2016-2017学年湖南省常德一中高三(上)第五次月考物理试卷(12月份)(解析版)

1、2016-2017学年湖南省常德一中高三（上）第五次月考物理试卷（12月份）一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）1物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法的是（）A“合力与分力”“平均速度”“总电阻”B“质点”“平均速度”“点电荷”C“点电荷”“总电阻”“电场强度”D“合力与分力”“质点”“电场强度”2在点电荷Q的电场中的O点，由静止释放一个质量为m、带电荷量为+q的试探电荷，试探电荷运动到a点时的速度大小为v若该试探电荷从无穷远处运动到电场中的a点时，需克服电场力做功为W，试探电荷运动到a点时的速度大小仍为v，设无穷远处电势为零则下列判断正确的

2、是（）A电场中a点电势a=B电场中O点电势为O=C试探电荷在无穷远处的初速度vm=DaO间电势差为UaO=3如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，在水平拉力F的作用下，小物块静止在斜面上现保持物块静止，将拉力F方向由水平逐渐变成竖直向上，则这一过程中（）AF逐渐增大，物块对斜面的压力逐渐减小BF先增大后减小，物块对斜面的压力逐渐减小CF逐渐减小，物块对斜面的压力逐渐增大DF先减小后增大，物块对斜面的压力逐渐减小4我们在生活中移动货物经常推着或拉着物体沿地面运动，这样方便省力在粗糙的水平面上放置一个小物体P，P受到与水平面成夹角的斜向上的拉力作用沿水平面运动，如图甲所示，物体P的加速度随F变化规律

3、如图乙中图线P所示，把物体P换成Q，其他条件不变，重复操作，得到Q的加速度随F变化规律如图乙中图线Q所示图乙中b，c和d都是已知量，由此可知（）AP的质量大于Q的质量BP和Q的材料相同CP的质量为DQ的质量为52013年4月将出现“火星合日”的天象“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的2倍，由此可知（）A“火星合日”约每1年出现一次B“火星合日”约每2年出现一次C火星的公转半径约为地球公转半径

4、的倍D火星的公转半径约为地球公转半径的8倍6如图所示，重力为G的小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60角且不变当F与竖直方向的夹角为时，有F最小，则、F的值分别为（）A0，GB30，GC60，GD90，G7如图所示，一小球以速度v0从倾角为=53的斜面顶端A处水平抛出，垂直落到在斜面底端与斜面垂直的挡板上的B点，已知重力加速度为g，sin 37=0.6，cos 37=0.8，则下列说法正确的是（）A小球到达B点的速度大小为v0B斜面的长度为C小球到达B点时重力的瞬时功率为mgv0DB点到水平面的高度为8如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电

5、流通过，其原因可能是（）A入射光太弱B入射光波长太长C光照时间短D电源正负极接反9下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波的波长和频率为1MHz的无线电波的波长，由表中数据可知（）质量（kg）速度（m/s）波长（m）弹子球2.01021.01023.31030电子（100eV）9.110315.01061.21010无线电波（1MHz）3.01083.3102A要检测弹子球的波动性几乎不可能B无线电波通常情况下表现出波动性C电子照射到金属晶体（大小约为1010m）上能观察到波动性D只有可见光才有波动性10如图甲所示，细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接A、B两球，滑轮悬挂在一个传感器正下方，B球

6、换用质量m不同的球，而A球始终不变，通过计算机描绘得到传感器拉力F随B球质量m变化的关系如图乙所示，F=F0直线是曲线的渐近线，已知轻质定滑轮质量可看成零，重力加速度为g，则（）A根据图线可以确定A球质量m0=gB根据图线可以计算B球为某一质量m时其运动的加速度aCA、B球运动的加速度a一定随B质量m的增大而增大D传感器读数F一定小于A、B球总重力11如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（）A用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板

7、表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVC用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离12下列说法中正确的是（）A目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变B一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子C卢瑟福依据少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型D按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大二、解答题（共6小题，满分52分）13（8分）气垫导轨是常用的一种实验仪器它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在

8、导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mBb调整气垫导轨，使导轨处于水平c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1e按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2（1）实验中还应测量的物理量是（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是，上式中算得的A、B两

9、滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因可能是（至少写出两点）（3）利用上述实验数据是否可以测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？（填“可以”或“不可以”）14（6分）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：a/ms22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图（c）线；（2）从所得图线分析该实验小组在操作过

10、程中的不当之处是：；（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图（b）所示从理论上分析，该实验图线的斜率将（填“变大”，“变小”，“不变”）15在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为若用波长为（0）的单色光做该实验，则其遏止电压为已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h16（8分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之

11、间的动摩擦因数=0.2重力加速度g取10m/s2求：（1）碰撞前瞬间A的速率v；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l17（12分）一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）（已知：原子质量单位1u=1.661027kg，1u相当于931MeV）（1）写出核衰变反应方程；（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？18（14分）如图甲所示，真空室中电极K发出的电子（初速度不计）经过电势差为U0的加速电

12、场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上C、D两板间的电势差UCD随时间变化的图象如图乙所示，设C、D间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场已知电子的质量为m、电荷量为e（重力不计），C、D极板长为l，板间距离为d，偏转电压UCD，荧光屏距C、D右端的距离为l，所有电子都能通过偏转电极（1）求电子通过偏转电场的时间t0；（2）若UCD的周期T=t0，求荧光屏上电子能够到达的区域的长度；（3）若UCD的周期T=2t0，求到达荧光屏上O点的电子的动能2016-2017学年湖南省常德一中高三（上）第五次月考物理试卷（12月份）参考答案与试题解析一、选择题（共12

13、小题，每小题4分，满分48分）1 物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法的是（）A“合力与分力”“平均速度”“总电阻”B“质点”“平均速度”“点电荷”C“点电荷”“总电阻”“电场强度”D“合力与分力”“质点”“电场强度”【考点】合力的大小与分力间夹角的关系；质点的认识；欧姆定律【分析】物理学中用到大量的科学方法，建立“合力与分力”、“平均速度”、“合运动与分运动”采用等效替代的方法，“质点”、“点电荷”采用理想化模型的方法，“平均速度”、“电势”，“电场强度”采用比值定义法【解答】解：A、“合力与分力”“平均速度”“总电阻”均采用“等效替代”的思想方法，故

14、A正确；B、“质点”、“点电荷”采用理想化模型的方法，故B错误；C、“点电荷”是采用理想化模型的方法，“电场强度”采用比值定义法，故C错误；D、“合力与分力”采用“等效替代”的思想方法，“质点”采用理想化模型的方法，“电场强度”采用比值定义法，故D错误；故选：A【点评】对于物理学上常用的科学研究方法：等效替代法、理想化模型法、比值定义法等等要理解并掌握，并进行归纳总结，对学习物理量的意义有很大的帮助2（2016秋龙凤区校级期中）在点电荷Q的电场中的O点，由静止释放一个质量为m、带电荷量为+q的试探电荷，试探电荷运动到a点时的速度大小为v若该试探电荷从无穷远处运动到电场中的a点时，需克服电场力做

15、功为W，试探电荷运动到a点时的速度大小仍为v，设无穷远处电势为零则下列判断正确的是（）A电场中a点电势a=B电场中O点电势为O=C试探电荷在无穷远处的初速度vm=DaO间电势差为UaO=【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【分析】由=求得电势，由求得电势差，由动能定理求得速度【解答】解：A、从无穷远处运动到电场中的a点时，需克服电场力做功为W，则由a点到无穷远处电场力做功为W，则在a点的电势为：a=，则A正确B、由o点到无穷远处的电场力做功为：+W，则o点的电势为O=+，则B错误C、电荷在a点的动能为，由无穷远处的速度为vm，则=w，则vm=，则C错误D、aO间电势差为UaO=，则D错误故选

16、：A【点评】明确电势差与电场力做功有关，常常根据动能定理求电势差3如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，在水平拉力F的作用下，小物块静止在斜面上现保持物块静止，将拉力F方向由水平逐渐变成竖直向上，则这一过程中（）AF逐渐增大，物块对斜面的压力逐渐减小BF先增大后减小，物块对斜面的压力逐渐减小CF逐渐减小，物块对斜面的压力逐渐增大DF先减小后增大，物块对斜面的压力逐渐减小【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】对物体受力分析，受推力、重力、支持力，三力平衡，画出力图，作出支持力N和推力F的合力，根据平衡条件可知它们的合力与重力大小相等，方向相反，保持不变分别作出F在位置1、2

17、、3三个位置的合成图，分析选择【解答】解：以小球为研究对象，小球受到重力G、斜面的支持力N和推力F三个力作用画出力图，作出N和F的合力，根据平衡条件可知它们的合力与重力大小相等，方向相反，保持不变分别作出F在位置1、2、3三个位置的合成图，由图可知：F先减小后增大，N逐渐减小，故D正确故选：D【点评】本题是力平衡中动态变化分析类型，采用的是图解法，也可以采用函数法求解，难度适中4我们在生活中移动货物经常推着或拉着物体沿地面运动，这样方便省力在粗糙的水平面上放置一个小物体P，P受到与水平面成夹角的斜向上的拉力作用沿水平面运动，如图甲所示，物体P的加速度随F变化规律如图乙中图线P所示，把物体P换成

18、Q，其他条件不变，重复操作，得到Q的加速度随F变化规律如图乙中图线Q所示图乙中b，c和d都是已知量，由此可知（）AP的质量大于Q的质量BP和Q的材料相同CP的质量为DQ的质量为【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】由牛顿第二定律可得出对应的加速度的表达式，则再根据图象的性质可求得动摩擦因数，同时分析两物体的质量大小能否求出【解答】解：A、对物体应用牛顿第二定律有：Fcos（mgFsin）=ma可得：a=Fg，故图线纵轴截距表示g，可知两者动摩擦因数相同，P和Q的材料相同，P的斜率大于Q的斜率，而图线斜率表示，则可知P的质量小于Q的质量，故A错误，B正确；C、根据图象的斜率可知，=，

19、故PQ的质量无法由bcd求出；故CD错误；故选：B【点评】本题考查牛顿第二定律的应用，解题关键在于明确图象的性质，注意图象中斜率与截距的意义5（2015鞍山二模）2013年4月将出现“火星合日”的天象“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的2倍，由此可知（）A“火星合日”约每1年出现一次B“火星合日”约每2年出现一次C火星的公转半径约为地球公转半径的倍D火星的公转半径约为地球公转半径的8倍【考点

20、】万有引力定律及其应用；向心力【分析】由圆周运动的规律可得出多长时间火星、地球及月球处在同一直线上；由万有引力充当向心力可知火星半径与地球半径的大小关系【解答】解：A、因火星的周期为地球周期的2倍，故地球转一周时，火星转动了半圈，故一年内不会出现“火星合日”现象；只有等火星转动一圈时才会同时出现在同一直线上，故约2年出现一次，故A错误，B正确；C、由G=m可知，R=，故半径R与成比，故火星的公转半径约为地球公转半径的倍；故C正确，D错误；故选：BC【点评】行星绕太阳运动与卫星绕地球运动的模型相似：旋转天体绕中心天体做匀速圆周运动，中心天体对旋转天体的万有引力提供旋转天体的向心力本题关键抓住万有

21、引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论6（2016春如皋市期末）如图所示，重力为G的小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60角且不变当F与竖直方向的夹角为时，有F最小，则、F的值分别为（）A0，GB30，GC60，GD90，G【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】小球始终处于平衡状态，合力为零，根据共点力平衡，抓住重力不变，细绳的拉力方向不变，运用作图法求出F有最小值时的值【解答】解：如图所示，小球受三个力而处于平衡状态，重力mg的大小和方向都不变，绳子拉力T方向不变，因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力，通过作图法知，当F的方向与绳

22、子方向垂直时，由于垂线段最短，所以F最小，则由几何知识得=30Fmin=mgcos30=故选：B【点评】本题属于力学的动态分析，关键能够正确进行受力分析，抓住不变量，运用作图法进行求解7如图所示，一小球以速度v0从倾角为=53的斜面顶端A处水平抛出，垂直落到在斜面底端与斜面垂直的挡板上的B点，已知重力加速度为g，sin 37=0.6，cos 37=0.8，则下列说法正确的是（）A小球到达B点的速度大小为v0B斜面的长度为C小球到达B点时重力的瞬时功率为mgv0DB点到水平面的高度为【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小球垂直落到挡板上时，速度挡

23、板垂直，将速度分解，可求得小球落到B点时速度和竖直分速度，再研究下落的高度和斜面的长度问题【解答】解：A、将B点速度分解为水平和竖直方向，根据几何关系B点速度与水平方向的夹角为53，故A错误；C、B点的竖直分速度，由几何关系，得，所以小球到达B点时重力的瞬时功率，故C错误；B、初速度沿斜面方向的分量，重力加速度沿斜面的分量gcos37，由匀变速直线运动的公式得：斜面长为故B错误：D、斜面的竖值高度，平抛的竖直位移，B点到水平面的高度为，故D正确；故选：D【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，结合位移关系进行求解8（2014江苏二模）如图所示，电路中所有元件完好，但

24、光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）A入射光太弱B入射光波长太长C光照时间短D电源正负极接反【考点】光电效应【分析】当入射光波长小于金属的极限波长时，金属能产生光电效应当光电管上加上反向电压时，灵敏电流计中可能没有电流通过【解答】解：A、光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系故A错误B、若入射光波长太长，大于金属的极限波长时，金属不能产生光电效应，灵敏电流计中没有电流通过故B正确C、光电管能否产生光电效应与光照时间没有关系故C错误D、电源正负极接反时，光电管加上反向电压，光电子做减速运动，可能不能到达阳极，电路中不能形成电流故D正确故选BD【点评】本题考查对光电效

25、应产生的条件理解和应用能力光电效应产生的条件是取决于入射光的频率或波长，与入射光的强度、光照时间没有关系9下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波的波长和频率为1MHz的无线电波的波长，由表中数据可知（）质量（kg）速度（m/s）波长（m）弹子球2.01021.01023.31030电子（100eV）9.110315.01061.21010无线电波（1MHz）3.01083.3102A要检测弹子球的波动性几乎不可能B无线电波通常情况下表现出波动性C电子照射到金属晶体（大小约为1010m）上能观察到波动性D只有可见光才有波动性【考点】光的波粒二象性【分析】物质具有波粒二象性，波长越长时波动

26、性越明显，波长越短时粒子性越明显【解答】解：A、由表可知，弹子球的波长为3.31030m，远小于宏观物质和微观物质的尺寸，故要检测弹子球的波动性几乎不可能，故A正确；B、无线电波的波长为3.0102m，大于普通物体的尺寸，很容易发生衍射，故通常情况下只能表现出波动性，故B正确；C、电子的波长为1.21010m，与原子的尺寸接近，故照射到金属晶体上才能观察到它的波动性，故C正确；D、根据德布罗意的物质波理论，电磁波和实物粒子都具有波粒二象性，故D错误；故选：ABC【点评】本题关键明确电磁波和实物粒子都具有波粒二象性，波长越大时波动性越明显10（2015安徽一模）如图甲所示，细绳跨过光滑的轻质定滑

27、轮连接A、B两球，滑轮悬挂在一个传感器正下方，B球换用质量m不同的球，而A球始终不变，通过计算机描绘得到传感器拉力F随B球质量m变化的关系如图乙所示，F=F0直线是曲线的渐近线，已知轻质定滑轮质量可看成零，重力加速度为g，则（）A根据图线可以确定A球质量m0=gB根据图线可以计算B球为某一质量m时其运动的加速度aCA、B球运动的加速度a一定随B质量m的增大而增大D传感器读数F一定小于A、B球总重力【考点】牛顿第二定律；作用力和反作用力【分析】对整体分析，根据牛顿第二定律求出加速度，隔离分析，根据牛顿第二定律求出绳子拉力，从而得出传感器拉力大小，当m趋向于无穷大，传感器示数趋向于F0，结合表达式

28、求出A球的质量分别结合牛顿第二定律求出当mm0，当mm0时，加速度的表达式，从而分析判断【解答】解：A、当m较大时，对整体分析，加速度a=隔离对m分析，mgT=ma，解得T=，当m趋向于无穷大，则F0=2T=4m0g，解得A球质量m0=故A正确；B、知道B球的质量，结合图线可知道传感器的拉力，从而知道绳子的拉力，隔离对B球分析，根据牛顿第二定律可以求出加速度故B正确；C、当mm0，加速度a=m增大，则加速度增大；当mm0时，加速度a=，当m增大时，a减小故C错误；D、当两球的质量相等，此时绳子拉力等于小球的重力，则传感器示数F等于A、B球的总重力故D错误故选：AB【点评】解决本题的关键能够正确

29、地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用11（2014如皋市校级模拟）如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（）A用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVC用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量与锌板

30、的逸出功的关系判断是否发生光电效应现象要使处于基态的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从基态跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：h=0E1【解答】解：A、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A错误；B、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为E大=1.51+13.6=12.09eV，因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.093.34=8.75eV，故B正确；C、用能量为10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好

31、等于12.09eV，才能跃迁，故C错误；D、能量为14OeV大于13.6eV，因此此光子照射，可使处于基态的氢原子电离，故D正确；故选：BD【点评】解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足h=EmEn，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差12下列说法中正确的是（）A目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变B一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子C卢瑟福依据少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型D按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大【考点】氢

32、原子的能级公式和跃迁；粒子散射实验【分析】核电站的能量来自于重核裂变；根据跃迁理论求出可能释放频率的种数和原子核能量的变化【解答】解：A、目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变故A正确；B、一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能辐射2种不同频率的光子故B错误；C、粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据故C正确D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，将吸收一定的能量，原子总能量增大；同时根据：可知，半径增大时，电子的动能减小故D正确故选：ACD【点评】本题考查了重核裂变、能级跃迁、粒子散射实验等知识，比较简单，关键要熟悉教

33、材，牢记这些基本知识点二、解答题（共6小题，满分52分）13（8分）（2016秋陆川县校级期末）气垫导轨是常用的一种实验仪器它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mBb调整气垫导轨，使导轨处于水平c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1e按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作

34、当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2（1）实验中还应测量的物理量是B的右端至D板的距离L2（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是mAmB=0，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因可能是测量时间、距离、质量等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差（至少写出两点）（3）利用上述实验数据是否可以测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？可以（填“可以”或“不可以”）【考点】验证动量守恒定律【分析】根据实验的原理确定测量的物理量，以及测量的步骤，根据原理列出动量守恒定律的表达式由能量守恒定律列方程，然后分析答题【

35、解答】解：（1）因系统水平方向动量守恒即：mAvAmBVB=0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有：vA=，vB=，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L2（2）若要验证动量守恒定律则：mAvAmBVB=0，带入得：mAmB=0；由实验原理与实验步骤可知，产生误差的原因：L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差；没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；滑块并不是做标准的匀速直线运动滑块与导轨间有少许摩擦力气垫导轨不完全水平；（3）根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能Ep=mAvA2+mBvB2，将vA，vB代入上式得：EPmA（）2+=mA（）2，可以测出弹簧的弹性势

36、能；故答案为：（1）B的右端至D板的距离L2；（2）mAmB=0；测量时间、距离、质量等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差（3）可以【点评】利用位移或位移与时间的比值表示物体的速度是物理实验中常用的一种方法，要注意掌握14（6分）（2012秋浙江期中）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：a/ms22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.0

37、0（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图（c）线；（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：倾角过大，平衡摩擦力过度；（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图（b）所示从理论上分析，该实验图线的斜率将变大（填“变大”，“变小”，“不变”）【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】（1）根据所提供数据采用描点法可正确画出加速度a和拉力F的关系图线（2）根据所画图象可得出正确结果（3）根据牛顿第二定律，得出图线斜率表示的物理意义，从而判断图线斜率的意义【解答】解：（1）根据所给数据，画出小车加速度a和拉力F的关系图线如下图

38、所示：（2）由图象可知，当小车拉力为零时，已经产生了加速度，故在操作过程中斜面的倾角过大，平衡摩擦力过度（3）根据牛顿第二定律得，a=，知图线的斜率表示质量的倒数挂重物时，a=，图线的斜率表示系统质量的倒数，用力传感器时，加速度a=图线的斜率表示小车质量M的倒数，可知图线的斜率变大故答案为：（1）如图；（2）倾角过大，平衡摩擦力过度；（3）变大【点评】实验装置虽然有所变动，但是实验原理、实验方法、操作细节等是一样的，故任何实验明确实验原理是解答实验的关键15（2011新课标）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为若用波长为（0）的单色光做该实验，则其遏止电压为已知电

39、子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h【考点】爱因斯坦光电效应方程【分析】逸出功W0=hc，根据该公式求出金属逸出功的大小根据光电效应方程，结合Ekm=eU求出遏止电压的大小【解答】解：金属的逸出功根据光电效应方程知：，又Ekm=eU，则遏止电压U=故答案为：，【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程，以及掌握最大初动能与遏止电压的关系16（8分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的

40、动摩擦因数=0.2重力加速度g取10m/s2求：（1）碰撞前瞬间A的速率v；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】（1）A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出碰撞前A的速度（2）A、B碰撞的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出碰撞后整体的速率（3）对AB整体运用动能定理，求出AB整体在桌面上滑动的距离【解答】解：设滑块的质量为m（1）A下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgR=mv2，代入数据解得，解得碰撞前瞬间A的速率：v=2m/s（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为

41、正方向，由动量守恒定律得：mv=2mv，代入数据解得，碰撞后瞬间A和B整体的速率：v=1m/s（3）对A、B系统，由动能定理得：2mv2=2mgl，代入数据解得，A和B整体沿水平桌面滑动的距离：l=0.25m答：（1）碰撞前瞬间A的速率v为2m/s；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v为1m/s；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l为0.25m【点评】本题考查了机械能守恒、动量守恒、动能定理的综合，难度中等，知道机械能守恒和动量守恒的条件，关键是合理地选择研究对象和过程，选择合适的规律进行求解17（12分）（2007南京模拟）一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个粒子（原子质量为

42、4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）（已知：原子质量单位1u=1.661027kg，1u相当于931MeV）（1）写出核衰变反应方程；（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？【考点】爱因斯坦质能方程；原子核衰变及半衰期、衰变速度【分析】（1）粒子的符号是He，根据电荷数守恒和质量数守恒书写核衰变反应方程；（2）求出质量亏损，根据爱因斯坦质能方程求解核衰变反应中释放出的核能；（3）根据能量守恒和动量守恒求解钍核获得的动能【解答】解：（1）核衰变反应方程为：UHe+Th（2）该核衰变反应中质量亏损为m=232.0372u4.0026u228.0287u=0.0059u 根据爱因斯坦质能方程得，