山西省大同市鐵路分局職工子弟湖東中學高三物理上學期摸底試題含解析

山西省大同市鐵路分局職工子弟湖東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.（單選）電場強度方向與軸平行的靜電場，其電勢隨的分布如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子（不計重力），以初速度從O點（）沿x軸正方向進入電場。下列敘述正確的是A、粒子從O點運動到點的過程中，在點速度最大B、粒子從點運動到點的過程中，電勢能先減小后增大C、要使粒子能運動到處，粒子的初速度至少為D、若，則粒子在運動過程中的最大動能為參考答案：【知識點】電勢差與電場強度的關系；電勢能．I2【答案解析】D解析：A、B、粒子從O運動到x1的過程中，電勢升高，場強方向沿x軸負方向，粒子所受的電場力方向也沿x軸負方向，粒子做減速運動．粒子從x1運動到x3的過程中，電勢不斷降低，根據(jù)正電荷在電勢高處電勢越大，可知，粒子的電勢能不斷減小，動能不斷增大，故在x3點速度最大．故AB錯誤．

C、根據(jù)電場力和運動的對稱性可知：粒子如能運動到x1處，就能到達x4處，當粒子恰好運動到x1處時，由動能定理得：

q（0-φ0）=0-mv02，

解得：v0=，

要使粒子能運動到x4處，粒子的初速度v0至少為．故C錯誤．

D、D、若，粒子運動到x3處電勢能最小，動能最大，由動能定理得：

q[0-（-φ0）]=mvm2-mv02

解得最大動能為：mvm2=3qφ0．故D正確．

故選：D．【思路點撥】根據(jù)順著電場線方向電勢降低，判斷場強的方向，根據(jù)電場力方向分析粒子的運動情況．根據(jù)正電荷在電勢高處電勢越大，判斷電勢能的變化．粒子如能運動到x1處，就能到達x4處，根據(jù)動能定理研究0-x1過程，求解初速度v0．粒子運動到x3處電勢能最小，動能最大，由動能定理求解最大速度．2.下列四組單位中，都是力學國際單位制中的基本單位的是（

）

A．m、A、s

B．m、kg、s

C．kg、mol、s

D．m、kg、N參考答案：B3.下列說法正確的是_____________A.氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子之間存在斥力B.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.如果物體從外界吸收了熱量，物體的內(nèi)能也可能減少D.液體的飽和氣壓只與液體的性質(zhì)和溫度有關，而與體積無關E.單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的參考答案：BCD【詳解】氣體擴散現(xiàn)象說明氣體分子在做無規(guī)則運動，不能說明分子間存在斥力；故A錯誤；根據(jù)熱力學第二定律可知，可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣Γ且鹌渌兓?，選項B正確；如果氣體對外做功大于物體從外界吸收的熱量，物體的內(nèi)能要減少，選項C正確；液體的飽和氣壓只與液體的性質(zhì)和溫度有關，而與體積無關，選項D正確；由于晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，即為各向異性，則為單晶體具有各向異性，但并不是所有物理性質(zhì)都是各向異性的，選項E錯誤．故選BCD.4.（單選）如圖所示,直桿AB與水平面成α角固定,在桿上套一質(zhì)量為m的小滑塊，桿底端B點處有一彈性擋板,桿與板面垂直,滑塊與擋板碰撞后原速率返回．現(xiàn)將滑塊拉到A點由靜止釋放,與擋板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中點，設重力加速度為g，由此不能確定的是（

）A．滑塊下滑和上滑過程加速度的大小B．滑塊最終所處的位置C．滑塊與桿之間動摩擦因數(shù)D．滑塊第1次與擋板碰撞后速度參考答案：D5.據(jù)報道．我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月l日成功定點在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道。關于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是(

)A．運行速度大于7.9km/sB．離地面高度一定，相對地面靜止C．繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A?B和C?D為等溫過程，B?C為等壓過程，D?A為等容過程.該循環(huán)過程中，內(nèi)能增加的過程是

▲

(選填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若氣體在B?C過程中，內(nèi)能變化量的數(shù)值為2kJ，與外界交換的熱量值為7kJ，則在此過程中氣體對外做的功為

▲

kJ.參考答案：B?C（2分）57.（5分）重力勢能實際上是萬有引力勢能在地面附近的近似表達式，其更精確的表達式為，式中G為萬有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無窮遠處引力勢能為零?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運動，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為

，衛(wèi)星運動的機械能為

。參考答案：；8.（4分）如圖所示，在靜止的傾角為53°的斜面上放著一塊木塊，木塊重100N，現(xiàn)用大小為120N的水平力F作用在木塊上使其靜止，則斜面對木塊的摩擦力的大小為

N，方向為____________。地面對斜面的摩擦力的大小為

N。（sin530=0．8，cos530=0．6）

參考答案：

答案:8，沿斜面向上，1009.小楊同學用如圖所示的實驗裝置“探究小車動能變化與合外力做功的關系”，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過電火花打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，假設繩與滑輪之間的摩擦以及紙帶穿過計時器時受到的摩擦均不計，實驗時，先接通電源再松開小車，計時器在紙帶上留下一系列點。計數(shù)點s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）該同學在一條比較理想的紙帶上，依次選取O、A、B、C、D、E共6個計數(shù)點，分別測量后5個計數(shù)點與計數(shù)點O之間的距離，并計算了它們與O點之間的速度平方差（注：），填入下表：

請以縱坐標，以s為橫坐標作出圖像；若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結合圖像可求得小車所受合外力的大小為

N。（結果保留兩位有效數(shù)字）（2）該同學通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍，你認為主要原因是

。參考答案：（1）如右圖，0.25

（2）長木板對小車存在摩擦力10.若元素A的半衰期為3天，元素B的半衰期為2天，則相同質(zhì)量的A和B，經(jīng)過6天后，剩下的元素A、B的質(zhì)量之比mA∶mB為

.

參考答案：2:111.如圖所示電路中，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：

1

612.有人設想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）13.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應方程為核反應的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認為相等，所以正確。15.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.泉州光伏產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達，擁有國家級博士后科研工作站及國家級企業(yè)技術中心。街道上的很多電子顯示屏，其最重要的部件就是發(fā)光二極管。有一種發(fā)光二極管，它由半徑為R的半球體介質(zhì)ABC和發(fā)光管芯組成，管芯發(fā)光區(qū)域是半徑為r的圓面PQ，其圓心與半球體介質(zhì)的球心O重合，如圖所示。圖中發(fā)光圓面發(fā)出的某條光線射向D點，入射角為30°，折射角為45°。（i）求半球體介質(zhì)對光的折射率n；（ii）為使從發(fā)光圓面PQ射向半球面上所有的光都能直接射出，管芯發(fā)光區(qū)域面積最大值為多少？參考答案：（1）（2）【詳解】（1）根據(jù)折射定律，解得（2）從P到Q點垂直于圓面發(fā)出的光射到球面的入射角的最大為a，則，設光發(fā)生全翻身的臨界角為C，則，不發(fā)生全反射應滿足，解得，管芯發(fā)光區(qū)域面積應滿足17.如圖所示，絕緣光滑軌道AB部分為傾角為30°的斜面，AC部分為豎直平面上半徑為R的圓軌道，斜面與圓軌道相切。整個裝置處于場強為E、方向水平向右的勻強電場中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶正電，電量為小球，要使小球能安全通過圓軌道，