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河北省衡水市饒陽(yáng)縣五公中學(xué)高三物理下學(xué)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(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置,當(dāng)a繞圓心O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,且具有擴(kuò)張趨勢(shì),由此可知,圓環(huán)a
(
)A.順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)
B.順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C.逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)
D.逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)參考答案:C2.(單選題)四個(gè)圖中,AB、BC均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的A、C端都通過(guò)鉸鏈與墻連接,兩桿都在B處由鉸鏈連接,且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用等長(zhǎng)的輕繩來(lái)代替輕桿,能保持平衡是
A.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙B.圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁C.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁D.圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁 參考答案:B3.如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,∠A=60°,AO=L,在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源,可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子.已知粒子的比荷為,發(fā)射速度大小都為v0=.設(shè)粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ,不計(jì)粒子間相互作用及重力.對(duì)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)θ=45°時(shí),粒子將從AC邊射出B.所有從OA邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等C.隨著θ角的增大,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間先變大后變小D.在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出參考答案:AD解:A、粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:,已知,解得粒子的運(yùn)動(dòng)半徑r=L,當(dāng)θ=60°入射時(shí),粒子恰好從A點(diǎn)飛出,則當(dāng)θ=45°時(shí),由幾何關(guān)系可知,粒子將從AC邊射出,選項(xiàng)A正確;B、所有從OA邊射出的粒子,θ不同,而軌跡圓心對(duì)應(yīng)的圓心角等于,所用時(shí)間,T一定,則知粒子在磁場(chǎng)中時(shí)間不相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、當(dāng)θ=0°飛入的粒子在磁場(chǎng)中,粒子恰好從AC中點(diǎn)飛出,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間也恰好是;當(dāng)θ=60°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間恰好也是,是在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),故θ從0°到60°在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間先減小后增大,當(dāng)θ從60°到90°過(guò)程中,粒子從OA邊射出,此時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間逐漸減小,故C錯(cuò)誤;D、當(dāng)θ=0°飛入的粒子在磁場(chǎng)中,粒子恰好從AC中點(diǎn)飛出,因此在AC.邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出,故D正確.故選AD.【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵要根據(jù)磁場(chǎng)的界限來(lái)確定運(yùn)動(dòng)情況,并結(jié)合半徑與周期公式來(lái)分析討論.θ從0°到60°的過(guò)程中,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡對(duì)應(yīng)的圓弧的弦長(zhǎng)先減小后增大,所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間先減小后增大是該題的關(guān)鍵.
4.(單選)如圖所示,一根質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧上端固定在天花板上,下端與一質(zhì)量為m的托盤連接,托盤中有一個(gè)質(zhì)量為M的砝碼。當(dāng)托盤靜止時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)?,F(xiàn)將托盤向下拉,彈簧又伸長(zhǎng)了(未超過(guò)彈簧的彈性限度),然后使托盤由靜止釋放,則剛釋放托盤時(shí),砝碼對(duì)托盤的作用力等于A. B.
C.
D.參考答案:A當(dāng)托盤靜止時(shí),以托盤和砝碼整體為研究對(duì)象:當(dāng)托盤靜止時(shí)受到平衡力的作用,設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,由胡克定律:(m+M)g=kL
①
彈簧又伸長(zhǎng)ΔL釋放后,由牛頓第二定律:k(L+ΔL)-(m+M)g=(m+M)a
②
以砝碼為研究對(duì)象:設(shè)托盤對(duì)砝碼的作用力為FN:由牛頓第二定律:FN-Mg=Ma③聯(lián)立以上三式解得:FN=,由牛頓第三定律:砝碼對(duì)托盤的作用力為,A正確。5.在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R,地面上的重力加速度為g,則A.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度為
B.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度
D.衛(wèi)星的動(dòng)能為參考答案:BD二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.(5分)一質(zhì)量為,電量為的帶正電質(zhì)點(diǎn),以的速度垂直于電場(chǎng)方向從點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,并從點(diǎn)離開電場(chǎng)區(qū)域。離開電場(chǎng)時(shí)的速度為。由此可知,電場(chǎng)中、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差____________V;帶電質(zhì)點(diǎn)離開電場(chǎng)時(shí),速度在電場(chǎng)方向的分量為______________。不考慮重力作用。參考答案:答案:,
7.(4分)把小球水平拋出,空氣阻力不計(jì),拋出后在t1、t2兩個(gè)時(shí)刻,小球的速度與水平方向的夾角分別是30o、45o,則t1:t2=
,小球自拋出到此兩個(gè)時(shí)刻下落的高度之比h1:h2=
。參考答案:1:,1:38.汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗,如圖所示,在打開車燈的情況下,電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為4.8A,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為80A,若電源電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為0.05Ω,電流表內(nèi)阻不計(jì),則車燈的電阻為______________Ω,因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),車燈的電功率的減少量為______________W。
參考答案:2.45Ω,30.3W9.參考答案:311
1.5610.質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng),與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞,碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等,兩者質(zhì)量之比M/m可能為A.2
B.3
C.4
D.
5參考答案:AB碰撞時(shí)動(dòng)量守恒,故Mv=mv1+Mv2
又兩者動(dòng)量相等
mv1=Mv2
①
則v2=
又碰撞時(shí),機(jī)械能不能增加,則有:Mv2≥mv12+Mv22②
由①②化簡(jiǎn)整理得≤3。選項(xiàng)AB符合題意。11.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中,某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為0,該金屬的逸出功為______。若用波長(zhǎng)為(<0)單色光做實(shí)驗(yàn),則其截止電壓為______。已知電子的電荷量,真空中的光速和布朗克常量分別為e,c和h參考答案:
12.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻向-y方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)0.1s第一次到達(dá)平衡位置,波速為5m/s,那么①該波沿▲(選填“+x”或“-x”)方向傳播;②圖中Q點(diǎn)(坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn))的振動(dòng)方程=
▲
cm;③P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=
▲
m.參考答案:13.如圖所示,質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞,碰后A球以的速率反向彈回,而B球以的速率向右運(yùn)動(dòng),則B的質(zhì)量mB=_______;碰撞過(guò)程中,B對(duì)A做功為
。參考答案:4.5m
;
3mv02/8
三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(4分)已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/,平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù),取氣體分子的平均直徑為,若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。參考答案:設(shè)氣體體積為,液體體積為氣體分子數(shù),(或)則
(或)解得
(都算對(duì))解析:微觀量的運(yùn)算,注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論,最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為,液體體積為氣體分子數(shù),(或)則
(或)解得
(都算對(duì))15.(選修3-3(含2-2))(6分)一定質(zhì)量的氣體,從外界吸收了500J的熱量,同時(shí)對(duì)外做了100J的功,問(wèn):①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少?(400J;400J)
②分子勢(shì)能是增加還是減少?參考答案:解析:①氣體從外界吸熱:Q=500J,氣體對(duì)外界做功:W=-100J
由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=400J
(3分)
△U為正,說(shuō)明氣體內(nèi)能增加了400J
(1分)
②因?yàn)闅怏w對(duì)外做功,所以氣體的體積膨脹,分子間的距離增大,分子力做負(fù)功,氣體分子勢(shì)能增加。(2分)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,AC為光滑豎直桿,ABC為構(gòu)成直角的光滑L形軌道,B處有一小圓弧連接可使小球順利轉(zhuǎn)彎,并且A、B、C三點(diǎn)正好是圓上三點(diǎn),而AC正好是該圓的直徑,如果套在桿上的小球自A點(diǎn)靜止釋放(圖中小球未畫出),分別沿ABC曲軌道和AC直軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),如果沿ABC曲軌道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是沿AC直軌道運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間的1.5倍,求AC與AB夾角α的值參考答案:53°解析:設(shè)圓環(huán)的半徑為R,小球沿AC做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2滿足:
2R=
可解得t2=2…①
小球沿AB段運(yùn)動(dòng)時(shí),a=gcosα,且AB=2Rcosα,所需的時(shí)間tAB滿足;
2Rcosα=gcosα
解得:tAB=2在B點(diǎn)小球的速度v=atAB,以后沿BC做勻加速運(yùn)動(dòng),其加速度為:a'=gsinα,且BC=2Rsinα
故:2Rsinα=vtBC+a′其中tBC=1.5t2-tAB=0.5t2=帶入后解得tanα=,即α=53°17.山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng).一滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角為37°的斜坡,BC是半徑為R=5m的圓弧面,圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AB豎直高度差hl=8.8m,豎直臺(tái)階CD高度差為h2=5m,臺(tái)階底端與傾角為37°斜坡DE相連.運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點(diǎn)由靜止滑下通過(guò)C點(diǎn)后飛落到DE上,不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦阻力(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)的速度大?。唬?)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大??;(3)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間.參考答案:18.如圖所示,一個(gè)帶電量為q,質(zhì)量為m的小球用絕緣細(xì)線懸掛在兩塊豎直的彼此絕緣平行金屬板A、B中,兩板間距離為d,讓A、B兩板連接到一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)電阻為r的直流電源上,能在AB間形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng).設(shè)帶電小球?qū)υ妶?chǎng)沒(méi)有影響.求:(1)帶電小球帶電的性質(zhì)和小球偏離豎直線的夾角;(2)如果保持電源電動(dòng)勢(shì)不變,改變AB間距離,待穩(wěn)定后
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