天津方家莊中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

天津方家莊中學(xué)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.（單選）如圖所示，當(dāng)風(fēng)水平吹來時(shí)，風(fēng)箏面與水平面成一夾角，人站在地面上拉住連接風(fēng)箏的細(xì)線.則A．空氣對(duì)風(fēng)箏的作用力方向水平向右B．地面對(duì)人的摩擦力方向水平向左C．地面對(duì)人的支持力大小等于人和風(fēng)箏的總重力D．風(fēng)箏處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)拉直的細(xì)線可能垂直于風(fēng)箏面參考答案：B2.質(zhì)量分別為m、M（m<M）的兩個(gè)物體，M放在光滑水平面上，m放在粗糙水平面上，在相同水平推力F作用下，兩物體移動(dòng)了相同的位移s，推力F對(duì)兩個(gè)物體所做的功的關(guān)系是（

）

A．兩次所做的功一樣多B．在光滑水平面上所做的功多C、在粗糙水平面上所做的功多D、做功的多少與物體通過這段位移的時(shí)間有關(guān)參考答案：A略3.（2015?湖南模擬）如圖甲所示，一理想變壓器給一個(gè)小燈泡供電．當(dāng)原線圈輸入如圖乙所示的交變電壓時(shí)，額定功率10W的小燈泡恰好正常發(fā)光，已知燈泡的電阻為40Ω，圖中電壓表為理想電表，下列說法正確的是（）A．變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為μ=220sinπt（V）B．電壓表的示數(shù)為220VC．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11：1D．變壓器的輸入功率為110W參考答案：C【考點(diǎn)】：變壓器的構(gòu)造和原理．【專題】：交流電專題．【分析】：根據(jù)瞬時(shí)值的表達(dá)式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，與匝數(shù)成反比，即可求得結(jié)論解：A、由圖象可知，ω=，故A錯(cuò)誤B、原線圈輸入電壓為220V，電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓U==20V，故B錯(cuò)誤C、由B分析，結(jié)合變壓比公式得，=，故C正確D、變壓器的輸入功率與輸出功率相等，為10W，故D錯(cuò)誤故選C4.如圖所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是（

）A．物體的機(jī)械能守恒B．斜面的機(jī)械能不變C．斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面，不對(duì)物體做功D．物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：D5.（單選）如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β；a、b為兩個(gè)位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊，已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動(dòng)，這時(shí)楔形木塊對(duì)水平桌面的壓力等于A、Mg+mgB、Mg+2mgC、Mg+mg（sinα+sinβ）D、Mg+mg（cosα+cosβ）參考答案：解：對(duì)木塊a受力分析，如圖，受重力和支持力由幾何關(guān)系，得到N1=mgcosα故物體a對(duì)斜面體的壓力為N1′=mgcosα①同理，物體b對(duì)斜面體的壓力為N2′=mgcosβ②對(duì)斜面體受力分析，如圖，假設(shè)摩擦力向左根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，得到f+N2′cosα﹣N1′cosβ=0③F支﹣Mg﹣N1′sinβ﹣N2′sinα=0④根據(jù)題意α+β=90°⑤由①～⑤式解得F支=Mg+mg根據(jù)牛頓第三定律，斜面體對(duì)地的壓力等于Mg+mg；故選A．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，一列周期為T的橫波在繩上向左傳播，t=0時(shí)刻正好傳到P點(diǎn)，則P點(diǎn)將向______開始運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)?jiān)趫D上畫出t=

T時(shí)刻該段繩上的波形圖。參考答案：答案：上，7.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右．請(qǐng)寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：____________________．如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為_______．（已知碘（I）為53號(hào)元素，鋇（）為56號(hào)元素）參考答案：

(1).

(2).解：根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得到：；

根據(jù)質(zhì)能方程E=△mc2，解得：△m=8.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=3m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為cm。則此波沿x軸

▲

(選填“正”或“負(fù)”)方向傳播，傳播速度為▲

m/s。參考答案：

負(fù)（2分）

10m/s

(2分)9.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動(dòng)．則此過程中，圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對(duì)桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變

，

增大

10.2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程：___________________________________②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出____________MeV的能量?（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（2）①4H→He+2e②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267uΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.87MeV=24.9MeV⑶根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：

解得：11.19世紀(jì)和20世紀(jì)之交，經(jīng)典物理已達(dá)到了完整、成熟的階段，但“在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”，人們發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)也有無法解釋的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，“兩朵烏云”是指

（填“宏觀問題”或“微觀問題”）與

（填“高速問題”或“低速問題”）。參考答案：微觀問題

高速問題12.如圖，傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將質(zhì)量為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面）．則在此過程中，軟繩重力勢(shì)能共變化了mgl（1﹣sinθ）；軟繩離開斜面時(shí)，小物塊的速度大小為．參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．分析：分別研究物塊靜止時(shí)和軟繩剛好全部離開斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度，確定軟繩的重心下降的高度，研究軟繩重力勢(shì)能的減少量．以軟繩和物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求小物塊的速度大?。獯穑航猓何飰K未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=lsinθ，軟繩剛好全部離開斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度h2=l，則軟繩重力勢(shì)能共減少mgl（1﹣sinθ）；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案為：mgl（1﹣sinθ），．點(diǎn)評(píng)：本題中軟繩不能看作質(zhì)點(diǎn)，必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢(shì)能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí)，能量的形式分析不能遺漏．13.如圖所示是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=10m，圖示時(shí)刻波傳到N點(diǎn)．現(xiàn)從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過s時(shí)間，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷；這段時(shí)間里，N點(diǎn)經(jīng)過的路程為cm．參考答案：29；145【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由圖讀出波長(zhǎng)，求出周期．由MN間的距離求出波傳到M的時(shí)間，波傳到M時(shí)，起振方向向上，經(jīng)過1T，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷，即可求出M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷的總時(shí)間；根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求解N點(diǎn)經(jīng)過的路程．【解答】解：由圖讀出波長(zhǎng)λ=1.6m，周期T==波由圖示位置傳到M的時(shí)間為t1==s=22s波傳到M時(shí)，起振方向向上，經(jīng)過1T=7s，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷，故從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過29s時(shí)間，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷；由t=29s=7T，則這段時(shí)間里，N點(diǎn)經(jīng)過的路程為S=?4A=29×5cm=145cm．故答案為：29；145三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，一質(zhì)量為m2=4kg足夠長(zhǎng)的木板放在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m1=1kg的物體疊放在的木板右端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因素為μ1=0.2。整個(gè)系統(tǒng)最初靜止，重力加速度g=10m/s2。（1）在木板右端施加水平向右的拉力F，為了使木板與物塊不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，求拉力的最大值F0；（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（2）在0~4s內(nèi)，拉力F的變化如圖乙所示，2s后木板進(jìn)入μ2=0.36的粗糙水平面。求這段時(shí)間內(nèi)物塊與木板的相對(duì)位移Δs和整個(gè)系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q．參考答案：解：（1）物塊與木板將要相對(duì)滑動(dòng)時(shí)f0m=μ1m1g=m1a-

①把物塊和木板看作整體，由牛頓第二定律得F0=（m1+m2）a

②

由①②得，F(xiàn)0=10N

③（2）物塊在0－2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)μ1m1g=m1a1??④

v1=a1（t1+t2）⑤由④⑤得v1=4m/s

⑥0~2s，物塊的位移

⑦木板在0－1s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)F1-μ1m1g=m2a2

⑧1s末木板的速度v2=a2t1

⑨由⑧⑨得v2=4m/s

⑩1s~2s，F(xiàn)2=μ1m1g

，木板勻速運(yùn)動(dòng)0~2s，木板的位移

⑾0－2s內(nèi)物塊相對(duì)木板向左運(yùn)動(dòng)，Δs1=s2-s1

由⑥⑦⑩⑾得Δs1=2m

⑿2s~4s物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)4s末速度為零-μ1m1g=m1a3

⒀

⒁2s~4s木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)μ2（m1+m2）g-μ1m1g=m2a4

⒂

⒃

2s－4s內(nèi)物塊相對(duì)木板向右運(yùn)動(dòng)，Δs2=s3-s4

⒄由⑥⑩⒀⒁⒂⒃得Δs2=2m

⒅0~4

s內(nèi)物塊相對(duì)木板的位移大小

Δs=Δs1-Δs2=0

⒆系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μ2（m1+m2）gs4+μ1m1g（Δs1+Δs2）⒇由⑿⒅⒇

得Q=44J

17.如圖所示，小車質(zhì)量M=8kg，帶電量q=+3×10-2C，置于光滑水平面上，水平面上方有方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小E=2×102N/C，當(dāng)小車向右的速度v=3m/s時(shí)，將一個(gè)不帶電、可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物體輕放在小車的右端，物塊質(zhì)量m=1kg，物塊與小車表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長(zhǎng)，g取10m/s2．求：（1）物塊在小車上滑動(dòng)過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能；（2）從物塊放上小車后5s內(nèi)小車電勢(shì)能的增量．參考答案：（1）對(duì)物塊：m/s2對(duì)小車：m/s2設(shè)經(jīng)過時(shí)間物塊和小車速度相等：

sm/s，m，mJ（2）當(dāng)物塊與小車相對(duì)靜止時(shí)，它們的加速度為m/s2小車又發(fā)生的位移：mJ

電勢(shì)能的增量：J18.如圖所示，PR是固定在水平地面上的長(zhǎng)L=0．64m的絕緣平板。擋板R固定在平板的右