陜西省西安市第八中學(xué)高三物理摸底試卷含解析

陜西省西安市第八中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）2008年9月25日至28日我國成功實(shí)施了“神舟”七號載人航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙．飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘．下列判斷正確的是（）A．飛船變軌前后的機(jī)械能相等B．飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前受重力出艙后不受重力C．飛船在此圓軌道運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度D．飛船變軌前通過橢圓軌道P點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度參考答案：考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用；功能關(guān)系．分析：同步衛(wèi)星的周期T=24h，根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可知角速度的大小關(guān)系．飛船在飛行過程中只受地球萬有引力作用，飛船處于完全失重狀態(tài)．飛船的加速度由萬有引力產(chǎn)生，加速度是否相同就是看飛船受到的萬有引力是否一樣．解答：解：A、在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤．B、飛船在圓軌道上時(shí)，航天員出艙前后，航天員所受地球的萬有引力提供航天員做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，航天員此時(shí)的加速度就是萬有引力加速度，即航天員出艙前后均處于完全失重狀態(tài)，但都受重力，故B錯(cuò)誤；C、因?yàn)轱w船在圓形軌道上的周期為90分鐘小于同步衛(wèi)星的周期，根據(jù)ω=可知角速度與周期成反比，所以飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度，故C正確；D、飛船變軌前后通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度均為萬有引力加速度，據(jù)可知，軌道半徑一樣則加速度一樣，故D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評：圓形軌道上，航天器受到的萬有引力提供航天器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即萬有引力產(chǎn)生的加速度等于向心加速度，無論航天器是否做圓周運(yùn)動(dòng)，空間某點(diǎn)航天器無動(dòng)力飛行時(shí)的加速度即為萬有引力加速度，此加速度只跟物體軌道半徑有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)．2.如圖所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度為v0的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA滑動(dòng)到頂點(diǎn)A時(shí)速度剛好為零，如果斜面改為AC，讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑動(dòng)到A點(diǎn)且速度也剛好為零．則物體具有的初速度(已知物體與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且不為零)()．A．大于v0

B．等于v0C．小于v0

D．取決于斜面的傾角參考答案：B3.如圖所示,在光滑水平面上有直徑相同的a、b兩球,在同一直線上運(yùn)動(dòng).選定向右為正方向,兩球的動(dòng)量分別為pa=6kg·m/s、pb=-4kg·m/s.當(dāng)兩球相碰之后,兩球的動(dòng)量可能是______。（填選項(xiàng)前的字母）A.pa=-6kg·m/s、pb=4kg·m/s B.pa=-6kg·m/s、pb=8kg·m/sC.pa=-4kg·m/s、pb=6kg·m/s D.pa=2kg·m/s、pb=0參考答案：B4.（多選題）如圖，質(zhì)量均為m的兩木塊a與b疊放在水平面上，a受到斜向右上方與水平成θ角的力作用，b受到斜向左下方與水平成θ角的力作用，兩力大小相同，兩木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，則A．a(chǎn)、b之間一定存在靜摩擦力B．b與地之間一定存在靜摩擦力C．b對a的支持力一定小于mgD．地對b的支持力一定大于2mg參考答案：AC5.（單選題）矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示、若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是(

)參考答案：D由圖可知，0-1s內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，故0-1s內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即電流為負(fù)方向；同理可知，1-2s內(nèi)電路中的電流為順時(shí)針，2-3s內(nèi)，電路中的電流為順時(shí)針，3-4s內(nèi)，電路中的電流為逆時(shí)針，由可知，電路中電流大小恒定不變。故選D。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為v，若地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則該衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為

；它在1/6周期內(nèi)的平均速度的大小為

。參考答案：；7.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上?，F(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí)，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

8.甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運(yùn)動(dòng)的影響。他們將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來又對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠(yuǎn)小于

0.340

A

9.如圖所示，A、B和C、D為兩對帶電金屬極板，長度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進(jìn)入電場，則電子進(jìn)入該電場時(shí)的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時(shí)的動(dòng)能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計(jì)電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）10.在《測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時(shí)間

交流電

220結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項(xiàng)易得答案。11.一家用電熱水器的銘牌如圖所示．該電熱水器額定電壓的最大值為

V，正常工作1h電熱絲產(chǎn)生的電熱為

J．參考答案：311_

7.2×10612.（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(jì)，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(qiáng)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(dāng)①恰好進(jìn)入磁場時(shí)由靜止釋放②。已知①進(jìn)入磁場即開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓定律的應(yīng)用楞次定律【試題解析】①棒在未進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度，①棒進(jìn)入磁場后，②棒開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，在②棒進(jìn)入磁場前的這段時(shí)間內(nèi)，①棒運(yùn)動(dòng)了2h，此過程①棒做勻速運(yùn)動(dòng)，加速度為零；②棒進(jìn)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(cuò)；②棒自開始下落到2h的過程中，只受重力，機(jī)械能守恒，動(dòng)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(dòng)能減小，安培力也減?。缓狭σ矞p??；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(jī)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(cuò)誤。13.如圖所示，做平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過O、A、B三點(diǎn)，以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示，平拋的初速度是____________m/s。經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度是____________m/s。則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)是_______________參考答案：5；

；

(-5，-5)。

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時(shí)間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動(dòng)周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。參考答案：17.（20分）在長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮二者間的相互作用力），A球帶正電、電荷量為+2q，B球帶負(fù)電。電荷量為－3q。現(xiàn)把A和B組成的帶電系統(tǒng)鎖定在光滑絕緣的水平面上，并讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPQN內(nèi)。已知虛線MP是細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為4L，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E，方向水平向右。現(xiàn)取消對A、B的鎖定，讓它們從靜止開始運(yùn)動(dòng)。（忽略小球運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的磁場造成的影響）（1）求小球A、B運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度；（2）小球A、B能否回到原出發(fā)點(diǎn)？若不能，請說明理由；若能，請求出經(jīng)過多長時(shí)間帶電系統(tǒng)又回到原地發(fā)點(diǎn)。（3）求運(yùn)動(dòng)過程中帶電小球B電勢能增加的最大值。參考答案：解析：（1）帶電系統(tǒng)鎖定解除后，在水平方向上受到向右的電場力作用開始向右加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B進(jìn)入電場區(qū)時(shí)，系統(tǒng)所受的電場力為A、B的合力，因方向向左，從而做減速運(yùn)動(dòng)，以后不管B有沒有離開右邊界，速度大小均比B剛進(jìn)入時(shí)小，故在B剛進(jìn)入電場時(shí)，系統(tǒng)具有最大速度。設(shè)B進(jìn)入電場前的過程中，系統(tǒng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：2Eq＝2ma1

（2分）B剛進(jìn)入電場時(shí)，系統(tǒng)的速度為vm，由

可得

（3分）（2）對帶電系統(tǒng)進(jìn)行分析，假設(shè)A能達(dá)到右邊界，電場力對系統(tǒng)做功為W1則

（2分）故系統(tǒng)不能從右端滑出，即：當(dāng)A剛滑到右邊界時(shí)，速度剛好為零，接著反向向左加速。由運(yùn)動(dòng)的對稱性可知，系統(tǒng)剛好能夠回到原位置，此后系統(tǒng)又重復(fù)開始上述運(yùn)動(dòng)。（2分）設(shè)B從靜止到剛進(jìn)入電場的時(shí)間為t1，則

（1分）設(shè)B進(jìn)入電場后，系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律（1分）顯然，系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)，減速所需時(shí)間為t2，則有

（1分）那么系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到回到原出發(fā)點(diǎn)所需的時(shí)間為

（2分）（3）當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，即A恰好到達(dá)右邊界NQ時(shí)，B克服電場力做的功最多，B增加的電勢能最多，此時(shí)B的位置在PQ的中點(diǎn)處

（1分）所以B電勢能增加的最大值

（3分）18.一個(gè)質(zhì)量為1500kg行星探測器從某行星表面豎直升空，發(fā)射時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)推力恒定，發(fā)射升空后8s末，發(fā)動(dòng)機(jī)突然間發(fā)生故障