2016-2017學(xué)年江西省贛州市尋烏中學(xué)高三（上）月考物理試卷（9月份）

參考答案與試題解析

二、選擇題（本題共8小題，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．）

1．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，做了如下的實(shí)驗(yàn)：他讓一個(gè)銅球從阻力很?。珊雎圆挥?jì)）的斜面上由靜止開(kāi)始滾下，并且做了上百次．假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)伽利略是這樣做的：在斜面上任取三個(gè)位置A、B、C，讓小球分別由A、B、C滾下，如圖所示．設(shè)A、B、C與斜面底端的距離分別為s₁、s₂、s₃，小球由A、B、C運(yùn)動(dòng)到斜面底端的時(shí)間分別為t₁、t₂、t₃，小球由A、B、C運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度分別為υ₁、υ₂、υ₃，則下列關(guān)系式中正確、并且是伽利略用來(lái)證明小球沿光滑斜面向下的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的是（ ）

A． B． C．s₁﹣s₂=s₂﹣s₃ D．

【考點(diǎn)】伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法．

【分析】小球在斜面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可判斷各項(xiàng)是否正確；同時(shí)判斷該結(jié)論是否由伽利略用來(lái)證明勻變速運(yùn)動(dòng)的結(jié)論．

【解答】解：A、小球在斜面上三次運(yùn)動(dòng)的位移不同，末速度一定不同，故A錯(cuò)誤；

B、由v=at可得，a=，三次下落中的加速度相同，故公式正確，但是不是當(dāng)是伽利略用來(lái)證用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論；故B錯(cuò)誤；

C、由圖可知及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知，s₁﹣s₂＞s₂﹣s₃，故C錯(cuò)誤；

D、由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，，a= 故三次下落中位移與時(shí)間平方向的比值一定為定值，伽利略正是用這一規(guī)律說(shuō)明小球沿光滑斜面下滑為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；

故選：D．

【點(diǎn)評(píng)】雖然當(dāng)時(shí)伽利略是通過(guò)分析得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的，但我們今天可以借助勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律去理解伽利略的實(shí)驗(yàn)．

2．如圖所示，在超市內(nèi)傾角為θ的電梯斜面上有一車(chē)西瓜隨電梯勻速向上運(yùn)動(dòng)，在箱子的中央有一只質(zhì)量為m的西瓜，則在該西瓜隨箱一起勻速前進(jìn)的過(guò)程中，周?chē)渌鞴蠈?duì)它的作用力的方向?yàn)椋?）

A．沿斜面向上 B．沿斜面向下 C．豎直向上 D．垂直斜面向上

【考點(diǎn)】牛頓第二定律．

【分析】這看似是受力分析，我們不可能把它受到的周?chē)拿總€(gè)西瓜的作用力都分析出來(lái)，這個(gè)思路是錯(cuò)誤的．實(shí)際本題是牛頓第二定律的應(yīng)用．

【解答】解：

由西瓜的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)﹣﹣勻速運(yùn)動(dòng)，可知受合外力為零，受到的力由兩部分組成，一是重力，二是周?chē)鞴蠈?duì)它的作用力．由二力平衡可以知道周?chē)鞴蠈?duì)它的作用力應(yīng)與重力等大反向，即方向豎直向上，故C正確．

故選C．

【點(diǎn)評(píng)】在分析問(wèn)題時(shí)，不要被表面現(xiàn)象迷惑，從而被引入誤區(qū)．或者說(shuō)在一個(gè)思路不通時(shí)，及時(shí)調(diào)整思路來(lái)解題．

3．利用靜電除塵可以大量減少排放煙氣中的粉塵．如圖是靜電除塵裝置示意圖，煙氣從管口 M 進(jìn)入，從管口 N 排出，當(dāng) A、B 兩端接上高壓后，在電場(chǎng)作用下管道內(nèi)的空氣分子被電離為電子和正離子，而粉塵在吸附了電子后最終附著在金屬管壁上，從而達(dá)到減少排放煙氣中粉塵的目的．根據(jù)上述原理，下面做法正確的是（ ）

A．A 端、B 端都接高壓正極 B．A 端接高壓負(fù)極、B 端接高壓正極

C．A 端、B 端都接高壓負(fù)極 D．A 端接高壓正極、B 端接高壓負(fù)極

【考點(diǎn)】* 靜電的利用和防止．

【分析】從靜電除塵的原理出發(fā)即可解題．當(dāng)管內(nèi)接通靜電高壓時(shí)，管內(nèi)存在強(qiáng)電場(chǎng)，它使空氣電離而產(chǎn)生陰離子和陽(yáng)離子．負(fù)離子在電場(chǎng)力的作用下，向正極移動(dòng)時(shí)，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電．因此，帶電塵粒在電場(chǎng)力的作用下，向管壁移動(dòng)，并附在管壁上，這樣，消除了煙塵中的塵粒．

【解答】解：管內(nèi)接通靜電高壓時(shí)，管內(nèi)存在強(qiáng)電場(chǎng)，它使空氣電離而產(chǎn)生陰離子和陽(yáng)離子．負(fù)離子在電場(chǎng)力的作用下，向正極移動(dòng)時(shí)，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電．所以金屬管B應(yīng)接高壓電源的正極，金屬絲A接負(fù)極．故B正確，ACD錯(cuò)誤．

故選：B

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了靜電在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，要求同學(xué)們熟練掌握靜電的防止與應(yīng)用的具體實(shí)例．

4．如圖所示，身高約1.7m的高中男生在學(xué)校體育課完成“引體向上”的測(cè)試，該同學(xué)在1min內(nèi)完成了15次“引體向上”，每次“引體向上”都使自己的整個(gè)身體升高一個(gè)手臂的高度，且每次“引體向上”都需要2s才能完成，則該同學(xué)在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中克服重力的平均功率約為（ ）

A．300W B．90W C．30W D．10W

【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率．

【分析】學(xué)生的體重為60kg，每次上升的高度為0.6m，根據(jù)重力做功即可判斷克服阻力做功大小，再求功率P=

【解答】解：設(shè)體重為60kg，每次引體向上上升高度為0.6m

克服重力做功為W=mgh=60×10×0.6J=360J，全過(guò)程克服重力做功的平均功率為P===90W，故B正確；

故選：B

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了功和功率的計(jì)算，知道平均功率與瞬時(shí)功率的不同，以及求平均功率的方法即可

5．嫦娥二號(hào)衛(wèi)星由地面發(fā)射后，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變軌最 終進(jìn)入距離月球表面 100 公里，周期為 118 分鐘的工作軌道，開(kāi)始對(duì) 月球進(jìn)行探測(cè)，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)速度比月球的第一宇宙速度小

B．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)周期比在軌道Ⅰ上小

C．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò) P 點(diǎn)的速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò) P 點(diǎn)時(shí)大

D．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò) P 點(diǎn)的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò) P 點(diǎn)的加速度

【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．

【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得出線速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)速度與月球的第一宇宙速度大?。l(wèi)星在軌道Ⅲ上的P點(diǎn)需加速做離心運(yùn)動(dòng)可以進(jìn)入軌道Ⅰ．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得出周期的大小關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律，通過(guò)衛(wèi)星所受的合力的大小比較加速度的大小．

【解答】解：A、第一宇宙速度為v：，解得：，第一宇宙速度的軌道半徑等于月球的半徑，小于軌道Ⅲ的半徑大小，所以衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)速度比月球的第一宇宙速度?。蔄正確；

B、據(jù)開(kāi)普勒第三定律知，軌道Ⅲ的半徑小于軌道Ⅰ的半長(zhǎng)軸，所以衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)周期比在軌道Ⅰ上短．故B正確；

C、衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的P點(diǎn)需加速做離心運(yùn)動(dòng)可以進(jìn)入軌道Ⅰ，所以衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)?。蔆錯(cuò)誤；

D、衛(wèi)星在在軌道Ⅱ上和在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P時(shí)所受萬(wàn)有引力相等，所以加速度也相等．故D正確．

本題選擇錯(cuò)誤的是，故選：C

【點(diǎn)評(píng)】環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，可以通過(guò)調(diào)整速度使飛船做離心運(yùn)動(dòng)或近心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)軌道高度的變化．

6．在水平地面上豎直插入一對(duì)電極 M 和 N，將兩個(gè)電極與直流電源相連，大地中形成電場(chǎng)．電場(chǎng)的基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同，其電場(chǎng)線分布如圖所示，P、Q 是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．P 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比 Q 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大

B．P 點(diǎn)電勢(shì)比 Q 點(diǎn)電勢(shì)高

C．電子在 P 點(diǎn)的電勢(shì)能比在 Q 點(diǎn)的電勢(shì)能大

D．電子沿直線從 N 到 M 的過(guò)程中所受電場(chǎng)力一直做正功

【考點(diǎn)】電場(chǎng)線；電勢(shì)．

【分析】電場(chǎng)線是從正電荷或者無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā)出，到負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處為止，電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度?。_在電場(chǎng)中通過(guò)電場(chǎng)線來(lái)判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能大小變化．由電勢(shì)高低分析電勢(shì)能的變化，判斷電場(chǎng)力做功正負(fù)．

【解答】解：A、電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，所以P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小，故A錯(cuò)誤

B、根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知：P點(diǎn)電勢(shì)一定高于Q點(diǎn)電勢(shì)，故B正確．

C、P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，即φ_p＞φ_q．由電勢(shì)能公式E_p=qφ，可知由于電子帶負(fù)電，q＜0，所以電子在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能．故C錯(cuò)誤．

D、電子沿直線從N到M的過(guò)程中，電勢(shì)不斷升高，由E_p=qφ，可知其電勢(shì)能不斷減小，則所受電場(chǎng)力一直做正功，故D正確．

故選：BD．

【點(diǎn)評(píng)】電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功等概念是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，要弄清它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，并能在實(shí)際電場(chǎng)中或者電荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中弄清它們的變化．

7．已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)其內(nèi)部物體的引力為零．科學(xué)家設(shè)想在赤道正上方高d處和正下方深為d處各修建一環(huán)形軌道，軌道面與赤道面共面．現(xiàn)有A、B兩物體分別在上述兩軌道中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若地球半徑為R，軌道對(duì)它們均無(wú)作用力，則A、B兩物體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（ ）

A．向心加速度大小的比為 B．線速度大小的比為

C．角速度的比為 D．周期之比為2π

【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．

【分析】由地球質(zhì)量等于密度乘以體積，可得地球質(zhì)量表達(dá)式；由萬(wàn)有引力提供向心力，對(duì)A、B分別列方程可得兩物體速度和加速度之比．

【解答】解：設(shè)地球密度為ρ，則有：

在赤道上方：

在赤道下方：

解得：

，故A正確；

=，故B正確；

=，故C正確；

，故D錯(cuò)誤；

故選：ABC

【點(diǎn)評(píng)】本題主要掌握萬(wàn)有引力提供向心力的基本應(yīng)用，要會(huì)用數(shù)學(xué)方法表示球體質(zhì)量；并正確應(yīng)用萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力求解各物理量的表達(dá)式．

8．如圖所示，足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板 B 在水平地面上向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)長(zhǎng)木板速度為v₀時(shí)，將小物 塊 A（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在 B 的右端并從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，最終 A 和 B 都停了下來(lái)，已知 A、B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ₁，B 與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ₂，則從開(kāi)始計(jì)時(shí)后（ ）

A．若μ₂＜μ₁，A 先向右運(yùn)動(dòng)后向左運(yùn)動(dòng)

B．若μ₂＞μ₁，A 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比 B 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)

C．若μ₂不變?chǔ)?sub>1 越大，A 獲得的最大動(dòng)能越大

D．若μ₁不變?chǔ)?sub>2 越大，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能越大

【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用．

【分析】分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程、應(yīng)用功的計(jì)算公式分析答題．

【解答】解：A放在B上后，A向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，B向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等時(shí)兩者相對(duì)靜止；

A、若μ₂＜μ₁，然后兩者一起向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后兩者都靜止，故A錯(cuò)誤；

B、若μ₂＞μ₁，A、B速度相等后，A在B上相對(duì)于B向前滑動(dòng)，A、B都向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，B的速度先變?yōu)榱悖缓驛繼續(xù)減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零為止，A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，故B正確；

C、若μ₂不變?chǔ)?sub>1越大，A、B速度相等時(shí)A的速度越大，A獲得的最大動(dòng)能越大，故C正確；

D、由能量守恒定律可知，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于B的初動(dòng)能，若μ₁不變?chǔ)?sub>2越大，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能不變，故D錯(cuò)誤；

故選：BC．

【點(diǎn)評(píng)】本題是一道力學(xué)綜合題，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，有一定的難度，分析清楚物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)用能量守恒定律可以解題．

二、解答題（共4小題，滿(mǎn)分47分）

9．現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測(cè)量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測(cè)圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度．螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（a）和圖（b）所示．

（1）由上圖讀得圓柱體的直徑為 1.847 mm，長(zhǎng)度為 4.240 cm．

（2）若流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長(zhǎng)度分別用D、L表示，則用測(cè)得的D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ= ．

【考點(diǎn)】測(cè)定金屬的電阻率；刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測(cè)微器的使用．

【分析】（1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；

（2）根據(jù)歐姆定律和電阻定律列式求解．

【解答】解：（1）由圖a所示可知，螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為1.5mm，游標(biāo)尺示數(shù)為34.7×0.01mm=0.347mm，螺旋測(cè)微器示數(shù)為1.5mm+0.347mm=1.847mm；

由圖所示可知，游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為4.2cm，游標(biāo)尺示數(shù)為8×0.05mm=0.40mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm；

（2）根據(jù)電阻定律，有：R=ρ=ρ

解得：ρ=．

故答案為：（1）1.847，4.240；（2）．

【點(diǎn)評(píng)】游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；游標(biāo)卡尺不需要估讀，螺旋測(cè)微器需要估讀，對(duì)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)，要注意游標(biāo)尺的精度．并掌握電阻定律與歐姆定律的應(yīng)用．

10．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：

小燈泡L，規(guī)格“4.0V 0.7A”；

電流表A₁，量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω；

電流表A₂，量程0.6A，內(nèi)阻r₂=0.2Ω；

電壓表V，量程3V，內(nèi)阻r_V=9kΩ；

標(biāo)準(zhǔn)電阻R₁，阻值1Ω；

標(biāo)準(zhǔn)電阻R₂，阻值3kΩ；

滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍0～10Ω；

學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻不計(jì)；

開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干．

（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)通過(guò)L的電流為0.46A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖2所示，此時(shí)L的電阻為 5 Ω；

（2）乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量，電壓表指針指在最大刻度時(shí)，加在L上的電壓值是 4 V；

（3）學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計(jì)電路．請(qǐng)你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所提供器材，在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)．

【考點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻．

【分析】（1）由圖示電壓表確定其分度值，讀出電壓表示數(shù)，然后由歐姆定律求出燈泡電阻阻值．

（2）由圖3所示電路圖可知，電壓表與電阻R₂串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻R₂的電壓，然后求出燈泡兩端電壓．

（3）電流表A₁量程太大，讀數(shù)誤差太大，為減小誤差，應(yīng)該選用電流表A₂，給電流表A₂并聯(lián)一個(gè)分流電阻，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路．

【解答】解：（1）由圖2所示可知，電壓表分度值是0.1V，電壓表示數(shù)為2.3V，此時(shí)燈泡電阻R_L===5Ω．

（2）電壓表內(nèi)阻為9kΩ，標(biāo)準(zhǔn)電阻R₂阻值為3kΩ，電壓表最大示數(shù)為3V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，標(biāo)準(zhǔn)電阻R₂電壓為1V，燈泡兩端電壓為：3V+1V=4V．

（3）電流表A₁量程太大，讀數(shù)誤差太大，為減小誤差，應(yīng)該選用電流表A₂，給電流表A₂并聯(lián)一個(gè)分流電阻，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1或圖2所示．

故答案為：（1）5；（2）4；（3）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

【點(diǎn)評(píng)】對(duì)電表讀數(shù)時(shí)要先確定電表量程的分度值，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直；應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)即可求出燈泡兩端電壓．

11．杭州濱江區(qū)的白金海岸小區(qū)吳菊萍徒手勇救小妞妞，被譽(yù)為“最美媽媽”． 設(shè)妞妞的質(zhì)量m=10kg，從離地h₁=28.5m高的陽(yáng)臺(tái)掉下，下落過(guò)程中空氣阻力約為本身重力的0.4倍；在妞妞開(kāi)始掉下時(shí)，吳菊萍經(jīng)過(guò)0.5s的反應(yīng)時(shí)間后，從靜止開(kāi)始沿直線勻加速奔跑水平距離S=10m到達(dá)樓下，張開(kāi)雙臂在距地面高度為h₂=1.5m處接住妞妞，緩沖到地面時(shí)速度恰好為零，緩沖過(guò)程中的空氣阻力不計(jì)．g=10m/s²．求：

（1）妞妞在被接到前下落的時(shí)間；

（2）吳菊萍跑到樓下時(shí)的速度；

（3）在緩沖過(guò)程中吳菊萍對(duì)妞妞做的功．

【考點(diǎn)】牛頓第二定律；自由落體運(yùn)動(dòng)．

【分析】（1）妞妞下落過(guò)程中受到重力和空氣阻力作用，由牛頓第二定律求出加速度a．妞妞下落的高度h=h₂﹣h_l，由自由落體公式求解時(shí)間．

（2）吳菊萍跑到樓下時(shí)的位移時(shí)間已知，由位移時(shí)間關(guān)系式解得其加速度，然后用速度時(shí)間關(guān)系式解得其速度．

（3）由速度公式v=at求出妞妞被接住時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)能定理求解吳菊萍對(duì)妞妞做的功

【解答】解：（1）對(duì)妞妞用牛頓第二定律：mg﹣0.4mg=ma₁

求得：a₁=6m/s²

妞妞下落過(guò)程是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由位移時(shí)間關(guān)系：

解得：t=3s

（2）吳勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t₁=t﹣0.5=2.5s

妞妞下落過(guò)程是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由平均速度公式：S=₁

代入數(shù)據(jù)可得：v=8m/s

（3）妞妞下落h₁的速度：υ₁=a₁t=18m/s

緩沖過(guò)程中，對(duì)妞妞由動(dòng)能定理，得：

解得：W=﹣1770J

答：（1）妞妞在被接到前下落的時(shí)間3s；

（2）吳菊萍跑到樓下時(shí)的速度8m/s；

（3）在緩沖過(guò)程中吳菊萍對(duì)妞妞做的功﹣1770J

【點(diǎn)評(píng)】本題把牛頓第二定律與勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律相結(jié)合，通過(guò)此題可以看出加速度是練習(xí)牛頓第二定律與勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的橋梁

12．如圖甲所示，A、B 是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板，相距為L(zhǎng)，加上周 期為T(mén)的交流電壓，在兩板間產(chǎn)生交變的勻強(qiáng)電場(chǎng)．已知 B 板的電勢(shì)為零，A板的電勢(shì)U_A隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，其中 UA 最大值為 U₀，最小值為﹣2U₀．在靠近B板的P點(diǎn)處，不斷地產(chǎn)生電荷量為 q、質(zhì)量為 m 的帶負(fù)電的微粒，各個(gè)時(shí)刻產(chǎn)生帶電微粒的機(jī)會(huì)均等，這種微粒產(chǎn)生后，從靜止出發(fā)在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，設(shè)微粒一旦碰到金屬板，它就附在板 上不再運(yùn)動(dòng)，且其電荷量同時(shí)消失，不影響A、B 板的電壓．已知上述的T、U₀、L、g 和 m等各量正好滿(mǎn)足L²=，若在交流電壓變化的每個(gè)周期T 內(nèi)，平均產(chǎn)生400個(gè)上述微粒．求（不計(jì)重力，不考慮微粒之間的相互作用）：

（1）從 t=0 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的微粒到達(dá) A 板所用的時(shí)間．

（2）在 t=0 到 tc=段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中，有多少個(gè)微?？傻竭_(dá)A板．

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．

【分析】（1）粒子在電場(chǎng)中在電場(chǎng)力的作用下線加速，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的距離求運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

（2）粒子先加速運(yùn)動(dòng)再減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A板時(shí)速度恰好見(jiàn)為零，此時(shí)是恰好還能到達(dá)A的粒子，在此之前的粒子都可以到達(dá)A板．

【解答】解：（1）當(dāng)電壓為U₀時(shí)，粒子的加速度為：a₁=，

當(dāng)電壓為﹣2U₀時(shí)，粒子的加速度為：a₂=﹣=﹣2a₁…①

用a₁=代入已知式L²=3U₀q（）²，

解得：l=3a₁（）²…②

在t=0時(shí)刻加速運(yùn)動(dòng)的粒子，經(jīng)T時(shí)間的位移為：

L=a₁（T）²＞l…③

說(shuō)明從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的微粒到達(dá)A板的時(shí)間小于T，

所以，從t=0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的微粒到達(dá)A板時(shí)一直處于加速狀態(tài)，且加速度為a₁，到達(dá)A板的時(shí)間為：

t==．

（2）設(shè)在0～T時(shí)間內(nèi)，在t=t₁時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的粒子經(jīng)△t₁時(shí)間在電壓為U₀加速，然后在電壓為﹣2U₀減速一段時(shí)間到達(dá)A板，

設(shè)加速階段位移為d₁，減速階段運(yùn)動(dòng)位移為d₂，則

l=d₁﹣d₂…④

d₁=a₁（△t₁）² …⑤

d₂=（0﹣υ₁²）=（0﹣（a₁△t₁）²）…⑥

聯(lián)立①②④⑤⑥解得△t₁=T

t₁=T﹣△t₁=T

即從0～T時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的粒子均可到達(dá)A板，設(shè)0～T時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的粒子有n個(gè)粒子到達(dá)A板，則n=×=100（個(gè)）．

答：（1）從t=0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的微粒到達(dá)A板所用的時(shí)間為．

（2）在t=0到t_c=T這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中，有100個(gè)微粒可到達(dá)A板．

【點(diǎn)評(píng)】本題中粒子的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程比較復(fù)雜，粒子在電場(chǎng)中先加速運(yùn)動(dòng)再減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A板時(shí)速度恰好見(jiàn)為零，此時(shí)是恰好還能到達(dá)A的粒子．

【物理-選修3-4】

13．一簡(jiǎn)諧橫波沿 x 軸負(fù)向傳播，t 時(shí)刻的波形如圖所示，則該時(shí)刻（ ）

A．質(zhì)點(diǎn) A 的速度向下

B．質(zhì)點(diǎn) B 的動(dòng)能為零

C．從該時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn) C 將移動(dòng)到質(zhì)點(diǎn) B 的位置

D．從該時(shí)刻經(jīng)過(guò) 1 個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn) D 的加速度達(dá)到最大

E．B、D 兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況總相反

【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．

【分析】運(yùn)用“上下坡法”，由波的傳播方向確定出各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向．根據(jù)速度、加速度與位置的關(guān)系分析B點(diǎn)動(dòng)能以及D點(diǎn)的加速度情況，若兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相差半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)情況完全相反．

【解答】解：A、簡(jiǎn)諧橫波沿 x 軸負(fù)向傳播，由“上下坡法”可知，在該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A正向下運(yùn)動(dòng)．故A正確．

B、由圖可得，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B在平衡位置，速度最大，動(dòng)能最大．故B錯(cuò)誤．

C、從該時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)C將運(yùn)動(dòng)到波峰位置，不會(huì)運(yùn)動(dòng)到B質(zhì)點(diǎn)處．故C錯(cuò)誤．

D、從該時(shí)刻經(jīng)過(guò) 1 個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)D與圖示時(shí)刻的狀態(tài)相同，又到達(dá)平衡位置，加速度最小，故D錯(cuò)誤．

E、B、D兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置相距半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況總相反．故E正確．

故選：AE

【點(diǎn)評(píng)】本題屬于容易題，要掌握根據(jù)波的傳播方向來(lái)確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的方法，如“上下坡法”、波形平移法竺，知道質(zhì)點(diǎn)在平衡位置時(shí)速度最大，加速度最?。谧畲笪恢锰帲俣葹榱?，加速度最大．

14．如圖所示為一等邊三角形的某種透明介質(zhì)ABC，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，折射率為，底部中點(diǎn)O處有一點(diǎn)光源，試問(wèn)能夠從AB邊射出光線的長(zhǎng)度是多少？

【考點(diǎn)】光的折射定律．

【分析】根據(jù)臨界角與折射率關(guān)系，求得臨界角，再由等邊三角形邊長(zhǎng)，結(jié)合幾何關(guān)系，即可求得．

【解答】解：根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系，即 sinC==

解得：C=37°

等邊三角形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系，則有OE=

而EF=OEtanC=L

x=BE+EF=+L

答：能夠從AB邊射出光線的長(zhǎng)度是+L．

【點(diǎn)評(píng)】考查光的全反射條件，掌握光的折射率與臨界角的關(guān)系，理解幾何關(guān)系的應(yīng)用，注意正確畫(huà)出光路圖是解題的關(guān)鍵．

【物理-選修3-5】

15．玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，氫原子能級(jí)圖如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射出頻率為 6.2×10¹⁴ Hz的光子．用該頻率的光照射逸出功為2.25eV的鉀表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為 0.3 eV．

（電子電荷量e=1.60×10^﹣19C，普朗克常量h=6.63×10^﹣34Js）

【考點(diǎn)】氫原子的能級(jí)公式和躍遷．

【分析】根據(jù)E_m﹣E_n=hv求出輻射光子的頻率，結(jié)合光電效應(yīng)的條件，判斷能使哪種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，結(jié)合光電效應(yīng)方程求出最大初動(dòng)能．

【解答】解：根據(jù)E₄﹣E₂=hv知，輻射的光子頻率為：

v== Hz=6.15×10¹⁴Hz，

氫原子由n=4的能級(jí)直接躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射的光子能量為：

hv=﹣0.85eV+3.4eV=2.55eV．

可知可以使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)．根據(jù)光電效應(yīng)方程得：

E_km=hv﹣W₀=2.55﹣2.25=0.3eV．

故答案為：6.2×10¹⁴，0.3．

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷所滿(mǎn)足的規(guī)律，以及知道光電效應(yīng)的條件，掌握光電效應(yīng)方程．

16．如圖，光滑水平面上有三個(gè)物塊A、B和C，它們具有相同的質(zhì)量，且位于同一直線上．開(kāi)始時(shí)，三個(gè)物塊均靜止，先讓A以一定速度與B碰撞，碰后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起，求前后兩次碰撞中損失的動(dòng)能之比．

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．

【分析】碰撞過(guò)程遵守動(dòng)量守恒定律，由動(dòng)量守恒定律求出每次碰撞后共同體的速度，動(dòng)能的損失為碰撞前的動(dòng)能與碰撞后動(dòng)能之差．

【解答】解：設(shè)每個(gè)物體的質(zhì)量為m，A的初速度為v₀．取向右方向?yàn)檎较颍?/p>

第一次碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則有

mv₀﹣2mv₁=0，得v₁=，動(dòng)能的損失為△E_k1==

第二次碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則有

2mv₁﹣3mv₂=0，得v₂=，動(dòng)能的損失為△E_k2=﹣=

故前后兩次碰撞中損失的動(dòng)能之比△E_k1：△E_k2=3：1

答：前后兩次碰撞中損失的動(dòng)能之比為3：1．

【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要掌握碰撞過(guò)程的基本規(guī)律：系統(tǒng)的動(dòng)量守恒進(jìn)行分析和計(jì)算．