、晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点故b正确c、热量自发地由高温物体传到低温物体，在外界的影响下，也可以从低温物体传到高温物体，比如电冰箱，故c错误d、若分子间的作用力表示斥力时，物体的体积增大，分子间距增大，分子力做正功，分子势能减小；若分子间的作用力表示引力时，物体的体积增大，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增加；故d正确e、一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，由可知温度升高，则内能增加，根据热力学第一定律得知气体一定吸热，故e正确故选：bde【点评】本题关键要掌握热力学基本知识，掌握气态方程和热力学第一定律，并能用来分析问题14如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为s，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定在a点，打开固定螺栓k，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在b点，已知ab=h，大气压强为p0，重力加速度为g求活塞停在b点时缸内封闭气体的压强；设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）【考点】理想气体的状态方程 【专题】理想气体状态方程专题【分析】（1）对活塞在b点利用平衡列式求解；（2）根据热力学第一定律列式求解【解答】解：（1）设活塞停在b点时缸内封闭气体的压强为p1在b点活塞受力平衡得：p0s+mg=p1s解得：（2）由于气体温度不变，所以气体内能不变，即u=0由a到b，外界对气体做的功为：w=p1sh=（p0s+mg）h根据热力学第一定律得：w+q=u联立得：q=（p0s+mg）h“表示放热答：求活塞停在b点时缸内封闭气体的压强为；整个过程中通过缸壁传递的热量为（p0s+mg）h【点评】本题考查了求传递的热量，应用热力学第一定律即可正确解题，求气体的压强的关键是选择正确的研究对象四、物理-选修3-415蝙蝠在喉内产生超声波通过口或鼻孔发射出来，超声波遇到猎物会反射回来，回波被蝙蝠的耳廓接收，根据回波判断猎物的位置和速度在洞穴里悬停在空中的蝙蝠对着岩壁发出频率为34khz的超声波，波速大小为340m/s，则该超声波的波长为0.01m，接收到的回波频率等于（选填“大于”、“等于”或“小于”）发出的频率【考点】超声波及其应用；匀速直线运动及其公式、图像 【分析】根据多普勒效应比较蝙蝠接收到的反射超声波频率与发射的超声波频率根据=vt判断超声波传播时波长【解答】解：因波源不动，则根据多普勒效应，蝙蝠接收到的反射超声波频率等于发射的超声波频率根据=vt，可知超声波的波长为故答案为：0.01； 等于【点评】解决本题的关键了解多普勒效应，知道波长与频率、波速的关系16如图所示，一个立方体玻璃砖的边长为a，折射率n=1.5，立方体中心有一个小气泡为使从立方体外面各个方向都看不到小