2016年高考理综真题试卷（物理部分）（新课标Ⅲ卷）

2016年高考理综真题试卷（物理部分）（新课标Ⅲ卷）
一、选择题
1．（2016·新课标Ⅲ卷）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
2．（2016·新课标Ⅲ卷）关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．电场线与等势面处处相互垂直
C．同一等势面上各点电场强度一定相等
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
3．（2016·新课标Ⅲ卷）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为（　　）
A． B． C． D．
4．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为（）
A． B． C．m D．2m
5．（2016·新课标Ⅲ卷）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为 （）
A． B． C． D．
6．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（）
A．原、副线圈砸数之比为9:1 B．原、副线圈砸数之比为1:9
C．此时a和b的电功率之比为9:1 D．此时a和b的电功率之比为1:9
7．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则 （）
A． B．
C． D．
8．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则 （）
A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在 时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
二、简答题
9．（2016·新课标Ⅲ卷）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和 固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直。
（1）在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：
A．适当增加两导轨间的距离
B．换一根更长的金属棒
C．适当增大金属棒中的电流，其中正确的是（填入正确选项前的标号）
10．（2016·新课标Ⅲ卷）某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。途中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一段与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：
（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车9（和钩码）可以在木板上匀速下滑。
①将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n各钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。
②对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表。
n 1 2 3 4 5
0.20 　 　 0.58 0.78 1.00
（2）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当物体质量一定是=时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。
（3）利用a–n图像求得小车（空载）的质量为　 　kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8m·s–2）。
（4）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项钱的标号）
A．a–n图线不再是直线
B．a–n图线仍是直线，但该直线不过原点
C．a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大
11．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，在竖直平面内由 圆弧AB和 圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R，BC弧的半径为 。一小球在A点正上方与A相距 处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。
（1）求小球在B、A两点的动能之比；
（2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。
12．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度打下B1随时间t的变化关系为 ，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求
（1）在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；
（2）在时刻t（t>t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
三、【物理-选修3-3】
13．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-3】关于气体的内能，下列说法正确的是________。
A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大
C．气体被压缩时，内能可能不变
D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
14．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-3】一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg。环境温度不变。
四、【物理-选修3-4】
15．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-4】由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m，P、Q开始震动后，下列判断正确的是_____。
A．P、Q两质点运动的方向始终相同
B．P、Q两质点运动的方向始终相反
C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置
D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰
E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰
16．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-4】如图，玻璃球冠的折射率为 ，其底面镀银，底面的半径是球半径的 倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。
五、【物理-选修3-5】
17．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-5】一静止的铝原子核 俘获一速度为 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核 ，下列说法正确的是_________
A．核反应方程为
B．核反应方程过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
E．硅原子核速度的数量级为 m/s，方向与质子初速度方向一致
18．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-5】如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直：a和b相距l；b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为 m，两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度 向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞，重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了开普勒天体运动三定律，找出了行星运动的规律，而牛顿发现了万有引力定律，ACD错误B正确；
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
2．【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；电场线与等势面垂直，B正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；
【分析】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；沿着等势面移动点电荷，电场力不做功．电场线与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面．负电荷在等势面高的位置的电势能小．
3．【答案】A
【知识点】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
【解析】【解答】设初速度为 ，末速度为 ，根据题意可得 ，解得 ，根据 ，可得 ，解得 ，代入 可得 ，故A正确；
【分析】由题意知，动能变为原来的9倍，可解得末速度和初速度的倍数关系，结合位移公式，可分别求出初速度和末速度，再由加速度的定义求得质点的加速度．
4．【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】设悬挂小物块的点为 ,圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形，
由于圆弧对轻环的支持力沿半径方向背向圆心，所以小球和小物块对轻环的合力方向由轻环指向圆心O，因为小物块和小球对轻环的作用力大小相等，所以aO、bO是∠maO'，∠mbO'的角平分线，所以∠O'Oa=∠maO=∠mbO=30°，那么∠mbO'=60°
所以由几何关系可得 ，而一条绳子上的拉力相等，故 ，小物块受到两条绳子的拉力作用。两力大小相等，夹角为120°，故受到的拉力的合力等于 ，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，处于静止作用，故拉力的合力等于小物块的重力，为 ，所以小物块的质量为m，C正确。
故答案为：C
【分析】同一根绳子上的张力大小相等，根据ab距离等于圆环半径可知绳所成角度，据此由平衡分析即可．
5．【答案】D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】根据题意，粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，则轨迹与ON相切，设切点为C点，入射点为B点，出射点为A点，粒子在磁场中的轨迹圆心为 点，根据几何知识可得 ，则三角形 AB为等边三角形，故∠ AB=60°，而∠MON=30°，∠OCA=90°，故C A为一条直线，所以△AOC为直角三角形，故粒子离开磁场的出射点到O的距离为 ，而半径公式 ，故距离为
【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子的半径，然后根据几何关系求出射点与O点间的距离．
6．【答案】A,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】设灯泡的额定电压为 ,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为 ，副线圈两端电压为 ，故 ，根据 ，A正确B错误；根据公式 可得 ，由于由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式 可得两者的电功率之比为1:9，C错误D正确；
【分析】根据灯泡电压与输入电压的关系可明确接在输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可明确功率之比．
7．【答案】A,C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得 ，根据公式 ，联立可得 ，A正确B错误；在最低点重力和支持力的合力充当向心力，摩擦力水平，不参与向心力，故根据牛顿第二定律可得 ，代入可得 ，C正确D错误；
【分析】质点P下滑的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理求出质点P到达最低点时的速度，在最低点，质点受重力和支持力，根据合力提供向心力，列式求解．
8．【答案】B,C
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】当线圈进入磁场时，根据楞次定律可得，两线框中的感应电流方向为逆时针，根据 可得过程中产生的感应电动势恒定，即电流恒定，不是正弦式交流电，A错误；当线圈进入磁场时，根据楞次定律可得，两线框中的感应电流方向为逆时针，当线框穿出磁场时，根据楞次定律可得线框中产生的感应电流为顺时针，所以感应电流的周期和其运动周期相等，为T，B正确；根据 可得线框在运动过程中的感应电动势相等，C正确；线圈N在完全进入磁场后有 时间内线圈的磁通量不变化，过程中没有感应电动势产生，即线圈N在0~ 和 ~T内有感应电动势，其余时间内没有，而线圈M在整个过程中都有感应电动势，故即便电阻相等，两者的电流有效值不会相同，D错误；
【分析】正确利用法拉第电磁感应定律，在本题中由于导线框匀速转动，因此产生的感应电动势是恒定的，计算有效值根据有效值的定义．
9．【答案】（1）如图所示
（2）A；C
【知识点】电磁学实验
【解析】【解答】（1）如图所示，注意滑动变阻器的接法是限流接法
（2）根据公式 可得适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理 可知金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，AC正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，所以对最后的速度没有影响，B错误；
【分析】（1）要求滑动变阻器以限流方式接入电路，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，考虑金属棒向右运动，所爱安培力向右，根据左手定则知，通过金属棒的电流从上向下，把各个元件按顺序串联起来．（2）根据牛顿第二定律和运动学公式分析.
10．【答案】（1）0.39
（2）如图所示
（3）0.45
（4）B；C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）因为小车做初速度为零的匀加速直线运动，故将（2，0.78）代入 可得 （2）根据描点法可得如图所示图线
3）根据牛顿第二定律可得 ，代入m=0.010kg，n=1、2、3、4、5，以及相应的加速度求可得 （4）因为如果不平衡摩擦力，则满足 的形式，所以故直线不过原点，但仍是直线，A错误B正确；随着n的增大，小车的总质量在增大，故直线的斜率变大，故C正确；
【分析】（1）根据x-t图象的性质可明确各时刻对应的位移，根据位移公式可求得加速度；（2）将点（2，0.40）作出，并用直线将各点连接即可得出图象；（3）找出图象上的点，根据图象的性质以及牛顿第二定律列式，即可求出小车的质量；（4）对实验原理进行分析，明确摩擦力带来的影响；根据牛顿第二定律可明确图象的变化情况．
11．【答案】（1）解：设小球的质量为m，小球在A点的动能为 ，由机械能守恒可得 ①
设小球在B点的动能为 ，同理有 ②
由①②联立可得 ③
答：小球在B、A两点的动能之比为
（2）解：若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力N应满足 ④
设小球在C点的速度大小为 ，根据牛顿运动定律和向心加速度公式有 ⑤
联立④⑤可得 ⑥
根据机械能守恒可得 ⑦
根据⑥⑦可知，小球恰好可以沿轨道运动到C点
答：小球恰好可以沿轨道运动到C点
【知识点】机械能守恒及其条件；机械能综合应用
【解析】【分析】（1）根据机械能守恒定律分别求出小球经过B点和A点的动能，再得到它们的比值．（2）假设小球能到达C点，由机械能守恒定律求出小球到达C点的速度，与临界速度比较，即可判断小球能否到C点．
12．【答案】（1）解：在金属棒未超过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为 ①
设在从t时刻到 的时间间隔内，回路磁通量的变化量为 ，流过电阻R的电荷量为
根据法拉第电磁感应有 ②
根据欧姆定律可得 ③
根据电流的定义可得 ④
联立①②③④可得 ⑤根据⑤可得在t=0到t= 的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为 ⑥
答：流过电阻的电荷量的绝对值为
（2）解：当 时，金属棒已越过MN，由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有 ⑦
式中f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力，设此时回路中的电流为I，F的大小为 ⑧
此时金属棒与MN之间的距离为 ⑨
匀强磁场穿过回路的磁通量为
回路的总磁通量为
式中 仍如①式所示，由①⑨⑩ 可得在时刻t（ ）穿过回路的总磁通量为
在t到 的时间间隔内，总磁通量的改变 为
由法拉第电磁感应定律可得，回应电动势的大小为
由欧姆定律有
联立⑦⑧ 可得
答：在时刻t（t>t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小为
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及电量表达式，从而导出电量的综合表达式，即可求解；（2）根据磁通量的概念， =BS，结合磁场方向，即可求解穿过回路的总磁通量；根据动生电动势与感生电动势公式，求得线圈中的总感应电动势，再依据闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，最后依据平衡条件，即可求解水平恒力大小．
13．【答案】C,D,E
【知识点】物体的内能；理想气体的实验规律
【解析】【解答】质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相同，但是可能是不同的气体，则其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子动能不一定相同，A错误；宏观运动和微观运动没有惯性，所以宏观运动动能大，内能不一定大，B错误；根据 可知如果等温压缩，则内能不变，等压膨胀，温度增大，内能一定增大，CE正确；理想气体的分子势能为零，所以理想气体的内能等于分子动能，而分子动能和温度有关，D正确；
【分析】理想气体是一种理想化的物理模型，实际上并不存在；理想气体的内能仅与温度有关，与气体的体积无关；实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看做理想气体．
14．【答案】解：设初始时，右管中空气柱的压强为 p 1 ，长度为 l 1 ；左管中空气柱的压强为 p 2 = p 0 ，长度为 l 2 。活塞被推下h后，右管中空气柱的压强为 p ' 1 ，长度为 l ' 1 ；左管中空气柱的压强为 p ' 2 ，长度为 l ' 2 。以cmHg为压强单位，由题给条件得 p 1 = p 0 + ( 20.0 20.0 5.00 2 ) c m H g 根据玻意耳定律 联立解得 根据题意可得 ， 根据玻意耳定律可得 ，解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；理想气体的实验规律
【解析】【分析】由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化．先对左端气体研究，根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强．水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究右端气体，求出活塞下移后的长度和气体压强，根据几何关系求解活塞向下移动的距离．
15．【答案】B,D,E
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】根据题意信息可得 ， ，故波长为 ，找P点关于S点的对称点 ，根据对称性可知 和P的振动情况完全相同， Q两点相距 ，为半波长的整数倍，所以两点为反相点，故 Q两点振动方向始终相反，即PQ两点振动方向始终相反，A错误B正确；P点距离S点 ，当S恰好通过平衡位置向上振动时，P点在波峰，同理Q点相距S点 ，当S恰好通过平衡位置向下振动时，Q点在波峰，DE正确
【分析】先通过题干中所给出的波速和频率，利用公式λ= 计算出波长．根据PQ两点的距离之差与半个波长相比较，利用半个波长的奇数倍或偶数倍来判断PQ振动的情况，可判知选项AB的正误．利用波长不是出P、Q与波源S之间的距离，通过不足一个波长的部分是波的四分之一还是四分之三，结合S点的运动情况，即可判断P、Q点的位置，继而可得知选项BDE的正误
16．【答案】解：折球半径为R，球冠底面中心为 ，连接 ，则 ，令
则 ，即
根据题意MA⊥AB
所以∠OAM=60°
设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示，设光线在M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为 ，反射角为 ，玻璃折射率为n，由于 为等边三角形，有
I=60°
根据折射定律可得
代入 可得r=30°
作底面在N点的法线NE，由于NE∥AM，有 =30°
根据反射定律可得 =30°
连接ON，由几何关系可知 ，故有
故可得
于是∠ENO为反射角，ON为反射光线，这一反射光线经球面再次折射后不改变方向，所以，经一次反射后射出玻璃球的光线相对于入射光线的偏角β为
该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角为
【知识点】光的反射；光的折射及折射定律
【解析】【分析】光线由M点射入后先发生折射，再在渡银底面发生反射，最后射出玻璃冠.已知球半径、底面半径以及折射率，则由几何关系和折射定律司求得入射角、折射角，再由几何关系可求得光线在渡银底面的入射角和反射角，从而可知反射光线与0N的关系，最后可求光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角.
17．【答案】A,B,E
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程 ，A正确；过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误；由动量守恒可知， ，解得 ，故数量级约为105 m/s．故E正确；
【分析】由质量数、电荷数守恒可知核反应方程，核反应方程过程中系统动量守恒，能量也守恒，核反应过程中质量发生亏损，根据动量守恒定律求解硅原子核的速度．
18．【答案】解：设物块与地面间的动摩擦因数为μ，若要物块a、b能够发生碰撞，应有
即
设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为 ，由能量守恒可得
设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为 ，
根据动量守恒和能量守恒可得 ，
联立可得
根据题意，b没有与墙发生碰撞，根据功能关系可知，
故有 ，
综上所述，a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件是
【知识点】动量守恒定律
【解析】【分析】由题意可得动摩擦因数必须满足两个条件：①a、b能相碰；②b不能与墙相碰．先根据能量求出a与b碰撞前的速度．再根据弹性碰撞过程遵守动量守恒和能量守恒列式，得到碰后b的速度，根据b没有与墙发生碰撞，碰后b向右滑行的距离s≤l，由功能列式，即可求解．
1 / 12016年高考理综真题试卷（物理部分）（新课标Ⅲ卷）
一、选择题
1．（2016·新课标Ⅲ卷）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了开普勒天体运动三定律，找出了行星运动的规律，而牛顿发现了万有引力定律，ACD错误B正确；
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
2．（2016·新课标Ⅲ卷）关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．电场线与等势面处处相互垂直
C．同一等势面上各点电场强度一定相等
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；电场线与等势面垂直，B正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；
【分析】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；沿着等势面移动点电荷，电场力不做功．电场线与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面．负电荷在等势面高的位置的电势能小．
3．（2016·新课标Ⅲ卷）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】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
【解析】【解答】设初速度为 ，末速度为 ，根据题意可得 ，解得 ，根据 ，可得 ，解得 ，代入 可得 ，故A正确；
【分析】由题意知，动能变为原来的9倍，可解得末速度和初速度的倍数关系，结合位移公式，可分别求出初速度和末速度，再由加速度的定义求得质点的加速度．
4．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为（）
A． B． C．m D．2m
【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】设悬挂小物块的点为 ,圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形，
由于圆弧对轻环的支持力沿半径方向背向圆心，所以小球和小物块对轻环的合力方向由轻环指向圆心O，因为小物块和小球对轻环的作用力大小相等，所以aO、bO是∠maO'，∠mbO'的角平分线，所以∠O'Oa=∠maO=∠mbO=30°，那么∠mbO'=60°
所以由几何关系可得 ，而一条绳子上的拉力相等，故 ，小物块受到两条绳子的拉力作用。两力大小相等，夹角为120°，故受到的拉力的合力等于 ，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，处于静止作用，故拉力的合力等于小物块的重力，为 ，所以小物块的质量为m，C正确。
故答案为：C
【分析】同一根绳子上的张力大小相等，根据ab距离等于圆环半径可知绳所成角度，据此由平衡分析即可．
5．（2016·新课标Ⅲ卷）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为 （）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】根据题意，粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，则轨迹与ON相切，设切点为C点，入射点为B点，出射点为A点，粒子在磁场中的轨迹圆心为 点，根据几何知识可得 ，则三角形 AB为等边三角形，故∠ AB=60°，而∠MON=30°，∠OCA=90°，故C A为一条直线，所以△AOC为直角三角形，故粒子离开磁场的出射点到O的距离为 ，而半径公式 ，故距离为
【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子的半径，然后根据几何关系求出射点与O点间的距离．
6．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（）
A．原、副线圈砸数之比为9:1 B．原、副线圈砸数之比为1:9
C．此时a和b的电功率之比为9:1 D．此时a和b的电功率之比为1:9
【答案】A,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】设灯泡的额定电压为 ,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为 ，副线圈两端电压为 ，故 ，根据 ，A正确B错误；根据公式 可得 ，由于由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式 可得两者的电功率之比为1:9，C错误D正确；
【分析】根据灯泡电压与输入电压的关系可明确接在输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可明确功率之比．
7．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则 （）
A． B．
C． D．
【答案】A,C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得 ，根据公式 ，联立可得 ，A正确B错误；在最低点重力和支持力的合力充当向心力，摩擦力水平，不参与向心力，故根据牛顿第二定律可得 ，代入可得 ，C正确D错误；
【分析】质点P下滑的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理求出质点P到达最低点时的速度，在最低点，质点受重力和支持力，根据合力提供向心力，列式求解．
8．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则 （）
A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在 时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
【答案】B,C
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】当线圈进入磁场时，根据楞次定律可得，两线框中的感应电流方向为逆时针，根据 可得过程中产生的感应电动势恒定，即电流恒定，不是正弦式交流电，A错误；当线圈进入磁场时，根据楞次定律可得，两线框中的感应电流方向为逆时针，当线框穿出磁场时，根据楞次定律可得线框中产生的感应电流为顺时针，所以感应电流的周期和其运动周期相等，为T，B正确；根据 可得线框在运动过程中的感应电动势相等，C正确；线圈N在完全进入磁场后有 时间内线圈的磁通量不变化，过程中没有感应电动势产生，即线圈N在0~ 和 ~T内有感应电动势，其余时间内没有，而线圈M在整个过程中都有感应电动势，故即便电阻相等，两者的电流有效值不会相同，D错误；
【分析】正确利用法拉第电磁感应定律，在本题中由于导线框匀速转动，因此产生的感应电动势是恒定的，计算有效值根据有效值的定义．
二、简答题
9．（2016·新课标Ⅲ卷）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和 固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直。
（1）在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：
A．适当增加两导轨间的距离
B．换一根更长的金属棒
C．适当增大金属棒中的电流，其中正确的是（填入正确选项前的标号）
【答案】（1）如图所示
（2）A；C
【知识点】电磁学实验
【解析】【解答】（1）如图所示，注意滑动变阻器的接法是限流接法
（2）根据公式 可得适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理 可知金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，AC正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，所以对最后的速度没有影响，B错误；
【分析】（1）要求滑动变阻器以限流方式接入电路，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，考虑金属棒向右运动，所爱安培力向右，根据左手定则知，通过金属棒的电流从上向下，把各个元件按顺序串联起来．（2）根据牛顿第二定律和运动学公式分析.
10．（2016·新课标Ⅲ卷）某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。途中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一段与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：
（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车9（和钩码）可以在木板上匀速下滑。
①将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n各钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。
②对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表。
n 1 2 3 4 5
0.20 　 　 0.58 0.78 1.00
（2）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当物体质量一定是=时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。
（3）利用a–n图像求得小车（空载）的质量为　 　kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8m·s–2）。
（4）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项钱的标号）
A．a–n图线不再是直线
B．a–n图线仍是直线，但该直线不过原点
C．a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大
【答案】（1）0.39
（2）如图所示
（3）0.45
（4）B；C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）因为小车做初速度为零的匀加速直线运动，故将（2，0.78）代入 可得 （2）根据描点法可得如图所示图线
3）根据牛顿第二定律可得 ，代入m=0.010kg，n=1、2、3、4、5，以及相应的加速度求可得 （4）因为如果不平衡摩擦力，则满足 的形式，所以故直线不过原点，但仍是直线，A错误B正确；随着n的增大，小车的总质量在增大，故直线的斜率变大，故C正确；
【分析】（1）根据x-t图象的性质可明确各时刻对应的位移，根据位移公式可求得加速度；（2）将点（2，0.40）作出，并用直线将各点连接即可得出图象；（3）找出图象上的点，根据图象的性质以及牛顿第二定律列式，即可求出小车的质量；（4）对实验原理进行分析，明确摩擦力带来的影响；根据牛顿第二定律可明确图象的变化情况．
11．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，在竖直平面内由 圆弧AB和 圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R，BC弧的半径为 。一小球在A点正上方与A相距 处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。
（1）求小球在B、A两点的动能之比；
（2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。
【答案】（1）解：设小球的质量为m，小球在A点的动能为 ，由机械能守恒可得 ①
设小球在B点的动能为 ，同理有 ②
由①②联立可得 ③
答：小球在B、A两点的动能之比为
（2）解：若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力N应满足 ④
设小球在C点的速度大小为 ，根据牛顿运动定律和向心加速度公式有 ⑤
联立④⑤可得 ⑥
根据机械能守恒可得 ⑦
根据⑥⑦可知，小球恰好可以沿轨道运动到C点
答：小球恰好可以沿轨道运动到C点
【知识点】机械能守恒及其条件；机械能综合应用
【解析】【分析】（1）根据机械能守恒定律分别求出小球经过B点和A点的动能，再得到它们的比值．（2）假设小球能到达C点，由机械能守恒定律求出小球到达C点的速度，与临界速度比较，即可判断小球能否到C点．
12．（2016·新课标Ⅲ卷）如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度打下B1随时间t的变化关系为 ，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求
（1）在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；
（2）在时刻t（t>t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
【答案】（1）解：在金属棒未超过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为 ①
设在从t时刻到 的时间间隔内，回路磁通量的变化量为 ，流过电阻R的电荷量为
根据法拉第电磁感应有 ②
根据欧姆定律可得 ③
根据电流的定义可得 ④
联立①②③④可得 ⑤根据⑤可得在t=0到t= 的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为 ⑥
答：流过电阻的电荷量的绝对值为
（2）解：当 时，金属棒已越过MN，由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有 ⑦
式中f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力，设此时回路中的电流为I，F的大小为 ⑧
此时金属棒与MN之间的距离为 ⑨
匀强磁场穿过回路的磁通量为
回路的总磁通量为
式中 仍如①式所示，由①⑨⑩ 可得在时刻t（ ）穿过回路的总磁通量为
在t到 的时间间隔内，总磁通量的改变 为
由法拉第电磁感应定律可得，回应电动势的大小为
由欧姆定律有
联立⑦⑧ 可得
答：在时刻t（t>t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小为
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及电量表达式，从而导出电量的综合表达式，即可求解；（2）根据磁通量的概念， =BS，结合磁场方向，即可求解穿过回路的总磁通量；根据动生电动势与感生电动势公式，求得线圈中的总感应电动势，再依据闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，最后依据平衡条件，即可求解水平恒力大小．
三、【物理-选修3-3】
13．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-3】关于气体的内能，下列说法正确的是________。
A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大
C．气体被压缩时，内能可能不变
D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
【答案】C,D,E
【知识点】物体的内能；理想气体的实验规律
【解析】【解答】质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相同，但是可能是不同的气体，则其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子动能不一定相同，A错误；宏观运动和微观运动没有惯性，所以宏观运动动能大，内能不一定大，B错误；根据 可知如果等温压缩，则内能不变，等压膨胀，温度增大，内能一定增大，CE正确；理想气体的分子势能为零，所以理想气体的内能等于分子动能，而分子动能和温度有关，D正确；
【分析】理想气体是一种理想化的物理模型，实际上并不存在；理想气体的内能仅与温度有关，与气体的体积无关；实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看做理想气体．
14．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-3】一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg。环境温度不变。
【答案】解：设初始时，右管中空气柱的压强为 p 1 ，长度为 l 1 ；左管中空气柱的压强为 p 2 = p 0 ，长度为 l 2 。活塞被推下h后，右管中空气柱的压强为 p ' 1 ，长度为 l ' 1 ；左管中空气柱的压强为 p ' 2 ，长度为 l ' 2 。以cmHg为压强单位，由题给条件得 p 1 = p 0 + ( 20.0 20.0 5.00 2 ) c m H g 根据玻意耳定律 联立解得 根据题意可得 ， 根据玻意耳定律可得 ，解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；理想气体的实验规律
【解析】【分析】由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化．先对左端气体研究，根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强．水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究右端气体，求出活塞下移后的长度和气体压强，根据几何关系求解活塞向下移动的距离．
四、【物理-选修3-4】
15．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-4】由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m，P、Q开始震动后，下列判断正确的是_____。
A．P、Q两质点运动的方向始终相同
B．P、Q两质点运动的方向始终相反
C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置
D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰
E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰
【答案】B,D,E
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】根据题意信息可得 ， ，故波长为 ，找P点关于S点的对称点 ，根据对称性可知 和P的振动情况完全相同， Q两点相距 ，为半波长的整数倍，所以两点为反相点，故 Q两点振动方向始终相反，即PQ两点振动方向始终相反，A错误B正确；P点距离S点 ，当S恰好通过平衡位置向上振动时，P点在波峰，同理Q点相距S点 ，当S恰好通过平衡位置向下振动时，Q点在波峰，DE正确
【分析】先通过题干中所给出的波速和频率，利用公式λ= 计算出波长．根据PQ两点的距离之差与半个波长相比较，利用半个波长的奇数倍或偶数倍来判断PQ振动的情况，可判知选项AB的正误．利用波长不是出P、Q与波源S之间的距离，通过不足一个波长的部分是波的四分之一还是四分之三，结合S点的运动情况，即可判断P、Q点的位置，继而可得知选项BDE的正误
16．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-4】如图，玻璃球冠的折射率为 ，其底面镀银，底面的半径是球半径的 倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。
【答案】解：折球半径为R，球冠底面中心为 ，连接 ，则 ，令
则 ，即
根据题意MA⊥AB
所以∠OAM=60°
设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示，设光线在M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为 ，反射角为 ，玻璃折射率为n，由于 为等边三角形，有
I=60°
根据折射定律可得
代入 可得r=30°
作底面在N点的法线NE，由于NE∥AM，有 =30°
根据反射定律可得 =30°
连接ON，由几何关系可知 ，故有
故可得
于是∠ENO为反射角，ON为反射光线，这一反射光线经球面再次折射后不改变方向，所以，经一次反射后射出玻璃球的光线相对于入射光线的偏角β为
该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角为
【知识点】光的反射；光的折射及折射定律
【解析】【分析】光线由M点射入后先发生折射，再在渡银底面发生反射，最后射出玻璃冠.已知球半径、底面半径以及折射率，则由几何关系和折射定律司求得入射角、折射角，再由几何关系可求得光线在渡银底面的入射角和反射角，从而可知反射光线与0N的关系，最后可求光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角.
五、【物理-选修3-5】
17．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-5】一静止的铝原子核 俘获一速度为 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核 ，下列说法正确的是_________
A．核反应方程为
B．核反应方程过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
E．硅原子核速度的数量级为 m/s，方向与质子初速度方向一致
【答案】A,B,E
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程 ，A正确；过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误；由动量守恒可知， ，解得 ，故数量级约为105 m/s．故E正确；
【分析】由质量数、电荷数守恒可知核反应方程，核反应方程过程中系统动量守恒，能量也守恒，核反应过程中质量发生亏损，根据动量守恒定律求解硅原子核的速度．
18．（2016·新课标Ⅲ卷）【物理-选修3-5】如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直：a和b相距l；b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为 m，两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度 向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞，重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。
【答案】解：设物块与地面间的动摩擦因数为μ，若要物块a、b能够发生碰撞，应有
即
设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为 ，由能量守恒可得
设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为 ，
根据动量守恒和能量守恒可得 ，
联立可得
根据题意，b没有与墙发生碰撞，根据功能关系可知，
故有 ，
综上所述，a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件是
【知识点】动量守恒定律
【解析】【分析】由题意可得动摩擦因数必须满足两个条件：①a、b能相碰；②b不能与墙相碰．先根据能量求出a与b碰撞前的速度．再根据弹性碰撞过程遵守动量守恒和能量守恒列式，得到碰后b的速度，根据b没有与墙发生碰撞，碰后b向右滑行的距离s≤l，由功能列式，即可求解．
1 / 1