山西省忻州市原平職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

山西省忻州市原平職業(yè)培訓(xùn)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.回旋加速器是獲得高能帶電粒子的—種裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個(gè)D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖，下列說(shuō)法正確的是

A．兩D形金屬盒之間的電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能越大

B．兩D形金屬盒的半徑越大，帶電粒子從D形盒中射山時(shí)的動(dòng)能越大

C．高頻交流的周期是帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)周期的2倍

D．同一回旋加速器對(duì)比荷不同的帶電粒子加速，要調(diào)節(jié)高頻交流的頻率參考答案：BD2.已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，則三個(gè)燈亮度變化是（

）A．都比原來(lái)亮

B．都比原來(lái)暗C．A、B燈比原來(lái)亮，C燈變暗

D．A、B燈比原來(lái)暗，C燈變亮參考答案：C3.(單選)一斜劈靜止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑塊m，若給m一向下的初速度v0，則m正好保持勻速下滑。如圖所示，現(xiàn)在m下滑的過(guò)程中再加一個(gè)作用力，則以下說(shuō)法正確的是A.在m上加一豎直向下的力F1，則m將保持勻速運(yùn)動(dòng)，M對(duì)地有水平向右的靜摩擦力的作用B.在m上加一個(gè)沿斜面向下的力F2，則m將做加速運(yùn)動(dòng)，M對(duì)地有水平向左的靜摩擦力的作用C.在m上加一個(gè)水平向右的力F3，則m將做減速運(yùn)動(dòng)，在m停止前M對(duì)地有向右的靜摩擦力的作用D.無(wú)論在m上加什么方向的力，在m停止前M對(duì)地都無(wú)靜摩擦力的作用參考答案：D4.電容式加速度傳感器的原理結(jié)構(gòu)如圖，質(zhì)量塊右側(cè)連接輕質(zhì)彈簧，左側(cè)連接電介質(zhì)，彈簧與電容器固定在外框上．質(zhì)量塊可帶動(dòng)電介質(zhì)移動(dòng)改變電容．則（）A．電介質(zhì)插入極板間越深，電容器電容越小B．當(dāng)傳感器以恒定加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有恒定電流C．若傳感器原來(lái)向右勻速運(yùn)動(dòng)，突然減速時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)D．當(dāng)傳感器由靜止突然向右加速瞬間，電路中有順時(shí)針?lè)较螂娏鲄⒖即鸢福篋電容器的動(dòng)態(tài)分析．解：A、根據(jù)電容器的電容公式C=?，當(dāng)電介質(zhì)插入極板間越深，即電介質(zhì)增大，則電容器電容越大，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)傳感器以恒定加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知，彈力大小不變，則電容器的電容不變，因兩極的電壓不變，則電容器的電量不變，因此電路中沒(méi)有電流，故B錯(cuò)誤；C、若傳感器原來(lái)向右勻速運(yùn)動(dòng)，突然減速時(shí)，因慣性，則繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，從而壓縮彈簧，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)傳感器由靜止突然向右加速瞬間，質(zhì)量塊要向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致插入極板間電介質(zhì)加深，因此電容會(huì)增大，由于電壓不變，根據(jù)Q=CU，可知，極板間的電量增大，電容器處于充電狀態(tài)，因此電路中有順時(shí)針?lè)较螂娏?，故D正確；故選：D．5.（單選）如圖所示，虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN下方存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．足夠長(zhǎng)的不等間距金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．兩個(gè)金屬棒通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，其中光滑金屬棒AB質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R；金屬棒CD質(zhì)量為2m、長(zhǎng)為2L、電阻為2R，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．若AB棒在外力F的作用下向上做勻速運(yùn)動(dòng)，CD棒向下做勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．AB棒中電流方向從A到BB．AB棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度C．AB桿所受拉力F=mg+mgD．時(shí)間t內(nèi)CD棒上的焦耳熱為參考答案：解：A、根據(jù)右手定則可知，AB棒中電流方向由B到A，故A錯(cuò)誤；B、令A(yù)B棒的速度為v1，所以電路的電流I=，對(duì)于CD棒的勻速運(yùn)動(dòng)有：2mg=μIB2L，聯(lián)立上式可解得，故B正確；C、由AB棒勻速上升，故有F=mg+BIL，代入、I=，可得F=mg+，故C正確；D、CD棒上的焦耳熱Q=I22Rt=，故D錯(cuò)誤．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.⑵如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對(duì)外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時(shí)，對(duì)外做功40J，則這一過(guò)程中氣體

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J熱量。參考答案：吸收

260J7.如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤(pán)可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤(pán)轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖乙所示)．

⑴若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50×10－3s，則圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)⑵若測(cè)得圓盤(pán)直徑為10.20cm，則可求得圓盤(pán)側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：

90.9r/s、1.46cm8.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s到達(dá)最高點(diǎn)，設(shè)空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是______m，它由最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)需_____s。參考答案：24

；9.如圖所示，有一塊無(wú)限大的原來(lái)不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷放置于板右側(cè)的A點(diǎn)，并使金屬板接地。已知A點(diǎn)離金屬板MN的距離為d，C點(diǎn)在A點(diǎn)和板MN之間，AC⊥MN，且AC長(zhǎng)恰為。金屬平板與電量為+Q的點(diǎn)電荷之間的空間電場(chǎng)分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場(chǎng)分布；在C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)

10.（4分）A、B、C是三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，A放在地面上，B、C分別放在兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的火箭上，B、C兩火箭朝同一方向飛行，速度分別為、，。地面上觀察者認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘中走得最慢的是

；走得最快的的是

。參考答案：

C，A11.在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C上固定三個(gè)帶等量正點(diǎn)的點(diǎn)電荷，其中心P點(diǎn)的電勢(shì)為U1，與P點(diǎn)關(guān)于AB邊對(duì)稱的P’點(diǎn)的電勢(shì)為U2，如圖所示，則U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），現(xiàn)取走B點(diǎn)的點(diǎn)電荷，則P’的電勢(shì)為

。參考答案：

答案：＞

12.

（2分）已知水的折射率是n=1.33，則光在水中的傳播速度為

。

參考答案：

答案：2.3Χ108m/s13.（4分）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P以O(shè)為圓心、r為半徑作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)圖中位置A時(shí)，另一質(zhì)量為m、初速度為零的質(zhì)點(diǎn)Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開(kāi)始在光滑水平面上作直線運(yùn)動(dòng)，為使P、Q在某時(shí)刻速度相同，拉力F必須滿足的條件是______.參考答案：

答案：

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問(wèn)：

①重物是上升還是下降？說(shuō)明理由。②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問(wèn)無(wú)摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀。此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面。如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy。已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為y=，探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m。人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。(1)求此人落到破面試的動(dòng)能；(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最小？動(dòng)能的最小值為多少？參考答案：（1）（2），（1）設(shè)探險(xiǎn)隊(duì)員跳到坡面上時(shí)水平位移為x,豎直位移為H，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：，，整個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：由幾何關(guān)系，坡面的拋物線方程解以上各式得：(2)由，令，則當(dāng)時(shí)，即探險(xiǎn)隊(duì)員的動(dòng)能最小，最小值為

17.如圖4所示，在坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.0×103V/m，方向未知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，方向垂直紙面向里；第二象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B′(圖中未畫(huà)出)．一質(zhì)量m＝1×10－14kg、電荷量q＝1×10－10C的帶正電粒子以某一速度v沿與x軸負(fù)方向成60°角的方向從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限，在第一象限內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，而后從B點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)B′區(qū)域．一段時(shí)間后，粒子經(jīng)過(guò)x軸上的C點(diǎn)并與x軸負(fù)方向成60°角飛出．已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(10,0)，C點(diǎn)坐標(biāo)為(－30,0)，不計(jì)粒子重力．(1)判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向并求出粒子的速度v；(2)畫(huà)出粒子在第二象限的運(yùn)動(dòng)軌跡，并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B′；(3)求第二象限磁場(chǎng)B′區(qū)域的最小面積．參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．C2D4K3【答案解析】（1）1×103m/s；（2）T；（3）3.14×10-2m2．

解析：(1)粒子在第一象限內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，速度的變化會(huì)引起洛倫茲力的變化，所以粒子必做勻速直線運(yùn)動(dòng)．這樣，電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，電場(chǎng)E的方向與微粒運(yùn)動(dòng)的方向垂直，即與x軸正向成30°角斜向右上方．由平衡條件有Eq＝Bqv得v＝＝m/s＝103m/s(2)粒子從B點(diǎn)進(jìn)入第二象限的磁場(chǎng)B′中，軌跡如圖粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可知R＝cm＝cm由qvB′＝m，解得B′＝＝，代入數(shù)據(jù)解得B′＝T.(3)由圖可知，B、D點(diǎn)應(yīng)分別是粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的點(diǎn)，磁場(chǎng)B′的最小區(qū)域應(yīng)該分布在以BD為直徑的圓內(nèi)．由幾何關(guān)系得BD＝20cm，即磁場(chǎng)圓的最小半徑r＝10cm，所以，所求磁場(chǎng)的最小面積為S＝πr2＝3.14×10－——2m2【思路點(diǎn)撥】（1）粒子在第四象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，由平衡條件可以求出粒子速度；（2）粒子在第一象限中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何知識(shí)畫(huà)出粒子在第一象限的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何知識(shí)求出軌跡半徑．由牛頓第二定律即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大?。唬?）畫(huà)出磁場(chǎng)B2最小區(qū)域，由幾何知識(shí)求得邊長(zhǎng)，即可求出最小的面積．當(dāng)帶電粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于洛倫茲力由速度決定，所以粒子必做勻速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，僅受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可確定磁感應(yīng)強(qiáng)度．18.如圖，將質(zhì)量m＝2kg的圓環(huán)套在與水平面成θ=37°角的足夠長(zhǎng)直桿上，直桿固定不動(dòng)，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，桿上依次有三點(diǎn)A、B、C，sAB=8m，sBC=0.6m，環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)m＝0.5，對(duì)環(huán)施加一個(gè)與桿成37°斜向上的拉力F，使環(huán)從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿向上運(yùn)動(dòng)，已知t=4s時(shí)環(huán)到達(dá)B點(diǎn)。試求：（重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）F的大小；（2）若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，則環(huán)到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間。參考答案：解：（1）（8分）環(huán)做勻加速運(yùn)動(dòng)，若Fsin370<Gcos370，桿對(duì)環(huán)的彈力在垂直桿向上，