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- 2021-06-25 发布
2016-2017学年山东省泰安市宁阳实验中学高三（上）第一次段考物理试卷（解析版）
一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．下面关于加速度的描述中，正确的是（ ）
A．匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，所以加速度也很大
B．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量
C．加速度不变（且不为零）时，速度也有可能保持不变
D．加速度逐渐增加时，物体一定做匀加速运动
2．若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，则下列各图中，能正确描述做平抛运动物体的水平位移x的图象是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2大小之间的关系为（ ）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1=F2 D．无法确定
4．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1，降压变压器副线圈两端交变电压u=220sin（100πt）V，降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中错误的是（ ）
A．通过R0电流的有效值是20 A
B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1
C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压
D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率
5．如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的情况不可能的是（ ）
A．始终做匀速运动
B．始终做减速运动，最后静止于杆上
C．先做加速运动，最后做匀速运动
D．先做减速运动，最后做匀速运动
6．嫦娥二号卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上小
C．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大
D．卫星在轨道Ⅰ上经过P点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度
7．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是（ ）
A．始终不做功 B．先做负功后做正功
C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功
8．如图所示，平行金属导轨宽度为L=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37°，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面．有一质量为m=0.2kg，长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为Ro=1Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3．现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度vo=10m/s向上滑行，上滑的最大距离为s=4m．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），以下说法正确的是（ ）
A．把运动导体棒视为电源，最大输出功率6.75W
B．导体棒最后可以下滑到导轨底部，克服摩擦力做的总功为10.0J
C．当导体棒向上滑d=2m时，速度为7.07m/s
D．导体棒上滑的整个过程中，在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第15题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（共47分）
9．（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 ．
A．调节斜槽使其末端保持水平
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次必须由静止释放小球
D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：（g=10m/s2）
①物体抛出时的初速度为 m/s
②物体经过B时速度为 m/s．
10．某课外兴趣小组测量一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得到：
①在正常发光情况下，灯泡的电功率P= W．
②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为 Ω．
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度，这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由大变小，最大电流是 A．
11．如图所示，在水平地面上有A、B两个物体，质量分别为mA=2kg，mB=1kg，A、B相距s=9.5m，A以v0
=10m/s的初速度向静止的B运动，与B发生正碰，分开后仍沿原来方向运动，A、B均停止运动时相距△s=19.5m．已知A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1，取g=10m/s2．求：
（1）相碰前A的速度大小．
（2）碰撞过程中的能量损失．
12．如图（a）所示，斜面倾角为37°，一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行．在斜面上由静止释放一正方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行．取斜面底边重力势能为零，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图（b）所示，图中①、②均为直线段．已知线框的质量为m=0.1kg，电阻为R=0.06Ω，重力加速度取g=l0m/s2．求：
（1）金属线框与斜面间的动摩擦因数；
（2）金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间；
（3）金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率．
[物理选修3-4]
13．（3分）关于光的偏振现象，下列说法中正确的是（ ）
A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同
B．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光
C．光的偏振现象说明光是一种纵波
D．照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用
14．在“用单摆测重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出T2﹣l图象，如图所示．
（1）实验得到的T2﹣l图象是 ；
（2）小球的直径是 cm；
（3）实验测得当地重力加速度大小是 m/s2（取三位有效数字）．
15．如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t=0.06s时刻的波形图．已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动．
①判断该波的传播方向；
②求该波的最小频率；
③若3T＜t＜4T，求该波的波速．
2016-2017学年山东省泰安市宁阳实验中学高三（上）第一次段考物理试卷（解析版）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．下面关于加速度的描述中，正确的是（ ）
A．匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，所以加速度也很大
B．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量
C．加速度不变（且不为零）时，速度也有可能保持不变
D．加速度逐渐增加时，物体一定做匀加速运动
【考点】加速度．
【分析】加速度是反映速度变化快慢的物理量，数值上等于单位时间内速度的变化量．当加速度的方向与速度方向相同，则做加速运动，若相反，则做减速运动．
【解答】解：A、匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，由于速度不变，则加速度没有．故A错误．
B、加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快，则加速度越来越大．故B正确．
C、加速度是描述速度变化快慢的物理量，当加速度不变时，速度一定变化，故C错误．
D、加速度逐渐增加时，物体一定做变加速运动．故D错误．
故选B．
【点评】解决本题的关键知道加速度是反映速度变化快慢的物理量，数值上等于单位时间内速度的变化量．以及掌握判断加速运动还是减速运动的方法，当加速度的方向与速度方向相同，则做加速运动，若相反，则做减速运动．
2．若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，则下列各图中，能正确描述做平抛运动物体的水平位移x的图象是（ ）
A． B． C． D．
【考点】平抛运动；匀变速直线运动的图像．
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．
【解答】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，水平位移x与时间t成正比．是过原点的一条倾斜直线．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
【点评】解决本题的关键知道平抛运动的性质，知道其在水平方向和竖直方向上的运动规律．
3．如图所示，A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2大小之间的关系为（ ）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1=F2 D．无法确定
【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】研究任意一种情况下，绳子拉力与重力的关系．以小球B为研究对象，分析受力情况，根据三角形相似法，得出绳子的拉力与小球B的重力的关系，再研究F1和F2的大小关系．
【解答】解：以小球B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件可知，弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成如图，由三角形相似得： =
又由题，OA=OB=L，得，F=F合
=mg，可见，绳子的拉力F只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数K无关，所以得到F1=F2．
故选C．
【点评】本题的解题关键是运用几何知识分析绳子的拉力与小球重力的关系．作出力图是解题的基础，要正确分析受力情况，规范地作图，由图可以看出力的大致关系．
4．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1，降压变压器副线圈两端交变电压u=220sin（100πt）V，降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中错误的是（ ）
A．通过R0电流的有效值是20 A
B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1
C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压
D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率
【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．
【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小，从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小．
【解答】
解：A、降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220V，负载电阻为11Ω，所以通过R0电流的有效值是I==20A，选项A正确；
B、变压器的电压与匝数成正比，故降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1，所以选项B正确；
C、升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上的电压，所以选项C错误；
D、升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上的功率，所以选项D正确．
本题选错误的，故选：C．
【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．
5．如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的情况不可能的是（ ）
A．始终做匀速运动
B．始终做减速运动，最后静止于杆上
C．先做加速运动，最后做匀速运动
D．先做减速运动，最后做匀速运动
【考点】带电粒子在混合场中的运动；安培力．
【分析】圆环向右运动的过程中可能受到重力、洛伦兹力、杆的支持力和摩擦力，根据圆环初速度的情况，分析洛伦力与重力大小关系可知：圆环可能做匀速直线运动，或者减速运动到静止，或者先减速后匀速运动．
【解答】解：A、当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力恰好等于自身的重力时，则环与杆没有相互作用力，所以没有摩擦力存在，因此环做匀速运动．故A正确；
B、当带负电的环进入磁场时的竖直向上的洛伦兹力小于自身的重力时，则环与杆有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此环在摩擦力作用下，做减速运动，直到停止．故B正确；
C、当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力，其大小决定环是否受到摩擦力，所以环不可能加速运动．故C错误；
D、当带负电的环进入磁场时竖直向上的洛伦兹力恰好大于自身的重力时，则环与杆有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此环做减速运动，导致洛伦兹力大小减小，当其等于重力时，环开始做匀速直线运动．故D正确；
本题不正确，故选：C
【点评】本题考查分析问题的能力，摩擦力是被动力，要分情况讨论．在受力分析时往往先分析场力，比如重力、电场力和磁场力，再分析弹力、摩擦力．
6．嫦娥二号卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上小
C．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大
D．卫星在轨道Ⅰ上经过P点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【分析】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提供向心力，得出线速度与半径的关系，即可比较出卫星在轨道Ⅲ上的运动速度和月球的第一宇宙速度大小．卫星在轨道Ⅰ上经过P点若要进入轨道Ⅲ，需减速．比较在不同轨道上经过P点的加速度，直接比较它们所受的万有引力就可得知．卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，在P点需减速．
【解答】
解：A．月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，卫星在轨道Ⅲ上的半径大于月球半径，根据万有引力充当向心力得v=，可知卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小．故A正确．
B．据开普勒第三定律知，轨道Ⅲ的半径小于轨道Ⅰ的半长轴，所以卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道Ⅰ上短，故B正确．
C．卫星在轨道Ⅲ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅰ，所以卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小．故C错误．
D．卫星在在轨道Ⅱ上和在轨道Ⅰ上经过P时所受万有引力相等，所以加速度也相等．故D正确．
故选：ABD
【点评】解决本题的关键是理解卫星的变轨过程，环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，可以通过调整速度使飞船做离心运动或近心运动实现轨道高度的变化，这类问题也是高考的热点问题．
7．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是（ ）
A．始终不做功 B．先做负功后做正功
C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功
【考点】功的计算．
【分析】当物体到达传送带上时，物体的速度可能大于、等于和小于传送带的速度，分三种情况讨论即可得出结论．
【解答】解：A、当物体到达传送带上时，如果物体的速度恰好和传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起在水平面上运动，它们之间没有摩擦力的作用，所以传送带对物体始终不做功，所以A可能．
B、若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功．直至速度一致为止，摩擦力消失，不做功，不会出现再做正功的情况，所以B错误．
C、若物体速度小，则受向前的摩擦力，做正功．到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功，所以C正确．
D、若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功．直至速度一致为止，摩擦力消失，不做功，所以D正确．
故选：ACD
【点评】物体的速度和传送带的速度之间可能有多种情况，在分析问题时一定要考虑全面，否则就容易漏掉答案．
8．如图所示，平行金属导轨宽度为L=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37°，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面．有一质量为m=0.2kg，长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为Ro=1Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3．现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度vo=10m/s向上滑行，上滑的最大距离为s=4m．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），以下说法正确的是（ ）
A．把运动导体棒视为电源，最大输出功率6.75W
B．导体棒最后可以下滑到导轨底部，克服摩擦力做的总功为10.0J
C．当导体棒向上滑d=2m时，速度为7.07m/s
D．导体棒上滑的整个过程中，在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．
【分析】导体棒速度最大时产生的感应电动势最大，输出功率最大，由功率公式可以求出最大输出功率；
根据摩擦力与重力沿斜面向下的分力大小关系判断导体棒的运动过程，然后答题；
由能量守恒定律求出金属棒的速度；
由能量守恒定律求出电阻上产生的焦耳热．
【解答】解：A、开始时，导体棒产生的感应电动势最大：E=BLv0=1×0.6×10=6V，电流I===1.5A，最大输出功率P=I2R=1.52×3=6.75W，故A正确；
B、导体棒到达最高点时，摩擦力f=μmgcos37°=0.3×0.2×10×0.8=0.48N，重力沿斜面向下的分类mgsin37°=0.2×10×0.6=1.2N＞f，导体棒到达最高点后反向向下加速运动，整个过程中克服摩擦力做的总功W=f•2s=0.48×2×4=3.84J，故B错误；
C、假设棒上滑做匀减速运动，设向上滑行距离d=2m时，速度为v，加速度大小为a．则有 0﹣v02=﹣2as，v2﹣v02=﹣2ad，解得：a=12.5m/s2，向上滑行2m时，v==5m/s=7.07m/s，由于开始的2m内合力比后2m的合力大，加速度大，所以当导体棒向上滑行距离d=2m时，速度一定小于7.07/s．故C错误；
D、导体棒向上滑动过程中，由能量守恒定律得： mv2=+Q+mgssin37°，Q=QR+QR0， ==，解得：QR=2.46J，故D正确；
故选：AD．
【点评】本题从两个角度研究电磁感应现象，一是力的角度，关键是推导安培力的表达式；二是能量的角度，关键分析涉及几种形式的能，分析能量是如何转化的．
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第15题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（共47分）
9．（2016春•大庆校级期中）（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 ACE ．
A．调节斜槽使其末端保持水平
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次必须由静止释放小球
D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：（g=10m/s2）
①物体抛出时的初速度为 2.0 m/s
②物体经过B时速度为 2.5 m/s．
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤；
（2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度．
【解答】解：（1）A、为了保证小球的初速度水平，应调节斜槽的末端水平，故A正确．
B、为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，故B错误，C正确．
D、记录小球位置用的铅笔不需要严格地等距离下降，故D错误．
E、小球在运动时不能与木板上的白纸接触，防止由于摩擦改变小球的运动轨迹，故E正确．
F、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接，故F错误．
故选：ACE．
（2）在竖直方向上，根据得：T=，
则物体平抛运动的初速度为：．
B点的竖直分速度为：，
根据平行四边形定则知，B点的速度为： =m/s=2.5m/s．
故答案为：（1）ACE，（2）2.0，2.5．
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，难度不大．
10．（2016秋•宁阳县校级月考）某课外兴趣小组测量一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得到：
①在正常发光情况下，灯泡的电功率P= 24 W．
②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为 4 Ω．
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度，这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由大变小，最大电流是 12 A．
【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．
【分析】①由图象求出额定电压对应的电阻，然后由电功率公式求出灯泡正常发光时的功率；
②根据串联电路的分压原理即可求出串联电阻的电阻值；
③
当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度说明灯丝需要一段时间的加热过程，由图象求出灯泡最小电阻，由欧姆定律求出最大电流．
【解答】解：①灯泡在额定电压下正常发光，由图象可知，灯泡额定电压12V对应的电阻R=6Ω，灯泡的电功率P===24W．
②灯泡能正常发光时，通过灯泡的电流I===2A，串联电阻的电压U′=20V﹣12V=8V，阻值为R′===4Ω．
③当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度说明灯丝需要一段时间的加热过程，这一时间内，小灯泡的电阻由小变大，刚接通开关时温度最低电阻最小，电流最大，由图象可知，电压为0时的电阻为1Ω，最大电流Imax===12A．
故答案为：（1）24；（2）4；（3）12．
【点评】小题考查基本的读图能力，灯泡在额定电压下工作才能正常发光．由图象求出灯泡电压对应的电流，然后应用欧姆定律与电功率公式即可正确解题．
11．（2012•广州模拟）如图所示，在水平地面上有A、B两个物体，质量分别为mA=2kg，mB=1kg，A、B相距s=9.5m，A以v0=10m/s的初速度向静止的B运动，与B发生正碰，分开后仍沿原来方向运动，A、B均停止运动时相距△s=19.5m．已知A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1，取g=10m/s2．求：
（1）相碰前A的速度大小．
（2）碰撞过程中的能量损失．
【考点】动量守恒定律；动能定理的应用；能量守恒定律．
【分析】（1）根据动能定理求出A与B碰撞前的速度．
（2）碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，结合动量守恒定律和动能定理，抓住停止时相距的距离，求出碰撞后的A、B的速度，结合能量守恒定律求出碰撞过程中损失的能量．
【解答】解：（1）设A、B相碰前A的速度大小为v，由动能定理：…①
代入数据解得：v=9m/s…②
（2）设A、B相碰后A、B的速度大小分别为vA、vB．A、B相碰，动量守恒：mAv=mAvA+mBvB…③
设A、B相碰后到停止运动所通过的位移分别为sA、sB．由动能定理：
对A：…④
对B：…⑤
依题意：sB﹣sA=△s=19.5m…⑥
联立解得：vA=5m/s，vB=8m/s…⑦
A、B碰撞过程中的能量损失：…⑧
联立得：△E=24J…⑨
答：（1）相碰前A的速度大小为9m/s．
（2）碰撞过程中的能量损失为24J．
【点评】本题综合考查了动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强这方面的训练．
12．（2014•青羊区校级一模）如图（a）所示，斜面倾角为37°，一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行．在斜面上由静止释放一正方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行．取斜面底边重力势能为零，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图（b）所示，图中①、②均为直线段．已知线框的质量为m=0.1kg，电阻为R=0.06Ω，重力加速度取g=l0m/s2．求：
（1）金属线框与斜面间的动摩擦因数；
（2）金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间；
（3）金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．
【分析】（1）线框在进入磁场前，克服摩擦力做功等于机械能的减小量，根据功能关系求出金属线框与斜面间的动摩擦因数．
（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能仍均匀减小，因为安培力也为恒力，线框做匀速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出线框进入磁场时的速度，结合功能关系求出线框进入磁场时的距离，从而得出金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间．
（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内的电功率最大，根据速度位移公式求出线框出磁场时的速度，根据线框进入磁场时匀速运动得出安培力的大小，综合功率的表达式求出最大电功率．
【解答】解：（1）减小的机械能=克服摩擦力所做的功，即为：△E1=Wf1
而△E1=（0.900﹣0.756）J=0.144J
Wf1=μmgcos37°s1，其中s1=0.36m
联立可解得：μ=0.5．
（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能仍均匀减小，因为安培力也为恒力，线框做匀速运动．则有：
，其中a=gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2
可解得线框刚进入磁场时的速度大小为：v1=1.2m/s．
△E2=Wf2+WA=（f+FA）s2，
其中有：△E2=（0.756﹣0.666）J=0.09J，f+FA=mgsin37°=0.6N，s2为线框的侧边长，
即线框进入磁场过程运动的距离，可求出s2=0.15m．
t=．
（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内的电功率最大．
由，
解得：v2=1.6m/s
根据线框匀速进入磁场时，有：FA+μmgcos37°=mgsin37°
可求出：FA=0.2N
因为，
求得：B2L2=0.01T2m2
将的值代入得：
．
答：（1）金属线框与斜面间的动摩擦因数为0.5；
（2）金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间为0.125s；
（3）金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率为0.43W．
【点评】解决本题的关键能通过图象分析出物体的运动状况：先做匀加速，再做匀速，接着做匀加速．以及能对线框进行正确的受力分析和熟练运用运动学公式．
[物理选修3-4]
13．关于光的偏振现象，下列说法中正确的是（ ）
A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同
B．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光
C．光的偏振现象说明光是一种纵波
D．照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用
【考点】光的偏振．
【分析】可以使天然光变成偏振光的光学元件叫偏振片，偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽．在光学元件中，由于元件表面的反射作用而使光能损失，为了减少元件表面的反射损失，常在光学元件表面镀层透明介质薄膜，这种薄膜就叫增透膜．自然光是在垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动．
【解答】
解：A、自然光是在垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而不是偏振光，故A错误；
B、自然光在水面反射时，反射光和折射光的振动方向不同，都是一定程度的偏振光，所以B正确；
C、光的偏振现象说明光是一种横波，故C错误；
D、照相机的增透膜，使得反射光发生干涉从而使其减弱，所以反射光的光程差等于光在增透膜的波长的，则厚度通常为绿光在增透膜中波长的是光的干涉现象，故D错误；
故选：B
【点评】考查了光的偏振原理仅仅是与传播方向垂直平面上有特定振动方向，与自然光不同．自然光向各个方向发射，而偏振光则是向特定方向发射；对于增透膜则是利用光的干涉原理．
14．（2014•资阳模拟）在“用单摆测重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出T2﹣l图象，如图所示．
（1）实验得到的T2﹣l图象是 c ；
（2）小球的直径是 1.2 cm；
（3）实验测得当地重力加速度大小是 9.86 m/s2（取三位有效数字）．
【考点】用单摆测定重力加速度．
【分析】由重力加速度的表达式求得l﹣T2的关系式，根据数学知识分析图象的图线斜率及截距的意义．可分析各物理量．
【解答】解：由
得：．
则由数学关系得斜率为：，截距为
则可求得：（1）图的截距为正，则图象为C
（2）因截距为
（3）由，
则：g=9.86m/s2
故答案为：（1）c；（2）1.2； （3）9.86
【点评】本题重点为考查摆长、周期等物理量之间的关系，会由关系式分析图线的意义．
15．（2014•山东模拟）如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t=0.06s时刻的波形图．已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动．
①判断该波的传播方向；
②求该波的最小频率；
③若3T＜t＜4T，求该波的波速．
【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．
【分析】①已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动，根据波形平移法得到该波的传播方向；
②由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项，即可求得频率的通项，从而求出频率的最小值．
③根据上题的结论，求解频率的特殊值，读出波长，求出波速．
【解答】解：①
已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动，波形向右平移，所以该波向右传播．
②由图得：△t=（n+）T，得：T===s（n=0，1，2，…）
解得：频率的通项为f==Hz，
当n=0，f=12.5Hz为最小频率．
③当3T＜t＜4T时，上题中：n=3
则波速为：v=λf=1.2×=75m/s
答：
①该波向右传播；
②该波的最小频率为12.5Hz；
③若3T＜t＜4T，该波的波速为75m/s．
【点评】本题是多解问题，关键是会通过波形微平移得到各个质点的振动方向，然后由图象得到周期的通项，最后求解传播速度．