河南省信陽市城北職業(yè)中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

河南省信陽市城北職業(yè)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.如圖所示，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，大輪半徑是小輪半徑的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面不打滑，則A、B兩點(diǎn)的角速度之比ωA：ωB為（）A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．1：1參考答案：A解：A、B兩點(diǎn)靠摩擦傳動，具有相同的線速度，根據(jù)v=rω，半徑比為2：1，則角速度之比為1：2．故A正確，B、C、D錯誤．故選A．2.將質(zhì)量相同的同種氣體A、B分別密封在體積不同的兩容器中，保持兩部分氣體體積不變，A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)隨溫度t的變化曲線如圖所示。則下列說法錯誤的是：

A．A部分氣體的體積比B部分小B．A、B直線的延長線將相交于t軸上的同一點(diǎn)C．A、B氣體溫度改變量相同時(shí)，壓強(qiáng)改變量相同D．A、B氣體溫度改變量相同時(shí)，A部分氣體壓強(qiáng)改變量較大參考答案：C3.如圖所示，重量為G的物體在水平向左的大小為F的恒力作用下，靜止在傾角為α的光滑斜面上。下列關(guān)于物體對斜面壓力大小N的表達(dá)式，正確的是A. B.C. D.參考答案：ABD由物體靜止在光滑斜面上可知，物體A共受3個(gè)力的作用：重力G、垂直斜面向上的支持力和水平向左的恒力F.由幾何關(guān)系和牛頓第三定律可知物體對斜面壓力大小,選項(xiàng)ABD均正確。4.如圖所示，當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為10m/s時(shí)，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?/4，如果要使汽車在粗糙的橋面行駛至橋頂時(shí)，不受摩擦力作用，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為（g=10m/s2）（

）A.15m/s

B.20m/s

C.25m/s

D.30m/s參考答案：B5.甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動，它們的v－t圖象如圖所示．兩圖象在t＝t1時(shí)相交于P點(diǎn)，P在橫軸上的投影為Q，△OPQ的面積為S.在t＝0時(shí)刻，乙車在甲車前面，相距為d.已知此后兩車相遇兩次，且第一次相遇的時(shí)刻為t′，則下面四組t′和d的組合可能的是

（

）

A.t′＝t1，d＝SB.t′＝t1，d＝SC.t′＝t1，d＝SD.t′＝t1，d＝S參考答案：D解：在t1時(shí)刻如果甲車沒有追上乙車，以后就不可能追上了，故t′≤t，從圖象中甲、乙與坐標(biāo)軸圍成的面積即對應(yīng)的位移看：A、當(dāng)t′=t1時(shí)，s甲-s乙=S，即當(dāng)d=S時(shí)正好相遇，但第一次相遇的時(shí)刻為t′，以后就不會相遇了，只相遇一次，故A組合不可能；B、C、D、當(dāng)時(shí)，由幾何關(guān)系可知甲的面積比乙的面積多出，即相距時(shí)正好相遇，故B、C組合不可能，D組合可能；故選D.【點(diǎn)睛】本題是速度-時(shí)間圖象的應(yīng)用，知道在速度-時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義，并能根據(jù)幾何關(guān)系求出面積，能根據(jù)圖象讀取有用信息．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在場強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長為L的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)線系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，則細(xì)線對懸點(diǎn)O的作用力等于_________.參考答案：以兩個(gè)小球組成的整體為研究對象，分析受力如圖：重力2mg、電場力，方向豎直向下，細(xì)線的拉力T，由平衡條件得：

7.如圖，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個(gè)與之等高的質(zhì)量為M＝2.4kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.6kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)。為了輕桿與水平地面夾角α＝37°時(shí)立方體平衡，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為

N，若立方體在F2＝9N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動，至剛要與擋板相碰的過程中，立方體對小球做功為

J。參考答案：8,0.6728.密閉在鋼瓶中的理想氣體,溫度升高時(shí)壓強(qiáng)增大.從分子動理論的角度分析,這是由于分子熱運(yùn)動的_________增大了.該氣體在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如題12A-1圖所示,則T1_________(選填“大于冶或“小于冶)T2.參考答案：9.兩小孩在冰面上乘坐“碰碰車”相向運(yùn)動。A車總質(zhì)量為50kg，以2m/s的速度向右運(yùn)動；B車總質(zhì)量為70kg，以3m/s的速度向左運(yùn)動；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左運(yùn)動，則B的速度大小為___________m/s，方向向___________（選填“左”或“右”）參考答案：0.5；左10.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當(dāng)于一個(gè)________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當(dāng)房客進(jìn)門時(shí)，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時(shí)由于磁鐵吸引簧片，開關(guān)B就接通，通過繼電器J使整個(gè)房間的電器的總開關(guān)接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當(dāng)繼電器工作時(shí)，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當(dāng)?shù)剡B接起來，構(gòu)成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

11.如圖，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為tl=0時(shí)刻的波形圖，虛線為t2=0.05s時(shí)的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動到波谷所需的時(shí)間。參考答案：（1）220m/s；（2）【詳解】（1）波沿x軸正向傳播，由圖像可知：λ=4m；在?t時(shí)間內(nèi)：因?yàn)?T<t2-t1<3T，則n=2，此時(shí)，解得，（2）若波速v=260m/s，則在?t=0.05s內(nèi)傳播的距離為則波沿x軸負(fù)向傳播，此時(shí)周期為，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動到波谷所需的時(shí)間

12.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(yùn)動，與彈簧發(fā)生碰撞，當(dāng)A、B兩球距離最近時(shí)彈簧的彈性勢能為EP，則碰撞前A球的速度v0=__________________參考答案：213.（6分）某地強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速為20m/s，設(shè)空氣密度為ρ=1.3Kg/m3。如果把通過橫截面為S=20m2的風(fēng)的動能的50％轉(zhuǎn)化為電能，則電功率為_______。參考答案：52000W三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，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)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動過程中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)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中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)動過程中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）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為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)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.(4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個(gè)直角三棱鏡組成。一束頻率5.3×1014Hz的單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角。已知光在真空中的速度c=3×108m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：

（1）這束入射光線的入射角多大？

（2）光在棱鏡中的波長是多大？參考答案：（1）設(shè)光在AD面的入射角、折射角分別為，根據(jù)得，得（2）根據(jù)，得根據(jù)，得17.一根不可伸長的細(xì)輕繩，穿上一粒質(zhì)量為的珠子（視為質(zhì)點(diǎn)），繩的下端固定在點(diǎn)，上端系在輕質(zhì)小環(huán)上，小環(huán)可沿固定的水平細(xì)桿滑動（小環(huán)的質(zhì)量及與細(xì)桿摩擦皆可忽略不計(jì)），細(xì)桿與在同一豎直平面內(nèi)．開始時(shí)，珠子緊靠小環(huán)，繩被拉直，如圖復(fù)19-7-1所示，已知，繩長為，點(diǎn)到桿的距離為，繩能承受的最大張力為，珠子下滑過程中到達(dá)最低點(diǎn)前繩子被拉斷，求細(xì)繩被拉斷時(shí)珠子的位置和速度的大?。ㄖ樽优c繩子之間無摩擦）注：質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)做曲線運(yùn)動時(shí)，它在任一點(diǎn)的加速度沿該點(diǎn)軌道法線方向的分量稱為法向加速度，可以證明，，為質(zhì)點(diǎn)在該點(diǎn)時(shí)速度的大小，為軌道曲線在該點(diǎn)的“曲率半徑”，所謂平面曲線上某點(diǎn)的曲率半徑，就是在曲線上取包含該點(diǎn)在內(nèi)的一段弧，當(dāng)這段弧極小時(shí)，可以把它看做是某個(gè)“圓”的弧，則此圓的半徑就是曲線在該點(diǎn)的曲率半徑．如圖復(fù)19-7-2中曲線在點(diǎn)的曲率半徑為，在點(diǎn)的曲率半徑為．參考答案：1.珠子運(yùn)動的軌跡建立如圖復(fù)解19-7所示的坐標(biāo)系，原點(diǎn)在過點(diǎn)的豎直線與細(xì)桿相交處，軸沿細(xì)桿向右，軸沿向下。當(dāng)珠子運(yùn)動到點(diǎn)處且繩子未斷時(shí)，小環(huán)在處，垂直于軸，所以珠子的坐標(biāo)為

由知

即有，得

（1）這是一個(gè)以軸為對稱軸，頂點(diǎn)位于處，焦點(diǎn)與頂點(diǎn)的距離為的拋物線，如圖復(fù)解19-7-1所示，圖中的，為焦點(diǎn)。

2.珠子在點(diǎn)的運(yùn)動方程因?yàn)楹雎岳K子的質(zhì)量，所以可把與珠子接觸的那一小段繩子看做是珠子的一部分，則珠子受的力有三個(gè)，一是重力；另外兩個(gè)是兩繩子對珠子的拉力，它們分別沿和方向，這兩個(gè)拉力大小相等，皆用表示，則它們的合力的大小為

（2）為點(diǎn)兩邊繩子之間夾角的一半，沿的角平分線方向。因?yàn)槭墙裹c(diǎn)至的連線，平行于軸，根據(jù)解析幾何所述的拋物線性質(zhì)可知，點(diǎn)的法線是的角平分線．故合力的方向與點(diǎn)的法線一致。由以上的論證．再根據(jù)牛頓定律和題中的注，珠子在點(diǎn)的運(yùn)動方程（沿法線方向）應(yīng)為

（3）

（4）式中是點(diǎn)處軌道曲線的曲率半徑；為珠子在處時(shí)速度的大小。根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得

（5）3.求曲車半徑當(dāng)繩子斷裂時(shí)，由（4）式可見，如果我們能另想其他辦法求得曲率半徑與的關(guān)系,則就可能由（4）、（5）兩式求得繩子斷裂時(shí)珠子的縱坐標(biāo)?，F(xiàn)提出如下一種辦法。做一條與小珠軌跡對于軸呈對稱狀態(tài)的拋物線，如圖復(fù)解19-7-2所示。由此很容易想到這是一個(gè)從高處平拋物體的軌跡。平拋運(yùn)動是我們熟悉的，我們不僅知道其軌跡是拋物線，而且知道其受力情況及詳細(xì)的運(yùn)動學(xué)方程。這樣我們可不必通過軌道方程而是運(yùn)用力學(xué)原理分析其運(yùn)動過程即可求出與對稱的點(diǎn)處拋物線的曲率半徑與的關(guān)系，也就是處拋物線的曲率半徑與的關(guān)系。設(shè)從拋出至落地的時(shí)間為，則有

由此解得

（7）設(shè)物體在處的速度為，由機(jī)械能守恒定律可得

（8）物體在處法線方向的運(yùn)動方程為

（9）式中即為處拋物線的曲率半徑，從（7）、（8）、（9）式及,可求得

這也等于點(diǎn)拋物線的曲率半徑，，故得

（10）4.求繩被拉斷時(shí)小珠的位置和速度的大小把（5）式和（10）式代入（4）式，可求得繩子的張力為