四川外语学院重庆第二外国语学校高三物理上学期周周清(9.18)

四川外语学院重庆第二外国语学校2017届高三物理上学期周周清（9.18）一、单选题(本大题共5小题，共20.0分)1.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系．如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效．现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）和T（特），由它们组合成的单位都与电压单位V（伏）等效的是（）A.和B.和T•m2/sC.和C•T•m/sD.和T•A•m2.粗糙水平面上放有P、Q两个木块，它们的质量依次为m1、m2，与水平面的动摩擦因数依次为μ1、μ2．分别对它们施加水平拉力F，它们的加速度a随拉力F变化的规律如图所示．下列判断正确的是( )A.m1＞m2，μ1＞μ2B.m1＞m2，μ1＜μ2C.m1＜m2，μ1＞μ2D.m1＜m2，μ1＜μ23.图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（）A.a的质量一定大于b的质量B.a的电荷量一定大于b的电荷量C.a运动的时间大于b运动的时间D.a的比荷（）大于b的比荷（）4.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度V0开始向右滑动，已知M＞m，用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能E K随位移S的变化图象，其中可能正确的是（）A. B. C.D.5.在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，电流表A的示数变化量的大小为△I，电流表A1示数的变化量的大小为△I1，电压表V示数的变化量的大小为△U，则（）A.△I＞△I1B.△I＜△I1C.变大D.变小二、多选题(本大题共4小题，共16.0分)6.下列说法中正确的有（）A.由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动B.牛顿依据太阳对行星的引力F∝m（m为行星质量）和牛顿第三定律，得出行星对太阳的引力F′∝M（M为太阳质量），进而得出太阳与行星间引力F引力∝MmC.太阳系的八颗行星中，离太阳最近的水星，由开普勒第三定律可知其运动周期最大D.相互作用的物体，凭借其位置而具有的能量叫做势能7.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（）A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率最大B.t=0.01 s时线框平面与中性面垂直C.电流方向每秒改变100次D.该交流电的瞬时表达式为e=311sin50πt V8.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（）A.动能增大B.电势能增加C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加9.如图所示是氢原子的能极图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（）A.6种光子中有2种属于巴耳末系B.6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的C.使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D.在6种光子中，n=4能级跃迁到n=1能级释放的光子康普顿效应最明显E.若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应三、实验题探究题(本大题共1小题，共9.0分)10.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图1所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E p与小球抛出时的动能E k相等．已知重力加速度大小为g．为求得E k，至少需要测量下列物理量中的 ______ （填正确答案标号）．A．小球的质量m；B．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量△xE．弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示E k，得E k= ______ ．（3）如图2中的直线是实验测量得到的s-△x图线．从理论上可推出，如果h不变，m减小，s-△x图线的斜率会 ______ （填“增大”、“减小”或“不变”）：如果m不变，h 减小，s-△x图线的斜率会 ______ （填“增大”、“减小”或“不变”）．（可能用到的，弹簧的弹性势能：E p=k△x2）四、计算题(本大题共3小题，共30.0分)11.蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱．如图所示，原长L=16m的橡皮绳一端固定在塔架的P点，另一端系在蹦极者的腰部．蹦极者从P点由静止跳下，到达A处时绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，BP之间距离h=20m．又知：蹦极者的质量m=60kg，所受空气阻力f恒为体重的，蹦极者可视为质点，g=10m/s2．求：（1）蹦极者到达A点时的速度；（2）橡皮绳的弹性势能的最大值；（3）蹦极者从P下降到A、再从A下降到B机械能的变化量分别计为△E1、△E2，则△E1：△E2为多少？12.如图所示，两质量分别为M1=M2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高．现有一质量m=2.0kg的物块以初速度v o=5.0m/s从木板左端滑上，物块离开木板时木板的速度大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽．已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2．求：（1）物块离开木板时物块的速度；（2）物块滑上凹槽的最大高度．13.如图所示，小滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1，它以v的初速度由A点开始向B点滑行，并滑上光滑的半径为R的圆弧BC，AB=5R，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方．若小滑块滑过C点后通过P孔，又恰能从Q孔落下，求：（1）滑块通过P孔的速度是多少？（2）平台转动的角速度ω应满足什么条件？（3）若BC段有摩擦，但滑块仍能从P孔穿出，为保证滑块从Q孔落下，应如何调整转速？请说明理由．2016.9.18周周清3答案和解析【答案】1.B2.B3.D4.D5.B6.BD7.AC8.AC 9.ACD10.ABC；；增大；减小11.解：（1）：对蹦极者从P到A过程由动能定理得：mgL-fL=，其中f=mg，代入数据解得：=16m/s；（2）：对蹦极者与弹簧组成的系统从P到B过程由能量守恒定律可得：mgh=fh+，解得：=（mg-f）h=9600J；（3）：根据“功能原理”可知，从P下降到A过程中，机械能减少为：=fL，从A下降到B过程中机械能减少为：=f（h-L）联立可得：=；答：（1）蹦极者到达A点时的速度为16m/s（2）橡皮绳的弹性势能的最大值为9600J（3）△E1：△E2为12.解：（1）物体在木板上滑行的过程中，以向右为正，对系统由动量守恒可得：mv0=mv1+（M1+M2）v2，代入数据解得：v1=4m/s；（2）物体在凹槽上滑行的过程中，设上升的最大高度为h，以向右为正方向，对系统由动量守恒和能量守恒可得：mv1+M2v2=（m+M2）v，mv12+M2v22=（m+M2）v2+mgh，代入数据解得：h=0.15m；答：（1）物块离开木板时物块的速度为4m/s；（2）物块滑上凹槽的最大高度0.15m．13.解：（1）设滑块至P点时速度为v B，对滑块由A点到P点，应用动能定理有-μmg•5R-2mgR=-将，μ=0.1解得，v P=2（2）滑块穿过P孔后再回到平台的时间为t==4要使小滑块滑过C点后通过P孔，又恰能从Q孔落下，需满足ωt=（2n+1）π解得ω=（n=0，1，2…）（3）由于BC段有摩擦，所以经过P点速度变小，空中运动时间变短，为了仍从Q点落下，由于ω多解，可将转速加大或缩小．若v P满足一定条件，由于转速具有多解，可能转速不变，滑块仍能从Q点落下．答：（1）滑块通过P孔的速度是2；（2）平台转动的角速度ω应满足ω=（n=0，1，2…）；（3）若BC段有摩擦，但滑块仍能从P孔穿出，为保证滑块从Q孔落下，可将转速加大或缩小．若v P满足一定条件，由于转速具有多解，可能转速不变，滑块仍能从Q点落下．【解析】1. 解：由电场力做功的公式W=qU，知U=，所以单位J/C与电压单位V等效，由F=qE知E=，可知N/C是与电场强度的单位等效的，由U=可知，C/F是和电压单位V等效的，由E=可知，T•m2/s是和电压单位V等效的，由P=UI可的U=，所以W/A是和电压单位V等效的，由F=qvB知，C•T•m/s是力的单位，是与N等效的，由P=可得U=，所以是和电压的单位等效的，由F=BIL可知，T•A•m是和力的单位牛顿等效的．根据以上分析可知，都与电压单位V（伏）等效的是B．故选：B根据与电压有关的公式，分析其中物理量的单位，即可得出与电压单位V（伏）等效的单位．对于物理中的公式一定要牢固的掌握住，根据公式就可以判断物理量的单位与哪些单位等效．2. 解：根据牛顿第二定律可知，加速度a与拉力F变化的规律，即为F-μmg=ma，则a与F图象的斜率表示，图象与横坐标的含义为摩擦力的大小，因此则有：m1＞m2，而μ1m1g＜μ2m2g，所以μ1＜μ2故B正确，ACD错误；故选：B．3. 解：设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S．根据动能定理，得qU=mv2，v=由qvB=m，r==则S=2r=得到=由图，Sa＜S b，U、B相同，则故选D带电粒子先在匀强电场中做匀加速直线运动，再进入磁场做匀速圆周运动，轨迹为半圆，本题动能定理和牛顿第二定律求解．本题属于带电粒子在组合场中运动问题，电场中往往用动能求速度，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹．4. 解：A、木块滑上木板，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得，，，已知M＞m，则a A＞a B．①图线斜率的绝对值大于②图线斜率的绝对值，故A、B错误．C、根据动能定理得，对A有：-μmgs=E K-E K0，则E K=E K0-μmgs．对B有：μmgs=E K，从动能定理的表达式可知，E K与s图线斜率的绝对值必须相等．故C错误，D正确．故选D．木块滑上木板，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律比较出A、B 的加速度大小，从而确定速度时间图线的正误．根据动能定理确定动能与位移的关系．本题综合考查了动能定理，牛顿第二定律，对学生能力的要求较高，关键是通过图线的斜率判断图象的正误．5. 解：该电路的结构R1与R2并联后与R串联，所以流过电流表A的电流是两个支路的电流的和，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻增大，总电阻增大，流过A表的电流I减小，路端电压增大，R两端的电压减小，则并联部分的电压增大，流过R2的电流I2增大，所以流过R1的电流I1减小，因：I=I1+I2，则：△I＜△I1．R1与R2并联后做为一个电阻，该电路就变成了测量电源的电动势和内电阻的电路，由闭合电路的欧姆定律：E=U+I（R+r），所以有：=R+r，保持不变．故B正确，ACD错误．故选：B首先来看电路的结构：R1与R2并联后与R串联，所以流过电流表A的电流是两个支路的电流的和；R1与R2并联后做为一个电阻，该电路就变成了类似于测量电源的电动势和内电阻的电路，在该实验中，电压表V示数的变化△U与电流表A示数的变化△I的比值表示的是电源的内电阻．该题中，首先要理清电路的结构，知道R1与R2并联后做为一个电阻，该电路就变成了测量电源的电动势和内电阻的电路，在该实验中，电压表V示数的变化△U与电流表A示数的变化△I的比值表示的是电源的内电阻．该题要求具有一定的知识迁移能力．6. 解：A、由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为焦点的椭圆轨道上运动，故A错误；B、牛顿依据太阳对行星的引力F∝m（m为行星质量）和牛顿第三定律，得出行星对太阳的引力F′∝M（M为太阳质量），进而得出太阳与行星间引力F引力∝Mm，故B正确；C、由开普勒第三定律可知：水星离太阳最近，则运动的周期最小，故C错误；D、相互作用的物体，凭借其位置而具有的能量叫做势能，故D正确；故选：BD根据物理学史和常识解答，根据开普勒第三定律以及势能的基本概念回答即可．考查天体运动的常识，知道行星与卫星的区别，掌握开普勒三定律的内容，注意通常将天体看成圆周运动．7. 解：A、由图乙可知，t=0.005s时刻，感应电动势最大，由法拉第电磁感应感应定律可知，穿过线框的磁通量变化率最大，故A正确；B、t=0.01 s时感应电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，即线框平面位于中性面，故B 错误；C、由图乙可知，周期 T=0.02s，所以电流方向每秒改变的次数为n=2×=2×=100（次）．故C正确；D、由图乙知，E m=311V，则该交流电的瞬时表达式为e=E m sin t=311sin t=311sin100πt V．故D错误．故选：AC由图乙可知各个时刻的电动势，根据电动势的特点，可判线框位于那个面上，由图象还可知电动势的峰值和周期，根据转动一周感应电流方向改变两次，分析每秒电流方向改变的次数．由数学知识写出交流电的瞬时表达式．解决本题时要抓住线框位于中性面磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，而线框通过与磁场平行位置时，磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大．8. 解：A、由轨迹图可知，带电油滴所受重力小于电场力，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加，故A正确；B、从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减小，故B错误；C、根据功能关系可知，在从a到b的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，因该过程中动能增加，因此重力势能和电势能之和减小，故C正确；D、从a到b的运动过程中重力做负功，重力势能增加，因此动能和电势能之和减小，故D 错误．故选：AC．根据图中的运动轨迹情况，可以判断出重力和电场力的大小关系，然后根据功能关系求解即可．本题在电场和重力场的复合场中重点考察带电小球的功能关系转化．在学习过程中要明确各种功能关系是解这类问题的关键．9. 解：A、巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以从n=4跃迁到n=2，可以从n=3跃迁到n=2，可知产生的6种光子中有2种属于巴尔末系，故A正确．B、从n=4跃迁到基态时，辐射的光子能量最大，波长最短，故B错误．C、n=4能级，氢原子具有的能量为-0.85eV，可知使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量，故C正确．D、在6种光子中，n=4跃迁到n=1能级，光子能量最大，康普顿效应最明显，故D正确．E、从n=3跃迁到n=2n能级释放的光子能量小于n=2能级跃迁到基态的光子能量，可知从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子不一定能使该板发生光电效应，故E错误．故选：ACD．本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于0，一旦大于等于0，说明发生电离．本题考查了能级的跃迁，知道在跃迁的过程中，释放或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，释放或吸收的光子能量越大，光子波长越短．10. 解：（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC．（2）根据h=gt2，s=vt知，v=s，则小球的动能Ek=mv2=．（3）对于确定的弹簧压缩量△x而言，减小小球的质量会增加小球被弹簧加速时的加速度，从而增大小球平抛的初速度和水平位移，即h不变m减小，相同的△x要对应更大的s，s-△x 图线的斜率会增大．对于确定的弹簧压缩量△x而言，在h不变m减小时，下落时间变短，水平位移减小，相同的△x要对应更小的s，s-△x图线的斜率会减小故答案为：（1）ABC （2）（3）增大减小本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．本题的难点在于需要知道弹簧弹性势能的表达式（取弹簧因此为零势面），然后再根据E p=E k即可得出结论本题考查验证机械能守恒定律的实验，要明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论即可11.本题（1）的关键是对蹦极者应用动能定理即可；题（2）的关键是对蹦极者与弹簧组成的系统应用能量守恒定律即可求解；题（3）的关键是明确根据功能原理求解机械能的变化．应明确：①一般来说，对单个物体应有动能定理，对系统应用能量守恒定律；②功能原理是指：除重力（与弹簧弹力）以外其它力做的总功等于系统机械能的变化，当涉及到机械能变化的问题时，应用功能原理求解．12.（1）系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出物块离开木板时的速度．（2）对系统，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出物块上升的高度．本题考查了求物块受到与物块上升高度，分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题．13.（1）对AP过程中，重力和滑动摩擦力做功，由动能定理可求得滑块通过P点的速度；（2）滑块穿过P孔后做竖直上抛运动，滑块最竖直上抛运动的时间是圆周运动的半周期的奇数倍，据此求出转盘的角速度．（3）由于BC段有摩擦，经过P点速度变小，空中运动时间变短，为了仍从Q点落下，由于ω多解，可将转速加大或缩小．若v P满足一定条件，由于转速具有多解，可能转速不变滑块仍能从Q点落下．本题考查机械能守恒定律及动能定理的应用，在解题时要注意灵活选择运动过程，对不同的过程应用合适的物理规律；同时注意最后一问中的多解性。