内蒙古巴市一中高二物理上学期期末试卷（含解析）.doc

2015-2016学年内蒙古巴市一中高三（上）期末物理试卷一、选择题：本题共8题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理量学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、等效替代法、理想模型法、微元法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）a根据速度定义式，当t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思维法b在不需要考虑带电体的大小和形状时，用点电荷来代替实际带电体采用了等效替代的方法c伽利略在研究自由落体运动时采用了理想模型的方法d在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法2如图所示，高空滑索是一种勇敢者的运动项目如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图和如图所示的两种情形不计空气阻力，则下列说法不正确的是（）a图的情形中，人只能匀加速下滑b图的情形中，钢索对人的作用力大小为c图的情形中，人匀速下滑d图的情形中，钢索对轻环无摩擦力3如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点p从a点正上方高h处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为h，空气阻力不计当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（）ah=hbh=chdhh4均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面ab上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为r，cd为通过半球顶点与球心o的轴线，在轴线上有m、n两点，om=on=2r已知m点的场强大小为e，则n点的场强大小为（）aebced +e5汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍，汽车能达到的最大速度为vm则当汽车速度为时，汽车的加速度为（重力加速度为g）（）a0.1gb0.2gc0.3gd0.4g6如图甲所示，在倾角为的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力f的作用下由静止开始运动，物体的机械能e随位移x的变化关系如图乙所示其中0x1过程的图线是曲线，x1x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（）a物体在沿斜面向下运动b在0x1过程中，物体的加速度一直减小c在0x2过程中，物体先减速再匀速d在x1x2过程中，物体的加速度为gsin7有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）aa的向心加速度等于重力加速度gb在相同时间内b转过的弧长最长cc在2小时内转过的圆心角是dd的运动周期有可能是20小时8美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，准确地测定了电子的电荷量如图，平行板电容器两极板m、n与电压为u的恒定电源两极相连，板的间距为d现有一质量为m的带电油滴在极板间匀速下落，则（）a此时极板间的电场强度e=b油滴带电荷量为c减小极板间电压，油滴将加速下落d将极板n向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动二非选择题：包括必考题和选考题两部分第9题第12题为必考题，每个试题考生都必须作答第13题第18题为选择题，考生根据要求作答（一）必考题9如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2由图可知：小球从a点运动到b点经历的时间（填“小于”、“等于”或“大于”）从b点运动到c点经历的时间；照相机的闪光频率为hz；小球抛出时的初速度大小为 m/s10如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验有一直径为d、质量为m的金属小球由a处由静止释放，下落过程中能通过a处正下方、固定于b处的光电门，测得a、b间的距离为h（hd），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g则：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=mm（2）小球经过光电门b时的速度表达式为（3）多次改变高度h，重复上述实验，作出随h的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、h0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：时，可判断小球下落过程中机械能守恒（4）实验中发现动能增加量ek总是稍小于重力势能减少量ep，增加下落高度后，则epek将 （选填“增加”、“减小”或“不变”）11某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度图线如图a降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图b已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv （g取10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）求：（1）打开降落伞前人下落的距离为多大？（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向？（3）悬绳能够承受的拉力至少为多少？12如图（a）所示，mn是长为a倾斜放置的光滑绝缘细杆，倾角为37，mnp构成一直角三角形mp中点处固定一电量为q的正电荷，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自n点由静止释放，小球的重力势能和电势能随mn上位置x（取m点处x=0）的变化图象如图（b）所示，其中e0、e1、e2为已知量，取sin37=0.6，cos37=0.8，静电力常量为k，重力加速度为g（不得使用ep=）（1）求势能为e1时的横坐标x1和带电小球的质量m（2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q（3）求小球运动到m点时的速度大小（二）选考题（共45分请考生从给出的3道物理题中任选一题作答，并用2b铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑如果多做，则每科按所做的第一题计分）13下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）a气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故b一定量100的水变成100的水蒸汽，其分子之间的势能增加c对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热d如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大e一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和14如图所示，粗细均匀的管子，竖直部分长为l=50cm，水平部分足够长当温度为15时，竖直管中有一段长h=20cm的水银柱，封闭着一段长l1=20cm的空气柱设外界大气压强始终保持在76cmhg求：被封空气柱长度为l2=40cm时的温度温度升高至327时，被封空气柱的长度l315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如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t=0.06s时刻的波形图已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动判断该波的传播方向若3t0.06s4t，求该波的波速大小17下列说法正确的是（）a居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象b根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大c德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性d卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成e比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能18如图所示，坡道顶端距水平面高度为h=0.5m，质量m=1.0kg的小物块a从坡道顶端处静止滑下，进入水平面om时无机械能损失，水平面om长为2x，其正中间有质量分别为2m、m的两物块b、c（中间粘有炸药），现点燃炸药，b、c被水平弹开，物块c运动到o点时与刚进入水平面的小物块a发生正碰，碰后两者结合为一体左滑动并刚好在m点与b相碰，不计一切摩擦，三物块均可视为质点，重力加速度为g=10m/s2，求炸药点燃后释放的能量e2015-2016学年内蒙古巴市一中高三（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共8题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理量学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、等效替代法、理想模型法、微元法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）a根据速度定义式，当t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思维法b在不需要考虑带电体的大小和形状时，用点电荷来代替实际带电体采用了等效替代的方法c伽利略在研究自由落体运动时采用了理想模型的方法d在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法【考点】物理学史【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题【分析】在研究多个量之间的关系时，常常要控制某些物理量不变，即控制变量法；当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度，采用的是极限思维法；合力与分力是等效替代的关系在研究曲线运动或者加速运动时，常常采用微元法，将曲线运动变成直线运动，或将变化的速度变成不变的速度【解答】解：a、为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故a正确；b、点电荷采用的科学方法为建立理想化的物理模型法，故b错误；c、伽利略在研究自由落体运动时采用了理想模型的方法，故c正确d、在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法；故d正确；本题选错误得故选：b【点评】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习2如图所示，高空滑索是一种勇敢者的运动项目如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图和如图所示的两种情形不计空气阻力，则下列说法不正确的是（）a图的情形中，人只能匀加速下滑b图的情形中，钢索对人的作用力大小为c图的情形中，人匀速下滑d图的情形中，钢索对轻环无摩擦力【考点】牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】不管是图2还是图3，人均做直线运动；若是匀速直线运动，合力为零；若是变速直线运动，合力与速度共线；受力分析后运用平行四边形定则作图分析【解答】解：a、b、图2中，对人受力分析，受重力和拉力，由于两个力不共线，故合力一定不为零；做直线运动，故合力与速度共线，做匀加速直线运动；拉力t=mgsin60=mg，故ab正确；c、d、图3的情形中，人受重力和拉力，若合力不为零，合力与速度不共线，不可能做直线运动，故合力一定为零，人做匀速直线运动，故t=mg；环做匀速运动，合力为零，受细线的拉力、支持力和摩擦力，三力平衡，如图所示；故c正确，d错误；本题选错误的；故选：d【点评】本题关键结合运动情况分析受力情况，明确直线运动的条件是合力为零或者合力与速度共线3如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点p从a点正上方高h处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为h，空气阻力不计当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（）ah=hbh=chdhh【考点】机械能守恒定律【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】根据动能定理求解质点在槽中滚动摩擦力做功除重力之外的力做功量度物体机械能的变化第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功变小【解答】解：根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得mg（h）+（wf）=0 wf为质点克服摩擦力做功大小wf=mgh即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为mgh由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgh，机械能损失小于mgh，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为故选d【点评】动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功摩擦力做功使得机械能转化成内能4均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面ab上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为r，cd为通过半球顶点与球心o的轴线，在轴线上有m、n两点，om=on=2r已知m点的场强大小为e，则n点的场强大小为（）aebced +e【考点】电场强度；电场的叠加【专题】电场力与电势的性质专题【分析】均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，假设将带电量为2q的球面放在o处在m、n点所产生的电场和半球面在m点的场强对比求解【解答】解：若将带电量为2q的球面放在o处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场则在m、n点所产生的电场为e=，由题知当半球面如图所示产生的场强为e，则n点的场强为e=e，故选a【点评】本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系5汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍，汽车能达到的最大速度为vm则当汽车速度为时，汽车的加速度为（重力加速度为g）（）a0.1gb0.2gc0.3gd0.4g【考点】功率、平均功率和瞬时功率【专题】功率的计算专题【分析】汽车达到速度最大时，汽车的牵引力和阻力相等，根据功率p=fv，可以根据题意算出汽车发动机的功率p，当速度为时，在运用一次p=fv即可求出此时的f，根据牛顿第二定律就可求出此时的加速度【解答】解：令汽车质量为m，则汽车行驶时的阻力f=0.1mg当汽车速度最大vm时，汽车所受的牵引力f=f，则有：p=fvm当速度为时有：由以上两式可得： =2f根据牛顿第二定律：ff=ma所以=0.1g故a正确，b、c、d均错误故选：a【点评】掌握汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，能根据p=fv计算功率与速度的关系6如图甲所示，在倾角为的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力f的作用下由静止开始运动，物体的机械能e随位移x的变化关系如图乙所示其中0x1过程的图线是曲线，x1x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（）a物体在沿斜面向下运动b在0x1过程中，物体的加速度一直减小c在0x2过程中，物体先减速再匀速d在x1x2过程中，物体的加速度为gsin【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律【专题】压轴题；机械能守恒定律应用专题【分析】根据功能关系：除重力以外其它力所做的功等于机械能的增量，在0x1过程中物体机械能在减小，知拉力在做负功，机械能与位移图线的斜率表示拉力当机械能守恒时，拉力等于零，通过拉力的变化判断其加速度的变化【解答】解：a、在0x1过程中物体机械能在减小，知拉力在做负功，拉力方向向上，所以位移方向向下，故物体在沿斜面向下运动，故a正确；b、在0x1过程中图线的斜率逐渐减小到零，知物体的拉力逐渐减小到零根据a=，可知，加速度逐渐增大，故b错误；c、在0x1过程中，加速度的方向与速度方向相同，都沿斜面向下，所以物体做加速运动，故c错误；d、在x1x2过程中，机械能守恒，拉力f=0，此时a=，故d正确故选ad【点评】解决本题的关键通过图线的斜率确定出拉力的变化，然后根据牛顿第二定律判断出加速度的方向，根据加速度方向和速度的方向关系知道物体的运动规律7有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）aa的向心加速度等于重力加速度gb在相同时间内b转过的弧长最长cc在2小时内转过的圆心角是dd的运动周期有可能是20小时【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】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=2r比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系【解答】解：a、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=2r知，c的向心加速度大由g=mg，得g=，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g故a错误；b、由g=m，得v=，卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长故b正确；c、c是地球同步卫星，周期是24h，则c在2h内转过的圆心角是故c正确；d、由开普勒第三定律=k知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h故d错误；故选：bc【点评】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点8美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，准确地测定了电子的电荷量如图，平行板电容器两极板m、n与电压为u的恒定电源两极相连，板的间距为d现有一质量为m的带电油滴在极板间匀速下落，则（）a此时极板间的电场强度e=b油滴带电荷量为c减小极板间电压，油滴将加速下落d将极板n向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动【考点】电场强度；共点力平衡的条件及其应用【分析】由e=，求解电场强度油滴静止不动时，所受的电场力与重力平衡，由平衡条件求出油滴的电量根据油滴的电场力有无变化，分析其运动情况【解答】解：a、两极板间的电压为u，板间距离为d，则板间的电场强度e=，故a正确b、油滴静止不动，由平衡条件得：mg=qe=q，得油滴带电荷量为：q=，故b错误c、减小极板间的电压时，由e=，知板间场强e减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将加速下落故c正确d、将极板n向下缓慢移动一小段距离，由e=，知板间场强e减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动故d错误故选：ac【点评】本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析，由平衡条件判断微粒的电性，注意由受力情况来确定运动情况是解题的思路二非选择题：包括必考题和选考题两部分第9题第12题为必考题，每个试题考生都必须作答第13题第18题为选择题，考生根据要求作答（一）必考题9如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2由图可知：小球从a点运动到b点经历的时间等于（填“小于”、“等于”或“大于”）从b点运动到c点经历的时间；照相机的闪光频率为10hz；小球抛出时的初速度大小为2.5 m/s【考点】研究平抛物体的运动【专题】实验题；平抛运动专题【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解【解答】解：（1）水平方向的运动是匀速直线运动，从a到b和从b到c水平方向的位移相同，所以经历的时间相等（2）在竖直方向上有：h=gt2，其中h=10cm，代入求得：t=0.1s，因此闪光频率为：（3）水平方向匀速运动，有：s=v0t，选ab段：其中s=5l=25cm，t=t=0.1s，代入解得：v0=2.5m/s故答案为：等于；10；2.5【点评】对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题10如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验有一直径为d、质量为m的金属小球由a处由静止释放，下落过程中能通过a处正下方、固定于b处的光电门，测得a、b间的距离为h（hd），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g则：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=7.25mm（2）小球经过光电门b时的速度表达式为（3）多次改变高度h，重复上述实验，作出随h的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、h0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：时，可判断小球下落过程中机械能守恒（4）实验中发现动能增加量ek总是稍小于重力势能减少量ep，增加下落高度后，则epek将增加 （选填“增加”、“减小”或“不变”）【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】由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容【解答】解：（1）由图可知，主尺刻度为7mm；游标对齐的刻度为5；故读数为：7+50.05=7.25mm；（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故v=；（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgh=mv2；即：2gh0=（）2解得：；（4）由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则epek将增大；故答案为：（1）7.25；（2）；（3）；（4）增大【点评】本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解11某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度图线如图a降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图b已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv （g取10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）求：（1）打开降落伞前人下落的距离为多大？（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向？（3）悬绳能够承受的拉力至少为多少？【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）根据速度位移公式求出打开降落伞前人下落的高度（2）抓住平衡，根据kv=（m1+m2）g求出阻力系数，根据牛顿第二定律求出加速度的大小（3）对人分析，根据牛顿第二定律求出拉力的大小【解答】解：（1）根据速度位移公式得：，（2）最后匀速下降时有：kv=（m1+m2）g代入数据解得：k=200ns/m打开伞瞬间对整体：kv0（m1+m2）g=（m1+m2）a解得： =30m/s2方向竖直向上 （3）设每根绳拉力为t，以运动员为研究对象有：8tcosm1g=m1a，解得：t=n=312.5n由牛顿第三定律得：悬绳能承受的拉力为至少为312.5n 答：（1）打开降落伞前人下落的距离为20m；（2）求阻力系数k为200n/m，打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2，方向竖直向上（3）悬绳能够承受的拉力至少为312.5n【点评】本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用，关键合理地选择研究的对象，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大12如图（a）所示，mn是长为a倾斜放置的光滑绝缘细杆，倾角为37，mnp构成一直角三角形mp中点处固定一电量为q的正电荷，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自n点由静止释放，小球的重力势能和电势能随mn上位置x（取m点处x=0）的变化图象如图（b）所示，其中e0、e1、e2为已知量，取sin37=0.6，cos37=0.8，静电力常量为k，重力加速度为g（不得使用ep=）（1）求势能为e1时的横坐标x1和带电小球的质量m（2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q（3）求小球运动到m点时的速度大小【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）由几何关系求出x1的位置坐标，利用e1=mgh即可求小球的质量；（2）根据受力分析利用垂直于斜面方向合力为零，由库仑定律和平衡条件列式，即可求的电荷量q；（3）对于小球的运动过程，利用动能定理求到m点时的速度【解答】解：（1）根据q电荷的电场线的分布可知电场力先对带电小球做负功，后做正功，故电势能先增大后减小，故图（b）中表示电势能随位置变化的是图线势能为e1时的横坐标为：x1=acos37cos37=0.32a x1处重力势能为：e1=mgx1sin37 则有：m=（2）在x1处，根据受力分析可知 k=mgcos37，其中r=x1tan37=0.24a 带入数据，得：q=（3）根据动能定理有：mga sin37+e2e0=mv2带入数据，得：v=答：（1）势能为e1时的横坐标x1和带电小球的质量m分别为0.32a、（2）小球的电量q为（3）小球运动到m点时的速度大小为【点评】分析电场的分布情况及小球的运动情况，通过电场力做功来判断电势能的变化从而判断出图象，再根据平衡条件和动能定理进行处理（二）选考题（共45分请考生从给出的3道物理题中任选一题作答，并用2b铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑如果多做，则每科按所做的第一题计分）13下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）a气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故b一定量100的水变成100的水蒸汽，其分子之间的势能增加c对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热d如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大e一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律【专题】热力学定理专题【分析】本题可根据分子间作用力分析气体会散开的原因根据热传递情况分析物态变化时，分析内能的变化，判断分子势能的变化对于一定量的理想气体，内能只跟温度有关温度是分子平均动能的标志，气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和【解答】解：a、气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散故a错误b、一定量100的水变成100的水蒸汽，分子动能之和不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大故b正确c、对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，根据气态方程知，温度升高，则内能增大故c正确d、如果气体分子总数不变，气体温度升高，若同时体积增大，由可知，压强不一定增大故d错误e、一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和故e正确故选：bce【点评】本题关键要掌握分子动理论的基本内容和气态方程，知道温度是分子平均动能的标志，就能进行分析14如图所示，粗细均匀的管子，竖直部分长为l=50cm，水平部分足够长当温度为15时，竖直管中有一段长h=20cm的水银柱，封闭着一段长l1=20cm的空气柱设外界大气压强始终保持在76cmhg求：被封空气柱长度为l2=40cm时的温度温度升高至327时，被封空气柱的长度l3【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）分析初末状态的物理量，由理想气体的状态方程可求得温度；（2）假设全部进入水平管中，由等容变化可求得对应的温度；分析判断水银柱的分布，再由等容变化规律可求得空气柱的长度【解答】解：气体在初态时有：p1=96 cmhg，t1=288 k，l1=20 cm末态时有：p2=86 cmhg，l2=40 cm由理想气体状态方程得： =所以可解得：t2=t1=516 k 当温度升高后，竖直管中的水银将可能有一部分移至水平管内，甚至水银柱全部进入水平管因此当温度升高至327时，水银柱如何分布，需要分析后才能得知设水银柱刚好全部进入水平管，则此时被封闭气柱长为l=50 cm，压强p=76 cmhg，此时的温度为t=t1=570 k 现温度升高到600kt=570k，可见水银柱已全部进入水平管内，末态时p3=76 cmhg，t3=600 k，此时空气柱的长度l3=l1=52.6 cm答：被封空气柱长度为l2=40cm时的温度为516k；温度升高至327时，被封空气柱的长度l3为52.6cm【点评】本题考查盖吕萨克定律的应用；它主要应用于体积不变的过程，注意分析好初末状态的p和t同时注意计算时不必换算单位；只要前后单位统一即可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，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t=0.06s时刻的波形图已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动判断该波的传播方向若3t0.06s4t，求该波的波速大小【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】据在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动，根据波形平移法得到该波的传播方向；由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项