逍遥右脑 2018-10-05 17:13
高三物理寒假作业（七）
一、选择题
1.如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路图如图所示．MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在光屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是（ ）
A．该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小
B．在真空中，A光的波长比B光的波长长
C．在该玻璃体中，A光比B光的速度大
D．A光的频率比B光的频率高
E．A光从空气进入该玻璃体后，其频率变高
2.如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻（t=0）将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．在物块放到木板上之后，木板运动的速度?时间图象可能是下列图中的（ ）
A． B． C． D．
3.电视台体育频道讲解棋局节目中棋盘竖直放置，棋盘由磁石做成，棋子都可视为被磁石吸引的小磁体，若某棋子静止，则（ ）
A．棋盘面可选足够光滑的材料
B．棋盘对棋子作用力比棋子对棋盘作用力大
C．棋盘对棋子的作用力比棋子的重力大
D．若棋盘对棋子的磁力越大，则对其摩擦力也越大
4.在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献。以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是( )
A．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
B．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受力越大则速度就越大
C．两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢
D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下，这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
5.在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲和起立的动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力尸随时间f变化的图象，则下列图象中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
6. 2013年12月初，雾霾施虐宁波，有同学想通过静电除尘的方法净化空气，设计原理图如图所示．她用玻璃圆桶密闭含灰尘的空气，圆桶的高和直径相等．第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示．已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即F阻=kv（k为一定值），假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，则在这两种方式中（ ）
A．尘粒最终一定都做匀速运动B．尘粒受到的电场力大小相等
C．电场对单个尘粒做功的最大值相等D．乙容器中的尘粒运动为类平抛运动
二、实验题
7.如图（甲），一端带有定滑轮的水平放置的长木板上固定有A、B两个光电门，与通过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示小车所受的拉力．
①在探究“合外力一定，加速度与质量的关系”时，某同学在实验中得到的五组数据，为了更直观地描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的描点在图（乙）的坐标系中画出a? 图象．若不计空气阻力及一切摩擦，则该图线斜率值表示的意义是 ．
②如图（丙），将长木板的左端抬高，小车遮光片装在右侧，使小车从靠近光电门A处由静止开始运动，读出测力计的示数F及小车在两光电门之间的运动时间t，改变木板倾角，测得多组数据，据此数据得到的F? 的图线如图（丁）．实验中测得两光电门的距离L=1.0m，砂和砂桶的总质量m1=0.5kg，则图线的斜率为 （计算结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，则测得的图线斜率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
8.某学习小组在“验证力的平行四边形定则”时，按如图所示的方式进行实验。第一次用两个弹簧测力计拉伸橡皮筋到某一位置，第二次用一个弹簧测力计将橡皮筋拉伸到白纸上的同一位置。
（1）实验过程中，需要记录的物理量有________
A、节点O的位置
B、两根细绳套的长度
C、第一次拉伸橡皮筋时两个弹簧测力计的示数和细绳套的方向
D、第二次拉伸橡皮筋时弹簧测力计的示数和细绳套的方向
（2）读出图中弹簧测力计的示数：F=________N
（3）该组同学记录完所有数据后发现整个实验中只用了一个图钉固定白纸（如图所示）。刘同学认为白纸可能在实验中发生了转动，导致先后两次橡皮筋拉伸的方向不同，所以记录的数据是无效的，需要重新进行实验。崔同学认为即便白纸发生了转动，但是橡皮筋拉伸方向相对于白纸来说是相同的，所以记录的数据依然是有效的。你觉得谁的观点正确？________
A、刘同学 B、崔同学 C、都不正确
三、计算题
9.如图所示，一个学生坐在小车上做推球游戏，学生和不车的总质量为M=100kg，小球的质量为m=2kg．开始时小车、学生和小球均静止不动．水平地面光滑．现该学生以v=2m/s的水平速度（相对地面）将小球推向右方的竖直固定挡板．设小球每次与挡板碰撞后均以同样大小的速度返回．学生接住小球后，再以相同的速度大小v（相对地面）将小球水平向右推向挡板，这样不断往复进行，此过程学生始终相对小车静止．求：
（1）学生第一次推出小球后，小车的速度大小；
（2）从学生第一次推出小球算起，学生第几次推出小球后，再也不能接到从挡板弹回来的小球．
10.如图所示，内径组细均匀的U形管，右侧B管上端封闭，左侧A管上端开口，管内注入水银，并在A管内装配有光滑的、质量可以不计的活塞，使两管中均封入L=11cm的空气柱，活塞上方的大气压强为p0=76cmHg，这时两管内水银面高度差h=6cm．今用外力竖直向上缓慢地拉活塞，直至使两管中水银面相平．设温度保持不变，则：活塞中A管中向上移动距离是多少？
11.如图所示，空间有场强E=1.0×103V/m竖直向下的电场，长L=0.4m不可伸长的轻绳固定于O点，另一端系一质量m=0.05kg带电q=5×10?4C的小球，拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=30°、无限大的挡板MN上的C点．试求：
（1）绳子至少受多大的拉力才能被拉断； （2）A、C两点的电势差；
（3）当小球刚要运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移动3.2m，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F的方向的取值范围．
高三物理寒假作业（七）参考答案
1.解：A、B、D、 B光的偏折程度比A光大，则B光的折射率大于A光的折射率，说明B光的频率较大，由c=λγ知，A光的波长较长，故A、B正确D错误；
C、根据v= 得，A光的折射率较小，则A光在玻璃砖中的速度较大．故C正确．
E、光由一种介质进入另一种介质时频率不变，故E错误．故选：ABC．
2.解：在未达到相同速度之前，木板的加速度为 ?μmg?μ•2mg=m
=?3μg
达到相同速度之后，木板的加速度为 ?μ•2mg=m
=?2μg 由加速度可知，图象A正确．
3.C 解：A、B、根据竖直方向上二力平衡知：f=G，G应不超过最大静摩擦力，则有：f＜fm=μN=μF
F一定，要使棋子不滑下，应增大最大静摩擦力，为此应增大μ，棋盘面应选取较粗糙的材料，故A错误．
B、棋盘对棋子作用力与棋子对棋盘作用力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反．故B错误；
C、当G＞fm=μN=μF时，棋子将下滑，所以棋盘对棋子的摩擦力与重力大小相等，棋盘对棋子的作用力是支持力与摩擦力的合力，所以比棋子的重力大．故C正确．
D、棋盘对棋子的吸引力与棋盘面对棋子的弹力平衡，静摩擦力与棋子的重力平衡，棋盘对棋子的磁力增大大，对其摩擦力始终等于重力．故D错误．
4.A 解析： A、人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，人保持起跳时车子的速度，水平速度将车子的速度，所以将落在起跳点的后方．符合伽利略、牛顿的惯性理论．故A正确．B、力越大，物体运动的速度越大，不是伽利略、牛顿的观点．故B错误．C、伽利略、牛顿认为重物与轻物下落一样快，所以此选项不符合他们的观点．故C错误．D、此选项说明力是维持物体运动的原因，是亚里士多德的观点，不是伽利略、牛顿的观点．故D错误。
5.D解：对人的运动过程分析可知，人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小，BC错误；
在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，A错误；
在起立过程中加速度向上，处于超重状态，所以D正确．
6.C解：A、尘粒可能一直做加速运动，也可能最终做匀速运动，故A错误；
B、每种除尘方式受到电场力大小F=qE，但两种不同方式中，空间中的电场强度本题，所以尘料所受电场力大小是不同的，故B错误；
C、电场对单个尘粒做功的最大值为qU，故在两种情况下电场对尘粒做功的最大值相同，故C正确；
D、乙容器中尘粒运动过程中阻力随速度在变化，所受合力不为恒力，故尘粒做的不是类平抛运动，故D错误．
7.解：①画出a? 图象，如图所示，根据牛顿第二定律可知，a= ，可知，该图线斜率值表示的意义是小车的合力．
②小车由静止开始做匀加速运动，位移L= at2． a=
根据牛顿第二定律，对于沙和沙桶，F合=F?mg=ma F=m +mg
则图线的斜率为 k=2mL=1.0（kg•m）
若小车与长木板间的摩擦能忽略，如图丁所示测得图线斜率将不变．
故答案为：
①小车所受到的合力，如图所示； ②1.0kg•m；不变；
8.（1）ACD （2）2.00 （3）B
9.解：（1）学生推小球过程：设学生第一次推出小球后，学生所乘坐小车的速度大小为v1，学生和他的小车及小球组成的系统动量守恒，取向右的方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv+Mv1=0…①， 代入数据解得： =?0.04m/s，负号表示车的方向向左；
（2）学生每向右推一次小球，根据方程①可知，学生和小车的动量向左增加mv，同理，学生每接一次小球，学生和小车的动量向左再增加mv，设学生第n次推出小球后，小车的速度大小为vn，由动量守恒定律得：（2n?1）mv?Mvn=0，
要使学生不能再接到挡板反弹回来的小球，有：vn≥2 m/s，解得：n≥25.5，
即学生推出第26次后，再也不能接到挡板反弹回来的小球．
答：（1）学生第一次推出小球后，小车的速度大小为0.04m/s；
（2）从学生第一次推出小球算起，学生第26次推出小球后，再也不能接到从挡板弹回来的小球．
10.解：①取B管中气体为研究对象，设活塞运动前B管中气体的压强为pB、体积为VB，活塞运动后B管中气体的压强为pB′、体积为VB'，管的横截面积为S，有：
pB=p0?h，VB=LS，VB'=（L+ ）S
则（p0?h）LS=pB'（L+ ）S，①
②设活塞向上移动的距离为x，取A管中气体为研究对象，设活塞运动前A管中气体的压强为pA、体积为VA，活塞运动后A管中气体的压强为pA′、体积为VA'，有：
pA=p0，VA=LS，pA'=pB'，VA'=（L+x? ）S
则pA LS=pA'（L+x? ）S ②
解得：x=7.2cm
答：活塞向上移动的距离是7.2cm．
11.解：（1）A→B由动能定理及圆周运动知识有：（mg+qE）•L=mvB2 F?（mg+qE）= 代入数据可解得：F=3N
（2）由（1）分析得 m/s=4m/s，
小球离开B点做类平抛运动，到达C点时由水平方向速度保持不变有：
小球垂直撞在斜面上，故满足
根据动能定理有：W电+WG=2qU=mvc2 代入数据可解得：U=1600V
（3）挡板向右移动3.2米，小球沿速度方向运动了1.6米，
若小球做减速运动恰好垂直打到档板，则a=v2/2S=20m/s2=2g，所以要求a≤2g，F合≤2mg
设恒力F与竖直方向的夹角为α，作出小球的受力矢量三角形分析如图所示∴α≤15°（左斜向上）
若小球做匀速直线或匀加速直线运动垂直打在档板上，设恒力F与竖直向上方向的夹角为α，作出小球的受力矢量三角形分析如图所示 0≤（α+θ）＜180°
0°≤α＜150°（如图斜右下方）
综上：恒力F与竖直向上的夹角α（以顺时针为正）范围为?15°≤α＜150°
答：（1）绳子至少受3N的拉力才能被拉断；
（2）A、C两点的电势差为1600V；
（3）当小球刚要运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移动3.2m，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F与竖直向上的夹角α（以顺时针为正）范围为?15°≤α＜150°．