秋季學(xué)期高三期末考試題目
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高三物理上學(xué)期期末試題帶答案
第Ⅰ卷(選擇題 共31分)
一、 單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分.每小題只有一個選項符合題意.
1. 2018年11月16日，第26屆國際計量大會(CGPM)表決通過了關(guān)于“修訂國際單位制(SI)”的1號決議，摩爾等4個SI基本單位的定義將改由常數(shù)定義.下列各組單位中，屬于國際單位制基本單位的是( )
A. kg m A B. kg s N C. m s N D. s A T
2. 如圖所示，象棋子壓著紙條，放在光滑水平桌面上.第一次沿水平方向?qū)⒓垪l抽出，棋子落在地面上的P點.將棋子、紙條放回原來的位置，仍沿原水平方向?qū)⒓垪l抽出，棋子落在地面上的Q點，與第一次相比( )
A. 棋子受到紙條的摩擦力較大
B. 棋子落地速度與水平方向夾角較大
C. 紙條對棋子的摩擦力做功較多
D. 棋子離開桌面至落地過程中動能增量較大
3. 如圖所示，一塊可升降白板沿墻壁豎直向上做勻速運動，某同學(xué)用畫筆在白板上畫線，畫筆相對于墻壁從靜止開始水平向右先勻加速，后勻減速直到停止.取水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，則畫筆在白板上畫出的軌跡可能為( )
4. 如圖所示，金屬板帶有等量異種電荷，板間某一豎直平面內(nèi)電場線的分布如實線所示，已知該平面內(nèi)P、O的連線為等勢線，且與電場線上兩點M、N的連線垂直.一帶電油滴在O點處于靜止?fàn)顟B(tài)，則 ( )
A. 若將油滴置于P處，仍能靜止
B. 若將油滴從M處釋放，將沿電場線運動至N處
C. M點的電勢一定比N點的高
D. 油滴在M點的電勢能一定比在N點的小
5. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有固定的彎折形滑桿軌道ACB和ADB，AC平行于DB，AD平行于CB.一小圓環(huán)(圖中未畫出)先后套在ACB、ADB上，從A點由靜止釋放，滑到B點所用的時間為t1、t2，到達B點的速度大小為v1、v2.已知小圓環(huán)與兩條軌道之間的動摩擦因數(shù)都相同，不計彎折處能量損失.下列關(guān)系式成立的是( )
A. t1>t2 B. t1
二、 多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分.每小題有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分.
6. 2018年11月19日發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星進入離地面高度約2.1×104 km的軌道，繞地球做勻速圓周運動，則該衛(wèi)星的( )
A. 發(fā)射速度大于第一宇宙速度 B. 運轉(zhuǎn)速度大于第一宇宙速度
C. 運轉(zhuǎn)周期大于地球自轉(zhuǎn)周期 D. 向心加速度小于地球表面處重力加速度
7. 如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2，原線圈接交流電壓u=10sin 20πt(V).下列說法正確的是 ( )
A. 交流電壓的周期為0.1 s
B. 電壓表V示數(shù)為14.1 V
C. P向上滑動，電壓表V示數(shù)將變小
D. P向上滑動，電流表A示數(shù)將變小
8. 如圖所示，磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場的寬度為L，一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為d(d
A. 進、出磁場過程中電流方向相同
B. 進、出磁場過程中通過線框某一橫截面的電荷量相等
C. 通過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為mg(L+d)
D. MN邊離開磁場時的速度大小為mgRB2d2
9. 如圖所示，質(zhì)量為m的物體套在足夠長的固定傾斜直桿上，并用彈性繩連接于O點.桿與水平方向的夾角為θ，桿上C點位于O點的正下方，物體與桿間的動摩擦因數(shù)μ
A. 到C點時，速度可能為0
B. 到C點時，加速度可能為0
C. 下滑過程中加速度先減小后增大
D. 可以再次回到A點
第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)
三、 簡答題：本題分必做題(第10、11、12題)和選做題(第13題)兩部分，共計42分.請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置.
甲
10. (8分)某同學(xué)用圖甲所示的裝置來探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.
(1) 用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，其讀數(shù)為 cm.
(2) 為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車受到的合力，應(yīng) W.
乙
A. 平衡摩擦力
B. 調(diào)節(jié)細(xì)線與長木板平行
C. 使砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
D. 使砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量遠大于小車的質(zhì)量
(3) 該同學(xué)完成相關(guān)操作后將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出遮光條的寬度為d，A、B之間的距離為x，則小車的加速度a= (用給定的物理量字母表示).
(4) 若保持砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量M，則作出的1aM圖象為 W.
11. (10分)某同學(xué)用圖甲所示電路來測繪小燈泡的伏安特性曲線，器材如下：
A.小燈泡(額定電壓2.5 V，額定電流0.25 A)
B. 電流表(0～0.6 A)
C. 電壓表( 0～3 V)
D. 滑動變阻器R1(0～10 Ω)
E. 滑動變阻器R2( 0～1 000 Ω)
F. 干電池(電動勢為1.5 V)兩節(jié)
G. 開關(guān)，導(dǎo)線若干
(1) 滑動變阻器應(yīng)選 (選填器材前的代號).
(2) 實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在乙圖中作出小燈泡的UI圖象，由圖象可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而 (選填“增大”“減小”或“不變”).
U/V 0.20 0.40 0.60 1.00 1.40 1.80 2.00 2.20
I/A 0.04 0.08 0.11 0.15 0.18 0.20 0.21 0.22
丙
(3) 某同學(xué)用一節(jié)干電池與阻值為5 Ω的電阻R、小燈泡及電壓表連接成圖丙所示電路，測得電壓表讀數(shù)為0.8 V，結(jié)合乙圖中圖象求得小燈泡實際消耗的功率為 W，干電池內(nèi)阻為 Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
12. (12分)[選修模塊35]
(1) 下列說法正確的是 W.
A. 質(zhì)量數(shù)越小的原子核，比結(jié)合能越大
B. 盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
C. 德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說，并成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象
D. 氡的半衰期為3.8天，若取40個氡原子核，則經(jīng)過7.6天剩下10個氡原子核
(2) 靜止的電子經(jīng)電場加速后，撞擊氫原子使其由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子的加速電壓至少為 V;用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光子，照射某種金屬，有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功W0一定小于 eV.
(3) 一枚在空中飛行的炮彈，質(zhì)量M=6 kg，在最高點時的速度v0=900 m/s，炮彈在該點突然炸裂成A、B兩塊，其中質(zhì)量m=2 kg的B做自由落體運動.求：
?、俦ê驛的速度大小;
②爆炸過程中A受到的沖量大小.
13. 【選做題】本題包括，A、B兩小題，請選定其中一題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若多做，則按A題評分.
A. [選修模塊33](12分)
(1) 下列說法正確的是 W.
A. 布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動
B. 溫度是分子平均動能的標(biāo)志
C.水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大
D. 一定質(zhì)量的理想氣體，吸收熱量后溫度一定升高
(2) 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖，其中a→b是等溫過程，氣體對外界做功100 J;b→c是絕熱過程，外界對氣體做功150 J;c→a是等容過程.則b→c的過程中氣體溫度 (選填“升高”“降低”或“不變”)，a→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為 J.
(3) 如圖所示為一個防撞氣包，包內(nèi)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為336 mL，已知氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積V0=22.4 L/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1，求氣包內(nèi)(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)：
?、贇怏w的分子個數(shù);
?、跉怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀況下每個分子所占的體積.
B. [選修模塊34](12分)
(1) 下列說法正確的是 W.
A. 受迫振動的頻率總等于振動系統(tǒng)的固有頻率
B. 波長越長的電磁波越容易發(fā)生衍射
C. 利用超聲波的多普勒效應(yīng)，可測量心臟血液的流速
D. 宇航員在相對地面高速運動的飛船里觀測到地面上的鐘走的較快
(2) 如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形.已知x=0處的質(zhì)點振動周期為0.2 s，該簡諧波的波速為 m/s，x=2 m處的質(zhì)點在0.15 s時偏離平衡位置的位移為 cm.
(3) 有些人工材料的折射率可以為負(fù)值(n<0)，這類材料的入射角i與折射角r依然滿足sin isin r=n，但是折射光線與入射光線位于法線的同一側(cè)(此時折射角取負(fù)值).如圖所示為空氣中一長方體材料，其厚度為d=15 cm，長度為l=30 cm，一束光從其上表面的中點處以45°的入射角射入，已知該材料對此光的折射率n=-2，光在空氣中的傳播速度c=3.0×108 m/s.求(計算結(jié)果可用根式表示)：
?、俟庠谠摬牧现袀鞑ニ俣鹊拇笮?
②光從下表面射出點到材料左側(cè)面的距離.
四、 計算題：本題共3小題，共47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
14. (15分)如圖所示，相距L的兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，左端與一阻值為R的定值電阻相連，一質(zhì)量為m、阻值為r的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，整個裝置置于磁感應(yīng)強度大小為B0、方向豎直向下的勻強磁場中.導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度v沿導(dǎo)軌水平向右勻速滑動.滑動過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌的電阻可忽略，棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.求：
(1) 棒中電流I的大小;
(2) 水平外力F的大小;
(3) 當(dāng)棒與定值電阻間的距離為d時開始計時，保持棒速度v不變，欲使棒中無電流，求磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系式.
15. (16分)如圖所示，傾角為30°的足夠長斜面固定于水平面上，輕滑輪的頂端與固定于豎直平面內(nèi)圓環(huán)的圓心O及圓環(huán)上的P點在同一水平線上，細(xì)線一端與套在環(huán)上質(zhì)量為m的小球相連，另一端跨過滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連.在豎直向下拉力作用下小球靜止于Q點，細(xì)線與環(huán)恰好相切，OQ、OP間成53°角.撤去拉力后球運動到P點速度恰好為零.忽略一切摩擦，重力加速度為g，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，求：
(1) 拉力的大小F;
(2) 物和球的質(zhì)量之比Mm;
(3) 球向下運動到Q點時，細(xì)線張力T的大小.
16. (16分)在科學(xué)研究中，可以通過施加適當(dāng)?shù)拇艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制.在如圖所示的平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，矩形區(qū)域(-3d
(1) 求磁場的磁感應(yīng)強度B的大小;
(2) 求粒子離開P點后經(jīng)多長時間第一次回到P點;
(3) 若僅將入射速度變?yōu)?v0，求粒子離開P點后運動多少路程經(jīng)過P點.
物理參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)
1. A 2. C 3. D 3. D 4. B 6. AD 7. AB 8. BCD 9. AB
10. (1) 1.030(2分) (2) AB(2分) (3) (dt2)2-(dt1)22x(2分) (4) C(2分)
11. (1) D(2分)
(2) 增大(2分) 如圖所示(2分)
(3) 0.10 (2分) 0.38(2分)
12. (1) B(4分) (2) 10.2(2分) 12.09(2分)
(3) 解：①Mv0=(M-m)vA 解得vA=1 350 m/s(2分)
?、贗=Δp=1 800 N•s(2分)
13A. (1) BC(4分) (2) 升高(2分) 50(2分)
(3) 解：① 分子數(shù)目為N=VV0NA=9.0×1021個 (2分)
?、赩′=V0NA=3.7×10-26 m3(2分)
13B. (1) BC(4分) (2) 20 (2分) -10(2分)
(3) 解：v=cn=1.52×108 m/s (1分)
由n=sin isin r 得r=30°(1分)
如圖，由幾何關(guān)系得Δx=l2-dtan 30°=(15-53) cm (2分)
14. (15分)解：(1) 棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢為E=B0Lv(2分)
棒中電流I=ER+r(2分)
解得 I=B0LvR+r(1分)
(2) 棒：F=μmg+F安(2分)
F安=B0IL(2分)
解得 F= μmg+B20L2vR+r(1分)
(3) 棒中無電流則回路磁通量不變，則
B0Ld=BL(vt+d)(3分)
解得 B=B0dvt+d(2分)
15. (16分)解：(1) 設(shè)細(xì)線的張力為T1.
物塊M：T1=Mgsin 30°(2分)
球m：(F+mg)cos 53°=T1(2分)
解得 F=56Mg-mg(1分)
(2) 設(shè)環(huán)的半徑為R.
球運動至P過程中，球上升高度h1=Rsin 53°(1分)
物塊沿斜面下滑的距離為L=Rtan 53°-(Rcos 53°-R) (1分)
由機械能守恒定律有 mgh1=MgLsin 30° (2分)
解得 Mm=125(2分)
(3) 設(shè)細(xì)線的張力為T.
物塊M：Mgsin 30°-T =Ma (2分)
球m：T-mgcos 53°=ma (2分)
解得 T=11Mmg10(M+m)(T=6685mg或T=1134Mg)(1分)
16. (16分)解：(1) 由題條件可判斷粒子做圓周運動半徑為R=d(1分)
粒子在磁場中：qvB=mv20R(2分)
解得 B=mv0qd(1分)
(2) 粒子運動軌跡如圖示.
粒子在磁場中運動時間：t1=2πdv0(1分)
粒子在無場區(qū)運動時間：t2=43dv0(1分)
粒子再次回到P點時間：t=t1+t2 解得 t=2πdv0+43dv0(2分)
(3) 粒子運動軌跡如圖示.
粒子速度變?yōu)?v0，則在磁場中運動半徑為R′=2d (1分)
由P點沿圓弧運動到C點時間：t3=23×2π×2d2v0=4πd3v0(1分)
由C點沿直線運動到D點時間：t4=23d2v0=3dv0(1分)
?、倭Ｗ右?v0沿y軸正向經(jīng)過P
則粒子運動時間：t=k(3t3+3t4)，其中k=1、2、3、…(1分)
粒子運動距離：S=2v0t 解得 S =2k(4πd+33d)，其中k=1、2、3、…(1分)
?、诹Ｗ右?v0大小與-y方向成60°經(jīng)過P
t′=2t3+t4+k(3t3+3t4)，其中k=0、1、2、3、…(2分)
粒子運動距離S′=2v0t′ 解得 S′=2[8πd3+3d+k(4πd+33d)]，其中k=0、1、2、3、…(1分)
高三物理上學(xué)期期末試題試卷
第Ⅰ卷(選擇題 共41分)
一、 單項選擇題：本題共7小題，每小題3分，共21分.每小題只有一個選項符合題意.
1. 國際單位制中，不是電場強度的單位是( )
A. V/m B. N/C
C. J/A•s D. T•m/s
2. “疊羅漢”是一種高難度的雜技.由六人疊成的三層對稱靜態(tài)造型如圖所示，假設(shè)每個人的質(zhì)量均為m，下面五人彎腰后背部呈水平狀態(tài)，則底層中A、B兩人的右腳對水平地面的壓力之比約為( )
A. 1 B. 45
C. 78 D. 710
3. 小孩站在岸邊向湖面依次拋出三個石子，三次的軌跡如圖所示，最高點在同一水平線上.假設(shè)三個石子質(zhì)量相同，忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是( )
A. 三個石子在最高點時速度相等
B. 沿軌跡3運動的石子落水時速度最小
C. 沿軌跡1運動的石子在空中運動時間最長
D. 沿軌跡3運動的石子在落水時重力的功率最大
4. “恒流源”是一種特殊的電源，其輸出的電流能始終保持不變.如圖所示的電路中電源是恒流源，當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭P向左移動時，下列說法正確的是( )
A. R0上的電壓變小
B. R2上的電壓變大
C. R1上的電壓變小
D. R1上的電壓變化量大于R0上的電壓變化量
5. 如圖所示，A、B是構(gòu)成平行板電容器的兩金屬極板，當(dāng)開關(guān)S閉合時，在P點處有一個帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將開關(guān)S斷開后，再將A、B板分別沿水平方向向左、右平移一小段距離，此過程中下列說法正確的是( )
A. 電容器的電容增加
B. 電阻R中有電流流過
C. 兩極板間的電場強度不變
D. 若帶電液滴仍在P點其電勢能減小
6. 圖甲為興趣小組制作的無線充電裝置中受電線圈示意圖，已知線圈匝數(shù)n=100匝，電阻r=1 Ω，橫截面積S=1.5×10-3 m2，外接電阻R=7 Ω.線圈處在平行于線圈軸線的磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙所示，設(shè)磁場的正方向水平向左，則( )
A. 在t=0.005 s時通過電阻R的電流大小為0
B. 在t=0.005 s時通過電阻R的電流方向由a流向b
C. 在0～0.01 s內(nèi)通過電阻R的電荷量q=1.5×10-3 C
D. 在0.02 s～0.03 s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q=1.8×10-3 J
7. 如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體(物體與彈簧不連接)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用力F拉物體使其豎直向上做勻加速運動，剛開始時拉力為F=10 N，運動4 cm后物體恰好脫離彈簧，此時拉力F=30 N.下列說法不正確的是(取g=10 m/s2)( )
A. 物體的加速度為5 m/s2
B. 物體的質(zhì)量為2 kg
C. 彈簧做的功為0.5 J
D. 物體在彈簧上運動的過程中，物體機械能增加了1.2 J
二、 多項選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分.每小題有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分.
8. 如圖甲所示為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，， 為交流電壓表，C和L分別為電容器和帶鐵芯的電感線圈，D1、D2均為燈泡.若發(fā)電機向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交流電，則下列說法正確的是( )
A. 輸入電壓的表達式u=311sin 100πt V
B. 僅增大輸入電壓的頻率，D1亮度變亮，D2亮度變暗
C. 僅拔出電感線圈L的鐵芯，D1亮度變亮，D2亮度變暗
D. t=0.005 s時，電壓表示數(shù)為22 V，發(fā)電機的線圈平面與磁場方向垂直
9. 我國將于2020年完成35顆衛(wèi)星組網(wǎng)的“北斗”全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，“北斗”是由5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道構(gòu)成全球定位系統(tǒng).30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星的軌道高度約為21 500 km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為36 000 km，已知地球半徑為6 400 km.關(guān)于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，下列說法正確的是( )
A. 中軌道衛(wèi)星的線速度約為3.8 km/s
B. 中軌道衛(wèi)星的運行周期約為19 h
C. 中軌道衛(wèi)星的向心加速度比靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大
D. 靜止軌道衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大
10. 如圖甲所示，兩個等量正電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、O三點.一個帶電量大小為2×10-3 C、質(zhì)量為1 g的小物塊從A點靜止釋放，其運動的vt圖象如圖乙所示，其中B點處的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線)，
則下列說法正確的是( )
A. 小物塊帶正電
B. AO兩點電勢差UAO=-9 V
C. B點為中垂線上電場強度最大的點，場強大小
E=1 V/m
D. 由A到O的過程中小物塊的電勢能先減小后變大
11. 如圖所示，1、2、3、4是霍爾元件上的四個接線端，毫安表檢測輸入霍爾元件的電流，毫伏表檢測霍爾元件輸出的電壓.已知圖中的霍爾元件是正電荷導(dǎo)電，當(dāng)開關(guān)S1，S2閉合后，電流表A和電表B、C都有明顯示數(shù)，下列說法正確的是( )
A. 電表B為毫伏表，電表C為毫安表
B. 接線端2的電勢低于接線端4的電勢
C. 保持R1不變，適當(dāng)減小R2，則毫伏表示數(shù)一定增大
D. 使通過電磁鐵和霍爾元件的電流大小不變，方向均與原電流方向相反，則毫伏表的示數(shù)將保持不變
12. 一物體放在傾角為θ且足夠長的光滑斜面上，初始位置如圖甲所示，在平行于斜面的力F的作用下由靜止開始沿斜面運動，運動過程中物體的機械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0～x1過程的圖線是曲線，x1～x2過程的圖線是平行于x軸的直線，x2～x3過程的圖線是傾斜的直線，則下列說法正確的是( )
A. 在0～x1的過程中，力F逐漸變大
B. 在0～x1的過程中，物體的加速度逐漸增大
C. 在x1～x2的過程中，物體的動能越來越大
D. 在0～x3的過程中，物體的速度方向先向上再向下
第Ⅱ卷(非選擇題 共79分)
三、 簡答題：本題共2小題，共20分.請將解答填寫在相應(yīng)的位置.
13. (10分)(1) 在“探究加速度與力的關(guān)系”實驗中，甲同學(xué)利用圖甲中的力傳感器測出細(xì)線的拉力，通過改變鉤碼的個數(shù)改變細(xì)線拉力.
?、偌淄瑢W(xué)在實驗過程中， (選填“需要”或“不需要”)滿足“小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量”這一條件.
?、诩淄瑢W(xué)在實驗過程中，若沒有進行平衡摩擦力的操作，則由實驗結(jié)果畫出的圖象可能是圖乙中的 (選填“A”“B”或“C”).
甲
乙
(2) 乙同學(xué)也采用圖甲所示的裝置進行了“探究功和小車速度變化關(guān)系”的實驗，步驟如下：
?、侔磮D甲把實驗器材安裝好;
?、谙冉油娫矗蠓砰_小車，電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點.從某點A開始，此后在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點，依次標(biāo)為B、C、…;
③測量出B、C、…各點與A點的距離，分別記為x1、x2、…;
?、芮蟪鯞、C、…各點的速度大小，分別記為v1、v2、…，再求出它們的平方v21、v22、…;
丙
?、萦昧鞲衅鞯氖緮?shù)F分別乘以x1、x2、…，得到所做的功W1、W2、…;
⑥用速度的平方v2為縱坐標(biāo)，力F所做的功W為橫坐標(biāo)，并在v2W中描出相應(yīng)的坐標(biāo)點，得到圖線如圖丙所示.
上述實驗操作中，有明顯的疏漏是： ;正確操作后畫出圖丙，由圖可知：打A點時小車的速度vA= m/s，小車的質(zhì)量M= kg.(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))
14. (10分)為測量一根金屬絲(電阻約5 Ω)的電阻率ρ，選用的電學(xué)器材有：電壓表(量程0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)，電流表(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω)，滑動變阻器(0～15 Ω)，學(xué)生電源(恒壓輸出3 V)，開關(guān)，導(dǎo)線若干.
丁
(1) 如圖甲所示，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時，為了防止金屬絲發(fā)生明顯形變，同時防止損壞螺旋測微器，轉(zhuǎn)動旋鈕C至測砧、測微螺桿與金屬絲將要接觸時，應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕 (選填“A”“B”或“D”)發(fā)出“喀喀”聲時停止.某次的測量結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為 mm.
(2) 請在答題卡上用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙的電路補充完整.
(3) 如圖丁所示，實驗數(shù)據(jù)已描在坐標(biāo)紙上，請作出UI圖線并求出該金屬絲的電阻值為 Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(4) 有同學(xué)認(rèn)為用圖象法求金屬絲的電阻是為了減小系統(tǒng)誤差，他的想法是否正確?請說明理由.答： W.
四、 計算題：本題共4小題，共59分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
15. (14分)如圖所示，一根直桿與水平面成θ=37°角，桿上套有一個小滑塊，桿底端N處有一彈性擋板，板面與桿垂直.現(xiàn)將物塊拉到M點由靜止釋放，物塊與擋板碰撞后以原速率彈回.已知M、N兩點間的距離d=0.5 m，滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，g=10 m/s2.已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：
(1) 滑塊第一次下滑的時間t;
(2) 滑塊與擋板第一次碰撞后上滑的最大距離x;
(3) 滑塊在直桿上滑過的總路程s.
16. (15分)如圖所示，兩光滑的平行金屬導(dǎo)軌間距為L=0.5 m，與水平面成θ=30°角.區(qū)域ABCD、CDFE內(nèi)分別有寬度為d=0.2 m垂直導(dǎo)軌平面向上和向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度均為B=0.6 T.細(xì)金屬棒P1、P2質(zhì)量均為m=0.1 kg，電阻均為r=0.3 Ω，用長為d的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿垂直P1、P2將其固定，并使P1、P2垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌平面上與其接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計.用平行于導(dǎo)軌的拉力F將P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿過兩磁場區(qū)域，g取10 m/s2.求：
(1) 金屬棒P1在ABCD磁場中運動時，拉力F的大小;
(2) 從金屬棒P1進入磁場到P2離開磁場的過程中，拉力F的最大功率;
(3) 從金屬棒P1進入磁場到P2離開磁場的過程中，電路中產(chǎn)生的熱量.
17. (15分)如圖所示，在距水平地面高為h=0.5 m處，水平固定一根長直光滑桿，桿上P處固定一小定滑輪，在P點的右邊桿上套一質(zhì)量mA=1 kg的滑塊A.半徑r=0.3 m的光滑半圓形豎直軌道固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，半圓形軌道上套有質(zhì)量mB=2 kg的小球B.滑塊A和小球B用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩繞過小定滑輪相連，在滑塊A上施加一水平向右的力F.若滑輪的質(zhì)量和摩擦均可忽略不計，且小球可看作質(zhì)點，g取10 m/s2，0.34≈0.58.
(1) 若逐漸增大拉力F，求小球B剛要離地時拉力F1的大小;
(2) 若拉力F2=57.9 N，求小球B運動到C處時的速度大小(保留整數(shù));
(3) 在(2)情形中當(dāng)小球B運動到C處時，拉力變?yōu)镕3=16 N，求小球在右側(cè)軌道上運動的最小速度(保留一位小數(shù)).
18. (15分)實驗中經(jīng)常利用電磁場來改變帶電粒子運動的軌跡.如圖所示，氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)三種粒子同時沿直線在紙面內(nèi)通過電場強度為E、磁感應(yīng)強度為B的復(fù)合場區(qū)域.進入時氕與氘、氘與氚的間距均為d，射出復(fù)合場后進入y軸與MN之間(其夾角為θ)垂直于紙面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅰ，然后均垂直于邊界MN射出.虛線MN與PQ間為真空區(qū)域Ⅱ且PQ與MN平行，已知質(zhì)子比荷為qm，不計重力.
(1) 求粒子做直線運動時的速度大小v;
(2) 求區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B1;
(3) 若虛線PQ右側(cè)還存在一垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域Ⅲ，經(jīng)該磁場作用后三種粒子均能匯聚于MN上的一點，求該磁場的最小面積S和同時進入復(fù)合場的氕、氚運動到匯聚點的時間差Δt.
物理參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)
1. C 2. D 3. B 4. A 5. D 6. C 7. C 8. AB 9. ACD 10. BC 11. CD 12. BC
13. (1) ① 不需要(2分) ②B(2分)
(2) 未平衡摩擦力(2分) 0.50(0.45～0.55)(2分) 0.40(0.39～0.41)(2分)
14. (1) D(1分) 0.540(0.539或0.541也算對)(2分)
(2) 如圖丙所示(2分)
(3) 如圖丁所示(1分) 4.5(4.2～4.8)(2分)
(4) 不正確(1分) 作圖法只能減少偶然誤差，不能減少系統(tǒng)誤差(1分)
15. (14分)解：(1) 下滑時加速度為a，由牛頓第二定律得mgsin θ-μmgcos θ=ma(2分)
解得a=4.0 m/s2(1分)
由d=12at2 得下滑時間t=0.5 s(2分)
(2) 第一次與擋板相碰時的速率v=at=2 m/s(1分)
上滑時有 -(mgsin θ+f)x=0-12mv2(2分)
解得x=0.25 m(1分)
(3) 滑塊最終停在擋板處，由動能定理得mgdsin θ-fs=0(3分)
解得總路程s=1.5 m(2分)
16. (15分)解：(1) P1棒在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢E=BLv 解得E=0.6 V(1分)
電流I=E2r 得I=1 A(2分)
由F1=2mgsin θ+BIL 得F1=1.3 N(2分)
(2) 當(dāng)P1、P2兩棒均在磁場中運動時，拉力F的功率最大(2分)
拉力F2=2mgsin θ+4BIL 解得F2=2.2 N(2分)
最大功率P=F2v(1分)
解得P=4.4 W(1分)
(3) 由功能關(guān)系得Q=I2(2r)2dv+(2I)2(2r)dv(3分)
解得Q=0.36 J(1分)
17. (15分)解：(1) F1cos α=mg，其中cos α=hh2+r2=534(3分)
解得F1=23.2 N(1分)
(2) 當(dāng)B球運動到C點時，滑塊A的速度為0.對A、B整體由動能定理得
F2[h2+r2-(h-r)]-mBgr=12mBv2(3分)
解得v≈4 m/s(2分)
(3) 當(dāng)B球的切向加速度為0時，速度取最小值vm.此時有mgsin β=F3(2分)
解得sin β=0.8(1分)
對A、B整體從B球處于C位置到B球速度最小狀態(tài)，用動能定理得
mBgr(1-cos β)-F3[h2-r2-(h-r)]=12(mA+mB)v2m-12mBv2(2分)
解得vm≈3.2 m/s(1分)
18. (1) (15分)解：由電場力與洛倫茲力平衡得Bqv=Eq(2分)
解得v=EB(1分)
(2) 由洛倫茲力提供向心力：B1vq=mv2r(1分)
由幾何關(guān)系得r=d(2分)
解得B1=mEqdB(1分)
(3) 分析可得氚粒子做圓周運動的軌跡直徑為3r(1分)
磁場最小面積S=12π3r22-r22(1分)
解得S=πd2(1分)
由題意得B2=2B1(1分)
由T=2πrv 得T=2πmqB(1分)
由軌跡可知Δt1=(3T1-T1)θ2π，其中T1=2πmqB1(1分)
Δt2=12(3T2-T2)，其中T2=2πmqB2(1分)
解得Δt=Δt1+Δt2=m(π+2θ)qB1=(π+2θ)BdE(1分)
高三級物理上學(xué)期期末試題
第Ⅰ卷 客觀卷
一、選擇題(本題共12小題，每題4分，共48分. 在每小題給出的四個選項中，第1—7題只有一項符合題目要求，第8—12題有多項符合題目要求. 全部選對得4分，選對但不全得2分，有錯選得0分. )
1. 甲、乙兩車在同一地點同時做直線運動，其圖像如圖所示，則( )
A.甲的加速度大于乙的加速度
B.它們的初速度均為零
C.0—t1時間內(nèi)，甲的位移大于乙的位移
D.0—t1 時間內(nèi)，甲的速度大于乙的速度
2. 如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B小球用細(xì)繩固定在傾角為
30°的光滑斜面上，若不計彈簧質(zhì)量且細(xì)繩和彈簧與斜面平行，在細(xì)繩被剪斷的瞬間，A、B兩
小球的加速度分別為( )
A. 都等于 B. 0和
C. 和0 D. 0和
3. 一物體在合外力F的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖
所示，該物體在t0和2t0時刻，物體的動能分別為Ek1和Ek2，物塊的動量分別為p1和p2，下列說
法正確的是( )
A. Ek2=9Ek1，p2=3p1 B. Ek2=3Ek1，p2=3p1
C. Ek2=8Ek1，p2=4p1 D. Ek2=3Ek1，p2=2p1
4. 一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后
保持以額定功率運動.其v-t圖象如圖所示.已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到地面的阻
力為車重的0.1倍，則以下說法正確的是( )
A. 汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×102N
B. 汽車速度為25m/s時的加速度為5m/s2
C. 汽車的額定功率為100 kW
D. 汽車的最大速度為80 m/s
5. 在平面直角坐標(biāo)系x軸上關(guān)于原點O對稱的P、Q兩點各放一個等量點電荷后，x軸上各點電場強度E隨坐標(biāo)x變化曲線如圖所示，規(guī)定沿x軸正向為場強的正方向，關(guān)于這兩個點電荷所激發(fā)電場的有關(guān)描述中正確的有( )
A. 將一正檢驗電荷從P點沿x軸移向Q點的過程中電場力一直做正功
B. x軸上從P點到Q點的電勢先升高后降低
C. 若將一個正檢驗電荷從兩點電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)
對稱點的過程中一定是電場力先做正功后做負(fù)功
D.若將一個正檢驗電荷從兩點電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對稱點的過程中受到的電場力可能先減小后增大
6. 在如圖所示的電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動頭P由a端向b端移動時( )
A. 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小
B. 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大
C. 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大
D. 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小
7. 如圖所示為a、b兩電阻的伏安特性曲線，圖中α=45°，關(guān)于兩電阻的描述正確的是( )
A. 電阻a的阻值隨電流的增大而增大
B. 因IU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故電阻b的阻值R= =1?
C. 在兩圖線交點處，電阻a的阻值等于電阻b的阻值
D. 在電阻b兩端加2 V電壓時，流過電阻的電流是4A
8. 下列說法正確的是( )
A. 一束光照射某種金屬表面上不發(fā)生光電效應(yīng)，如果增加光照的強度，則有可能發(fā)生光電效應(yīng)
B. β射線的本質(zhì)是電子流，所以β衰變是核外的一個電子脫離原子而形成的
C. 由玻爾理論可知一群處于n=3能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射3種頻率的光子
D. 兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，該原子核的比結(jié)合能增加
9. 如圖所示，在光滑水平地面上，A、B兩物體質(zhì)量都為m，A以速度v向右運動，B左端有一輕彈簧且初速度為0，在A與彈簧接觸以后的過程中(A與彈簧不粘連)，下列說法正確的是
A. 輕彈簧被壓縮到最短時，A、B系統(tǒng)總動量仍然為mv
B. 輕彈簧被壓縮到最短時，A的動能為
C. 彈簧恢復(fù)原長時，A的動量一定為零
D. A、B兩物體組成的系統(tǒng)機械能守恒
10. 如圖所示，一質(zhì)量為M的木板靜止置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的木塊(可視為質(zhì)點)，
以初速度v0滑上木板的左端，已知木塊和木板間的動摩擦因數(shù)為μ，木塊始終沒有滑離木板。則
從運動開始到二者具有共同速度這一過程中( )
A. 兩物體間的相對位移小于木板對地的位移
B. 因摩擦而產(chǎn)生的熱Q= • mv
C. 從開始運動到兩物體具有共同速度所用的時間t=
D. 兩物體的共同速度v共=
11. 如圖甲所示，質(zhì)量為m、電荷量為-e的粒子初速度為零，經(jīng)加速電壓U1加速后，從水平方向
沿O1O2垂直進入偏轉(zhuǎn)電場。已知形成偏轉(zhuǎn)電場的平行板電容器的極板長為L，兩極板間距為
d，O1O2為兩極板的中線，P是足夠大的熒光屏，且屏與極板右邊緣的距離為L。不考慮電場
邊緣效應(yīng)，不計粒子重力。則下列說法正確的是( )
A. 粒子進入偏轉(zhuǎn)電場的速度大小
B. 若偏轉(zhuǎn)電場兩板間加恒定電壓U0，粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后正好擊中屏上的A點，A點與上
極板M在同一水平線上，則所加電壓U0=
C. 若偏轉(zhuǎn)電場兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化，要使粒子經(jīng)加速電場后在t=0時刻進入偏轉(zhuǎn)電場后水平擊中A點，則偏轉(zhuǎn)電場周期T應(yīng)該滿足的條件為T= (n=1,2,3…)
D. 若偏轉(zhuǎn)電場兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化，要使粒子經(jīng)加速電場并在t=0時刻進入偏轉(zhuǎn)電場后水平擊中A點，則偏轉(zhuǎn)電場電壓U0應(yīng)該滿足的條件為U0= (n=1,2,3…)
12. 如圖所示，勁度系數(shù)為k0的輕彈簧一端固定于懸點O，另一端懸掛一個質(zhì)量為m的小球a，小球a靜止時處于空中A點.在懸點O處固定一帶電量為–q(q>0)小球b(未畫出)，彈簧與小球a、b彼此絕緣.某時刻，用某種方式讓小球a帶上電量+q，小球a由靜止開始向上運動，當(dāng)a、b球間的電場力為a球重力的兩倍時，小球a的速度達到最大值v，此時小球a處于空中B點.兩帶電小球均看作點電荷，靜電力常數(shù)為k，重力加速度為g，不計空氣阻力.則
A. 彈簧的原長為q +
B. A、B兩點間的距離為
C. A、B兩點間的電勢差UAB= -
D. 小球a從A點到B點機械能的增加量為 +
第Ⅱ卷 非選擇題
二、實驗題(本題共2小題，共11分. )
13.(5分).如圖所示裝置，可以進行以下實驗：
A.“研究勻變速直線運動”
B.“驗證牛頓第二定律”
C.“研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系
(1)在 A、B、C 這三個實驗中，_____需要平衡摩擦阻 力。
(2)已知小車的質(zhì)量為 M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將 mg 視為細(xì)繩對小車的拉力;為此需要滿足 m<
(3)如果用此裝置做“研究合外力做功和物體動能變化關(guān)系這個實驗，由此可求得紙帶上由 O 點到D點所對應(yīng)的運動過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達式 W=_____，該小車動能改變量的表達式△Ek=_____。由于實驗中存在系統(tǒng)誤差，所以W_____△Ek。(選填“小于”、“等于”或“大于”)。
14.(6分)如圖所示實驗裝置，某同學(xué)用a、b是兩個半徑相同的小球，按照以下步驟研究彈性正碰實驗操作：
?、僭谄侥景灞砻驷斏习准埡蛷?fù)寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，使小球a從斜槽軌道上固定點處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O;
②將木板水平向右移動一定距離并固定，再使小球a從固定點處由靜止釋放，撞到木板上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的落點圈在里面，其圓心就處與小球落點的平均位置，得到痕跡B;
?、郯研∏騜靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球a仍從固定點處由靜止釋放，和小球b相碰后，重復(fù)多次，并使用與第二步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩個小球落點的平均位置，得到兩
球撞在木板上痕跡A和C。
(1)為了保證在碰撞過程中a球不反彈，a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1_________m2.(選填“大于”，“小于”，“等于”)
(2)完成本實驗，必須測量的物理量有_________。
A.小球a開始釋放的高度h
B.木板水平向右移動的距離L
C.A球和B球的質(zhì)m1、m2
D.O點到A、B、C三點的距離分別為 y1、y2、y3;
(3)若(2)所給選項的物理量均已知，若滿足條件_________(用測量量表示)，則表示兩小球發(fā)生的是彈性碰撞。
三、計算題(本題共3小題，共28分.解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要步驟，只寫最后結(jié)果不得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.)
15.(6分) 一宇宙飛船繞某行星做勻速圓周運動，已知運動的軌道半徑為r，周期為T引力常量為G，行星半徑為R.求：
(1)行星的質(zhì)量M;
(2)行星表面的重力加速度g;
(3)行星的第一宇宙速度v.
16. (9分)如圖所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C，與長木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上.現(xiàn)有滑塊A以初速度v0從右端滑上B，一段時間后，以 滑離B，并恰好能到達C的最高點.A、B、C的質(zhì)量均為m.求：
(1)A剛滑離木板B時，木板B的速度;
(2)A與B的上表面間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)圓弧槽C的半徑R
17.(13分) 一光滑絕緣半圓環(huán)軌道固定在豎直平面內(nèi)，與光滑絕緣水平面相切于B 點，軌道半徑為R. 整個空間存在水平向右的勻強電場E，場強大小為 ，一帶正電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，從距B 點為 處的A點以某一初速度沿AB方向開始運動，經(jīng)過B點后恰能運動到軌道的最高點C.(重力加速度為g，sin370=0.6，cos370=0.8)則：
(1)帶電小球從A 點開始運動時的初速度v0多大?
(2)帶電小球從軌道最高點C經(jīng)過一段時間運動到光滑絕緣 水平面上D點(圖中未標(biāo)記)，B 點與D 點的水平距離多大?
四、選修題(本題共2小題，共13分.)
(1)(4分)下列說法中正確的是 (選對1個得2分，選對2個得3分，選對3個得4分，每錯選1個扣2分，最低得分為0.)
A. 布朗運動是指液體或氣體中懸浮的固體小顆粒的無規(guī)則運動
B. 氣體的溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增加
C. 液體表面張力形成的原因是由于液體表面層分子間距離大于r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力
D. 空氣相對濕度越大，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度下水的飽和汽壓，水蒸發(fā)的越慢
E. 空調(diào)機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作不遵守?zé)崃W(xué)第二定律
(2)(9分)如圖所示，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直放置，用質(zhì)量不計、橫截面積S=1×10-4m2的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。先在活塞上方緩緩倒入沙子，使封閉氣體的體積緩慢變?yōu)樵瓉淼囊话?，接著在活塞上方緩慢倒入沙子的同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，使該過程中活塞的位置保持不變。整個過程中倒人沙子的總質(zhì)量M=3kg，(外界環(huán)境溫度為300K，大氣壓強P0=1×105Pa，g=10m/s2)。求：
(1)加熱前倒入沙子的質(zhì)量
(2)最后缸內(nèi)氣體的溫度。
答案
一、選擇題
題號 1 2 3 4 5 6
選項 A B A C D A
題號 7 8 9 10 11 12
選項 C CD AC BD ACD AD
二、實驗題
13. (5分)每空1分
(1)BC (2)A (3)mgs4; ; 大
14. (6分) 每空2分
(1)大于 (2)CD (3)
三、計算題
15.(6分，每問2分)
(1) (2) (3)
(1)設(shè)宇宙飛船的質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力定律
求出行星質(zhì)量 …………2分
(2)在行星表面
求出: …………2分
(3)在行星表面
求出: …………2分
16.(9分，每問3分)
(1) (2) (3)
【解析】(1)對A在木板B上的滑動過程，取A、B、C為一個系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律有：
mv0=m +2mvB
解得vB= …………3分
(2)對A在木板B上的滑動過程，A、B、C系統(tǒng)減少的動能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量
解得μ= …………3分
(3)對A滑上C直到最高點的作用過程，A、C系統(tǒng)動量守恒， +mvB=2mv
A、C系統(tǒng)機械能守恒
解得R= …………3分
17.(13分，一問6分，二問7分)
(1) (2)
(1)小球在半圓環(huán)軌道上運動時，當(dāng)小球所受重力、電場力的合力方向與速度垂直時，速度最小。設(shè)此時的速度為 v,由于合力恰好提供小球圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得：
解得
由等效法可得：該點(圖中未標(biāo)出)小球所受合力與豎直方向夾角 ，則θ=37 o，從A點到該點由動能定理：
解得 …………6分
(2)設(shè)小球運動到 C 點的速度為 v C , 小球從 A 點到 C 點由動能定理：
解得
當(dāng)小球離開 C 點后，在豎直方向做自由落體，水平方向做勻加速直線運動，設(shè) C 點到 D 點的運動時間為t。令水平方向的加速度為 a，B 點到 D 點的水平距離為 x
水平方向：
豎直方向：
聯(lián)立解得： …………7分
四、選修(一問4分，二問9分)
(1).ACD (2).(1)1kg (2)600K
(1)氣體做等溫變化，根據(jù)玻意爾定律，有
其中 ， ，
解得： …………4分
(2)氣體做等容變化，根據(jù)查理定律有：
其中 ，
解得： …………5分
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