高三物理寒假作業(yè)（七）
一、選擇題
1.如圖所示，O1O2是半圓柱形玻璃體的對(duì)稱面和紙面的交線，A、B是關(guān)于O1O2軸等距且平行的兩束不同單色細(xì)光束，從玻璃體右方射出后的光路圖如圖所示．MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不斷左右移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)光斑P，根據(jù)該光路圖，下列說法正確的是（　�。�

　A．該玻璃體對(duì)A光的折射率比對(duì)B光的折射率小
　B．在真空中，A光的波長(zhǎng)比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)
　C．在該玻璃體中，A光比B光的速度大
　D．A光的頻率比B光的頻率高
　E．A光從空氣進(jìn)入該玻璃體后，其頻率變高
2.如圖所示，一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在某時(shí)刻（t=0）將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上．在物塊放到木板上之后，木板運(yùn)動(dòng)的速度?時(shí)間圖象可能是下列圖中的（　�。�

　A． B． C． D．
3.電視臺(tái)體育頻道講解棋局節(jié)目中棋盤豎直放置，棋盤由磁石做成，棋子都可視為被磁石吸引的小磁體，若某棋子靜止，則（　�。�
A．棋盤面可選足夠光滑的材料
B．棋盤對(duì)棋子作用力比棋子對(duì)棋盤作用力大
C．棋盤對(duì)棋子的作用力比棋子的重力大
D．若棋盤對(duì)棋子的磁力越大，則對(duì)其摩擦力也越大
4.在物理學(xué)發(fā)展史上，伽利略、牛頓等許許多多科學(xué)家為物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。以下選項(xiàng)中符合伽利略和牛頓的觀點(diǎn)的是(　　)
A．人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方
B．兩匹馬拉車比一匹馬拉車跑得快，這說明：物體受力越大則速度就越大
C．兩物體從同一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，較輕的物體下落較慢
D．一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，如果不再受力了，它總會(huì)逐漸停下，這說明：靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”
5.在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲和起立的動(dòng)作．傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力尸隨時(shí)間f變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是（　�。�
　A． B． C． D．
6. 2013年12月初，霧霾施虐寧波，有同學(xué)想通過靜電除塵的方法凈化空氣，設(shè)計(jì)原理圖如圖所示．她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等．第一種除塵方式是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓桶的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng)，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示．已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比，即F阻=kv（k為一定值），假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，則在這兩種方式中（　　）

　A．塵粒最終一定都做勻速運(yùn)動(dòng)B．塵粒受到的電場(chǎng)力大小相等
　C．電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值相等D．乙容器中的塵粒運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)

二、實(shí)驗(yàn)題
7.如圖（甲），一端帶有定滑輪的水平放置的長(zhǎng)木板上固定有A、B兩個(gè)光電門，與通過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示小車所受的拉力．

①在探究“合外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的五組數(shù)據(jù)，為了更直觀地描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請(qǐng)你根據(jù)他的描點(diǎn)在圖（乙）的坐標(biāo)系中畫出a? 圖象．若不計(jì)空氣阻力及一切摩擦，則該圖線斜率值表示的意義是　 �。�
②如圖（丙），將長(zhǎng)木板的左端抬高，小車遮光片裝在右側(cè)，使小車從靠近光電門A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F及小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，改變木板傾角，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，據(jù)此數(shù)據(jù)得到的F? 的圖線如圖（�。�．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門的距離L=1.0m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.5kg，則圖線的斜率為　 　（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦不能忽略，則測(cè)得的圖線斜率將　　（選填“變大”、“變小”或“不變”）
8.某學(xué)習(xí)小組在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”時(shí)，按如圖所示的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一次用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉伸橡皮筋到某一位置，第二次用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋拉伸到白紙上的同一位置。

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，需要記錄的物理量有________
A、節(jié)點(diǎn)O的位置
B、兩根細(xì)繩套的長(zhǎng)度
C、第一次拉伸橡皮筋時(shí)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和細(xì)繩套的方向
D、第二次拉伸橡皮筋時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和細(xì)繩套的方向
（2）讀出圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：F=________N
（3）該組同學(xué)記錄完所有數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)中只用了一個(gè)圖釘固定白紙（如圖所示）。劉同學(xué)認(rèn)為白紙可能在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致先后兩次橡皮筋拉伸的方向不同，所以記錄的數(shù)據(jù)是無效的，需要重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。崔同學(xué)認(rèn)為即便白紙發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，但是橡皮筋拉伸方向相對(duì)于白紙來說是相同的，所以記錄的數(shù)據(jù)依然是有效的。你覺得誰的觀點(diǎn)正確？________
A、劉同學(xué) B、崔同學(xué) C、都不正確
三、計(jì)算題
9.如圖所示，一個(gè)學(xué)生坐在小車上做推球游戲，學(xué)生和不車的總質(zhì)量為M=100kg，小球的質(zhì)量為m=2kg．開始時(shí)小車、學(xué)生和小球均靜止不動(dòng)．水平地面光滑．現(xiàn)該學(xué)生以v=2m/s的水平速度（相對(duì)地面）將小球推向右方的豎直固定擋板．設(shè)小球每次與擋板碰撞后均以同樣大小的速度返回．學(xué)生接住小球后，再以相同的速度大小v（相對(duì)地面）將小球水平向右推向擋板，這樣不斷往復(fù)進(jìn)行，此過程學(xué)生始終相對(duì)小車靜止．求：
（1）學(xué)生第一次推出小球后，小車的速度大��；
（2）從學(xué)生第一次推出小球算起，學(xué)生第幾次推出小球后，再也不能接到從擋板彈回來的小球．

10.如圖所示，內(nèi)徑組細(xì)均勻的U形管，右側(cè)B管上端封閉，左側(cè)A管上端開口，管內(nèi)注入水銀，并在A管內(nèi)裝配有光滑的、質(zhì)量可以不計(jì)的活塞，使兩管中均封入L=11cm的空氣柱，活塞上方的大氣壓強(qiáng)為p0=76cmHg，這時(shí)兩管內(nèi)水銀面高度差h=6cm．今用外力豎直向上緩慢地拉活塞，直至使兩管中水銀面相平．設(shè)溫度保持不變，則：活塞中A管中向上移動(dòng)距離是多少？

11.如圖所示，空間有場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×103V/m豎直向下的電場(chǎng)，長(zhǎng)L=0.4m不可伸長(zhǎng)的輕繩固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m=0.05kg帶電q=5×10?4C的小球，拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無初速度釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí)，繩恰好斷裂，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=30°、無限大的擋板MN上的C點(diǎn)．試求：
（1）繩子至少受多大的拉力才能被拉斷； （2）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差；
（3）當(dāng)小球剛要運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，突然施加一恒力F作用在小球上，同時(shí)把擋板迅速水平向右移動(dòng)3.2m，若小球仍能垂直打在檔板上，所加恒力F的方向的取值范圍．


高三物理寒假作業(yè)（七）參考答案
1.解：A、B、D、 B光的偏折程度比A光大，則B光的折射率大于A光的折射率，說明B光的頻率較大，由c=λγ知，A光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，故A、B正確D錯(cuò)誤；
C、根據(jù)v= 得，A光的折射率較小，則A光在玻璃磚中的速度較大．故C正確．
E、光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率不變，故E錯(cuò)誤．故選：ABC．
2.解：在未達(dá)到相同速度之前，木板的加速度為 ?μmg?μ•2mg=m
=?3μg
達(dá)到相同速度之后，木板的加速度為 ?μ•2mg=m
=?2μg 由加速度可知，圖象A正確．
3.C 解：A、B、根據(jù)豎直方向上二力平衡知：f=G，G應(yīng)不超過最大靜摩擦力，則有：f＜fm=μN(yùn)=μF
F一定，要使棋子不滑下，應(yīng)增大最大靜摩擦力，為此應(yīng)增大μ，棋盤面應(yīng)選取較粗糙的材料，故A錯(cuò)誤．
B、棋盤對(duì)棋子作用力與棋子對(duì)棋盤作用力是作用力與反作用力，大小相等，方向相反．故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)G＞fm=μN(yùn)=μF時(shí)，棋子將下滑，所以棋盤對(duì)棋子的摩擦力與重力大小相等，棋盤對(duì)棋子的作用力是支持力與摩擦力的合力，所以比棋子的重力大．故C正確．
D、棋盤對(duì)棋子的吸引力與棋盤面對(duì)棋子的彈力平衡，靜摩擦力與棋子的重力平衡，棋盤對(duì)棋子的磁力增大大，對(duì)其摩擦力始終等于重力．故D錯(cuò)誤．
4.A 解析： A、人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上跳起后，人保持起跳時(shí)車子的速度，水平速度將車子的速度，所以將落在起跳點(diǎn)的后方．符合伽利略、牛頓的慣性理論．故A正確．B、力越大，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，不是伽利略、牛頓的觀點(diǎn)．故B錯(cuò)誤．C、伽利略、牛頓認(rèn)為重物與輕物下落一樣快，所以此選項(xiàng)不符合他們的觀點(diǎn)．故C錯(cuò)誤．D、此選項(xiàng)說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，是亞里士多德的觀點(diǎn)，不是伽利略、牛頓的觀點(diǎn)．故D錯(cuò)誤。
5.D解：對(duì)人的運(yùn)動(dòng)過程分析可知，人在加速下蹲的過程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，此時(shí)人對(duì)傳感器的壓力小于人的重力的大小，BC錯(cuò)誤；
在減速下蹲的過程中，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，此時(shí)人對(duì)傳感器的壓力大于人的重力的大小，A錯(cuò)誤；
在起立過程中加速度向上，處于超重狀態(tài)，所以D正確．
6.C解：A、塵粒可能一直做加速運(yùn)動(dòng)，也可能最終做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、每種除塵方式受到電場(chǎng)力大小F=qE，但兩種不同方式中，空間中的電場(chǎng)強(qiáng)度本題，所以塵料所受電場(chǎng)力大小是不同的，故B錯(cuò)誤；
C、電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值為qU，故在兩種情況下電場(chǎng)對(duì)塵粒做功的最大值相同，故C正確；
D、乙容器中塵粒運(yùn)動(dòng)過程中阻力隨速度在變化，所受合力不為恒力，故塵粒做的不是類平拋運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
7.解：①畫出a? 圖象，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可知，a= ，可知，該圖線斜率值表示的意義是小車的合力．
②小車由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，位移L= at2． a=
根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)于沙和沙桶，F(xiàn)合=F?mg=ma F=m +mg
則圖線的斜率為 k=2mL=1.0（kg•m）
若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦能忽略，如圖丁所示測(cè)得圖線斜率將不變．
故答案為：
①小車所受到的合力，如圖所示； ②1.0kg•m；不變；

8.（1）ACD （2）2.00 （3）B
9.解：（1）學(xué)生推小球過程：設(shè)學(xué)生第一次推出小球后，學(xué)生所乘坐小車的速度大小為v1，學(xué)生和他的小車及小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向右的方向?yàn)檎�方向，由�?dòng)量守恒定律得：
mv+Mv1=0…①， 代入數(shù)據(jù)解得： =?0.04m/s，負(fù)號(hào)表示車的方向向左；
（2）學(xué)生每向右推一次小球，根據(jù)方程①可知，學(xué)生和小車的動(dòng)量向左增加mv，同理，學(xué)生每接一次小球，學(xué)生和小車的動(dòng)量向左再增加mv，設(shè)學(xué)生第n次推出小球后，小車的速度大小為vn，由動(dòng)量守恒定律得：（2n?1）mv?Mvn=0，
要使學(xué)生不能再接到擋板反彈回來的小球，有：vn≥2 m/s，解得：n≥25.5，
即學(xué)生推出第26次后，再也不能接到擋板反彈回來的小球．
答：（1）學(xué)生第一次推出小球后，小車的速度大小為0.04m/s；
（2）從學(xué)生第一次推出小球算起，學(xué)生第26次推出小球后，再也不能接到從擋板彈回來的小球．
10.解：①取B管中氣體為研究對(duì)象，設(shè)活塞運(yùn)動(dòng)前B管中氣體的壓強(qiáng)為pB、體積為VB，活塞運(yùn)動(dòng)后B管中氣體的壓強(qiáng)為pB′、體積為VB'，管的橫截面積為S，有：
pB=p0?h，VB=LS，VB'=（L+ ）S
則（p0?h）LS=pB'（L+ ）S，①
②設(shè)活塞向上移動(dòng)的距離為x，取A管中氣體為研究對(duì)象，設(shè)活塞運(yùn)動(dòng)前A管中氣體的壓強(qiáng)為pA、體積為VA，活塞運(yùn)動(dòng)后A管中氣體的壓強(qiáng)為pA′、體積為VA'，有：
pA=p0，VA=LS，pA'=pB'，VA'=（L+x? ）S
則pA LS=pA'（L+x? ）S ②
解得：x=7.2cm
答：活塞向上移動(dòng)的距離是7.2cm．
11.解：（1）A→B由動(dòng)能定理及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)有：（mg+qE）•L=mvB2 F?（mg+qE）= 代入數(shù)據(jù)可解得：F=3N
（2）由（1）分析得 m/s=4m/s，
小球離開B點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)由水平方向速度保持不變有：
小球垂直撞在斜面上，故滿足
根據(jù)動(dòng)能定理有：W電+WG=2qU=mvc2 代入數(shù)據(jù)可解得：U=1600V
（3）擋板向右移動(dòng)3.2米，小球沿速度方向運(yùn)動(dòng)了1.6米，
若小球做減速運(yùn)動(dòng)恰好垂直打到檔板，則a=v2/2S=20m/s2=2g，所以要求a≤2g，F(xiàn)合≤2mg
設(shè)恒力F與豎直方向的夾角為α，作出小球的受力矢量三角形分析如圖所示∴α≤15°（左斜向上）
若小球做勻速直線或勻加速直線運(yùn)動(dòng)垂直打在檔板上，設(shè)恒力F與豎直向上方向的夾角為α，作出小球的受力矢量三角形分析如圖所示 0≤（α+θ）＜180°
0°≤α＜150°（如圖斜右下方）

綜上：恒力F與豎直向上的夾角α（以順時(shí)針為正）范圍為?15°≤α＜150°
答：（1）繩子至少受3N的拉力才能被拉斷；
（2）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為1600V；
（3）當(dāng)小球剛要運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，突然施加一恒力F作用在小球上，同時(shí)把擋板迅速水平向右移動(dòng)3.2m，若小球仍能垂直打在檔板上，所加恒力F與豎直向上的夾角α（以順時(shí)針為正）范圍為?15°≤α＜150°．

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