湖南省懷化市石馬灣一貫制中學高三物理下學期摸底試題含解析

湖南省懷化市石馬灣一貫制中學高三物理下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.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，開始時輕繩與斜劈平行。現(xiàn)給小滑塊施加一個豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個過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.輕繩對小球的拉力先減小后增大C.豎直桿對小滑塊的彈力先增大再減小D.對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、對小球受力分析，受重力、支持力和細線的拉力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件可知，細線的拉力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??；故A、B錯誤。C、D、對球和滑塊整體分析，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錯誤、D正確。故選D。【點睛】本題考查共點力平衡條件的應用，關鍵是正確選擇采用整體法和隔離法，靈活地選擇研究對象，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。通常在分析外力對系統(tǒng)作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時，用隔離法。有時在解答一個問題時要多次選取研究對象，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電荷Q（圖中未畫出）產(chǎn)生的電場．另一正點電荷q僅在電場力作用下沿曲線MN運動，在M點的速度大小為v0，方向沿MP方向，到達N點時速度大小為v，且v＜v0，則（）A．Q一定在虛線MP上方B．M點的電勢比N點的電勢高C．q在M點的電勢能比在N點的電勢能小D．q在M點的加速度比在N點的加速度大參考答案：解：A、試探電荷從M到N速度減小，說明N點離場源電荷較近，而曲線運動合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，故試探電荷可以在MP下方，只要離N點近即可，故A錯誤；B、C、只有電場力做功，動能和電勢能之和守恒，N點動能小，故在N點電勢能大，根據(jù)公式φ=，N點的電勢高，故B錯誤，C正確；D、試探電荷從M到N速度減小，說明N點離場源電荷較近，在N點受到的電場力大，加速度大，故D錯誤；故選：C．3.（多選）某科技創(chuàng)新小組設計制作出一種全自動升降機模型，用電動機通過鋼絲繩拉著升降機由靜止開始勻加速上升，已知升降機的質(zhì)量為ｍ，當升降機的速度為ｖ１時，電動機的功率達到最大值Ｐ，以后電動機保持該功率不變，直到升降機以最大速度ｖ２勻速上升為止，整個過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為ｇ．有關此過程下列說法正確的是Ａ．鋼絲繩的最大拉力為Ｂ．升降機的最大速度Ｃ．鋼絲繩的拉力對升降機所做的功等于升降機克服重力所做的功Ｄ．升降機速度由ｖ１增大至ｖ２的過程中，鋼絲繩的拉力不斷減小參考答案：BD4.如圖所示，一束粒子（不計重力，初速度可忽略）緩慢通過小孔O1進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強電場、磁場區(qū)域Ⅱ，其中磁場的方向如圖所示，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能的粒子參考答案：C5.質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(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)譜議對氫元素進行測量．氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S，無初速度飄入電勢差為的加速電場．加速后垂直進入磁感強度為B的勻強磁場中．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”．關于三種同位素進人磁場時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．進入磁場時速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕B．進入磁場時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個質(zhì)點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時刻到達質(zhì)點a，且a開始由平衡位置向上振動，在t=1s時刻，質(zhì)點a第一次達到最高點，求：

（1）這列波的波長為_____________，周期為_________。（2）在下圖中畫出g點第一次向下達到最大位移時的波形圖象參考答案：（1）由題意知周期T=4S

波長λ=VT=4m

（2）當g第一次到達最低點時波形圖如下7.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑之比為________，運轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

8.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過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。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場，穿過線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為______。參考答案：

答案：、

9.如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能

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

J。參考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：將電荷從從電場中的A點移到B點，電場力做負功，其電勢能增加；由電勢差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。10.圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則波傳播的速度為_____m/s，t=0.15s時質(zhì)點P的運動方向沿y軸_________方向（填“正”或“負”）。參考答案：40

負

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

m，頻率為

Hz，波速為

m/s，傳播方向為

（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時刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示．質(zhì)點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質(zhì)點

(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象．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N的振幅是A=0.8m．由甲圖得到波長為2m，由乙圖得到周期為4s，故波速；由乙圖判斷可知t=0時刻質(zhì)點處于平衡位置且向上振動，在甲圖上，由于波沿x軸正方向傳播，運用波形平移法可知L點處于平衡位置且向上振動，所以乙圖是L的振動圖象。13.質(zhì)點在x軸上運動，其位置坐標x隨時間t的變化關系為x=2t2+2t﹣4，則其加速度a=4m/s2．當t=0時，速度為2m/s（x的單位是m，t的單位是s）．參考答案：考點：勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：根據(jù)勻變速直線運動的公式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t=0時，速度為2m/s．故本題答案為：4，2點評：解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的位移時間公式x=．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）小明在有關媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議。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)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化，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)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關系．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在電子俘獲中，原子核俘獲了K層一個電子后，新核原子的K層將出現(xiàn)一個電子空位，當外層L層上電子躍遷到K層填補空位時會釋放一定的能量；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層電子的能級差及M層電子的能級(即能量值)．參考答案：能級差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再從a點沿ab方向進入一勻強電場區(qū)域，abcd所圍成的正方形區(qū)域是該勻強電場的邊界，已知正方形的邊長為L，勻強電場的方向與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點飛離電場，求ac兩點間的電勢差Uac；

（3）(5分)若離子從abcd邊界上某點飛出時的動能為mv02，求此時勻強電場的場強大小E．參考答案：【知識點】帶電粒子在勻強電場中的運動．I3【答案解析】（1）（2）（3）解析：(1)對直線加速過程，根據(jù)動能定理，有:

qU0=

解得:U0=

(2)設此時場強大小為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，離子射出電場時的速度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，則離子應該從bc邊上的某點飛出．

ab方向，有：L=v0t

ad方向，有：y=t

解得：y=根據(jù)動能定理，有：

Eqy=m-解得:E=

【思路點撥】（1）對直線加速過程運用動能定理列式求解即可；（2）粒子做類似平拋運動，根據(jù)類平拋運動的分位移公式列式求解即可；（3）粒子做類似平拋運動，根據(jù)類平拋運動的分速度公式和分位移公式列式，再結(jié)合動能定理列式，最后聯(lián)立求解即可．本題關鍵是明確粒子的運動是類似平拋運動，然后根據(jù)