河北省保定市涿州第一中學高三物理上學期摸底試題含解析

河北省保定市涿州第一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.某行星的密度為地球密度的，半徑為地球半徑的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度大小之比為（）A．4：1 B．1：4 C．6：1 D．1：6參考答案：D【考點】萬有引力定律及其應用；向心力．【分析】根據(jù)密度之比和體積之比求出行星和地球的質量之比，結合萬有引力提供向心力得出第一宇宙速度之比．【解答】解：行星的半徑為地球半徑的，則行星的體積是地球體積的，行星的密度為地球密度的，則行星的質量是地球質量的，根據(jù)得，v=，可知行星上的第一宇宙速度與地球上的第一宇宙速度之比為1：6．故選：D．2.如圖所示，一直立的氣缸用一質量為m的活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強為；氣缸內壁光滑且缸壁是導熱的。開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，設周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強為P0，重力加速度為g，求：（?。┗钊Ｔ贐點時缸內封閉氣體的體積V；（ⅱ）整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定質量理想氣體的內能僅由溫度決定）。參考答案：：①設活塞在B處時被封閉氣體的壓強為p，活塞受力平衡

（1分）

解得

（1分）

由玻意耳定律：

（1分）

得氣體體積：

（1分）②由于氣體的溫度不變，則內能的變化

△E＝0

（1分）由能量守恒定律可得

（1分）

活塞下降的高度為：

（1分）通過缸壁傳遞的熱量：

3.一起重機的鋼繩由靜止開始勻加速提起質量為m的重物，當重物的速度為v1時，起重機的有用功率達到最大值P，以后，起重機保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止，則整個過程中，下列說法錯誤的是

A．鋼繩的最大拉力為

B．鋼繩的最大拉力為C．重物的最大速度v2

D．重物做勻加速運動的時間為參考答案：

答案：B4.如圖所示，在豎直虛線MN和MN之間區(qū)域內存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子（不計重力）以初速度v0由A點垂直MN進入這個區(qū)域，帶電粒子沿直線運動，并從C點離開場區(qū)．如果撤去磁場，該粒子將從B點離開場區(qū)；如果撤去電場，該粒子將從D點離開場區(qū)．則下列判斷正確的是（

）A.該粒子由B、C、D三點離開場區(qū)時的動能相同B.該粒子由A點運動到B、C、D三點的時間均不相同C.勻強電場的場強E與勻強磁場的磁感應強度B之比E/B＝v0D.若該粒子帶負電，則電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向外參考答案：C試題分析：洛倫茲力不做功，不改變粒子的動能．只有電場時，粒子水平方向做勻速直線運動，可得到時間與水平位移AC的關系；只有磁場時，粒子做勻速圓周運動，可得到時間與弧長的關系，即可比較時間關系．帶電粒子進入相互垂直的勻強電場和勻強磁場做勻速直線運動，電場力與洛倫茲力平衡．根據(jù)左手定則判斷磁場的方向．解：A、洛倫茲力不做功，不改變粒子的動能，而電場力做正功，粒子的動能增大，則粒子由C、D兩點離開場區(qū)時的動能相同，小于從B點離開場區(qū)的動能．故A錯誤．B、粒子在正交的電磁場中與只有電場時運動時間相等，為t1=；粒子在磁場中運動時間為t2=，由于，則知粒子在磁場中運動時間最長．故B錯誤．C、帶電粒子進入相互垂直的勻強電場和勻強磁場做勻速直線運動，電場力與洛倫茲力平衡，則qE=qv0B，得．故C正確．D、若該粒子帶負電，則知電場方向豎直向下，由左手定則判斷得知，磁場方向垂直于紙面向里．故D錯誤．故選C【點評】本題是帶電粒子在電磁場中運動的問題，要加強洛倫茲力不做功的特點、左手定則等基本知識學習，基礎題．5.下列說法正確的是（

）A．物體分子間距離減小，分子力一定增大B．物體分子間距離增大，分子勢能可能增大

C．物體從外界吸收熱量，其內能一定增大

D．質量、溫度均相等的兩個物體，它們的內能可能不相等參考答案：

答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是打點計時器測定勻變速直線運動的加速度時得到的紙帶，電源頻率為f＝50Hz，從O點開始每隔4個點取一個計數(shù)點，測得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，則相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為________s，物體運動的加速度大小為________m/s2，D點的速度大小為________m/s。參考答案：7.光滑水平面上兩物體b、b用不可伸長的松弛細繩相連，A質量為2kg，B質量為1kg；現(xiàn)使兩物體同時沿直線背向而行(=4m/s，

=2m/s)，直至繩被拉緊，然后兩物體一起運動，它們的總動量大小為

kg·m/s，兩物體共同運動的速度大小為

m/s．參考答案：6

28.某學習小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關系”。

該小組已經(jīng)測量了兩個光電門間的距離為L，遮光條的寬度為d，遮光條通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則：

（1）小車的實際加速度可以表示為____________（用題中所給物理量表示）

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可在坐標紙上畫出a－F關系的點跡（如圖所示）。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這些點跡存在一些問題，產(chǎn)生的主要原因可能是（

）A．軌道與水平方向夾角太大B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力C．所掛鉤碼的總質量太大，造成上部點跡有向下彎曲趨勢D．所用小車的質量太大，造成上部點跡有向下彎曲趨勢參考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光條通過兩個光電門時的速度分別為v1=d/t1，v2=d/t2。根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，v22-v12=2aL，解得小車的實際加速度可以表示為a=。（2）圖線直線部分沒有過原點，產(chǎn)生的主要原因可能是軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力，選項A錯誤B正確；圖線上部彎曲產(chǎn)生的主要原因可能是所掛鉤碼的總質量太大，造成上部點跡有向下彎曲趨勢。9.（3分）如圖，a、b兩彈簧勁度系數(shù)均為K，兩球質量均為m，不計彈簧的質量，兩球靜止，則兩彈簧伸長量之和為

。參考答案：3mg/k10.（多選題）一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強，下列判斷正確的是

。（填寫正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A．過程ab中氣體一定吸熱

B．pc=pb>paC．過程bc中分子勢能不斷增大D．過程bc中每一個分子的速率都減小E．過程ca中氣體吸收的熱量等于對外做的功參考答案：ABE【知識點】理想氣體狀態(tài)方程解析：A、由a到b，氣體做等容變化，根據(jù)，溫度升高、內能增大，故氣體一定吸熱，故A正確；B、從b到c做的是等壓變化，故pc=pb，，a到b為等容變化，溫度升高，壓強變大pb>pa，故B正確；C、氣體沒有分子勢能，故C錯；D、b到c，溫度降低，分子平均動能降低，平均速率減小，但不是每一個分子的速率都減小，故D錯誤；E、c到a,氣體等溫變化根據(jù)，氣體吸收的熱量等于對外做的功，故E正確，故選ABE【思路點撥】由a到b做的是等容變化，從b到c做的是等壓變化，從c到a做的是等溫變化，根據(jù)熱力學定律和理想氣體狀態(tài)方程求解各部分的溫度，從而判斷分子動能和吸熱、放熱情況。11.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”。圖中小車內可放置砝碼；實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz。

（1）實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，

，

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關閉電源；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作。

（2）如圖乙是某次實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及多個計數(shù)點A、B、C、D、E、……，可獲得各計數(shù)點刻度值s，求出對應時刻小車的瞬時速度V，則D點對應的刻度值為sD=

cm，D點對應的速度大小為vD=

m/s。

（3）下表是某同學在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時得到的數(shù)據(jù)。其中M是小車質量M1與小車中砝碼質量m之和，是紙帶上某兩點的速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E；F是鉤碼所受重力的大小，W是在以上兩點間F所作的功。次

數(shù)M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表數(shù)據(jù)可以看出，W總是大于△E，其主要原因是；鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差，還有

。參考答案：(1)接通電源

釋放小車(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)沒有平衡摩擦力12.

（4分）如圖是用導熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，封閉有一定質量的理想氣體，若用力緩慢向下推動活塞，使活塞向下移一段距離，不計活塞與氣缸內壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變．由此可以判斷，被封閉氣體的內能-

（填不變或改變），體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體

熱（填吸或放）．

參考答案：答案：不變；放．（每空2分）13.如圖所示實驗裝置可實現(xiàn)原子核的人工轉變，當裝置的容器內通入氣體B時，熒光屏上觀察到閃光。圖中氣體B是__________，使熒光屏出現(xiàn)閃光的粒子是___________。參考答案：氮氣，質子三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內封閉著一定質量的空氣，活塞質量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口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量的理想氣體。已知活塞質量為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。現(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.用能量為Eo的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量Eo稱為氫的電離能．現(xiàn)用一頻率為v的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子（電子質量為m).求：⑴該電子在遠離核以后速度的大?、破涞虏剂_意波長λ（普朗克常量為h)參考答案：17.如圖甲所示的控制電子運動裝置由偏轉電場、偏轉磁場組成。偏轉電場處在加有電壓U、相距為d的兩塊水平平行放置的導體板之間，勻強磁場水平寬度一定，豎直長度足夠大，其緊靠偏轉電場的右邊。大量電子以相同初速度連續(xù)不斷地沿兩板正中間虛線的方向向右射入導體板之間。當兩板間沒有加電壓時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0；當兩板間加上圖乙所示的電壓U時，所有電子均能通過電場、穿過磁場，最后打在豎直放置的熒光屏上。已知電子的質量為m、電荷量為e，不計電子的重力及電子間的相互作用，電壓U的最大值為U0，磁場的磁感應強度大小為B、方向水平且垂直紙面向里。（1）如果電子在t=t0時刻進入兩板間，求它離開偏轉電場時豎直分位移的大小。（3）證明：在滿足（2）問磁場寬度l的條件下，所有電子自進入板間到最終打在熒光屏上的總時間相同。參考答案：（1）電子在t=t0時刻進入兩板間，先做勻速運動，后做類平拋運動，在2t0～3t0時間內發(fā)生偏轉，

a=eE/m=，它離開偏轉電場時豎直分位移的大小y=at02=。

（2）設電子從電場中射出的偏向角為θ，速度為v，則電子從電場中射出沿電場方向的分速度vy=at0=t0，sinθ==。

電子通過勻強磁場并能垂直打在熒光屏上，其圓周運動的半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律有evB=m，由幾何關系得sinθ=l/R，

聯(lián)立解得水平寬度l=。

（3）證明：無論何時進入兩板間的電子，在兩板間運動的時間均為t1=2t0，

射出電場時的豎直分速度vy均相同，vy=at0=t0，射出電場時速度方向與初速度v0方向的夾角θ均相同，滿足tanθ==。18.如圖，一水平的淺色傳送帶長8m，傳送帶上左端放置一煤塊（可視為質點），初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2。從某時刻起，傳送帶以4m/s2的加速度沿順時針