江苏省泰州中学、泰兴中学、靖江中学、扬州中学、南京一中2015届高三下学期高考模拟物理试卷

江苏省泰州中学、泰兴中学、靖江中学、扬州中学、南京一中联考2015届高考物理模拟试卷

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．如图为喜庆节日里挂的灯笼，由于天气刮风，重力为G的灯笼向右飘起，设风对灯笼的作用力F恒定，灯笼可看成质点．在某一时间内灯笼偏离竖直方向的角度恒为θ，设轻绳对灯笼的拉力为T．下列说法中正确的是( )

A．T与F的合力方向竖直向下 B．轻绳所受拉力的大小为T=

C．T和G是一对平衡力 D．T与F的合力大于G

2．如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为0，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，与A灯泡串接一个理想二极管D，则( )

A．开关S闭合瞬间，A灯泡先亮 B．开关S闭合瞬间，A、B灯泡同时亮 C．开关S断开瞬间，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡立即熄灭 D．开关S断开瞬间，B灯泡逐渐熄灭，A灯泡立即熄灭

3．如图所示，正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用E和?表示．选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小E或电势?随位置x的变化关系图，正确的是( )

A． B． C． D．

4．如图所示，一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的等腰直角三角形区域内，一固定的正方形金属框，其边长与三角形的直角边相同，每条边的材料均相同，现在让有界匀强磁场向右匀速地通过金属框且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上．在磁场通过金属框的过程中电势差Uab随时间变化的图象是下列四个图中的( )

A． B．

C．

D．

5．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v﹣t图象（以地面为参考系）如图乙所示，已知v2＞v1，则( )

A．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 B．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 C．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 D．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小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，错选或不答得0分。 6．图甲是某燃气炉点火装置的原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，V为理想交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )

A．电压表的示数为3.5V B．电压表的示数为5V C．实现点火的条件是 D．实现点火的条件是

＜1 000 ＞1 000

7．在“嫦娥一号”奔月飞行过程中，在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b，如图所示．在a、b两轨道切点处，下列说法正确的是( )

A．卫星运行的速度va＞vb B．卫星受月球的引力Fa=Fb C．卫星的加速度aa＞ab D．卫星的动能Eka＜Ekb

8．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的恒力F拉乙物块，在使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上加速运动的阶段中( )

A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 B．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 C．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 D．乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小

9．在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分数为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v．则此时( )

A．拉力做功的瞬时功率为Fvsinθ B．物块B满足m2gsinθ＜kd C．物块A的加速度为

2

D．弹簧弹性势能的增加量为Fd﹣m1gdsinθ﹣m1v

三、简答题:共计42分。

10．如图甲所示，是探究功与物体速度变化关系的装置．第一次由一根橡皮筋提供牵引力使小木块在某处由静止弹出，然后分别改用2根、3根…相同的橡皮筋，使小木块从同样的位置弹出．

（1）小木块在运动过程中会受到阻力，应将长木板__________（填“左”或“右”）端适当垫高作为补偿．

（2）只用1 根橡皮筋作用时，打点计时器打出的纸带如乙图所示，打点计时器使用50Hz的交流电源，则小木块弹出后的速度为__________m/s（结果保留两位有效数字）．

（3）如表是实验过程中测量的几组数据，请在图丙坐标纸上选取合适的物理量和单位，做出图象以便于找出做功与小木块动能的关系．

23

橡皮筋数 做功 υ υ υ 2 2W 1.27 1.13 1.62 2.08 3 3W 1.56 1.25 2.43 3.79 4 4W 1.80 1.34 3.24 5.83 5 5W 2.01 1.42 4.05 8.15 6 6W 2.20 1.48 4.86 10.71

（4）如果本实验中没有进行第（1）步的操作，则上述所画的图线__________ A．仍为原图线 B．向上平移 C．向下平移

D．倾斜程度会发生变化．

11．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，

（1）小明同学连接了如图（a）所示的实物电路图．闭合开关，发现灯泡不亮，电流表的示数为零；

①他借助多用电表检查小灯泡．先断开开关，把多用电表的选择开关旋到“×1Ω”挡，再进行__________调零；又将红、黑表笔分别接触ab接线柱，多用电表的表盘恰好如图（b）所示，说明小灯泡正常，此时的电阻为__________Ω． ②他将多用电表选择开关旋于某直流电压档，将红、黑表笔分别接触bc接线柱；闭合开关，发现电压表示数约等于电源电动势，说明bc接线柱间的导线出现了__________（选填“断路”或“短路”）．

③故障排除后，为了使电流表的示数从零开始，要在__________接线柱间（选填“ac”、“ad”或“cd”）再连接一根导线，并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最__________端（选填“左”或“右”）．

（2）小华同学利用实验得到了8组数据，在图（c）所示的I﹣U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线．根据图（c），可判断出图（d）中正确的关系图是（图中P为小灯泡功率）__________．

（3）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V、内阻不计的电源上，如图（e）所示，则电流表的示数为__________A，每个小灯泡的功率为__________W． A．（选修模块3-3）

12．下列说法正确的是( )

A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定

C．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的

D．物理性质各向同性的一定是非晶体

13．已知水的密度ρ=1.0×10kg/m、摩尔质量M=1.8×10kg/mol，阿伏伽德罗常数为

﹣1﹣8233

N=6.02×10mol，一滴露水的体积大约是6.0×10cm，它含有__________个水分子，如

7

果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×10个水分子时，喝进水的质量是__________kg．（保留两位有效数字）

14．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的ρ﹣V图象如图所示，已知该气体在状态A时的温度为27℃，则： ①该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？

②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？

3

3

﹣2

C．（选修模块3-5）

15．有关原子结构，下列说法正确的是( ) A．玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱

B．卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性

C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说

D．卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”

16．某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下： A．将操作台调为水平；

B．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；

C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；

D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N； E．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2； F．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h． （1）上述步骤中，多余的步骤是__________．

（2）如果动量守恒，须满足的关系是__________（用测量量表示）．

17．如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：

①用频率为v1的光照射光电管，此时电流表中有电流．调节滑动变阻器，将触头P向__________端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数U1． ②用频率为ν2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数U2．已知电子的电量为e，由上述实验可知，普朗克常量h=__________（用上述已知量和测量量表示）．

四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要得文字说明、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，答案中必须明确写出数值和单位。 18．如图所示，质量为2m的U形线框ABCD下边长度为L，电阻为R，其它部分电阻不计，其内侧有质量为m，电阻为R的导体棒PQ，PQ与线框相接触良好，可在线框内上下滑动．整个装置竖直放置，其下方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．将整个装置从静止释放，在下落过程线框底边始终水平．当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动，此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为mg．经过一段时间，导体棒PQ恰好到达磁场上边界，但未进入磁场，PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍．不计空气阻力，重力加速度为g．求：

（1）线框刚进入磁场时，BC两端的电势差； （2）导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小；

（3）导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热．

19．（16分）光滑水平面上，一个长平板与半圆组成如图所示的装置，半圆弧面（直径AB竖直）与平板上表面相切于A点，整个装置质量M=5kg．在装置的右端放一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长平板间的动摩擦因数μ=0.4，装置与小滑块一起以v0=12m/s的速度向左运动．现给装置加一个F=64N向右的水平推力，小滑块与长平板发生相对滑动，当小滑块滑至长平板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定．小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B．滑块脱离半圆形轨道

2

后又落回长平板．已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wf=9.5J．g=10m/s．求：

（1）装置运动的时间和位移大小； （2）长平板的长度l；

（3）小滑块最后落回长平板上的落点离A的距离． 20．（16分）如图，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=

匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L．质

量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标为（﹣2L，﹣L）的A点以速度v0沿+x方向射出，恰好经过坐标为[0，﹣（﹣1）L]的C点射入区域Ⅰ．粒子重力忽略不计． （1）求匀强电场的电场强度大小E； （2）求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；

（3）要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场．试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向．

江苏省泰州中学、泰兴中学、靖江中学、扬州中学、南京一中联考2015届高考物理模拟试卷

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．如图为喜庆节日里挂的灯笼，由于天气刮风，重力为G的灯笼向右飘起，设风对灯笼的作用力F恒定，灯笼可看成质点．在某一时间内灯笼偏离竖直方向的角度恒为θ，设轻绳对灯笼的拉力为T．下列说法中正确的是( )

A．T与F的合力方向竖直向下 B．轻绳所受拉力的大小为T=

C．T和G是一对平衡力 D．T与F的合力大于G

考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 专题：共点力作用下物体平衡专题． 分析：对灯笼受力分析，受重力、拉力和风力，三力平衡，任意两个力的合力与第三力等值、反向、共线，结合合成法求解拉力．

解答： 解：A、B、灯笼受重力、拉力和风力，三力平衡，故T与F的合力与重力平衡，方向竖直向上，故AD错误；

B、根据平衡条件，有：T=，故B正确；

C、T和G方向不共线，不是平衡力，故C错误； 故选：B．

点评：本题是三力平衡问题，可以用合成法、正交分解法处理，列平衡方程是关键，基础问题．

2．如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为0，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，与A灯泡串接一个理想二极管D，则( )

A．开关S闭合瞬间，A灯泡先亮

B．开关S闭合瞬间，A、B灯泡同时亮

C．开关S断开瞬间，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡立即熄灭 D．开关S断开瞬间，B灯泡逐渐熄灭，A灯泡立即熄灭

考点：自感现象和自感系数．

分析：依据自感线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；二极管的特征是只正向导通． 解答： 解：

AB、闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为正向电流，故电流走A灯泡，B也同时亮，故A错误，B正确．

CD、L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为0，电路稳定后A就熄灭了，不用等开关断开；开关S断开瞬间B立刻熄灭，由于二极管只正向导通，故自感线圈与A无法形成回路，A不会在闪亮，故CD错误． 故选：B．

点评：该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通．

3．如图所示，正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用E和?表示．选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小E或电势?随位置x的变化关系图，正确的是( )

A． B． C．

D．

考点：电势；电势能．

专题：电场力与电势的性质专题．

分析：该题中正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，金属球是一个等势体．从金属球到无穷远处的电势降低．

解答： 解：A、B：金属球是一个等势体，等势体内部的场强处处为0，故A错误，B错误；

C、D：金属球是一个等势体，等势体内部的电势处处相等，故C正确，D错误． 故选：C．

点评：该题考查带正电荷的金属球周围的场强分布与电势的特点，除了上述的方法，还可以使用积分法求它的场强和电势．属于简单题．

4．如图所示，一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的等腰直角三角形区域内，一固定的正方形金属框，其边长与三角形的直角边相同，每条边的材料均相同，现在让有界匀强磁场向右匀速地通过金属框且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上．在磁场通过金属框的过程中电势差Uab随时间变化的图象是下列四个图中的( )

A． B．

C． D．

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电势差；楞次定律． 专题：电磁感应与电路结合．

分析：磁通量先增加后减小，根据楞次定律判断感应电流的方向，得到Uab的正负情况；同时结合右手定则分析． 解答： 解：磁场进入线框时，相当于线框的ab边向左切割磁感线，故感应电流方向是abdc

方向，ab边相当于电源，故Uab=，Uab＜0；

磁场离开线框时，磁通量减小，故感应电流方向反向了，故感应电流方向是cdba方向，此时相当于cd边向左切割磁感线，cd边相当于电源，故Uab=

，Uab＜0；

故选：D． 点评：本题关键是根据楞次定律并结合右手定则判断感应电动势的方向，找到相当于电源的部分是关键，不难．

5．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v﹣t图象（以地面为参考系）如图乙所示，已知v2＞v1，则( )

A．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

B．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 C．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 D．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大

考点：摩擦力的判断与计算． 专题：摩擦力专题．

分析：小物块滑上传送后在阻力作用下做匀减速直线运动，当速度减为0时，小物块又反向匀加速运动最后与传送带一起向右运动．根据图象分析有：0～t1时间内木块向左匀减速直线运动，受到向右的摩擦力，t1﹣t2小物块向右匀加速，t2﹣t3当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失．

解答： 解：A、t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故A正确； B、在0﹣t1时间内小物块向左减速受向右的摩擦力作用，在t1﹣t2时间内小物块向右加速运动，受到向右的摩擦力作用，故B错误；

C、如图知，t2﹣t3小物块做匀速直线运动，此时受力平衡，小物块不受摩擦力作用，故C错误；

D、t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故D错误． 故选：A． 点评：本题的关键是通过图象得出小物块的运动规律，再由运动规律得出小物块的受力和运动情况．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小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，错选或不答得0分。 6．图甲是某燃气炉点火装置的原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，V为理想交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )

A．电压表的示数为3.5V B．电压表的示数为5V C．实现点火的条件是 D．实现点火的条件是

＜1 000 ＞1 000

考点：变压器的构造和原理． 专题：交流电专题．

分析：根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．

解答： 解：A、图乙所示的正弦交变电压，最大值为有效值的倍，所以电压的有效值为3.5V，故A正确，B错误

C、当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．

电压与匝数成正比，所以实现点火的条件是＞1 000，故C错误，D正确

故选AD．

点评：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．

7．在“嫦娥一号”奔月飞行过程中，在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b，如图所示．在a、b两轨道切点处，下列说法正确的是( )

A．卫星运行的速度va＞vb B．卫星受月球的引力Fa=Fb C．卫星的加速度aa＞ab D．卫星的动能Eka＜Ekb

考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 专题：人造卫星问题．

分析：“嫦娥﹣号”受到的万有引力提供向心力，从椭圆轨道上经过切点时，万有引力提供的

力小于需要的向心力＜m，根据公式进行讨论判定．

解答： 解：A、“嫦娥﹣号”从a轨道上经过切点时，即将做离心运动，＜m，

从b轨道上经过切点时，做匀速圆周运动，确．

B、万有引力：F=

=m

，两公式比较可知，va＞vb，故A正

，半径相等，故卫星受月球的引力Fa=Fb，故B正确．

，因此加速度是相等的，故C错误．

C、万有引力提供向心力，ma=

D、由A可知va＞vb，卫星的动能：EKa＞EKb，故D错误． 故选：AB．

点评：该题考查“嫦娥﹣号”绕月球运行，万有引力提供向心力．要注意从椭圆轨道上经过切点时，万有引力提供的力小于需要的向心力，即将做离心运动．属于简单题．

8．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的恒力F拉乙物块，在使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上加速运动的阶段中( )

A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 B．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 C．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 D．乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小

考点：洛仑兹力；摩擦力的判断与计算．

分析：先以整体为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律求出加速度，分析斜面对乙的摩擦力如何变化，再对甲分析，由牛顿第二定律研究甲、乙之间的摩擦力、弹力变化情况． 解答： 解：对整体，分析受力情况：重力、斜面的支持力和摩擦力、洛伦兹力，洛伦兹力方向垂直于斜面向上，则由牛顿第二定律得：

m总gsinα﹣f=ma ① FN=m总gcosα﹣F洛 ②

随着速度的增大，洛伦兹力增大，则由②知：FN减小，乙所受的滑动摩擦力f=μFN减小，故D正确；

以乙为研究对象，有：

m乙gsinθ﹣f=m乙a ③

由①知，f减小，加速度增大，因此根据③可知，甲乙两物块之间的摩擦力不断增大，故A正确，BC错误； 故选：AD． 点评：解决本题运用整体法和隔离法结合研究，关键是抓住洛伦兹力随速度而增大的特点进行分析

9．在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分数为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v．则此时( )

A．拉力做功的瞬时功率为Fvsinθ B．物块B满足m2gsinθ＜kd C．物块A的加速度为

2

D．弹簧弹性势能的增加量为Fd﹣m1gdsinθ﹣m1v

考点：功能关系；功率、平均功率和瞬时功率．

分析：当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，根据胡克定律求解出弹簧的伸长量；根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小；根据机械能守恒定律求解A的速度．

解答： 解：A、由于拉力与速度同向，则拉力的瞬时功率P=Fv，故A错误；

B、开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力，即m1gsinθ=kx1，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsinθ=kx2，但由于开始是弹簧是压缩的，故d=x1+x2，d＞x2，故m2gsinθ＜kd，故B正确；

C、当B刚离开C时，对A，根据牛顿第二定律得：F﹣m1gsinθ﹣kx2=m1a1，又开始时，A平衡，则有：m1gsinθ=kx1，而d=x1+x2，解得：物块A加速度为a1=

，故C正确；

D、根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为：Fd﹣m1gdsinθ﹣m1v，故D正确；

故选：BCD．

点评：含有弹簧的问题，往往要研究弹簧的状态，分析物块的位移与弹簧压缩量和伸长量的关系是常用思路．

三、简答题:共计42分。

10．如图甲所示，是探究功与物体速度变化关系的装置．第一次由一根橡皮筋提供牵引力使小木块在某处由静止弹出，然后分别改用2根、3根…相同的橡皮筋，使小木块从同样的位置弹出．

2

（1）小木块在运动过程中会受到阻力，应将长木板左（填“左”或“右”）端适当垫高作为补偿．

（2）只用1 根橡皮筋作用时，打点计时器打出的纸带如乙图所示，打点计时器使用50Hz的交流电源，则小木块弹出后的速度为0.90m/s（结果保留两位有效数字）．

（3）如表是实验过程中测量的几组数据，请在图丙坐标纸上选取合适的物理量和单位，做出图象以便于找出做功与小木块动能的关系．

橡皮筋数 做功 υ υ υ 2 2W 1.27 1.13 1.62 2.08 3 3W 1.56 1.25 2.43 3.79 4 4W 1.80 1.34 3.24 5.83 5 5W 2.01 1.42 4.05 8.15 6 6W 2.20 1.48 4.86 10.71

（4）如果本实验中没有进行第（1）步的操作，则上述所画的图线B A．仍为原图线 B．向上平移

2

3

C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；

D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N； E．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2； F．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h． （1）上述步骤中，多余的步骤是F．

（2）如果动量守恒，须满足的关系是mAx1=mBx2（用测量量表示）．

考点：验证动量守恒定律． 专题：实验题．

分析：烧断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．

解答： 解：取小球A的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为mA、mA，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t．

需要验证的方程：0=mAv1﹣mBv2 又v1=

，

代入得到mAx1=mBx2

故不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度h．所以多余的步骤是F；

故答案为：F，mAx1=mBx2

点评：本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．

17．如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：

①用频率为v1的光照射光电管，此时电流表中有电流．调节滑动变阻器，将触头P向a端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数U1．

②用频率为ν2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数U2．已知电子的电量为e，由上述实验可知，普朗克常量h=

（用上述已知量和测量量表示）．

考点：光电效应． 专题：光电效应专题．

分析：根据电路图，当电子受到电场阻力运动时，则微安表示数才可能为零，从而可确定a、b电势高低；再根据光电效应方程，结合遏止电压和最大初动能的关系求出普朗克常量． 解答： 解：①根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，因只有K的电势高于A点，即触头P向a端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零； ②根据光电效应方程得，Ek1=hv1﹣W0=eU1． Ek2=hv2﹣W0=eU2 联立两式解得：h=

．

故答案为：a，

点评：解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能的关系，注意理解遏止电压的含义．

四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要得文字说明、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，答案中必须明确写出数值和单位。 18．如图所示，质量为2m的U形线框ABCD下边长度为L，电阻为R，其它部分电阻不计，其内侧有质量为m，电阻为R的导体棒PQ，PQ与线框相接触良好，可在线框内上下滑动．整个装置竖直放置，其下方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．将整个装置从静止释放，在下落过程线框底边始终水平．当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动，此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为mg．经过一段时间，导体棒PQ恰好到达磁场上边界，但未进入磁场，PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍．不计空气阻力，重力加速度为g．求：

（1）线框刚进入磁场时，BC两端的电势差； （2）导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小；

（3）导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热．

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律． 专题：电磁感应与电路结合． 分析：（1）线框刚进入磁场时做匀速运动．由平衡条件列式求出感应电流，再由欧姆定律求BC两端的电势差；

（2）由速度公式分别列出导体棒相对于线框的距离和线框在磁场中下降的距离，根据PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍，可求出导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小； （3）根据线框下降的时间与导体棒下滑的时间相等和焦耳定律，求解热量． 解答： 解：（1）线框刚进入磁场时做匀速运动．由平衡知识可列：

BC两端的电势差

（2）设导体棒到达磁场上边界速度为υPQ，线框底边进入磁场时的速度为υ0；导体棒相对于线框的距离为x2，线框在磁场中下降的距离为x1． 则

x1=υ0t

由题有 x2=2x1

根据闭合电路欧姆定律得： 感应电动势 则

联解上述方程式得：

（3）线框下降的时间与导体棒下滑的时间相等 线框中产生的焦耳热 Q=IRt 联解上述方程式得：答：

（1）线框刚进入磁场时，BC两端的电势差是

；

2

（2）导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小是；

（3）导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热是．

点评：解决本题的关键要抓住线框与导体棒PQ间的关系，如位移关系、时间关系，根据这些关系列式． 19．（16分）光滑水平面上，一个长平板与半圆组成如图所示的装置，半圆弧面（直径AB竖直）与平板上表面相切于A点，整个装置质量M=5kg．在装置的右端放一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长平板间的动摩擦因数μ=0.4，装置与小滑块一起以v0=12m/s的速度向左运动．现给装置加一个F=64N向右的水平推力，小滑块与长平板发生

相对滑动，当小滑块滑至长平板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定．小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B．滑块脱离半圆形轨道

2

后又落回长平板．已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wf=9.5J．g=10m/s．求：

（1）装置运动的时间和位移大小； （2）长平板的长度l；

（3）小滑块最后落回长平板上的落点离A的距离．

考点：动能定理；牛顿第二定律；向心力． 专题：动能定理的应用专题． 分析：（1）以装置为研究对象，利用牛顿第二定律和运动学公式求解即可． （2）以滑块为研究对象，利用牛顿第二定律和运动学公式求解即可． （3）利用滑块恰好经过最高点利用牛顿第二定律和平抛运动列方程求解． 解答： 解：（1）分析M受力，由牛顿第二定律得： F﹣μmg=Ma1

2

代入数据解得：a1=12m/s

设装置向左运动到速度为0的时间为t1，则有： v0﹣a1t1=0

联立并代入数据解得：t1=1s

装置向左运动的距离：x1=

=12×1m﹣0.5×12×1m=6m

（2）对m受力分析，由牛顿第二定律得：μmg=ma2

2

代入数据解得：a2=4m/s

设滑块运动到A点时的速度为v1，则： v1=v0﹣a2t1

联立并代入数据解得：v1=8m/s 小滑块向左运动的距离为：x2=

=12×1m﹣0.5×4×1m=10m

则平板长为：l=x2﹣x1=10m﹣6m=4m （3）设滑块在B点的速度为v2，从A至B，由动能定理得： ﹣mg×2R﹣Wf=

在B点有：mg=

联立解得：R=0.9m，v2=3m/s 小滑块从B点飞出做平抛运动：2R=联立解得：t2=0.6s

落点离A的距离为：x=v2t2=3×0.6m=1.8m 答：1）装置运动的时间和位移大小6m； （2）长平板的长度l为4m；

（3）小滑块最后落回长平板上的落点离A的距离1.8m． 点评：弄清问题的运动情况和受力情况是解题的关键，灵活利用牛顿第二定律和运动学公式求解是解题的核心，此题综合性较强． 20．（16分）如图，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=

匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L．质

量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标为（﹣2L，﹣L）的A点以速度v0沿+x方向射出，恰好经过坐标为[0，﹣（﹣1）L]的C点射入区域Ⅰ．粒子重力忽略不计． （1）求匀强电场的电场强度大小E； （2）求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；

（3）要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场．试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向．

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动． 专题：带电粒子在复合场中的运动专题． 分析：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，将运动沿xy轴分解，根据动为学规律即可求解；

（2）由运动学公式求出粒子在C点竖直分速度，结合初速度可算出C点的速度大小与方向．当粒子进入磁场时，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可确定运动的半径．最后由几何关系可得出离开区域Ⅰ时的位置坐标；

（3）根据几何关系确定离开磁场的半径范围，再由半径公式可确定磁感应强度的范围及粒子离开区域Ⅱ时的速度方向． 解答： 解：（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 则有：

x轴方向：2L=v0t

y轴方向：

解得：

（2）设带电粒子经C点时的竖直分速度为 vy、速度为v

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