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1、2016 年河北省衡水中学高三高考信息模拟卷理科综合物理试卷（四）祝考试顺利一、选择题（共 8 小题,每小题 6 分,满分 48 分每小题给出的四个选项中,第 15小题只有一项符合题意,第 68小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实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v、伞的半径 r,空气密度 等因素有关,下面几个有关阻力的表达式可能正确的是（式中K为比例常数,无单位）（）AKv2r3BKv2r2CKv2r4DKvr22两个质量相等的带电小球A、B,在等长的绝缘细线作用下处于静止状态,其中小球 A紧靠着光滑的绝缘墙壁,系小球 A的细线呈竖直状
2、态,系小球 B的细线偏离竖直方向成 角若减小小球 B的带电量,系统重新平衡后,下列说法正确的是（）A 增大B由于小球 A的带电量不变,其受到的库仑力大小不变C小球 A受到细线的拉力不变D小球 B受到细线的拉力不变3如图所示,电源的电动势为 E,内阻为 r,R 为电阻箱图乙为电源的输出功率P与电流表示 I 的关系图象,电流表为理想电表,其中电流为 I1、I2时对应的外电阻分别为 R1、R2,电源的效率分别为1、2,输出功率均为 P0下列说法中正确的是（）AR1R2BI1+I2CR1R2=r2D1=24如图甲所示,光滑导轨水平放置在匀强磁场中,磁场的方向与导轨平面成60角,磁感应强度 B随时间 t
3、 的变化规律如图乙所示,规定斜向下为正方向,导体棒ab 垂直导轨放置,除电阻 R的阻值外,其余电阻不计,导体棒 ab 在水平外力 F作用下始终处于静止状态 规定 ab的方向为电流的正方向,水现向左的方向为外力 F 的正方向,则在 04s 时间内,线框中的感应电流I 以及导体棒 ab 所受外力F随时间 t 变化的图象的图象正确的是（）A BCD 5如图所示,直角三角劈固定在水平地面上,斜劈左侧面粗糙,倾角=37,右侧面光滑,一轻弹簧的下端固定在斜劈左侧下端的挡板上,弹簧处于原长时上端位于 O点,一根轻绳绕过光滑轮连接质量分别为2m和 m的物体甲和乙,初始时甲位于斜面的 P点,乙在斜劈右侧面上,O
4、、P两点间的距离为 L现由静止同时释放甲、乙后,甲沿斜面向下运动,将弹簧压缩到最短的位置Q点,O、Q两点间距离为甲与斜面间动摩擦因数=,整个过程中,滑轮两侧绳子始终与斜面平行,轻绳始终处于伸直状态,不计空气阻力及滑轮和轴间的摩擦,重力加速度为 g,下列说法正确的是（）A甲物体在从 P至 Q的运动过程中,先做匀加速运动,后做匀减速运动B甲物体在从 P至 O的运动过程中,加速度大小为 a=g C弹簧的最大弹性势能为mgL D弹簧的最大弹性势能为mgL 6如图所示为 A、B两个物体在同一直线上运动的速度时间图象,已知 t=0 时刻两个物体恰好经过同一地点,则下列说法正确的是（）AA、B两物体运动方向
5、相反Bt=4s 时,A、B两物体相遇C在相遇前,t=4s 时,A、B两物体相距最远D在相遇前,若 A、B两物体的最远距离为14m,则物体 A的速度为 8m/s 7如图所示,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为=30,间距为 l 导轨上端接有一平行板电容器,电容为 C,在宽度为h 的两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直,质量为 m的导体棒从 h 高度处由静止释放,导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦,动摩擦因数为,重力加速度为 g,所有电阻忽略不计下列说法正确的是（）A导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动B在涂层区导体做匀速运动C导体棒到达底端的
6、速度为v=D整个运动过程中产生的焦耳热为mgh 8据新华社 2015 年 11 月 2 日上海电,我国自主发射的火星探测器将在第17 届中国国际工业博览会上首次公开亮相,火星是太阳系中与地球最为类似的行星,人类对火星生命的研究在2015 年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展若火星可视为均匀球体,其表面的重力加速度为g,半径为 R,自转周期为 T,万有引力常量为 G,则下列说法正确的是（）A火星的平均密度为B火星的同步卫星距火星表面的高度为R C火星的第一宇宙速度为2D火星的同步卫星运行的角速度为二、必考题（共4 小题,满分 47 分）9某研究性学习小组探究小灯泡灯丝电阻与温度
7、的关系,主要仪器有：待测小灯泡（额定功率6W,额定电流 0.5A）、电流表（量程 00.6A,内阻约为 0.1）、电压表（量程 015V,内阻约为 15k）、滑动变阻器（050）直流电源（电动势15V,内阻不计）、开关一个,导线若干（1）若实验中要求调节滑动变阻器时,小灯泡两端电压可以在零到额定电压范围内连续变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流请根据提供的器材在虚线框中画出符合要求的电路图（2）如图所示是该研究小组测得的小灯泡I U关系图线由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为 6V时,其灯丝电阻值为（保留 2 位有效数字）10 某研
8、究学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上 A点处有一带遮光片的滑块,其总质量为 M,导轨上 B点有一光电门,可以记录遮光片经过光电门时的挡光时间t,用 s表示 A、B两点间的距离,重力加速度为 g（1）若用 20 分度的游标卡尺测得遮光片的宽度b,如图乙所示,则 b=mm（2）若用 d 表示 A点到导轨底端 C点的距离,h 表示 A与 C的高度差,b 表示遮光片的宽度,在误差范围内,若公式成立,就可以验证机械能守恒定律（用题中给出的物理量符号表示）（3）多次改变光电门的位置,每次均令滑块自 A点静止释放下滑,测量相应的 s与 t 值,结
9、果如下表所示：1 2 3 4 5 s（m）0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 t（ms）8.22 7.12 6.00 5.81 5.38 1.48 1.97 2.78 2.96 3.45 以 s 为横坐标,为纵坐标,在如图的坐标纸中描出数据点；根据 5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=104m1?s2（保留 3 位有效数字）11某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为 vt 图象,如图所示（除 210s 时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线）已知小车运动的过程中,2
10、14s 时间段内小车的功率保持不变,在 14s 末失去动力小车自由滑行已知小车的质量为1kg,整个过程中小车所受到的阻力大小恒定求小车加速运动过程中行驶的距离12 如图所示为在竖直平面内建立的坐标系xOy,在 xOy的第一象限内,x=4d 处竖直放置高 l0=2d粒子吸收板 CD,x=5d处竖直放置一个长l=5d 的粒子吸收板 MN,在 MN 左侧存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,右侧存在竖直向下的匀强电场在原点O处有一粒子源,可以沿 y 轴正向射出质量为m、电量为+q的不同速率的带电粒子,已知电场强度为,粒子的重力及粒子间的相互作用力均忽略不计,打到板 CD、MN 上的粒子均被吸收
11、（1）若从 O点射出的粒子能打到板MN上,求粒子的速度 v 的大小；（2）若某粒子恰好能够从M点（刚好未碰到吸收板）进入到电场,求该粒子到达x 轴时的动能；（3）某粒子恰好能够从M点（刚好未碰到吸收板）进入到电场,求该粒子从 O点射出到通过 x 轴所用的时间三、选考题 选修 33（共 2 小题,满分 15 分）13下列说法正确的是（）A 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地无规则运动,这反映了炭粒分子运动的无规则性B压缩气体时会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能都随分子间的减小而增大D热力学温标的最低温度为0K,它没有负值,它的单位是国际单
12、位制的基本单位之一E若一定质量的某理想气体的内能增加,则其温度一定升高14如图所示,一根长 l=76cm,一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置,管中用一段长 H0=44cm的水银柱封闭一段长l1=20cm的气体,开始时封闭气体温度为t2=27大气压强恒为P0=76cm Hg,管内气体可视为理想气体,管外空气阻力忽略不计,重力加速度为 g,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K缓慢升高封闭气体温度,求温度升高到多少时水银开始从管口溢出；当玻璃管向上以a=g的加速度匀减速上升时,求稳定时气柱的长度（忽略封闭气体温度的变化,结果保留 3 位有效数字）四、选修 34（共 2 小题,满分 0 分）1
13、5某同学利用先进的 DIS 系统较准确地探究了单摆周期T和摆长 L 的关系利用实验数据,由计算机绘制了 a、b 两个摆球的振动图象,如图所示,下面说法正确的是（）A两个摆球摆到最低位置时的机械能一定相等B两个摆球 a、b 的振幅之比为C两个摆球 a、b 的周期之比为D两个摆球 a、b 的摆长之比为E在 t=1s 时 b 球的振动方向是沿 y 轴负向16如图所示,一束单色光从 AD边以入射角 60射入一截面为等腰梯形的透明介质已知该介质的折射率n=（1）求光线进入该介质时的折射角；（2）通过计算判断光线能否从CD边射出五、选修 35（共 2 小题,满分 0 分）17下列说法正确的是（）A发生一次
14、 衰变时,生成核与原来的原子核相比,核内质量数减少 4 B放射性元素的半衰期会随着压力、温度及所构成化合物种类的变化而变化C 一个氡核 Rn衰变成钋核 Po并放出一个粒子,氡核半衰期为 3.8 天,则 2g 氡经过 7.6 天衰变,剩余氡的质量是 0.5g D 粒子轰击铝箔（Al）产生中子的核反应方程式为Al+He P+n E 衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的18如图所示,一质量 m=2kg的铁块放在质量 M=2kg的小车左端,二者一起以v0=4m/s 的速度沿光滑水平面向竖直墙面运动,车与墙碰撞的时间 t=0.01s,碰撞时间极短,铁块与小车之间的动摩擦因数=
15、0.4,g=10m/s2求：（1）车与墙碰撞时受到的平均作用力F 的大小（由于碰撞时间极短,可认为在车与墙碰撞时铁块速度没变）；（2）小车车长的最小值2016 年河北省衡水中学高三高考信息模拟卷理科综合物理（四）参考答案一、选择题（共 8 小题,每小题 6 分,满分 48 分每小题给出的四个选项中,第 15小题只有一项符合题意,第 68小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实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v、伞的半径 r,空气密度 等因素有关,下面几个有关阻力的表达式可能正确的是（式中K为比例常数,无单位）（）AKv2r3BKv2r2CK
16、v2r4DKvr2【分析】根据选项的表达式,分析其中物理量的单位找出等效单位的表达式【解答】解：密度的单位为 kg/m3,速度的单位是 m/s,半径单位是 m,力的单位为N,且 1N=1kg m/s2,根据力学单位制可知,A、Kv2r3 的单位为,不是 N,故 A错误；B、Kv2r2 的单位为,是 N,故 B正确；C、Kv2r4 的单位为,不是 N,故 C错误；D、Kvr2 的单位为,不是 N,故 D错误；故选：B 2两个质量相等的带电小球A、B,在等长的绝缘细线作用下处于静止状态,其中小球 A紧靠着光滑的绝缘墙壁,系小球 A的细线呈竖直状态,系小球 B的细线偏离竖直方向成 角若减小小球 B的
17、带电量,系统重新平衡后,下列说法正确的是（）A 增大B由于小球 A的带电量不变,其受到的库仑力大小不变C小球 A受到细线的拉力不变D小球 B受到细线的拉力不变【分析】由库仑定律可确定其受爱库仑力变小,由 B受力情况可确定 角,及绳的拉力的变化【解答】解：A、由 F=,可知 F变小,小球平衡被打破,两者距离要变小,则 变小,则 A错误B、D、小球 B受力如图所示,两绝缘线的长度都是L,则OAB是等腰三角形,由力的三角形与几何三角形相似,则即则线的拉力 T 与重力 G相等,G=T,则 D正确,而 F=2Gsin,因 变小,则 F要变小则 B错误C、对于 A球：T+2Gsin=G,因 变小,则 T
18、变大,则 C错误故选：D 3如图所示,电源的电动势为 E,内阻为 r,R 为电阻箱图乙为电源的输出功率P与电流表示 I 的关系图象,电流表为理想电表,其中电流为 I1、I2时对应的外电阻分别为 R1、R2,电源的效率分别为1、2,输出功率均为 P0下列说法中正确的是（）AR1R2BI1+I2CR1R2=r2D1=2【分析】由图象知电流关系,根据闭合电路欧姆定律可明确电阻关系；而电流为I1、I2时电源的输出功率相等,据此由功率公式 P=UI和闭合电路欧姆定律结合,进行分析便可求解【解答】解：A、由闭合电路欧姆定律可知：I=,由图可知,I1I2,则 R1R2,故 A错误；B、由闭合电路欧姆定律得：
19、U=E Ir,输出功率为：P=UI=EII2r,由图有 EI1I12r=EI2I22r,整理得：I1+I2=,故 B错误C、根据电功率表达式,P0=I12R1=I22R2,且 I=,则有：R1=R2；整理得：R1R2=r2,故 C正确；D、根据电源的效率可得：=,因 I1I2,因此 12；故 D错误；故选：C4如图甲所示,光滑导轨水平放置在匀强磁场中,磁场的方向与导轨平面成60角,磁感应强度 B随时间 t 的变化规律如图乙所示,规定斜向下为正方向,导体棒ab 垂直导轨放置,除电阻 R的阻值外,其余电阻不计,导体棒 ab 在水平外力 F作用下始终处于静止状态 规定 ab的方向为电流的正方向,水现
20、向左的方向为外力 F 的正方向,则在 04s 时间内,线框中的感应电流I 以及导体棒 ab 所受外力F随时间 t 变化的图象的图象正确的是（）A B C D【分析】由法拉第电磁感应定律可分析电路中的电动势,则可分析电路中的电流,根据楞次定律判断感应电流的方向；由安培力公式可得出安培力的表达式,则可得出正确的图象【解答】解：AB、由 Bt 图象和楞次定律可知02s 内感应电流的方向沿逆时针方向,2 4s 感应电流方向沿顺时针方向,故 AB错误；C、由 Bt 图象和法拉第电磁感应定律、欧姆定律知 04s 内感应电流大小恒定,因导体棒 ab 在水平外力 F 作用下始终处于静止状态,所以水平外力 F
21、与安培力沿水平方向的分力等大、方向,由安培力 F=BIL 可知,电路中安培力随 B的变化而变化,01s 内 B为负值且减小时,根据楞次定律判断可知ab中感应电流从 b 到 a,安培力的方向垂直于磁感线斜向右下方,根据平衡条件可知,水平外力水平向左,为正,大小均匀减小；12s 内 B为正值且增大时,感应电流为 b 到 a,安培力的方向垂直于磁感线斜向左上方,根据平衡条件外力水平向右为负,大小均匀增大；23s 内 B为正值且均匀减小,感应电流为 a 到 b,安培力的方向垂直于磁感线斜向右下方,根据平衡条件水平外力向左为正值且减小；34s 内 B为负值且均匀增大,感应电流为 a 到 b,安培力的方向
22、垂直于磁感线斜向左下方,根据平衡条件水平外力向右为负值且增大故 C正确,D 错误；故选：C 5如图所示,直角三角劈固定在水平地面上,斜劈左侧面粗糙,倾角=37,右侧面光滑,一轻弹簧的下端固定在斜劈左侧下端的挡板上,弹簧处于原长时上端位于 O点,一根轻绳绕过光滑轮连接质量分别为2m和 m的物体甲和乙,初始时甲位于斜面的 P点,乙在斜劈右侧面上,O、P两点间的距离为 L现由静止同时释放甲、乙后,甲沿斜面向下运动,将弹簧压缩到最短的位置Q点,O、Q两点间距离为甲与斜面间动摩擦因数=,整个过程中,滑轮两侧绳子始终与斜面平行,轻绳始终处于伸直状态,不计空气阻力及滑轮和轴间的摩擦,重力加速度为 g,下列说
23、法正确的是（）A甲物体在从 P至 Q的运动过程中,先做匀加速运动,后做匀减速运动B甲物体在从 P至 O的运动过程中,加速度大小为 a=g C弹簧的最大弹性势能为mgL D弹簧的最大弹性势能为mgL【分析】甲物体在从 P至 Q的运动过程中,与弹簧接触前做匀加速运动,与弹簧接触后先做变加速运动,后做变减速运动根据牛顿第二定律求加速度对全程,运用能量守恒定律求解弹簧的最大弹性势能【解答】解：AB、物体甲在从 P至 O的运动过程中,两物体做匀加速直线运动,对两个物体组成的整体,由牛顿第二定律可得：2mgsin2mgcos mgcos=3ma,解得 a=g物体甲和弹簧接触后,因弹簧的弹力是变力,二者就不
24、再做匀变速直线运动,故 A、B错误CD、设弹簧的最大弹性势能为Ep对全程,由能量守恒定律可得：2mg?Lsin?2mg?Lcosmg?Lcos=Ep解得 Ep=mgL,故 C错误,D 正确故选：D 6如图所示为 A、B两个物体在同一直线上运动的速度时间图象,已知 t=0 时刻两个物体恰好经过同一地点,则下列说法正确的是（）AA、B两物体运动方向相反Bt=4s 时,A、B两物体相遇C在相遇前,t=4s 时,A、B两物体相距最远D在相遇前,若 A、B两物体的最远距离为14m,则物体 A的速度为 8m/s【分析】根据图象的性质可明确两物体的运动方向和性质,从而二者何时相遇；再根据位移关系列式求得A的
25、速度大小【解答】解：A、由图象可知,AB 两物体的速度均为正值,运动方向相反；t=4s时两物体速度相等,此时两物体相距最远；故AB错误；C正确；D、若相遇前两物体的最远距离s=sBsA=（15v）4=14m,解得物体 A的速度 v=8m/s,故 D正确；故选：CD 7如图所示,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为=30,间距为 l 导轨上端接有一平行板电容器,电容为 C,在宽度为h 的两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直,质量为 m的导体棒从 h 高度处由静止释放,导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦,动摩擦因数为,重力加速度为 g,所有电阻忽略
26、不计下列说法正确的是（）A导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动B在涂层区导体做匀速运动C导体棒到达底端的速度为v=D整个运动过程中产生的焦耳热为mgh【分析】由左手定则来确定安培力的方向,并求出安培力的大小；借助于I=、a=及牛顿第二定律来求出速度与时间的关系,得到导体棒的运动规律【解答】解：A、设导体棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为E=Blv,平行板电容器两个极板之间的电势差为U=E,设此时电容器上积累的电荷量为Q,根据定义C=,联立可得 Q=CBlv；设导体棒的速度大小为v 时经历的时间 t,通过导体棒的电流为 i,导体棒受到的磁场的作用力方向沿着导轨向上,大小为 f=Bli 设在时
27、间（t,t+t）内流过导体棒的电荷量为Q 按照定义有 i=,Q也是平行板电容器两极板在（t,t+t）内增加的电荷量,得到 Q=CBl?v,v 为导体棒的速度变化量,按照定义有 a=,导体棒在时刻 t 的加速度方向沿着斜面向下,设其大小为 a,根据牛顿第二定律,有：mgsinf=ma,联立解得：a=,即导体棒到达涂层前做匀加速直线运动,故 A错误；B、由于导体棒通过涂层时没有感应电流,故受重力、支持力、摩擦力,而没有安培力,由于 mgsin30=mgcos30 ,故导体棒受力平衡,做匀速直线运动,故 B正确；C、由速度位移公式可得：,故 C正确；D、运动过程中重力势能减小了mgh,但动能有增加,
28、故整个运动过程中产生的焦耳热小于 mgh,故 D错误；故选：BC 8据新华社 2015 年 11 月 2 日上海电,我国自主发射的火星探测器将在第17 届中国国际工业博览会上首次公开亮相,火星是太阳系中与地球最为类似的行星,人类对火星生命的研究在2015 年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展若火星可视为均匀球体,其表面的重力加速度为g,半径为 R,自转周期为 T,万有引力常量为 G,则下列说法正确的是（）A火星的平均密度为B火星的同步卫星距火星表面的高度为R C火星的第一宇宙速度为2D火星的同步卫星运行的角速度为【分析】根据万有引力等于重力求出火星的质量,结合火星的体积求出火
29、星的密度；根据万有引力提供向心力求出火星同步卫星的轨道半径,从而得出距离火星表面的高度；根据万有引力提供向心力求近地卫星的速度即第一宇宙速度；火星的同步卫星运行的角速度等于火星自转的角速度【解答】解：A、在火星表面,对质量为 m的物体由和,可得：,选项 A正确；B、设火星的同步卫星距火星表面的高度为h,同步卫星的周期等于火星的自转周期 T,则,可得：,选项 B正确；C、设火星的第一宇宙速度为v,由,可知：,选项 C错误；D、火星的同步卫星运行的角速度等于火星自转的角速度,则,选项 D错误；故选：AB 二、必考题（共4 小题,满分 47 分）9某研究性学习小组探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,主要
30、仪器有：待测小灯泡（额定功率6W,额定电流 0.5A）、电流表（量程 00.6A,内阻约为 0.1）、电压表（量程 015V,内阻约为 15k）、滑动变阻器（050）直流电源（电动势15V,内阻不计）、开关一个,导线若干（1）若实验中要求调节滑动变阻器时,小灯泡两端电压可以在零到额定电压范围内连续变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流请根据提供的器材在虚线框中画出符合要求的电路图（2）如图所示是该研究小组测得的小灯泡I U关系图线由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时,其灯丝电阻值为16 （保留 2 位有效数字）【分析】（1）
31、描绘灯泡电阻随电压的变化关系,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法（2）根据伏安特性曲线分析电阻的变化；再根据图线明确6V时的电流,再由欧姆定律即可求得电阻值【解答】解：（1）小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,滑动变阻器应用分压式接法,又小灯泡电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法接法,实验电路图如图所示,为方便实验操作,滑动变阻器应选 E（2）由图示图象可知,随灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流增大,电压与电流的比值增大,灯泡电阻增大；图示图象可知,灯泡两端电压为 6V时,通过灯泡的电流为 0.38A,则灯泡电阻 R=16故
32、答案为（1）如图所示；（2）增大；16 10 某研究学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上 A点处有一带遮光片的滑块,其总质量为 M,导轨上 B点有一光电门,可以记录遮光片经过光电门时的挡光时间t,用 s表示 A、B两点间的距离,重力加速度为 g（1）若用 20分度的游标卡尺测得遮光片的宽度b,如图乙所示,则b=9.50 mm（2）若用 d 表示 A点到导轨底端 C点的距离,h 表示 A与 C的高度差,b 表示遮光片的宽度,在误差范围内,若公式成立,就可以验证机械能守恒定律（用题中给出的物理量符号表示）（3）多次改变光电门的位置,每次均
33、令滑块自 A点静止释放下滑,测量相应的 s与 t 值,结果如下表所示：1 2 3 4 5 s（m）0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 t（ms）8.22 7.12 6.00 5.81 5.38 1.48 1.97 2.78 2.96 3.45 以 s 为横坐标,为纵坐标,在如图的坐标纸中描出数据点；根据5 个数据点作直线,求得该直线的斜率 k=2.46 104m1?s2（保留 3 位有效数字）【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读这题的关键在于研究对象不是单个物体而是滑块、遮光片与砝码组成的系统对于系统的重力势能变化量要考虑系统内每一个物体的重力势能
34、变化量动能也是一样光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法由于光电门的宽度b 很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度根据变量的数据作出图象,结合数学知识求出斜率【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为9mm,游标尺上第 10 个刻度与主尺上某一刻度对齐,故其读数为 0.05 10mm=0.15mm,所以最终读数为：9mm+0.50mm=9.50mm；（2）对滑块,由动能定理可得,解得：（3）描点作法,直线如图所示；在图中直线上取相距较远的两点,读出两点坐标,k=104m1?s22.46104m1?s2；故答案为：（1）9.50；（2）；（3）2.4611某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进
35、行研究他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为 vt 图象,如图所示（除 210s 时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线）已知小车运动的过程中,2 14s 时间段内小车的功率保持不变,在 14s 末失去动力小车自由滑行已知小车的质量为1kg,整个过程中小车所受到的阻力大小恒定求小车加速运动过程中行驶的距离【分析】在 14s 末停止遥控而让小车自由滑行,小车只受摩擦力,故可以可以先求加速度,再求出合力,等于摩擦力；匀速阶段,牵引力等于阻力,速度已知,直接根据公式 P=Fv求解；前 2 秒位移根据运动学公式求解,2s 到 10s 为变加速
36、过程,其位移可以由动能定理求解【解答】解：在 14s18s 时间段 a3=m/s2=1.5m/s2小车受到阻力大小：f=ma3=1.5N 在 10s14s 小车作匀速直线运动,牵引力 F=FfP=Fv=1.56W=9W 02s 内 x1=23m=3m 2s10s 内根据动能定理 Pt fx2=mvmv解得 x2=39m 开始加速过程中小车的位移大小为：x=x1+x2=42m 答：小车在加速运动过程中位移的大小为42m 12 如图所示为在竖直平面内建立的坐标系xOy,在 xOy的第一象限内,x=4d 处竖直放置高 l0=2d粒子吸收板 CD,x=5d处竖直放置一个长 l=5d 的粒子吸收板 MN
37、,在 MN 左侧存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,右侧存在竖直向下的匀强电场在原点O处有一粒子源,可以沿 y 轴正向射出质量为m、电量为+q的不同速率的带电粒子,已知电场强度为,粒子的重力及粒子间的相互作用力均忽略不计,打到板 CD、MN上的粒子均被吸收（1）若从 O点射出的粒子能打到板MN上,求粒子的速度 v 的大小；（2）若某粒子恰好能够从M点（刚好未碰到吸收板）进入到电场,求该粒子到达x 轴时的动能；（3）某粒子恰好能够从M点（刚好未碰到吸收板）进入到电场,求该粒子从 O点射出到通过 x 轴所用的时间【分析】（1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,分两种临界情
38、况：打在吸收板 MN 的粒子过粒子吸收板CD上边界 D点,打在吸收板 MN的粒子过粒子吸收板CD上边界 M点,分别求解速度,得到速度的取值范围；（2）粒子从 M点到 x 轴,根据动能定理列式可得该粒子到达x 轴所用的动能；（3）从 O到 M粒子做圆周运动,根据求解时间,粒子在电场中做类平抛运动,分解为沿 x 轴的匀速运动和沿y 轴的匀加速运动,根据运动学公式求解时间【解答】解：（1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,若打在吸收板 MN 的粒子过粒子吸收板CD 上边界 D点,设粒子的速率为 v1,粒子的轨道半径为 r1,由几何关系可知：解得：r1=3d 由牛顿第二定律可得：联立
39、可得：若打在吸收板 MN 的粒子过粒子吸收板CD上边界 M点时速率为 v2,粒子轨迹的圆心在 N点,由图中几何关系可知粒子的轨道半径r2=5d 由牛顿第二定律可得：联立可得：故射出的粒子能打在MN上,粒子的速度需满足：（2）粒子从 M点到 x 轴,设粒子到达 x 轴时的动能为 Ek,由动能定理可得：联立解得：（3）从 O到 M粒子做圆周运动,从 O到 M的时间,又由,联立解得：粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中运动的时间为t2,由运动学公式可得：解得：能够从 M点进入到电场的粒子,从 O点射出到回到 x 轴所用的时间：答：（1）若从 O点射出的粒子能打到板MN上,粒子的速度需满足：；（2
40、）若某粒子恰好能够从M点（刚好未碰到吸收板）进入到电场,该粒子到达 x轴所用的动能为；（3）若某粒子恰好能够从M点（刚好未碰到吸收板）进入到电场,该粒子从 O点射出到通过 x 轴所用的时间为三、选考题 选修 33（共 2 小题,满分 15 分）13下列说法正确的是（）A 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地无规则运动,这反映了炭粒分子运动的无规则性B压缩气体时会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能都随分子间的减小而增大D热力学温标的最低温度为0K,它没有负值,它的单位是国际单位制的基本单位之一E若一定质量的某理想气体的内能增加,则其温度一定升
41、高【分析】本题分析时要抓住：布朗运动特点是固体微粒的无规则运动,反应了液体分子的无规则运动气体分子间的作用力很小分子力做正功时分子势能减小热力学温标的最低温度为0K,K 是国际单位制的基本单位之一一定质量的理想气体的内能只跟温度有关【解答】解：A、墨水中的小碳粒的运动是布朗运动,因为大量水分子对它的撞击的作用力不平衡而引起的,所以布朗运动反映了液体分子运动的无规则性,由于小炭粒是由大量炭粒分子组成的,则小炭粒是炭粒分子团的集体运动,不是炭粒分子运动故 A 错误B、压缩气体时会表现出抗拒压缩的力是由于气体有压强的原因,不是分子间存在斥力的缘故故 B错误C、当分子力表现为斥力时,随分子间的减小,分
42、子力增大,分子力做负功,分子势能增大故 C正确D、根据热力学第三定律知,热力学温标的最低温度为0K,它没有负值,它的单位 K是国际单位制的基本单位之一故D正确E、一定质量的理想气体的内能只跟温度有关,则知,若一定质量的某理想气体的内能增加,则其温度一定升高故E正确故选：CDE 14如图所示,一根长 l=76cm,一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置,管中用一段长 H0=44cm的水银柱封闭一段长l1=20cm的气体,开始时封闭气体温度为t2=27大气压强恒为P0=76cm Hg,管内气体可视为理想气体,管外空气阻力忽略不计,重力加速度为 g,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K缓慢升高封
43、闭气体温度,求温度升高到多少时水银开始从管口溢出；当玻璃管向上以a=g的加速度匀减速上升时,求稳定时气柱的长度（忽略封闭气体温度的变化,结果保留 3 位有效数字）【分析】升温过程中,封闭气体的压强不变,根据盖吕萨克定律直接求解根据牛顿第二定律求出减速上升过程的气体压强,根据玻意耳定律求出稳定时的气柱长度【解答】解：以封闭气体为研究对象,升温过程中,压强不变初态：末态：由盖吕萨克定律得：解得：t=207对水银柱受力分析,根据牛顿第二定律有：其中解得：=98cmHg 开始时有：因为忽略气体温度的变化,根据玻意耳定律有：即：120cmHg 20S=98cmHg l S解得：l=24.5cm因为,没有
44、水银溢出,所以稳定时气柱的长度24.5cm 答：缓慢升高封闭气体温度,温度升高到 207时水银开始从管口溢出；当玻璃管向上以a=g的加速度匀减速上升时,稳定时气柱的长度24.5cm四、选修 34（共 2 小题,满分 0 分）15某同学利用先进的 DIS 系统较准确地探究了单摆周期T和摆长 L 的关系利用实验数据,由计算机绘制了 a、b 两个摆球的振动图象,如图所示,下面说法正确的是（）A两个摆球摆到最低位置时的机械能一定相等B两个摆球 a、b 的振幅之比为C两个摆球 a、b 的周期之比为D两个摆球 a、b 的摆长之比为E在 t=1s 时 b 球的振动方向是沿 y 轴负向【分析】机械能为动能势能
45、之和,根据两个摆球的振动图象得出周期的关系,结合单摆的周期公式求出两个单摆的摆长之比根据单摆的周期公式得出T2L 关系式,结合图线的斜率比较重力加速度的大小,确定哪个图线是“南开”的同学测得【解答】解：A、根据题意,质量、高度未知,故机械能没法判断,故 A错误B、由图象知,两个摆球 a、b 的振幅之比为,故 B错误C、周期等于完成一次全振动的时间,由乙图可知,a、b 两单摆的周期之比为2：3,故 C正确D、根据 T=2得,L=,因为 a、b 的周期之比为 2：3,则摆长之比为 4：9,故 D正确E、由乙图可知,t=1s 时,b 球处于平衡位置向 y 方向运动,故 E正确故选：CDE 16如图所
46、示,一束单色光从 AD边以入射角 60射入一截面为等腰梯形的透明介质已知该介质的折射率n=（1）求光线进入该介质时的折射角；（2）通过计算判断光线能否从CD边射出【分析】（1）光线在 AD边上发生折射,由折射定律求光线进入该介质时的折射角；（2）由 sinC=求出全反射临界角 由几何关系求光线射到CD边上时的入射角,与临界角比较,从而判断光线能否从CD边射出【解答】解：（1）光线在 AD边上发生折射,由折射定律得 n=解得,折射角=30（2）设全反射临界角为C,由 sinC=得 sinC=如图所示,光线到达 CD边时入射角=75 C 所以光线在 CD边上发生全反射,不能从 CD边射出答：（1）
47、光线进入该介质时的折射角是30；（2）光线不能从 CD边射出五、选修 35（共 2 小题,满分 0 分）17下列说法正确的是（）A发生一次 衰变时,生成核与原来的原子核相比,核内质量数减少 4 B放射性元素的半衰期会随着压力、温度及所构成化合物种类的变化而变化C一个氡核Rn衰变成钋核Po并放出一个粒子,氡核半衰期为 3.8 天,则 2g 氡经过 7.6 天衰变,剩余氡的质量是 0.5g D 粒子轰击铝箔（Al）产生中子的核反应方程式为Al+He P+n E 衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的【分析】发生 衰变时,变成新核电荷数少2,质量数少 4；衰变所释放的电子是
48、原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来；半衰期的大小由原子核内部因素决定,与所处物理环境和化学状态无关,半衰,根据电荷数守恒、质量数守恒写出反应方程式【解答】解：A、发生 衰变时,生成核与原来的原子核相比,质量数减少了 4 故A正确B、放射性元素的半衰期是由元素本身决定的,与温度、压强等外部因素无关 故B错误C、氡核半衰期为 3.8 天,经过 7.6 天衰变,即两个半衰期,2g 氡剩余氡的质量是m=0.5g故 C正确D、根据电荷数守恒、质量数守恒可知,粒子轰击铝箔（Al）产生中子的核反应方程式为Al+He P+n故 D正确E、衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所
49、产生的,不是来自核外电子,故 E错误故选：ACD 18如图所示,一质量 m=2kg的铁块放在质量 M=2kg的小车左端,二者一起以v0=4m/s 的速度沿光滑水平面向竖直墙面运动,车与墙碰撞的时间 t=0.01s,碰撞时间极短,铁块与小车之间的动摩擦因数=0.4,g=10m/s2求：（1）车与墙碰撞时受到的平均作用力F 的大小（由于碰撞时间极短,可认为在车与墙碰撞时铁块速度没变）；（2）小车车长的最小值【分析】（1）车与墙碰撞过程,根据动量定理列式求解平均作用力；（2）对车和铁块组成的系统为研究对象,系统所受的合力为零,动量守恒,即可求出小车与铁块共同运动的速度,再根据能量守恒定律求出小车的最小长度【解答】解：（1）车与墙碰撞过程中,不计碰撞时机械能的损失,则车与墙碰撞后的瞬间,小车的速度向左,大小为 v0,设向左为正,根据动量定理得：Ft=Mv0M（v0）解得：F=1600N（2）对车和铁块组成的系统为研究对象,系统所受的合力为零以向左为正方向,由动量守恒定律得：Mv0mv0=（M+m）v,解得：v=0 对系统,由能量守恒定律得：（M+m）v02=mgL解得：L=4m 答：（1）车与墙碰撞的平均作用力的大小F 为 1600N（2）小车车长的最小值为4m