江苏省徐州市运河中学2017届高三（上）开学调研物理试卷（解析版）

2016-2017学年江苏省徐州市运河中学高三（上）开学调研物理试卷
　
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意．
1．两列火车平行地停在站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现窗外树木向西运动，与此同时他发现乙车并没有运动．若以地面为参考系，则（　　）
A．甲、乙两车以相同的速度向东运动
B．乙车向东运动，甲车不动
C．甲车向东运动，乙车向西运动
D．甲车向东运动，乙车不动
2．物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是（　　）
A．5
N，7
N，8
N
B．5
N，2
N，3
N
C．1
N，5
N，10
N
D．10
N，10
N，10
N
3．如图所示，一定质量的物体用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将（　　）
A．一直变大
B．一直变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
4．如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现用火将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的拉力
B．弹簧的拉力F=mgsinθ
C．小球的加速度为零
D．小球的加速度a=gsinθ
5．如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f．若木块不滑动，力F的最大值是（　　）
A．
B．
C．
D．
　
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共计16分，每个选择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，选错或不选的得0分．
6．物体某时刻速度大小为v1=10m/s，5s后速度大小为v2=15m/s，则物体的加速度可能是（　　）
A．1m/s2
B．10m/s2
C．﹣5m/s2
D．﹣10m/s2
7．如图所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速度运动．小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（　　）
A．μmg
B．
C．μ（M+m）g
D．ma
8．如图为某物体的v﹣t图象，根据图象可知（　　）
A．物体在第1s内和第4s内均沿正方向运动
B．物体在第1s内和第4s内加速度相同
C．物体在第5s内的位移等于第1s内的位移
D．物体在第6s末返回到出发点
9．如刚所示为粮袋的传送装霞．已知AB问长度为L．传送带与水平方向的夹角为θ．工作时运行速度为V，粮袋与传送带间的动摩擦因数为 ，正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）
A．若 ＜tanθ，则粮袋从A到B一定一直是做加速运动
B．粮袋开始运动时的加速度为g（sinθ﹣ cosθ）若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动
C．不论 大小如何粮袋从A到B一直匀加速运动．且a＞gsinθ
D．粮袋到达B端的速度与V比较，可能大，也可能相等或小
　
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．
10．在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板L，另
一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套．并互成角度地拉像皮条．实验情况如图甲所示，其中以为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．
（1）本实验采用的主要科学方法是　　
A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．极限法
（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　　
（3）以下实验操作正确的有　　
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板乎行．凑数时视线要正对弹簧测力计的刻度
C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要保征使两个弹簧秤的渎数相等
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些．
11．“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某组同学制定实验方案、选择实验器材且组装完成，在接通电源进行实验之前，实验装置如图1所示．
（1）下列对此组同学操作的判断正确的是　　
A．打点汁时器不应该固定在长木板的最右端，而应该固定在靠近定滑轮的那端，即左端．
B．打点汁时器不应使用干电池．应使用低压交流电源
C．实验中不应该将长木板水平放置，应该在右端垫起合适的高度，平衡小车的摩擦力
D．小车初始位嚣不应该离打点汁时器太远，而应该靠近打点计时器放置
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图2，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是　　．
（3）砂和砂桶质量m　　小车质量M时，才可以认为细绳对小车的拉力F的大小近似等于砂和砂桶的重力
A．远大于
B．远小于
C．接近（相差不多）
D．大于
（4）某同学顺利地完成了实验．某次实验得到的纸带如图3所示，纸带中相邻计数点间的
距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得打点1时小车的速度是　　m/s．小车的加速度大小　　m/s2．（结果保留二位有效数字）
　
A.[选修3 3]（共3小题，满分12分）
12．关于固体和液体，下列说法中正确的是（　　）
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．单晶体和多晶体的物理性质没有区别，都有固定的熔点和沸点
C．液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
13．如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J．若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体　　（填“吸收”或“放出”）　　J热量．
14．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103cm3．已知水的密度P=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10﹣2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1．试求：（结果均保留一位有效数字）
（1）该液化水中含有水分子的总数N；
（2）一个水分子的直径d．
　
C.[选修3-5]（共3小题，满分0分）
15．已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群氢原子处于量子数n=4能级状态，则（　　）
A．氢原子可能辐射6种频率的光子
B．氢原子可能辐射5种频率的光子
C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
16．氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤，它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一，其衰变方程是Rn→Po+　　．已知Rn的半衰期约为3.8天，则约经过　　天，16g的Rn衰变后还剩1g．
17．质量为m的小球A，在光滑的水平面上以速度v0与质量为3m的静止小球B发生正碰，碰撞后小球A被弹回，其速度变为原来的，求碰后小球B的速度．
　
四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
18．如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，沿斜面加平行于斜面向上的力F作用，物体运动的部分v﹣t图象如图乙所示．（g取10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8）试求：
（1）物体0﹣1s物体的加速度，1s﹣2s物体的加速度
（2）物体运动前两秒的位移．
（3）设两秒后，沿斜面F的大小变为10N求物体与斜面间的动摩擦因数．
19．图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景．设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示．取g=10m/s2，根据F﹣t图象求：
（1）运动员的质量；
（2）运动员在运动过程中的最大加速度；
（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度．
20．如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2．用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处．在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来．求：
（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；
（2）作用于木板的恒力F的大小；
（3）木板的长度至少是多少？
　
2016-2017学年江苏省徐州市运河中学高三（上）开学调研物理试卷
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，共计15分，每小题只有一个选项符合题意．
1．两列火车平行地停在站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现窗外树木向西运动，与此同时他发现乙车并没有运动．若以地面为参考系，则（　　）
A．甲、乙两车以相同的速度向东运动
B．乙车向东运动，甲车不动
C．甲车向东运动，乙车向西运动
D．甲车向东运动，乙车不动
【考点】参考系和坐标系．
【分析】同一个运动，选择不同的参照物其运动的状态不同；判断一个物体是否运动关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置是否发生了变化．则由树木相对甲的运动情况得出甲车的运动情况，由乙车相对于甲车的运动情况，可得出乙车的运动．
【解答】解：甲车乘客看到树木向西移动，甲车乘客是以甲车为参照物，则树木是西运动的，则甲车相对于静止的地面来说是向东运动的；
而乘客看到乙车未动，即甲、乙两车处于相对静止状态，由于甲车是向东运动的，即乙车相对于地面也是向东运动的．
故选：A
　
2．物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是（　　）
A．5
N，7
N，8
N
B．5
N，2
N，3
N
C．1
N，5
N，10
N
D．10
N，10
N，10
N
【考点】力的合成．
【分析】二力合成时，合力范围为：|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|；先合成两个力，如果合力范围包括第三个力，则三力可以平衡．
【解答】解：A、5N与7N合成时，合力最大12N，最小2N，可以为8N，故三个力合力可能为零；
B、5N与2N合成时，合力最大7N，最小3N，可能为3N，故三个力合力可能为零；
C、1N与5N合成时，合力最大6N，最小4N，不可能为10N，故三个力合力不可能为零；
D、10N与10N合成时，合力最大20N，最小0N，可能为10N，故三个力合力可能为零；
本题选合力不可能为零的，故选：C．
　
3．如图所示，一定质量的物体用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将（　　）
A．一直变大
B．一直变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
【分析】对点O受力分析，受重力和两根细线的拉力，然后根据平衡条件作图分析．
【解答】解：对O点受力分析，受重力和两个拉力，如图
根据平衡条件，合力为零，将两个拉力合成，与重力平衡，如图；
从图中可以看出，OB绳子的拉力先减小后增加，OA绳子的拉力逐渐减小；
故选：D．
　
4．如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现用火将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的拉力
B．弹簧的拉力F=mgsinθ
C．小球的加速度为零
D．小球的加速度a=gsinθ
【考点】胡克定律；牛顿第二定律．
【分析】未烧断前，小球受重力、弹簧的弹力、绳子的拉力处于平衡状态，根据共点力的平衡求出弹簧的弹力．烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变．
【解答】解：A、根据共点力的平衡，求得弹簧的弹力，烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变．故A正确，B错误．
C、烧断前，绳子的拉力T=mgtanθ．烧断后的瞬间，弹力不变，弹力与重力的合力与烧断前的绳子拉力等值反向，所以烧断后的瞬间，小球的合力为mgtanθ，根据牛顿第二定律，加速度a=gtanθ．故C、D错误．
故选A．
　
5．如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f．若木块不滑动，力F的最大值是（　　）
A．
B．
C．
D．
【考点】力的合成．
【分析】隔离对木块分析，通过牛顿第二定律求出木块的最大加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出拉力F的最大值．
【解答】解：对木块分析得，2f﹣Mg=Ma，解得木块的最大加速度a=．
对整体分析得，F﹣（M+m）g=（M+m）a，解得F=．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
　
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共计16分，每个选择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，选错或不选的得0分．
6．物体某时刻速度大小为v1=10m/s，5s后速度大小为v2=15m/s，则物体的加速度可能是（　　）
A．1m/s2
B．10m/s2
C．﹣5m/s2
D．﹣10m/s2
【考点】加速度．
【分析】根据加速度的定义求加速度可能值，注意速度的矢量性．
【解答】解：取初速度方向为正方向，则v1=10m/s，末速度v2=±15m/s，根据加速度的定义有：
a=
可知，当末速度与初速度方向相同时，a=1m/s2，相反时a=﹣5m/s2
故BD错误，AC正确．
故选：AC
　
7．如图所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速度运动．小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（　　）
A．μmg
B．
C．μ（M+m）g
D．ma
【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力．
【分析】m与M具有相同的加速度，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，再隔离对m分析，求出木块受到的摩擦力大小．
【解答】解：整体所受的合力为F，整体具有的加速度a=．
隔离对m分析，根据牛顿第二定律得，f=ma=．故B、D正确，A、C错误．
故选BD．
　
8．如图为某物体的v﹣t图象，根据图象可知（　　）
A．物体在第1s内和第4s内均沿正方向运动
B．物体在第1s内和第4s内加速度相同
C．物体在第5s内的位移等于第1s内的位移
D．物体在第6s末返回到出发点
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】v﹣t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移，看物体是否改变运动方向就看速度图象是否从时间轴的上方到时间轴的下方．
【解答】解：A、由图象可知：物体在第1s内速度为正方向，第4s内速度为负方向，速度方向相反，故A错误．
B、根据速度图象的斜率表示加速度可知，在第1s内和第4s内图线平行，斜率相同，则加速度相同．故B正确．
C、由“面积”等于位移可知，物体在第5s内的位移等于第1s内的位移，故C正确．
D、在0﹣4s内物体的速度图象从时间轴的上方到下方，根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，物体的总位移是0．
在4﹣6s内位移为正，所以物体在第6s末没有返回到出发点．故D错误．
故选：BC．
　
9．如刚所示为粮袋的传送装霞．已知AB问长度为L．传送带与水平方向的夹角为θ．工作时运行速度为V，粮袋与传送带间的动摩擦因数为 ，正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）
A．若 ＜tanθ，则粮袋从A到B一定一直是做加速运动
B．粮袋开始运动时的加速度为g（sinθ﹣ cosθ）若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动
C．不论 大小如何粮袋从A到B一直匀加速运动．且a＞gsinθ
D．粮袋到达B端的速度与V比较，可能大，也可能相等或小
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿运动定律的综合应用．
【分析】解答本题要通过分析粮袋的受力情况，来确定其运动情况：
若μ＜tanθ，一直是做加速运动．
开始时，粮袋受到沿传送带向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可求得加速度；若L足够大，若 ＜tanθ，粮袋不可能做匀速运动；
根据μ与tanθ的大小关系，粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，分析粮袋到达B端的速度与v大小．
【解答】解：A、若μ＜tanθ，即mgsinθ＞μmgcosθ，粮袋一直受到滑动摩擦力作用，一直是做加速运动．故A正确．
B、粮袋开始运动时受到沿传送带向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得：加速度为a==g（sinθ+ cosθ），若μ＜tanθ，当速度达到V时，做加速度为g（sinθ﹣ cosθ）匀加速运动．故B错误．
C、由上分析可知，粮袋从A到B不一定一直匀加速运动．若 ＜tanθ，粮袋的速度与传送带相同后，加速度为g（sinθ﹣ cosθ）＜gsinθ．故C错误．
D、粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v；故D正确．
故选：AD．
　
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．
10．在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板L，另
一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套．并互成角度地拉像皮条．实验情况如图甲所示，其中以为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．
（1）本实验采用的主要科学方法是　B　
A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．极限法
（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是　F′　
（3）以下实验操作正确的有　BD　
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板乎行．凑数时视线要正对弹簧测力计的刻度
C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要保征使两个弹簧秤的渎数相等
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些．
【考点】验证力的平行四边形定则．
【分析】（1）正确理解“等效替代”法的应用；
（2）在实验中F和F′分别由平行四边形定则及实验得出，由实验的原理可知一定沿AO方向的力；
（3）本题考查了具体实验细节要求，注意所有要求都要便于操作，有利于减小误差进行，所有操作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开，据此可正确解答本题．
【解答】解：（1）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，采用了“等效替代”法，故ACD错误，B正确．
故选B．
（2）由图可知，F是由平行四边形定则得出的，由于会存在误差，故F不一定与AO同向；而F′是通过实验得出的，即F′一定与AO的拉力大小相等方向相反，即F′一定沿AO方向．
故答案为：F′．
（3）A、本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，同一次实验过程中，O点位置不能变动，以保证橡皮筯伸长的长度相同，效果相同．故A错误．
B、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差．故B正确．
C、本实验中我们只需使两个力的效果与一个力的效果相同即可，两分力也不一定相等，故C错误；
D、为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确．
故选BD．
　
11．“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某组同学制定实验方案、选择实验器材且组装完成，在接通电源进行实验之前，实验装置如图1所示．
（1）下列对此组同学操作的判断正确的是　BCD　
A．打点汁时器不应该固定在长木板的最右端，而应该固定在靠近定滑轮的那端，即左端．
B．打点汁时器不应使用干电池．应使用低压交流电源
C．实验中不应该将长木板水平放置，应该在右端垫起合适的高度，平衡小车的摩擦力
D．小车初始位嚣不应该离打点汁时器太远，而应该靠近打点计时器放置
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图2，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是　平衡摩擦力过度　．
（3）砂和砂桶质量m　B　小车质量M时，才可以认为细绳对小车的拉力F的大小近似等于砂和砂桶的重力
A．远大于
B．远小于
C．接近（相差不多）
D．大于
（4）某同学顺利地完成了实验．某次实验得到的纸带如图3所示，纸带中相邻计数点间的
距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得打点1时小车的速度是　0.26　m/s．小车的加速度大小　0.50　m/s2．（结果保留二位有效数字）
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】（1）打点计时器应固定在没有定滑轮的一端，打点计时器使用交流了电；实验时应平衡摩擦力；开始时小车应靠近打点计时器．
（2）平衡摩擦力时，如果木板垫起的太高，过平衡摩擦力，小车重力平行于木板方向的分力大于小车受到的摩擦力，在不施加拉力时，小车已经有加速度，a﹣F图象不过坐标原点，在a轴上有截距．
（3）砂与砂桶的质量远小于小车质量时，细线对小车的拉力近似等于砂和砂桶的重力．
（4）做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度；做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位于之差是定值，△x=at2，据此求出纸带的加速度．
【解答】解：（1）A、打点汁时器应该固定在长木板没有定滑轮的右端，故A错误；
B、打点汁时器不应使用干电池．应使用低压交流电源，故B正确；
C、实验中不应该将长木板水平放置，应该在右端垫起合适的高度，平衡小车的摩擦力，故C正确；
D、小车初始位嚣不应该离打点汁时器太远，而应该靠近打点计时器放置，故D正确；
故选：BCD．
（2）由图2所示a﹣F图象可知，图象不过原点，在a轴上有截距，这说明在不加拉力时，小车已经具有加速度，这是由于平衡摩擦力时木板垫的过高，木板倾角过大，平衡摩擦力过度造成的．
（3）砂和砂桶质量m远小于小车质量M时，才可以认为细绳对小车的拉力F的大小近似等于砂和砂桶的重力，故B正确．
（4）计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，小车做匀变速运动，
打点1时小车的速度v1=≈0.26m/s；
小车做匀变速直线运动，△x=at2，小车加速度a=≈0.50m/s2．
故答案为：（1）BCD；（2）平衡摩擦力过度；（3）B；（4）0.26；0.50
　
A.[选修3 3]（共3小题，满分12分）
12．关于固体和液体，下列说法中正确的是（　　）
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．单晶体和多晶体的物理性质没有区别，都有固定的熔点和沸点
C．液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
【考点】
液体的表面张力现象和毛细现象；
晶体和非晶体．
【分析】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，晶体的分子排列是有规则的，而非晶体的分子排列是无规则的；液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现．
【解答】解：A、金刚石、食盐、水晶是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误
B、单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故物理性质是不同的，故B错误．
C、浸润和不浸润现象均是因为分子力作用的表现，故C正确
D、液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D正确，
故选：CD
　
13．如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J．若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体　吸收　（填“吸收”或“放出”）　260　J热量．
【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律．
【分析】气体是由状态a沿abc变化到状态c，还是由状态a沿adc变化到状态c，理想气体增加的内能是一样的，有第一个过程结合热力学第一定律可求出内能的增加量；再由热力学第一定律即可计算出第二个过程需要吸收的热量的多少．
【解答】解：一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J，由热力学第一定律有：△U=Q+W=340﹣120=220J，
即从a状态到c状态，理想气体的内能增加了220J；若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，此过程理想气体的内能增加还是220J，所以可以判定此过程是吸收热量，由热力学第一定律有：△U=Q+W，
得：Q=△U﹣W=220+40=260J．
故答案为：吸收，260
　
14．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103cm3．已知水的密度P=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10﹣2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1．试求：（结果均保留一位有效数字）
（1）该液化水中含有水分子的总数N；
（2）一个水分子的直径d．
【考点】阿伏加德罗常数．
【分析】（1）先由质量除以摩尔质量求出摩尔数，再乘以阿伏加德罗常数NA，即可求得水分子的总数N；
（2）由摩尔体积除以阿伏加德罗常数NA，得到一个水分子的体积，由体积公式V=求水分子直径．
【解答】解：（1）V=1.0×103cm3水的摩尔数n=
水分子数：N=nNA，
则得N==≈3×1025个
②建立水分子的球模型设其直径为d．由上题得：
每个水分子的体积为V0===
又V0=
故得水分子直径d=
代入解得
d=4×10﹣10
m．
答：
（1）该液化水中含有水分子的总数N是3×1025个；
（2）一个水分子的直径d是4×10﹣10
m．
　
C.[选修3-5]（共3小题，满分0分）
15．已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群氢原子处于量子数n=4能级状态，则（　　）
A．氢原子可能辐射6种频率的光子
B．氢原子可能辐射5种频率的光子
C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
【考点】氢原子的能级公式和跃迁．
【分析】根据数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数，当光子的能量大于逸出功时，可以发生光电效应．
【解答】解：A、根据=6知，氢原子可能辐射6种频率的光子．故A正确，B错误．
C、金属钙的逸出功为2.7eV，只有n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，n=2跃迁到n=1所辐射的光子能量大于逸出功，才能发生光电效应．故C正确，D错误．
故选AC．
　
16．氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤，它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一，其衰变方程是Rn→Po+　（或α）　．已知Rn的半衰期约为3.8天，则约经过　15.2　天，16g的Rn衰变后还剩1g．
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；裂变反应和聚变反应．
【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒得出衰变方程中的未知粒子．根据得出半衰期的次数，从而得出经历的天数．
【解答】解：根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为α粒子（）．
根据得，，解得n=4，
则t=4T=4×3.8天=15.2天．
故答案为：（或α），15.2．
　
17．质量为m的小球A，在光滑的水平面上以速度v0与质量为3m的静止小球B发生正碰，碰撞后小球A被弹回，其速度变为原来的，求碰后小球B的速度．
【考点】动量守恒定律．
【分析】两球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可以求出碰撞后B的速度．
【解答】解：两球碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前A的速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：mv0=m（﹣v0）+3mv，
解得：v=v0，
答：碰后B的速度为v0．
　
四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
18．如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，沿斜面加平行于斜面向上的力F作用，物体运动的部分v﹣t图象如图乙所示．（g取10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8）试求：
（1）物体0﹣1s物体的加速度，1s﹣2s物体的加速度
（2）物体运动前两秒的位移．
（3）设两秒后，沿斜面F的大小变为10N求物体与斜面间的动摩擦因数．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】（1）根据图示图象应用加速度的定义式可以求出加速度．
（2）v﹣t图象与坐标轴所形成图形的面积等于物体的位移大小，根据图示图象求出物体的位移．
（3）由图示图象可知2s后物体做匀速直线运动，应用平衡条件求出动摩擦因数．
【解答】解：（1）由图示v﹣t图象可知，加速度：
a1===2m/s2，a2===﹣1m/s2，
负号表示加速度方向与速度方向相反；
（2）由图示可知，前两秒内物体的位移：
x=×1×2+×（1+2）×1=2.5m；
（3）由图示v﹣t图象可知，2s后物体做匀速直线运动，
由平衡条件得：mgsin37°+μmgcos37°=F，解得：μ=0.5；
答：（1）物体0﹣1s物体的加速度大小为2m/s2，方向：沿斜面向上；1s﹣2s物体的加速度大小为1m/s2，方向：沿斜面向下；
（2）物体运动前两秒的位移为2.5m．
（3）设两秒后，沿斜面F的大小变为10N求物体与斜面间的动摩擦因数为0.5．
　
19．图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景．设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示．取g=10m/s2，根据F﹣t图象求：
（1）运动员的质量；
（2）运动员在运动过程中的最大加速度；
（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】（1）刚站上去时，弹力等于重力，则图象可以知道重力大小，可以求得质量
（2）弹力最大时，加速度最大，由图可以看出最大弹力，由牛顿第二定律可以得到最大加速度
（3）运动运在空中向上做竖直上抛，向下时自由落体，从图中可以知道，稳定后的高度最大，由此可以求得最大高度．
【解答】解：
（1）由图象可知，刚站上去的时候弹力等于重力，故运动员所受重力为500N，设运动员质量为m，则
m==50kg
（2）由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N，设运动员的最大加速度为am，则
Fm﹣mg=mam
am==m/s2=40
m/s2
（3）由图象可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s，再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s，它们的时间间隔均为1.6s．根据竖直上抛运动的对称性，可知其自由下落的时间为0.8s．
设运动员上升的最大高度为H，则
H==m=3.2m
答：
（1）运动员的质量50kg；
（2）运动员在运动过程中的最大加速度40m/s2；
（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度3.2m．
　
20．如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2．用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处．在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来．求：
（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；
（2）作用于木板的恒力F的大小；
（3）木板的长度至少是多少？
【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力；牛顿第二定律；动量守恒定律．
【分析】（1）长木板受水平向右的恒力作用做匀加速直线运动，小物块有相对木板向左滑动，故小物块受的摩擦力方向向右，大小根据f=μFN计算；
（2）长木板和小物块都向右做匀加速直线运动，分别算出两者的加速度，根据它们的位移差是个定值列方程即可求解；
（3）撤去恒力后，木板与小物块组成的系统动量守恒，当小物块与木板相对静止时，小物块没有从木板上掉下来，以后就以相同的速度一起匀速运动，不会掉下来了，此时分别对木板和小物块用动能定理，即可求得最短长度．
【解答】解：（1）设小物块受到的摩擦力为f=μN1=μmg=0.2×1.0×10N=2N
方向水平向右．
（2）设小物块的加速度为a1，木板在恒力F作用下做匀加速直线运动时的加速度为a2，此过程中小物块的位移为s1，木板的位移为s2则
由牛顿定律及运动规律可知：f=ma1
a1=2.0m/s2
s2﹣s1=l
带入数据解得：a2=4m/s2
设木板受到的摩擦力为f’，f’=f，对木板根据牛顿第二定律：F﹣f’=Ma2，
则F=f’+ma2，代入数值得出F=10N．
（3）设撤去F时小物块和木板的速度分别为v1和v2，撤去F后，木板与小物块组成的系统动量守恒，
当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度v，
根据动量守恒定律得：mv1+Mv2=（m+M）v
对小物块：根据动能定理：fs=
对木板：根据动能定理：﹣f（s+l′）=
代入数据：
所以木板的长度至少为L=l+l′=m≈1.7m
答：（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小为2N，方向水平向右；（2）作用于木板的恒力F的大小为10N；（3）木板的长度至少是1.7m．
　
2016年12月17日