2019-2020年高三下学期期初物理试卷含解析.doc

2019-2020年高三下学期期初物理试卷含解析一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分每小题只有一个选项符合题意1关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）A奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律B库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值C伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量D法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机2如图甲所示，倾角为30的足够长的光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t=0时刻物体速度为零，重力加速度g=10m/s2下列说法中正确的是（）A01s时间内物体的加速度最大B第2s末物体的速度不为零C23s时间内物体做向下匀加速直线运动D第3s末物体回到了原来的出发点3如图所示，质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度（动能为Ek）从坐标原点O沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时，质子通过P（d，d）点时的动能为5Ek；若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，质子也能通过P点不计质子的重力设上述匀强电场的电场强度大小为E、匀强磁场的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是（）AE=BE=CB=DB=4如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较（）A电容器C的上极板带正电B电容器C的下极板带正电C通过R4的电流变小，电源的路端电压增大D通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小5在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点当圆环、小球都带有相同的电荷量Q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示已知静电力常量为k则下列说法中正确的是（）A电荷量Q=B电荷量Q=C绳对小球的拉力F=D绳对小球的拉力F=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，错选或不答得0分6如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为4：1，原线圈接有u=311sin100t V的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡L1及理想电压表V，以下说法正确的是（）A副线圈中电流的变化频率为50HZB灯泡L1两端电压为55VC若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡L1的亮度将变暗D若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表V的示数将减小7我国“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射，目前正在离月球表面h高度处的圆形轨道上运行已知“嫦娥二号”在该轨道上运行的周期为T，月球半径为R，月球表面处的重力加速度为g，引力常量为G根据以上信息，可求出（）A探月卫星的线速度大小B月球的平均密度C探月卫星的动能大小D探月卫星所在处的引力加速度大小8如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场方向垂直，且bc边与磁场边界MN重合当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合图乙为拉力F随时间t变化的图线由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小及t0时刻线框的速率v为（）ABCD9如图所示，弧面体M置于光滑水平地面上，其光滑的四分之一圆弧面上有一小物块m从顶端由静止下滑关于物块下滑过程，下列说法中正确的是（）A物块的重力势能减少等于其动能的增加B物块经圆弧最低点时受到的支持力大小等于其重力的3倍C弧面体对物块的支持力做负功D弧面体对物块的支持力做功与物块对斜面的压力做功的总和为零三、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分请将解答填在答题卡相应的位置【必做题】10某同学用如图1所示装置研究物块运动速度变化的规律（1）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如表：时间t/s00.100.200.300.400.500.60速度v/（ms1）00.160.310.450.520.580.60请根据实验数据做出如图2物块的vt图象（2）上述vt图象不是一条直线，该同学对其装置进行了进一步检查，列出了下列几条，其中可能是图象发生弯曲原因的是A长木板不够光滑 B没有平衡摩擦力C钩码质量m没有远小于物块质量M D拉物块的细线与长木板不平行11将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻（1）甲同学用多用表的直流电压（01V）档估测某水果电池的电动势，稳定时指针如图1中A所示，则读数为V；用多用表的欧姆100档估测水果电池的内阻，稳定时指针如图1中B所示，则读数为上述测量中存在一重大错误，是（2）乙同学采用如图3所示电路进行测量，并根据测量数据做出了R图象（如图2），则根据图象，该水果电池的电动势为V，内阻为（结果保留两位有效数字）选修模块3-4（共3小题，满分12分）12下列说法中正确的是（）AX射线穿透物质的本领比射线更强B在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐C根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线D爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的13如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，A=30，棱镜材料的折射率n=在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜，经折射射到AB边光线从AC边进入棱镜时的折射角为，试判断光线能否从AB边射出，（填“能”或“不能”）14一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点相距1m甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象，如图所示，如果波长1m，则波的传播速度为多少？选修模块3-5（共3小题，满分12分）15一个质子以1.0107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是（）A核反应方程为Al+HSiB核反应方程为Al+nSiC硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致D硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致16目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是 （）A射线，射线，射线B射线，射线，射线C射线，射线，射线D射线，射线，射线17太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核（He），同时释放出正电子（e）已知氢核的质量为mP，氦核的质量为m，正电子的质量为me，真空中光速为c计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能四、计算题：本题共3小题，共计47分18如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4组成，磁感应强度B1、B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B导轨左端MP间接一电阻R，质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻现对棒ab施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域（1）求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q；（2）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W；（3）规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象；（4）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中通过电阻R的净电荷量q19如图所示，A1D是水平面，AC是倾角为45的斜面，小物块从A点由静止释放沿ACD滑动，到达D点时速度刚好为零将上述过程改作平抛运动，小明作了以下三次尝试，物块最终也能到达D点：第一次从A点以水平初速度v1向右抛出物块，其落点为斜面AC的中点B；第二次从A点以水平初速度v2向右抛出物块，其落点为斜面的底端C；第三次从A点以水平初速度v3向右抛出物块，其落点刚好为水平面上的D点已知AA1C=90，长度A1C=CD，物块与斜面、水平面之间的动摩擦因数均相同，不计物块经C点的机械能损失（1）求物块与斜面间的动摩擦因数；（2）求初速度之比v1：v2：v3；（3）试证明物块落到B、C两点前瞬时速度vB、vC大小满足：20如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m，导轨平面与水平面的夹角=37，其上端接一阻值为3的灯泡D在虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，且磁感应强度B=1T，磁场区域的宽度为d=3.75m，导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6，它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨向下滑动，b恰能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场不计a、b之间的作用，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8求：（1）b棒进入磁场时的速度？（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？xx学年江苏省盐城市射阳二中高三（下）期初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15分每小题只有一个选项符合题意1关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）A奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律B库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值C伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量D法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机【考点】法拉第电磁感应定律；万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定；库仑定律；电磁感应现象的发现过程【分析】根据已有的知识，了解物理学史，知道科学家对物理的贡献【解答】解：A、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第提出了电磁感应定律故A错误B、库仑提出了库仑定律，美国物理学家密立根利用油滴实验测定出元电荷e的带电量故B错误C、开普勒发现了行星运动的规律，英国人卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量故C错误D、法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机故D正确故选D【点评】本题考查了物理学史，学好物理学史不仅是高中物理学习的要求，而且能增加我们对物理的学习兴趣，平时要注意物理学史的积累2如图甲所示，倾角为30的足够长的光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t=0时刻物体速度为零，重力加速度g=10m/s2下列说法中正确的是（）A01s时间内物体的加速度最大B第2s末物体的速度不为零C23s时间内物体做向下匀加速直线运动D第3s末物体回到了原来的出发点【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系【分析】将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解，垂直斜面方向合力为零，物体沿平行斜面方向运动，比较拉力和重力的平行斜面方向的分力，结合牛顿运动定律即可判断物体的运动情况【解答】解：对物体受力分析，受重力、支持力和拉力将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解平行与斜面方向分力为：G1=mgsin30=4N分阶段讨论物体的运动情况：0到1s内，F合=5N4N=1N，沿斜面向上加速度为a=1.25m/s21s末速度为v1=at1=1.25m/s1s到2s内，合力为F合=3N4N=1N加速度为a=1.25m/s22s末速度为v2=v1+at2=0m/s2s到3s内，合力为F合=1N4N=3N加速度为a=3.75m/s23s末速度为v3=v2+at3=3.75m/s故2s到3s加速度最大，A错误；第2s末物体的速度为零，B错误；23s时间内物体做向下匀加速直线运动，C正确，D错误；故选C【点评】本题关键分为三个阶段对物体受力分析，求出加速度，然后运用运动学公式计算即可3如图所示，质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度（动能为Ek）从坐标原点O沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时，质子通过P（d，d）点时的动能为5Ek；若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，质子也能通过P点不计质子的重力设上述匀强电场的电场强度大小为E、匀强磁场的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是（）AE=BE=CB=DB=【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】质子在只有电场的区域运动（垂直电场方向射入），粒子做了平抛运动，应用动能定理可求出电场强度的值质子在只有磁场存在的区域运动，质子做匀速圆周运动，根据几何关系判断其半径，利用半径公式可求出磁场强度的值【解答】解：质子在只有电场存在时，动能由Ek变为5Ek，由动能定理可知电场力做功为：W=eEd=5EkEk解得：E= 由此可判断，选项AB错误质子在只有磁场存在时，质子做匀速圆周运动，由题意可知，运动半径为d，由半径公式有：d=设质子进入磁场时的速度为v，则速度为：v=以上两式联立得：B=，所以选项C错误，选项D正确故选：D【点评】对于本题正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提，灵活选用力学规律是解决问题的关键1、明确研究对象，对研究对象进行受力分析 2、依据力与运动的关系，明确运动性质及运动过程作出运动轨迹建立合理的运动模型 3、根据不同的运动模型，选择合适的定律、定理（牛顿运动定律、动能定理等）列方程组求解4如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较（）A电容器C的上极板带正电B电容器C的下极板带正电C通过R4的电流变小，电源的路端电压增大D通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小【考点】闭合电路的欧姆定律；电容器；闭合电路中的能量转化；常见传感器的工作原理【专题】应用题【分析】电容在电路稳定时可看作开路，故由图可知，R1、R2串联后与R3、R4并联，当有光照射时，光敏电阻的阻值减小，由闭合电路欧姆定律可得出电路中总电流的变化及路端电压的变化，再分析外电路即可得出C两端电势的变化，从而得出电容器极板带电情况；同理也可得出各电阻上电流的变化【解答】解：因有光照射时，光敏电阻的阻值减小，故总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知，干路电路中电流增大，由E=U+Ir可知路端电压减小；R1与R2支路中电阻不变，故该支路中的电流减小；则由并联电路的电流规律可知，另一支路中电流增大，即通过R2的电流减小，而通过R4的电流增大，故C、D错误；当没有光照时，C不带电说明C所接两点电势相等，以电源正极为参考点，R1上的分压减小，而R3上的分压增大，故上极板所接处的电势低于下极板的电势，故下极板带正电；故A错误，B正确；故选B【点评】本题为含容电路结合电路的动态分析，解题时要明确电路稳定时电容器相当于开路，可不考虑；电容器正极板的电势高于负极板，故高电势的极板上一定带正电在分析电容带电问题上也可以电源负极为参考点分析两点的电势高低5在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点当圆环、小球都带有相同的电荷量Q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示已知静电力常量为k则下列说法中正确的是（）A电荷量Q=B电荷量Q=C绳对小球的拉力F=D绳对小球的拉力F=【考点】电场强度；共点力平衡的条件及其应用【专题】定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力，则取圆环上x来分析，再取以圆心对称的x，这2点合力向右，距离L，竖直方向抵消，只有水平方向；求所有部分的合力m，即可求得库仑力的表达式；小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡，则由共点力的平衡条件可求得绳对小球的拉力及库仑力；则可求得电量【解答】解：由于圆环不能看作点电荷，我们取圆环上一部分x，设总电量为Q，则该部分电量为Q；由库仑定律可得，该部分对小球的库仑力F1=，方向沿该点与小球的连线指向小球；同理取以圆心对称的相同的一段，其库仑力与F1相同；如图所示，两力的合力应沿圆心与小球的连线向外，大小为2=； 因圆环上各点对小球均有库仑力，故所有部分库仑力的合力F库=R=，方向水平向右；小球受力分析如图所示，小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡，故T与F的合力应与重力大小相等，方向相反；由几何关系可得： =； 则小球对绳子的拉力T=，故C正确、D错误；=； 则F库=； 解得Q=；故A正确，B错误；故选：AC【点评】因库仑定律只能适用于真空中的点电荷，故本题采用了微元法求得圆环对小球的库仑力，应注意体会该方法的使用库仑力的考查一般都是结合共点力的平衡进行的，应注意正确进行受力分析二、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，错选或不答得0分6如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为4：1，原线圈接有u=311sin100t V的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡L1及理想电压表V，以下说法正确的是（）A副线圈中电流的变化频率为50HZB灯泡L1两端电压为55VC若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡L1的亮度将变暗D若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表V的示数将减小【考点】变压器的构造和原理；交流的峰值、有效值以及它们的关系【专题】交流电专题【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，电感线圈对交流电有阻碍作用，并且交流电的频率越大，电感的阻碍作用就越大，再根据电压与匝数成正比即可求得结论【解答】解：A、变压器不会改变电流的频率，电流的频率为f=Hz=50Hz，所以A正确B、由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V，所以原线圈的电压的有效值为=220V，在根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V，在副线圈中接有电阻R、电感线圈L和灯泡L1，它们的总的电压为55V，所以灯泡L1两端电压一定会小于55V，所以B错误C、交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡L1的亮度要变暗，所以C正确D、由C的分析可知，频率增大时，副线圈的电流减小，而副线圈的电压不变，所以电阻R的电压减小，电压表的示数将增加，所以D错误故选AC【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题，并且要知道电感在电路中的作用7我国“嫦娥二号”探月卫星于xx年10月1日成功发射，目前正在离月球表面h高度处的圆形轨道上运行已知“嫦娥二号”在该轨道上运行的周期为T，月球半径为R，月球表面处的重力加速度为g，引力常量为G根据以上信息，可求出（）A探月卫星的线速度大小B月球的平均密度C探月卫星的动能大小D探月卫星所在处的引力加速度大小【考点】万有引力定律及其应用【分析】探月卫星做匀速圆周运动，万有引力定律提供向心力，用周期表示的向心力与用线速度表示的向心力相等，则可求出线速度的大小，利用球体体积公式和密度公式可求出平均密度，利用重力等于万有引力可求出引力加速度的大小【解答】解；A：探月卫星做匀速圆周运动，用周期表示的向心力与用线速度表示的向心力相等，即： =，卫星的线速度大小为：v=，A选项正确 B：探月卫星受到的万有引力提供向心力， =，又因月球的体积V=，月球的质量与体积、平均密度关系：，联立求得平均密度为：，B选项正确C：因为不知卫星的质量，因此无法知道卫星 的动能大小C选项错误D：对月球表面处的物体有：，对卫星处的物体有：，联立两式求得卫星所在处的引力加速度大小为：g=，选项D正确故选：A、B、D【点评】解答本题知道探月卫星所受的万有引力提供向心力，利用周期与线速度表示向心力，然后结合万有引力定律、球体体积公式、密度公式求解，还要知道重力近似等于万有引力求引力加速度解答时注意公式间的化简8如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场方向垂直，且bc边与磁场边界MN重合当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合图乙为拉力F随时间t变化的图线由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小及t0时刻线框的速率v为（）ABCD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律【专题】压轴题【分析】t=0时刻，感应电流为零，线框受到的安培力为零由牛顿第二定律可求出加速度，并求出t0时刻线框的速率v当t=t0时，由图读出拉力，根据牛顿第二定律列出表达式，结合斜率求出B【解答】解：t=0时刻，感应电动势E=0，感应电流I=0，安培力F安=BIl=0，由牛顿第二定律得，F0=ma，a=，v=at0= 根据牛顿第二定律得，FF安=ma，又F安=BIl，I=，E=Blv， 得到 F= t=t0时该，由图读出图线的斜率K= 解得B=故BC【点评】本题的关键求出安培力，列出牛顿第二定律关于B的表达式，考查读图的能力这里，安培力是联系力学与电磁感应的桥梁9如图所示，弧面体M置于光滑水平地面上，其光滑的四分之一圆弧面上有一小物块m从顶端由静止下滑关于物块下滑过程，下列说法中正确的是（）A物块的重力势能减少等于其动能的增加B物块经圆弧最低点时受到的支持力大小等于其重力的3倍C弧面体对物块的支持力做负功D弧面体对物块的支持力做功与物块对斜面的压力做功的总和为零【考点】机械能守恒定律；向心力；动量守恒定律；功的计算【分析】由于弧面体M置于光滑水平地面上，在m下滑的过程中，M要后退，整个系统的动量守恒，机械能守恒，对Mm分别分析可以得出结论【解答】解：A、由于M置于光滑水平地面上，在m下滑的过程中，M要后退，所以m对M做正功，物块的重力势能减少等于M和m的动能的增加，所以A错误B、当M固定时，在m下滑的过程中，m的机械能守恒所以有mgR=mV2，根据向心力的公式可得Fmg=m，可以求得F=3mg，但是由于M是运动的，所以m到达最低点时的速度就要减小，所以需要的向心力也要减小，故在最低点时受到的支持力大小要小于其重力的3倍，所以B错误C、由A的分析可知m对M做正功，所以弧面体对物块的支持力做负功，故C正确D、由于各个接触面都是光滑的，系统的总的能量守恒，m对M做的正功的大小与M对物块m做的负功大小相等，所以D正确故选CD【点评】本题的关键的地方在于弧面体M置于光滑水平地面上，由此可知不是m的机械能守恒，而是系统的动量守恒和机械能守恒三、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分请将解答填在答题卡相应的位置【必做题】10某同学用如图1所示装置研究物块运动速度变化的规律（1）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如表：时间t/s00.100.200.300.400.500.60速度v/（ms1）00.160.310.450.520.580.60请根据实验数据做出如图2物块的vt图象（2）上述vt图象不是一条直线，该同学对其装置进行了进一步检查，列出了下列几条，其中可能是图象发生弯曲原因的是DA长木板不够光滑 B没有平衡摩擦力C钩码质量m没有远小于物块质量M D拉物块的细线与长木板不平行【考点】探究小车速度随时间变化的规律【专题】实验题【分析】（1）根据描点法作出图象，即可；（2）根据图象的斜率含义，结合牛顿第二定律，及力的分解与滑动摩擦力公式，即可求解【解答】解：（1）合理选取坐标刻度，尽可能使图象“充满”坐标平面，利用题中所给数据描点连线，得到小车的vt图象如图所示：（2）由速度与时间图象可知，斜率表示加速度的大小，由图象可得，一开始加速度不变，后来加速度减小，分析可知，物块的合外力变小，引起原因是拉物块的细线与长木板不平行，当物块越靠近定滑轮时，夹角越大，则拉力沿着桌面的分力减小，然而，长木板不够光滑，或没有平衡摩擦力，或钩码质量m没有远小于物块质量M，都不会出现中途加速度变化的现象，故D正确，ABC错误；故答案为：（1）如上图所示；（2）D【点评】考查描点作图的方法，注意平滑连接的细节，掌握误差分析的方法，得出引起加速度变化的根源是解题的关键11将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻（1）甲同学用多用表的直流电压（01V）档估测某水果电池的电动势，稳定时指针如图1中A所示，则读数为0.84V；用多用表的欧姆100档估测水果电池的内阻，稳定时指针如图1中B所示，则读数为3.2103上述测量中存在一重大错误，是不能用多用电表电阻档直接测电源内阻（2）乙同学采用如图3所示电路进行测量，并根据测量数据做出了R图象（如图2），则根据图象，该水果电池的电动势为1.0V，内阻为1.6103（结果保留两位有效数字）【考点】测定电源的电动势和内阻【专题】实验题【分析】（1）根据多用电表的使用方法可明确读数及正确使用；（2）由闭合电路欧姆定律可得出对应的公式；再由图象交点及斜率的意义可得出有关电动势和内电阻的表达式，则可求得电动势和内电阻；【解答】解：（1）量程选择1V，则最小分度为0.1V，故读数为：0.84V；用100档位测量电阻，电阻R=32100=3.2103本实验方法直接用欧姆档测量电源的内阻，这是错误的，因为欧姆档内部本身含有电源，而外部电压会干涉读数；故不能用多用电表电阻档直接测电源内阻（2）由闭合电路欧姆定律可知：I=则=+；由由公式及数学知识可得：图象中的k=1b=1.6103解得：E=1V，r=1.6103故答案为：（1）0.84；3.2103；不能用多用电表电阻档直接测电源内阻（2）1.0 1.6103【点评】本题涉及测定电源电动势和内电阻的实验原理及具体操作，虽然最后的图象处理不是用的伏安法，但都可以用闭合电路欧姆定律列式分析，作出直线图象是关键选修模块3-4（共3小题，满分12分）12下列说法中正确的是（）AX射线穿透物质的本领比射线更强B在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐C根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线D爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的【考点】狭义相对论；恒星的演化【专题】常规题型【分析】在电磁波谱中，频率越高，穿透能力越强在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线；根据光速不变原理可知真空中的光速在不同的惯性参考系中是否相同【解答】解：A、X射线的频率小于射线的频率，所以射线的穿透能力更强故A错误B、在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制故B错误C、根据宇宙大爆炸学说，由于星球在远离地球，根据多普勒效应，接收到的频率小于发出的频率，遥远星球发出的红光被地球接收到可能是红外线，故C正确；D、爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，这是光速不变原理故D正确故选：CD【点评】本题综合考查了电磁波、相对论、宇宙大爆炸学说和波等相关知识，难度不大，只要熟悉教材的基本知识和基本规律，解决该类问题还是比较容易13如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，A=30，棱镜材料的折射率n=在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜，经折射射到AB边光线从AC边进入棱镜时的折射角为30，试判断光线能否从AB边射出，不能（填“能”或“不能”）【考点】光的折射定律【专题】光的折射专题【分析】根据折射定律求出光线从AC边进入棱镜时的折射角，根据sinC=求出临界角，判断光是否在AB面上发生全反射【解答】解：设光线在M点的入射角为 i、折射角为r，由折射定律有：n=由题意知i=60，所以sinr=0.5，r=30 由几何关系可知，光线在AB面上P点的入射角为 i=60 设发生全反射的临界角为C，则有 sinC=，C60，则光线在P点发生全反射，不能AB射出，光路图如图所示故答案为：30； 不能【点评】本题考查几何光学，掌握光的折射定律以及临界角与折射率的大小关系，正确画出光路图，运用几何知识求解相关角度是关键14一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点相距1m甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象，如图所示，如果波长1m，则波的传播速度为多少？【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】质点的振动周期等于波传播的周期，根据P、Q两点间的距离，结合振动图象求出波长，从而求出波的传播速度【解答】解：波的周期等于质点的振动周期，为 T=0.8s当P质点在正向最大位移处时，Q质点在平衡位置向上振动，波由P向Q传播，波长1m，则有： =1m，所以：=4m波速：v=5m/s答：波的传播速度为5m/s【点评】本题关键之处在于根据振动图象研究两个质点的状态关系，确定波长的特殊值，要注意本题不是多解问题选修模块3-5（共3小题，满分12分）15一个质子以1.0107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是（）A核反应方程为Al+HSiB核反应方程为Al+nSiC硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致D硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；动量守恒定律【分析】由质量数、电荷数守恒可知核反应方程；由动量守恒可知硅原子核速度的数量级及速度方向，从而即可求解【解答】解：AB、由质量数守恒，电荷数守恒可知：方程为Al+HSi，故A正确，B错误；CD、由动量守恒可知，mv=28mv，解得v=m/s故数量级约为105 m/s故C错误，D正确；故选：AD【点评】本大题包含了35原子物理的内容，难度不大，但从题目来看考查范围很广，要求能全面掌握16目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是 （）A射线，射线，射线B射线，射线，射线C射线，射线，射线D射线，射线，射线【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度【专题】衰变和半衰期专题【分析】知道衰变中的三种射线的性质可得出正确结果；【解答】解：核辐射中的三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是射线，射线，射线；故选：A【点评】本题考查了三种射线的性质，知道贯穿本领和电离本领的大小顺序17太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核（He），同时释放出正电子（e）已知氢核的质量为mP，氦核的质量为m，正电子的质量为me，真空中光速为c计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能【考点】爱因斯坦质能方程【专题】爱因斯坦的质能方程应用专题【分析】反应过程中的质量亏损等于反应前的质量与反应后的质量的差，再由质能方程求得结合能；比结合能是核反应的过程中每一个核子的平均结合能【解答】解：由题意可知，质量亏损为：m=4mpm2me； 由E=mc2可知氦核的比结合能为：E0=答：每次核反应中的质量亏损为4mpm2me；及氦核的比结合能【点评】质能方程是原子物理中的重点内容之一，该知识点中，关键的地方是要知道反应过程中的质量亏损等于反应前的质量与反应后的质量的差四、计算题：本题共3小题，共计47分18如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4组成，磁感应强度B1、B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B导轨左端MP间接一电阻R，质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻现对棒ab施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域（1）求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q；（2）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W；（3）规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象；（4）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中通过电阻R的净电荷量q【考点】电磁感应中的能量转化；功的计算；闭合电路的欧姆定律；导体切割磁感线时的感应电动势【分析】导体棒切割磁感线产生感应电动势，闭合回路中有感应电流，因此由焦耳定律可求出电阻产生的热量由安培力公式可得知拉力大小，从而算出拉力做的功由于磁场方向在变化，所以产生的感应电流方向也在变，因此根据法拉第电磁感应定律去算出电动势大小，再得出电流大小而通过电阻的电量则由平均电流与时间的关系得出磁通量与电阻的比值【解答】解：（1）棒产生的感应电动势E=BLv0通过棒的感应电流电阻R产生的焦耳热（2）拉力对棒ab所做的功（3）如图所示 （4）若n为奇数，通过电阻R的净电荷量若n为偶数，通过电阻R的净电荷量【点评】（2）问中功W也可用功的定义式求解；（3）问中的图象面积求出；（4）问中的电荷量也可用19如图所示，A1D是水平面，AC是倾角为45的斜面，小物块从A点由静止释放沿ACD滑动，到达D点时速度刚好为零将上述过程改作平抛运动，小明作了以下三次尝试，物块最终也能到达D点：第一次从A点以水平初速度v1向右抛出物块，其落点为斜面AC的中点B；第二次从A点以水平初速度v2向右抛出物块，其落点为斜面的底端C；第三次从A点以水平初速度v3向右抛出物块，其落点刚好为水平面上的D点已知AA1C=90，长度A1C=CD，物块与斜面、水平面之间的动摩擦因数均相同，不计物块经C点的机械能损失（1）求物块与斜面间的动摩擦因数；（2）求初速度之比v1：v2：v3；（3）试证明物块落到B、C两点前瞬时速度vB、vC大小满足：【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；平抛运动【分析】（1）对物块从AD的运动过程运用动能定理（在此过程中只有重力和摩擦力做功，初末动能都为零）即可解题；（2）三次运动都做平抛运动，根据几何关系可知，三次运动的水平位移和竖直高度都是已知的，根据平抛运动的基本公式即可求解；（3）物块落到B、C两点前瞬时速度vB、vC大小都可以通过v=求得，关系也就得到了【解答】解：（1）物块从ACD过程中，根据动能定理得： mgxACsin45mgxACcos45mgxCD=0 （2）AB：x1=v1t1 AC：x2=v2t2 AD：2x2=v3t3 因，y2=2y1， 所以， 因t2=t3，所以 初速度之比v1：v2：v3= （3）根据平抛运动末速度v=可知：， = 所以答：（1）物块与斜面间的动摩擦因数为0.5；（2）初速度之比v1：v2：v3为； （3）物块落到B、C两点前瞬时速度vB、vC分别为、，所以得证【点评】本题考查了动能定理及平抛运动的相关概念和公式，解题时对数学知识的要求比较高，难度较大20如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m，导轨平面与水平面的夹角=37，其上端接一阻值为3的灯泡D在虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，且磁感应强度B=1T，磁场区域的宽度为d=3.75m，导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6，它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨向下滑动，b恰能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场不计a、b之间的作用，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8求：（1）b棒进入磁场时的速度？（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用；电磁感应中的能量转化【专题】电磁感应功能问题【分析】（1）设b棒进入磁场时速度Vb，对b受力分析，由平衡条件列式即可求解；（2）b棒穿出磁场前，a棒一直匀加速下滑，根据牛顿第二定律求出下滑的加速度，根据运动学公式求出时间和a进入磁场时速度，进而求出a棒切割磁感线产生感应电动势，根据串并联电路的特点及P=求解灯泡功率；（3）由平衡条件求出最终匀速运动的速度，对a棒穿过磁场过程应用动能定理即可求解【解答】解：（1）设b棒进入磁场时速度Vb，对b受力分析，由平衡条件可得由电路等效可得出整个回路的等效电阻所以vb=4.5m/s（2）b棒穿出磁场前，a棒一直匀加速下滑，下滑的加速度a=gsin=6m/s2b棒通过磁场时间t=a进入磁场时速度va=vb+at=9.5m/sa棒切割磁感线产生感应电动势Ea=BLva=9.5V灯泡实际功率P=（3）设a棒最终匀速运动速度为va，a受力分析，由平衡条件可得解得：va=6m/s对a棒穿过磁场过程应用动能定理W安=3.4J由功能关系可知，电路中产生的热量Q=W安=3.4J 答：（1）b棒进入磁场时的速度为4.5m/s；（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率为；（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量为3.4J【点评】（1）解答这类问题的关键是通过受力分析，正确分析安培力的变化情况，找出最大速度的运动特征（2）电磁感应与电路结合的题目，明确电路的结构解决问题xx年2月29日