湖南省婁底市百畝中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

湖南省婁底市百畝中學(xué)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.如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個(gè)質(zhì)量相等的電荷M和N同時(shí)分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向進(jìn)入板間電場(chǎng)，兩電荷恰好在板間某點(diǎn)相遇．若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．電荷M的電荷量大于電荷N的電荷量B．兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等C．從兩電荷進(jìn)入電場(chǎng)到兩電荷相遇，電場(chǎng)力對(duì)電荷M做的功大于電場(chǎng)力對(duì)電荷N做的功D．電荷M進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小與電荷N進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小一定相同參考答案：CA2.目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)．如圖3所示表示了它的發(fā)電原理：將一束等離子體噴射入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓．如果射入的等離子體的初速度為v，兩金屬板的板長(zhǎng)(沿初速度方向)為L(zhǎng)，板間距離為d，金屬板的正對(duì)面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于離子初速度方向，負(fù)載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間．當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表的示數(shù)為I.那么板間電離氣體的電阻率為()圖3A.(－R)

B.(－R)

C.(－R)

D.(－R)參考答案：A3.（單選）用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種重要的思想方法，下列表達(dá)式中不屬于比值定義的是 參考答案：A4.（單選）如圖所示，水平光滑輕桿OA在O點(diǎn)通過(guò)鉸鏈和墻壁相連，AB為細(xì)線，現(xiàn)有小物塊套在桿上從O點(diǎn)勻速滑向A點(diǎn)，則此過(guò)程中細(xì)線拉力T隨時(shí)間t變化的規(guī)律是（A）T∝t2

（B）T∝t（C）T∝

（D）T=a+bt（a、b均為常量）參考答案：B5.質(zhì)量為mA和mB的小球與勁度系數(shù)均為k的輕彈簧L1和L2連接如圖，靜止時(shí)，兩彈簧伸長(zhǎng)量分別為x1和x2，則A．只要mA=mB，有x1=x2B．只要mA＞mB，有x1＜x2C．只要mA＜mB，有x1＜x2D．只要不超出彈性限度，始終有x1＞x2參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是___________．若這種物質(zhì)的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的，則它的直徑約為_(kāi)_________。參考答案：；或

()7.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)通過(guò)圖示裝置來(lái)測(cè)量該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開(kāi)關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開(kāi)關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為_(kāi)__________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為_(kāi)__________。六．計(jì)算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，8.（4分）有一電源，電動(dòng)勢(shì)為6Ｖ，內(nèi)電阻為2Ω，將它與一臺(tái)線圈電阻為1Ω的電動(dòng)機(jī)和一個(gè)理想電流表串聯(lián)成閉合電路，電流表讀出電流為0.5Ａ，則整個(gè)電路的總功率Ｐ＝

Ｗ，電動(dòng)機(jī)的輸出功率Ｐ2＝

Ｗ。參考答案：

答案：3，2.259.某同學(xué)用如圖a所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中R是電阻箱，R0是定值電阻，且R0=3000Ω，G是理想電流計(jì)。改變R的阻值分別讀出電流計(jì)的讀數(shù)，做出1/R—1/I圖像如圖b所示，則：電源的電動(dòng)勢(shì)是

，內(nèi)阻是

參考答案：3v

1Ω10.（填空）用一根細(xì)繩，一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長(zhǎng)l大于h，使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若使小球不離開(kāi)桌面，則小球運(yùn)動(dòng)的半徑是__________

，其轉(zhuǎn)速最大值是__________。（已知重力加速度為g）參考答案：；

11.沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形如圖所示，P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于和處。在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置；則t2＝

s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q此后第二次在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t1＝0.9s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為

cm。參考答案：答案：0.6，2解析：由波動(dòng)圖像可知，質(zhì)點(diǎn)P現(xiàn)在向上振動(dòng)。經(jīng)過(guò)第一次處于波峰。在時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置，說(shuō)明經(jīng)過(guò)了，可求出周期。質(zhì)點(diǎn)Q現(xiàn)在處于平衡位置具有向下的速度，至少要經(jīng)過(guò)半個(gè)周期才能在平衡位置具有向下的速度。因?yàn)椴▊鞑r(shí)間超過(guò)一個(gè)周期，所以。當(dāng)時(shí)，波傳播了，所以質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到了正的最大位移處，所以位移為。12.太空宇航員的航天服能保持與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境。若在地面上航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，體積為2L，溫度為T0，到達(dá)太空后由于外部氣壓降低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積增大為4L。所研究氣體視為理想氣體,則宇航員由地面到太空的過(guò)程中，若不采取任何措施，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）。為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體

（選填“制冷”或“加熱”）。參考答案：減小

；

加熱13.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長(zhǎng)為L(zhǎng)，并可繞過(guò)B點(diǎn)垂直紙面的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AC為輕質(zhì)金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間成正比：B＝kt，整個(gè)回路總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流I＝

，當(dāng)t=

時(shí)金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開(kāi)底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（21分）如圖（一）所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一軌道由兩段直桿和一半徑為0.20m的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。直桿MN、PQ水平且足夠長(zhǎng)，MNAP段是光滑的（其中A點(diǎn)是半圓環(huán)的中點(diǎn)），PQ段是粗糙的。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電＋q的小環(huán)甲（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在MN桿上，它所受電場(chǎng)力為其重力的0.4倍。（1）將小環(huán)甲從N點(diǎn)左側(cè)1.6m處由靜止開(kāi)始釋放，如圖（一），且知小環(huán)甲與直桿PQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，求小環(huán)甲在水平桿PQ上通過(guò)的路程。（2）若另一質(zhì)量也為m、不帶電的絕緣小環(huán)乙（視為質(zhì)點(diǎn)）套在MN桿上的N點(diǎn)，如圖（二），現(xiàn)從NM桿上的D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)甲，小環(huán)甲此后與乙碰撞時(shí)間極短，且碰后瞬間兩者速度相同但不粘連，乙環(huán)沿NAP運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)剛好停止，求DN間的距離x0。參考答案：解析：（1）因?yàn)榧自赑Q上運(yùn)動(dòng)s停下時(shí)，山子電場(chǎng)力小于摩擦力，將不再運(yùn)動(dòng)，對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)能定理：qE·L－mg·2R－qE·s－μmg·s＝0

4分qE＝0.4mg

1分得：s＝0.27m

3分（2）甲、乙在N點(diǎn)碰撞前，設(shè)甲的速度為v，甲從D點(diǎn)到N點(diǎn),由動(dòng)能定理有：qEx0＝

2分設(shè)甲、乙在N點(diǎn)碰撞后的速度為vN，由動(dòng)量守恒守律有：mv＝2mvN

2分甲、乙整體從N點(diǎn)到A點(diǎn)，由動(dòng)能定理有：－mgR＋qER＝－3分碰后甲乙共同運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)分離，由乙剛好能達(dá)到P點(diǎn)，從A到P，對(duì)乙由機(jī)械能守恒定律：mgR＝3分聯(lián)立以上各式得：x0＝3.6m

3分17.如圖所示，半徑為R，質(zhì)量不計(jì)的圓盤盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣處固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B，放開(kāi)盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)：（1）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)線速度為多大？（2）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力．版權(quán)所有專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：（1）兩小球的角速度相等，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理可以求出小球的速度．（2）在OA向左偏離豎直方向偏角最大時(shí)，小球速度為零，由機(jī)械能守恒定律可以求出最大偏角．解答：解：（1）取圓盤最低處的水平面勢(shì)能為零，由機(jī)械能守恒定律可得：mgR+mg=m（ωR）2+m（ω×）2+mgR，vA=ωR，解得：vA=；（2）取圓心所在處的水平面勢(shì)能為零，根據(jù)初始位置重力勢(shì)能與圖狀態(tài)的重力勢(shì)能相等可得到：﹣mg=﹣mgRcosθ+mgsinθ，Rcosθ﹣（1+sinθ）=0，4=1+（sinθ）2+2sinθ，5（sinθ）2+2sinθ﹣3=0，sinθ=，sinθ=，sinθ=﹣1舍去，θ=37°；答：（1）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)線速度為vA=；（2）半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是37°．18.如圖所示，一質(zhì)量為M＝5.0kg的平板車靜止在光滑水平地面上，平板車的上表面距離地面高h(yuǎn)＝0.8m，其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一固定障礙物A．另一質(zhì)量為m＝2.0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，以v0＝8m/s的水平初速度從左端滑上平板車，同時(shí)對(duì)平板車施加一水平向右、大小為5N的恒力F．當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車的最右端時(shí)，兩者恰好相對(duì)靜止．此時(shí)車去恒力F．此后當(dāng)平板車碰到障礙物A時(shí)立即停止運(yùn)動(dòng)，滑塊水平飛離平板車后，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑．已知滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，圓弧半徑為R＝1.0m，圓弧所對(duì)的圓心角∠BOD＝θ＝1060，g取10m/s2，sin530＝0.8，cos530＝0.6，不計(jì)空氣阻力，求：（1）平板車的長(zhǎng)度；（2）障礙物A與圓弧左端B的水平距離；（3）滑塊運(yùn)動(dòng)圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。畢⒖即鸢福航?（1）對(duì)滑塊，由牛頓第二定律得：a1==μg=5m/s2

…（1分）對(duì)平板車，由牛頓第二定律得：a2==3m/s2

…………………（1分）設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1滑塊與平板車相對(duì)靜止，共同速度為v則：v=v0-a1t1=a2t1.

解得：v=3m/s

滑塊與平板車在時(shí)間t1內(nèi)通過(guò)的位移分別為：x1=t1

………………………（1分）x2=t1………………ks5u………………（1分）則平板車的長(zhǎng)度為：L=x1-x2=t1=4m………………（1分）（2）設(shè)滑塊從平板車上滑出后做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則：h=gt22…………