山西省忻州市知源中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

山西省忻州市知源中學(xué)高三物理上學(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.許多科學(xué)家對(duì)物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，也創(chuàng)造了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學(xué)假說法等等。以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法的敘述正確的是A.卡文迪許測(cè)出引力常量用了放大法B.伽利略為了說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因用了理想實(shí)驗(yàn)法C.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法參考答案：AD卡文迪許測(cè)出引力常量用了放大法，A正確；伽利略不考慮空氣阻力，采用了理想模型的方法說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，B說法錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)是理想化的物理模型，故C錯(cuò)誤;在探究勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式時(shí)，采用了微元法將變速運(yùn)動(dòng)無限微分后變成了一段段的勻速運(yùn)動(dòng)，即采用了微元法；故D正確.2.在真空中有水平放置的兩個(gè)平行、正對(duì)金屬平板，板長為l，兩板間距離為d，在兩極板間加一交變電壓如圖乙，質(zhì)量為m，電荷量為e的電子以速度v0（v0接近光速的1/20）從兩極板左端中點(diǎn)沿水平方向連續(xù)不斷地射入兩平行板之間。若電子經(jīng)過兩極板間的時(shí)間相比交變電流的周期可忽略不計(jì)，不考慮電子間的相互作用和相對(duì)論效應(yīng)，則（

）A.當(dāng)Um＜時(shí)，所有電子都能從極板的右端射出B.當(dāng)Um＞時(shí)，將沒有電子能從極板的右端射出C.當(dāng)時(shí)，有電子從極板右端射出的時(shí)間與無電子從極板右端射出的時(shí)間之比為1：2D.當(dāng)時(shí)，有電子從極板右端射出的時(shí)間與無電子從極板右端射出的時(shí)間之比為1：參考答案：AA、B、當(dāng)由電子恰好飛出極板時(shí)有：l=v0t，，由此求出：，當(dāng)電壓大于該最大值時(shí)電子不能飛出，故A正確，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)，一個(gè)周期內(nèi)有的時(shí)間電壓低于臨界電壓，因此有電子從極板右端射出的時(shí)間與無電子從極板右端射出的時(shí)間之比為1：1，故C錯(cuò)誤,D、若，有電子從極板右端射出的時(shí)間與無電子從極板右端射出的時(shí)間之比為，則D選項(xiàng)錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】該題考查了帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)，和平拋運(yùn)動(dòng)具有相同規(guī)律，因此熟練掌握平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決這類問題的關(guān)鍵．3.如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為4:1，原線圈接有u=311sin100πtV的交變電壓，副線圈上接有定值電阻R、線圈L、燈泡L1及理想電壓表V，以下說法正確的是A．副線圈中電流的變化頻率為50HZB．燈泡L1兩端電壓為55VC．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則燈泡L1的亮度將變暗D．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則電壓表V的示數(shù)將減小參考答案：AC4.（單選）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸OO′相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，在物塊由靜止到滑動(dòng)前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺(tái)的摩擦力對(duì)物塊做的功為ks5uA．0

B．2πkmgRC．2kmgR

D.kmgR參考答案：D5.一圓球和兩塊光滑板接觸，底下的一塊板水平．能正確畫出小球受力圖的是（

）A.

B.

C.

D.參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（單選）遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法．“鉆木取火”是通過__________方式改變物體的內(nèi)能，把__________轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能．參考答案：7.質(zhì)量為m的物體受到兩個(gè)互成角度的恒力F1和F2的作用，若物體由靜止開始，則它將做

運(yùn)動(dòng)，若物體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去一個(gè)外力F1，物體繼續(xù)做的運(yùn)動(dòng)是

運(yùn)動(dòng)。參考答案：勻加速，勻變速。8.在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C上固定三個(gè)帶等量正點(diǎn)的點(diǎn)電荷，其中心P點(diǎn)的電勢(shì)為U1，與P點(diǎn)關(guān)于AB邊對(duì)稱的P’點(diǎn)的電勢(shì)為U2，如圖所示，則U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），現(xiàn)取走B點(diǎn)的點(diǎn)電荷，則P’的電勢(shì)為

。參考答案：

答案：＞

9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是波傳播到x＝5m的M點(diǎn)時(shí)的波形圖，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N(x＝3m)從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象，Q是位于x＝10m處的質(zhì)點(diǎn)，則Q點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)方向沿y軸

方向（填“正”或“負(fù)”）；經(jīng)過

s，Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰。參考答案：負(fù)，8

解析：圖甲所示的波形為波剛傳到M點(diǎn)的波形，由圖甲可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向向下，故Q點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向．由圖甲可以看出波長λ=4m，由圖乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由圖甲還可以看出，最前面的波峰距Q點(diǎn)的距離△x=8m，故最前面的波峰傳播到Q點(diǎn)，也就是Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間．則t=s＝8s10.如圖13所示的是“研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)”時(shí)拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：閃光頻率為________Hz；小球拋出時(shí)的初速度大小為________m/s；從拋出點(diǎn)到C點(diǎn)，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是________m/s.參考答案：10；

1.5；

2.511.某同學(xué)用如圖12所示的裝置來探究動(dòng)能定理。①實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

。②掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄其運(yùn)動(dòng)情況。圖13是實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)出的物理量有：小車的質(zhì)量M，鉤碼的總質(zhì)量m，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，重力加速度為g。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)小車的速度為

，實(shí)驗(yàn)中小車所受合外力做的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可12.決定一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)物體水平方向通過距離的因素是

和

。參考答案：13.一質(zhì)量為0.5kg的小球以2m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反彈，則碰后兩球的總動(dòng)量是______kg·m/s，原來靜止的小球獲得的速度大小是________m/s[jf22]

。參考答案：1，1.1三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖所示，一條輕質(zhì)彈簧左端固定在水平桌面上，右端放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，小物塊的質(zhì)量為m＝1.0kg，當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，小物塊靜止于O點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)小物塊施加一個(gè)外力，使它緩慢移動(dòng)，壓縮彈簧（壓縮量為x=0.1m）至A點(diǎn)，在這一過程中，所用外力與壓縮量的關(guān)系如圖所示。然后釋放小物塊，讓小物塊沿桌面運(yùn)動(dòng)，已知O點(diǎn)至桌邊B點(diǎn)的距離為L＝2x。水平桌面的高為h＝5.0m，計(jì)算時(shí)，可用滑動(dòng)摩擦力近似等于最大靜摩擦力。(g取10m/s2)。

求：（1）在壓縮彈簧過程中，彈簧存貯的最大彈性勢(shì)能；（2）小物塊到達(dá)桌邊B點(diǎn)時(shí)，速度的大??；（3）小物塊落地點(diǎn)與桌邊B的水平距離。

參考答案：解析：（1）從F—x圖中看出，小物塊與桌面的動(dòng)摩擦力大小為f＝1.0N，

在壓縮過程中，摩擦力做功為Wf＝fx＝－0.1J

2分

由圖線與x軸所夾面積（如圖），可得外力做功為

WF＝（1+47）×0.1÷2＝2.4J

2分

所以彈簧存貯的彈性勢(shì)能為：EP=WF－Wf＝2.3J

2分

（2）從A點(diǎn)開始到B點(diǎn)的過程中，由于L=2x，摩擦力做功為Wf＇＝f3x＝0.3J

1分

對(duì)小物塊用動(dòng)能定理有：

Ep＋Wf＇＝

2分

解得vB＝2m/s

2分

（3）物塊從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)

2分

下落時(shí)間t＝1s

1分

水平距離s＝vBt＝2m

2分

說明：用其他方法計(jì)算，如第（1）問用Ep＝kx2來計(jì)算，請(qǐng)參照上面給分辦法相應(yīng)給分。17.如圖所示，長L＝1.2m、質(zhì)量M＝3kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m＝1kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個(gè)方向垂直斜面向下、場(chǎng)強(qiáng)E＝4.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)對(duì)木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N．取g＝10m/s2，斜面足夠長．求：(1)物塊經(jīng)多長時(shí)間離開木板？(2)物塊離開木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能．(3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能．參考答案：解析(1)物塊向下做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為a1，木板的加速度為a2，則由牛頓第二定律對(duì)物塊：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma1對(duì)木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－F＝Ma2(3)由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為Q＝F摩x相＝μ(mgcos37°＋qE)·L＝2.16J．(程序思維法)答案(1)s(2)27J(3)2.16J18.如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。y<0的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；在第一象限的空間內(nèi)有與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出）；第四象限有與x軸同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；第三象限也存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出）。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電微粒從第一象限的P點(diǎn)由靜止釋放，恰好能在坐標(biāo)平面內(nèi)沿與x軸成θ=30°角的直線斜向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過x軸上的a點(diǎn)進(jìn)入y<0的區(qū)域后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過y軸上的b點(diǎn)進(jìn)入x<0的區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后通過x軸上的c點(diǎn)，且Oa=Oc。已知重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計(jì)。求：（1）微粒的電性及第一象限電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1；（2）帶電微粒由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，其電勢(shì)能的變化量大小；（3）帶電微粒從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。參考答案：（1）在第一象限內(nèi)，帶電微粒從靜止開始沿Pa做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受重力mg和電場(chǎng)力qE1的合力一定沿Pa方向，電場(chǎng)力qE1一定水平向左。…………1分帶電微粒在第四象限內(nèi)受重力mg、電場(chǎng)力qE2和洛侖茲力qvB做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力為零。分析受力可知微粒所受電場(chǎng)力一定水平向右，故微粒一定帶正電?！?分所以，在第一象限內(nèi)E1方向水平向左（或沿x軸負(fù)方向）。………1分根據(jù)平行四邊形定則，有mg=qE1tanθ………………1分解得

E1=mg/q

…………………1分（2）帶電粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，速度大小不變，即動(dòng)能不變，且重力做功為零，所以從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功為零?！?分由于帶電微粒在第四象限內(nèi)所受合力為零，因此有

qvBcosθ=mg………………1分帶電粒子通過a點(diǎn)的水平分速度vx=vcosθ=……1分帶電粒子在第一象限時(shí)的水平加速度ax=qE1/m=g……………1分帶電粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)過程中沿水平方向的位移x=……………0.5