湖南省株洲市火田中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

湖南省株洲市火田中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.插有鐵芯的線圈（電阻不能忽略）直立在水平桌面上，鐵芯上套一鋁環(huán)，線圈與電源、開關(guān)相連。以下說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)又跳起B(yǎng)．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)不跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)也不跳起C．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)不跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)跳起D．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)不跳起參考答案：D2.將一個小球斜向上拋出，小球在空中依次飛過三個完全相同的窗戶1、2、3．圖中曲線為小球在空中運動的軌跡．若不計空氣阻力的影響，以下說法正確的是（）A．小球通過第1個窗戶重力做的功最大B．小球通過第1個窗戶所用的時間最短C．小球通過第3個窗戶重力的平均功率最小D．小球通過第3個窗戶的平均速度最大參考答案：BC【考點】功率、平均功率和瞬時功率；平拋運動．【分析】小球做斜向上拋體運動，利用運動分解的思想可分解為：水平方向的勻速直線運動，豎直方向的勻減速直線運動，在豎直方向運動速度越來越小，但窗戶的高度一樣，因此時間越來越長，然后分別選用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判斷．【解答】解：A、通過3個窗戶時在豎直方向上的位移相等，所以重力做功相等．故A錯誤．B、小球在豎直方向上做勻減速直線運動，速度越來越小，1、2、3個窗戶的高度一樣，小球通過三個窗戶所用的時間越來越長，那么小球通過第1個窗戶所用的時間最短，故B正確．C、根據(jù)，重力功相等，通過第3個窗戶的時間最長，所以平均功率最?。蔆正確．D、設(shè)通過窗戶的位移與水平方向的夾角為θ，窗戶高h(yuǎn)，水平速度vx，則通過窗戶的位移為，通過窗戶的水平位移為，通過窗戶的平均速度為：，由1到3窗戶θ變小，cosθ變大，vx不變，平均速度變小，故D錯誤．故選：BC．3.（單選）設(shè)地球為質(zhì)量分布均勻的球體，O為地心．已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．在下列四個圖中，能正確描述x軸上各點的重力加速度g的分布情況的是（）A．B．C．D．參考答案：：解：令地球的密度為ρ，則在地球表面，重力和地球的萬有引力大小相等，有：g=，由于地球的質(zhì)量為M=πR3ρ，所以重力加速度的表達(dá)式可寫成：g=．根據(jù)題意有，質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，故在深度為R﹣r的井底，受到地球的萬有引力即為半徑等于r的球體在其表面產(chǎn)生的萬有引力，g′=r當(dāng)r＜R時，g與r成正比，當(dāng)r＞R后，g與r平方成反比．故選：A．4.（單選）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在粗糙斜面的擋板O點，另一端固定一個小物塊。小物塊從P1位置（此位置彈簧伸長量為零）由靜止開始運動，運動到最低點P2位置，然后在彈力作用下上升運動到最高點P3位置(圖中未標(biāo)出)。在此兩過程中，下列判斷正確的是A．下滑和上滑過程彈簧和小物塊系統(tǒng)機械能守恒B．下滑過程物塊速度最大值位置比上滑過程速度最大位置高C．下滑過程彈簧和小物塊組成系統(tǒng)機械減小量比上升過程小D．下滑過程克服彈簧彈力和摩擦力做功總值比上滑過程克服重力和摩擦力做功總值小參考答案：B5.第16屆亞運會上，在女子雙人10米跳臺的爭奪賽中，中國隊陳若琳和汪皓奪取金牌.如圖所示，質(zhì)量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力（包含浮力）而豎直向下做減速運動，設(shè)水對她的阻力大小恒為F，則在她減速下降深度為h的過程中，下列說法正確的是（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋〢．她的動能減少了Fh

B．她的重力勢能減少了mghC．她的機械能減少了(F－mg)h

D．她的機械能減少了mgh參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.地面上放一開口向上的氣缸，用一質(zhì)量為m=0.8kg的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，不計一切摩擦，外界大氣壓為P0=1.0×105Pa，活塞截面積為S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，則活塞靜止時，氣體的壓強為

Pa；若用力向下推活塞而壓縮氣體，對氣體做功為6×105J，同時氣體通過氣缸向外傳熱4.2×105J，則氣體內(nèi)能變化為

J。參考答案：1.2×10-5Pa；內(nèi)能增加了1.8×105J7.模擬興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖K26－9所示安裝；圖K26－9③接通打點計時器(其打點周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖K26－10所示．圖K26－10請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題(計算結(jié)果取三位有效數(shù)字)：(1)該電動小車運動的最大速度為__________m/s；(2)該電動小車被關(guān)閉電源后加速度大小為__________m/s2；(3)該電動小車的額定功率為__________W.參考答案：(1)1.880(1.881給分)

(2分)；

1.044

(2分)

(2)①1.00m/s，2.50m/s；②5.25J，5.29J

(每空2分)8.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光，激光器的功率為5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為___________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7.54x10169.電子所帶的電荷量（元電荷e)最先是由密立根通過油滴實驗測量出的，圖6是該實驗裝置的示意圖，將兩塊水平放置的金屬板A、B連接到電路中，板間產(chǎn)生豎直向下的勻強電場。用一個噴霧器把許多油滴從上板中間的小孔噴入電場，油滴從噴口出來時由于摩擦帶負(fù)電。在實驗中通過調(diào)節(jié)金屬板間的電壓，利用顯微鏡觀察，找到懸浮不動的油滴。所用部分器材已在圖中給出，其中E為直流電源，R為滑動變阻器，V為電壓表，S為開關(guān)，此外還有若干輕質(zhì)導(dǎo)線。(1)

在圖中畫線連接成實驗電路圖（其中①②③是已經(jīng)連接好的導(dǎo)線）。(2)

實驗時觀察到某個懸浮不動的油滴半徑為r，此時電壓表的示數(shù)為U,金屬板A、B間的距離為d。已知油滴密度為p，重力加速度為g，空氣浮力不計，則該油滴所帶的電荷量為______。（用題目中所給的物理量表示）參考答案：10.沿一直線運動的物體，在第1s內(nèi)以10m/s的速度做勻速直線運動，在隨后的2s內(nèi)以7m/s的速度做勻速直線運動，那么物體在2s末的瞬時速度為___________，在這3s內(nèi)的平均速度為___________。參考答案：7m/s8m/s11.

（3分）原子彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能，氫彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能。圖所示是國際原子能機構(gòu)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的新的

標(biāo)志．參考答案：答案：核裂變

核聚變

輻射警示（每空1分，共3分）12.放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨______輻射。在α射線、β射線、X射線、紅外線、γ射線、紫外線中，不屬于電磁波的為___________________。參考答案：γ射線，β射線、α射線13.某同學(xué)想設(shè)計一個調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標(biāo)有“6V，3W”的燈泡L，一只標(biāo)有“12Ω，1A”的滑動變阻器，一電源電動勢為12V，電源內(nèi)阻不計，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要想使調(diào)光電路的開關(guān)閉合后，改變滑動變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實驗設(shè)計的要求還需要_________________________（填寫實驗器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請在右邊的方框內(nèi)畫出符合設(shè)計要求的電路圖．參考答案：（1）一個分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設(shè)計電路其電路圖如圖所示，通過計算可知，當(dāng)滑動觸片P使燈泡正確發(fā)光時，滑動電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，它通過C點時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，固定斜面頂端安裝一定滑輪，左傾角α=53°，右斜面傾角θ=37°，一輕繩跨過定滑輪，兩段分別與小物塊P和質(zhì)量為M的小物塊Q連接．初始時刻兩物塊恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，且離水平對面高度均為h，一切摩擦均不計，P、Q均可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g，取sin37°=0.6，sin53°=0.8．（1）物塊P、Q的質(zhì)量之比為多大？（2）若將輕繩剪斷后，之后兩物塊沿各自斜面下滑，求P、Q在斜面上運動的時間之比；（3）若用手按住Q不動，P的質(zhì)量增加為原來的2倍，Q的質(zhì)量為M，放手后，Q不會觸及滑輪，P著地后將輕繩子剪斷，求放手后Q運動到最高點所經(jīng)歷的時間t．參考答案：解：（1）設(shè)P的質(zhì)量為m．輕繩剪斷前，兩物塊受力平衡，有：mgsinα=Mgsinθ得物塊P、Q的質(zhì)量之比為：==（2）輕繩剪斷后，兩物塊在各自斜面上做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)P、Q在斜面上運動的時間分別為t1、t2，加速度分別為a1、a2，則：=a1t12=a2t22根據(jù)牛頓第二定律有：a1==gsinαa2==gsinθ得：==（3）放手后，P沿斜面向下運動，Q先沿斜面向上運動，根據(jù)牛頓第二定律，對P，有：2mgsinα﹣T=2ma對Q，有：T﹣Mgsinθ=Ma解得：a=g對Q有：υ2=2a?得：υ=而υ=at3，υ=a2t4得：t=t3+t4==答：（1）物塊P、Q的質(zhì)量之比為3：4；（2）若將輕繩剪斷后，之后兩物塊沿各自斜面下滑，P、Q在斜面上運動的時間之比為3：4；（3）放手后Q運動到最高點所經(jīng)歷的時間t為．17.（8分）如圖所示，在水平傾角為θ的圓錐面邊緣上，放著一質(zhì)量為m的物體，它和軸的距離為R，若圓錐繞軸以角速度ω轉(zhuǎn)動，試求物體不致掉下所需的最小摩擦系數(shù)。參考答案：FN=cosθ+fsinθ=mg

（2