湖南省株洲市仙庚中學高三物理下學期摸底試題含解析

湖南省株洲市仙庚中學高三物理下學期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，A、B、C為三個質量相等、材料相同的小物塊，在沿斜面向上的拉力作用下，沿相同的粗糙斜面上滑，其中A是勻速上滑，B是加速上滑，C是減速上滑，而斜面體對地均處于靜止狀態(tài)，斜面體甲、乙、丙所受地面的摩擦力分別為、、，這三個力的大小關系是A．＝＝

B．C．

D．參考答案：B2.如圖所示，長為L，傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電量為+q，質量為m的小球，以初速度v0由斜面底端的A點開始沿斜面上滑，到達斜面頂端的速度為v0，則A．小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能B．A、B兩點的電勢差一定為C．若電場是勻強電場，則該電場的場強可能是D．若電場是勻強電場，則該電場的場強最大值一定是參考答案：AC3.我國已掌握“半彈道跳躍式高速再入返回技術”，為實現(xiàn)“嫦娥”飛船月地返回任務奠定基礎。如圖虛線為大氣層邊界，返回器與服務艙分離后，從a點無動力滑入大氣層，然后從c點“跳”出，再從e點“躍”入，實現(xiàn)多次減速，可避免損壞返回器。d點為軌跡的最高點，離地心的距離為r，返回器在d點時的速度大小為v，地球質量為M，引力常量為G。則返回器A.在b點處于失重狀態(tài)B.在a、c、e點時的動能相等C.在d點時的加速度大小為D.在d點時的速度大小v＞參考答案：C【命題立意】：本題考查超重、失重、天體的加速度、環(huán)繞速度等?？疾橥评砟芰??！窘忸}思路】：b點處的加速度方向背離地心，應處于超重狀態(tài)，A選項錯誤；由a到c由于空氣阻力做負功，動能減小，c到e過程中只有萬有引力做功，機械能守恒，a、c、e點時的速度大小應滿足va＞vc=ve，所以動能不相等，B選項錯誤；在d點時合力等于萬有引力，即=mad，所以加速度大小ad=，C選項正確；在d點時萬有引力大于所需的向心力，做近心運動，所以速度大小v＜，D選項錯誤。本題正確選項為C。4.有一個單擺，在豎直平面內做小擺角振動，周期為2s．如果從單擺向右運動通過平衡位置時開始計時，在t＝1.4s至t＝1.5s的過程中，擺球的（）

A．速度向右在增大，加速度向右在減小

B．速度向左在增大，加速度向左也在增大

C．速度向左在減小，加速度向右在增大

D．速度向右在減小，加速度向左也在減小參考答案：C5.如圖2所示，質量為m的物體懸掛在輕質的支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為θ。設水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2。以下結果正確的是

A．B．

C．D．參考答案：答案：D解析：以O點為研究對象，受力如圖所示：

由受力圖可得

故選項D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內轉動。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產生的磁場，穿過線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為______。參考答案：7.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當t＝0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時，位于x2＝45cm的質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到N質點開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過，所以當t=（2.25+0.5）s=2.75s，質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。8.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示．①當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．②某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出③另兩組同學保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，這兩組同學得到的a－F關系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：

圖1

圖2圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③圖1：m過大(或M過小)，造成m不是遠小于M（2分）圖2：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過?。?分）9.如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面。且AB＝BC，電場中A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關系為

；UAB、UBC大小關系為

(按從大到小的順序排列)。參考答案：．EC>EB>EA

UABBC10.（4分）在與x軸平行的勻強電場中，一帶電量為1.0×10－8庫侖、質量為2.5×10－3千克的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運動，其位移與時間的關系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以米為單位，t以秒為單位。從開始運動到5秒末物體所經(jīng)過的路程為

米，克服電場力所作的功為

焦耳。參考答案：

答案：0.34，3×10－411.21．如上右圖所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，所受到的浮力為和，則

；若它們的液面相平，則兩液體對容器底部的壓強關系是

。參考答案：=（等于）

<（小于）12.用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關內容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運動．（ii）如果打出的紙帶如圖所示，則應

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復調節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

，平衡摩擦力才完成．②如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點)，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點時小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計算結果均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；②1.24，6.22；13.為“驗證牛頓第二定律”，某同學設計了如下實驗方案：A．實驗裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質細繩通過轉軸光滑的輕質滑輪，另一端掛一質量為m＝0.33kg的沙桶，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；B．保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點計時器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點計時器打下的紙帶如圖乙所示．請回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連？

（填“左端”或“右端”）(2)圖乙中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個打點未畫出，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.（小數(shù)點后取兩位數(shù)）(3)不計紙帶與打點計時器間的阻力，滑塊的質量M＝________kg.(g取10m/s2)參考答案：(1)取下細繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2kg.答案：(1)右端(2)1.65(3)2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內．質量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大?。唬?）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術．科學研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內部4個氫核（H）轉化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質子質量mP=1.0073u，α粒子的質量mα=4.0015u，電子的質量me=0.0005u．1u的質量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應方程；②一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV的能量?（結果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（11分）在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有方格的紙記錄運動的軌跡，如圖，方格的邊長L=2.5cm，a、b、c、d是軌跡中的四點，求（1）平拋運動的初速度（2）平拋運動拋出點的位置(g=10m/s2)參考答案：解析：(1)在豎直方向Δy=L=gT2

在水平方向v0=2L/T

解得v0=1m/s

(2)在豎直方向vby=3L/2T

vby=gtB

解得tB=3T/2

XB=v0tB=3L

YB=9L/8

拋出點在a點的左方一格、上方1/8格17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點．水平桌面右側有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R，用質量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點．用同種材料、質量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后在水平桌面上運動的位移與時間關系為s=6t﹣2t2，物塊飛離桌邊緣D點后剛好沿P點切線落入圓軌道．g=10m/s2，求：（1）DP間的水平距離；（2）判斷m2能否沿圓軌道到達M點；（3）釋放后m2運動過程中克服摩擦力做的功？參考答案：考點： 動能定理的應用；平拋運動；動能定理．專題： 動能定理的應用專題．分析： （1）物塊離開D點做平拋運動，由P點沿圓軌道切線落入圓軌道，知道了到達P點的速度方向，將P點的速度分解為水平方向和豎直方向，根據(jù)豎直方向上做自由落體運動求出豎直分速度，再根據(jù)角度關系求出水平分速度，即離開D點時的速度vD．則可求得DP間的距離；（2）物塊在內軌道做圓周運動，在最高點有臨界速度，有mg=m，根據(jù)機械能守恒定律，求出M點的速度，與臨界速度進行比較，判斷其能否沿圓軌道到達M點．（3）由能量轉化及守恒定律即可求出m2釋放后在桌面上運動的過程中克服摩擦力做的功．解答： 解：（1）由P點沿圓軌道切線落入圓軌道，知速度與水平方向的夾角為45°．物塊在P點豎直方向上的分速度為vyp，有：，代入數(shù)據(jù)得：vyp=4m/s．，得：vD=vx=4m/s．故物塊離開D點的速度為4m/s．平拋運動的時間為：t=所以DP間的水平距離為：x=vDt=4×0.4m=1.6m．（2）設物塊到達M點的臨界速度為vm，有：．得：．