山西省忻州市知源中學高三物理上學期摸底試題含解析

山西省忻州市知源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.許多科學家對物理學的發(fā)展作出了巨大貢獻，也創(chuàng)造了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學假說法等等。以下關于物理學史和所用物理學方法的敘述正確的是A.卡文迪許測出引力常量用了放大法B.伽利略為了說明力是維持物體運動的原因用了理想實驗法C.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質點來代替物體的方法叫假設法D.在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法參考答案：AD卡文迪許測出引力常量用了放大法，A正確；伽利略不考慮空氣阻力，采用了理想模型的方法說明力不是維持物體運動的原因，B說法錯誤；質點是理想化的物理模型，故C錯誤;在探究勻變速運動的位移公式時，采用了微元法將變速運動無限微分后變成了一段段的勻速運動，即采用了微元法；故D正確.2.在真空中有水平放置的兩個平行、正對金屬平板，板長為l，兩板間距離為d，在兩極板間加一交變電壓如圖乙，質量為m，電荷量為e的電子以速度v0（v0接近光速的1/20）從兩極板左端中點沿水平方向連續(xù)不斷地射入兩平行板之間。若電子經(jīng)過兩極板間的時間相比交變電流的周期可忽略不計，不考慮電子間的相互作用和相對論效應，則（

）A.當Um＜時，所有電子都能從極板的右端射出B.當Um＞時，將沒有電子能從極板的右端射出C.當時，有電子從極板右端射出的時間與無電子從極板右端射出的時間之比為1：2D.當時，有電子從極板右端射出的時間與無電子從極板右端射出的時間之比為1：參考答案：AA、B、當由電子恰好飛出極板時有：l=v0t，，由此求出：，當電壓大于該最大值時電子不能飛出，故A正確，B錯誤；C、當，一個周期內(nèi)有的時間電壓低于臨界電壓，因此有電子從極板右端射出的時間與無電子從極板右端射出的時間之比為1：1，故C錯誤,D、若，有電子從極板右端射出的時間與無電子從極板右端射出的時間之比為，則D選項錯誤．故選A．【點睛】該題考查了帶電粒子的類平拋運動，和平拋運動具有相同規(guī)律，因此熟練掌握平拋運動規(guī)律是解決這類問題的關鍵．3.如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為4:1，原線圈接有u=311sin100πtV的交變電壓，副線圈上接有定值電阻R、線圈L、燈泡L1及理想電壓表V，以下說法正確的是A．副線圈中電流的變化頻率為50HZB．燈泡L1兩端電壓為55VC．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則燈泡L1的亮度將變暗D．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則電壓表V的示數(shù)將減小參考答案：AC4.（單選）如圖所示，質量為m的物塊與轉臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉軸OO′相距R，物塊隨轉臺由靜止開始轉動，當轉速增加到一定值時，物塊即將在轉臺上滑動，在物塊由靜止到滑動前的這一過程中，轉臺的摩擦力對物塊做的功為ks5uA．0

B．2πkmgRC．2kmgR

D.kmgR參考答案：D5.一圓球和兩塊光滑板接觸，底下的一塊板水平．能正確畫出小球受力圖的是（

）A.

B.

C.

D.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.（單選）遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法．“鉆木取火”是通過__________方式改變物體的內(nèi)能，把__________轉變?yōu)閮?nèi)能．參考答案：7.質量為m的物體受到兩個互成角度的恒力F1和F2的作用，若物體由靜止開始，則它將做

運動，若物體運動一段時間后撤去一個外力F1，物體繼續(xù)做的運動是

運動。參考答案：勻加速，勻變速。8.在正三角形的三個頂點A、B、C上固定三個帶等量正點的點電荷，其中心P點的電勢為U1，與P點關于AB邊對稱的P’點的電勢為U2，如圖所示，則U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），現(xiàn)取走B點的點電荷，則P’的電勢為

。參考答案：

答案：＞

9.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是波傳播到x＝5m的M點時的波形圖，圖乙是質點N(x＝3m)從此時刻開始計時的振動圖象，Q是位于x＝10m處的質點，則Q點開始振動時，振動方向沿y軸

方向（填“正”或“負”）；經(jīng)過

s，Q點第一次到達波峰。參考答案：負，8

解析：圖甲所示的波形為波剛傳到M點的波形，由圖甲可知，此時質點M的振動方向向下，故Q點開始振動的方向沿y軸負方向．由圖甲可以看出波長λ=4m，由圖乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由圖甲還可以看出，最前面的波峰距Q點的距離△x=8m，故最前面的波峰傳播到Q點，也就是Q點第一次出現(xiàn)波峰的時間．則t=s＝8s10.如圖13所示的是“研究小球的平拋運動”時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：閃光頻率為________Hz；小球拋出時的初速度大小為________m/s；從拋出點到C點，小球經(jīng)過B點時的速度大小是________m/s.參考答案：10；

1.5；

2.511.某同學用如圖12所示的裝置來探究動能定理。①實驗時為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。②掛上適當?shù)你^碼后小車開始做勻加速直線運動，用打點計時器在紙帶上記錄其運動情況。圖13是實驗時得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點。本實驗能測出的物理量有：小車的質量M，鉤碼的總質量m，各計數(shù)點間的距離，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，重力加速度為g。則打點計時器打出B點時小車的速度為

，實驗中小車所受合外力做的功與動能變化間的關系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質量遠小于小車的質量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可12.決定一個平拋運動物體水平方向通過距離的因素是

和

。參考答案：13.一質量為0.5kg的小球以2m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質量為1kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反彈，則碰后兩球的總動量是______kg·m/s，原來靜止的小球獲得的速度大小是________m/s[jf22]

。參考答案：1，1.1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。15.（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，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，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質量數(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，可以轉變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏，反應中產(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)生核反應前后，粒子的質量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變?yōu)閮蓚€光子之后，質量變?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。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖所示，一條輕質彈簧左端固定在水平桌面上，右端放一個可視為質點的小物塊，小物塊的質量為m＝1.0kg，當彈簧處于原長時，小物塊靜止于O點，現(xiàn)對小物塊施加一個外力，使它緩慢移動，壓縮彈簧（壓縮量為x=0.1m）至A點，在這一過程中，所用外力與壓縮量的關系如圖所示。然后釋放小物塊，讓小物塊沿桌面運動，已知O點至桌邊B點的距離為L＝2x。水平桌面的高為h＝5.0m，計算時，可用滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力。(g取10m/s2)。

求：（1）在壓縮彈簧過程中，彈簧存貯的最大彈性勢能；（2）小物塊到達桌邊B點時，速度的大?。唬?）小物塊落地點與桌邊B的水平距離。

參考答案：解析：（1）從F—x圖中看出，小物塊與桌面的動摩擦力大小為f＝1.0N，

在壓縮過程中，摩擦力做功為Wf＝fx＝－0.1J

2分

由圖線與x軸所夾面積（如圖），可得外力做功為

WF＝（1+47）×0.1÷2＝2.4J

2分

所以彈簧存貯的彈性勢能為：EP=WF－Wf＝2.3J

2分

（2）從A點開始到B點的過程中，由于L=2x，摩擦力做功為Wf＇＝f3x＝0.3J

1分

對小物塊用動能定理有：

Ep＋Wf＇＝

2分

解得vB＝2m/s

2分

（3）物塊從B點開始做平拋運動

2分

下落時間t＝1s

1分

水平距離s＝vBt＝2m

2分

說明：用其他方法計算，如第（1）問用Ep＝kx2來計算，請參照上面給分辦法相應給分。17.如圖所示，長L＝1.2m、質量M＝3kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質量m＝1kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E＝4.0×104N/C的勻強電場．現(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N．取g＝10m/s2，斜面足夠長．求：(1)物塊經(jīng)多長時間離開木板？(2)物塊離開木板時木板獲得的動能．(3)物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能．參考答案：解析(1)物塊向下做加速運動，設其加速度為a1，木板的加速度為a2，則由牛頓第二定律對物塊：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma1對木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－F＝Ma2(3)由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為Q＝F摩x相＝μ(mgcos37°＋qE)·L＝2.16J．(程序思維法)答案(1)s(2)27J(3)2.16J18.如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。y<0的區(qū)域有垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B；在第一象限的空間內(nèi)有與x軸平行的勻強電場（圖中未畫出）；第四象限有與x軸同方向的勻強電場；第三象限也存在著勻強電場（圖中未畫出）。一個質量為m、電荷量為q的帶電微粒從第一象限的P點由靜止釋放，恰好能在坐標平面內(nèi)沿與x軸成θ=30°角的直線斜向下運動，經(jīng)過x軸上的a點進入y<0的區(qū)域后開始做勻速直線運動，經(jīng)過y軸上的b點進入x<0的區(qū)域后做勻速圓周運動，最后通過x軸上的c點，且Oa=Oc。已知重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計。求：（1）微粒的電性及第一象限電場的電場強度E1；（2）帶電微粒由P點運動到c點的過程中，其電勢能的變化量大??；（3）帶電微粒從a點運動到c點所經(jīng)歷的時間。參考答案：（1）在第一象限內(nèi)，帶電微粒從靜止開始沿Pa做勻加速直線運動，受重力mg和電場力qE1的合力一定沿Pa方向，電場力qE1一定水平向左?！?分帶電微粒在第四象限內(nèi)受重力mg、電場力qE2和洛侖茲力qvB做勻速直線運動，所受合力為零。分析受力可知微粒所受電場力一定水平向右，故微粒一定帶正電。………1分所以，在第一象限內(nèi)E1方向水平向左（或沿x軸負方向）。………1分根據(jù)平行四邊形定則，有mg=qE1tanθ………………1分解得

E1=mg/q

…………………1分（2）帶電粒子從a點運動到c點的過程中，速度大小不變，即動能不變，且重力做功為零，所以從a點運動到c點的過程中，電場力對帶電粒子做功為零。………………1分由于帶電微粒在第四象限內(nèi)所受合力為零，因此有

qvBcosθ=mg………………1分帶電粒子通過a點的水平分速度vx=vcosθ=……1分帶電粒子在第一象限時的水平加速度ax=qE1/m=g……………1分帶電粒子在第一象限運動過程中沿水平方向的位移x=……………0.5