山西省呂梁市新絳中學高三物理上學期摸底試題含解析

山西省呂梁市新絳中學高三物理上學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.宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運行，變軌后的半徑為R2，R1>R2。宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，則變軌后宇宙飛船

A．線速度變小

B．角速度變小

C．周期變大

D．向心加速度變大參考答案：D

解析：根據(jù)得，可知變軌后飛船的線速度變大，A錯；角速度變大B錯，周期變小C錯；向心加速度在增大D正確。2.李師傅駕駛汽車在平直公路上以20m/s的速度勻速行駛，某時刻看到前方有障礙物，從看到障礙物到剎車做勻減速運動停下，位移隨速度變化的關(guān)系如圖所示，圖象由一段平行于x軸的直線與一段曲線組成。已知李師傅剎車反應(yīng)時間為0.5s，則汽車做勻減速運動的加速度大小為A.8m/s2 B.7m/s2 C.6m/s2 D.5m/s2參考答案：A【分析】反應(yīng)時間內(nèi)沒有剎車，汽車做勻速直線運動；汽車剎車后做勻減速直線動，最后停下來；利用勻速直線運動和勻減速直線運動的規(guī)律分析【詳解】由題可知在反應(yīng)0.5s后汽車的位移為10m，由于汽車是勻減速，所以：，其中：，計算得：；A.8m/s2與分析相符，A正確B.7m/s2與分析不符，B錯誤C.6m/s2與分析不符，C錯誤D.5m/s2與分析不符，D錯誤【點睛】分析運動對象和運動過程，根據(jù)不同運動過程對應(yīng)不同的運動規(guī)律3.（多選題）如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長．在圓弧軌道上靜止著N個半徑為r（r＜＜R）的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點A到最低點B依次標記為1、2、3…N．現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是（）A．N個小球在運動過程中始終不會散開B．第N個小球在斜面上能達到的最大高度為RC．第1個小球到達最低點的速度＞v＞D．第1個小球到達最低點的速度v＜參考答案：AD【考點】機械能守恒定律．【分析】N個小球在BC和CD上運動過程中，相鄰兩個小球始終相互擠壓，把N個小球看成整體，則小球運動過程中只有重力做功，機械能守恒，在AB段時，高度在之上的小球只占總數(shù)的，則整體在AB段時，重心低于，小球整體的重心運動到最低點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律即可求解第一個小球到達最低點的速度．【解答】解：A、在下滑的過程中，水平面上的小球要做勻速運動，而曲面上的小球要做加速運動，則后面的小球?qū)η懊娴男∏蛞蚯皦毫Φ淖饔?，所以小球之間始終相互擠壓，沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個小球在運動過程中始終不會散開，故A正確；B、把N個小球看成整體，則小球運動過程中只有重力做功，機械能守恒，弧AB的長度等于小球全部到斜面上的長度，而在圓弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能低，所以第N個小球在斜面上能達到的最大高度可能比R大，故B錯誤；C、小球整體的重心運動到最低點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律得：解得：v=同樣對整體在AB段時，重心低于，所以第1個小球到達最低點的速度v＜，故C錯誤，D正確．故選：AD4.（單選）如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC為兩有界勻強磁場的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B，三角形外的磁場（足夠大）方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小也為B。把粒子源放在頂點A處，它將沿∠A的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子（粒子重力不計）。若從A射出的粒子（

）①帶負電，，第一次到達C點所用時間為t1②帶負電，，第一次到達C點所用時間為t2③帶正電，，第一次到達C點所用時間為t3④帶正電，，第一次到達C點所用時間為t4則下列判斷正確的是A．t1=t3<t2=t4

B．t1<t2<t4<t3C．t1<t2<t3<t4

D．t1<t3<t2<t4參考答案：B5.（（單選）如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面傾角為30°，質(zhì)量分別為M、m的兩個物體通過細繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè)，斜面底端有一與斜面垂直的擋板．開始時用手按住物體M，此時M距離擋板的距離為s，滑輪兩邊的細繩恰好伸直，且彈簧處于原長狀態(tài)．已知M=2m，空氣阻力不計．松開手后，關(guān)于二者的運動下列說法中正確的是（）A．M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒B．當M的速度最大時，m與地面間的作用力為零C．若M恰好能到達擋板處，則此時m的速度為零D．若M恰好能到達擋板處，則此過程中重力對M做的功等于彈簧彈性勢能的增加量與物體m的機械能增加量之和參考答案：【考點】：機械能守恒定律；功能關(guān)系．【專題】：機械能守恒定律應(yīng)用專題．【分析】：分析AB兩物體的受力情況及各力做功情況，從而分析A其運動情況，類比彈簧振子，從而判斷選項．：解：A、因Mm之間有彈簧，故兩物體受彈簧的彈力做功，機械能不守恒；故A錯誤；B、M的重力分力為Mgsinθ=mg；物體先做加速運動，當受力平衡時M速度達最大，則此時m受力為mg，故m恰好與地面間的作用力為零；故B正確；C、從m開始運動至到M到達底部過程中，彈力的大小一直大于m的重力，故m一直做加速運動，M到達底部時，m的速度不為零；故C錯誤；D、重力對M做的功轉(zhuǎn)化為兩物體的動能、彈簧的彈性勢能的增加量和m機械能的增加量；故D錯誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（填空）（2013?杭州模擬）為完成“練習使用打點計時器”實驗，在如圖所示的四種器材中，找出這兩種打點計時器，并完成以下填空：

圖為電磁打點計時器，工作電壓為交流

；

圖為電火花打點計時器，工作電壓為交流

V．參考答案：丙，4～6V，乙，220．解：電磁打點計時器是利用交變電流使鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引帶打點針的鐵條通過復(fù)寫紙在紙帶上打出點，丙圖為電磁打點計時器，工作電壓為交流4～6V；電火花打點記時器是利用家用電打出的火花吸引鉛盤而打出點，乙圖為電火花打點計時器，工作電壓為交流220V．故答案為：丙，4～6V，乙，220．7.為了探究受到空氣阻力時，物體運動的速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．①往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車_______________

(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．②從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00．501．001．502．002．50速度v/(m·s－1)0．120．190．230．260．280．29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖2中作出小車的v－t圖象．圖2

③通過對實驗結(jié)果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：①之前②圖象如圖所示③同意，在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．解析①打點計時器要在釋放小車之前接通電源．②選取合適的坐標標度，描點連線即可作出圖象，如圖所示．③v－t圖象的斜率表示加速度的大小，由圖象可知，其速度越來越大，加速度越來越小，則小車所受空氣阻力越來越大．8.如圖所示，質(zhì)量為m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的小球A以某一速度向右運動，與彈簧發(fā)生碰撞，當A、B兩球距離最近時彈簧的彈性勢能為EP，則碰撞前A球的速度v0=__________________參考答案：29.在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h.參考答案：

（2）由和得由愛因斯坦質(zhì)能方程和得10.質(zhì)量為2噸的打樁機的氣錘，從5m高處白由落下與地面接觸0.2s后完全靜止下來，空氣阻力不計、g取10m/s2，則在此過程中地面受到氣錘的平均打擊力為___________N。參考答案：11.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學根據(jù)上面表格中的實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標原點，請說明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計入砝碼盤的重力。12.如圖所示，AB為半圓的一條直徑，P點為圓周上的一點，在P點作用了三個共點力F1、F2、F3，它們的合力為。參考答案：答案：3F213.（多選題）如圖所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，兩完全相同的導(dǎo)體棒①、②緊靠導(dǎo)軌置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處，磁場寬為3h，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放①，當①恰好進入磁場時由靜止釋放②。已知①進入磁場即開始做勻速直線運動，①、②兩棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。則下列表示①、②兩棒的加速度a和動能Ek隨各自位移x變化的圖像中可能正確的是參考答案：AD【知識點】牛頓運動定律、牛頓定律的應(yīng)用楞次定律【試題解析】①棒在未進入磁場前做自由落體運動，加速度為重力加速度，①棒進入磁場后，②棒開始做自由落體運動，在②棒進入磁場前的這段時間內(nèi)，①棒運動了2h，此過程①棒做勻速運動，加速度為零；②棒進入磁場后①、②棒均以相同速度切割磁感線，回路中沒有感應(yīng)電流，它們均只受重力直至①棒出磁場；而且c棒出磁場后不再受安培力，也只受重力，故A正確，B錯；②棒自開始下落到2h的過程中，只受重力，機械能守恒，動能與位移的關(guān)系是線性的；在①棒出磁場后，②棒切割磁感線且受到比重力大的安培力，完成在磁場余下的2h的位移動能減小，安培力也減??；合力也減??；在Ek圖像中的變化趨勢越來越慢；②棒出磁場后只受重力，機械能守恒,Ek圖像中的關(guān)系又是線性的，且斜率與最初相同，D正確，C錯誤。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當A上滑到最高點時，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質(zhì)點，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設(shè)物體A滑到最高點所用時間為t，由運動學公式：0=v1﹣at物體B做平拋運動，如圖所示，由幾何關(guān)系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運動，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運動，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關(guān)系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在水平向右的勻強電場中，有一質(zhì)量為m。帶正電的小球，用長為l的絕緣細線懸掛于D點，當小球靜止時細線與豎直方向夾角為θ，現(xiàn)給小球一個垂直懸線的初速度，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動。試問：(1)小球在做圓周運動的過程中，在那一個位置的速度最小?速度最小值是多少?(2)小球在B點的初速度是多大?參考答案：考點：牛頓第二定律F=ma，動能定理的綜合應(yīng)用，向心力公式和電場強度分析：（1）對小球受力分析，求出小球受到的電場力與重力的合力，小球恰好完成圓周運動，在平衡位置的反方向上，小球做圓周運動的向心力由重力與電場力的合力提供，此時小球速度最小，由牛頓第二定律可以求出最小速度．

（2）由動能定理可以求出小球的最小初速度．

解答：（1）如圖所示，重力與電場力的合力：F=，電場力為F電=mgtanθ，

小球恰好做圓周運動，在平衡位置的反方向上的圓周位置上速度最小，由牛頓第二定律得：=mv2/l，得小球的最小速度v=；

（2）由動能定理可得：-mg?2lcosθ-mgtanθ×2lsinθ=mv2-mv2，

解得：v=；17.如圖所示電路，電源電動勢E=15V，內(nèi)阻r=1，電阻R1=4電阻R2=R3=10，電容器的電容C=5×10—3F，求：（1）開關(guān)S打開時，電容器的電量Q1為多少？（2）將開關(guān)S閉合瞬間，通過電流計G的電量q為多少？電流方向如何？參考答案：（1）開關(guān)S打開時，R1與R2串聯(lián)，電容器兩端的電壓UC1等于路端電壓。E=I1(r＋R1＋R2)

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1分UC1=I1(R1＋R2)

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1分Q1=CUC1

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1分帶入數(shù)據(jù)得Q1=0.07C

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1分（2）開關(guān)S閉合后，外電路的結(jié)構(gòu)為：R2與R2并聯(lián)再與R1串聯(lián)，電容器兩端的電壓UC2等于電阻R1兩端電壓。E=I2(r＋R1＋R2//R3)

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1分UC2=I2R1