河北省邢臺市南和縣實驗中學高三物理摸底試卷含解析

河北省邢臺市南和縣實驗中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條細繩結于O點．一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止狀態(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下使夾角θ＜90°，現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至θ＞90°，且保持結點O位置不變，整個裝置始終處于靜止狀態(tài)．下列說法正確的是（）A．繩OA的拉力一直增大B．斜面對物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大C．地面對斜面體有向右的摩擦力D．地面對斜面體的支持力大于物塊P和斜面體的重力之和參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：對結點O受力分析，根據(jù)圖解法分析F的變化和繩子PO拉力的變化，然后以P為研究對象根據(jù)平衡條件判斷摩擦力的變化．解答：解：A、緩慢改變繩OA的方向至θ＞90°的過程，OA拉力的方向變化如圖從1位置到2位置到3位置所示，可見OA的拉力先減小后增大，OP的拉力一直增大；故A錯誤；B、若開始時P受繩子的拉力比較小，則斜面對P的摩擦力沿斜面向上，OP拉力一直增大，則摩擦力先變小后反向增大，故B正確；C、以斜面和PQ整體為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件：斜面受地面的摩擦力與OA繩子水平方向的拉力等大反向，故摩擦力方向向左，C錯誤；D、以斜面體和P、Q整體為研究對象受力分析，根據(jù)豎直方向受力平衡：N+Fcosα=M斜g+MPg+MQg由上圖分析可知F的最大值即為MQg（當F豎直向上方向時）故Fcosα＜MQg則N＞M斜g+MPg，故D正確；故選：BD．點評：本題采用隔離法和整體法研究兩個物體的平衡問題，靈活選擇研究對象；摩擦力的方向及大小變化尤其為難點．2.如圖所示，螺旋形光滑軌道豎直放置，P、Q為對應的軌道最高點，一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，且能過軌道最高點P，則下列說法中正確的是()．A．軌道對小球做正功，小球的線速度vP>vQB．軌道對小球不做功，小球的角速度ωP<ωQC．小球的向心加速度aP>aQ

D．軌道對小球的壓力FP>FQ參考答案：B3.7（單選）水平面上有一個直尺豎直放置，某時刻起從靜止開始向右做勻加速直線運動，同時用筆尖靠在直尺上端勻速向下滑動，則筆尖畫出的圖形是()參考答案：【知識點】運動的合成和分解．D1【答案解析】D解析：鉛筆尖既隨直尺向右的勻加速直線運動，又沿直尺邊向下做勻速直線運動，其運動軌跡是向右彎曲的拋物線，即為D正確，ABC錯誤．故選：D．【思路點撥】鉛筆尖參與兩個運動：既隨直尺向右的勻加速直線運動，又沿直尺邊向下做勻速運動，與平拋運動類似，得出軌跡形狀．曲線運動中物體速度的方向是該點軌跡的切線方向．根據(jù)運動的合成確定加速度的方向．本題中采用類比的方法得到筆尖的運動情況，也可以采用數(shù)學參數(shù)方程的方法定量分析筆尖的運動情況．4.如圖所示，F(xiàn)1、F-2、F3恰好構成封閉的直角三角形，這三個力的合力最大的是參考答案：C5.如圖a、b所示，是一輛質量為6×103kg的公共汽車在t=0和t=3s末兩個時刻的兩張照片。當t=0時，汽車剛啟動，在這段時間內(nèi)汽車的運動可看成勻加速直線運動。圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖像，θ=370，根據(jù)題中提供的信息，可以估算出的物理量有（

）

A．汽車的長度

B．3s末汽車的速度C．3s內(nèi)合外力對汽車所做的功

D．3s末汽車牽引力的功率參考答案：答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.利用如圖所示的裝置可以測量滑塊與固定在地面上的斜面間的動摩擦因數(shù)。在傾角為的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門甲固定在斜面上，光電門乙的位置可以變化。當一個帶有遮光片的滑塊自斜面上勻加速滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t，改變光電門乙的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始滑下，并用米尺測量甲、乙光電門之間的距離x，記下相應的x和t值，所得數(shù)據(jù)見下表。(l)滑塊每次都從同一點由靜止開始下滑，設經(jīng)過光電門甲處的速度為，下滑的加速度為a。則、a、x、t四個物理量之間滿足的關系式是________________________。(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在下面給出的坐標紙上畫出圖線。

(3)由(2)中所畫出的圖線，得出滑塊加速度大小為a=_________，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)__________。(g取l0，兩空結果保留3位有效數(shù)字)參考答案：7.某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質量之間的關系。（1）做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為Δt1、Δt2；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標卡尺測得遮光條寬度d。則滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達式v1=

；經(jīng)過光電門2時的速度表達式v2=

，滑塊加速度的表達式a=

。（以上表達式均用已知字母表示）。如圖乙所示，若用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為

mm。(2)為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質量M和氣墊導軌右端高度h（見圖甲）。關于“改變滑塊質量M和氣墊導軌右端的高度h”的正確操作方法是

A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大B．M增大時，h減小，以保持二者乘積減小C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減小參考答案：（1）、、、8.15（2）C8.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無法用天

平稱量物體的質量。為了在這種環(huán)境測量物體的質量，某科學小組設計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設衛(wèi)星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測量工具。實驗時物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是

；②實驗時需要測量的物理量有

；③待測質量的表達式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對支持面幾乎沒有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數(shù)F、小球運動周期T、小球運動圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）9.探究能力是物理學研究的重要能力之一．有同學通過設計實驗來探究物體因繞軸轉動而具有的轉動動能與哪些因素有關。他以圓型砂輪為研究對象，研究其轉動動能與其質量、半徑、角速度等的具體關系。如圖所示，砂輪由動力帶動勻速旋轉，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設尺和砂輪間的摩擦力恒為（轉動過程動能定理也成立。不計轉軸的質量及其與支架間的摩擦）。分別取不同質量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉的進行實驗，最后得到的數(shù)據(jù)如下表所示：半徑/cm質量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉動動能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根據(jù)題給數(shù)據(jù)計算砂輪的轉動動能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉動動能Ek與質量m、角速度ω、半徑r的關系式為_____________。參考答案：（1）填空半徑/cm質量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉動動能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。10.如圖所示是自行車傳動裝置的示意圖．假設踏腳板每2s轉一圈，要知道在這種情形下自行車前進的速度有多大，還需測量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導出自行車前進速度的表達式：___________．參考答案：．如圖所示，測量R、r、R′．自行車的速度為：11.一束光從空氣射向折射率為的某種介質，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質中的傳播速度為_____．參考答案：12.靜止的電了經(jīng)電場加速后，撞擊原了使其由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子的加速電壓至少為_________V；用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光了，照射某種金屬，有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應，則該金屬的逸出功一定小于__________eV。參考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能級向低能級躍遷，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，當光子的能量大于逸出功，即可發(fā)生光電效應；【詳解】使處于的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，所需要的能量最小，即：則電子的加速電壓至少為：；根據(jù)光電效應規(guī)律可知，從躍遷到和從躍遷到時釋放的兩種頻率的光子能產(chǎn)生光電效應，則從躍遷到時釋放出光子的能量為：，則可知該金屬的逸出功W0一定小于?！军c睛】解決本題的關鍵知道光子能量與能極差的關系，即，以及知道光電效應產(chǎn)生的條件。13.已知在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積為V，密度為ρ，每個水分子的質量為m，體積為V1，請寫出阿伏伽德羅常數(shù)的表達式NA=（用題中的字母表示）．已知阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol﹣1，標準狀況下水蒸氣摩爾體積V=22.4L．現(xiàn)有標準狀況下10L水蒸氣，所含的分子數(shù)為2.7×1021個．參考答案：解：阿伏伽德羅常數(shù)：NA==；10L水蒸氣所含分子個數(shù)：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021個；故答案為：；2.7×1021個．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一彈丸從離地高度H=1.95m

的A點以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處

的一木塊中，并立即與術塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進入術塊前一瞬間速度的）共同運動，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，術塊與它相碰沒有機械能損失，碰后恰能返同C點．已知斜面頂端C處離地高h=0.05m，求：(1)A點和C點間的水平距離？(2)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)?(3)木塊從被彈丸擊中到再次回到到C點的時間t?參考答案：15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量為m=lkg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點，隨傳送帶運動到A點后水平拋出，小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點進入豎直光滑的圓弧軌道下滑．B、C為圓弧的兩端點，其連線水平．已知圓弧對應圓心角=106°，A點距水平面的高度，h=0．8m，小物塊經(jīng)過軌道最低點O時的速度v0=m/s，對軌道0點的壓力F=43N，小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動，0．8s后經(jīng)過D點，g=10m／s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8，試求：

（1）小物塊離開A點時的水平速度v1；

（2）圓弧半徑R；

（3）假設小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為=0．3，傳送帶的速度為5m/s，則PA間的距離是多少？

（4）假設小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，則斜面上CD間的距離是多少？參考答案：17.如圖1所示，在水平面上有兩條長度均為2L、間距為L的平行長直軌道，處于豎直向下的磁場中，橫置于軌道上長為L的滑桿在軌道上從左向右水平運動．軌道與滑桿無摩擦且接觸良好．軌道兩側分別連接理想電壓表和電流表．（1）在所研究的回路MNCD中，若磁場隨時間是均勻增大的，說明電流流經(jīng)滑桿MN的方向；（2）若磁場為勻強磁場，磁感強度大小為B，軌道與滑桿單位長度的電阻均為，滑桿質量為m．現(xiàn)用大小為F的水平恒力拉著滑桿從軌道最左側由靜止開始運動，當滑桿到達軌道中間位置時電壓表的讀數(shù)是U，求此過程中整個回路上產(chǎn)生了多少熱量？（3）本題中導體棒在勻強磁場中自左向右運動時其運動過程可以等效成如圖2所示電路：若已知滑桿到達中間位置時其兩端電壓為U，流過滑桿的電流為I，滑桿電阻為r，從電動勢的定義及能量轉化與守恒角度推導E=U+Ir．參考答案：解：（1）磁場增強，穿過回路MNCD的磁通量增加，根據(jù)楞次定律知電流流經(jīng)滑桿MN的方向從M→N．（2）導體棒產(chǎn)生的感應電動勢為：E=BLv電壓表的示數(shù)為：U=E=BLv

解得：克服安培力做的功等于電路中發(fā)的熱，由動能定理得：得整個回路上產(chǎn)生的熱量為：（3）非靜電力做功為：W非靜電力=UIt+I2rt

又q=It則得：=+即：E=U+Ir答：（1）電流流經(jīng)滑桿MN的方向從M→N．（2）此過程中整個回路上產(chǎn)生的熱量是FL﹣．（3）推導見上．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的能量轉化．【分析】（1）根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向．（2）當滑桿到達軌道中間時電壓表的示數(shù)U，求出感應電動勢的大小，由E=BLv得到滑桿的速度大小，再由能量守恒求解熱量．（3）根據(jù)非靜電力做功與內(nèi)外電路中電功的關系，列式證明即可．18.如圖，一水平的淺色傳送帶長8m，傳送帶上左端放置一煤塊（可視為質點），初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2。從某時刻起，傳送帶以4m/s2的加速度沿順時針方向加速