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2016年湖南省六校联考高考物理模拟试卷
一、选择题（本題共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1〜5題只有一项符合超目要求；第6〜8題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，有选错或不选的得0分）
1．下列说法符会历史事实的是（ ）
A．奥斯持发现电流的磁效应的实验中，为了让实验现现象更明显，应该将直导线沿南北方向、平行于小磁针放置，给导线通电，发现小磁针偏转明显
B．牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动
C．库仑通过油滴实验测定了元电荷数值
D．伽利略直接通过研究自由落体实验得出自由落体运动是匀变速运动
2．在平直公路上行驶的a车和b车，其位移一时间（s﹣t）图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于﹣2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，则（ ）
A．a车做匀速运动且其速度为va=m/s
B．t=3s时a车和b车相遇但此时速度不等
C．t=ls时b车的速度10m/s
D．t=0s时a车和b车的距离s0=9m
3．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断开瞬间，B灯泡逐渐熄灭，A灯泡立即熄灭
B．开关S断开瞬间，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡立即熄灭
C．开关S闭合瞬间，A、B灯泡同时亮
D．开关S闭合瞬间，A灯泡先亮
4．如图所示，M、N为两条沿竖直方向放置的直导线，其中有一条导线中通有恒定电流．另一条导线中无电流．一带电粒子在M、N两条直导线所在平面内运动，曲线ab是该粒子的运动轨迹．带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计．关于导线中的电流方向、粒子带电情况以及运动的方向，下列说法有可能的是（ ）
A．M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从a点向b点运动
B．N中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动
C．M中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动
D．N中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动
5．如图所示，真空中有直角坐标系xOy，在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和一Q，C是y轴上的一个点，D是x轴上的一个点，DE连线垂直于x轴．下列判断正确的是 （ ）
A．D点电势比E点电势高
B．D、E两点电场强度大小相等
C．将正电荷q由O移至D和由C移至E电场力做功相等
D．将正电荷q由0移至C电势能不变
6．如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径R=0.5m，细线始终保持水平；被拖动物块质量m=1.0kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=kt，k=2rad/s，g=10m/s2．以下判断正确的是（ ）
A．物块做匀速运动
B．绳对物块的拉力是5．ON
C．绳对物块的拉力是6.0 N
D．物块做匀加速直线运动，加速度大小是1.0 m/s2
7．理想变压器初级线圈接一稳定的交变电流，电路连接如图所示，分别按下列方式操作，下列说法正确的是（ ）
A．只将S2从4拨向3，电流表示数变小
B．只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压增大
C．只将变阻器S3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小
D．只将S1从1拨向2，电流表示数变小
8．如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，捧下端离地面高H，上端套着﹣个细环．棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大小为kmg（k＞1）．断开轻绳，棒和环自由下落．假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失．棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计．则（ ）
A．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒有往复运动，但总位移向下
B．棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒和环都做匀加速运动
C．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于地面始终向下运动
D．从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力做的总功为﹣
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．（一）必考题
9．假设我们己经进人了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度，这些器材是：
A．钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等
F．测力计1个
B．能夹纸带的重锤一个，质量未知
G．天平1台含砝码1盒
C．太阳能电池板一块，输出直流电压可，满足任何要求
H．打点计时器1台（含复写纸、纸带）
D．导线、开关若干
I．带有光控计时器的实验平板一块．在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从一个光控门运动到另一个光控门的时间
E．刻度尺1把
J．支架：能满足实验所需的固定作用
实验一：（己完成）
（l）器材有：A、F、G；
（2）主要的实验步骤是：
①选取一个合适的钩码，用天平测出质量m
②用测力计测出该钩码的重力F
③计算重力加速度的表达式为gx=
实验二：
（1）选用的器材有 （填字母序号）．
（2）主要的实验步骤是：①将光控计时器的平板用支架竖直架稳；②测量两个光控门之间的 ；③让滑块从上面的光控门处自由释放读出下落到下面光控门的 ．
（3）计算重力加速度的表达式为gx= ．（用步骤中字母表示）
10．如图所示是一测定电流表G内阻的电路，电源E的内阻不计．开关S闭合后，当电阻箱的电阻调到900Ω时，电流表指针偏转到满刻度，再把电阻箱的电阻调到2200Ω时，电流表指针刚好偏转到满刻度的一半．
（1）根据以上数据可求电电流表G的内阻为 Ω．
（2）实际电源E有一定的内阻故以上测量值 真实值．（填“大于”“小于”或“等于”）
（3）如电流表G的满刻度值为600μA，要把此电流表改装成量程为3v的电压表，应串联一个阻值为 的电阻．
11．长沙市的五一大道是一条平直马路．甲、乙两汽车正沿五一大道同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是立即刹车（反应时间忽略不计），乙车司机发现甲车刹车后也紧急刹车，乙车司机的反应时间为0.5s．已知甲车刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍，车视为质点（g=l0m/s2）．求：
（1）若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？
（2）若甲车及人的总质量2000kg，假设刹车过程中关闭发动机，甲车刹车过程中产生的总热量？
（3）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？
12．无限长通电螺线管内部的磁场可认为是匀强磁场（外面磁场可视为零），其大小为B=kI（I为螺线管所通电流，不同的螺线管，k值不同）．现有两个螺线管1和2，同轴放置（轴在O处），如图所示，其中1的半径为a，2的半径为b（大于2a）．在1中通以电流I1=I0十2t（电流随时间t变化），产生的磁场为B1=2kI1，2中通以电流I2=3t，产生的磁场为B2=kI2．且两个磁场同向．现在P处放一个半径为r的圆形导线框，圆心亦在O处．则：
（1）线框中产生的感应电动势多大？（不考虑感应电流对磁场的影响）
（2）感应电动势就是单位电荷在感应电场力的作用下沿线框移动一周（感应电场）电场力的功，由此可以求出线框P所在的位置感应电场E的大小，那么E为多大？
（3）现撤去线框P，在距O为r处（线框处）放一个静止的点电荷（电荷量为q，质量为m，不考虑其重力），从t=0时刻释放，该电荷恰好以半径r做圆周运动，试求r的值．
【物理-选修3-3】
13．一个内壁光滑、绝热的汽缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着一定质量的理想空气，若突然用竖直向上的力F将活塞向上拉一些，如图所示，则缸内封闭着的气体 （ ）
A．每个分子对缸壁的冲力都会减小
B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少
C．分子平均动能减小
D．若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量
E．该过程中气体的温度一定降低
14．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10﹣6kg/m3，悬浮微粒的密度为2.0×103kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10﹣7m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10﹣8m，求1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？（计算时可把吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字）
15．下列说法中正确的是 （ ）
A．两列波发生干涉时，振动加强的质点的位移不一定始终最大
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．广义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都是相同的
D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率发生变化
E．在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了电磁场理论
16．如图为某一圆形水池的示意图（竖直截面），ST为池中水面的直径，MN为水池底面的直径，O为圆形池底的圆心，已知MN为30.00m，池中水深6.00m，水的折射率为．在池底中心处有一凹槽（未画出），一潜水员仰卧其中，他的眼睛位于O处．
（1）在潜水员看来，池外所有景物发出的光都出现在一个倒立的圆锥里，求这个圆锥底面的直径；（ =2.24， =2.65，计算结果保留两位小数）
（2）求水池的侧壁和底部上发出的光能通过全反射到达潜水员眼睛的区域．
17．以下说法正确的是（ ）
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的
B．爱因斯坦光电效应理论认为，光电子的最大初动能随照射光的频率的增加而增大
C．Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4
D．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用
E．在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水
18．如图，质量为M=1.98kg的物块放在光滑的水平面上，弹簧处于自然长度时，M静止在O位置，一质量为m=20g的子弹，以一定的初速度v0射入物块，并留在其中一起压缩弹簧，且射入过程时间很短．弹簧从自然长度到被压缩为最短的过程中，弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化关系如图所示．（g取10m/s2）则：
①子弹的初速度v0为多大？
②若水平面粗糙，上述子弹击中M后同样从O点运动到距离O为2cm的A点时，物块的速度变为3 m/s，则M从开始运动到运动到A点的过程中，地面的摩擦力对M做了多少功？
2016年湖南省六校联考高考物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本題共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1〜5題只有一项符合超目要求；第6〜8題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，有选错或不选的得0分）
1．下列说法符会历史事实的是（ ）
A．奥斯持发现电流的磁效应的实验中，为了让实验现现象更明显，应该将直导线沿南北方向、平行于小磁针放置，给导线通电，发现小磁针偏转明显
B．牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动
C．库仑通过油滴实验测定了元电荷数值
D．伽利略直接通过研究自由落体实验得出自由落体运动是匀变速运动
【考点】物理学史．
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
【解答】解：A、奥斯特发现电流的磁效应时将直导线沿南北方向、平行于小磁针放置在其上方，给导线通电，发现小磁针偏转，故A正确；
B、在物理学的发展历程中，伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动，故B错误；
C、密立根通过油滴实验测定了元电荷数值，故C错误；
D、伽利略通过对不同斜面上物体的运动的研究，推测自由落体运动是匀变速运动，故D错误；
故选：A
2．在平直公路上行驶的a车和b车，其位移一时间（s﹣t）图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于﹣2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，则（ ）
A．a车做匀速运动且其速度为va=m/s
B．t=3s时a车和b车相遇但此时速度不等
C．t=ls时b车的速度10m/s
D．t=0s时a车和b车的距离s0=9m
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】a车做匀速直线运动，由斜率求出a车的速度．t=3s时，直线a与曲线b刚好相切，两车的速度相等，对b车，由速度时间公式求出b的初速度．由位移公式求出两车的位移，即可求得t=0s时a车和b车的距离s0．
【解答】解：A、s﹣t图象的斜率等于速度，由图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：va===2m/s．故A错误．
B、t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，位置坐标相同，两车相遇．斜率相等，此时两车的速度相等，故B错误．
C、t=3s，b车的速度为：vb=va=2m/s
设b车的初速度为v0．对b车，由v0+at=vb，解得：v0=8m/s
则t=ls时b车的速度为：vb′=v0+at1=8﹣2×1=6m/s，故C错误．
D、t=3s时，a车的位移为：Sa=vat=6m
b车的位移为：Sb=t=m=15m
t=3s时，a车和b车到达同一位置，得：s0=Sb﹣Sa=9m．故D正确．
故选：D
3．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断开瞬间，B灯泡逐渐熄灭，A灯泡立即熄灭
B．开关S断开瞬间，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡立即熄灭
C．开关S闭合瞬间，A、B灯泡同时亮
D．开关S闭合瞬间，A灯泡先亮
【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、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；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AB错误．
CD、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C正确，D错误．
故选：C
4．如图所示，M、N为两条沿竖直方向放置的直导线，其中有一条导线中通有恒定电流．另一条导线中无电流．一带电粒子在M、N两条直导线所在平面内运动，曲线ab是该粒子的运动轨迹．带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计．关于导线中的电流方向、粒子带电情况以及运动的方向，下列说法有可能的是（ ）
A．M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从a点向b点运动
B．N中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动
C．M中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动
D．N中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】注意观察图象的细节，靠近导线M处，粒子的偏转程度大，说明靠近M处偏转的半径小，粒子速率不变，偏转半径变小，说明B变强，又只有一条导线中有电流，靠近直导线的磁场强度，故只可能是M中同电流．
【解答】解：注意观察图象的细节，靠近导线M处，粒子的偏转程度大，说明靠近M处偏转的半径小，洛伦兹力提供电子偏转的向心力，圆周运动的半径，粒子速率不变，偏转半径变小，说明B变强，又靠近通电直导线的地方磁场强，故只有M中通电流，故BD错误，
根据曲线运动的特点，合外力指向弧内，则洛伦兹力指向右侧；当M通向下的电流，利用右手螺旋定则可判，在MN中的磁场为垂直直面向外，根据左手定值可以判断，该粒子应带负电，故C正确，A错误．
故选：C
5．如图所示，真空中有直角坐标系xOy，在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和一Q，C是y轴上的一个点，D是x轴上的一个点，DE连线垂直于x轴．下列判断正确的是 （ ）
A．D点电势比E点电势高
B．D、E两点电场强度大小相等
C．将正电荷q由O移至D和由C移至E电场力做功相等
D．将正电荷q由0移至C电势能不变
【考点】电场的叠加；电场强度．
【分析】本题要根据等量异种电荷周围电场分布情况，分析电场强度和电势的关系．在如图所示的电场中，y轴是一条等势线，其上各点的电势相等，等量异种电荷连线上的电场方向是相同的，由+Q指向﹣Q；两电荷连线上的电场强度大小关于O点对称．
【解答】解：A、作出过E点的等势线，与x轴的交点为F，如图红线所示，根据顺着电场线电势降低可知，D点的电势比F点的电势低，则知D点电势比E点电势低，故A错误；
B、根据等量异种电荷周围电场的分布情况，可知D、E两点的电场线的疏密不同，则场强大小不等，D点的场强较大，故B错误；
C、由于OD间的电势差大于CE间的电势差，根据W=qU可知，将正电荷由O移至D电场力做功大于由C移至E电场力做功，故C错误；
D、y轴是一条等势线，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，所以将正电荷由O移至C电场力不做功，电势能不变，故D正确；
故选：D
6．如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径R=0.5m，细线始终保持水平；被拖动物块质量m=1.0kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=kt，k=2rad/s，g=10m/s2．以下判断正确的是（ ）
A．物块做匀速运动
B．绳对物块的拉力是5．ON
C．绳对物块的拉力是6.0 N
D．物块做匀加速直线运动，加速度大小是1.0 m/s2
【考点】线速度、角速度和周期、转速；加速度；牛顿第二定律．
【分析】由物块速度v=ωR=at，可得物块运动的加速度，结合牛顿第二定律即对物块的受力分析可求解绳子拉力
【解答】解：A、D、由题意知，物块的速度为：v=ωR=2t×0.5=1t
又v=at
故可得：a=1m/s2，
所以物块做匀加速直线运动，加速度大小是1.0 m/s2．故A错误，D正确；
B、C、由牛顿第二定律可得：物块所受合外力为：
F=ma=1N
F=T﹣f，
地面摩擦阻力为：
=μmg=0.5×1×10=5N
故可得物块受力绳子拉力为：T=f+F=5+1=6N，故B错误，C正确
故选：CD
7．理想变压器初级线圈接一稳定的交变电流，电路连接如图所示，分别按下列方式操作，下列说法正确的是（ ）
A．只将S2从4拨向3，电流表示数变小
B．只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压增大
C．只将变阻器S3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小
D．只将S1从1拨向2，电流表示数变小
【考点】变压器的构造和原理．
【分析】理想变压器原副线圈变压比公式为： =；理想变压器输入功率等于输出功率；根据以上两条规律分析讨论即可
【解答】解：A、只将S2从4拨向3时，n2变小，根据变压比公式=，输出电压变小，故输出电流变小，输出功率变小；输入功率等于输出功率，故输入功率变小，输入电流变小，故A正确；
B、只将S3从闭合变为断开，少一个支路，但电阻R2与R3串联的支路的电压不变，故通过电阻R2的电流不变，电压也不变，故B错误；
C、只将变阻器R3的滑动触头上移，负载总电阻变大，故输出电流变小，输出功率变小；输入功率等于输出功率，故输入功率减小，故C正确；
D、只将S1从1拨向2时，n1变大，根据变压比公式=，输出电压变小，故输出电流变小，输出功率变小；输入功率等于输出功率，故输入功率变小，输入电流变大小，故D正确．
故选：ACD．
8．如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，捧下端离地面高H，上端套着﹣个细环．棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大小为kmg（k＞1）．断开轻绳，棒和环自由下落．假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失．棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计．则（ ）
A．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒有往复运动，但总位移向下
B．棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒和环都做匀加速运动
C．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于地面始终向下运动
D．从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力做的总功为﹣
【考点】功能关系；牛顿第二定律；功的计算．
【分析】对两物体进行受力以及运动过程分析，从而明确物体的运动过程，判断两物体的运动情况，再根据功能关系可分析摩擦力做功情况．
【解答】解：A、断开绳之前摩擦力大于动力（k＞1），所以环不动．首先断开绳时，环和棒是同时处于失重状态，由牛顿定理可知，此时整体作自由落体运动．当同时着地后．棒停止运动，环做继续向下运动，故环没有相对于棒的往返运动；故A错误；
B、在棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒和环受力均为恒力；故都做匀加速运动；故B正确；
C、开始时环做自由落体运动，而棒反弹时，环仍有向下的速度，故向下做匀减速直线运动；当环反弹时球受到的摩擦力向下，将继续向下运动；所以从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于地面始终向下运动；故C正确；
D、设整个运动过程中环相对于棒子运动了L的距离；那么摩擦力做功为kmgL，整个系统重力势能损失为mgH+mg（H+L）
两者相等 kmgL=mgH+mg（H+L）得到； 所以摩擦力做功为W=﹣kmgL=﹣；故D正确；
故选：BCD．
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．（一）必考题
9．假设我们己经进人了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度，这些器材是：
A．钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等
F．测力计1个
B．能夹纸带的重锤一个，质量未知
G．天平1台含砝码1盒
C．太阳能电池板一块，输出直流电压可，满足任何要求
H．打点计时器1台（含复写纸、纸带）
D．导线、开关若干
I．带有光控计时器的实验平板一块．在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从一个光控门运动到另一个光控门的时间
E．刻度尺1把
J．支架：能满足实验所需的固定作用
实验一：（己完成）
（l）器材有：A、F、G；
（2）主要的实验步骤是：
①选取一个合适的钩码，用天平测出质量m
②用测力计测出该钩码的重力F
③计算重力加速度的表达式为gx=
实验二：
（1）选用的器材有 E、I、J （填字母序号）．
（2）主要的实验步骤是：①将光控计时器的平板用支架竖直架稳；②测量两个光控门之间的 距离h ；③让滑块从上面的光控门处自由释放读出下落到下面光控门的 时间t ．
（3）计算重力加速度的表达式为gx= ．（用步骤中字母表示）
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】模仿地球上根据自由落体运动位移时间公式测出重力加速度的方法去测X星球的重力加速度
【解答】解：（1）让重物做自由落体运动，根据自由落体运动的公式求出X星球的重力加速度，则需要J支架：能满足实验所需的固定作用，I．带有光控计时器的实验平板一块．在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从一个光控门运动到另一个光控门的时间，要刻度尺测量下落的高度，
需要的器材有：E、I、J
（2）①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳，
②测量两个光控门之间的距离h，
③把滑块从上面的一个光控门处自由释放，读出下落时间t，
（3）根据h=得：gx=
故答案为：（1）E、I、J；
（2）②距离h；③时间t；（3）．
10．如图所示是一测定电流表G内阻的电路，电源E的内阻不计．开关S闭合后，当电阻箱的电阻调到900Ω时，电流表指针偏转到满刻度，再把电阻箱的电阻调到2200Ω时，电流表指针刚好偏转到满刻度的一半．
（1）根据以上数据可求电电流表G的内阻为 400 Ω．
（2）实际电源E有一定的内阻故以上测量值 大于 真实值．（填“大于”“小于”或“等于”）
（3）如电流表G的满刻度值为600μA，要把此电流表改装成量程为3v的电压表，应串联一个阻值为 4600 的电阻．
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律联立方程即可求解电流表G的内阻；
（2）用上述方法测量出得电流表G的内阻实际上是电流表G的内阻与电源内阻之和；
（3）电流表和电压表都是由表头改装成的，根据串联电阻具有分压作用，并联电阻具有分流作用，所以若要改装为电压表需要将电流表与电阻串联，然后再根据欧姆定律求出串联电阻的值即可．
【解答】解：（1）设电流表G的满偏电流为Ig，内阻为Rg，
根据闭合电路欧姆定律得：
，
，
带入数据解得：Rg=400Ω，
（2）用上述方法测量出得电流表G的内阻实际上是电流表G的内阻与电源内阻之和，所以测量值大于真实值，
（3）根据串并联规律可知串联电阻具有分压作用，所以要将电流表改装为电压表应与电阻串联，设串联电阻值为R，由欧姆定律有U=Ig（Rg+R），代入数据解得R=4600Ω．
故答案为：（1）400；（2）大于；（3）4600
11．长沙市的五一大道是一条平直马路．甲、乙两汽车正沿五一大道同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是立即刹车（反应时间忽略不计），乙车司机发现甲车刹车后也紧急刹车，乙车司机的反应时间为0.5s．已知甲车刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍，车视为质点（g=l0m/s2）．求：
（1）若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？
（2）若甲车及人的总质量2000kg，假设刹车过程中关闭发动机，甲车刹车过程中产生的总热量？
（3）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？
【考点】功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．
【分析】（1）甲刹车时，水平方向受到制动力，根据牛顿第二定律求出甲刹车时的加速度．由运动学速度﹣位移关系式求出速度减小到零时的位移大小，与15m比较，确定甲车能否避免闯警戒线．
（2）根据能量守恒定律求甲车刹车过程中产生的总热量．
（3）由乙车制动力，根据牛顿第二定律求出乙刹车时的加速度．当两车恰好相撞时的条件：速度相等，根据速度公式求出所用时间，应用位移公式求出两车的位移，再求解两车行驶过程中至少应保持的距离．
【解答】解：（1）根据牛顿第二定律可得甲车紧急刹车的加速度为：a1==0.4g=4m/s2
甲车停下所需时间为：t1==s=2.5s
甲滑行距离为：s==12.5m
因为s＜15m，所以甲车能避免闯红灯．
（2）甲车刹车过程中产生的总热量为：Q==J=1.0×105J
（3）设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距s0．在乙车刹车t2时间两车恰好相撞．乙车紧急刹车的加速度为：a2==0.5g=5m/s2
当两车速度相等时，乙车刹车时间为t2． 则有：v1=v2
即 v0﹣a1（t2+t0）=v0﹣a2t2
代入解得：t2=2s
乙车通过的位移大小为：s乙=v0t0+v0t2﹣a2t22=15m
甲车通过的位移大小为：s甲=v0（t0+t2）﹣a1（t0+t2）2=12.5m．
代入解得：s0=s乙﹣s甲=（15﹣12.5）m=2.5m
答：（1）甲车能避免闯红灯．
（2）甲车刹车过程中产生的总热量是1.0×105J．
（3）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持2.5m距离．
12．无限长通电螺线管内部的磁场可认为是匀强磁场（外面磁场可视为零），其大小为B=kI（I为螺线管所通电流，不同的螺线管，k值不同）．现有两个螺线管1和2，同轴放置（轴在O处），如图所示，其中1的半径为a，2的半径为b（大于2a）．在1中通以电流I1=I0十2t（电流随时间t变化），产生的磁场为B1=2kI1，2中通以电流I2=3t，产生的磁场为B2=kI2．且两个磁场同向．现在P处放一个半径为r的圆形导线框，圆心亦在O处．则：
（1）线框中产生的感应电动势多大？（不考虑感应电流对磁场的影响）
（2）感应电动势就是单位电荷在感应电场力的作用下沿线框移动一周（感应电场）电场力的功，由此可以求出线框P所在的位置感应电场E的大小，那么E为多大？
（3）现撤去线框P，在距O为r处（线框处）放一个静止的点电荷（电荷量为q，质量为m，不考虑其重力），从t=0时刻释放，该电荷恰好以半径r做圆周运动，试求r的值．
【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．
【分析】1、根据电磁感应定律ɛ=，2、根据电场力做功与电势能的关系求解 3、根据运动学求出加速度、速度，再根据洛伦兹力提供向心力求解
【解答】解：（1）根据题意，I1=I0十2t，产生的磁场为B1=2kI1，
即B1=2kI1=2kI0+4kt
2中通以电流I2=3t，产生的磁场为B2=kI2．即B2=3kt
则穿过线框P的磁通量为：∅=πa2B1+πr2B2=2πa2kI0+πk（4a2+3r2）t
根据电磁感应定律有：ɛ==πk（4a2+3r2）
（2）、感应电动势就是单位电荷在感应电场力的作用下沿线框移动一周（感应电场）电场力的功为：
ɛ=2πrE
即：E==
（3）、速度为：v=at=
根据洛伦兹力提供向心力，有：
联立解得：r=
答：（1）线框中产生的感应电动势πk（4a2+3r2）
（2）感应电动势就是单位电荷在感应电场力的作用下沿线框移动一周（感应电场）电场力的功，由此可以求出线框P所在的位置感应电场E的大小，那么E为
（3）从t=0时刻释放，该电荷恰好以半径r做圆周运动，r的值为
【物理-选修3-3】
13．一个内壁光滑、绝热的汽缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着一定质量的理想空气，若突然用竖直向上的力F将活塞向上拉一些，如图所示，则缸内封闭着的气体 （ ）
A．每个分子对缸壁的冲力都会减小
B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少
C．分子平均动能减小
D．若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量
E．该过程中气体的温度一定降低
【考点】热力学第一定律．
【分析】向上拉活塞，气体体积变大，压强变小，气体温度降低，分子平均动能减小；根据热力学第一定律判断气体内能的变化．
【解答】解：A、C、E、向上拉活塞时，气体体积变大，气体对外做功，W＜0，由于气缸与活塞是绝热的，在此过程中气体既不吸热，也不放热，则Q=0，由热力学第一定律可知，△U=W+Q＜0，气体内能减小，温度降低，分子平均动能变小，但并不是每一个分子动能都减小，每个分子对缸壁的冲力都会减小，故A错误，C正确，E正确；
B、气体物质的量不变，气体体积变大，分子数密度变小，单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少，故B正确；
D、若活塞重力不计，则活塞质量不计，向上拉活塞时，活塞动能与重力势能均为零，拉力F与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体的内能改变量，故D错误；
故选：BCE
14．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10﹣6kg/m3，悬浮微粒的密度为2.0×103kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10﹣7m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10﹣8m，求1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？（计算时可把吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字）
【考点】阿伏加德罗常数．
【分析】先求出可吸入颗粒物的体积以及1m3中所含的可吸入颗粒物的体积，即可求出1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量．
【解答】解：沙尘暴天气时，1m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为V==m3=2.9×10﹣9m3
那么1m3中所含的可吸入颗粒物的体积为：V′==5.8×10﹣11m3
又因为每一个可吸入颗粒的体积为：V0=πd3≈6.54×10﹣23m3
所以1m3中所含的可吸入颗粒物的数量：n=≈8.9×1011个
故1cm3中的空气所含可吸入颗粒物的数量为：n′=n×10﹣6=9×105个
答：1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是9×105个
15．下列说法中正确的是 （ ）
A．两列波发生干涉时，振动加强的质点的位移不一定始终最大
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．广义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都是相同的
D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率发生变化
E．在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了电磁场理论
【考点】波的干涉和衍射现象；电磁波的发射、传播和接收；狭义相对论．
【分析】振动加强的质点振动始终加强，不是位移始终最大；涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，是因为增透膜对淡紫色光的透射较少，有一部分反射光．狭义相对性原理认为，在惯性参考系中物理规律都是相同的，广义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都是相同的；观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化．
【解答】解：A、两列波发生干涉时，振动加强的质点振动始终加强，不是位移始终最大，故A正确；
B、反射光为偏振光，所以拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减小反射光的强度，故B错误；
C、狭义相对性原理认为，在惯性参考系中物理规律都是相同的；广义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都是相同的，故C正确；
D、观察者相对于频率一定的声源运动时，如果两者距离变化即发生相对运动，则观察者在一定时间内接收到波长的个数发生变化，则接受到声波的频率可能发生变化，故D正确．
E、在麦克斯韦提出了电磁场理论基础上，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故E错误；
故选：ACD．
16．如图为某一圆形水池的示意图（竖直截面），ST为池中水面的直径，MN为水池底面的直径，O为圆形池底的圆心，已知MN为30.00m，池中水深6.00m，水的折射率为．在池底中心处有一凹槽（未画出），一潜水员仰卧其中，他的眼睛位于O处．
（1）在潜水员看来，池外所有景物发出的光都出现在一个倒立的圆锥里，求这个圆锥底面的直径；（ =2.24， =2.65，计算结果保留两位小数）
（2）求水池的侧壁和底部上发出的光能通过全反射到达潜水员眼睛的区域．
【考点】光的折射定律．
【分析】（1）据题条件和几何关系可得到全反射临界角，并求出圆锥底面的直径．
（2）由几何知识和折射定律可以证明M、N点发出的光可以全反射到O点．
【解答】解：（1）设这个圆锥底面的直径2r．
由题意可得：r=htanC
又 sinC=
解得这个圆锥底面的直径 2r=13.58m
（2）以潜水员眼睛的位置为圆心，以13.58m为半径作圆，与锥底交于A、B两点，从A点左侧及B点右侧发出的光线经水面反射后进入潜水员眼睛的光线，其入射角都大于临界角C，所以池底宽度为PA的圆形环带区域及整个侧壁发出的光线都可以通过个反射到达潜水员的眼睛．
答：
（1）这个圆锥底面的直径是13.58m．
（2）池底宽度为PA的圆形环带区域及整个侧壁发出的光线都能通过个反射到达潜水员的眼睛．
17．以下说法正确的是（ ）
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的
B．爱因斯坦光电效应理论认为，光电子的最大初动能随照射光的频率的增加而增大
C．Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4
D．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用
E．在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水
【考点】光电效应；氢原子的能级公式和跃迁．
【分析】本题关键要知道：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型；
依据光电效应方程Ekm=hγ﹣W0，即可判定；
α衰变生成氦原子核，质量数少4，质子数少2；
高中课本提到自然界可分为四种基本的相互作用；
常用的慢化剂有石墨、重水和普通水，即可求解．
【解答】解：A、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型，并没有提出原子核是由质子和中子组成的；故A错误．
B、依据爱因斯坦光电效应理论认为，结合其方程Ekm=hγ﹣W0，光电子的最大初动能随照射光的频率的增加而增大，故B正确；
C、Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，质量数减少了4，中子数减少2，故C错误；
D、高中课本提到自然界可分为四种基本的相互作用，万有引力，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用，故D正确；
E、在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水，故E正确；
故选：BDE．
18．如图，质量为M=1.98kg的物块放在光滑的水平面上，弹簧处于自然长度时，M静止在O位置，一质量为m=20g的子弹，以一定的初速度v0射入物块，并留在其中一起压缩弹簧，且射入过程时间很短．弹簧从自然长度到被压缩为最短的过程中，弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化关系如图所示．（g取10m/s2）则：
①子弹的初速度v0为多大？
②若水平面粗糙，上述子弹击中M后同样从O点运动到距离O为2cm的A点时，物块的速度变为3 m/s，则M从开始运动到运动到A点的过程中，地面的摩擦力对M做了多少功？
【考点】动量守恒定律；功能关系．
【分析】（1）子弹和物块一起压缩弹簧的过程中系统机械能守恒，求出刚射入时的共同速度，子弹射入物块时间极短，瞬间子弹、物块组成的系统动量守恒，根据动量守恒即可求解；
（2）根据动能定理即可求解．
【解答】解：（1）子弹射入物块后两者的共同速度为v，以向左为正，由二者组成的系统动量守恒得：
mv0=（M+m）v
二者一起压缩弹簧，三者系统的机械能守恒，则
从图线可以看出：弹性势力能最大为：EP=16J，
代入数据解得：v0=400 m/s
（2）从O到A的过程中，根据动能定理得：
Wf=
解得：Wf=﹣3J
答：（1）子弹的初速度v0为400m/s．
（2）地面的摩擦力对M做的功为﹣3J．
2016年5月10日
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