吉林省四平市輕化工學(xué)校附屬中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

吉林省四平市輕化工學(xué)校附屬中學(xué)高三物理下學(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.（多選題）如圖所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體?，F(xiàn)對(duì)甲施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測(cè)得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖所示。巳知重力加速度g=10m/s2，由圖線可知（

）A．甲的質(zhì)量是2kgB．甲的質(zhì)量是6kgC．甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2D．甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.6參考答案：BC2.某靜電場的電場線分布如圖所示，P、Q為該電場中的兩點(diǎn)，下列說法正確的是A．P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)B．P點(diǎn)場強(qiáng)小于Q點(diǎn)場強(qiáng)C．將負(fù)電荷從P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，其電勢(shì)能減少D．將負(fù)電荷從P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做負(fù)功參考答案：AD沿電場線方向電勢(shì)降低，故P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，A正確；電場線密集處電場強(qiáng)度大，故P點(diǎn)場強(qiáng)大于Q點(diǎn)場強(qiáng)，B錯(cuò)誤；將負(fù)電荷從P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，C錯(cuò)誤D正確。3.物體以12m/s初速度在水平冰面上作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，它的加速度大小是0.8m/s2，經(jīng)20s物體發(fā)生的位移是（）A．80m B．90m C．100m D．110m參考答案：B解：物體減速為零的時(shí)間為：t=，因15s＜20s，故經(jīng)過20s物體早以停止運(yùn)動(dòng)．所以其位移為：s=．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選：B．4.如圖所示，質(zhì)量為m0＝20kg、長為L＝5m的木板放在水平面上，木板與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝0.15。將質(zhì)量m＝10kg的小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以v0＝4m/s的速度從木板的左端滑上木板，小木塊與木板面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g＝10m/s2。則以下判斷中正確的是（

）A．木板一定靜止不動(dòng)，小木塊不能滑出木板B．木板一定靜止不動(dòng)，小木塊能滑出木板C．木板一定向右滑動(dòng)，小木塊不能滑出木板D．木板一定向右滑動(dòng)，小木塊能滑出木板參考答案：ACB5.（多選）如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個(gè)豎直擋板擋住，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一個(gè)力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，下列說法正確的是()A．豎直擋板對(duì)球的彈力一定增大B．斜面對(duì)球的彈力保持不變C．若加速度足夠大，斜面對(duì)球的彈力可能為零D．斜面和擋板對(duì)球的彈力的合力等于ma參考答案：AB解析：A、B以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如圖：重力mg、豎直擋板對(duì)球的彈力F2和斜面的彈力F1．設(shè)斜面的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得：豎直方向：F1cosθ=mg

①

水平方向：F2-F1sinθ=ma，②

由①看出，斜面的彈力F1大小不變，與加速度無關(guān)，不可能為零．故C錯(cuò)誤，B正確;由②看出，若加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)2=F1sinθ+ma．F2將增大，故A正確;D、根據(jù)牛頓第二定律知道，重力、斜面和擋板對(duì)球的彈力三個(gè)力的合力等于ma．故D錯(cuò)誤．故選：AB

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，用裝有沙子的小桶通過細(xì)線繞過木板一端的定滑輪來拉動(dòng)板上的小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過改變沙子質(zhì)量來改變拉力大小。多次實(shí)驗(yàn)后根據(jù)由紙帶求出的加速度與拉力作出—圖像如圖所示，根據(jù)圖像判斷下列說法正確的是（

）A、一定沒有平衡摩擦力，且小車質(zhì)量較小B、平衡摩擦力時(shí)，木板傾斜程度過大，且小車質(zhì)量較大C、可能平衡摩擦力時(shí)忘記掛上紙帶，且沙桶和沙子質(zhì)量較大D、可能平衡摩擦力不徹底，木板傾斜程度偏小，且沙桶和沙子質(zhì)量較大參考答案：7.與普通自行車相比，電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為

N,當(dāng)車速為2m/s時(shí)，其加速度為

m/s2(g=10m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車型14電動(dòng)自行車額定輸出功率200W整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V最大載重120Kg額定電流4.5A參考答案：40；0.6解析：電瓶車的額定功率P=200W，又由于，當(dāng)電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力；當(dāng)車速為2m/s時(shí)，牽引力為，依據(jù)牛頓第二定律，可知a=0.6m/s2。8.將質(zhì)量為5kg的鉛球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距沙坑表面1.25m高處由靜止釋放，從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為0.25s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則鉛球?qū)ι匙拥钠骄饔昧Υ笮?/p>

N，方向

。參考答案：

150

N,

豎直向下

。9.(3分)演示地磁場存在的實(shí)驗(yàn)裝置(由環(huán)形線圈，微電流傳感器，DIS等組成)如圖所示。首先將線圈豎直放置，以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，屏幕上的電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)；然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動(dòng)，電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)；最后將線圈水平放置，使其從東向西移動(dòng)，電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)。參考答案：有

無

無首先將線圈豎直放置，以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中磁通量變化，屏幕上的電流指針有偏轉(zhuǎn)。然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動(dòng)，線圈中磁通量不變化，電流指針無偏轉(zhuǎn)。最后將線圈水平放置，使其從東向西移動(dòng)，線圈中磁通量不變化，電流指針無偏轉(zhuǎn)。10.在"研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)"的實(shí)驗(yàn)中，圖為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔均為t，測(cè)得位移SAC=L1，SBD=L2，則物體的加速度為___

_____．參考答案：11.在距離地面某高處，將小球以速度沿水平方向拋出，拋出時(shí)小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能相等。小球在空中飛行到某一位置A時(shí)位移與水平方向的夾角為（不計(jì)空氣阻力），則小球在A點(diǎn)的速度大小為________________，A點(diǎn)離地高度為________________。參考答案：，12.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖所示。他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面與相距的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄通過A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼，（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。

②將小車停在C點(diǎn)，

，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度。

③在小車中增加砝碼，或

，重復(fù)②的操作。（2）下表是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中是與小車中砝碼質(zhì)量之和，是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差?？梢該?jù)此計(jì)算動(dòng)能變化量,是拉力傳感器受到的拉力，是在A、B間所做的功。表格中的

，

.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）次數(shù)12345

參考答案：①接通電源后，釋放小車②減少鉤碼的個(gè)數(shù)③0.600

0.61013.寫出鈉核(Na)俘獲一個(gè)粒子后放出一個(gè)質(zhì)子的核反應(yīng)方程{

}參考答案：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得結(jié)果。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。15.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)裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B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： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場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D時(shí)，速度的方向與重力、電場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過程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力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，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示,兩平行金厲板A,B的板長L

=0.2m，板間距d=0.2m。兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其上下寬度D=0.4m，左右范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x1O-2T。在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源,從t=0時(shí)起不斷地沿著00'發(fā)射比荷=1x108C/kg、初速度v0=2x105m/s的帶正電粒子。忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極板間的電壓變化。sin30=0.5,sin37=0.6，sin45=。(1)求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的最大速率(2)

對(duì)于在磁場中飛行時(shí)間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時(shí)間以及由0點(diǎn)出發(fā)的可能時(shí)刻。(3)

對(duì)于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度。參考答案：17.如圖所示，ABCD是一個(gè)T型支架，支架A端有一大小與質(zhì)量均可忽略的光滑定滑輪，D點(diǎn)處有一光滑轉(zhuǎn)動(dòng)軸，AC與BD垂直，且AB=BC，BD長為d=0.6m，AC與水平地面間的夾角為θ=37°，整個(gè)支架的質(zhì)量為M=1kg（BD部分質(zhì)量不計(jì)）．質(zhì)量為m=2kg的小滑塊置于支架的C端，并與跨過定滑輪的輕繩相連，繩另一端作用一豎直向下大小為24N的拉力F，小滑塊在拉力作用下由靜止開始沿AC做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，己知小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5．g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）求小滑塊沿AC向上滑的加速度大小；（2）滑塊開始運(yùn)動(dòng)后，經(jīng)過多長時(shí)間支架開始轉(zhuǎn)動(dòng)？（3）為保證支架不轉(zhuǎn)動(dòng)，作用一段時(shí)間后撤去拉力F，求拉力作用的最大時(shí)間．參考答案：考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）對(duì)小滑塊受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可；（2）先根據(jù)力矩平衡條件得到支架開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滑塊的位移，然后根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解；（3）作用一段時(shí)間后撤去拉力F，滑塊先勻加速，然后勻減速；根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速和減速過程的加速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式；再根據(jù)力矩平衡條件列式；最后聯(lián)立求解即可．解答： 解：（1）滑塊受重力、拉力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣mgsin37°﹣μmgcos37°=ma

代入數(shù)據(jù)，得：a=2m/s2（2）設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，滑塊運(yùn)動(dòng)到離C點(diǎn)S處，支架開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則根據(jù)力矩平衡條件，有：F（ACcos37°﹣CD）+f?BD+N（S﹣BC）=Mg?BDsin37°+F?BD

式中N=mgcos37°，f=μmgcos37°代入數(shù)據(jù)，得：S=1.2m

因此，t==≈1.1s

（3）設(shè)拉力作用時(shí)間最長為t1，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有：v1=at1S1=at12撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律，有：a2=gsin37°+μgcos37°=10×0.6﹣0.5×10×0.8=2m/s2滑塊減速直至靜止過程：v1=a2t2S2=a2t22滑塊恰好運(yùn)動(dòng)到離C點(diǎn)S′處，支架開始轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)力矩平衡條件，有：μmgcos37°?BD+mgcos37°（S′﹣BC）=Mg?BDsin37°

代入數(shù)據(jù)，得：S′=0.725m

根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式，有：S′=at12+a2t22代入數(shù)據(jù)，得：t1=0.78s

答：（1）小滑塊沿AC向上滑的加速度大小為