山东省聊城市冠县三中高三物理上学期开学试卷（含解析）.doc

2015-2016学年山东省聊城市冠县三中高三（上）开学物理试卷一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1如图所示，两个质量都为m的小球a和b，用两根长度都为l的轻绳连接，悬挂在水平天花板的o点，a、b之间也有长为l的轻绳相连接当b球受水平力f作用，在如图位置静止，oa绳处于竖直状态，则（）af大于mgbf小于mgca球可能受3个力，b球可能受4个力d剪断ab间的绳，a球所受合外力可能变化2a、b两物体同时同地从静止出发做直线运动，物体的加速度与时间关系如图所示，其中t2=2t1，关于两个物体的运动，下列判断正确的是（）at1时刻，两物体速度相同bt2时刻，两物体位置相同ct2时刻，两物体速度相同d运动过程中两物体不可能相遇3如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）a从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短b篮球两次撞墙的速度可能相等c篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等d抛出时的动能，第一次一定比第二次大4有一半圆形轨道在竖直平面内，如图，o为圆心，ab为水平直径，有一质点从a点以不同速度向右平抛，不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中，下列说法正确的是（）a初速度越大的小球运动时间越长b初速度不同的小球运动时间可能相同c落在圆形轨道最低点的小球末速度一定最大d小球落到半圆形轨道的瞬间，速度方向可能沿半径方向5如图所示，闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，当磁感应强度逐渐增大时，以下说法正确的是（）a线圈中产生顺时针方向的感应电流b线圈中产生逆时针方向的感应电流c线圈中不会出现感应电流d线圈面积有缩小的倾向二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分62014年4月美国宇航局科学家宣布，在距离地球约490光年的一个恒星系统中，发现一颗宜居行星，代号为开普勒186f科学家发现这颗行星表面上或存在液态水，这意味着上面可能存在外星生命假设其半径为地球半径的a倍，质量为地球质量的b倍，则下列说法正确的是（）a该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为b该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为c该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为d该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为7如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，副线圈上通过输电线接有灯泡ll，l2和含有铁芯的线圈l，输电线等效电阻为r开始时，开关s断开，滑片p处于图示位置，灯泡l1能发光要使灯泡l1变亮，可以采取的办法是（）a向上滑动pb闭合开关sc抽出线圈中的铁芯d增大交流电源的频率8如图所示为速度选择器装置，场强为e的匀强电场与磁感应强度为b的匀强磁场互相垂直一带电量为+q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是（）a若带电粒子带电量为+2q，粒子将向下偏转b若带电粒子带电量为2q，粒子仍能沿直线穿过c若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大d若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过9如图所示，粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块处于o点，现将物块拉到a点后由静止释放，物块运动到最低点b，图中b点未画出，下列说法正确的是（）ab点一定在o点下方b速度最大时，物块的位置可能在o点下方c从a到b的过程中，物块和弹簧的总机械能一定减小d从a到b的过程中，物块减小的机械能可能大于它克服摩擦力做的功三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分请将解答填写在答题卡相应的位置【必做题】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下图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），计数点间隔的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，g取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11（10分）（2014山东）实验室购买了一根标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度，该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7108m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻rx，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：电流表：量程0.6a，内阻约0.2；电压表：量程3v，内阻约9k；滑动变阻器r1：最大阻值5；滑动变阻器r2：最大阻值20；定值电阻：r0=3；电源：电动势6v，内阻可不计；开关、导线若干（1）实验中，滑动变阻器应选（填“r1”或“r2”），闭合开关s前应将滑片移至端（填“a”或“b”）（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50a时，电压表示数如图乙所示，读数为v（4）导线实际长度为m（保留2位有效数字）【选做题】本题包括三个模块，请选定其中两模块，并在相应的答题区域内作答若多做，则按一、二模块评分选修3-312下列说法正确的是（）a液晶既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性b微粒越大，撞击微粒的液化分子数量越多，布朗运动越明显c太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果d单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小13一定质量的理想气体由状态a经过程变至状态b时，内能增加120j当气体从状态b经过程回到状态a时，外界压缩气体做功200j，则过程中气体（填“吸热”缄“放热”），热量为j14某理想气体在温度为0时，压强为2p0（p0为一个标准大气压），体积为0.5l，已知1mol理想气体标准状况下的体积为22.4l，阿伏加德罗常数na=6.01023mol1求：（1）标准状况下该气体的体积；（2）该气体的分子数（计算结果保留一位有效数字）选修3-415目前雷达发出的电磁波频率多在200mhz1000mhz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是（）a真空中，上述频率范围的电磁波的波长在0.3m1.5m之间b电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的c波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播d测出电磁波从发射到接收的时间，就可以确定到障碍物的位置16一列向右传播的简谐波在t=1s时刻的波形如图所示，再经过0.7s，x=7m处的质点p第一次从平衡位置向上振动，此时o处质点处于（选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”），这列波的周期t=s17如图所示的装置可以测量棱镜的折射率abc表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为，紧贴直角边a放置一块平面镜一光线so射到棱镜的ab面上，适当调整so的方向，当so与ab成角时，从ab面射出的光线与so重合 画出进入棱镜的折射光线；求出棱镜的折射率n选修3-518（2015宿迁一模）下列说法正确的是（）a比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定b黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关c放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关d大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃进时，最多可产生4个不同频率的光子19（2015宿迁一模）用频率为v但强度不同的甲乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，（选填甲或乙）光的强度大，已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为w0则光电子的最大初动能为20（2015济宁一模）1926年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之父”氡的放射性同位素有27种，其中最常用的是经过m次衰变和n次衰变后变成稳定的求m、n的值；一个静止的氡核（）放出一个粒子后变成钋核（）已知钋核的速率v=1106m/s，求粒子的速率四、计算题：本题共3小题，共计47分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位21（15分）（2015秋冠县校级月考）如图甲所示，在水平桌面上放置一边长l=0.2m的正方形闭合金属线圈abcd，线圈的匝数n=10，质量m=0.1kg，总电阻r=0.1线圈处于竖直向上的匀强磁场中，从t=0时刻起，匀强磁场的磁感应强度b随时间t的变化规律如图乙所示，g取l0m/s2求：（1）1s时刻线圈中的感应电动势的大小e；（2）03s内线圈中流过的电量q；（3）03s内线圈中产生的焦耳热q22（16分）（2014厦门校级二模）如图所示，半径r=0.4m的光滑圆弧轨道bc固定在竖直平面内，轨道的上端点b和圆心o的连线与水平方向的夹角=30，下端点c为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一轻质弹簧右端固定在竖直挡板上质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）从空中a点以0=2m/s的速度水平抛出，恰好从b端沿轨道切线方向进入轨道，经过c点后沿水平面向右运动至d点时，弹簧被压缩至最短，c、d间的水平距离l=1.2m，小物块与水平面间的动摩擦因数=0.5，取g=10m/s2求：（1）小物块经过圆弧轨道上b点时速度b的大小；（2）小物块经过圆弧轨道上c点时对轨道压力nc的大小；（3）弹簧的弹性势能的最大值epm23（16分）（2014秋东营校级期末）如图所示，直线mn上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场，质量为m、电荷量为q（q0）的粒子1在纸面内以速度v1=v0从o点射入磁场，其方向与mn的夹角=30；质量为m、电荷量为+q的粒子2在纸面内以速度v2=v0也从o点射入磁场，其方向与mn的夹角=60角已知粒子1、2同时到达磁场边界的a、b两点（图中未画出），不计粒子的重力及粒子间的相互作用（1）求两粒子在磁场边界上的穿出点a、b之间的距离d；（2）求两粒子进入磁场的时间间t；（3）若mn下方有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子1做直线运动求电场强度e的大小和方向2015-2016学年山东省聊城市冠县三中高三（上）开学物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1如图所示，两个质量都为m的小球a和b，用两根长度都为l的轻绳连接，悬挂在水平天花板的o点，a、b之间也有长为l的轻绳相连接当b球受水平力f作用，在如图位置静止，oa绳处于竖直状态，则（）af大于mgbf小于mgca球可能受3个力，b球可能受4个力d剪断ab间的绳，a球所受合外力可能变化【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】先对球a受力分析，根据共点力平衡条件得到细线ab的拉力；再对球b受力分析，根据共点力平衡条件结合合成法进行分析处理【解答】解：a、对球b受力分析，受重力和oa绳子的拉力，根据受力平衡，绳子ab的拉力为零，绳子oa的拉力等于mg；对球b受力分析，受到重力、拉力f和ob绳子的拉力t，如图：根据共点力平衡条件，结合几何关系，有：f=mg，故a正确，bc错误；d、绳子ab的拉力为零，剪断ab间的绳，a球所受合外力不变，故d错误；故选：a【点评】本题关键是先对a球受力分析，由平衡条件得到ab绳子的拉力为零；再对b球受力分析，根据共点力平衡条件得到拉力f的大小2a、b两物体同时同地从静止出发做直线运动，物体的加速度与时间关系如图所示，其中t2=2t1，关于两个物体的运动，下列判断正确的是（）at1时刻，两物体速度相同bt2时刻，两物体位置相同ct2时刻，两物体速度相同d运动过程中两物体不可能相遇【考点】加速度与力、质量的关系式；匀变速直线运动的图像 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】at图象中，面积表示速度，由图可知a做初速度为零的匀加速运动，b做初速度为零的变加速直线运动，且加速大小均匀增大【解答】解：a、at图象中，面积表示速度，故t1时刻，两物体速度不相同，故a错误b、at图象中，面积表示速度，故t2时刻，两物体速度相同，由于此段时间内a速度较大，故a在前，两物体位置不相同，故b错误c、由b分析知，c正确d、由b分析可知，随着时间延续，由于b加速运动，b最终会追上a，故d错误故选：c【点评】考查了加速度的图象，会根据图象分析质点的运动情况，注意与速度时间图象的区别3如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）a从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短b篮球两次撞墙的速度可能相等c篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等d抛出时的动能，第一次一定比第二次大【考点】平抛运动 【专题】平抛运动专题【分析】由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解【解答】解：a、将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，第二次下落的高度较小，所以运动时间较短故a正确b、水平射程相等，由x=v0t得知第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞墙的速度较大，故b错误c、由vy=gt，可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故c错误d、根据速度的合成可知，不能确定抛出时的速度大小，动能大小不能确定，故d错误故选：a【点评】本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律4有一半圆形轨道在竖直平面内，如图，o为圆心，ab为水平直径，有一质点从a点以不同速度向右平抛，不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中，下列说法正确的是（）a初速度越大的小球运动时间越长b初速度不同的小球运动时间可能相同c落在圆形轨道最低点的小球末速度一定最大d小球落到半圆形轨道的瞬间，速度方向可能沿半径方向【考点】平抛运动 【专题】平抛运动专题【分析】根据平抛运动的特点，平抛运动的时间由高度决定，与水平初速度无关【解答】解：a、平抛运动的时间由高度决定，与水平初速度无关，初速度大时，与半圆接触时下落的距离不一定比速度小时下落的距离大，故a错误；b、速度不同的小球下落的高度可能相等，如碰撞点关于半圆过o点的竖直轴对称的两个点，运动的时间相等，故b正确；c、落在圆形轨道最低点的小球下落的距离最大，所以运动时间最长，末速度v=，由于初速度不是最大，故末速度不是一定最大，故c错误d、若小球落到半圆形轨道的瞬间，速度方向沿半径方向，则速度方向与水平方向的夹角是位移方向与水平方向夹角的2倍因为同一位置速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，两者相互矛盾，则小球的速度方向不会沿半径方向故d错误故选：b【点评】掌握平抛运动的特点，知道平抛运动的时间由高度决定，与水平初速度无关5如图所示，闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，当磁感应强度逐渐增大时，以下说法正确的是（）a线圈中产生顺时针方向的感应电流b线圈中产生逆时针方向的感应电流c线圈中不会出现感应电流d线圈面积有缩小的倾向【考点】感应电流的产生条件 【分析】根据产生感应电流的条件，先判断出磁通量是否发生变化，即可判断出是否由感应电流；若有感应电流，然后使用楞次定律即可判断出感应电流的方向【解答】解：由于线圈与磁场的方向平行，所以穿过线圈的磁通量为0当磁感应强度增大时，穿过线框的磁通量仍然为0，则线圈中不会出现感应电流故只有c正确；故选：c【点评】解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件：闭合回路的磁通量发生变化，电路必须闭合二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分62014年4月美国宇航局科学家宣布，在距离地球约490光年的一个恒星系统中，发现一颗宜居行星，代号为开普勒186f科学家发现这颗行星表面上或存在液态水，这意味着上面可能存在外星生命假设其半径为地球半径的a倍，质量为地球质量的b倍，则下列说法正确的是（）a该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为b该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为c该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为d该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为【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】根据万有引力等于重力得出重力加速度的表达式，结合行星与地球的半径以及质量的关系求出重力加速度之比；根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的表达式，结合行星与地球的半径以及质量的关系求出第一宇宙速度之比【解答】解：a、根据得：g=，因为行星的半径为地球半径的a倍，质量为地球质量的b倍，则重力加速度与地球表面重力加速度之比为故a正确，b错误c、根据得第一宇宙速度为：v=，因为行星的半径为地球半径的a倍，质量为地球质量的b倍，所以行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为故c正确，d错误故选：ac【点评】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用7如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，副线圈上通过输电线接有灯泡ll，l2和含有铁芯的线圈l，输电线等效电阻为r开始时，开关s断开，滑片p处于图示位置，灯泡l1能发光要使灯泡l1变亮，可以采取的办法是（）a向上滑动pb闭合开关sc抽出线圈中的铁芯d增大交流电源的频率【考点】变压器的构造和原理 【专题】交流电专题【分析】根据变压器的特点，利用动态分析的方法分析电流电压的变化，再根据变压器的匝数与电流电压的关系即可判断各项【解答】解：a、向上滑动p副线圈匝数增大，副线圈电压增大，电流增大，灯泡l1变亮，故a正确b、闭合开关s，负载电阻减小，副线圈电流增大，r分压增大，并联支路的电压减小，灯泡变暗，故b错误c、抽出线圈中的铁芯，线圈的自感作用减小，通过灯泡的电流增大，灯泡l1变亮，故c正确d、增大交流电源的频率不会改变副线圈的电压，但线圈的自感作用增大，阻碍电流的通过，灯泡亮度变暗，故d错误故选：ac【点评】本题 结合变压器考查了电路的动态分析，方法是从部分电路的变化分析整体的变化然后再到部分，对电感线圈要了解其通低频阻高频的特点8如图所示为速度选择器装置，场强为e的匀强电场与磁感应强度为b的匀强磁场互相垂直一带电量为+q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是（）a若带电粒子带电量为+2q，粒子将向下偏转b若带电粒子带电量为2q，粒子仍能沿直线穿过c若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大d若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过【考点】带电粒子在混合场中的运动 【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】首先根据粒子做匀速直线运动，可判断粒子的电场力和洛伦兹力相等，即可得知电场强度和磁场强度的关系【解答】解：a、粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；根据平衡条件，有：qvb=qe解得：v=只要粒子速度为，就能沿直线匀速通过选择器；若带电粒子带电量为+2q，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器；故a错误；b、若带电粒子带电量为2q，只要粒子速度为，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器；故b正确；c、若带电粒子速度为2v，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，故会偏转，克服电场力做功，电势能增加；故c正确；d、若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故d错误；故选：bc【点评】在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即qvb=qe，v=，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器；若粒子从反方向射入选择器，所受的电场力和磁场力方向相同，粒子必定发生偏转9如图所示，粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块处于o点，现将物块拉到a点后由静止释放，物块运动到最低点b，图中b点未画出，下列说法正确的是（）ab点一定在o点下方b速度最大时，物块的位置可能在o点下方c从a到b的过程中，物块和弹簧的总机械能一定减小d从a到b的过程中，物块减小的机械能可能大于它克服摩擦力做的功【考点】功能关系；功的计算 【分析】物体从a向b运动过程，受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力，当平衡时速度最大；重力势能、弹性势能、动能和内能之和守恒【解答】解：a、弹簧处于自然长度时物块处于o点，所以在o点，重力沿斜面的分量等于静摩擦力，物体从a向b运动过程，受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力，当平衡时速度最大，由于摩擦力平行斜面向上，所以当弹力和重力沿斜面的分量的合力等于摩擦力时，速度最大，因为最大静摩擦力大于滑动摩擦力，此时弹簧可能处于伸长状态也可能处于压缩状态，所以速度最大时，物块的位置可能在o点上方，也可能在o点下方，而b点速度为零，由于不知道滑动摩擦力的具体大小，所以无法判断b点在o点的上方还是下方，故a错误，b正确；c、从a到b的过程中，滑动摩擦力一直做负功，所以物块和弹簧的总机械能一定减小，故c正确；d、从a到b的过程中，根据能量守恒定律，物块减小的机械能等于弹性势能的减小量和克服摩擦力做的功之和，若弹簧的弹性势能增加时，则物块减小的机械能大于它克服摩擦力做的功，故d正确故选：bcd【点评】本题关键是明确物体的受力情况、运动情况和系统的能量转化情况，知道在平衡点动能最大，难度适中三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分请将解答填写在答题卡相应的位置【必做题】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下图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），计数点间隔的距离如图2所示已知m1=50g、m2=150g，g取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=2.4m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增量ek=0.58j，系统势能的减少量ep=0.59j由此得出的结论是在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒【考点】验证动量守恒定律 【专题】实验题【分析】（1）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，可以求出打下记数点5时的速度大小；（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；【解答】解：（1）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=mv0=0.58j；重力势能的减小量等于物体重力做功，故：ep=w=mgh=（0.05+0.15）9.80.216=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故答案为：（1）2.4； （2）0.58，0.59 在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒【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（10分）（2014山东）实验室购买了一根标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度，该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7108m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻rx，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：电流表：量程0.6a，内阻约0.2；电压表：量程3v，内阻约9k；滑动变阻器r1：最大阻值5；滑动变阻器r2：最大阻值20；定值电阻：r0=3；电源：电动势6v，内阻可不计；开关、导线若干（1）实验中，滑动变阻器应选r2（填“r1”或“r2”），闭合开关s前应将滑片移至a端（填“a”或“b”）（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50a时，电压表示数如图乙所示，读数为2.30v（4）导线实际长度为94m（保留2位有效数字）【考点】测定金属的电阻率 【专题】实验题【分析】（1）本实验采用限流法测电阻，所以滑动变阻器的最大阻值应为r0和rx总阻值的4倍以上，闭合开关s前应将滑片移至阻值最大处；（2）根据实验电路图，连接实物图；（3）根据图乙读出电压，注意估读；（4）根据欧姆定律及电阻定律即可求解【解答】解：（1）本实验采用限流法测电阻，所以滑动变阻器的最大阻值应为r0和rx总阻值的4倍以上，r0=3，所以滑动变阻器选r2，闭合开关s前应将滑片移至阻值最大处，即a处；（2）根据实验电路图，连接实物图，如图所示：（3）根据图乙读出电压u=2.30v，（4）根据欧姆定律得：r0+rx=解得：rx=1.6根据电阻定律得：rx=解得：l=m故答案为：（1）r2，a；（2）如图所示；（3）2.30v；（4）94【点评】本题主要考查了电学元件选取原则和欧姆定律及电阻定律的直接应用，能根据电路图连接实物图，难度适中【选做题】本题包括三个模块，请选定其中两模块，并在相应的答题区域内作答若多做，则按一、二模块评分选修3-312下列说法正确的是（）a液晶既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性b微粒越大，撞击微粒的液化分子数量越多，布朗运动越明显c太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果d单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小【考点】* 晶体和非晶体；布朗运动；* 液体的表面张力现象和毛细现象 【分析】液晶既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性；液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力；微粒越大，温度越低，布朗运动越不明显；压强是大量气体分子持续撞击器壁产生的【解答】解：a、液晶是一种特殊的物态，它既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，故a正确；b、微粒越大，撞击微粒的液化分子数量越多，微粒的受力越趋向平衡，布朗运动越不明显，故b错误c、液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果故c正确；d、气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关，若温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减小故d错误故选：ac【点评】本题考查选修33中的多个知识点，如液晶的特点、布朗运动、表面张力和压强的微观意义，都是记忆性的知识点难度不大，在平时的学习过程中加强知识的积累即可13一定质量的理想气体由状态a经过程变至状态b时，内能增加120j当气体从状态b经过程回到状态a时，外界压缩气体做功200j，则过程中气体放热（填“吸热”缄“放热”），热量为320j【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律 【专题】理想气体状态方程专题【分析】理想气体得内能只与温度有关，温度升高，内能增加，温度降低，内能减小；由状态a经过程变至状态b时，内能增加120j，说明气体温度升高，体从状态b经过程回到状态a时，温度降低，放热，由热力学第一定律渴求放出热量【解答】解：理想气体得内能只与温度有关，由状态a经过程变至状态b时，内能增加120j，说明气体温度升高；则气体从状态b经过程回到状态a时，温度降低，气体放热，且内能减小120j；由热力学第一定律得：u=w+q得放出热量为：q=uw=120200j=320j负号说明放热；故答案为：放热，320j【点评】本题是热力学第一定律的应用问题，实际上是能量守恒定律的具体应用对于u、w、q三个量的符合法则要理解基础上记忆：凡使气体内能增加的量，均为正值14某理想气体在温度为0时，压强为2p0（p0为一个标准大气压），体积为0.5l，已知1mol理想气体标准状况下的体积为22.4l，阿伏加德罗常数na=6.01023mol1求：（1）标准状况下该气体的体积；（2）该气体的分子数（计算结果保留一位有效数字）【考点】理想气体的状态方程；阿伏加德罗常数 【专题】理想气体状态方程专题【分析】（1）由理想气体状态方程可以求出气体在标准状况下的体积（2）求出气体物质的量，然后求出气体分子数【解答】解：（1）由题意可知，气体的状态参量：p1=2p0，v1=0.5l，t1=273k，p2=p0，v2=？，t2=273k，气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1v1=p2v2，即：2p00.5l=p0v2，解得：v2=1l；（2）气体分子数：n=na=6.0102331022个；答：（1）标准状况下该气体的体积是1l；（2）该气体的分子数是31022个【点评】本题考查了求气体体积、气体分子数，应用玻意耳定律、阿伏伽德罗常数即可正确解题选修3-415目前雷达发出的电磁波频率多在200mhz1000mhz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是（）a真空中，上述频率范围的电磁波的波长在0.3m1.5m之间b电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的c波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播d测出电磁波从发射到接收的时间，就可以确定到障碍物的位置【考点】电磁波谱 【分析】本题考查了麦克斯韦的电磁场理论与雷达的原理，比较简单，根据麦克斯韦的电磁场理论内容即可正确解答【解答】解：a、根据=电磁波频率在200mhz至1000mhz 的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间，故a正确；b、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产生电场变化电场产生磁场不断交替变化产生的，故b错误c、波长越短的电磁波，越不容易发生衍射，不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，故c错误；d、测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，根据无线电波的传播速度，就可以间距，d正确；故选：ad【点评】本题易错点为：有些同学错误认为磁场产生电场，电场产生磁场，注意麦克斯韦的电磁场理论是电磁波产生的理论基础，要加强理解与应用同时注意用无线电波测量距离时，注意间距应是所求长度的一半16一列向右传播的简谐波在t=1s时刻的波形如图所示，再经过0.7s，x=7m处的质点p第一次从平衡位置向上振动，此时o处质点处于平衡位置（选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”），这列波的周期t=0.2s【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系 【专题】振动图像与波动图像专题【分析】波向右传播，当o点的波传到p点时，p点第一次从平衡位置向上振动，根据波从o传到p的距离x=7m，时间t=0.7s，由v=求出波速，由图读出波长，求出周期【解答】解：由图象知，=2m，波向右传播，当o点的波传到p点时，p点第一次从平衡位置向上振动，此时o点在平衡位置处，由题意，波从o传到p的距离x=7m，时间t=0.7s，则波速为：v=，由v=得：t=0.2s故答案为：平衡位置；0.2【点评】本题关键要知道波是匀速传播的，可用v=和v=研究波速，根据时间与周期的关系，分析质点通过的路程是常用的方法17如图所示的装置可以测量棱镜的折射率abc表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为，紧贴直角边a放置一块平面镜一光线so射到棱镜的ab面上，适当调整so的方向，当so与ab成角时，从ab面射出的光线与so重合 画出进入棱镜的折射光线；求出棱镜的折射率n【考点】光的折射定律 【专题】光的折射专题【分析】从ab面出射的光线与入射光线so恰好重合，知光线垂直射向平面镜，作出光路图结合几何关系和折射率定律求出棱镜的折射率【解答】解：若使从ab面出射的光线与入射光线so恰好重合，根据光路可逆可知so的折射光线应与ac垂直，光路图如图所示由图知：入射角 i=90要使从ab面射出的光线与so重合，则ab面上折射光线必须与ac面垂直，由几何知识得到，折射角 r= 由折射定律n=得：答：画出进入棱镜的折射光线如图；棱镜的折射率n是【点评】解决几何光学问题的关键是，根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解选修3-518（2015宿迁一模）下列说法正确的是（）a比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定b黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关c放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关d大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃进时，最多可产生4个不同频率的光子【考点】原子核的结合能；物质波 【分析】比结合能越大，原子中核子结合的越牢固黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，与原子所处的化学状态无关根据数学组合公式求出氢原子最多放出不同频率光子的种数【解答】解：a、比结合能是衡量原子核结构是否牢固的指标，它越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定故a正确；b、根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关故b正确c、放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故c错误；d、大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃进时，由=6知：最多可产生6个不同频率的光子，故d错误故选：ab【点评】对于光学和原子物理的基础知识，大都需要记忆，因此注意平时多加积累；正确理解氢原子的跃迁问题19（2015宿迁一模）用频率为v但强度不同的甲乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，甲（选填甲或乙）光的强度大，已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为w0则光电子的最大初动能为hvw0【考点】光电效应 【专题】光电效应专题【分析】根据光的强度越强，形成的光电流越大；并根据光电效应方程，即可求解【解答】解：根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大；由光电效应方程mv2=hvw0，可知，电子的最大初动能ekm=hvw0；故答案为：甲，hvw0【点评】本题考查了产生光电效应的原理和电子的最大初动能公式，理解光电效应方程的应用，注意光电流影响因素20（2015济宁一模）1926年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之父”氡的放射性同位素有27种，其中最常用的是经过m次衰变和n次衰变后变成稳定的求m、n的值；一个静止的氡核（）放出一个粒子后变成钋核（）已知钋核的速率v=1106m/s，求粒子的速率【考点】动量守恒定律；原子核衰变及半衰期、衰变速度 【分析】核反应过程质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒求出m、n的值核反应过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出粒子速度【解答】解：核反应过程质量数与核电荷数守恒，由题意可得：4m=222206，解得：m=4，86=82+2mn，解得：n=4；核反应过程系统动量守恒，以粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mvmpov=0，代入数据解得：v=5.45107m/s；答：m是4，n是4；粒子的速率是：5.45107m/s【点评】核反应过程质量数与核电荷数守恒，系统动量守恒，应用质量数与核电荷数守恒、动量守恒定律即可正确解题四、计算题：本题共3小题，共计47分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位21（15分）（2015秋冠县校级月考）如图甲所示，在水平桌面上放置一边长l=0.2m的正方形闭合金属线圈abcd，线圈的匝数n=10，质量m=0.1kg，总电阻r=0.1线圈处于竖直向上的匀强磁场中，从t=0时刻起，匀强磁场的磁感应强度b随时间t的变化规律如图乙所示，g取l0m/s2求：（1）1s时刻线圈中的感应电动势的大小e；（2）03s内线圈中流过的电量q；（3）03s内线圈中产生的焦耳热q【考点】法拉第电磁感应定律；焦耳定律 【专题】电磁感应与电路结合【分析】（1）由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；（2、3）由欧姆定律求出感应电流，由电流的定义式求出电荷量，由焦耳定律可以求出线圈产生的焦耳热；【解答】解：（1）由法拉第电磁感应定律得：代入数据得：e=0.04v （2）由闭合电路欧姆定律得：代入数据得：i=0.4a 电量：q=it 代入数据得：q=1.2c （3）由焦耳定律得：q=i2rt 代入数据得：q=0.048j 答：（1）1s时刻线圈中的感应电动势的大小为0.04v；（2）03s内线圈中流过的电量1.2c；（3）03s内线圈中产生的焦耳热0.048j【点评】本题考查了求电动势、判断电流方向、求电荷量、求焦耳热等问题，应用法拉第电磁感应定律、楞次定律、欧姆定律、电流定义式、焦耳定律即可正确解题，并掌握左手定则与右手定则的区别22（16分）（2014厦门校级二模）如图所示，半径r=0.4m的光滑圆弧轨道bc固定在竖直平面内，轨道的上端点b和圆心o的连线与水平方向的夹角=30，下端点c为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一轻质弹簧右端固定在竖直挡板上质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）从空中a点以0=2m/s的速度水平抛出，恰好从b端沿轨道切线方向进入轨道，经过c点后沿水平面向右运动至d点时，弹簧被压缩至最短，