湖南省郴州市資興礦務(wù)局第三職工子弟中學(xué)高三物理摸底試卷含解析

湖南省郴州市資興礦務(wù)局第三職工子弟中學(xué)高三物理摸底試卷含解析一、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1.一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上。已知萬(wàn)有引力常量G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為(

)Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．參考答案：D2.如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量為m的小球從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．取g=10m/s2則下列選擇正確的是（

）A．圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑為r=0.2mB.小球質(zhì)量為m=0.2kgC．H=0.4m時(shí)，小球恰好能過(guò)C點(diǎn)D．當(dāng)H=1.0m時(shí)，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)受到支持力為11N參考答案：AD3.物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開(kāi)始作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A、B、C、D是軌跡上的四點(diǎn)，測(cè)得AB=2m，BC=3m，CD=4m。且物體通過(guò)AB、BC、CD所用時(shí)間相等，則0A之間的距離為（

）

A．1m

B.0.5m

C.m

D.2m參考答案：C4.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，先后用頻率相同但光強(qiáng)不同的兩束光照射同一個(gè)光電管．若實(shí)驗(yàn)a中的光強(qiáng)大于實(shí)驗(yàn)b中的光強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線(xiàn)分別以a、b表示，則下列圖中可能正確的是（）A． B． C． D．參考答案：A【考點(diǎn)】光電效應(yīng)．【分析】光電管加正向電壓情況：P右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電，光電流恰達(dá)最大值；P再右移時(shí)，光電流不能再增大．光電管加反向電壓情況：P右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都剛不參與了導(dǎo)電，光電流恰為零，此時(shí)光電管兩端加的電壓為截止電壓，對(duì)應(yīng)的光的頻率為截止頻率；P再右移時(shí)，光電流始終為零．eU截=mvm2=hγ﹣W，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓U截越大．【解答】解：光電流恰為零，此時(shí)光電管兩端加的電壓為截止電壓，對(duì)應(yīng)的光的頻率為截止頻率，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓U截越大，由于入射光的頻率沒(méi)有變，故遏止電壓相同，即圖線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)相同．由于a光的光強(qiáng)大于b光的光強(qiáng)，所以a的飽和電流大于b的飽和電流．故A故符合要求，故A正確、BCD錯(cuò)誤．故選：A．5.在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R（R>r）的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過(guò)粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開(kāi)兩圓軌道，那么下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球在CD間由于摩擦力而做減速運(yùn)動(dòng)B．小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)速度大C．如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達(dá)乙軌道的最高點(diǎn)D．小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大于經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力參考答案：D解析：在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中，處于完全失重狀態(tài)。小球在CD間對(duì)接觸面壓力為零，所受摩擦力為零，小球做勻速率運(yùn)動(dòng)。小球在甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度相等，軌道支持力提供向心力，由F=mv2/r可知，小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大于經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力，選項(xiàng)D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.實(shí)驗(yàn)證明：通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kI/r，式中常量k＞0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線(xiàn)的距離。在水平長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)MN正下方，有一矩形線(xiàn)圈abcd通以逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏?，被兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線(xiàn)靜止地懸掛著，如圖所示。開(kāi)始時(shí)MN內(nèi)不通電流，此時(shí)兩細(xì)線(xiàn)內(nèi)的張力均為T(mén)0=3N；當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1=1A電流時(shí)，兩細(xì)線(xiàn)內(nèi)的張力均減小為T(mén)1=2N；當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度大小變?yōu)镮2時(shí)，兩細(xì)線(xiàn)內(nèi)的張力均增大為T(mén)2=4N。則電流I2的大小為

A；當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度為I3=3A時(shí)兩細(xì)線(xiàn)恰好同時(shí)斷裂，則在此斷裂的瞬間線(xiàn)圈的加速度大小為

g。(g為重力加速度)。參考答案：7.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱(chēng)為：快速測(cè)量自行車(chē)的騎行速度。他的設(shè)想是：通過(guò)計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車(chē)的騎行速度。經(jīng)過(guò)騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ;要推算自行車(chē)的騎行速度，還需要測(cè)量的物理量有

；自行車(chē)騎行速度的計(jì)算公式v=

。參考答案：；牙盤(pán)的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車(chē)后輪的半徑R(牙盤(pán)的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車(chē)后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車(chē)的騎行速度，還要知道自行車(chē)后輪的半徑R，牙盤(pán)的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車(chē)后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。8.某實(shí)驗(yàn)小組在探究“加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，所使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電源頻率是50Hz，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車(chē)后，使小車(chē)能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；C.取下細(xì)繩和砝碼盤(pán)，記下砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m；D.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)小車(chē)，打出一條紙帶，由紙帶求得小車(chē)的加速度a；E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤(pán)，改變砝碼盤(pán)中砝碼質(zhì)量，重復(fù)～步驟，求得小車(chē)在不同合外力F作用下的加速度?；卮鹨韵聠?wèn)題：（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)是否要求砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量__________(填“是”或“否”).（2）實(shí)驗(yàn)打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可測(cè)得小車(chē)的加速度是___________m/s2.

(3)某同學(xué)將有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格，如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345砝碼盤(pán)中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49小車(chē)加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫(huà)出a-F圖像如圖所示，造成圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是______________________，從該圖線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是__________，其大小是_____________。參考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考慮砝碼盤(pán)的重力

砝碼盤(pán)的重力

0.78N(0.76~0.79N)9.⑵空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過(guò)程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體放出熱量為5.0×104J。在此過(guò)程中，該氣體的內(nèi)能(選填“增加”或“減少”)了

J。參考答案：增加，1.5×105

解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為W=2.0×105

J，氣體放出熱量為Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即內(nèi)能增加了1.5×105J10.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤(pán)，打出了一條紙帶如圖所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，該小車(chē)的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車(chē)上．掛上砝碼盤(pán)，然后每次從小車(chē)上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤(pán)中，測(cè)量小車(chē)的加速度。小車(chē)的加速度a與砝碼盤(pán)中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤(pán)中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力。11.水平放置的平行板電容器，其上板開(kāi)有一個(gè)小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，設(shè)兩板電勢(shì)差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：12.如圖所示，在邊長(zhǎng)為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，其方向垂直紙面向外，一個(gè)阻值為R、邊長(zhǎng)為a的等邊三角形導(dǎo)線(xiàn)框架EFG正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導(dǎo)線(xiàn)框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框轉(zhuǎn)到圖中虛線(xiàn)位置，則在這時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)=Ba2，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框任一截面的電量q=Ba2．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：本題的關(guān)鍵是根據(jù)幾何知識(shí)求出時(shí)間內(nèi)磁通量的變化△?，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和平均感應(yīng)電流，由q=It求電荷量．解答：解：兩等邊三角形所夾的小三角形為等邊三角形，小三角形高為：h=根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，小三角形的底邊長(zhǎng)為：，則小三角形的面積為S=a2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案為：Ba2；Ba2點(diǎn)評(píng)：求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)應(yīng)用E=，q=來(lái)求．13.某同學(xué)“探究小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車(chē)放在斜面上，車(chē)前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車(chē)后面與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開(kāi)始時(shí)，小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車(chē)到滑輪的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車(chē)在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；重物落地后，小車(chē)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車(chē)的加速度大小為_(kāi)______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點(diǎn)之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點(diǎn)距離先增大后減小，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長(zhǎng)度為2.98cm的一段.三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)

s，位于x=68m的觀測(cè)者開(kāi)始聽(tīng)到聲音。（3）如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測(cè)者能否聽(tīng)到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽(tīng)到聲音。15.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長(zhǎng)度為_(kāi)______m，若該波在空氣中的波長(zhǎng)為λ，則它在鋼鐵中波長(zhǎng)為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長(zhǎng)度，分別算出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，結(jié)合題中的1s求橋長(zhǎng)，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波的頻率不會(huì)變化。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播的問(wèn)題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會(huì)發(fā)生變化。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在某節(jié)日慶典上，為了達(dá)到所需要的燈光效果，需要完成下列工作。如圖所示，由紅、黃兩種單色光組成的光束a，以人射角i從平行玻璃板上表面O點(diǎn)入射。已知平行玻璃板厚度為d，紅光和黃光的折射率分別為n1和n2，真空中的光速為c。試求紅光和黃光在下表面出射點(diǎn)之間的距離以及二者從下表面射出的時(shí)間差。參考答案：17.在如圖所示xoy坐標(biāo)系第一象限的三角形區(qū)域（坐標(biāo)如圖中所標(biāo)注和）內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸下方有沿＋y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。將一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（重力不計(jì)）從P（0，－a）點(diǎn)由靜止釋放。由于x軸上存在一種特殊物質(zhì)，使粒子每經(jīng)過(guò)一次x軸后（無(wú)論向上和向下）速度大小均變?yōu)榇┻^(guò)前的倍。（1）欲使粒子能夠再次經(jīng)過(guò)x軸，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0最小是多少？（2）在磁感應(yīng)強(qiáng)度等于第（1）問(wèn)中B0的情況下，求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。參考答案：解：⑴設(shè)粒子到O點(diǎn)時(shí)的速度為v0，由動(dòng)能定理有

（2分）解得

（2分）粒子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后，速度為v1，

（2分）如圖所示，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的軌跡圓與磁場(chǎng)邊界相切時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為B0。設(shè)粒子軌道半徑為R1，有

（2分）由得

（2分）⑵如圖，粒子經(jīng)O1點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域做勻減速運(yùn)動(dòng)，后又加速返回，再次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率

（1分）此時(shí)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

（1分）其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示，此后不再進(jìn)入磁場(chǎng)。由幾何關(guān)系可知，

（2分）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為:

（2分）則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:

（2分）（418.如圖所示，寬為L(zhǎng)=0．5m、足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和M’N’固定在傾角為=37o的斜面上，在N和N’之間