上海邦德高級中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

上海邦德高級中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，從圖示位置計時，若在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1；金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2（θ1、θ2均為銳角），則由此條件可知（

）

A．水星和金星繞太陽運動的周期之比

B．水星和金星的密度之比

C．水星和金星到太陽的距離之比

D．水星和金星繞太陽運動的向心加速度大小之比參考答案：ACD解析：A、相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1；金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2，可知它們的角速度之比為θ1：θ2．周期T=，則周期比為θ2：θ1．故A正確．

B、水星和金星是環(huán)繞天體，無法求出質(zhì)量，也無法知道它們的半徑，所以求不出密度比．故B錯誤．

C、根據(jù)萬有引力提供向心力：G=mrω2，r=，知道了角速度比，就可求出軌道半徑之比．故C正確．

D、根據(jù)a=rω2，軌道半徑之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比．故D正確．故選：ACD．2.（單選）高速α粒子在重原子核電場作用下的散射現(xiàn)象如圖所示，虛線表示α粒子運動的軌跡，實線表示重核各等勢面，設(shè)α粒子經(jīng)過a、b、c三點時的速度分別為va、vb、vc，其關(guān)系為：A.va<vb<vc

B.va>vb>vc

C.vc<va<vb

D.vb<va<vc參考答案：D3.（多選）如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab．導(dǎo)軌的一端連接電阻R，其他電阻均不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止起向右運動，則：(

)A．隨著ab運動速度的增大，其加速度也增大B．外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C．當(dāng)ab做勻速運動時，外力F做功的功率等于電路中的電功率D．無論ab做何種運動，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能參考答案：CD4.（單選）如圖所示，質(zhì)量為1kg的木塊A與質(zhì)量為2kg的木塊B疊放在水平地面上，A、B間的最大靜摩擦力2N，B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2。用水平力F作用于B，則A、B保持相對靜止的條件是（g=10m/s2）A.

B.

C.

D.參考答案：【知識點】摩擦力的判斷與計算．B1【答案解析】A解析：不發(fā)生相對滑動，對A有最大加速度為a：Fmax=mAa；代入數(shù)據(jù)解得：a=2m/s2；對整體應(yīng)用牛頓第二定律有：F-μ（mA+mB）g=（mA+mB）a；代入數(shù)據(jù)解得：F=12N，故推力應(yīng)該小于或等于12N；故選：A．【思路點撥】要使AB能保持相對靜止，由題意可知當(dāng)F最大時，AB間的摩擦力應(yīng)剛好為最大靜摩擦力，則以A為研究對象可求得兩物體共同運動時所具有的最大加速度；再用整體法可求得F的最大值．在解決實際的問題中，一般是要將整體法與隔離法交叉使用，要做到有分有合，靈活處理．并且要注意正確的進(jìn)行受力分析，找出系統(tǒng)所受到的合力，再由牛頓第二定律進(jìn)行列式，聯(lián)立計算．5.（多選）如圖所示，豎直輕質(zhì)彈簧，下端固定在地面，上端固定一質(zhì)量為M的木板，木板上方放一質(zhì)量為m的物塊，木板和物塊間不粘連，一豎直向下的力F作用在物塊上，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．在撤去F，木板和物塊向上運動的過程中，下列說法正確的是（）A．物塊先處于超重狀態(tài)，再處于失重狀態(tài)B．木板對物塊做正功，物塊的機(jī)械能增加C．木板和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．當(dāng)彈簧處于自然狀態(tài)時，物塊克服重力做功的功率最大參考答案：解：A、在撤去F，木板和物塊向上運動的過程中，彈簧的彈力先大于木板和物塊的總重力，后小于總重力，所以木板和物塊先向上加速運動，后向上減速運動，加速度先向上后向下，則物塊先處于超重狀態(tài)，再處于失重狀態(tài)，故A正確．B、由于木板對物塊的支持力一直做正功，由功能原理可知物塊的機(jī)械能不斷增加，故B正確．C、由于彈簧對木板做正功，所以木板和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，故C錯誤．D、對于木板和物塊組成的系統(tǒng)，當(dāng)總重力與彈簧的彈力大小相等時速度最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，物塊克服重力做功的功率最大，故D錯誤．故選：AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.右圖是自行車傳動機(jī)的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。⑴假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為r/s,則大齒輪的角速度是___rad/s；⑵要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑，小齒輪Ⅱ的半徑外，還需要測量的物理量是___；

⑶用上述量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式：__。參考答案：⑴

⑵后輪的半徑

⑶7.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)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(xì)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(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)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(chǎn)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：

答案：、

8.（1）如圖所示是電磁流量計的示意圖，圓管由非磁性材料制成，空間有勻強(qiáng)磁場，當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過磁場區(qū)域時，測出管壁上MN兩點的電勢差大小U，就可以知道管中的液體流量Q單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積，已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則關(guān)于Q的表達(dá)式正確的是_________．（2）已知普朗克常數(shù)為h、動能Ek、質(zhì)量為m的電子其相應(yīng)的德布羅意波長為_________．（3）讀出如圖游標(biāo)卡尺測量的讀數(shù)_________cm．參考答案：(1)

(2)

(3)

4.1209.（3分）鐵路提速，要解決許多技術(shù)問題。通常，列車阻力與速度平方成正比，即f＝kv2。列車要跑得快，必須用大功率的機(jī)車來牽引。試計算列車分別以120千米/小時和40千米/小時的速度勻速行駛時，機(jī)車功率大小的比值（提示：物理學(xué)中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

參考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p210.我國航天計劃的下一個目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實驗器材：A．計時表一只；B．彈簧測力計一把；C．已知質(zhì)量為m的物體一個；D．天平一只(附砝碼一盒)。已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R

及月球的質(zhì)量M(已知萬有引力常量為G)(1)兩次測量所選用的器材分別為________、________和________(用選項符號表示)；(2)兩次測量的物理量是________和________；(3)試用所給物理量的符號分別寫出月球半徑R和質(zhì)量M的表達(dá)式R＝________，M＝________。參考答案：11.圖13為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置.(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整.(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：a．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將__________.b．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針將________.參考答案：：(1)如圖20所示.(2)a.右偏轉(zhuǎn)一下b.向左偏轉(zhuǎn)一下12.金屬桿在豎直面內(nèi)構(gòu)成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個質(zhì)量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運動。此空間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)磁場（×場），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)金屬棒由靜止下滑h時已經(jīng)勻速，則此過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：13.有一個導(dǎo)熱性能良好的氣缸，用輕質(zhì)活塞密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞用輕繩懸掛在天花板上，如圖所示．氣缸的質(zhì)量為M，活塞可以在缸內(nèi)無摩擦滑動，活塞的面積為S，活塞與缸底距離為h，大氣壓強(qiáng)恒為p0，此時環(huán)境溫度為T．若已知氣缸的容積為1L，氣缸內(nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol．阿伏加德羅常數(shù)，估算氣缸內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個，氣體分子間平均距離d=___________m（得出的結(jié)果均取一位有效數(shù)字）．參考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，將一個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)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對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動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為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)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對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動才能使小球相對于斜面向上運動。15.（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(nèi)．質(zhì)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(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大??；（2）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(dá)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)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．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量為M的木板可沿傾角為θ的光滑斜面下滑，木板上站著一個質(zhì)量為m的人，問（1）為了保持木板與斜面相對靜止，人運動的加速度為多大？（2）為了保持人與斜面相對靜止，木板運動的加速度為多大？參考答案：解析：（1）現(xiàn)分別對木板和人應(yīng)用牛頓第二定律得對木板：Mgsinθ=F

對人：mgsinθ+F=ma1（a1為人對斜面的加速度）解得：方向沿斜面向下.17.1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直．在D盒中心A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U．（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t．參考答案：解：（1）設(shè)粒子第1次經(jīng)過狹縫后的半徑為r1，速度為v1qU=mv12qv1B=m聯(lián)立以上解得：r1=同理，粒子第2次經(jīng)過狹縫后的半徑r2=則r1：r2=：1（2）設(shè)粒子到出口處被加速了n圈，解得：2nqU=mv2；qvB=mT=t=nT解上四個方程得：t=答：（1）粒子第