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2022届宁夏银川市景博中学高三（上）第二次月考物理试题含解析
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景博高中2021-2022学年第一学期高三物理第二次月考试卷卷I（选择题）一、 选择题（本题共计10小题，1-5题为单项选择题，6-10题为多项选择题，每题4分，共计40分 ） 1. 2016年8月16日，我国发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”．墨子是春秋战国时期著名的思想家，他关于物理学的研究涉及到力学、光学、声学等分支．关于他的著作《墨经》中对物理知识的论述，下列说法中不正确的是( )A. 运动就是物体空间位置的变动(原文：动，或徙也)B. 力是物体由静到动，由慢到快的原因(原文：力，刑之所以奋也．)C. 重量也是力，物体下坠、上举，都是重量作用的结果(原文：力，重之谓，下、与，重奋也．)D. 时间可以是有限长度的，也可以是没有长度的时刻(原文：时，或有久，或无久)【1题答案】【答案】C【解析】【详解】物体空间位置的变化就是机械运动，即运动，故A正确；根据牛顿第二定律，力是物体由静到动，由慢到快的原因，故B正确；重量时重力的大小，物体下坠时合力向下、上举时合力向上的结果，故C错误；时间分为时间间隔与时刻，故D正确；本题选不正确的，故选C.2. 如图所示，一小山由两个斜坡组成，左、右侧斜坡的倾角分别为53°和37°，熊大从山顶将一石块向左水平抛出，熊二从山顶将另一石块向右水平抛出，两石块都落在斜坡上。若熊大、熊二抛出的石块在空中运动的时间之比为5∶3，取，，不计空气阻力，则熊大、熊二抛出的石块的初速度大小之比为（ ）A. 3∶4 B. 4∶3 C. 16∶15 D. 15∶16【2题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】熊大抛出的石块做平抛运动，在水平方向与竖直方向的位移大小分别根据几何关系有解得熊大抛出的石块的初速度大小同理可得熊二抛出的石块的初速度大小结合解得故D正确，ABC错误。故选D。3. 在滑雪比赛中，一运动员（视为质点）从弧形雪坡末端以大小为的速度水平飞出后，落回到斜面雪坡上，如图所示。若斜面雪坡的倾角为，重力加速度大小为，取，，不计空气阻力，则运动员在空中运动的过程中到斜坡的最大距离为（ ）A. B. C. D. 【3题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】运动员在空中做平抛运动，建立以斜面方向为轴，垂直斜面方向为轴的坐标系，在垂直斜面方向做匀减速直线运动，初速度为加速度为当y方向的速度减为零时，运动员到斜坡有最大距离，则故选C。4. 一质量为的物体（可视为质点），在的水平拉力作用下，在粗糙的水平面上沿x轴正方向做直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为（未知），物体通过坐标原点时开始计时，其运动的的图象如图所示，g取。则（ ） A. 质点做匀加速直线运动，加速度为B. 物体与地面间的动摩擦因数为0.5C. 物体在末，拉力的瞬时功率为D. 物体与地面间在内产生的内能为【4题答案】【答案】C【解析】【详解】A．由图得根据匀变速运动的位移公式得对比可得则质点的加速度为初速度为，则知质点的加速度不变，质点做匀加速直线运动，故A项错误；B．由牛顿第二定律可得故B错误；C．1s末的速度拉力的功率故C正确；D．由可得0至内的位移产生的内能故D错误。故选C。5. 如图所示，小物块从固定斜面顶端A由静止开始沿斜面下滑至斜面中点B的过程中，系统增加的内能为Q。小物块到达B点时，动能为，选取斜面底端C为重力势能零点，重力势能为、机械能为E。已知斜面倾角为，小物块与斜面间的动摩擦因数。现用圆的面积表示小物块在A点的机械能，仍以C为重力势能零点，下列各图中，比例关系正确的是（ ）A. B. C. D. 【5题答案】【答案】D【解析】【详解】设斜面的长度为，物块的质量为，小物块开始运动时的机械能等于小物块在点的重力势能，则有小物块在点时的重力势能为此过程中克服摩擦力做的功等于产生的热量，则有根据功能关系可得若用圆的面积表示小物块在点的机械能，则重力势能占总面积的，产生热量占总面积的，动能占总面积的，D正确，ABC错误。故选D。6. 水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于时，速度的大小为，此时撤去F，物体继续滑行的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则（ ）A. 在此过程中F所做的功为B. 在此过中F的冲量大小等于C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍【6题答案】【答案】BC【解析】【分析】【详解】CD．外力撤去前，由牛顿第二定律可知 ①由速度位移公式有②外力撤去后，由牛顿第二定律可知 ③由速度位移公式有 ④由①②③④可得，水平恒力动摩擦因数滑动摩擦力可知F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍，故C正确，D错误；A．在此过程中，外力F做功为故A错误；B．由平均速度公式可知，外力F作用时间在此过程中，F的冲量大小是故B正确。故选BC。7. 如图甲所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，一质量为m小球从弹簧正上方某处自由下落，从它开始下落到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v与小球下落高度h的关系图像如图乙所示，其中OA段为直线，ABC段为曲线，B为曲线的最高点，小球与弹簧接触瞬间机械能的损失不计，取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧劲度系数的大小为B. 小球在达到最大速度之前一直处于失重状态C. 从小球开始下落到动能达到最大值的过程中，弹簧弹性势能的增加量为mgh2D. 从小球开始下落到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的增加量为mgh3【7题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．乙图B点速度最大，小球受到的弹力等于重力，即故弹簧劲度系数的大小为A错误；B．小球在达到最大速度之前一直加速下降，故处于失重状态，B正确；C．从小球开始下落到动能达到最大值的过程中，据机械能守恒定律可得故弹簧弹性势能的增加量小于mgh2，C错误；D．从小球开始下落到将弹簧压缩至最短过程中，初末动能均为零，据机械能守恒定律可得故弹簧弹性势能的增加量为mgh3，D正确。故选BD。8. 如图所示，水平面上一质量为2kg的物体在水平力F作用下做直线运动，已知力F沿此直线，F与位移的关系如图所示。若物体的初速度为3m/s，与地面之间的动摩擦因数为0.1，g取10m/s2，则图示过程中下列说法正确的是（ ） A. 水平力F所做的功为14JB. 物体在6m时运动反向C. 摩擦力所做的功为16JD. 物体的末速度为m/s【8题答案】【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．F—x图像与x轴围成的面积表示力F所做的功，由题图可知A正确；B．物体在6m时总功为正，运动不会反向，B错误；C．摩擦力做的功为C错误；D．根据解得D正确。故选AD。9. 如图所示，某段直滑雪雪道倾角为，总质量为包括雪具在内的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度大小为在运动员滑到底端的过程中，下列说法正确的是 A. 运动员受到的摩擦力的大小为B. 运动员获得的动能为C. 运动员克服摩擦力做功为D. 运动员减少的机械能为【9题答案】【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A．由牛顿第二定律可知，人受到的合力 F=ma=mg=mgsin30°-f解得f=mg选项A正确；B．合力的功W=Fs=mg×=mgh由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B正确；C．运动员克服摩擦力所做的功Wf=mg×2h=mgh故C错误；D．根据功能关系知，运动员克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故机械能减小了mgh；故D正确；故选ABD.10. 氢原子的能级图如图所示，假设有大量处于n=3能级的氢原子，则下列说法正确的是（ ）A. 氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出3种不同频率的光B. 氢原子跃迁至基态，核外电子的动能减小C. 氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大D. 氢原子能吸收能量为0.97eV的光子发生跃迁【10题答案】【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．发光种类为种。A正确；B．氢原子跃迁至基态，轨道半径减小，核外电子做匀速圆周运动有可得半径越小，所以核外电子动能增大。B错误；C．氢原子辐射一个光子后，向低能级跃迁，轨道半径变小。C错误；D．吸收能量后的能级为根据能级图可知，氢原子跃迁到第5能级。D正确。故选AD。卷II（非选择题）二、 实验探究题 （本题共计 2 小题 ，每题 10 分 ，每空2.5分，共计20分 ） 11. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为1cm的挡光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为△t1=0.010s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.005s，挡光条从第一个光电门到第二个光电门之间的时间间隔为△t=0.5s。则滑块通过第一个光电门时的速度为__________m/s，滑块通过第二个光电门的速度为_________m/s。滑块的加速度为_________m/s2，两个光电门之间的距离是________m。（本题结果均保留两位有效数字）【11题答案】【答案】 ①. 1.0 ②. 2.0 ③. 2.0 ④. 0.75【解析】【详解】[1]则滑块通过第一个光电门时的速度为[2]滑块通过第二个光电门的速度为[3]滑块的加速度为[4]两个光电门之间的距离是12. 某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律.完成下列问题：(1)请从甲图中指出一条实验错误：_________________________________；(2)纠正实验错误后，通过测量得到一条纸带如图乙所示．已知打点计时器频率为50Hz，实验所用重物的质量m=0.300kg，根据纸带测得的数据，重物在C点时的动能为___________J；(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据，画出－h的图像如图丙所示，求出图线的斜率k，由图象可知a的质量ma___________(填“大于”或“小于”)b的质量mb；(4)通过计算得到图线b的斜率k=9.50m/s2，分析发现造成斜率偏小的原因是实验过程中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m=0.250kg，则重物所受的平均阻力f=___________N.(重力加速度g=9.80m/s2，以上计算结果均保留2位有效数字)【12题答案】【答案】 ①. 实验时用手托重锤；打点计时器接在直流电源上；等 ②. 0.79 ③. 大于 ④. 0.075（7.5×10－2）【解析】【分析】(1)打点计时器应使用交流电源，重物应紧靠打点计时器.(2)当释放后纸带在重物的作用下，做自由下落，计时器在纸带上打上一些点.由于点间的时间均相等，所以可利用位移与时间去求出瞬时速度，从而可算出某点的动能.(3)根据动能定理得出图线斜率的物理意义，结合斜率的大小比较质量的大小．(4)重物下落过程中不可避免的受到阻力作用，重力势能不可能全部转化为动能，根据动能定理，对m2的图象进行分析，结合图线的斜率求出阻力的大小．【详解】(1)打点计时器应使用交流电源才能正常打点，重物应紧靠打点计时器竖直静止释放，不能用手托住，需要有效的利用纸带打点.(2) C点的瞬时速度等于BD间的平均速度，所以;则C点的动能为.(3) 重物自由下落由动能定理可知，整理有，故图象的斜率，而两物体形状相同有阻力相等，但b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m1大于b的质量m2．(4)取斜率，m=0.250kg，g=9.80m/s2，可求得.【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，对于图象问题，一般的解题思路得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率分析判断．正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果.三、 解答题 （本题共计 3 小题 ，共计35分 ） 13. 如图所示，在高速公路的连续下坡路段通常会在主车道旁设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用。若下坡路段的倾角为，长度为L=1000m，避险车道的倾角为，一辆货车以v0=90km/h的速度行驶至坡顶时，突然发现刹车失灵，驶到坡底后紧急冲入避险车道。设：货车发现紧急情况后牵引力立即变为零，货车与下坡路段之间的摩擦因数为，与避险车道之间的摩擦因数为。求：(1)为了防止货车在本次事故中避免撞击末端的缓冲设施，该避险车道的最小长度；(2)该货车在避险车道上减速直至停下所用的时间；(3)如果已知避险车道长度为100米，且车道最末端的缓冲设施允许小汽车撞击的最大速度为5m/s，则允许小汽车驶入该避险车道时的最大速度。（sin15°=0.26，cos15°=0.97，sin37°=0.6，cos37°=0.8）【13题答案】【答案】(1)97.25m；(2)4.4s；(3)162km/h【解析】【详解】(1)货车在下坡路段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律代入数据得加速度根据可得驶入避险车道的初速度货车在避险车道行驶时，根据牛顿第二定律可得加速度因此避险车道的最小长度为(2)根据以上数据可得，货车在避险车道上的行驶时间为(3)设小车在避险车道底端的速度为v底，顶端的速度为v顶，根据解得14. 如图所示，倾角为的部分粗糙的斜面轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道。两个光滑半圆轨道半径都为R=0.2 m，其连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略.斜面上端有一弹簧，弹簧上端固定在斜面上的挡板上，弹簧下端与一个可视为质点、质量为m=0.02 kg的小球接触但不固定，此时弹簧处于压缩状态并锁定，弹簧的弹性势能Ep=0.27 J。现解除弹簧的锁定，小球从A点出发，经翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s=2.0 m；已知斜面轨道的A点与水平面上B点之间的高度为h=l.0 m，小球与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数为0.75；小球从斜面到达半圆轨道通过B点时，前后速度大小不变，不计空气阻力，（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.取g=10 m/s2)。求：（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；（2）小球对B点轨道的压力；（3）斜面粗糙部分的长度x。 【14题答案】【答案】（1）5m/s；（2）4.3N，方向竖直向下；（3）0.5m【解析】【分析】【详解】（1）小球从E点水平飞出做平抛运动，设小球从E点水平飞出时的速度大小为vE，由平抛运动规律知，s＝vEt4R＝gt2联立解得vE＝＝5 m/s（2）小球从B点运动到E点的过程，由机械能守恒有mv B2＝mg×4R＋mv E2解得vB2＝8gR＋则vB＝ m/s在B点有FN－mg＝m所以FN＝9mg＋＝4.3 N由牛顿第三定律可知F′N＝FN＝43 N方向竖直向下（3）小球沿斜面下滑到B点的过程，由功能关系有解得x＝0.5 m15. 如图所示，某工厂输送物件的传送系统由倾角为30°特殊材质做成的传送带AB和倾角也为30°的固定长木板CD组成，传送带以v0=8m/s的恒定速度顺时针转动，物件和传送带间的动摩擦因数μ1=。现将物件P（视为质点）无初速度地置于传送带上的A端，物件到达B端时刚好相对传送带静止，到达D点时速度恰好为零且立即被机械手取走。物件可以看成质点传送带与木板间可认为无缝连接，取重力加速度大小g=10m/s2，木板的长度L2=4m。（1）求物件在传送带上运动的加速度大小a1及物件从A端运动到B端所需的时间t；（2）求物件与木板间的动摩擦因数μ2；（3）若机械手没能在D点及时将物件取走，导致物件重新下滑，求物件第一次回到B端的速度大小v1及整个运动过程中物件在木板上运动的总路程s。 【15题答案】【答案】（1）1m/s2；8s；（2）；（3）；【解析】【分析】【详解】（1）物件在传送带上时，由牛顿第二定律有μ1mgcos30°-mgsin330°=ma1解得a1=1m/s2根据解得t=8s（2）设物件在木板上上滑的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得mgsin30°+μ2mgcos30°=ma2根据速度位移公式有2a2L2=联立解得a2=8m/s2，（3）设物件在木板上下滑的加速度大小为a3，由牛顿第二定律得mgsin30°-μ2mgcos30°=ma3物件第一次返回B点时有x1=L2联立解得滑过B点后物件在传送带上无论是下滑还是上滑，受力情况不变，即先向下减速后以相同加速度返回，所以回到B点时速度大小不变，根据速度位移公式有物件第二次返回B点时有设物件第n次向上经过B点时的速度大小为vn，物件可上滑的位移大小为xn，则返回B点时的速度大小为可知物件第n+1次向上经过B点时速度大小仍为vn+1，则物件可上滑的位移大小为总路程选修部分 （ 本题共计 2 小题 ，每题15分 ，任选一道作答 ） 16. 根据热学知识，下面说法正确的是___________A. 一定质量的理想气体，当温度升高时，内能增加，压强增大B. 晶体熔化过程中，温度保持不变，晶体分子势能增加C. 液体表面层分子间距离较其内部分子间距离小，表面层分子间表现为斥力D. 物体温度升高时，热运动速率大的分子数占总分子数比例增大E. 即使在现代化的热电厂中，燃气的内能也不可能百分之百转化为电能【16题答案】【答案】BDE【解析】【详解】A、由 ，可知当温度升高时，PV乘积增大，压强不一定增大，故选项A错误；B、晶体熔化过程中温度不变，吸收的热量用来增加分子势能，故选项B正确；C、液体表面层分子稀疏，分子间距离较大，分子间力为引力，就是表面张力，故选项C错误；D、温度升高，由速率分布图可知，热运动速率大的分子数占总分子数比例增大，故选项D正确；E、根据热力学第二定律，热机效率不肯能是百分之百，故选项E正确；故选选项BDE．17. 如图所示，U形管内盛有水银，一端开口，另一端封闭一定质量的理想气体，被封闭气柱的长度为10cm，左右两管液面高度差为1.7cm，大气压强p=75.0cmHg．现逐渐从U形管中取走一部分水银，使得左右两管液面高度差变为10cm．求：①两管液面高度差变为10cm后，被封闭气柱的长度是多少；②需要向U形管内注入多少厘米的水银，才能让高度差从10cm变为两管液面齐平． 【17题答案】【答案】(1) 11.8cm (2) 13.2cm【解析】【详解】解：(1)设空气柱长度时压强为；当高度差为时，空气柱的长度为，压强为则有：由玻意耳定律得：逐渐从U形管中取走一部分水银右侧水银面低于左侧水银面则有：联立解得： (2)当两侧的水银面达到同一高度时，设空气柱的长度为，压强为，则有：由玻意耳定律得：联立解得：设注入的水银在管内的长度为，依题意得：联立解得：18. 某列简谐横波在t1＝0时刻的波形如图甲中实线所示，t2＝3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则正确的是________A. 这列波的周期为4sB. 波速为0.5m/sC. 图乙是质点b的振动图象D. 从t1＝0到t2＝3.0s这段时间内，质点a通过的路程为1.5mE. t3＝9.5s时刻质点c沿y轴正方向运动【18题答案】【答案】ABE【解析】【详解】A．由图乙可知，波的振动周期为4s，故A正确； B．由甲图可知，波长λ=2m，根据波速公式故B正确； C．在t1=0时刻，质点b正通过平衡位置，与乙图情况不符，所以乙图不可能是质点b振动图线，故C错误； D．从t1=0 s到t2=3.0 s这段时间内为，所以质点a通过的路程为s=×4A=15cm=0.15m，故D错误； E．因为t3＝9.5s＝2T，2T后质点c回到最低点，由于，所以t3=9.5s时刻质点c在平衡位置以上沿y轴正向运动，故E正确。 故选ABE。19. 如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，AP之间的距离为d，入射角为θ，，AP间的距离为d=30cm，光速为c=3.0×108m/s，求： (ⅰ)若要使光束进入长方体后正好能射至D点上，光线在PD之间传播的时间； (ⅱ)若要使光束在AD面上发生全反射，角θ的范围。 【19题答案】【答案】(i)；(ii) 30°≤θ≤60°【解析】【详解】(i)由几何关系 (ii)要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有 根据折射定律有解得角θ的最小值为θ=30°如图乙，要使光束在AD面上发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式:sinβ≥sinC解得θ≤60°因此角θ的范围为30°≤θ≤60°.
景博高中2021-2022学年第一学期高三物理第二次月考试卷卷I（选择题）一、 选择题（本题共计10小题，1-5题为单项选择题，6-10题为多项选择题，每题4分，共计40分 ） 1. 2016年8月16日，我国发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”．墨子是春秋战国时期著名的思想家，他关于物理学的研究涉及到力学、光学、声学等分支．关于他的著作《墨经》中对物理知识的论述，下列说法中不正确的是( )A. 运动就是物体空间位置的变动(原文：动，或徙也)B. 力是物体由静到动，由慢到快的原因(原文：力，刑之所以奋也．)C. 重量也是力，物体下坠、上举，都是重量作用的结果(原文：力，重之谓，下、与，重奋也．)D. 时间可以是有限长度的，也可以是没有长度的时刻(原文：时，或有久，或无久)【1题答案】【答案】C【解析】【详解】物体空间位置的变化就是机械运动，即运动，故A正确；根据牛顿第二定律，力是物体由静到动，由慢到快的原因，故B正确；重量时重力的大小，物体下坠时合力向下、上举时合力向上的结果，故C错误；时间分为时间间隔与时刻，故D正确；本题选不正确的，故选C.2. 如图所示，一小山由两个斜坡组成，左、右侧斜坡的倾角分别为53°和37°，熊大从山顶将一石块向左水平抛出，熊二从山顶将另一石块向右水平抛出，两石块都落在斜坡上。若熊大、熊二抛出的石块在空中运动的时间之比为5∶3，取，，不计空气阻力，则熊大、熊二抛出的石块的初速度大小之比为（ ）A. 3∶4 B. 4∶3 C. 16∶15 D. 15∶16【2题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】熊大抛出的石块做平抛运动，在水平方向与竖直方向的位移大小分别根据几何关系有解得熊大抛出的石块的初速度大小同理可得熊二抛出的石块的初速度大小结合解得故D正确，ABC错误。故选D。3. 在滑雪比赛中，一运动员（视为质点）从弧形雪坡末端以大小为的速度水平飞出后，落回到斜面雪坡上，如图所示。若斜面雪坡的倾角为，重力加速度大小为，取，，不计空气阻力，则运动员在空中运动的过程中到斜坡的最大距离为（ ）A. B. C. D. 【3题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】运动员在空中做平抛运动，建立以斜面方向为轴，垂直斜面方向为轴的坐标系，在垂直斜面方向做匀减速直线运动，初速度为加速度为当y方向的速度减为零时，运动员到斜坡有最大距离，则故选C。4. 一质量为的物体（可视为质点），在的水平拉力作用下，在粗糙的水平面上沿x轴正方向做直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为（未知），物体通过坐标原点时开始计时，其运动的的图象如图所示，g取。则（ ） A. 质点做匀加速直线运动，加速度为B. 物体与地面间的动摩擦因数为0.5C. 物体在末，拉力的瞬时功率为D. 物体与地面间在内产生的内能为【4题答案】【答案】C【解析】【详解】A．由图得根据匀变速运动的位移公式得对比可得则质点的加速度为初速度为，则知质点的加速度不变，质点做匀加速直线运动，故A项错误；B．由牛顿第二定律可得故B错误；C．1s末的速度拉力的功率故C正确；D．由可得0至内的位移产生的内能故D错误。故选C。5. 如图所示，小物块从固定斜面顶端A由静止开始沿斜面下滑至斜面中点B的过程中，系统增加的内能为Q。小物块到达B点时，动能为，选取斜面底端C为重力势能零点，重力势能为、机械能为E。已知斜面倾角为，小物块与斜面间的动摩擦因数。现用圆的面积表示小物块在A点的机械能，仍以C为重力势能零点，下列各图中，比例关系正确的是（ ）A. B. C. D. 【5题答案】【答案】D【解析】【详解】设斜面的长度为，物块的质量为，小物块开始运动时的机械能等于小物块在点的重力势能，则有小物块在点时的重力势能为此过程中克服摩擦力做的功等于产生的热量，则有根据功能关系可得若用圆的面积表示小物块在点的机械能，则重力势能占总面积的，产生热量占总面积的，动能占总面积的，D正确，ABC错误。故选D。6. 水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于时，速度的大小为，此时撤去F，物体继续滑行的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则（ ）A. 在此过程中F所做的功为B. 在此过中F的冲量大小等于C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍【6题答案】【答案】BC【解析】【分析】【详解】CD．外力撤去前，由牛顿第二定律可知 ①由速度位移公式有②外力撤去后，由牛顿第二定律可知 ③由速度位移公式有 ④由①②③④可得，水平恒力动摩擦因数滑动摩擦力可知F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍，故C正确，D错误；A．在此过程中，外力F做功为故A错误；B．由平均速度公式可知，外力F作用时间在此过程中，F的冲量大小是故B正确。故选BC。7. 如图甲所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，一质量为m小球从弹簧正上方某处自由下落，从它开始下落到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v与小球下落高度h的关系图像如图乙所示，其中OA段为直线，ABC段为曲线，B为曲线的最高点，小球与弹簧接触瞬间机械能的损失不计，取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧劲度系数的大小为B. 小球在达到最大速度之前一直处于失重状态C. 从小球开始下落到动能达到最大值的过程中，弹簧弹性势能的增加量为mgh2D. 从小球开始下落到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的增加量为mgh3【7题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．乙图B点速度最大，小球受到的弹力等于重力，即故弹簧劲度系数的大小为A错误；B．小球在达到最大速度之前一直加速下降，故处于失重状态，B正确；C．从小球开始下落到动能达到最大值的过程中，据机械能守恒定律可得故弹簧弹性势能的增加量小于mgh2，C错误；D．从小球开始下落到将弹簧压缩至最短过程中，初末动能均为零，据机械能守恒定律可得故弹簧弹性势能的增加量为mgh3，D正确。故选BD。8. 如图所示，水平面上一质量为2kg的物体在水平力F作用下做直线运动，已知力F沿此直线，F与位移的关系如图所示。若物体的初速度为3m/s，与地面之间的动摩擦因数为0.1，g取10m/s2，则图示过程中下列说法正确的是（ ） A. 水平力F所做的功为14JB. 物体在6m时运动反向C. 摩擦力所做的功为16JD. 物体的末速度为m/s【8题答案】【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．F—x图像与x轴围成的面积表示力F所做的功，由题图可知A正确；B．物体在6m时总功为正，运动不会反向，B错误；C．摩擦力做的功为C错误；D．根据解得D正确。故选AD。9. 如图所示，某段直滑雪雪道倾角为，总质量为包括雪具在内的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度大小为在运动员滑到底端的过程中，下列说法正确的是 A. 运动员受到的摩擦力的大小为B. 运动员获得的动能为C. 运动员克服摩擦力做功为D. 运动员减少的机械能为【9题答案】【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A．由牛顿第二定律可知，人受到的合力 F=ma=mg=mgsin30°-f解得f=mg选项A正确；B．合力的功W=Fs=mg×=mgh由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B正确；C．运动员克服摩擦力所做的功Wf=mg×2h=mgh故C错误；D．根据功能关系知，运动员克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故机械能减小了mgh；故D正确；故选ABD.10. 氢原子的能级图如图所示，假设有大量处于n=3能级的氢原子，则下列说法正确的是（ ）A. 氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出3种不同频率的光B. 氢原子跃迁至基态，核外电子的动能减小C. 氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大D. 氢原子能吸收能量为0.97eV的光子发生跃迁【10题答案】【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．发光种类为种。A正确；B．氢原子跃迁至基态，轨道半径减小，核外电子做匀速圆周运动有可得半径越小，所以核外电子动能增大。B错误；C．氢原子辐射一个光子后，向低能级跃迁，轨道半径变小。C错误；D．吸收能量后的能级为根据能级图可知，氢原子跃迁到第5能级。D正确。故选AD。卷II（非选择题）二、 实验探究题 （本题共计 2 小题 ，每题 10 分 ，每空2.5分，共计20分 ） 11. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为1cm的挡光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为△t1=0.010s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.005s，挡光条从第一个光电门到第二个光电门之间的时间间隔为△t=0.5s。则滑块通过第一个光电门时的速度为__________m/s，滑块通过第二个光电门的速度为_________m/s。滑块的加速度为_________m/s2，两个光电门之间的距离是________m。（本题结果均保留两位有效数字）【11题答案】【答案】 ①. 1.0 ②. 2.0 ③. 2.0 ④. 0.75【解析】【详解】[1]则滑块通过第一个光电门时的速度为[2]滑块通过第二个光电门的速度为[3]滑块的加速度为[4]两个光电门之间的距离是12. 某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律.完成下列问题：(1)请从甲图中指出一条实验错误：_________________________________；(2)纠正实验错误后，通过测量得到一条纸带如图乙所示．已知打点计时器频率为50Hz，实验所用重物的质量m=0.300kg，根据纸带测得的数据，重物在C点时的动能为___________J；(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据，画出－h的图像如图丙所示，求出图线的斜率k，由图象可知a的质量ma___________(填“大于”或“小于”)b的质量mb；(4)通过计算得到图线b的斜率k=9.50m/s2，分析发现造成斜率偏小的原因是实验过程中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m=0.250kg，则重物所受的平均阻力f=___________N.(重力加速度g=9.80m/s2，以上计算结果均保留2位有效数字)【12题答案】【答案】 ①. 实验时用手托重锤；打点计时器接在直流电源上；等 ②. 0.79 ③. 大于 ④. 0.075（7.5×10－2）【解析】【分析】(1)打点计时器应使用交流电源，重物应紧靠打点计时器.(2)当释放后纸带在重物的作用下，做自由下落，计时器在纸带上打上一些点.由于点间的时间均相等，所以可利用位移与时间去求出瞬时速度，从而可算出某点的动能.(3)根据动能定理得出图线斜率的物理意义，结合斜率的大小比较质量的大小．(4)重物下落过程中不可避免的受到阻力作用，重力势能不可能全部转化为动能，根据动能定理，对m2的图象进行分析，结合图线的斜率求出阻力的大小．【详解】(1)打点计时器应使用交流电源才能正常打点，重物应紧靠打点计时器竖直静止释放，不能用手托住，需要有效的利用纸带打点.(2) C点的瞬时速度等于BD间的平均速度，所以;则C点的动能为.(3) 重物自由下落由动能定理可知，整理有，故图象的斜率，而两物体形状相同有阻力相等，但b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m1大于b的质量m2．(4)取斜率，m=0.250kg，g=9.80m/s2，可求得.【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，对于图象问题，一般的解题思路得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率分析判断．正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果.三、 解答题 （本题共计 3 小题 ，共计35分 ） 13. 如图所示，在高速公路的连续下坡路段通常会在主车道旁设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用。若下坡路段的倾角为，长度为L=1000m，避险车道的倾角为，一辆货车以v0=90km/h的速度行驶至坡顶时，突然发现刹车失灵，驶到坡底后紧急冲入避险车道。设：货车发现紧急情况后牵引力立即变为零，货车与下坡路段之间的摩擦因数为，与避险车道之间的摩擦因数为。求：(1)为了防止货车在本次事故中避免撞击末端的缓冲设施，该避险车道的最小长度；(2)该货车在避险车道上减速直至停下所用的时间；(3)如果已知避险车道长度为100米，且车道最末端的缓冲设施允许小汽车撞击的最大速度为5m/s，则允许小汽车驶入该避险车道时的最大速度。（sin15°=0.26，cos15°=0.97，sin37°=0.6，cos37°=0.8）【13题答案】【答案】(1)97.25m；(2)4.4s；(3)162km/h【解析】【详解】(1)货车在下坡路段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律代入数据得加速度根据可得驶入避险车道的初速度货车在避险车道行驶时，根据牛顿第二定律可得加速度因此避险车道的最小长度为(2)根据以上数据可得，货车在避险车道上的行驶时间为(3)设小车在避险车道底端的速度为v底，顶端的速度为v顶，根据解得14. 如图所示，倾角为的部分粗糙的斜面轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道。两个光滑半圆轨道半径都为R=0.2 m，其连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略.斜面上端有一弹簧，弹簧上端固定在斜面上的挡板上，弹簧下端与一个可视为质点、质量为m=0.02 kg的小球接触但不固定，此时弹簧处于压缩状态并锁定，弹簧的弹性势能Ep=0.27 J。现解除弹簧的锁定，小球从A点出发，经翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s=2.0 m；已知斜面轨道的A点与水平面上B点之间的高度为h=l.0 m，小球与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数为0.75；小球从斜面到达半圆轨道通过B点时，前后速度大小不变，不计空气阻力，（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.取g=10 m/s2)。求：（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；（2）小球对B点轨道的压力；（3）斜面粗糙部分的长度x。 【14题答案】【答案】（1）5m/s；（2）4.3N，方向竖直向下；（3）0.5m【解析】【分析】【详解】（1）小球从E点水平飞出做平抛运动，设小球从E点水平飞出时的速度大小为vE，由平抛运动规律知，s＝vEt4R＝gt2联立解得vE＝＝5 m/s（2）小球从B点运动到E点的过程，由机械能守恒有mv B2＝mg×4R＋mv E2解得vB2＝8gR＋则vB＝ m/s在B点有FN－mg＝m所以FN＝9mg＋＝4.3 N由牛顿第三定律可知F′N＝FN＝43 N方向竖直向下（3）小球沿斜面下滑到B点的过程，由功能关系有解得x＝0.5 m15. 如图所示，某工厂输送物件的传送系统由倾角为30°特殊材质做成的传送带AB和倾角也为30°的固定长木板CD组成，传送带以v0=8m/s的恒定速度顺时针转动，物件和传送带间的动摩擦因数μ1=。现将物件P（视为质点）无初速度地置于传送带上的A端，物件到达B端时刚好相对传送带静止，到达D点时速度恰好为零且立即被机械手取走。物件可以看成质点传送带与木板间可认为无缝连接，取重力加速度大小g=10m/s2，木板的长度L2=4m。（1）求物件在传送带上运动的加速度大小a1及物件从A端运动到B端所需的时间t；（2）求物件与木板间的动摩擦因数μ2；（3）若机械手没能在D点及时将物件取走，导致物件重新下滑，求物件第一次回到B端的速度大小v1及整个运动过程中物件在木板上运动的总路程s。 【15题答案】【答案】（1）1m/s2；8s；（2）；（3）；【解析】【分析】【详解】（1）物件在传送带上时，由牛顿第二定律有μ1mgcos30°-mgsin330°=ma1解得a1=1m/s2根据解得t=8s（2）设物件在木板上上滑的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得mgsin30°+μ2mgcos30°=ma2根据速度位移公式有2a2L2=联立解得a2=8m/s2，（3）设物件在木板上下滑的加速度大小为a3，由牛顿第二定律得mgsin30°-μ2mgcos30°=ma3物件第一次返回B点时有x1=L2联立解得滑过B点后物件在传送带上无论是下滑还是上滑，受力情况不变，即先向下减速后以相同加速度返回，所以回到B点时速度大小不变，根据速度位移公式有物件第二次返回B点时有设物件第n次向上经过B点时的速度大小为vn，物件可上滑的位移大小为xn，则返回B点时的速度大小为可知物件第n+1次向上经过B点时速度大小仍为vn+1，则物件可上滑的位移大小为总路程选修部分 （ 本题共计 2 小题 ，每题15分 ，任选一道作答 ） 16. 根据热学知识，下面说法正确的是___________A. 一定质量的理想气体，当温度升高时，内能增加，压强增大B. 晶体熔化过程中，温度保持不变，晶体分子势能增加C. 液体表面层分子间距离较其内部分子间距离小，表面层分子间表现为斥力D. 物体温度升高时，热运动速率大的分子数占总分子数比例增大E. 即使在现代化的热电厂中，燃气的内能也不可能百分之百转化为电能【16题答案】【答案】BDE【解析】【详解】A、由 ，可知当温度升高时，PV乘积增大，压强不一定增大，故选项A错误；B、晶体熔化过程中温度不变，吸收的热量用来增加分子势能，故选项B正确；C、液体表面层分子稀疏，分子间距离较大，分子间力为引力，就是表面张力，故选项C错误；D、温度升高，由速率分布图可知，热运动速率大的分子数占总分子数比例增大，故选项D正确；E、根据热力学第二定律，热机效率不肯能是百分之百，故选项E正确；故选选项BDE．17. 如图所示，U形管内盛有水银，一端开口，另一端封闭一定质量的理想气体，被封闭气柱的长度为10cm，左右两管液面高度差为1.7cm，大气压强p=75.0cmHg．现逐渐从U形管中取走一部分水银，使得左右两管液面高度差变为10cm．求：①两管液面高度差变为10cm后，被封闭气柱的长度是多少；②需要向U形管内注入多少厘米的水银，才能让高度差从10cm变为两管液面齐平． 【17题答案】【答案】(1) 11.8cm (2) 13.2cm【解析】【详解】解：(1)设空气柱长度时压强为；当高度差为时，空气柱的长度为，压强为则有：由玻意耳定律得：逐渐从U形管中取走一部分水银右侧水银面低于左侧水银面则有：联立解得： (2)当两侧的水银面达到同一高度时，设空气柱的长度为，压强为，则有：由玻意耳定律得：联立解得：设注入的水银在管内的长度为，依题意得：联立解得：18. 某列简谐横波在t1＝0时刻的波形如图甲中实线所示，t2＝3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则正确的是________A. 这列波的周期为4sB. 波速为0.5m/sC. 图乙是质点b的振动图象D. 从t1＝0到t2＝3.0s这段时间内，质点a通过的路程为1.5mE. t3＝9.5s时刻质点c沿y轴正方向运动【18题答案】【答案】ABE【解析】【详解】A．由图乙可知，波的振动周期为4s，故A正确； B．由甲图可知，波长λ=2m，根据波速公式故B正确； C．在t1=0时刻，质点b正通过平衡位置，与乙图情况不符，所以乙图不可能是质点b振动图线，故C错误； D．从t1=0 s到t2=3.0 s这段时间内为，所以质点a通过的路程为s=×4A=15cm=0.15m，故D错误； E．因为t3＝9.5s＝2T，2T后质点c回到最低点，由于，所以t3=9.5s时刻质点c在平衡位置以上沿y轴正向运动，故E正确。 故选ABE。19. 如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，AP之间的距离为d，入射角为θ，，AP间的距离为d=30cm，光速为c=3.0×108m/s，求： (ⅰ)若要使光束进入长方体后正好能射至D点上，光线在PD之间传播的时间； (ⅱ)若要使光束在AD面上发生全反射，角θ的范围。 【19题答案】【答案】(i)；(ii) 30°≤θ≤60°【解析】【详解】(i)由几何关系 (ii)要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有 根据折射定律有解得角θ的最小值为θ=30°如图乙，要使光束在AD面上发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式:sinβ≥sinC解得θ≤60°因此角θ的范围为30°≤θ≤60°.
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