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- 2021-04-12 发布
2016-2017学年四川省成都市龙泉中学高三（上）月考物理试卷（1月份）
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项是符合题目要求，第18～21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．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（ ）
A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg
2．如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ．一质量为m（m＜M）的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中的机械能损失．如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面的顶端．如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为（ ）
A．h B． C． D．
3．许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是（ ）
A．利用光电门测算瞬时速度是用了放大法
B．伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了控制变量法
C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段 近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法
4．学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在如图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是（ ）
A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．丙、丁
5．专家称嫦娥四号探月卫星为“四号星”，计划在2017年发射升空，它的主要任务是更深层次、更全面地科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，嫦娥四号开始探测时与月球中心的距离为r，根据以上信息可求得（ ）
A．引力常量G= B．引力常量G=
C．嫦娥四号的运行速度v= D．嫦娥四号的运行速度v=
6．一质量m、电荷量+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动．细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右初速度v0，以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgL
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力（F阻）做功为﹣mgL
D．空气阻力（F阻）做功为﹣F阻πL
8．如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面．下列说法正确的是（ ）
A．斜面倾角α=30°
B．A获得的最大速度为g
C．C刚离开地面时，B的加速度为零
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答．
9．某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．
（1）实验中木板略微倾斜，这样做 ；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，…；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出（直接打的点，打点计时器的工作频率为50Hz）．根据第四次的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为 m/s（保留三位有效数字）．
（3）若根据多次测量数据画出的W﹣v图象如图3所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图 ．
10．学校实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度，该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10﹣8Ω•m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．
可供使用的器材有：
电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω
电压表：量程3V，内阻约为9kΩ
滑动变阻器R1：最大阻值5Ω
滑动变阻器R2：最大阻值20Ω
定值电阻：R0=3Ω
电源：电动势6V，内阻可不计，开关、导线若干．
回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至 （选填“a”或“b”）端．
（2）在实物图丙中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A，电压表示数如图乙所示，其读数为 V．
（4）根据电路图用公式Rx=ρ和Rx=，可求得导线实际长度为 ．
11．如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲及人均处于静止状态．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？
（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？
（3）若人的质量m2=60kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1最大不能超过多少？
12．如图甲所示，电流传感器（相当于一只理想电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I﹣t图象．电阻不计的足够长光滑平行金属轨道宽L=1.0m，与水平面的夹角θ=37°．轨道上端连接阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN长与轨道宽相等，其电阻r=0.50Ω、质量m=0.02kg．在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，杆在整个运动过程中与轨道垂直，此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I﹣t图象．重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，试求：
（1）t=1.2s时电阻R的热功率；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）t=1.2s时金属杆的速度大小和加速度大小．
【物理-选修3-3】
13．下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．物体的体积增大，分子势能不一定增加
E．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
14．如图所示，水平放置一个长方体的封闭气缸，用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完全相同的A、B两部分．初始时两部分气体压强均为p、热力学温度均为T．使A的温度升高△T而保持B部分气体温度不变．则A部分气体的压强增加量为多少？
【物理-选修3-4】
15．下列说法中正确的是（ ）
A．一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动
B．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2，则单摆振动的频率将不变，振幅变小
C．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度不一定相同
D．单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大，单摆的振幅越大
E．机械波在介质中传播时，各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动
16．如图所示，真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球，频率为f=5.0×1014 Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD=120°，玻璃球对该激光束的折射率为．求：
（1）此激光束在真空中的波长；
（2）此激光束进入玻璃时的入射角α；
（3）此激光束穿越玻璃球的时间．
2016-2017学年四川省成都市龙泉中学高三（上）月考物理试卷（1月份）
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项是符合题目要求，第18～21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．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（ ）
A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg
【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．
【分析】当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律分析研究A物体和整体，求出拉力F．
【解答】解：当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律得
对A物体：μ•mg=ma
得a=μg
对整体：F=（2m+m）a
得：F=3ma=3μmg
故选：C．
2．如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ．一质量为m（m＜
M）的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中的机械能损失．如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面的顶端．如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为（ ）
A．h B． C． D．
【考点】动量守恒定律；动能定理的应用．
【分析】斜面固定时，由动能定理求出初速度，斜面不固定时，由水平方向动量守恒列式，再根据机械能守恒列式，联立方程即可求解．
【解答】解：斜面固定时，由动能定理得：
﹣mgh=0﹣，
所以；
斜面不固定时，由水平方向动量守恒得：
mv0=（M+m）v，
由机械能守恒得：
=+mgh′
解得：．
故选D
3．许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是（ ）
A．利用光电门测算瞬时速度是用了放大法
B．伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了控制变量法
C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段
近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法
【考点】物理学史．
【分析】根据物理方法和常识解答，记住常见的物理学方法以及著名物理学家的主要贡献即可．
【解答】解：A、利用光电门测算瞬时速度是用了极限的思想，故A错误；
B、伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法，故B错误；
C、在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故C错误；
D、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法，故D正确．
故选：D
4．学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在如图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是（ ）
A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．丙、丁
【考点】研究平抛物体的运动；探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】学习平抛运动时，通过比较平抛运动与自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律；观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变；研究加速度与质量、力的关系中，用到了控制变量法．
【解答】解：比较平抛运动与自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律，用到了比较法；
观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，该方法称为物理变量放大法；
研究加速度与质量、力的关系中，用到了控制变量法．所以，乙和丙具有相同的研究物理问题的思想方法．故B正确．
故选：B
5．专家称嫦娥四号探月卫星为“四号星”，计划在2017年发射升空，它的主要任务是更深层次、更全面地科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，嫦娥四号开始探测时与月球中心的距离为r，根据以上信息可求得（ ）
A．引力常量G= B．引力常量G=
C．嫦娥四号的运行速度v= D．嫦娥四号的运行速度v=
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【分析】月球表面的重力与万有引力相等，绕月球圆周运动的向心力由万有引力提供，据此列式计算．
【解答】解：A、设月球的半径为R，由重力等于万有引力，有：G=mg
其中月球质量：M=πR3ρ
联立解得：g=πRGρ
可解得万有引力常量G=，故A错误，B正确．
C、由万有引力提供向心力，得，联立可得：v=．故C错误，D正确．
故选：BD
6．一质量m、电荷量+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动．细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右初速度v0，以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是（ ）
A． B． C． D．
【考点】洛仑兹力；匀变速直线运动的速度与时间的关系；力的合成与分解的运用．
【分析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的．
【解答】解：当qvB=mg时，小环做匀速运动，此时图象为A，故A正确；
当qvB＞mg时，FN=qvB﹣mg，此时：μFN=ma，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到qvB=mg时，小环开始做匀速运动，故D图象正确，故D正确；
当qvB＜mg时，FN=mg﹣qvB此时：μFN=ma，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v﹣t图象的斜率应该逐渐增大，故BC错误．
故选AD．
7．如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgL
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力（F阻）做功为﹣mgL
D．空气阻力（F阻）做功为﹣F阻πL
【考点】功的计算．
【分析】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．
【解答】解：A、如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正确
B、因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=0．故B正确
C、F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即WF阻=﹣（F阻△x1+F阻△x2+…）=﹣F阻πL．故C错误，D正确；
故选：ABD
8．如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面．下列说法正确的是（ ）
A．斜面倾角α=30°
B．A获得的最大速度为g
C．C刚离开地面时，B的加速度为零
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
【考点】共点力平衡的条件及其应用；机械能守恒定律．
【分析】（1）C刚离开地面时，弹簧的弹力等于C的重力，根据牛顿第二定律知B的加速度为零，B、C加速度相同，分别对B、A受力分析，列出平衡方程，求出斜面的倾角．
（2）A、B、C组成的系统机械能守恒，初始位置弹簧处于压缩状态，当B具有最大速度时，弹簧处于伸长状态，根据受力知，压缩量与伸长量相等．在整个过程中弹性势能变化为零，根据系统机械能守恒求出B的最大速度，A的最大速度与B相等．
【解答】解：A、C刚离开地面时，对A有：kx2=mg
此时B有最大速度，即aB=aC=0
则对B有：T﹣kx2﹣mg=0
对A有：4mgsinα﹣T=0
以上方程联立可解得：sinα=，α=30° 故A正确；
B、初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg
由上问知x1=x2=，则从释放至A刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；
此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：
4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vBm2
以上方程联立可解得：vBm=2g
所以A获得最大速度为2g，故B错误；
C、C刚离开地面时，B的速度最大，说明是受力平衡，故加速度微粒，故C正确；
D、从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误．
故选：AC．
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答．
9．某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．
（1）实验中木板略微倾斜，这样做 CD ；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，…；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出（直接打的点，打点计时器的工作频率为50Hz）．根据第四次的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为 2.00 m/s（保留三位有效数字）．
（3）若根据多次测量数据画出的W﹣v图象如图3所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图 C ．
【考点】探究功与速度变化的关系．
【分析】（1）明确实验原理以及实验目的即可知了解具体的实验操作；
（2）纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小
（3）根据动能定理的表达式可明确所对应的图象．
【解答】）①A、该实验中要使橡皮筋对小车所做功为合外力的功，应当进行平衡摩擦力的操作，所以要求斜面倾斜，释放小车后小车能够匀速下滑，故A错误；
B、斜面倾斜是为了平衡摩擦力，不是为了使小车加速下滑，故B错误；
C、使斜面倾斜后平衡摩擦力，这样操作可以使橡皮筋松弛后，小车能做匀速运动，从而根据纸带求出小车匀速时的速度大小（即加速运动的最大速度），故C正确；
D、根据C选项的论述可知D正确．
故选：CD．
②由纸带后半部分两点间距离相同，可知小车开始做匀速运动，可求得：
v===2.00 m/s
故答案为：2.00．
（3）由W=mv2可得，W与v成二次函数关系；故选：C
故答案为：（1）CD；（2）2.00；（3）C
10．学校实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度，该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10﹣8Ω•m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．
可供使用的器材有：
电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω
电压表：量程3V，内阻约为9kΩ
滑动变阻器R1：最大阻值5Ω
滑动变阻器R2：最大阻值20Ω
定值电阻：R0=3Ω
电源：电动势6V，内阻可不计，开关、导线若干．
回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 R2 （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至 a （选填“a”或“b”）端．
（2）在实物图丙中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A，电压表示数如图乙所示，其读数为 2.30 V．
（4）根据电路图用公式Rx=ρ和Rx=，可求得导线实际长度为 94m ．
【考点】测定金属的电阻率．
【分析】（1）本实验采用限流法测电阻，所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上，闭合开关S前应将滑片移至阻值最大处；
（2）根据实验电路图，连接实物图；
（3）根据图乙读出电压，注意估读；
（4）根据欧姆定律及电阻定律即可求解．
【解答】解：（1）本实验采用限流法测电阻，所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上，R0=3Ω，所以滑动变阻器选R2，闭合开关S前应将滑片移至阻值最大处，即a处；
（2）根据实验电路图，连接实物图，如图所示：
（3）电压表量程为3V，由图乙所示电压表可知，其分度值为0.1V所示为：2.30V；
（4）根据欧姆定律得：R0+Rx===4.6Ω，则Rx=1.6Ω
由电阻定律：Rx=ρ可知：L=，代入数据解得：L=94m；
故答案为：（1）R2，a；（2）如图所示；（3）2.30；（4）94m．
11．如图所示，质量为m1
的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲及人均处于静止状态．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？
（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？
（3）若人的质量m2=60kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1最大不能超过多少？
【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】（1）以结点O为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳OA、OB受到的拉力．
（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，由二力平衡求解人受到的摩擦力大小和方向．
（3）当人刚要滑动时，物体甲的质量m1达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值Fmax=μm2g，再由平衡条件求出物体甲的最大质量．
【解答】解：（1）对结点O进行受力分析，受甲通过绳子对O的拉力m1g，OB的拉力F和OA的拉力T，处于平衡状态，如图所示，有：
T==1.25m1g
F=m1g•tanθ=m1g
（2）对人受力分析，在水平方向上受OB的拉力F′和地面对人的摩擦力f处于平衡状态，所以有：
f=F′=F=m1g…①
人有向右的运动趋势，所以人受到水平向左的摩擦力作用
（3）人在竖直方向上受重力m2g和支持力N，若人的质量m2=60kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，则人受到的最大静摩擦力为：
fmax=μN=μm2g…②
此时物体甲的质量达到最大，联立①②并代入数据得：m1=24kg
答：（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是1.25m1g和m1g．
（2）人受到的摩擦力是m1g，方向水平向左．
（3）若人的质量m2=60kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1最大不能超过24kg．
12．如图甲所示，电流传感器（相当于一只理想电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I﹣t图象．电阻不计的足够长光滑平行金属轨道宽L=1.0m，与水平面的夹角θ=37°．轨道上端连接阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN长与轨道宽相等，其电阻r=0.50Ω、质量m=0.02kg．在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，杆在整个运动过程中与轨道垂直，此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I﹣t图象．重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，试求：
（1）t=1.2s时电阻R的热功率；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）t=1.2s时金属杆的速度大小和加速度大小．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
【分析】（1）由乙图读出t=1.2s时电路中电流，由公式P=I2R求出电阻R的热功率；
（2）由乙图读取金属杆达到稳定运动时的电流，此时杆受力平衡，由平衡条件和安培力公式求解磁感应强度B的大小；
（3）由闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律求v，由牛顿第二定律求加速度．
【解答】解：
（1）由I﹣t图象可知，当t=1.2 s时，I=0.15 A
P=I2R=0.152×1.0 W=0.022 5 W
（2）由题图乙知，当金属杆稳定运动时的电流为0.16 A
稳定时杆匀速运动，受力平衡，则有：
mgsin θ=BI′L
代入数据解得：B=0.75 T
（3）t=1.2 s时电源电动势E=I（R+r）=BLv
代入数据得：v=0.3 m/s
mgsin θ﹣BIL=ma
代入数据得：a=0.375 m/s2
答：（1）t=1.2s时电阻R的热功率为0.0225W；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小为0.75T；
（3）t=1.2s时金属杆的速度大小和加速度大小为0.375m/s2
【物理-选修3-3】
13．下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．物体的体积增大，分子势能不一定增加
E．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
【考点】布朗运动；热力学第一定律；热力学第二定律；* 晶体和非晶体．
【分析】布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．热量也可能从低温物体传到高温物体．物体的体积增大，分子势能不一定增加．根据气态方程分析压强不变、体积增大时温度的变化，即可判断内能的变化，由热力学第一定律分析吸放热情况．
【解答】解：
A、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于小颗粒受到的液体分子撞击受力不平衡而引起的，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，故A错误．
B、晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．故B正确．
C、热量自发地由高温物体传到低温物体，在外界的影响下，也可以从低温物体传到高温物体，比如电冰箱，故C错误．
D、若分子间的作用力表示斥力时，物体的体积增大，分子间距增大，分子力做正功，分子势能减小；若分子间的作用力表示引力时，物体的体积增大，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增加；故D正确．
E、一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，由=c可知温度升高，则内能增加，根据热力学第一定律得知气体一定吸热，故E正确．
故选：BDE
14．如图所示，水平放置一个长方体的封闭气缸，用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完全相同的A、B两部分．初始时两部分气体压强均为p、热力学温度均为T．使A的温度升高△T而保持B部分气体温度不变．则A部分气体的压强增加量为多少？
【考点】理想气体的状态方程．
【分析】
A、B两部分气体总体积不变、它们的压强相等，对A部分气体根据理想气体状态方程列方程，对B部分气体应用玻意耳定律列方程，然后求出A部分气体压强的增加量．
【解答】解：设温度升高后，AB压强增加量都为△p，升高温度后体积VA，
由理想气体状态方程得：，
对B部分气体，升高温度后体积VB，
由玻意耳定律得：pV=（p+△p）VB，
两部分气体总体积不变：2V=VA+VB，
解得：；
答：A部分气体的压强增加量为．
【物理-选修3-4】
15．下列说法中正确的是（ ）
A．一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动
B．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2，则单摆振动的频率将不变，振幅变小
C．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度不一定相同
D．单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大，单摆的振幅越大
E．机械波在介质中传播时，各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动
【考点】波长、频率和波速的关系；用单摆测定重力加速度．
【分析】解决本题需掌握：
简谐运动是变加速直线运动；
单摆的周期公式T=2π；
受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率与受迫振动的频率相等时，振幅最大的现象叫做共振现象；
机械波在介质中传播的是振动形式，各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动．
【解答】
解：A、一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，该物体做的是非匀变速直线运动，故A错误；
B、单摆的周期公式T=2π，若单摆的摆长不变，则单摆振动的频率将不变；摆球经过平衡位置时的速度减为原来的，振动减弱，故振幅变小，故B正确；
C、做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度有来回两个不同方向，故不一定相同，故C正确；
D、单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，当驱动力频率等于单摆的固有频率时，单摆的振幅最大，发生共振，故D错误；
E、机械波在介质中传播的是振动形式，是波形，各质点不会随波的传播而迁移，只是在平衡位置附近振动，故E正确；
故选：BCE．
16．如图所示，真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球，频率为f=5.0×1014 Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD=120°，玻璃球对该激光束的折射率为．求：
（1）此激光束在真空中的波长；
（2）此激光束进入玻璃时的入射角α；
（3）此激光束穿越玻璃球的时间．
【考点】光的折射定律．
【分析】（1）光在真空传播速度等于c=3.0×108m/s，而波速c=λf，已知频率f，根据此式求解波长；
（2）由几何知识求出光线在C点的折射角r，由折射定律求出入射角α．
（3）根据几何关系求出光在束在玻璃砖内传播的距离，由v=求出光在玻璃砖传播的速度，即可求出传播的时间．
【解答】解：（1）由c=λf知，激光束在真空中的波长为：λ==m=6.0×10﹣7m
（2）由几何知识知，光线在C点的折射角r=30°
激光束在玻璃球中折射角为r，则由折射定律 n=得，
sinα=nsinr=×=，故α=60°
（3）光在束在玻璃砖内传播的距离 x=2Rcosr=2×0.1×cos30°=m
光在玻璃砖传播的速度 v==m/s=×108m/s
故激光束穿越玻璃球的时间 t=，所以解得 t=1.0×10﹣9s
答：
（1）此激光束在真空中的波长为6.0×10﹣7m；
（2）此激光束进入玻璃时的入射角α为60°；
（3）此激光束穿越玻璃球的时间为1.0×10﹣9s．
2017年2月17日