小球的直径略小于管道的内径，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
求：
（1）N端和A端的水平距离s；
（2）外力F作用下小球运动的位移x的大小；
（3）小球进入管道经过管道的最高点D时，管道对小球的压力大小和方向。
15．（14分）
如图所示，不可伸长的、绷紧的轻绳两端各拴接一个质量均为m的物体A、B（均可视为质点），跨过光滑的轻质定滑轮，物体B静止在倾角为θ=30°的斜面底端，B与斜面间的动摩擦因数为μ1=
，物体A静止在水平传送带左端，A与传送带之间的动摩擦因数为μ2=0.25。
t=0时刻，给A、B同时提供等大的初速度v0=20m/s，使A水平向右、B沿斜面向上运动。
连接A的轻绳水平、连接B的轻绳与斜面平行，轻绳、传送带和斜面都足够长，取g=10m/s2。
（1）若传送带以速度v=10m/s逆时针转动，求A物体开始运动时的加速度a1的大小；
（2）若传送带以速度v=10m/s顺时针转动，求5s内B沿斜面的位移。
（二）选考题：
共20分。
请考生从给出的第16、17、18题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。
注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。
如果多做，则按所做的第一题计分。
16．【选修3－3】【第
（1）题5分、第
（2）题5分，第（3）题10分，共20分】
（1）（5分）下列说法正确的是。
（填正确答案的标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．气体总是充满容器，这是因为气体分子间存在斥力
B．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，它们在空气中做无规则运动，则气温越高，PM2.5无规则运动越剧烈
C．对于一定质量的理想气体，温度升高，内能一定增大
D．在分子间距不超过分子直径10倍的情况下，随着分子间距的增大，分子间的引力和斥力都减小
E．热量不可能从低温物体传到高温物体
（2）（5分）如图所示，导热气缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞可沿气缸内壁无摩擦地滑动且不会漏气。
先通过加热使封闭气体的温度从T1升高到T2，此过程中封闭气体吸热18J、对外界做功6J。
若将活塞固定，仍通过加热使封闭气体温度从T1升高到T2，则封闭气体对外界做功为J、吸收的热量为J，气体内能变化为J。
（3）（10分）某潜水艇位于海面下240m，艇内有一个容积V1=3m3的贮气钢筒，筒内贮有压缩空气。
将筒内一部分空气压入水箱（水箱有排水孔和海水相连），排出海水12m3，此时筒内剩余气体的压强是100atm（即100个标准大气压）。
设在排水过程中温度不变，求贮气钢筒内原来的压缩空气的压强。
（筒内空气始终可认为是理想气体。
海面上方大气压为1atm。
计算时取1atm=1.0×105Pa、g=10m/s2、海水密度取ρ=1.0×103kg/m3）
17．【选修3－4】【第
（1）题5分、第
（2）题5分，第（3）题10分，共20分】
（1）（5分）综合运用相关知识，分析下列说法，其中正确的是（填正确答案的标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的色散造成的
B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场
C．狭义相对论认为：
真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系
D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，要从摆动到最高点时开始计时，因为小球经过最高点速度为零，便于准确把握最高点的位置
E．系统做受迫振动的频率总是等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关
（2）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长λ>0.4m。
t=0时刻，x1=0.1m处的质点a位移达到正最大值，x2=0.5m处的质点b位移为零。
t=0.3s时刻，质点a回到平衡位置且正在向y轴正方向运动，而质点b也恰好第一次回到平衡位置。
则t=0时刻，这列波传播到x=m处。
这列波的波长为λ=m，波速为v=m/s。
（3）（10分）如图所示，从光源O点射出一极细激光束，从矩形玻璃砖上表面M点垂直射入，最后打在在与玻璃砖平行放置的光屏上的N点。
O点到玻璃砖上表面距离h1=4cm，玻璃砖厚度为d=2cm，玻璃砖下表面到光屏的距离为h2=6cm。
现让该激光束在平面内以O点为轴沿逆时针方向转过60°角，从玻璃砖上表面的P点射入，最后打在在光屏的Q点（Q点未画出），已知NQ=11
cm。
求：
①该玻璃砖的折射率n；（结果可用根式表示，下同）
②光在该玻璃砖中的传播速度v的大小。
18．【选修3－5】【第
（1）题5分、第
（2）题5分，第（3）题10分，共20分】
（1）（5分）下列说法正确的是__________。
（填正确答案的标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态和外部条件都有关
B．β射线是原子核中的一个质子转化为一个中子时放出的
C．在光电效应实验中，当入射光的频率大于金属的极限频率时，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大
D．根据波尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子
E．原子核内相邻的两个质子之间存在着相互作用的三种力，这三种力的大小关系是：
核力>库仑力>万有引力
（2）（5分）两个质子和两个中子可以结合成一个氦原子核，若一个质子的质量为m1，一个中子的质量为m2，一个氦原子核的质量为m3。
上述核反应方程式为，这一核反应的质量亏损为；已知光速为c，则氦原子核的比结合能为。
（3）（10分）光滑、足够长的水平面上静止着如图所示的三个物体A、B、C，其质量分别为m1、m2、m3，且已知m1=1kg、m2=2kg、m3=6kg，A、B可看做质点，C物体的曲面为光滑的
圆弧，其下端与水平面相切。
现给A物体一水平向右的初速度v0=6m/s，已知A、B间的碰撞为弹性碰撞。
①求A、B碰撞后瞬间的速度大小；
②通过计算判断A、B能否发生第二次碰撞。
武昌区2015~2016学年度第二学期期末调研考试
高二物理参考答案及评分标准
一、选择题：
本大题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
A
B
A
AD
AC
CD
二、本卷包括必考题和选考题两部分。
第11题～第15题为必考题，每个试题考生都应作答。
第16题～第18题为选考题，考生根据要求作答。
须用黑色签字笔在答题卡上规定的区域书写作答，在试题卷上作答无效。
（一）必考题（共5道题，合计50分）
11．C（2分）0.60（2分）丙（2分）
12．（8分）
（1）3.6（2分）
（2）否（2分）（3）1/t2（2分）
（2分）
13．（10分）
（1）20m/s
（2）9.6N
解：
（1）加速下降过程中
………………………………（1分）
减速下降过程中
………………………………（1分）
且
………………………………（1分）
所以vm=20m/s…………………………………（1分）
（2）设下降过程中的加速度大小为
…………………（1分）
由牛顿第二定律mg－f=ma1……………………………（1分）
得f=12N…………………………………（1分）
减速下降过程中的加速度大小为
……………（1分）
由牛顿第二定律F+f－mg=ma2……………………………（1分）
得F=9.6N……………………………………（1分）
14．（12分）
（1）5m
（2）4.8m（3）54N
解：
（1）小球到A点时的竖直速度大小为
=6m/s…………………………………（1分）
如图所示，且A点水平分速度为vN=vAy/tanθ=8m/s……………………（1分）
从N到A平抛，时间为
=0.6s………………………………………（1分）
N端和A端的水平距离
=4.8m…………………………………………（1分）
（2）从M到N过程中，由动能定理：
……………………（2分）
得：
x=5m……………………………………………………（1分）
（3）
=10m/s
从A到D，由机械能守恒定律：
得vD=8m/s（或者分析得到N与D等高得到vD=8m/s）………（2分）
设在D点，管道对小球的作用力向下为正
………………………………………………（1分）
求得：
FD=54N…………………………………………………………（1分）
FD方向竖直向下…………………………………………………（1分）
15．（14分）
（1）a1=7.5m/s2
（2）20m+10m+0m
（1）传送带逆时针转动时，A、B有共同的加速度大小a：
对A：
T+μ2mg=ma…………………………………………………（2分）
对B：
mgsinθ+μ1mgcosθ+T=ma……………………………………（2分）
解得：
mgsinθ+μ1mgcosθ+μ2mg=（m+m）aa=7.5m/s2…………（1分）
（2）传送带顺时针转动时，因为v>v0，所以，fA仍向左，它们从开始运动至A减速到与传送带速度相等的过程中，设加速度大小为a1，同理可得：
a1=a=7.5m/s2……（2分）
经过t1时间A减速到与传送带速度相等t1=
=
s…………………（1分）
A或B的位移为s1=
t1=20m………………………………………（1分）
由于μ2mgMgsinθ+μ1mgcosθ－μ2mg=（m+m）a2a2=5m/s2…………………（2分）
经过t2时间减速到零：
t2=
=2s…………………………………………（1分）
A或B的位移为s2=
t2=10m…………………………………………（1分）
因为μ2mgB既不能沿斜面向上、也不能沿斜面向下运动。
即：
此后的t3=5s－
s－2s内，A、B将对地静止不动
即5s内B沿斜面的位移为s=s1+s2=30m…………………………（1分）
（二）选考题：
共20分。
请考生从给出的第16、17、18题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。
注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。
如果多做，则按所做的第一题计分。
16．【选修3—3】【第
（1）题5分、第
（2）题5分，第（3）题10分，共20分】
（1）（5分）BCD
（2）0（1分）12（2分）12（2分）
（3）（10分）200atm
方法一：
设原钢筒内的压强为p，钢筒内剩余气体压强为p1=100atm，排到水箱内气体压强为p2，则：
p2=p0+ρgh………………………………………………………………（2分）
p2=25atm…………………………………………………………………（1分）
其体积等于排出海水体积，即V2=12m3
由理想气体状态方程：
pV1=p1V1+p2V2………………………………………（5分）
解得：
p=200atm…………………………………………………………（2分）
方法二：
设原钢筒内的压强为p，钢筒内剩余气体压强为p1=100atm，排到水箱内气体压强为p2，则：
p2=p0+ρgh………………………………………………………………（2分）
p2=25atm…………………………………………………………………（1分）
其体积等于排出海水体积，即V2=12m3
设想排到水箱的空气等温变为压强为p1=100atm，其体积Ｖ1′满足：
p2V2=p1V1′V1′=3m3………………………………………………（2分）
全部气体相当于：
p1=100atmV=V1+V1′=6m3……………………………………（1分）
压回到钢筒，即为钢筒原来气体，由理想气体状态方程：
pV1=p1V………………（2分）
解得：
p=200atm…………………………………………………………（2分）
（说明：
本题方法较多，其他方法比照给分）
17．【选修3—4】【第
（1）题5分、第
（2）题5分，第（3）题10分，共20分】
（1）（5分）BCE
（2）0.3（1分）0.8（2分）2（2分）
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