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【原创】高三物理寒假作业（五）
一、 选择题
1.如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（ ）
A．
sinθ=
B．
tanθ=
C．
sinθ=
D．
tanθ=
2.一列波速为2.0m/s，沿x轴正向传播的简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，P为介质中的一个质点．关于这列机械波，下列说法中正确的是（ ）
A．
该机械波的振幅为0.2m
B．
该机械波的波长为10m
C．
从此时刻起再经过10s，质点P通过的路程为0.8m
D．
此时刻质点P的加速度方向与速度方向相同
3.两个较大的平行板A、B相距为d，分别接在电压为U的电正负极上，开关S闭合时质量为m，带电量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在保持其他条件不变的情况下，将两板非常缓慢地水平错开一些，以下说法正确的是（ ）
A. 油滴将向上运动，电流计中的电流从b流向a
B.油滴将向下运动，电流计中的电流从a流向b
C.油滴将静止不动，电流计中的电流从a流向b
D.油滴将静止不动，电流计中无电流流过
4.下列说法中正确的是 （ ）
A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关
B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关
D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10 cm长的细线和小铁球
E．各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，均为3×108m/s
5.对下列物理现象的叙述中正确的是（ ）
A．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
B．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体
C．由于液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力
D．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性
6.如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是（）
(A)同时被照亮
(B)A先被照亮
(C)C先被照亮
(D)无法判断
二、 实验题
7.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：
①．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③．在蒸发皿内盛一定量的水，在水面上撒上薄薄的一层痱子粉再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④．在蒸发皿上覆盖透明平玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积；
（1）上面有一个步骤有问题，出错的步骤是：________，应改正为____________________
（2） 此实验中油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸1mL．用注射器测得1mL上述溶液中有液滴100滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅水盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为1cm，则油膜面积为______m2,此油酸分子的直径为________________m.(保留两位有效数字)
8.影响材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．
（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表中数据，在图b中画出元件P的I-U图象，并判断元件P是金属材料还是半导体材料?答：
U/V
0
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.50
I/A
0
0.04
0.09
0.16
0.25
0.36
0.56
（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器 ．（填器材前的编号）
（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为 W．
三、计算题
9.（2025•扬州模拟）如图所示，在投球游戏中，小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上，停在不同高度处将小球水平抛出落入固定的球框中．已知球框距地面的高度为h0，小球的质量为m，抛出点与球框的水平距离始终为L，忽略空气阻力．
（1）小球距地面高为H0处水平抛出落入球框，求此过程中小球重力势能的减少量；
（2）若小球从不同高度处水平抛出后都落入了球框中，试推导小球水平抛出的速度v与抛出点高度H之间满足的函数关系；
（3）为防止球入框时弹出，小明认为球落入球框时的动能越小越好．那么，它应该从多高处将球水平抛出，可以使小球入框时的动能最小？并求该动能的最小值．
10.质量为m的均匀方形木块在平静的水面上处于平衡状态，用力F缓慢向下压木块使之向下移动距离d，然后松开手，不计水的粘滞作用，木块做简谐运动．
(1)当木块正好经过平衡位置向下运动时，某同学开始观察木块的振动过程，该同学发现经过0.5 s后木块第一次回到平衡位置．已知d＝2 cm，取竖直向上为正方向，请在图甲中将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来。另一位同学在该同学观察3.5 s后开始计时，请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象。（请至少画出一个周期）
(2)如果由于该木块的振动，在水面形成机械波，3.5 s内传播了3.5 m，则该波的波长是多少？
11.如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸体内气体的压强等于大气压强为p0，活塞因重力而产生的压强为0.2p0,气体起始温度为300K，现缓慢加热气缸内气体，求：
（1）温度为多少时活塞开始离开ab？
（2）当温度缓慢升为多少时，活塞活塞离缸底80cm？
【原创】高三物理寒假作业（五）参考答案
1.解：小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：
mgsinθ=mLω2，解得sin．故A正确，B、C、D错误．
2.ABD解：A、由图可知，机械波的波长为10m，振幅为0.2m，故A、B正确．
C、机械波的周期T=，则经过10s，即2个周期，质点P的路程s=8A=8×0.2m=1.6m，故C错误．
D、此时P质点处于上坡，则速度方向向下，而加速度方向向下，可知加速度方向与速度方向相同，故D正确．
3.C 解析：将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式C=得知，电容减小，而电压不变，则由C=知，电容器带电量减小，电容器处于放电状态，电路中产生顺时针方向的电流，则电流计中有a→b的电流．由于电容器板间电压和距离不变，则由E=，知板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态．故C正确．ABD错误．
4.BCE
5.AD
A、晶体和非晶体区别在于内部分子排列，有些通过外界干预可以相互转化，如把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故A正确；
B、蔗糖是多晶体，没有固定的形状，故B错误；
C、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故而液体表面形成表面张力，故C错误；
D、液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性，故D正确。
6.C 解析： 列车上的观察者看到的是由B出发后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内向C运动靠近C，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观察者，看到C先被照亮．
7.（1）②在量筒中滴入50滴溶液后测量它的体积，并求出一滴溶液的体积。
（2），
8.（1）如图所示 （2）如图所示 半导体材料
I/A
U/V
0
0.2
1
2
0.4
0.6
V
A
元件P
9.解：（1）小球重力势能的减少量为：△Ep=mg（H0﹣h0）．
（2）设小球做平抛运动的时间为t，则
水平方向有：L=vt
竖直方向有：
解得：（H＞h0）或：．
（3）小球平抛过程，只受重力，机械能守恒，则得：
结合上题结论有：
得：EK=+mg（H﹣h0）
当H=h0+L时，EK有极小值，得：EKmin=mgL
答：（1）此过程中小球重力势能的减少量为mg（H0﹣h0）．
（2）球水平抛出的速度v与抛出点高度H之间满足的函数关系是：（H＞h0）．
（3）球应该从h0+L高处将球水平抛出，可以使小球入框时的动能最小，该动能的最小值是mgL．
10.（1）如下图 （2）1m 解析解析：(1)图象如图所示
(2)因为水波在3.5 s内传播了3.5 m，
所以波速为v＝＝1 m/s，又由图象得T＝1 s，
根据v＝，所以λ＝1 m.
11.
【知识点】气态方程H3
【答案解析】（1）T1=360k(2) T2=480k解析：（1）由等容变化有：
解得：T1=360k
(2)设横截面积为s, 由等压变化有：
解得：T2=480k
【思路点拨】根据活塞静止则气体向上的压力等于活塞的重力与大气压力的和，由等容变化求出温度；活塞缓慢上升过程是等压变化，由盖吕萨克定律易得末温度．
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