题目内容

如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m，两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（）

A．下滑的整个过程中A球和地球组成的系统机械能守恒

B．下滑的整个过程中两球和地球组成的系统机械能守恒

C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s

D．下滑的整个过程中B球和地球组成的系统机械能的增加量为

【答案】

【解析】

试题分析：据题意，下滑过程中，A球受到重力G_A、支持力N_A和轻杆给的向上的弹力T_A，所以A球机械能不守恒，A选项错误；A、B两球看成一个整体，该整体受到重力G_AB和支持力N_AB，则A、B整体机械嫩能守恒，B选项正确；A、B两球从斜面滑到水平面，由于机械能守恒有：m_Agh_A+m_Bgh_B=(m_A+m_B)v²/2，则v= m/s，所以C选项错误；下滑过程中B的机械能增加量为：ΔE_B= m_Bv²/2- m_Bgh_B=2/3J，所以D选项正确。

考点：本题考查对机械能守恒定律的应用和对机械能守恒的判断。

练习册系列答案

某校实验小组设计了如下实验来精确测定小车的瞬时速度．如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，并使其与计算机连接．让载有轻质挡光片（宽度为△s）的小车从P点静止下滑，A处的光电门会记录下挡光片经过A点所经历的时间△t．改用不同宽度的挡光片重复上述实验，（在原挡光片基础上贴上宽度不同黑纸片制得）
然后用公式=计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自挡光时间△t内的．
该小组实验数据如表

次数挡光片挡光时间△t（s）速度（m/s）
1 0.063 0.542
2 0.073 0.545
3 0.083 0.548
4 0.092 0.551
5 0.102 0.554
6 0.108 0.556
在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：
（1）根据实验数据在-△t图上作出该实验图线．
（2）结合实验原理，推导出-△t图线所满足的函数式．
（3）根据-△t图线所满足的函数式，求出挡光片最前端经过A点时的瞬时速度v_A．
（4）（多选题）为了提高实验精确度，实验操作中必须做到的是______
（A）更换挡光片时应使其前沿始终处于小车上的同一位置
（B）每次都应从轨道上同一位置由静止释放小车
（C）实验开始前必须调整轨道倾角，平衡摩擦力
（D）更换的挡光片宽度不能过宽，宽度越窄，△t越小，求出的v_A越精确．

【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．

A．(选修模块3—3)（12分）

（1）在研究性学习的过程中，针对能源问题，大气污染问题同学们提出了如下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的

（A）发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下

（B）汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝

（C）某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路．利用电磁感应激起电流后，由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光

（D）由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30℃左右，而海洋深处的温度要低得多，在水600～1000m的地方，水温约为4℃．据此，科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电

（2）秋天附着在树叶上的露水常呈球形，.这是因为____▲____．水银放在某一固体容器中，其液面向下弯，说明水银__▲___这种固体（填“浸润”或“ 不浸润”）．

（3）如图所示，在竖直放置绝热圆柱形容器内用质量为m的绝热活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，开始时密闭气体的温度为T₀，活塞与容器底的距离为h₀．现将整个装置放在大气压恒为P₀的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，问：

①此时密闭气体的温度是多少？

②在此过程中密闭气体的内能增加了多少？

B．(选修模块3—4)（12分）

（1）下列说法中正确的有 ▲ ．

（A）2010年4月14日早晨7时49分，青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震，造成重大人员财产损失，地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波

（B）太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理

（C）相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的

（D）医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血

液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这

一技术应用了多普勒效应

（2）如图所示为一列简谐波在t₁=0时刻的图象，此时波中质点M的运动方

向沿y轴负方向，且到t₂=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大

位移处，该波的传播方向为__▲___，波速为___▲____m／s．

（3）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜．现有一束光线沿MN的方向射

到棱镜的AB界面上，入射角的大小．求光在棱镜中传

播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）．

C．(选修模块3—5)（12分）

（1）下列说法中正确的有___▲____．

（A）黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关

（B）普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说

（C）天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构

（D）卢瑟福首先发现了质子和中子

（2）如图所示是使用光电管的原理图．当频率为v的可见光照射到阴极K上时，

电流表中有电流通过．

①当变阻器的滑动端P向 ▲ 滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小．

②当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为

▲ （已知电子电荷量为e）．

③如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将__▲___

（填“增加”、“减小”或“不变”）．

（3）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，

其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小__▲__。

次数	挡光片挡光时间△t（s）	速度（m/s）
1	0.063	0.542
2	0.073	0.545
3	0.083	0.548
4	0.092	0.551
5	0.102	0.554
6	0.108	0.556

在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：
（1）根据实验数据在-△t图上作出该实验图线．
（2）结合实验原理，推导出-△t图线所满足的函数式．
（3）根据-△t图线所满足的函数式，求出挡光片最前端经过A点时的瞬时速度v_A．
（4）（多选题）为了提高实验精确度，实验操作中必须做到的是______
（A）更换挡光片时应使其前沿始终处于小车上的同一位置
（B）每次都应从轨道上同一位置由静止释放小车
（C）实验开始前必须调整轨道倾角，平衡摩擦力
（D）更换的挡光片宽度不能过宽，宽度越窄，△t越小，求出的v_A越精确．