湖北省武漢市私立高龍學(xué)校高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

湖北省武漢市私立高龍學(xué)校高三物理上學(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，電荷q均勻分布在半球面上，球面的半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)C與球心O的軸線。P、Q為CD軸上在O點(diǎn)兩側(cè)，離O點(diǎn)距離相等的二點(diǎn)。如果是帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，電勢都相等。則下列判斷正確的是A．P點(diǎn)的電勢與Q點(diǎn)的電勢相等B．P點(diǎn)的電場強(qiáng)度與Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等C．在P點(diǎn)釋放靜止帶正電的微粒（重力不計(jì)），微粒將作勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢能為零參考答案：B2.如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為（

）參考答案：C點(diǎn)睛：此題將運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理有機(jī)融合，難度較大，能力要求較高。3.一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞前相同，碰撞前后小球速度變化量的大小為Dv，碰撞過程中墻對小球做功的大小為W

，則A．Dv＝0，W＝0

B．Dv＝0，W＝7.2J

C．Dv＝12m/s，W＝0，

D．Dv＝12m/s，W＝7.2J參考答案：C4.（單選）水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下開始加速運(yùn)動(dòng)，力F的功率P保持恒定，運(yùn)動(dòng)過程所受的阻力f大小不變，物體速度最終達(dá)到穩(wěn)定值vm，F(xiàn)作用過程物體的速度v的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系圖象如圖所示，僅在已知功率P的情況下，根據(jù)圖象所給的信息（） A．可求出m，f和vm B． 不能求出m C．不能求出f D． 可求出加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間參考答案：考點(diǎn)： 功率、平均功率和瞬時(shí)功率．專題： 功率的計(jì)算專題．分析： 當(dāng)加速度為零時(shí)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻的牽引力等于阻力，速度為最大值；由功率的計(jì)算公式可得p=Fv，而F﹣f=ma，聯(lián)立可得，有圖象可得斜率和截距解答： 解：ABC、當(dāng)加速度為零時(shí)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻的牽引力等于阻力，速度為最大值；由功率的計(jì)算公式可得p=Fv，而F﹣f=ma，聯(lián)立可得，有圖象可得斜率為，為截距，因此可求出m，f和vm，故A正確；D、物體做變加速運(yùn)動(dòng)，加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不可求，故D錯(cuò)誤．故選：A．點(diǎn)評： 關(guān)鍵整理出速度v的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系式，結(jié)合體想解決．5.（單選）如圖所示，一重力不計(jì)的帶電粒子以某一速度進(jìn)入負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中，且只在電場力作用下依次通過M、N、P三點(diǎn)，其中N點(diǎn)是軌跡上距離負(fù)點(diǎn)電荷最近的點(diǎn)．若粒子在M點(diǎn)和P點(diǎn)的速率相等，則（）A．粒子在N點(diǎn)時(shí)的速率最大B．UMN=UNPC．粒子在N點(diǎn)時(shí)的加速度最大D．粒子在M點(diǎn)時(shí)電勢能大于其在N點(diǎn)時(shí)的電勢能參考答案：解：A、由題可得電子受到的電場力向左，在向右運(yùn)動(dòng)的過程中，電場力對電子做負(fù)功，粒子的速度減小，運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，電子的速度最小，所以A錯(cuò)誤；B、由于粒子在M點(diǎn)和P點(diǎn)的速率相等，所以UMN=﹣UNP，所以B錯(cuò)誤；C、根據(jù)電場線的疏密可得，N點(diǎn)處的電場線最密，所以粒子在N點(diǎn)時(shí)受到的電場力最大，加速度最大．所以C正確；D、當(dāng)粒子向右運(yùn)動(dòng)的過程中，電場力對粒子做負(fù)功，電勢能增加，粒子在M點(diǎn)時(shí)電勢能小于其在N點(diǎn)時(shí)的電勢能，所以D錯(cuò)誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某近地衛(wèi)星線速度大小為v1，某地球同步衛(wèi)星線速度大小為v2，距地面高度約為地球半徑的6倍。若近地衛(wèi)星距地面高度不計(jì)，則v1∶v2＝________，該近地衛(wèi)星的周期是地球自轉(zhuǎn)周期的______倍。參考答案：7.汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)，可以明顯的看出滑動(dòng)的痕跡，即常說的剎車線，由剎車線長短可以得知汽車剎車前的速度大小，因此剎車線的長度是分析交通事故的一個(gè)重要依據(jù)。若汽車剎車后以5m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)，剎車線長10m，則可知汽車在緊急剎車前的速度的大小是

m/s。參考答案：8.已知繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星體的軌道半徑r，運(yùn)動(dòng)周期為T。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其平均密度的表達(dá)式ρ=_______。參考答案：答案：9.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為________．若用波長為λ(λ<λ0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為________．(已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h)參考答案：10.一個(gè)同學(xué)在研究小球自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得x1=7.68cm，x3=12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計(jì)算可得小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.72,

9.84(填對1個(gè)空3分,2個(gè)空5分)由，可得答案。

11.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為

。參考答案：12.（6分）如圖所示，一根長為L、質(zhì)量大于100kg的木頭，其重心O在離粗端的地方。甲、乙兩人同時(shí)扛起木頭的一端將其抬起。此后丙又在兩人之間用力向上扛，由于丙的參與，甲的負(fù)擔(dān)減輕了75N，乙的負(fù)擔(dān)減輕了150N?？芍窃诰嗉?/p>

處用

N的力向上扛。

參考答案：；25N13.質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小物塊在磁感強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，沿動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的絕緣水平面以初速度v0開始向左運(yùn)動(dòng)，如圖所示．物塊移動(dòng)距離S1后停了下來，設(shè)此過程中，q不變．去掉磁場后，其他條件不變，物塊移動(dòng)距離S2后停了下來．則S1小于S2（填大于、小于、等于）參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在混合場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】：物塊向左運(yùn)動(dòng)的過程中，受到重力、洛倫茲力、水平面的支持力和滑動(dòng)摩擦力，向左做減速運(yùn)動(dòng)．采用假設(shè)法。：解：物塊帶正電，由左手定則可知，受洛倫茲力方向向下，則物塊受到的支持力大于物塊的重力，物塊受到的摩擦力．根據(jù)動(dòng)能定理，得：﹣=0﹣…①若去掉磁場，物塊受到的摩擦力：f2=μmg，根據(jù)動(dòng)能定理，得：…②比較①②得：s1＜s2故答案為：小于【點(diǎn)評】：本題考查應(yīng)用動(dòng)能定理和動(dòng)量定理研究變力情況的能力．在中學(xué)階段，這兩個(gè)定理，一般用來研究恒力作用情況，本題采用假設(shè)法，將變力與恒力情況進(jìn)行比較得出答案．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對探測器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計(jì)算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時(shí)如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動(dòng)變阻器，注意電源的正負(fù)極。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌右端處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度=4.0m，皮帶以恒定速率=3.0m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．三個(gè)質(zhì)量均為=1.0kg的滑塊、、置于水平導(dǎo)軌上，、之間有一段輕彈簧剛好處于原長，滑塊與輕彈簧連接，未連接彈簧，、處于靜止?fàn)顟B(tài)且離點(diǎn)足夠遠(yuǎn)，現(xiàn)讓滑塊以初速度=3.0m/s沿、連線方向向運(yùn)動(dòng)，與碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短．滑塊脫離彈簧后滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上．已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，重力加速度=10m/s2．求：（1）滑塊、碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；（2）滑塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量；（3）若每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)滑塊的初速度大小不相同，要使滑塊滑上傳送帶后總能落至地面上的同一位置，則的取值范圍是什么?參考答案：（1）2.25J（2）0.5J（3）m/sm/s

解析：（1）設(shè)A和B碰撞后共同速度為，對A、B有：動(dòng)量守恒

①碰撞時(shí)損失機(jī)械能

②解得J（2）設(shè)AB碰撞后，彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)AB的速度為，C的速度為。對A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)從AB碰撞后到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，有：動(dòng)量守恒：③機(jī)械能守恒：④

解得m/sC以滑上傳送帶，假設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移為時(shí)與傳送帶共速，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

解得m＜加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，有：s

⑤C在傳送帶上滑過的相對位移為m

⑥摩擦生熱=0.5J(3)設(shè)A的最大速度為，滑塊C在與彈簧分離時(shí)的速度為、AB的速度為,則C在傳送帶上一直勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到在P點(diǎn)與傳送帶共速，有：⑦

解得m/s設(shè)A的最小速度為，滑塊C在與彈簧分離時(shí)的速度為、AB的速度為,則C在傳送帶上一直勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到在P點(diǎn)與傳送帶共速，有：⑧解得m/s對A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)從AB碰撞后到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，有：動(dòng)量守恒：

⑨機(jī)械能守恒：

⑩

解得m/s同理m/s

所以m/sm/s17.如圖所示，在xy坐標(biāo)系中的一個(gè)矩形區(qū)域里，存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E＝1.0×10２N/C，該區(qū)域的水平寬度為L＝3.0ｍ，豎直寬度足夠大．一帶電粒子從y軸上的A點(diǎn)（縱坐標(biāo)為h＝2.0m）以初動(dòng)能Ek＝1.0×10－8J沿x軸正方向射出，粒子的帶電量為q＝1.0×10－10C，為使粒子通過x軸上的B點(diǎn)（橫坐標(biāo)為d＝4.0m），則該電場區(qū)域應(yīng)處于何位置，求出其左邊界位置對應(yīng)的橫坐標(biāo)？（不計(jì)粒子的重力作用）參考答案：設(shè)粒子的質(zhì)量為m，初速度為v0．則

①粒子在電場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為ks5u

②

③

④由以上各式解得

⑤討論：（1）若粒子從勻強(qiáng)電場內(nèi)通過B點(diǎn)，則

⑥

代入數(shù)據(jù)解得

m=2.8m

⑦

因?yàn)閤<L，且x<d，所以粒子能從勻強(qiáng)電場內(nèi)B點(diǎn)

這種情況下電場區(qū)左邊界位置對應(yīng)的橫坐標(biāo)

=1.2m

⑧（2）若粒子穿過完整的電場區(qū)，因?yàn)閤=L，所以y>h，粒子不能通過B點(diǎn)（3）若粒子開始時(shí)處于電場區(qū)內(nèi)射出，離開電場時(shí)

⑨

⑩ks5u

⑾由以上各式代入數(shù)據(jù)解得m=1.2m

⑿

這種情況下電場區(qū)左邊界位置對應(yīng)的橫坐標(biāo)

=－1.8m

⒀18.在海濱游樂場有一種滑沙的娛樂活動(dòng)．如圖所示，人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開始下滑，滑到斜坡底部B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來，斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的，滑板與兩滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，斜坡傾角θ=37°．（1）若人和滑塊的總質(zhì)量為m=60kg，求人在斜坡上下滑時(shí)的加速度大?。?）若由于受到場地的限制，A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為s=50m，為確保人身安全，假如你是設(shè)計(jì)師，你認(rèn)為在設(shè)計(jì)斜坡滑道時(shí)，對高度h應(yīng)有怎樣的要求？參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系．版權(quán)所有分析：（1）對人和滑塊受力分析，受到重力、支持力和摩擦力的作用，沿著斜面方向的合力產(chǎn)生加