2019-2020学年浙江省杭州市(含周边)重点中学高三(上)期中物理试卷

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2019-2020学年浙江省杭州市(含周边)重点中学高三(上)期中物理试卷一、选择题I(共10小题,每题3分,共30分,在每小题列出的四个备选项中只有一个是题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(3分)在物理学发展过程中,许多物理学家做出了贡献,他们的科学发现和所采用的科学方法推动人类社会的进步。

以下说法正确的是()
A.牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理,推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论
B.元电荷e的数值为1.6×10﹣16C,最早由法国物理学家汤姆逊通过实验测量得出
C.卡文迪许用扭秤实验,测出了万有引力常量,这使用了微小作用放大法
D.开普勒利用行星运动的规律,并通过“月一地检验”,得出了万有引力定律
2.(3分)下列说法正确的是()
A.根据公式I=可知,I与q成正比,I与t成反比
B.公式W=UIt适用任何电路,Q=I2Rt适用纯电阻电路
C.电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能越多
D.把小量程的电流表改装成电压表要串联一个阻值较大的电阻
3.(3分)2018年5月2日,港珠澳大桥沉管隧道最后接头成功着床。

如图所示是6000吨重的“接头”由世界最大单臂全旋回起重船“振华30”安装的情景。

“接头“经15分钟缓慢下降15米的过程中,其机械能的改变量△E,所受重力的平均功率p,起重机对重物做的功W,(不考虑空气阻力)表述正确的是()
A.机械能的增加量△E=9×107J,P=1×106W,W=9×107J
B.机械能的增加量△E=9×108J,P=6×107W,W=9×108J
C.机械能的减小量△E=9×108J,P=1×106W,W=﹣9×108J
D.机械能的减小量△E=9×107J,P=6×107W,W=﹣9×107J
4.(3分)斜面固定在水平面上,一小球沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中依次经过A、B、C三点,最后恰好到达点D其中AB=12m,BC=8m,从A点运动到B点与B点运动到C的两个过程的速度变化量都是﹣2m/s,
下列说法正确的是()
A.小球的加速度大小为2m/s2
B.小球运动到B点的速度大小为10m/s
C.AD两点的距离为24.5m
D.小球从C点运动到D点的时间为2s
5.(3分)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b,外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态,若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()
A.绳OO'的张力也在一定范围内变化
B.物块b一定受到5个力作用
C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D.物块b与桌面间的摩擦力方向可能水平向右
6.(3分)A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动,A卫星运行的周期为T1,轨道半径为r1;B卫星运行的周期为T2,下列说法正确的是()
A.B卫星的轨道半径为r1
B.A卫星的机械能一定大于B卫星的机械能
C.在发射B卫星时候,发射速度可以小于7.9km/s
D.某时刻卫星A、B在轨道上相距最近,从该时刻起每经过时间,卫星A、B再次相距最近
7.(3分)如图甲所示,a、b是一条竖直电场线上的两点,一带正电的粒子从a运动到b的速度﹣时间图象如图乙所示,则下列判断正确的是()
A.b点的电场方向为竖直向下
B.a点的电场强度比b点的大
C.粒子从a到b的过程中电势能先减小后增大
D.粒子从a到b的过程中机械能先增大后减小
8.(3分)如图所示为质量m=75kg的滑雪运动员在倾角θ=37°的直滑道上由静止开始向下滑行的v﹣t图象,图中的OA直线是t=0时刻速度图线的切线,速度图线末段BC平行于时间轴,运动员与滑道间的动摩擦因数为μ,所受空气阻力与速度平方成正比,比例系数为k。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则()
A.滑雪运动员开始时做加速度增大的加速直线运动,最后匀速运动
B.t=0时刻运动员的加速度大小为2m/s2
C.动摩擦因数μ为0.25
D.比例系数k为15kg/s
9.(3分)风速仪结构如图(a)所示,光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住,已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。

若某段时间△t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片()
A.转速逐渐减小,平均速率为
B.转速逐渐减小,平均速率为
C.转速逐渐增大,平均速率为
D.转速逐渐增大,平均速率多
10.(3分)如图所示,将透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,将a、b两种单色细光束射入到P 点,入射角为θ=45°,AP=AD,若a光折射后恰好射至AD面上,b光从CD面射出,则()
A.在介质中b光比a光速度大
B.a光在介质中的折射n=
C.若要a光束在AD面上发生全反射,θ角的范围应满足<θ≤
D.改变入射角θ的大小,b光一定可以从AD面射出
二、选择题Ⅱ(本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得2分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)
11.(4分)如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图,此时a波上某质点P的运动方向如图所示,则下列说法正确的是()
A.两列波具有相同的波速
B.此时b波上的质点Q正向下运动
C.在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动
D.若b波的周期为T,则Q质点从图位置第一次到波谷时间t=T
12.(4分)如下列几幅图的有关说法中正确的是()
A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,若a光能使某金属发生光电效应,则采用b光照射也一定能发生光电效应
B.图丙表示LC振荡电路充放电过程的某瞬间,根据电场线和磁感线的方向可知电路中电流强度正在减小C.图乙是铀核裂变图,其核反应方程为U+n→Ba+Kr+3n,若该过程质量亏损为△m,则铀核的结合能为△mc2
D.图丁中的P、Q是偏振片。

当P固定不动缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将会发生变化,此现象表明光波是横波
13.(4分)如图所示甲为演示光电效应的实验装置;乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线;丙图为氢原子的能级图;丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。

以下说法正确的是
()
A.若乙光为绿光,甲光可能是紫光
B.若甲光为绿光,丙光可能是紫光
C.若乙光光子能量为2.81eV,用它照射由金属构成的阴极,所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子,可以产生6种不同频率的光
D.若乙光光子能量为2.81eV,用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子,可以产生6种不同频率的光14.(4分)一足够长的传送带与水平面的夹角为θ,以一定的速度匀速运动,某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示),以此时为t=0时刻记录了物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系。

如图b所示图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两速度大小v1>v2.已知传送带的速度保持不变。

则下列判断正确的是()
A.若物块与传送带间的动摩擦因数为μ,则μ>tanθ
B.0~t1内,物块沿皮带向下运动,t1~t2内沿皮带向上运动,t2时刻回到原位置
C.0~t2内,系统产生的热量一定比物块动能的减少量大
D.0~t2内,传送带对物块做的功等于物块动能的减少量
三、实验题(共18分,15题6分,16题6分,17题6分)
15.(6分)某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”。

实验中,将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上,在长木板的另一端固定打点计时器,小车碰到制动装置前,砝码和砝码盘尚未到达地面,现通过分析小车位移与速度的变化关系来探究合外力对小车所做的功与速度变化的关系,把小车拉到靠近打点计时器的位置,接通电源,从静止开始释放小车,得到一条纸带。

(1)图乙是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A、B,C是纸带的三个计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图乙所示,已知所用交变电源的频率为50Hz,则打B点时刻小车的瞬时速度v B=m/s(结果保留两位有效数字)。

(2)实验中,该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图丙所示,若仅根据该图形状某同学对W与v 的关系作出的猜想,肯定不正确的是。

A.W∝v B.W∝v2C.W∝D.W∝v3
(3)在本实验中,能不能用一条橡皮筋代替细线连接小车进行操作,为什么?(假设仅提供一条橡皮筋,实验其他装置和条件不变)。

16.(6分)为准确测绘小灯泡的伏安特性曲线利用如下器材设计了甲、乙两个电路。

A.小灯泡(额定电压为2.5V,额定电流为0.3A)
B.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约2Ω)
C.电压表v(量程0~3V,内阻约10kΩ);
D.滑动变阻器R1(0﹣5Ω,3A)
E.直流电源E(约为3V)
F.开关、导线若干
(1)实验电路选择。

(填甲或乙)
(2)如图丙是利用欧姆表测定小灯泡的电阻Ω,
(3)按照实验测得的伏安特性曲线如丁图中的1曲线,考虑误差因素,真实的伏安特性曲线更接近曲线。

17.(6分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长,实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可。

A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为△x,则单色光的波长λ=:
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。

则所测单色光的波长mm(结果保留3位有效数字)
四、计算题(共36分,18题10分,19题12分,20题14分)
18.(10分)某同学设计了一款儿童弹射玩具,模型如图所示,PB段是长度连续可调的竖直伸缩杆,BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆,DE段是长度为2R的水平杆,与AB杆稍稍错开。

竖直标杆内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧,在弹簧上端放置质量为m的小球。

每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定,设PB的高度差为h,解除锁定后弹簧可将小球弹出,在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为2R的盒子用于接收小球,盒子的两侧最高点M、N和P点等高,且M与E的水平距离为x,已知弹簧锁定时的弹性势能E P=9mgR,小球与水平杆的动摩擦因数μ=0.5,与其他部分的摩擦不计,不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失,不考虑伸缩竖直杆粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径,重力加速度为g。

求:
(1)当h=3R时,小球到达管道的最高点C处时的速度大小v c
(2)在(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小
(3)若h连续可调,要使该小球能掉入盒中,求x的最大值?
19.(12分)如图甲所示,在同一水平面上,两条足够长的平行金属导轨MNPQ间距为L=0.15m,右端接有电阻R =0.2Ω,导轨EF连线左侧光滑且绝缘,右侧导轨粗糙,EFGH区域内有垂直导轨平面磁感应强度B=4T的矩形匀强磁场;一根轻质弹簧水平放置左端固定在K点,右端与质量为m=0.1kg金属棒a接触但不栓接,且与导轨间的动摩擦因数μ=0.1,弹簧自由伸长时a棒刚好在EF处,金属棒a垂直导轨放置,现使金属棒a在外力作用下缓慢地由EF向左压缩至AB处锁定,压缩量为x0=0.04m,此时在EF处放上垂直于导轨质量M=0.3kg、电阻r=0.1Ω的静止金属棒b;接着释放金属棒a,两金属棒在EF处碰撞,a弹回并压缩弹簧至CD处时速度刚好为零且被锁定,此时压缩量为x1=0.02m,b棒向右运动,经过t=0.1s从右边界GH离开磁场,金属棒b在磁场运动过程中流经电阻R的电量q=0.2C.设棒的运动都垂直于导轨,棒的大小不计,已知弹簧的弹力与形变量的关系图象(如图乙)与x轴所围面积为弹簧具有的弹性势能。


(1)金属棒a碰撞金属棒b前瞬间的速度v0
(2)金属棒b离开磁场时的速度v2
(3)整个过程中电阻R上产生的热量Q R
20.(14分)如图所示,质量为m电荷量为q的带负电的粒子从O点以大小为V0的速率沿与水平线ON夹角为θ
(90°≥θ>0°)的方向射入I圆形磁场,经偏转能平行于ON进入Ⅳ区真空区域,已知粒子的比荷=1×104C/kg,I区圆形磁场半径R=0.5m,磁感应强度大小B1=1T.(不计带电粒子的重力和带电粒子之间的相互作用)
(1)求粒子的初速度v0的大小;
(2)控制Ⅱ区磁场B2的大小,使得粒子第一次射出该磁场时,速度方向与ON夹角都为45°,求B2与θ的关系;
(3)在第2小题的条件下,仅分析θ=90°的粒子射入圆形磁场,当该粒子进入Ⅱ区磁场时,立即在Ⅳ区加上竖直向上,场强大小E=5×103N/C的电场,粒子能打在水平线ON上的D点,D点与N点距离L=2m,若粒子在Ⅲ,Ⅳ区运动过程中不再回到Ⅱ区磁场。

求Ⅲ区磁场磁感应强度大小B3。

2019-2020学年浙江省杭州市(含周边)重点中学高三(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题I(共10小题,每题3分,共30分,在每小题列出的四个备选项中只有一个是题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.【解答】解:A、伽利略利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理,推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论,故A错误;
B、元电荷e的数值为1.6×10﹣19C,最早由美国物理学家密立根通过实验测量得出,故B错误;
C、卡文迪许用扭秤实验,测出了万有引力常量,这使用了微小作用放大法,故C正确;
D、开普勒利用行星运动的规律,牛顿通过“月一地检验”,得出了万有引力定律,故D错误。

故选:C。

2.【解答】解:A、电流等于电路中通过某一横截面积的电量与所用时间的比值,故在t不确定的情况下不能笼统的说I与q是否是成正比。

故A错误。

B、公式W=UIt适用任何电路,Q=I2Rt求焦耳热适用于所有电路,故B错误
C、电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能本领大,但不代表转化为电能的量多,因其还与电量有关。


C错误
D、把小量程的电流表改装成电压表要串联一个阻值较大的电阻进行分压。

故D正确。

故选:D。

3.【解答】解:重物缓慢下降,其动能不变,重力势能减少,所以机械能的减少量△E=mgh=6×106×10×15J=9×108J;
所受重力的平均功率为P==W=1×106W
根据动能定理知外力对重物所做的总功零,则起重机对重物做的功W=﹣mgh=﹣9×108J;故ABD错误,C 正确;
故选:C。

4.【解答】解:AB、从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度变化量都为﹣2m/s 即v A﹣v B=2m/s…①
v B﹣v C=2m/s…②
设加速度大小为a,根据v2﹣v02=2ax得:
v A2﹣v B2=2ax AB…③
v B2﹣v C2=2ax BC…④
①②③④联立解得:
a=1m/s2、v A=7m/s、v B=5m/s、v C=3m/s,故AB错误;
C、根据v2﹣v02=2ax得A、D两点间的距离为:x AD==m=24.5m,故C正确;
D、根据速度时间关系知小球从C点运动到D点的时间为:t===3s,故D错误。

故选:C。

5.【解答】解:AC、由于整个系统处于静止状态,所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变;物块a只受重力以及绳子的拉力,由于物体a平衡,则连接a和b的绳子张力T保持不变;由于绳子的张力及夹角均不变,所以OO′中的张力保持不变,故AC均错误;
B、物块b受到重力、支持力、ab间绳子的拉力以及拉力F的作用,可能不受摩擦力,也可能受到摩擦力,故b
可能受到5个力作用,也可能受到4个力的作用,故B错误;
D、b处于静止即平衡状态,对b受力分析有:
力T与力F与x轴所成夹角均保持不变,由平衡条件可得:f=Tcosθ﹣Fcosα
由于T的大小不变,当F大小发生变化时,Tcosθ可能小于Fcosα,b的摩擦力可能向右,故D正确。

故选:D。

6.【解答】解:A.根据开普勒第三定律可得:,则得B卫星的轨道半径为:r2=.故A错误。

B.因T1>T2.由上分析知,r1>r2,根据将卫星从低轨道进入高轨道,火箭要点火加速做功,但由于A与B的质量都未知,故无法判定谁的机械能更大。

故B错误。

C.发射地球的同步卫星,其发射速度必须大于第一宇宙速度,即发射速度大于于7.9km/s,故C错误。

D.设从两卫星相距最近到再次相距最近经历时间为t。

则有:2π=,得:t=,故D正确。

故选:D。

7.【解答】解:A、粒子在a点时受到的电场力方向向上,大小大于重力,所以电场的方向为竖直向上,故A错误;
B、粒子在b点时受到的电场力小于重力,所以a点的电场强度比b点的大,故B正确;
C、粒子从a到b的过程中电场力一直做正功,所以电势能一直减小,故C错误;
D、粒子从a到b的过程中,除重力做负功外,只有电场力做正功,则机械能一直增大,故D错误。

故选:B。

8.【解答】解:A、v﹣t图象的斜率等于加速度,可知物体开始时做加速度减小的加速直线运动,最后做匀速运动。

故A错误;
B、在t=0时刻,图线切线的斜率即为该时刻的加速度大小:a0===4m/s2;故B错误;
CD、在t=0时刻开始加速时,v0=0,由牛顿第二定律可得:
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma0…①
最后匀速时,v m=10m/s,a=0,
由平衡条件可得:mgsinθ﹣kv m2﹣μmgcosθ=0…②
由①②解得:μ=0.25,k=3kg/s;故C正确,D错误。

故选:C。

9.【解答】解:根据图b可知,在△t内,通过的光照的时间越来越长,则风轮叶片转动的越来越慢,即转速逐渐减小,
在△t内挡了4次光,则T1=.根据风轮叶片每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈可知:则风轮叶片转动的周期T=,
则风轮叶片转动的平均速率==,故A正确,BCD错误。

故选:A。

10.【解答】解:A、a光的折射角大于b光的折射角,由折射定律知b光的折射率大于a光的折射率,由v=分析知在介质中b光比a光速度小,故A错误。

B、a光折射后恰好射至AD面上D点,如图所示。

根据几何关系可知:
sinα===
a光在介质中的折射率为:
n===.故B错误。

C、若要a光束在AD面上发生全反射,则有:sin()>
得:cosα>
sinα=>
由n=得:sinθ>>,可知:<θ≤,故C正确。

D、b光的折射率大于a光的折射率,由sinC=知b光的临界角小于a光的临界角,但不确定b光临界角的范
围,因此,改变入射角θ的大小,b光不一定可以从AD面射出。

故D错误。

故选:C。

二、选择题Ⅱ(本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得2分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)
11.【解答】解:A、两列简谐横波在同一介质中传播,波速相同,故A正确;
B、此时a波上质点P的运动方向向下,由波形平移法可知,波向左传播,则知此时b波上的质点Q正向上运动,
故B错误;
C、由图可知,两列波波长之比λa:λb=2:3,波速相同,由波速公式v=λf得a、b两波频率之比为f a:f b=3:
2.所以在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动,故C正确;
D、质点Q此时的纵坐标为﹣,那么其第一次到达平衡位置的时间,再由B选项分析,可知,质点Q此
时向上振动,则Q质点从图位置第一次到波谷时间t=+=,故D正确;
故选:ACD。

12.【解答】解:A、从图中可以看出,b光线在水中偏折得厉害,即b的折射率大于a的折射率,由折射率与频率
的关系可知,b光的频率大于a光的频率,结合光电效应发生的条件可知,若a光能使某金属发生光电效应,则采用b光照射也一定能发生光电效应。

故A正确。

B、由图丙磁场由安培定则可知,电路电流沿顺时针方向,由电容器极板间电场方向可知,电容器上极板带正电,
则此时正处于充电过程,电路电流逐渐减小,线圈磁场强度正在减小;电容器极板上的电荷量正在增加;电容器中的电场强度正在变大,磁场能正在转化为电场能。

故B正确。

C、图乙是铀核裂变图,其核反应方程为U+n→Ba+Kr+3n,若该过程质量亏损为△m,则该过程中
释放的能量为△mc2,不是铀核的结合能。

故C错误。

D、只有横波才能产生偏振现象,所以光的偏振现象表明光是一种横波,故D正确。

故选:ABD。

13.【解答】解:AB.甲、乙两个的遏止电压相等,且小于丙光的遏止电压,根据m=eU c,知甲、乙两光照射产生光电子的最大初动能相等,小于丙光照射产生的光电子最大初动能;
根据光电效应方程E km=hv﹣W0,逸出功相等,知甲、乙两光的频率相等,小于丙光的频率,甲光频率小,则波长长,而丙光频率大,波长短,因此若甲光为绿光,丙光可能是紫光,故A错误,B正确;
C、若乙光光子能量为2.81ev,用它照射由金属铷构成的阴极,所产生的大量具有最大初动能的光电子的最大初
动能为:E km=2.81﹣2.13=0.68eV;去撞击大量处于n=3激发态的氢原子时,能量值最大可以达到:E=E km+E3=0.68﹣1.51=﹣0.83eV
由于该能量值介于氢原子的第4能级与第5能级之间,可知该光电子与氢原子碰撞,可以使氢原子吸收0.66eV 的能量跃迁到n=4的能级;当大量的处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可以产生=6种不同频率的光,故C正确;
D、若乙光光子能量为2.81ev,用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子,能量值最大可以达到:E=E km+E2
=0.68﹣3.4=﹣2.72eV,由于该能量值介于氢原子的第2能级与第3能级之间,可知该光电子与氢原子碰撞,氢原子不能吸收0.68eV的能量发生跃迁;故D错误;
故选:BC。

14.【解答】解:A.在t1∼t2内,物块向上运动,则有:μmgcosθ>mgsinθ,得:μ>tanθ.故A正确。

B.物块先向下运动后向上运动,根据图象的“面积”表示位移,知0∼t2内,物体的位移为负,即沿斜面向下,则t2时刻没有回到原位置。

故B错误。

C.根据图象的“面积”表示位移,知0∼t2内,物体的位移为负,即沿斜面向下,重力对物块做正功,物块的重
力势能减小、动能也减小,都转化为系统产生的内能,由能量守恒得知,系统产生的热量一定比物块动能的减少量大。

故C正确。

D.0∼t2内,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力做正功,则重力做功与传送带对物块做的功之和等于物块
动能的减少量。

故D错误。

故选:AC。

三、实验题(共18分,15题6分,16题6分,17题6分)
15.【解答】解:(1)由题意知,计数点的时间间隔为:
T=5×0.02s=0.1s,
打B点时刻小车的瞬时速度为:
v B==0.40 m/s;
(2)由于W=F合x,且F合为定值,因此W∝x,由图象知x与v不成正比,所以W∝v不成立,故A错误;
根据图象当x增大时,v增大,合外力做的功W也会增大,故W∝不正确,故C错误;
(3)不能,用橡皮筋连接小车,小车在运动过程中重物的重力势能减小,橡皮筋获得弹性势能小车获得动能,不易找出外力做功和小车动能变化的关系,
故答案为:(1)0.40;(2)AC;(3)不能,用橡皮筋连接小车,小车在运动过程中重物的重力势能减小,橡皮筋获得弹性势能小车获得动能,不易找出外力做功和小车动能变化的关系;
16.【解答】解:(1)小灯泡的额定电阻<<10kΩ,故电流表采用外接法,故电路图选择图乙;
(2)欧姆表读数为表盘刻度乘以倍率可知
小灯泡电阻为5.6×1Ω=5.6Ω
(3)由于电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,实际测得的通过小灯泡的电流偏大,
相同电压下,小灯泡的真是电流小于电流表示数,
故真实的伏安特性曲线更接近2;
故答案为:(1)乙;(2)5.6;(3)2。

17.【解答】解:(1)增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度减小,根据相邻亮条纹间的距离为△x=λ,为减小相邻亮条纹(暗条纹)间的宽度,可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离;故B正确,ACD错误故选:B;
(2)第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为△x,则两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为:△x′=则单色光的波长为:λ=
(3)将双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,以及n=4代入公式可得:λ=6.3×10﹣7m=630nm;
故答案为:(1)B;(2);(3)630
四、计算题(共36分,18题10分,19题12分,20题14分)
18.【解答】解:(1)小球从P到C过程只有重力和弹簧弹力做功,机械能守恒,故有:
E P=mg(h+R)+mv C2,
解得:v C=;
(2)小球在C点所需向心力为:F=m=10mg,方向竖直向下,
故对小球在C点进行受力分析可知小球受到管道对小球的作用力为9mg,方向竖直向下,
由牛顿第三定律可知:小球运动到最高点C时对管道作用力的大小为9mg;
(3)对小球从A到E应用动能定理可得:E P﹣mg(h﹣R)﹣μmg•2R=mv E2,
所以解得:v E=;
小球从P点抛出后做平抛运动,故x最大可取平抛运动的水平位移,故由平抛运动的位移公式可得:
竖直方向上:h﹣R=gt2,
水平方向上:x=v E t;
联立解得:x=2
所以当h=5R时,x取得最大值x max=8R。

答:(1)当h=3R时,小球到达管道的最高点C处时的速度大小v C为;
(2)在(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小为9mg;
(3)若h连续可调,要使该小球能掉入盒中,则x的最大值为8R。

19.【解答】解:(1)如乙图所示,最初弹簧具有的弹性势能E p=J=0.2J
根据机械能守恒得E p=
可得v0=2m/s。

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