山東省聊城市陽(yáng)毅縣四棚中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

山東省聊城市陽(yáng)毅縣四棚中學(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.（單選）如圖，用恒力F拉著三個(gè)物體在光滑的水平面上一起運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)在中間物體上加上一個(gè)小物體，那么連接物體的繩子張力和未放小物體前相比（）A．Ta不變B．Ta減小C．Tb減小D．Tb不變參考答案：解：原拉力F不變，放上小物體后，物體的總的質(zhì)量變大了，由F=ma可知，整體的加速度a減小，以最前面的第一個(gè)物體為研究對(duì)象，受力分析知，F(xiàn)﹣Ta=ma，因?yàn)閍減小了，所以Ta變大了；再以最后的物體為研究對(duì)象，受力分析知，Tb=ma，因?yàn)閍減小了，所以Tb變小了．故選：C．2.如圖a所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓形卡紙的一側(cè)垂直安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器，已知它可以每隔相同的時(shí)間T，在圓形卡紙上留下一個(gè)圓形斑點(diǎn)。某同學(xué)按下列實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡保持良好接觸②啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)③接通電火花計(jì)時(shí)器的電源，使其工作起來(lái)④關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，拆除電火花計(jì)時(shí)器；研究卡紙上留下的一段痕跡，如圖b所示。寫(xiě)出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測(cè)量值。（1）要得到角速度ω的測(cè)量值，還缺少一種必要的測(cè)量工具，它是：（

）A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)

D．量角器（2）若n個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角是θ，T為打點(diǎn)的時(shí)間間隔，寫(xiě)出ω的表達(dá)式ω=____________rad/s（3）為了避免卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊，在電火花計(jì)時(shí)器與盤(pán)面保持良好接觸的同時(shí)，可以緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動(dòng)。則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個(gè)圓，而是類似一種螺旋線，如圖c所示。這對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響嗎？__________(填“有影響”或“沒(méi)有影響”)參考答案：3.（單選）如圖所示，在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為和的木塊l和2，中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k的，輕彈簧連接起來(lái)，木塊與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為，現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是

參考答案：A4.

如圖所示，物體m靜止在升降機(jī)中的斜面上，當(dāng)升降機(jī)豎直向上作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體仍靜止在斜面上，則（

）A．斜面對(duì)物體的支持力增大

B．物體m所受的合力增加C．物體m所受重力增加

D．物體m所受摩擦力增加參考答案：ABD5.如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，MN和PQ是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里?，F(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開(kāi)始下落，如圖乙是金屬線框由開(kāi)始下落到bc邊剛好運(yùn)動(dòng)到勻強(qiáng)磁場(chǎng)PQ邊界的v﹣t圖象，圖中數(shù)據(jù)均為己知量，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則在線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.t1到t2過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駼.線框的邊長(zhǎng)為v1（t2﹣t1）C.線框中安培力的最大功率為D.線框中安培力的最大功率為參考答案：BD【詳解】A．金屬線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁通量增加，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，根據(jù)楞次定律判斷可知，線框中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；B．由圖象可知，金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v1，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2﹣t1，故金屬框的邊長(zhǎng)：L＝v1（t2﹣t1），故B正確；CD．在金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬框所受安培力等于重力，則得：mg＝BIL，又，又L＝v1（t2﹣t1），聯(lián)立解得：；線框僅在進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中受安培力，進(jìn)入時(shí)安培力等于重力，離開(kāi)時(shí)安培力大于重力，開(kāi)始減速，故開(kāi)始離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)安培力最大，功率最大，為Pm＝F安t2，又，聯(lián)立得：，故C錯(cuò)誤，D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂(lè)。如圖所示，某人從高h(yuǎn)的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球飛到A處時(shí)恰豎直落入距擊球點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)的洞內(nèi)。已知洞深為h/3，直徑略大于球。則水平風(fēng)力的大小為_(kāi)_____________；以地面為零勢(shì)能面，小球觸到洞底前瞬間的機(jī)械能為_(kāi)_____________。參考答案：mgL/h，mgh7.（15分）已知萬(wàn)有引力常量為G，地球半徑為R，同步衛(wèi)星距地面的高度為h，地球的自轉(zhuǎn)周期T，地球表面的重力加速度g.某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小的方法：地球赤道表面的物體隨地球作圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有又因?yàn)榈厍蛏系奈矬w的重力約等于萬(wàn)有引力,有

由以上兩式得:

⑴請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確，并說(shuō)明理由。如不正確，請(qǐng)給出正確的解法和結(jié)果。

⑵由以上已知條件還可以估算出哪些物理量?(請(qǐng)估算兩個(gè)物理量,并寫(xiě)出估算過(guò)程).參考答案：解析：（1）以上結(jié)果是不正確的。因?yàn)榈厍虺嗟辣砻娴奈矬w隨地球作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力并不是物體所受的萬(wàn)有引力，而是萬(wàn)有引力與地面對(duì)物體支持力的合力?！?3分)

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

(2)①可估算地球的質(zhì)量M，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)【或：萬(wàn)有引力提供向心力……………(1分)

對(duì)地面上的物體有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】8.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為_(kāi)__________，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，9.某實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中：①選出一條紙帶如圖甲所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，測(cè)得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質(zhì)量為0.5kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電流頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了

J，此時(shí)重錘的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了

J．由計(jì)算結(jié)果可知，該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題的可能原因是

．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在圖甲所示的紙帶上，某同學(xué)又選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，并以h為橫軸，以為縱軸畫(huà)出的圖線應(yīng)是圖乙中的，圖線的斜率表示

．參考答案：①0.94；0.98；實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②D；重力加速度g．

【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】①根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．②根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出的表達(dá)式，結(jié)合表達(dá)式得出正確的圖線，從而得出圖線斜率表示的含義．【解答】解：①當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B點(diǎn)的速度m/s=1.98m/s，則動(dòng)能的增加量=0.98J．動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能的減小量，做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題的可能原因是實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②根據(jù)機(jī)械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一個(gè)點(diǎn)已經(jīng)具有了一定的速度，所以h為0時(shí)，v已經(jīng)不為0，則正確的圖線是D．圖線的斜率表示重力加速度g．故答案為：①0.94；0.98；實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②D；重力加速度g．10.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，在A處用輕質(zhì)細(xì)線豎直懸掛于質(zhì)量也為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平均勻硬桿一端，硬桿另一端通過(guò)輕質(zhì)彈簧連接地面，離桿左端L/3處有一光滑固定轉(zhuǎn)軸O。垂直于ABC平面有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)在導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小為_(kāi)_______，此時(shí)彈簧對(duì)硬桿的拉力大小為_(kāi)_______。參考答案：BIl；mg/4。 11.如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑。若物塊被水平拋出，則A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)至少是A．

B．

C．

D．參考答案：C12.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流（填交流、直流）電，當(dāng)頻率是50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02秒打一個(gè)點(diǎn)．若測(cè)得紙帶上打下的第10個(gè)到第20個(gè)點(diǎn)的距離為20.00cm，則物體在這段位移的平均速度為1m/s．參考答案：考點(diǎn)：電火花計(jì)時(shí)器、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：了解電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓、工作原理即可正確解答；同時(shí)要知道平均速度為位移比時(shí)間．解答：解：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電，當(dāng)頻率是50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02秒打一個(gè)點(diǎn)．平均速度為：v==1m/s．故答案為：交流，0.02，1．點(diǎn)評(píng)：本題考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的知識(shí)及平均速度的公式應(yīng)用．知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔、應(yīng)用平均速度公式即可正確解題．13.(1)某同學(xué)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，方案如圖所示.長(zhǎng)木板放于水平桌面，用鉤碼的重力作為小車受到的合外力，為減小這種做法帶來(lái)的誤差，實(shí)驗(yàn)中要采取的兩項(xiàng)措施是：a：

b：

(2)如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。距離如圖。則打B點(diǎn)時(shí)的速度為

；要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，測(cè)得位移和速度后，還要測(cè)出的物理量有

。參考答案：、（1）a：

平衡摩擦力

（2分）

。

b：

鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力

（2分）

。

（2）

（3分），鉤碼的質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）為確定愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫(xiě)出該反應(yīng)方程，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來(lái)自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)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(duì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)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(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開(kāi)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(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一上端開(kāi)口，下端封閉的長(zhǎng)度為60cm的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，底部封有一定質(zhì)量的可視為理想氣體的長(zhǎng)L1=12cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)L2=38cm的水銀柱，已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg。如果使玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)到開(kāi)口向下，求在轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置和開(kāi)口向下位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度？（在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生漏氣，外界溫度恒定，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，已知）參考答案：解：設(shè)玻璃管開(kāi)口向上時(shí)，空氣柱的壓強(qiáng)為P1=P0+L2=114cmHg （1分）玻璃管水平位置時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為Po設(shè)此時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為,玻璃管截面積為S,P1L1S=PoLS （2分）解得L=18cm

玻璃管開(kāi)口向下時(shí)，原來(lái)的水銀會(huì)有一部分流出，設(shè)此時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)′，P2=76-(60-L′)cmHg=16+L′ （2分）則由玻意耳定律得P1L1S=P2L′S （2分）解得L′=30cm17.如圖所示，在鉛版A上放一個(gè)放射源C可向各個(gè)方向射出速率為v的β射線，B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動(dòng)勢(shì)為U，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器總阻值為R.圖中滑動(dòng)變阻器滑片置于中點(diǎn)，A、B間距為d，M為熒光屏（足夠大），它緊挨者金屬網(wǎng)外側(cè)，已知β粒子的質(zhì)量為m，電荷量e，不計(jì)β射線所形成的電流對(duì)電路的影響，求：（1）閉合開(kāi)關(guān)S后，AB間的場(chǎng)強(qiáng)的大小是多少?（2）β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長(zhǎng)時(shí)間?（3）切斷開(kāi)關(guān)S，并撤去金屬網(wǎng)B，加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，設(shè)加上B后β粒子仍能到達(dá)熒光屏。這時(shí)在豎直方向上能觀察到熒光屏亮區(qū)的長(zhǎng)度是多?（已知>d）參考答案：（1）

由閉合電路歐姆定律得：I

=

(1分)