湖南省懷化市石馬灣一貫制中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

湖南省懷化市石馬灣一貫制中學(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.如圖所示，帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開(kāi)始時(shí)輕繩與斜劈平行。現(xiàn)給小滑塊施加一個(gè)豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個(gè)過(guò)程中小球始終未脫離斜劈，則有A.小球?qū)π迸膲毫Ρ３植蛔傿.輕繩對(duì)小球的拉力先減小后增大C.豎直桿對(duì)小滑塊的彈力先增大再減小D.對(duì)小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大參考答案：D解：A、B、對(duì)小球受力分析，受重力、支持力和細(xì)線的拉力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件可知，細(xì)線的拉力T增加，支持力N減小，根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)π泵娴膲毫σ矞p?。还蔄、B錯(cuò)誤。C、D、對(duì)球和滑塊整體分析，受重力、斜面的支持力N，桿的支持力N′，拉力F，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，有：水平方向：N′=Nsinθ，豎直方向：F+Ncosθ=G，由于N減小，故N′減小，F(xiàn)增加；故C錯(cuò)誤、D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】本題考查共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是正確選擇采用整體法和隔離法，靈活地選擇研究對(duì)象，然后根據(jù)平衡條件并結(jié)合圖示法和正交分解法分析即可。通常在分析外力對(duì)系統(tǒng)作用時(shí)，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時(shí)，用隔離法。有時(shí)在解答一個(gè)問(wèn)題時(shí)要多次選取研究對(duì)象，需要整體法與隔離法交叉使用。2.（單選）如圖所示，空間中存在著由一固定的正點(diǎn)電荷Q（圖中未畫(huà)出）產(chǎn)生的電場(chǎng)．另一正點(diǎn)電荷q僅在電場(chǎng)力作用下沿曲線MN運(yùn)動(dòng)，在M點(diǎn)的速度大小為v0，方向沿MP方向，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度大小為v，且v＜v0，則（）A．Q一定在虛線MP上方B．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高C．q在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能小D．q在M點(diǎn)的加速度比在N點(diǎn)的加速度大參考答案：解：A、試探電荷從M到N速度減小，說(shuō)明N點(diǎn)離場(chǎng)源電荷較近，而曲線運(yùn)動(dòng)合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，故試探電荷可以在MP下方，只要離N點(diǎn)近即可，故A錯(cuò)誤；B、C、只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能和電勢(shì)能之和守恒，N點(diǎn)動(dòng)能小，故在N點(diǎn)電勢(shì)能大，根據(jù)公式φ=，N點(diǎn)的電勢(shì)高，故B錯(cuò)誤，C正確；D、試探電荷從M到N速度減小，說(shuō)明N點(diǎn)離場(chǎng)源電荷較近，在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，加速度大，故D錯(cuò)誤；故選：C．3.（多選）某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動(dòng)升降機(jī)模型，用電動(dòng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開(kāi)始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為ｍ，當(dāng)升降機(jī)的速度為ｖ１時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到最大值Ｐ，以后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度ｖ２勻速上升為止，整個(gè)過(guò)程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為ｇ．有關(guān)此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是Ａ．鋼絲繩的最大拉力為Ｂ．升降機(jī)的最大速度Ｃ．鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重力所做的功Ｄ．升降機(jī)速度由ｖ１增大至ｖ２的過(guò)程中，鋼絲繩的拉力不斷減小參考答案：BD4.如圖所示，一束粒子（不計(jì)重力，初速度可忽略）緩慢通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I，再通過(guò)小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，其中磁場(chǎng)的方向如圖所示，收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上.則（

）A.該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子B．該裝置可篩選出具有特定電量的粒子C．該裝置可篩選出具有特定速度的粒子D．該裝置可篩選出具有特定動(dòng)能的粒子參考答案：C5.質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具．如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖．現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量．氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S，無(wú)初速度飄入電勢(shì)差為的加速電場(chǎng)．加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成、、三條“質(zhì)譜線”．關(guān)于三種同位素進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)速度的排列順序以及、、三條“質(zhì)譜線”的排列順序，下列判斷正確的是(

)A．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕B．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氘、氚、氕C．、、三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氘、氚、氕D．、、三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示，沿波的傳播方向上有間距均為1m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，且a開(kāi)始由平衡位置向上振動(dòng)，在t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次達(dá)到最高點(diǎn)，求：

（1）這列波的波長(zhǎng)為_(kāi)____________，周期為_(kāi)________。（2）在下圖中畫(huà)出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象參考答案：（1）由題意知周期T=4S

波長(zhǎng)λ=VT=4m

（2）當(dāng)g第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)波形圖如下7.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑之比為_(kāi)_______，運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為_(kāi)_______。參考答案：；

8.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，線圈中有順時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流，在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過(guò)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(dòng)。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，平衡時(shí)，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場(chǎng)中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為_(kāi)_____。參考答案：

答案：、

9.如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA＝15V，B點(diǎn)的電勢(shì)UB＝10V，則此過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為

J。參考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：將電荷從從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，其電勢(shì)能增加；由電勢(shì)差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。10.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則波傳播的速度為_(kāi)____m/s，t=0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸_________方向（填“正”或“負(fù)”）。參考答案：40

負(fù)

11.一簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，t=0時(shí)的波形如圖甲所示，x=200cm處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖線如圖乙所示，由此可以確定這列波的波長(zhǎng)為

m，頻率為

Hz，波速為

m/s，傳播方向?yàn)?/p>

（填“向左”或“向右”）。參考答案：1；

0.5；0.5；向左12.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示．質(zhì)點(diǎn)N的振幅是

m，振動(dòng)周期為

s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)

(從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填)的振動(dòng)圖象．該波的波速為

m／s．參考答案：0.8

4

L

0.5由甲圖知，質(zhì)點(diǎn)N的振幅是A=0.8m．由甲圖得到波長(zhǎng)為2m，由乙圖得到周期為4s，故波速；由乙圖判斷可知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向上振動(dòng)，在甲圖上，由于波沿x軸正方向傳播，運(yùn)用波形平移法可知L點(diǎn)處于平衡位置且向上振動(dòng)，所以乙圖是L的振動(dòng)圖象。13.質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t的變化關(guān)系為x=2t2+2t﹣4，則其加速度a=4m/s2．當(dāng)t=0時(shí)，速度為2m/s（x的單位是m，t的單位是s）．參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式x=去分析加速度和初速度．解答：解：根據(jù)x=，以及x=2t2+2t﹣4，知a=4m/s2．當(dāng)t=0時(shí)，速度為2m/s．故本題答案為：4，2點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式x=．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說(shuō)明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過(guò)大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。15.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過(guò)程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對(duì)整個(gè)過(guò)程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在電子俘獲中，原子核俘獲了K層一個(gè)電子后，新核原子的K層將出現(xiàn)一個(gè)電子空位，當(dāng)外層L層上電子躍遷到K層填補(bǔ)空位時(shí)會(huì)釋放一定的能量；一種情況是輻射頻率為ν0的X射線；另一種情況是將該能量交給其他層的某電子，使電子發(fā)生電離成為自由電子．該能量交給M層電子，電離后的自由電子動(dòng)能是E0，已知普朗克常量為h，試求新核原子的L層電子和K層電子的能級(jí)差及M層電子的能級(jí)(即能量值)．參考答案：能級(jí)差ΔE＝hν0(1分)由能量守恒E0＋(0－EM)＝ΔE(2分)所以EM＝E0－h(huán)ν0(1分)17.如圖17所示，離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m，電荷量為+q的離子，從靜止經(jīng)PQ兩板間的加速電壓加速后，以初速度v0再?gòu)腶點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，abcd所圍成的正方形區(qū)域是該勻強(qiáng)電場(chǎng)的邊界，已知正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與ad邊平行且由a指向d．（1）(3分)求加速電壓U0；

（2）(4分)若離子恰從c點(diǎn)飛離電場(chǎng)，求ac兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac；

（3）(5分)若離子從abcd邊界上某點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能為mv02，求此時(shí)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E．參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．I3【答案解析】（1）（2）（3）解析：(1)對(duì)直線加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有:

qU0=

解得:U0=

(2)設(shè)此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則:

ab方向，有:L=v0t

ad方向，有:L=Uac=EL

解得:Uac=

（3）根據(jù)Ek=m可知，離子射出電場(chǎng)時(shí)的速度v=v0，方向與ab所在直線的夾角為45°，即vx=vy，根據(jù)x=vxt，v=t可得x=2y，則離子應(yīng)該從bc邊上的某點(diǎn)飛出．

ab方向，有：L=v0t

ad方向，有：y=t

解得：y=根據(jù)動(dòng)能定理，有：

Eqy=m-解得:E=

【思路點(diǎn)撥】（1）對(duì)直線加速過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解即可；（2）粒子做類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式求解即可；（3）粒子做類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的分速度公式和分位移公式列式，再結(jié)合動(dòng)能定理列式，最后聯(lián)立求解即可．本題關(guān)鍵是明確粒子的運(yùn)動(dòng)是類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)