湖南省衡陽市北斗星實驗中學高三物理上學期摸底試題含解析

湖南省衡陽市北斗星實驗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.（多選）如圖所示，兩個橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應強度相同的勻強磁場，圓的直徑和正方形的邊長相等，兩個電子分別以相同的速度分別飛入兩個磁場區(qū)域，速度方向均與磁場方向垂直，進入圓形磁場的電子初速度方向?qū)蕡A心；進入正方形磁場的電子初速度方向垂直于邊界，從中點進入．則下面判斷正確的是(

)A.兩電子在兩磁場中運動時，其半徑一定相同B.兩電子在磁場中運動的時間有可能相同C.進入圓形磁場區(qū)域的電子可能先飛離磁場D.進入圓形磁場區(qū)域的電子可能后飛離磁場參考答案：ABC2.某電動汽車在平直公路上從靜止開始加速，測得發(fā)動機功率隨時間變化的圖象和其速度隨時間變化的圖象分別如圖甲、乙所示，若電動汽車所受阻力恒定，則下列說法正確的是A．測試時該電動汽車所受阻力為1.0×103NB．該電動汽車的質(zhì)量為1.2×103kgC．在0～110s內(nèi)該電動汽車的牽引力做功為4.4×106JD．在0~110s內(nèi)該電動汽車克服阻力做的功2.44×106J參考答案：ABD3.現(xiàn)代天文學觀測表明，由于引力作用，恒星有“聚焦”的特點。眾多的恒星組成了不同層次的恒星系統(tǒng)而最簡單的恒星系統(tǒng)是兩顆繞轉(zhuǎn)的雙星，它們都繞兩者連線上某點做勻速圓周運動，因而不至于由于萬有引力而吸引到一起。設某雙星系統(tǒng)AB繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖8所示，若AO＞OB，則以下說法中正確的是（）A.星球A的周期一定大于星球B的周期

B.星球A的線速度一定大于星球B的線速度

C.星球A的質(zhì)量一定小于星球B的質(zhì)量

D.星球A的向心力一定小于星球B的向心力參考答案：BC解：A．根據(jù)題意知相同的時間內(nèi)A、B轉(zhuǎn)過的角度相等，故A和B的角速度相等，所以A、B的周期相等，故A錯誤；

B．因為v=r?ω，且AO＞OB，所以A星球的線速度大于B星球的線速度，故B正確；

C．因為AB之間的萬有引力等于向心力，故有=，半徑越大，質(zhì)量越小，所以A的質(zhì)量小于B，故C正確；

D．因為AB之間的向心力由萬有引力提供，故AB的向心力相等，故D錯誤；

故選：BC。

（1）根據(jù)轉(zhuǎn)動特點可判斷出兩星球的角速度相等；

（2）根據(jù)萬有引力提供向心力及半徑關系判斷質(zhì)量關系；

（3）由線速度和角速度的關系式判斷兩星球的線速度大小關系；

（1）解決該題首先要明確兩星球做圓周運動所需的向心力來源；

（2）熟記萬有引力公式和勻速圓周運動的向心力跟線速度和角速度的關系式；4.（多選）用力F將質(zhì)量為m的物塊壓在豎直墻上，從t=0時刻起，測得物體所受墻壁的摩擦力隨時間按如圖所示規(guī)律變化，則下列判斷正確的是 A．0~t2時間內(nèi)為滑動摩擦力，t2時刻之后為靜摩擦力 B．0~t1時間內(nèi)物塊沿墻壁加速下滑，t2時刻物塊的速度為0 C．壓力F一定隨時間均勻增大 D．壓力F恒定不變參考答案：AB5.如圖所示，平行金屬板內(nèi)有一勻強電場，一個電量為、質(zhì)量為的帶電粒子（不計重力）以從A點水平射入電場，且剛好以速度從B點射出.則

（

）①若該粒子以速度從B點射入，則它剛好以速度從A點射出

②若將的反粒子以從B點射入，它將剛好以速度從A點射出

③若將的反粒子以從B點射入，它將剛好以速度從A點射出

④若該粒子以從B點射入電場，它將從A點射出

A．只有①③正確

B．只有②④正確

C．只有①②正確

D．只有③④正確參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）①若取小車質(zhì)量M＝0.4kg，改變砂桶和砂的質(zhì)量m的值，進行多次實驗，以下m的值不合適的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）③為了用細線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先

.該操作是否成功判斷的依據(jù)是

.四．計算題:（本題有3小題，共40分）參考答案：7.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應將氣壓計右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）8.若某時刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個數(shù)為

；參考答案：9.（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(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能．參考答案：10.如圖所示，兩個質(zhì)量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設m1和m2與斜面的摩擦因數(shù)為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細棒的質(zhì)量不計，與斜面不接觸，試求兩物體同時有最大靜摩擦力時棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據(jù)滑動摩擦力公式計算）參考答案：11.（5分）如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為

。參考答案：答案：mg+Fsinα12.如圖（a）所示，寬為L=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計．現(xiàn)讓勻強磁場垂直穿過線框，磁感應強度B隨時間變化的關系如圖（b）所示，最初磁場方向豎直向下．在0.6s時金屬棒剛要滑動，此時棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左13.11參考答案：111三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=1.6m，質(zhì)量為M=3kg的木塊（厚度不計），一個質(zhì)量為m=1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）(1)為使小物體不掉下去，F(xiàn)不能超過多少？(2)如果拉力F=10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大動能？(3)如果拉力F=10N，要使小物體從木板上掉下去，拉力F作用的時間至少為多少？參考答案：（1）F=(M+m)a…………（2分）μmg=ma

…………（2分）F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N…………（2分）（2）小物體的加速度解得物體滑過木板所用時間物體離開木板時的速度（3）若F作用時間最短，則物體離開木板時與木板速度相同。設F作用的最短時間為t1，物體在木板上滑行的時間為t，物體離開木板時與木板的速度為V17.如圖甲所示，用大型貨車運輸規(guī)格相同的圓柱形水泥管道，貨車可以裝載兩層管道，底層管道固定在車廂里，上層管道堆放在底層管道上，如圖乙所示．已知水泥管道間的動摩擦因數(shù)μ=，貨車緊急剎車時的加速度大小為8m/s2．每根鋼管道的質(zhì)量m=1500kg，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）貨車沿平直路面勻速行駛時，乙圖中管A、B之間的彈力大??；（2）如果貨車在水平路面上勻速行駛的速度為43.2km/h，要使貨車在緊急剎車時上管道不撞上駕駛室，最初堆放時上層管道最前端應該離駕駛室的最小距離．參考答案：解：（1）上層管道橫截面內(nèi)的受力分析，其所受支持力為FN，如圖所示：則有：FNcos30°=mg，解得：FN=5000N．（2）由題意知，緊急剎車時上層管道受到兩個滑動摩擦力減速，2μFN=ma1，代入數(shù)據(jù)解得：a1=m/s2，貨車緊急剎車時的加速度a2=8m/s2，貨車的剎車距離：x2=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①上層管道在急剎車及貨車停下后運動的總距離：x1=﹣﹣﹣﹣﹣﹣②上層管道相對于貨車滑動的距離：△x=x1﹣x2﹣﹣﹣﹣﹣﹣③聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)解得：△x=1.8m．答：（1）乙圖中管A、B之間的彈力大小為5000N；（2）最初堆放時上層管道最前端應該離駕駛室的最小距離為1.8m．【考點】牛頓運動定律的綜合應用；物體的彈性和彈力．【分析】（1）對上層管道受力分析，根據(jù)力的平衡條件即可求出管A、B之間的彈力大??；（2）先根據(jù)牛頓第二定律求出上層管道的加速度，然后根據(jù)=2ax的變形公式分別表示出上層管道在急剎車及貨車停下后運動的總距離和貨車的剎車距離，二者之差即為最初堆放時上層管道最前端應該離駕駛室的最小距離．18.如圖