山西省忻州市原平軒崗中學高三物理上學期摸底試題含解析

山西省忻州市原平軒崗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.如圖所示，木塊在推力F作用下向右勻速運動，下列說法中正確的是A．物體一定受摩擦力B．物體所受摩擦力與推力的合力一定為零C．物體所受摩擦力與推力的合力的方向一定向下D．物體所受摩擦力與推力的合力的方向一定水平向右參考答案：AC2.如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A、B疊放在光滑水平面上。兩輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直墻壁上，另一端分別與A、B相連接。兩彈簧的原長相同，與A相連的彈簧的勁度系數(shù)小于與B相連的彈簧的勁度系數(shù)。開始時A、B處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對物塊B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移動到某一位置又處于靜止狀態(tài)（A、B無相對滑動，彈簧處于彈性限度內(nèi)），撤去這個拉力后（

）

A．A受到的合力總等于彈簧對B的彈力

B．A受到的合力總大于彈簧對B的彈力C．A受到的摩擦力始終與彈簧對它的彈力方向相同D．A受到的摩擦力與彈簧對它的彈力方向有時相同，有時相反參考答案：C3.如圖所示，物體A和B的重力分別為9N和4N，不計彈簧秤和細線的重力和一切摩擦，以下說法正確的是A．彈簧秤的讀數(shù)為9N

B．彈簧秤的讀數(shù)為4NC．A與地面的彈力為0N

D．繩對A的拉力及A受的重力是一對平衡力參考答案：D4.如圖所示，倒置的光滑圓錐面內(nèi)側(cè)，有兩個小玻璃球A、B沿錐面在水平面做勻速圓周運動，則下列關(guān)系式正確的是（

）

A．它們的線速度

B．它們的角速度

C．它們的向心加速度

D．它們的向心力FA=FB參考答案：C5.（單選）在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程．在對以下幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中，正確的說法是A．英國物理學家牛頓用實驗的方法測出萬有引力常量GB．第谷接受了哥白尼日心說的觀點，并根據(jù)開普勒對行星運動觀察記錄的數(shù)據(jù)，應用嚴密的數(shù)學運算和橢圓軌道假說，得出了開普勒行星運動定律C．亞里士多德認為兩個從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快D．牛頓提出的萬有引力定律奠定了天體力學的基礎參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為

V。當?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱時，測得電動機的電流為20A，電動機的工作效率為 。（g取10m/s2）參考答案：答案：380，75%解析：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動機對集裝箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，電動機消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動機的工作效率為η==75%。7.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機發(fā)現(xiàn)后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經(jīng)3s時的速度大小為

m/s；經(jīng)10s時的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】汽車剎車后的運動可以看成是勻減速直線運動．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運用勻變速直線運動的公式．要注意汽車剎車是一項實際運動．一段時間后汽車就停止運動，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時間，根據(jù)這個時間來運用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運動，設剎車時間為t，則t===5s因為3s＜5s所以汽車經(jīng)3s時的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因為10s＞5s故汽車在5s末就停止運動，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m8.如圖，當用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑，在中心亮斑外還存在一系列

(填“等距”或“不等距”)的明暗相間的條紋。這是光的

(填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象。參考答案：不等距、衍射9.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt

(2分)

110cm(2分)

10.某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽的質(zhì)量可表示為

。參考答案：答案：，

解析：該行星的線速度V=；由萬有引力定律G=，解得太陽的質(zhì)量M=

。11.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光

▲

（選填“先到達前壁”、“先到達后壁”或“同時到達前后壁”），同時他觀察到車廂的長度比靜止時變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達后壁

短12.P、Q是一列簡諧橫波中的質(zhì)點，相距30m，各自的振動圖象如圖所示．①此列波的頻率f＝________Hz.②如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個波長，那么波長λ＝________m.③如果P比Q離波源遠，那么波長λ＝________m.參考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)13.如圖，用長度為L的輕繩懸掛一質(zhì)量為M的小球（可以看成質(zhì)點），先對小球施加一水平作用力F，使小球緩慢從A運動到B點，輕繩偏離豎直方向的夾角為θ。在此過程中，力F做的功為

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時上極板帶正電）．以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標系，現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時不停地射入兩板間．已知電子都能從右側(cè)兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．

（1）求交變電壓的周期T和電壓U0的大小；

（2）在電場區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強磁場，可使所有電子經(jīng)過有界勻強磁場均能會聚于（6l，0）點，求所加磁場磁感應強度B的最大值和最小值；

（3）求從O點射入的電子剛出極板時的側(cè)向位移y與射入電場時刻t的關(guān)系式．參考答案：解：（1）電子在電場中水平方向做勻速直線運動，則：4l=v0nT，解得：T=（n=1，2，3…），電子在電場中運動最大側(cè)向位移：，由牛頓第二定律得：，解得：（n=1，2，3…）；（2）粒子運動軌跡如圖所示：由圖示可知，最大區(qū)域圓半徑滿足：，解得：rm=2.5l，對于帶電粒子當軌跡半徑等于磁場區(qū)域半徑時，帶電粒子將匯聚于一點，由牛頓第二定律得：，解得：，最小區(qū)域圓半徑為rn=0.5l，由牛頓第二定律得：，解得：；（3）設時間為τ，，若t=kT+τ且時電子進入電場，則：，其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…），若且進入電場則：，其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）；或：若電子在t=kT+τ且進入電場時，出電場的總側(cè)移為：，其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）；其他解法：若，則電子沿+y方向第一次加速的時間為電子沿﹣y方向第一次加速的時間為t﹣kT解得：，其中，，∴（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）若，則電子沿﹣y方向第一次加速的時間為T﹣（t﹣kT）電子沿+y方向第一次加速的時間為解得：，其中，，∴（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）；答：（1）交變電壓的周期T=（n=1，2，3…），電壓（n=1，2，3…）；（2）所加磁場磁感應強度B的最大值；最小值；（3）從O點射入的電子剛出極板時的側(cè)向位移為﹣其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…），或﹣l，其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）．17.（12分）一個重為600N的物體放在傾角為300的斜面上，物體與斜面間的摩擦因數(shù)，今用一個與圖中虛線（虛線即為重力平行于斜面的向下的分力所在的直線）成300平行于斜面的力F作用于物體上，如圖所示，使物體在斜面上始終保持靜止狀態(tài)，求：

（1）摩擦力的最小值是多少？（2）力F的取值范圍是多少？參考答案：解析：利用力的圖示進行分析。（1）最小的的摩擦力為150N（2）18.長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上，小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B，直到A、B的速度達到相同，此時A、B的速度為0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物塊A可視為質(zhì)點，它與長木板B的質(zhì)量相同，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25．求：（取g=10m/s2）（1）木塊與冰面的動摩擦因數(shù)．（2）小物塊相對于長木板滑行的距離．參考答案：解：（1）A、B一起運動時，受冰面對它的滑動摩擦力，做勻減速運動，加速度a=μ2g==1m/s2解得木板與冰面的動摩擦因數(shù)：μ2=0.10（2）小物塊A在長木板上受木板對它的滑動摩擦力，做勻減速運動，加速度為：a1=μ1g=2.5m/s2小物塊A在木板上滑動時，木板B受小