【解析】湖北省宜昌市2017年高考物理一调试卷

2017年湖北省宜昌市高考物理一调试卷
二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题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，有选错的得0分．
1．用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K 时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）
A．a光的波长一定大于b光的波长
B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
2．A、B两车在同一直线上同向运动，B车在A车的前面，A车以v A=10m/s 的速度向前匀速运动，某时刻B车关闭发动机，此时A、B相距s=200m，且B车速度v B=10m/s，B车所受的阻力恒为车重的0.1倍，g=10m/s2，那么A车追上B车所用的时间为（）
A．15s B．20s C．25s D．30s
3．如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，且都倾斜着与水平面成夹角θ．在导轨的最上端M、P之间接有电阻R，不计其它电阻．导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab上升的最大高度为H；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab上升的最大高度为h．在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直，且初速度都相等．关于上述情景，下列说法正确的是（）
A．两次上升的最大高度相比较为H＜h
B．有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功
C．有磁场时，电阻R产生的焦耳热为
D．有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsinθ
4．美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星﹣“开普勒﹣22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于（）
A．3.3×103 m/s B．7.9×103 m/s C．1.2×104 m/s D．1.9×104 m/s
5．如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴
下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O 以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R．不计重力，则（）
A．粒子经偏转一定能回到原点O
B．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2：1
C．粒子完成一次周期性运动的时间为
D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R
6．物体A和B相对静止，以共同的速度沿斜面匀速下滑，则（）
A．A、B间无摩擦力的作用
B．B受到滑动摩擦力的大小为（m A+m B）gsinθ
C．B受到的静摩擦力的大小为m A gsinθ
D．取走A物后，B物将匀加速下滑
7．将图甲所示的正弦交流电压输入理想变压器的原线圈，变压器副线圈上接入阻值为10Ω的白炽灯（认为其电阻恒定），如图乙所示．若变压器原副线圈匝数比为10：1，则下列说法正确的是（）
A．该交流电的频率为50Hz
B．灯泡消耗的功率为250W
C．变压器原线圈中电流表的读数为0.5A
D．流过灯泡的电流方向每秒钟改变100次
8．倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k=20N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l=0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小F f=6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动．已知弹性势能
E p=kx2，式中x为弹簧的形变量．g=10m/s2，sin37°=0.6．关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是（）
A．小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动
B．小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线
运动
C．杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9m
D．杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s
三、非选择题：
9．在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A、B、C、D、E各点间的时间间隔均为0.10s，从图中给定的长度，求出小车的加速度大小是，打下C点时小车的速度大小是．（结果均保留3位有效数字）
10．某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值．可选用的器材（代号）与规格如下：
电流表A1（量程250mA，内阻r1为5Ω）；
标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω）；
待测电阻R1（阻值约为100Ω）；
滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；
电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω）；
单刀单掷开关S，导线若干．
（1）要求方法简捷，并能测多组数据，请在如图的方框中画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号．
（2）需要直接测量的物理量是，用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1=．
11．如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板上方有一磁感应强度为B的匀强磁场．电荷量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，从M点进入磁场后做匀速圆周运动，从N点离开磁场．忽略重力的影响．
（1）求匀强电场场强E的大小；
（2）求粒子从电场射出时速度ν的大小；
（3）求M、N两点间距L的大小；保持粒子不变，请你说出一种增大间距L的方法．
12．如图所示，质量为m1=1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触（不拴接），轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量M=3.5kg、长L=1.2m的小车静置于光滑水平面上，其上表面与水平桌面相平，且紧靠桌子右端．小车左端放有一质量m2=0.5kg的小滑块Q．现用水平向左的推力将P缓慢推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s，并与小车左端的滑块Q相碰，最后Q停在小车的右端，物块P停在小车上距左端0.5m 处．已知AB间距离L1=5cm，AC间距离L2=90cm，P与桌面间动摩擦因数μ1=0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ2=0.1，（g取10m/s2），求：
（1）弹簧的最大弹性势能；
（2）小车最后的速度v；
（3）滑块Q与车相对静止时Q到桌边的距离．
（二）选考题：共45分．请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，
则每学科按所做的第一题计分．【物理3-3】
13．下列说法不正确的是（）
A．竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的，这是表面张力所致
B．相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值
C．物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体
D．压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现
E．气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少
14．如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P0的理想气体．P0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U=aT，a为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：
（1）气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；
（2）在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q．
【物理3-4】
15．图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（）
A．在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m
D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm
E．质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（国际单位）
16．如图所示，一个足够大的水池盛满清水，水深h=4m，水池底部中心有一点光源A，其中一条光线斜射到水面上距A为l=5m的B点时，它的反射光线与折射光线恰好垂直．
（1）求水的折射率n；
（2）用折射率n和水深h表示水面上被光源照亮部分的面积（圆周率用π表示）．
2017年湖北省宜昌市高考物理一调试卷
参考答案与试题解析
二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题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，有选错的得0分．
1．用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K 时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）
A．a光的波长一定大于b光的波长
B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
【考点】光电效应．
【分析】发生光电效应的条件：γ＞γ0，可知道A光、B光的频率大小．再通过电子的流向判断出电流的方向．
【解答】解：A、用一定频率的A单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知γA＞γ0，a光的波长小于b光的波长，所以A错．
B、发生光电效应的条件：γ＞γ0，增加b光的强度不能使电流计G的指针发生偏转，B错误；
C、发生光电效应时，电子从光电管左端运动到右端，而电流的方向与电子定向移动的方向相反，所以流过电流表G的电流方向是c流向d，C错误；
D、增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大．故D正确．
故选D．
2．A、B两车在同一直线上同向运动，B车在A车的前面，A车以v A=10m/s 的速度向前匀速运动，某时刻B车关闭发动机，此时A、B相距s=200m，且B车速度v B=10m/s，B车所受的阻力恒为车重的0.1倍，g=10m/s2，那么A车追上B车所用的时间为（）
A．15s B．20s C．25s D．30s
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】根据牛顿第二定律求出B车匀减速直线运动的加速度大小，结合速度时间公式求出B车速度减为零的时间，通过位移公式求出此时A、B的位移，判断是否追上，若未追上，再结合位移关系，运用运动学公式求出追及的时间．
【解答】解：B车做匀减速直线运动的加速度大小=1m/s2，
B车速度减为零的时间，
此时B车的位移，A车的位移x A=v A t1=10×10m=100m，
因为x A＜x B+s，可知B车停止时，A车还未追上，
则追赶的时间t=．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
3．如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，且都倾斜着与水平面成夹角θ．在导轨的最上端M、P之间接有电阻R，不计其它电阻．导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab上升的最大高度为H；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab上升的最大高度为h．在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直，且初速度都相等．关于上述情景，下列说法正确的是（）
A．两次上升的最大高度相比较为H＜h
B．有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功
C．有磁场时，电阻R产生的焦耳热为
D．有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsinθ
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；电磁感应中的能量转化．
【分析】根据能量守恒判断H与h的大小关系．由动能定理分析合力的功．根据牛顿第二定律，比较在有磁场时与无磁场时所受的合力大小，从而得出加速度．【解答】解：A、无磁场时，根据能量守恒得，动能全部转化为重力势能．有磁场时，动能一部分转化为重力势能，还有一部分转化为整个回路的内能．动能相同，则有磁场时的重力势能小于无磁场时的重力势能，所以h＜H．故A错误．
B、由动能定理知：合力的功等于导体棒动能的变化量，有、无磁场时，棒的初速度相等，末速度都为零，则知导体棒动能的变化量相等，则知导体棒所受合力的功相等．故B错误．
C、设电阻R产生的焦耳热为Q．根据能量守恒知：=Q+mgh，则Q＜．故C错误．
D、有磁场时，导体棒上升时受重力、支持力、沿斜面向下的安培力，所以所受的合力大于mgsinθ，根据牛顿第二定律，知加速度a大于gsinθ．所以ab上升过程的最小加速度为gsinθ．故D正确．
故选D．
4．美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星﹣“开普勒﹣22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行
星的第一宇宙速度等于（）
A．3.3×103 m/s B．7.9×103 m/s C．1.2×104 m/s D．1.9×104 m/s
【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．
【分析】根据万有引力提供向心力表示出第一宇宙速度．再根据已知的条件求解．【解答】解：第一宇宙速度是行星表面的运行速度，根据万有引力提供向心力得：
=
解得：v==
该行星的密度和地球相当，其直径约为地球的2.4倍．
所以该行星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2.4倍．所以该行星的第一宇宙速度等于1.9×104m/s，
故选：D．
5．如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴
下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O 以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R．不计重力，则（）
A．粒子经偏转一定能回到原点O
B．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2：1
C．粒子完成一次周期性运动的时间为
D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
【分析】粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，确定粒子能否回到原点O；根据牛顿第二定律求解半径；由
T=求解周期；根据几何知识求解粒子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进的距离．
【解答】解：A、根据左手定则判断可知，负电荷在第一象限和第四象限所受的洛伦兹力方向不同，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，不可能回到原点0．故A错误．
B、由r=得，知粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2．故B错误．
C、负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第一象限轨迹所对应的圆心
角也为60°，粒子圆周运动的周期为T=，保持不变，在一个周期内，粒子在
第一象限运动的时间为t1=，
同理，在第四象限运动的时间为t2=，完在成一次周
期性运动的时间为T′=t1+t2=．故C错误．
D、根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x=R+2R=3R．故D正确．
故选：D．
6．物体A和B相对静止，以共同的速度沿斜面匀速下滑，则（）
A．A、B间无摩擦力的作用
B．B受到滑动摩擦力的大小为（m A+m B）gsinθ
C．B受到的静摩擦力的大小为m A gsinθ
D．取走A物后，B物将匀加速下滑
【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】解答本题的关键是正确应用整体与隔离法，以整体为研究对象，整体重力沿斜面的分力等于斜面给B的摩擦力，然后隔离A，A处于平衡状态，A所受重
力沿斜面的分力等于B给A的静摩擦力．
【解答】解：A、以A为研究对象，A处于平衡状态，因此有f=m A gsinθ，所以A 受到B给其沿斜面向上的摩擦力作用，故A错误；
B、以整体为研究对象，根据平衡状态有：（m A+m B）gsinθ=f B，故B正确；
C、A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力大小相等，故有：f′=f=m A gsinθ，C正确；
D、由前面分析知：（m A+m B）gsinθ=f B，又根据滑动摩擦力公式有：f B=μ（m A+m B）gcosθ，得：μ=tanθ，
取走A物体后，物体B受滑动摩擦力为μm B gcosθ，代入μ=tanθ得，μm B gcosθ=mgsinθ，即物体B受力平衡，则物体B仍能做匀速直线运动，故D错误；
故选：BC
7．将图甲所示的正弦交流电压输入理想变压器的原线圈，变压器副线圈上接入阻值为10Ω的白炽灯（认为其电阻恒定），如图乙所示．若变压器原副线圈匝数比为10：1，则下列说法正确的是（）
A．该交流电的频率为50Hz
B．灯泡消耗的功率为250W
C．变压器原线圈中电流表的读数为0.5A
D．流过灯泡的电流方向每秒钟改变100次
【考点】变压器的构造和原理．
【分析】根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论
【解答】解：A、由图可知，原线圈输入电压的周期为0.02s，故频率为50Hz，故A正确；
B、由图甲知输入电压有效值为=250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电
压有效值为U=25V，灯泡消耗的功率为P==125W，故B错误；
C、副线圈电流为：I==2.5A，；则原线圈的电流为=0.25A，故C错误；
D、没一个周期电流方向改变2次，故流过灯泡的电流方向每秒钟改变100次，故D正确；
故选：AD
8．倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k=20N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l=0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小F f=6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动．已知弹性势能
E p=kx2，式中x为弹簧的形变量．g=10m/s2，sin37°=0.6．关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是（）
A．小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动
B．小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动
C．杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9m
D．杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s
【考点】机械能守恒定律；胡克定律；牛顿第二定律．
【分析】对小车在碰撞弹簧前后受力分析，根据力判断其运动情况，然后利用能量守恒定律和运动学公式求解．
【解答】解：AB、一开始小车受恒力向下做匀加速运动，后来接触到弹簧，合力逐渐变小，于是做加速度逐渐变小的变加速运动，最后受到弹簧轻杆的力和重力沿斜面向下的分力平衡，于是做匀速直线运动，所以A错误，B正确；
C、当弹簧和杆整体受到的力等于静摩擦力的时候，轻杆开始滑动，此时由平衡得：弹簧压缩量有公式F f=k△x解得：△x=0.3，
所以杆刚要滑动时小车已通过的位移为x=△x+L=0.3+0.6m=0.9m，所以C正确；
D、当弹簧的压缩量为0.3M的时候，弹簧的弹力和小车在斜面上的分力相等，此时整个系统开始做匀速运动设此速度为v
从小车开始运动到做匀速运动，有能量守恒得：
代入数据求得：v=3m/s
所以杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为：，所以D正确；故选：BCD．
三、非选择题：
9．在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A、B、C、D、E各点间的时间间隔均为0.10s，从图中给定的长度，求出小车的加速度大小是 1.50m/s2，打下C点时小车的速度大小是0.425m/s．（结果均保留3位有效数字）
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C 点时小车的瞬时速度大小．
【解答】解：由题意可知：x AC=5.50cm，x CE=17.00﹣5.50=11.50cm，
所以根据逐差法有：
△x=aT2，其中△x=11.50﹣5.50=6.00cm，T=0.2s，故带入数据解得：a=1.50m/s2．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：
v C==m/s=0.425m/s
故答案为：1.50m/s2，0.425m/s．
10．某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值．可选用的器材（代号）与规格如下：
电流表A1（量程250mA，内阻r1为5Ω）；
标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω）；
待测电阻R1（阻值约为100Ω）；
滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；
电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω）；
单刀单掷开关S，导线若干．
（1）要求方法简捷，并能测多组数据，请在如图的方框中画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号．
（2）需要直接测量的物理量是两电流表A1、A2的读数为I1、I2，用测的量表
示待测电阻R1的计算公式是R1=．
【考点】伏安法测电阻．
【分析】（1）测电阻阻值应测出电阻两端电压与通过电阻的电流，现在没有电压表，可以把电流表与待测电阻并联，测出电流表电流然后由欧姆定律求出电阻两端电压，根据待测电阻阻值与滑动变阻器阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，作出实验电路图；
（2）求出电阻的计算公式，然后确定需要测量的量；由欧姆定律求出待测电阻阻值的表达式．
【解答】解：（1）没有电压表A1与待测电阻并联，间接测量待测电阻两端电压，待测电阻阻值约为100Ω，滑动变阻器最大阻值为10Ω，为测出多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示．
（2）待测电阻阻值R1==，实验需要测量的量为电流表A1、A2的读数为
I1、I2；
故答案为：
（1）电路图如图所示；
（2）两电流表A1、A2的读数为I1、I2，．
11．如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板上方有一磁感应强度为B的匀强磁场．电荷量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，从M点进入磁场后做匀速圆周运动，从N点离开磁场．忽略重力的影响．
（1）求匀强电场场强E的大小；
（2）求粒子从电场射出时速度ν的大小；
（3）求M、N两点间距L的大小；保持粒子不变，请你说出一种增大间距L的方法．
【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．
【分析】（1）根据公式E=可求E；
（2）根据动能定理列式求解；
（3）根据洛伦兹力提供向心力列式，从而即可求解．
【解答】解：（1）由匀强电场中电势差与场强的关系得：
（2）根据动能定理有：
可得：①
（3）根据牛顿第二定律可得：②
L=2R ③
联立①②③式可得：
增大间距L的方法有：只增大U或只减小B等．
答：（1）匀强电场场强E的大小；
（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；
（3）M、N两点间距L的大小；保持粒子不变，增大间距L的方法是：只增大U 或只减小B等．
12．如图所示，质量为m1=1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触（不拴接），轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量M=3.5kg、长L=1.2m的小车静置于光滑水平面上，其上表面与水平桌面相平，且紧靠桌子右端．小车左端放有一质量m2=0.5kg的小滑块Q．现用水平向左的推力将P缓慢推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s，并与小车左端的滑块Q相碰，最后Q停在小车的右端，物块P停在小车上距左端0.5m 处．已知AB间距离L1=5cm，AC间距离L2=90cm，P与桌面间动摩擦因数μ1=0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ2=0.1，（g取10m/s2），求：
（1）弹簧的最大弹性势能；
（2）小车最后的速度v；
（3）滑块Q与车相对静止时Q到桌边的距离．
【考点】弹性势能；牛顿第二定律．
【分析】（1）根据能量守恒求解弹簧的最大弹性势能
（2）物块P与滑块Q碰后最终与小车保持相对静止由动量守恒求解小车最后的速度
（3）P与Q碰撞前后动量守恒列出等式，由动能定理求出物块P与滑块Q碰后速度，再由牛顿第二定律和运动学公式求解．
【解答】解：（1）设弹簧的最大弹性势能为E pm
根据能量守恒得①
得E pm=5.8J
（2）设物块P与滑块Q碰后最终与小车保持相对静止，其共同速度为v
由动量守恒m1v c=（m1+m2+M）v ②
v=0.4m/s
（3）设物块P与滑块Q碰后速度分别为v1和v2，P与Q在小车上滑行距离分别为S1和S2
P与Q碰撞前后动量守恒m1v c=m1 v1+m2 v2③
由动能定理μ2m1gS1+μ2m2gS2=④
由③④式联立得v1=1m/s
v2=2m/s
方程的另一组解：当v2′=时，v1′=，v1′＞v2′不合题意舍去．
设滑块Q与小车相对静止时到桌边的距离为S，Q 在小车上运动的加速度为a
由牛顿第二定律﹣μ2m2g=ma
a=﹣1m/s2
由匀变速运动规律S=
S=1.92m
答：（1）弹簧的最大弹性势能是5.8J；
（2）小车最后的速度v是0.4m/s；
（3）滑块Q与车相对静止时Q到桌边的距离是1.92m．
（二）选考题：共45分．请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，则每学科按所做的第一题计分．【物理3-3】
13．下列说法不正确的是（）
A．竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的，这是表面张力所致
B．相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值
C．物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体
D．压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现
E．气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少
【考点】气体压强的微观意义；分子间的相互作用力；* 晶体和非晶体．
【分析】竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的是水银相对于玻璃的浸润产生的，与表面张力有关；空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值；多晶体与非晶体都有各向同性；压缩气体需要用力，这是气体内外之间的压强差；将压强的微观意义结合理想气体的状态方程解释单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数的变化．
【解答】A、竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的，这是表面张力产生的浸润现象所致．故A正确；
B、空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值．故B错误；
C、物理性质表现为各向同性的固体可能是多晶体，不一定是非晶体．故C错误；
D、气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部与容器外之间的压强差造成的，并非由于分子之间的斥力造成．故D错误；
E、气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时，根据理想气体的状态方程=C 可知，压强不变而体积增大，则气体的温度一定升高；温度是分子的平均动能的标志，温度升高则分子的平均动能增大，单个分子对器壁的撞击力增大，压强不。