河南省平頂山市第九中學(xué)高三物理摸底試卷含解析

河南省平頂山市第九中學(xué)高三物理摸底試卷含解析一、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.（單選）在同一水平面內(nèi)有兩個(gè)圍繞各自固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤A、B，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，在A盤上距圓心48cm處固定一個(gè)小球P，在B盤上距圓心16cm處固定一個(gè)小球Q．已知P、Q轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小都為4πm/s．當(dāng)P、Q相距最近時(shí)開始計(jì)時(shí)，則每隔一定時(shí)間兩球相距最遠(yuǎn)，這個(gè)時(shí)間的最小值應(yīng)為（）A． 0.08s B． 0.12s C． 0.24s D． 0.48s參考答案：B解：P點(diǎn)的角速度為：=8.3πrad/sQ點(diǎn)的角速度為：=25πrad/s兩球相距最遠(yuǎn)時(shí)，P、Q轉(zhuǎn)過(guò)的角度分別為（2n+1）π、（2m+1）π，故：ωQt=（2n+1）π

其中（n=0、1、2、3…）ωPt=（2m+1）π

其中（m=0、1、2、3…）由于ωQ=3ωP，即P轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，Q轉(zhuǎn)動(dòng)1.5圈，故P第一次到對(duì)面后，t=0.12s故選：B．2.在雷雨云下沿豎直方向電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為1×104V／m。已知一半徑為1mm的雨滴在此電場(chǎng)中不會(huì)下落，取重力加速度g=10m／s2，水的密度為1×103kg／m3，這個(gè)雨滴攜帶的電荷量的最小值約為

A．2×10-9C

B．4×10-9C

C．2×10-6C

D．4×10-6C參考答案：C3.（單選）下列各選項(xiàng)中，不屬于狹義相對(duì)論內(nèi)容的是（）A．光子的能量與光的頻率成正比B．物體的質(zhì)量隨著其運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大C．在不同的慣性參考系中，時(shí)間間隔具有相對(duì)性D．在不同的慣性參考系中，長(zhǎng)度具有相對(duì)性參考答案：解：A選項(xiàng)是愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)，與相對(duì)論無(wú)關(guān)．BCD選項(xiàng)是狹義相對(duì)論的質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度效應(yīng)中所描述的對(duì)象．該題選不屬于狹義相對(duì)論內(nèi)容的，故選：A．4.（多選）如果太陽(yáng)系幾何尺寸等比例地膨脹，月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似為圓周運(yùn)動(dòng)，則下列物理量變化正確的是(假設(shè)各星球的密度不變)A.月球受到的向心力比膨脹前的大B.月球的向心加速度比膨脹前的小C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與膨脹前的相同D.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度比膨脹前的小參考答案：AC

解析：萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：A、向心力：F=G，太陽(yáng)系幾何尺寸等比例地膨脹，各星球的密度不變，由于質(zhì)量與半徑的三次方成正比，故表達(dá)式中分子減小的倍數(shù)更小，故向心力增大；故A正確；B、向心加速度：a=，太陽(yáng)系幾何尺寸等比例地膨脹，各星球的密度不變，由于質(zhì)量與半徑的三次方成正比，故表達(dá)式中分子減小的倍數(shù)更小，故向心加速度增大，故B錯(cuò)誤；C、周期：T=2π，太陽(yáng)系幾何尺寸等比例地膨脹，各星球的密度不變，由于質(zhì)量與半徑的三次方成正比，故表達(dá)式中分子減小的倍數(shù)與分母減小的倍數(shù)相同，故公轉(zhuǎn)周期不變，故C正確；D、線速度：v=，太陽(yáng)系幾何尺寸等比例地膨脹，各星球的密度不變，由于質(zhì)量與半徑的三次方成正比，故表達(dá)式中分子減小的倍數(shù)更小，故線速度增大，故D錯(cuò)誤；故選AC5.（多選）在地面附近，存在著一有界電場(chǎng)，邊界MN將空間分成上下兩個(gè)區(qū)域I、II，在區(qū)域II中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在區(qū)域I中離邊界某一高度由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶電小球A，如圖甲所示，小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，則A．小球受到的重力與電場(chǎng)力之比為3：5B．在t=5s時(shí)，小球經(jīng)過(guò)邊界MNC在小球向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，重力做的功大于電場(chǎng)力做功D在1s～4s過(guò)程中，小球的機(jī)械能先減小后增大參考答案：AD小球進(jìn)入電場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入電場(chǎng)后受到電場(chǎng)力作用而做減速運(yùn)動(dòng)，由圖可以看出，小球經(jīng)過(guò)邊界MN的時(shí)刻是t=1s時(shí)．故B錯(cuò)誤．

由圖象的斜率等于加速度得小球進(jìn)入電場(chǎng)前的加速度為：a1=＝v1，

進(jìn)入電場(chǎng)后的加速度大小為：a2=，

由牛頓第二定律得：

mg=ma1…①

F-mg=ma2，解得電場(chǎng)力：F=mg+ma2=…②由①②得重力mg與電場(chǎng)力F之比為3：5．故選項(xiàng)A正確．整個(gè)過(guò)程中，動(dòng)能變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理，整個(gè)過(guò)程中重力做的功與電場(chǎng)力做的功大小相等．故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．整個(gè)過(guò)程中，由圖可得，小球在0-2.5s內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)，在2.5s-5s內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)，在1s～4s過(guò)程中，小球的機(jī)械能先減小后增大電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功．電勢(shì)能先增大，后減??；由于整個(gè)的過(guò)程中動(dòng)能、重力勢(shì)能和電勢(shì)能的總和不變，所以，小球的機(jī)械能先減小后增大．故選項(xiàng)D正確，所以答案為：AD

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光，激光器的功率為5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為___________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7.54x10167.在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，某同學(xué)得到的a－F關(guān)系如圖所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)．其原因

；參考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大了8.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：

0.2

6

9.為了用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定木塊A和長(zhǎng)木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩個(gè)試驗(yàn)方案．（1）為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力大小，你認(rèn)為方案甲更易于操作．簡(jiǎn)述理由因?yàn)榧追桨咐緣K時(shí)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)．（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4．參考答案：考點(diǎn)：探究影響摩擦力的大小的因素．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）實(shí)驗(yàn)中我們是根據(jù)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力的原理，才通過(guò)測(cè)力計(jì)讀出摩擦力大小的，因此，在操作時(shí)要保持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這也是實(shí)驗(yàn)操作中較難保持的地方，方案甲很好地解決了這一問(wèn)題；（2）根據(jù)公式f=μN(yùn)可對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)進(jìn)行計(jì)算，但關(guān)鍵是要分析出摩擦力f的大?。獯穑航猓海?）由圖示實(shí)驗(yàn)可知，甲方案中拉動(dòng)物體A，不需要控制物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且彈簧測(cè)力計(jì)靜止，便于彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)；乙方案中用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)A，需要控制A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，難于控制A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一當(dāng)面彈簧測(cè)力計(jì)是運(yùn)動(dòng)的，難于準(zhǔn)確讀數(shù)，因此甲方案更易于操作．（2）由題意可知，在甲方案中，兩物體接觸面受到的壓力等于B的重力，即N=150N，彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)等于兩物體接觸面間摩擦力的大小，即f=60N．由公式f=μN(yùn)得，動(dòng)摩擦因素μ===0.4．故答案為：（1）甲；因?yàn)榧追桨咐緣K時(shí)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)；（2）0.4．點(diǎn)評(píng)：本題考查了作用力與反作用力、平衡力的關(guān)系，并且要判斷在不同的情況下接觸面受到的正壓力的大小，特別是注意根據(jù)給出的各個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分析判斷出要用哪一個(gè)數(shù)據(jù)，是解答本題的難點(diǎn)，這對(duì)于學(xué)生有一定的迷惑性．10.如圖，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個(gè)與之等高的質(zhì)量為M＝2.4kg表面光滑的立方體，長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.6kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)。為了輕桿與水平地面夾角α＝37°時(shí)立方體平衡，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為

N，若立方體在F2＝9N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，至剛要與擋板相碰的過(guò)程中，立方體對(duì)小球做功為

J。參考答案：8,0.67211.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過(guò)程中圓環(huán)B仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)．則此過(guò)程中，圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對(duì)桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，增大，12.半徑為R的水平圓盤繞過(guò)圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．參考答案：考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)．版權(quán)所有專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)豎直方向求出高度．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間和小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，在這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)n圈．解答：解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=根據(jù)ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案為：；（n=1、2、3…）．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，以及知道圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期性．13.（4分）驗(yàn)證一切物體相同的下落規(guī)律已成為物理學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一，1971年，“阿波羅15號(hào)”宇航員斯科特剛踏上月球表面，他就忍不住在電視鏡頭面前重做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)：讓一根羽毛和一柄錘子同時(shí)落下，隨后激動(dòng)地說(shuō)，如果沒(méi)有

的發(fā)現(xiàn)，他就不可能到達(dá)他正踏著的那個(gè)地方。月球是目前人類到達(dá)的除地球外的惟一星體。月球上沒(méi)有空氣，是進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所。參考答案：

答案：伽利略；自由落體三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，在邊界MN左側(cè)存在斜方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在MN的右側(cè)有豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=0.4N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，還有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B（圖甲中未畫出）和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3（圖甲中未畫出），B和E3隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，P1P2為距MN邊界2.28m的豎直墻壁，現(xiàn)有一帶正電微粒質(zhì)量為4×10-7kg，電量為1×10-5C，從左側(cè)電場(chǎng)中距MN邊界m的A處無(wú)初速釋放后，沿直線以1m/s速度垂直MN邊界進(jìn)入右側(cè)場(chǎng)區(qū)，設(shè)進(jìn)入右側(cè)場(chǎng)時(shí)刻t=0，取g=10m/s2．求：（1）MN左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小及方向。（sin37o=0.6）；（2）帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)了1.5s時(shí)的速度的大小及方向；（3）帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間與墻壁碰撞？（≈0.19）參考答案：(1)設(shè)MN左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E1，方向與水平方向夾角為θ．帶電小球受力如右圖．沿水平方向有qE1cosθ=ma

（1分）沿豎直方向有qE1sinθ=mg

（1分）

對(duì)水平方向的勻加速運(yùn)動(dòng)有

v2=2as

（1分）

代入數(shù)據(jù)可解得E1=0.5N/C

（1分）θ=53o

（1分）即E1大小為0.5N/C,方向與水平向右方向夾53o角斜向上．帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)始終滿足qE2=mg

（1分）在0~1s時(shí)間內(nèi)，帶電微粒在E3電場(chǎng)中

m/s2

（1分）

帶電微粒在1s時(shí)的速度大小為v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s

（1分）在1~1.5s時(shí)間內(nèi)，帶電微粒在磁場(chǎng)B中運(yùn)動(dòng)，周期為s

（1分）

在1~1.5s時(shí)間內(nèi)，帶電微粒在磁場(chǎng)B中正好作半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)．所以帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)了1.5s時(shí)的速度大小為1.1m/s,方向水平向左．

（1分）(3)在0s~1s時(shí)間內(nèi)帶電微粒前進(jìn)距離s1=vt+at2=1×1+×0.1×12=1.05m

(1分)帶電微粒在磁場(chǎng)B中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑m

（1分）因?yàn)閞+s1＜2.28m，所以在1s~2s時(shí)間內(nèi)帶電微粒未碰及墻壁．在2s~3s時(shí)間內(nèi)帶電微粒作勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度仍為a=0.1m/s2，在3s內(nèi)帶電微粒共前進(jìn)距離s3=m

（1分）在3s時(shí)帶電微粒的速度大小為m/s在3s~4s時(shí)間內(nèi)帶電微粒在磁場(chǎng)B中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

m=0.19m

（2分）因?yàn)閞3+s3＞2.28m，所以在4s時(shí)間內(nèi)帶電微粒碰及墻壁．

帶電微粒在3s以后運(yùn)動(dòng)情況如右圖，其中d=2.28-2.2=0.08m

（1分）

sinθ=

，

θ＝30o

（1分