福建省三明市清流一中2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）
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福建省三明市清流一中2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）
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学年福建省三明市清流一中高三（上）期中物理试卷
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14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对得不全的得3分，有选错的得0分．
1．在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星m1、m2、m3，它们的轨道半径分别为r1、r2、r3，且r1＞r2＞r3，其中m2为同步卫星，若三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等，则（
A．相同的时间内，m1通过的路程最大
B．三颗卫星中，m3的质量最大
C．三颗卫星中，m3的速度最大
D．m1绕地球运动的周期小于24小时
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【分析】根据万有引力提供向心力可得=m，解得v=，即可比较相同时间内路程关系；而万有引力F万=可求出各个卫星的质量大小关系，从而根据F万=ma求出三颗卫星的加速度大小关系，据万有引力提供向心力可得=mr，可得卫星运动的周期T=2πr，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大，从而确定三颗卫星的周期大小关系．
【解答】解：
A、C、根据万有引力提供向心力可得： =m，解得：v=；由于r1＞r2＞r3，故v1＜v2＜v3，故m3的速度最大，在相同的时间内，m3通过的路程最大，故A错误，C正确．
B、由于F万=可得，在向心力大小相等的情况下，由于r1＞r2＞r3，故m1＞m2＞m3．故B错误．
D、据万有引力提供向心力可得： =mr，可得卫星运动的周期T=2πr，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大，故m1的周期大于m2的周期，而卫星2的周期为24小时，故m1的周期大于24小时，故D错误．
2．如图所示，一水平方向足够长的传送带以vl=1m/s的速度沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面．物块以v2=2m/s的速度水平向左滑上传送带后，对物块的运动，下列判断正确的是（
A．最终从传送带左端滑落
B．将以1m/s的速度返回光滑水平面
C．先向左匀减速后向右一直匀加速并回到光滑水平面
D．若增大vl，物块向左运动的位移将减小
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】物体冲上皮带后，受到向右的滑动摩擦力，减速向左滑行，之后依然受到向右的滑动摩擦力，会继续向右加速，最后与传送带速度相同，经一段匀速运动后离开传送带．
【解答】解：A、根据牛顿第二定律可知，A物体先向左减速，因传送带足够长，故A一直减速到速度为零，然后开始向右加速，因加速度大小不变．设为a，则有：
x1==；反向加速过程达到与传送带速度相同时，x2==，故减速过程的位移一定大于向右加速过程的位移，故物体速度达到1m/s时还没有到达A点，此后匀速运动，最后以1m/s的速度离开传送带，故AC错误，B正确．
D、若增大vl，不会改变物体的加速度，由于初末速度均不变，故物体向左运动的位移不变，故D错误．
3．如图所示，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为37°，两者的高度差为L．一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物．在绳ab段中点c有一固定细绳套．若细绳套上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为（ ）
A． B．2 C． D．
【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】根据题意画出平衡后的物理情景图．对绳子上c点进行受力分析．根据几何关系找出bc段与水平方向的夹角．根据平衡条件和三角函数表示出力与力之间的关系．
【解答】解：平衡后绳的ac段正好水平，对C点受力分析，如图所示：
结合几何关系，有：
根据平衡条件，有：cosα=
联立解得：
4．如图所示，质量为2kg和3kg的A、B两物体叠放在水平地面上，劲度系数为25N/m的水平轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连且处于原长状态．A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0.5．设A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．现用一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动，当移动0.2m时，水平推力F的大小为（
A．5 N B．25 N C．30 N D．20 N
【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【分析】用一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动0.2m过程，先假设A、B间没有相对滑动，根据胡克定律求解弹簧的弹力，与AB间的最大静摩擦力进行比较；然后对物体AB整体进行分析，根据平衡条件列式求解推力F的大小．
【解答】解：如果A、B间无相对滑动，则弹簧压缩0.2m，弹簧弹力F弹=kx=25N/m×0.2m=5N；
A、B间的最大静摩擦力大小：f1=μmAg=0.5×2×10=10N；
由于F弹＜f1，假设成立，即A、B间无相对滑动；
再对A、B整体受力分析，受重力、支持力、推力F、弹簧的弹力和地面的摩擦力，根据平衡条件，有：
F=F弹+f2，
其中f2=μ（mA+mB）g=0.5×（2+3）×10=25N，
联立解得：F=30N；
故ABD错误，C正确；
5．如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，P的质量为m，Q的质量为2m，Q与轻质弹簧相连．Q原来静止，P以一定初动能E向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（
A．E B． C． D．
【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．
【分析】P向Q运动并弹簧发生碰撞的过程中，系统的动量守恒，当P、Q的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒和机械能守恒求解．
【解答】解：当P、Q的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，设碰撞前P的速度为v0，共同速度为v，则根据动量守恒得：
mv0=（m+2m）v，得：v=v0；
弹簧最大的弹性势能为：Epm=﹣=﹣=
6．平抛运动任意时刻速度的方向与水平方向的夹角定义为速度的偏向角，某物体做平抛运动的时间与速度偏向角正切值之间函数关系如图所示，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（
A．1s末物体的速度大小为m/s
B．平抛的初速度大小为20m/s
C．第1s内物体的位移大小为m
D．第1s内物体位移的方向与水平方向夹角的正切值为1
【考点】平抛运动．
【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，结合运动学公式求出时间t的表达式，通过表达式，结合图线的斜率分析求解．
【解答】解：B、平抛运动速度偏向角的正切值，所以t=，即图象斜率为k=，所以，故B错误；
A、1S末的竖直速度大小为，1s末物体的速度大小，故A正确；
C、由平抛运动规律可知，第1s内水平位移
竖直位移，第1s内位移大小，故C错误；
D、第1s内位移与水平方向夹角的正切值，故D正确．
故选：AD．
7．趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦力及空气阻力不计，则（
A．运动员的加速度为gtan θ
B．球拍对球的作用力为mg
C．运动员对球拍的作用力为
D．若加速度大于gsin θ，球一定沿球拍向上运动
【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
【分析】不计摩擦力，分析网球的受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律求解加速度和球拍对球的作用力；分析网球竖直方向的受力情况，判断球能否向上运动．
【解答】解：A、对网球：受到重力mg和球拍的支持力N，作出力图如图，根据牛顿第二定律得：
Nsinθ=ma，Ncosθ=mg，解得，a=gtanθ，N=，故A正确、B错误；
C、以球拍和球整体为研究对象，如图2，根据牛顿第二定律得：
运动员对球拍的作用力为F=，故C正确．
D、当a＞gtanθ时，网球将向上运动，由于gsinθ与gtanθ的大小关系未知，故球不一定沿球拍向上运动．故D错误．
故选：AC．
8．如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M＞m）的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（
A．重力对M做的功等于M动能的增加
B．轻绳对m做的功等于m机械能的增加
C．M克服轻绳做的功等于M机械能的减少量
D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
【考点】功能关系．
【分析】功与能量转化是相联系的，功是能量转化的量度．重力对做功决定了重力势能的变化，合外力做功决定了动能的变化．除了重力以外的其他力做功影响机械能的变化．根据功能关系分析即可．
【解答】解：A、由动能定理得知：重力、拉力、摩擦力对M所做的总功等于M动能的增加，故A错误．
B、根据功能关系得知：轻绳对m做的功等于m机械能的增加，故B正确．
C、根据功能关系得知：M克服轻绳做的功和克服摩擦力做功之和等于M机械能的减少量，故C错误．
D、根据功能原理得知：除重力和弹力以外的力对物体做的功，将导致物体的机械能变化，摩擦力做负功，造成系统的机械能损失，则知：两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功．故D正确．
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．（一）必考题（共129分）
9．某同学利用重物自由下落来验证机械能守恒定律，该同学组装好的实验装置如图所示．
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方．
① 打点计时器不能接直流电
② 重物离打点计时器太远
（2）该同学更正上述问题后进行实验，得到了几条点迹清晰的纸带．利用纸带验证机械能守恒时，有以下两种方案：
方案一，利用起始点和第n点计算；
方案二，任取两点计算；
其中对选取纸带的第1、2两点间距离要求小于或接近2mm的是方案 一 （选填“一”或“二”）．
（3）该同学选择了方案一并结合图象法进行数据分析．他从纸带上选取多个点，测量从起始点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，根据实验数据作出v2﹣h图象，其中图线的斜率表示
重力加速度g ．
【考点】验证机械能守恒定律．
【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，清楚该实验的误差来源．打点计时器应使用交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器．
（2）根据自由落体运动规律进行判断；
（3）根据机械能守恒的规律进行判断．
【解答】解：（1）本实验要求采用打电计时器，打点计时器采用的是交流电源，而本实验中采用了直流电源；
同时，由于加速度较大，故纸带应在1米左右，且应让重物紧靠打点计时器，而本实验中离打点计时器太远，故错误为：
①打点计时器接了直流电源；②重物离打点计时器太远；
（2）根据自由落体运动规律应有h=（0.02）2=0.002m=2mm，
选用点迹清晰，第1、2点间距离接近2mm的纸带，也就以利用起始点和第n点计算，
所以方案是一．
（3）重物由静止开始下落距离h获得速度v，根据动能定理得
所以v2﹣h图线的斜率是重力加速度g．
故答案为：（1）打点计时器接了直流电；重物离打点计时器太远；
（3）重力加速度g
10．某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化，则：
（1）还需要补充的实验器材是 天平 ， 毫米刻度尺 ．
（2）为了简化实验，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是： 平衡摩擦力 ；
要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：保持沙和沙桶的质量 远小于 滑块的质量．
（3）若挑选的一条点迹清晰的纸带如图2所示，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E点的距离依次为S1、S2、S3、S4，则由此可求得纸带上由B点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=
mg（S3﹣S1）
；该滑块动能改变量的表达式为△EK=
．（结果用题中已知物理量的字母表示）
【考点】探究功与速度变化的关系．
【分析】（1）实验需要测出滑块的质量，需要测出纸带上两点间的距离，根据实验需要测量的量选择实验器材．
（2）为使滑块受到的合力等于沙和沙桶的重力，实验前应平衡摩擦力，应控制沙和沙桶的质量远小于滑块的质量．
（3）应用匀变速直线运动的推论求出滑块的瞬时速度，然后根据题意求出沙与沙桶做功，求出滑块动能的变化量．
【解答】解：（1）实验需要用天平测滑块质量，需要用毫米刻度尺测纸带上两点间的距离，因此需要的实验器材为：天平、毫米刻度尺．
（2）为使滑块受到的合力等于沙和沙桶的重力，实验前应平衡摩擦力，需要把长木板的一端适当垫高，使滑块在木板上恰好做匀速直线运动；
当沙和沙桶的质量远小于滑块质量时可以近似认为滑块受到的拉力等于沙与沙桶的重力．
（3）由B点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功：W=mg（S3﹣S1）；
打B点时滑块的速度：vB=，打D点时滑块的速度：vD=，
该滑块动能改变量的表达式为△EK=MvD2﹣MvB2=；
故答案为：（1）天平；毫米刻度尺；（2）平衡摩擦力；远小于；（3）mg（S3﹣S1）；．
11．如图甲所示，质量为m=0.5kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s时撤去该拉力．整个过程物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示．不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ
（2）拉力F的大小
（3）物体沿斜面向上滑行的最大距离s．
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律．
【分析】由速度的斜率求出加速度，根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后过程列式，可拉力和物块与斜面的动摩擦因数为
μ．根据v﹣t图象面积求解位移
【解答】（1）由图象可知，物体向上匀减速时加速度大小为：
a2==10m/s2
此过程有：mgsinθ+μmgcosθ=ma2
代入数据解得：μ=0.5
（2）由图象可知，物体向上匀加速时加速度大小为：a1=20m/s2
此过程有：F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1
代入数据解得：F=15N
（3）由图象可知，物体向上滑行时间1.5s，向上滑行过程位移为：
答：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.5
（2）拉力F的大小15N
（3）物体沿斜面向上滑行的最大距离s为7.5m
12．如图所示，半径R=0.80m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平面上，轨道上方A点有一质为m=1.0kg的小物块．小物块由静止开始下落后打在圆轨道上B点但未反弹，在瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度立刻减为零，而沿切线方向的分速度不变．此后，小物块将沿圆弧轨道滑下．已知A、B两点到圆心O的距离均为R，与水平方向夹角均为θ=30°，C点为圆弧轨道末端，紧靠C点有一质量M=3.0kg的长木板Q，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.30，取g=10m/s2．求：
（1）小物块刚到达B点时的速度vB；
（2）小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道的压力FC的大小；
（3）木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板．
【考点】动量守恒定律；自由落体运动；牛顿第二定律；机械能守恒定律．
【分析】（1）物体由A到B的过程中，做自由落体运动，由几何关系可得出AB间的距离，由运动学公式可求得B点的速度；
（2）由速度的合成与分解可求B点切向分速度；由B到C由机械能守恒可求得C点的速度，再由牛顿第二定律可求得轨道对物体的支持力，由牛顿第三定律可求得物体对轨道的压力；
（3）物体滑上木板后，物体与木板的动量守恒，由动量守恒和机械能守恒可求得木板的最小长度．
【解答】解：（1）由题意可知，ABO为等边三角形，则AB间距离为R，小物块从A到B做自由落体运动，根据运动学公式有：
vB2=2gR…①
代入数据解得：vB=4.0m/s；方向竖直向下
（2）设小物块沿轨道切线方向的分速度为vB切，因OB连线与竖直方向的夹角为60°，故vB切=vBsin60°…②
从B到C，只有重力做功，据机械能守恒定律有：
mgR（1﹣cos60°）+mvB2=MvC2…③
在C点，根据牛顿第二定律有：Fc′﹣mg=m…④
代入数据解得：Fc′=35N
据牛顿第三定律可知小物块可到达C点时对轨道的压力
（3）小物块滑到长木板上后，组成的系统在相互作用过程中总动量守恒，减少的机械能转化为内能，当小物块相对木板静止于木板最右端时，对应着物块不滑出的木板最小长度．根据动量守恒定律和能量守恒定律有：
mvc=（m+M）v…⑤
μmgL+mvC2﹣（m+M）v2…⑥
联立⑤、⑥式得：L=
代入数据解得：L=2.5m
答：（1）B的速度为4.0m/s；（2）小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道的压力FC的为35N；（3）木板长度至少为2.5m．
一.（二）选考题：共45分，请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题．如果多做，则每学科按所做的第一题计分．[物理-选修3-3]
13．下列说法正确的是（ ）
A．分子质量不同的两种气体，温度相同时其分子的平均动能相同
B．一定质量的气体，在体积膨胀的过程中，内能一定减小
C．布朗运动表明，悬浮微粒周围的液体分子在做无规则运动
D．知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度就可以估算出气体分子的大小
E．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们的分子势能先减小后增大
【考点】阿伏加德罗常数；布朗运动；分子势能．
【分析】布朗运动是指在显微镜下观察到的固体颗粒的无规则运动；温度是分子的平均动能的标志；分子之间的作用力与距离的关系，要掌握其变化的规律；根据热力学第一定律，物体在对外做功的同时，若吸收热量，物体的内能可能增大．
【解答】解：A、温度是分子平均动能的量度，故温宿相同，分子的平均动能相同，故A正确；
B、一定质量的气体，在体积膨胀的过程中，温度可能升高，内能不一定减小，故B错误；
C、布朗运动表明，悬浮微粒周围的液体分子在做无规则运动，故C正确；
D、知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度就可以估算出气体分子所占空间的大小，但不能计算出分子的大小，故D错误；
E、两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，分子间表现出先斥力后引力，故分子力先做正功，后做负功，它们的分子势能先减小后增大，故E正确；
14．如图所示，左右两个容器的侧壁都是绝热的、底部都是导热的、横截面积均为S．左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭．两个容器的下端由容积可忽略的细管连通．容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气．大气的压强为p0，外部气温为T0=273K保持不变，两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0.1p0．系统平衡时，各气体柱的高度如图所示．现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度．用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h．氮气和氢气均可视为理想气体．求：
（1）第二次平衡时氮气的体积；
（2）水的温度．
【考点】气体的等温变化；气体的等容变化和等压变化；封闭气体压强．
【分析】第一个过程是等温过程，应用玻意耳定理可解得，第二步为等压变化，用盖﹣吕萨克定理可以解得．
【解答】解：（1）考虑氢气的等温过程，该过程的初态压强为P0，体积为hS，末态体积为0.8hS，
设末态的压强为P，由玻意耳定理得：
活塞A从最高点被第一次推回平衡位置的过程是等温过程，该过程的初态压强为1.1P0，体积为V，末态压强为P′，末态体积V′
则：P′=P+0.1P0=1.35P0
由玻意耳定理得：V=×2.2hS=2.7hS
（2）活塞A从从最初位置升到最高位置过程为等压过程，该过程的初态体积和温度分别为2hS和T0=273K，末态体积为2.7hS，
设末态温度为T，由该吕萨克定律得：T==368.55K
答：第二次平衡时氮气的体积为2.75hS；水的温度为368.55K．
[物理-选修3-4]
15．图（a）为一列简谐横波在t=2s时刻波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（
A．波的传播方向向右
B．波速为0.5m/s
C．0～2s时间内，P运动的路程为8cm
D．0～2s时间内，P向y轴正运动
E．当t=7s时，P点恰好回到平衡位置
【考点】横波和纵波；波长、频率和波速的关系．
【分析】先根据质点的振动图象，判断波的传播方向，再根据波长和周期求波速；据波形成的条件和特点分析各质点的振动情况．
【解答】解：A、根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故A错误；
B、由图（a）可知该简谐横波波长为2m，由图（b）知周期为4s，则波速为v==m/s=0.5m/s，故B正确；
C、由于t=2s时，质点P在波谷，且2s=0.5T，所以质点P的路程为2A=8cm，故C正确；
D、由于该波向左传播，由图（a）可知t=2s时，质点P已经在波谷，所以可知0～2s时间内，P向y轴负方向运动，故D错误；
E、当t=7s时，△t=5s=1，P恰好回平衡位置，故E正确．
故选：BCE．
16．如图所示，一个足够大的水池盛满清水，水深h=4m，水池底部中心有一点光源A，其中一条光线斜射到水面上距A为l=5m的B点时，它的反射光线与折射光线恰好垂直．
（1）求水的折射率n；
（2）用折射率n和水深h表示水面上被光源照亮部分的面积（圆周率用π表示）．
【考点】光的折射定律．
【分析】（1）由几何关系求出入射角，结合反射光线与折射光线恰好垂直，求出折射角，再根据折射定律求解水的折射率；
（2）当光恰好发生全反射，亮斑面积最大，由sinC=可求出临界角，再由几何关系，可求出水面上被光源照亮部分的面积．
【解答】解：（ⅰ）设射向B点的光线入射角与折射角分别i和r，
由题意得 sini===0.6，i=37°
故水的折射率为 n===≈1.33
（ⅱ）设射向水面的光发生全反射的临界角为C
则有 sinC=
圆形光斑的半径为 R=htanC
圆形光斑的面积为 S=πR2
联立可解得 S=
（1）水的折射率n为1.33；
（2）水面上被光源照亮部分的面积为．
[物理-选修3-5]
17．下列说法正确的是（ ）
A．经典电磁理论无法解释氢原子的分立线状光谱
B．聚变又叫热核反应，太阳就是一个巨大的热核反应堆
C．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小
D．某放射性原子核经过2次a衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个
E．用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，可以使氘核分解为一个质子和一个中子
【考点】重核的裂变；裂变反应和聚变反应．
【分析】太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，根据波尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道呈量子化，α衰变生成氦原子核，β衰变生成负电子，质子数增加1个，是因为一个中子转化成质子而释放出的电子；玻尔的氢原子模型，成功引入了量子化假说
【解答】解：A、经典电磁理论无法解释氢原子的分立线状光谱，引入玻尔的原子理论可以解释，所以A正确．
B、聚变又叫热核反应，太阳就是一个巨大的热核反应堆，故B正确．
C、根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在减小，但不连续，轨道量子化，故C错误．
D、放射性原子核经过2次α衰变，核内质子数减少4，再经过一次β衰变，核内质子数增加1，故核内质子数共减少3个，D正确．
E、核子结合成原子核与原子核分解为核子是逆过程，质量的变化相等，能量变化也相等，故用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，还要另给它们分离时所需要的足够的动能（光子方向有动量），所以不可能使氘核分解为一个质子和一个中子，故E错误；
18．如图所示，物块A、C的质量均为m，B的质量为2m，都静止于光滑水平台面上，A、B间用一不可伸长的轻质短细线相连．初始时刻细线处于松弛状态，C位于A右侧足够远处．现突然给A一瞬时冲量，使A以初速度v0沿A、C连线方向向C运动，A与C相碰后，粘合在一起．
①A与C刚粘合在一起时的速度为多大？
②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能．
【考点】动量守恒定律；功能关系．
【分析】（1）细绳绷紧过程、A、C碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可以求出A与C的速度；
（2）由能量守恒定律可以求出系统损失的机械能．
【解答】解：①轻细线绷紧的过程，A、B这一系统动量守恒，以水平向右为正，则mv0=（m+2m）v1，
之后A、B均以速度v1向右匀速运动，在A与C发生碰撞过程中，
A、C这一系统动量守恒，则有，mv1=（m+m）v2，
②轻细线绷紧的过程，A、B这一系统机械能损失为△E1，则，
在A与C发生碰撞过程中，A、C这一系统机械能损失为△E2，则，
则A、B、C这一系统机械能损失为
答：①A与C刚粘合在一起时的速度为；
②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能为．
2016年12月8日
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2016年福建四地六校高考物理模拟试题
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福建四地六校2016届高三10月第一次联考物理试卷及答案
“华安、连城、永安、漳平一中，泉港一中，龙海二中”六校联考
一、选择题(本题共15小题.每小题3分，共45分。每小题给出的四个选项中，1-10小题只有一个选项正确，11-15小题有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分。)
1、在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于（ ）
A．极限分析物理问题的方法
B．观察实验的方法
C．等效替代的方法
D．建立理想物理模型的方法
2、一根很轻的弹簧，在弹性限度内，当它的伸长量为4.0cm时，弹簧的弹力大小为8.0N；当它的压缩量为2.0cm时，该弹簧的弹力大小为（ ）
A．2.0N B．4.0N C．6.0N D．8.0N
3、如图所示，一质量为lkg的木块放在水平桌面上，在水平方向受到三个力，即F1、F2和摩擦力作用，木块向右匀速运动，其中F1=8N，F2=3N，若撤去F2，则木块的加速度为（ ）
A．1m／s2，方向向左 B．2m／s2，方向向右
&C．3m／s2，方向向右 D．8m／s2，方向向左
4、如图所示是人们短途出行、购物的简便双轮小车，若小车在匀速行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变，不计货物与小车间的摩擦力，则货物对杆A、B的压力大小之比FA∶FB为（ ）
A． 1∶　　　 B.∶1 C． 2∶1 D．1∶2
5、设竖直向上为y轴正方向，如图曲线为一质点沿y轴运动的位置－时间（y－t）图象，已知图线为一条抛物线，则由图可知（ ）
A．t＝0时刻质点速度为0
B．0～t1时间内质点向y轴负方向运动
C．0～t2时间内质点的速度一直减小
D．t1～t3时间内质点相对坐标原点O的位移先为正后为负
6、如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ。在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧弹力的大小为cosθm1g
B．地面对m2的摩擦力大小为F
C．地面对m2的支持力可能为零
D．m1与m2一定相等
7、如图所示，运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速运动，设球拍和球的质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们之间的摩擦及空气阻力不计，则（ ）
A．运动员的加速度大小为gcosθ
B．球拍对球的作用力为cosθmg
C．运动员对球拍的作用力为Mgcosθ
D．若运动员的加速度大于gsinθ，则球一定沿球拍向上运动
8、已知引力常量G和以下各组数据，不能够计算出地球质量的是（ ）
A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离
B．月球绕地球运行的周期和月球与地球间的距离
C．人造地球卫星在地面附近处绕行的速度与周期
D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度
9、如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　 　）
　 A． B的向心力是A的向心力的2倍
　 B． 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
　 C． A、B都有垂直于半径向前滑动的趋势
D． 若B先滑动，则B对A的动摩擦因数小于盘对B的动摩擦因数
10、如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，MN分别是甲、乙两船的出发点．两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点．经过一段时间乙船恰好到达P点．如果划船速度大小相同，且两船相遇不影响各自的航行．下列判断正确的是（ ）
A．甲船也能到达正对岸　　
B．两船渡河时间一定不相等
C．两船相遇在NP连线上
D．渡河过程中两船不会相遇
11、如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态。若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，则（ ）
A．细线对物体a的拉力增大
B．斜劈对地面的压力减小
C．斜劈对物体a的摩擦力减小
D．地面对斜劈的摩擦力增大
12、在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F的作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度a1和a2，则（ ）
A．a1＝aB．a2＝0C．a1＝m1＋m2m1aD． a2＝－m2m1a
13、如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上(忽略空气阻力) （ ）
A．两次小球运动时间之比t1∶t2＝1∶
B．两次小球运动时间之比t1∶t2＝1∶2
C．两次小球抛出时初速度之比v01∶v02＝1∶
D．两次小球抛出时初速度之比v01∶v02＝1∶2
14、将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反．该过程的v－t图象如图所示，g取10 m/s2。下列说法中正确的是（ ）
A．小球上升过程与下落过程所用时间之比为2∶3
B．小球所受重力和阻力大小之比为5∶1
C．小球落回到抛出点时的速度大小为8 m/s
D．小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态
15、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的速度
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
第Ⅱ卷（非选择题　共55分）
二、填空题（本题每空3分，共15分。把答案填在相应的横线上）
16、 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其 一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹 起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示．请完成下列 小题：
（1）根据图中数据计算：（保留两位有效数字）
①打C点时滑块的速度的大小为___________m/s；
②滑块的加速度a=___________ m/s2；
⑧若在实验过程中交流电的频率超过50Hz，但计算时频率还是用50Hz，由此计算出的加速度值将_________ （填“偏大”、“偏小”或“不变”） ．
（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是____________．
A．木板的长度L B．木板的质量
C．滑块的质量&D.托盘和砝码的总质量&E．滑块运动的时间t
（3）不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力，则滑块与木板间的动摩擦因数＝____________________（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．
三、计算题（共40分；解答时应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，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位。）
17、（8分）如图是一种测定风力仪器的原理图，一金属球固定在一细长的轻金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，现发现水平风力大小为F时，金属丝偏离竖直方向的角度为θ，重力加速度为g，求：
（1）金属球对金属丝的拉力的大小；
（2）金属球的质量为多少？
18、（10分）在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面224 m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5 m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s，求：(取g＝10 m/s2)
（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？
（2）伞兵在空中的最短时间为多少？
19、（10分）如图甲所示，一质量为2 . 0kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20．从 t = 0时刻起，物体受到水平方向的力 F 的作用而开始运动， 8s内 F 随时间 t 变化的规律如图乙所示．求：（g取 10m / s 2）
（1）4s末物体速度的大小；
（2）在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v- t 图象；（要求计算出相应数值）
（3）物体在8s 内位移．
20、（12分）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向．在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，在t＝0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v．已知容器在t＝0时滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水．问：
（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上？
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上，圆盘转动的最小角速度ω．
（3）第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s．
福建四地六校2016届高三10月第一次联考物理试卷答案
1-8DBCBC BBABC 11.AD 12.AD 13.AC 14.BC 15.ABC
16、（1）① 0.54 ② 1.0 ③ 偏小 （2）CD （3）&
17、（8分）解：（1）对金属球受力分析如图，由力的平衡条件得：
金属丝对金属球的拉力&&（3分）
由牛顿第三定律得金属球对金属丝的拉力：&（1分）
（2）由力的平衡条件得：&（3分）
所以，金属球的质量&&（1分）
18、（10分）解析：(1)设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v1，着地时相当于从h1高处自由落下，
则有v2－v12＝－2ah，
又v12＝2g(224－h)
联立解得h＝99 m，v1＝50 m/s （4分）
以5 m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下，即2gh1＝v2，所以h1＝＝2052&m＝1.25 m. （2 分）
(2)设伞兵在空中的最短时间为t，
则有v1＝gt1，t1＝＝1050&s＝5 s，
t2＝＝－12.55－50&s＝3.6 s， （2分）
故所求时间t＝t1＋t2＝(5＋3.6)s＝8.6 s. （2分）
19、（10分）解：（1）物体受到水平力F和摩擦力f的作用，由静止开始向右做匀加速直线运动，设加速度为a1，4s末速度为v1，由牛顿第二定律：
F1-&mg = ma1 （1分）
a1 = 3m/s2 （1分）
v1 = at1 = 12m/s （1分）
（2）由图知，4-5s内物体受到水平力F的大小不变，方向改变，设加速度为a2，5s末速度为v2
-(F2+&mg) = ma2 a2 = -7m/ s2 （1分）
v2 = v1 + a2 t2 = 5m/s （1分）
由图知，5-8s内物体只受摩擦力f的作用，设加速度为a3，速度为v3
&-&mg = ma3 a3 = -2m/ s2 （1分）
t3 = -=2.5s在t = 7.5s时物体停止运动，v3=0 （1分）
物体运动的v- t 图象如图所示 （1分）
（3）由v- t图可知（或计算得出）
0-4s内 s1 = 24m
4-5s内 s2 = 8.5 m
5-7.5s内 s3 = 8.5 m
S = S1+S2 +S3
解得： S=38.75m （2分）
20、（12分）（1） 水滴在竖直方向作自由落体运动，有
&得&&（ 3 分）
（2）要使每一滴水在圆盘面上的落点都位于同一条直线上，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的最小角度为π，所以最小角速度为
&（ 3 分）
（3）第二滴水落在圆盘上的水平位移为
第二滴水落在圆盘上的水平位移为
当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大，为
&（ 2 分）