山西省忻州市原平轩岗中学高三物理上学期摸底试题含解析

山西省忻州市原平轩岗中学高三物理上学期摸底试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，木块在推力F作用下向右匀速运动，下列说法中正确的是A．物体一定受摩擦力B．物体所受摩擦力与推力的合力一定为零C．物体所受摩擦力与推力的合力的方向一定向下D．物体所受摩擦力与推力的合力的方向一定水平向右参考答案：AC2.如图所示，质量相等的物块A、B叠放在光滑水平面上。两轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接。两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置又处于静止状态（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个拉力后（

）

A．A受到的合力总等于弹簧对B的弹力

B．A受到的合力总大于弹簧对B的弹力C．A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同D．A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反参考答案：C3.如图所示，物体A和B的重力分别为9N和4N，不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦，以下说法正确的是A．弹簧秤的读数为9N

B．弹簧秤的读数为4NC．A与地面的弹力为0N

D．绳对A的拉力及A受的重力是一对平衡力参考答案：D4.如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有两个小玻璃球A、B沿锥面在水平面做匀速圆周运动，则下列关系式正确的是（

）

A．它们的线速度

B．它们的角速度

C．它们的向心加速度

D．它们的向心力FA=FB参考答案：C5.（单选）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量GB．第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律C．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，则该交流电电压的最大值为

V。当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，电动机的工作效率为 。（g取10m/s2）参考答案：答案：380，75%解析：输入电压380V为有效值，则最大值为380V；电动机对集装箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，电动机消耗电功率P总=380×20W=7.6×103W，故电动机的工作效率为η==75%。7.一辆汽车在平直公路上以10m/s的速度行驶，由于前方有障碍物，司机发现后立即刹车，刹车加速度大小为2m/s2，则汽车经3s时的速度大小为

m/s；经10s时的位移大小是m．参考答案：4m/s；25m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】汽车刹车后的运动可以看成是匀减速直线运动．已知初速度和加速度，求几秒后通过的位移可以运用匀变速直线运动的公式．要注意汽车刹车是一项实际运动．一段时间后汽车就停止运动，所以要判断汽车从刹车到停止所需的时间，根据这个时间来运用公式．【解答】解：汽车刹车后做匀减速直线运动，设刹车时间为t，则t===5s因为3s＜5s所以汽车经3s时的速度大小为：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因为10s＞5s故汽车在5s末就停止运动，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案为：4m/s；25m8.如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，在中心亮斑外还存在一系列

(填“等距”或“不等距”)的明暗相间的条纹。这是光的

(填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象。参考答案：不等距、衍射9.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt

(2分)

110cm(2分)

10.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：答案：，

解析：该行星的线速度V=；由万有引力定律G=，解得太阳的质量M=

。11.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短12.P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30m，各自的振动图象如图所示．①此列波的频率f＝________Hz.②如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长λ＝________m.③如果P比Q离波源远，那么波长λ＝________m.参考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)13.如图，用长度为L的轻绳悬挂一质量为M的小球（可以看成质点），先对小球施加一水平作用力F，使小球缓慢从A运动到B点，轻绳偏离竖直方向的夹角为θ。在此过程中，力F做的功为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，两平行金属板间距为2l，极板长度为4l，两极板间加上如图乙所示的交变电压（t=0时上极板带正电）．以极板间的中心线OO1为x轴建立坐标系，现在平行板左侧入口正中部有宽度为l的电子束以平行于x轴的初速度v0从t=0时不停地射入两板间．已知电子都能从右侧两板间射出，射出方向都与x轴平行，且有电子射出的区域宽度为2l．电子质量为m，电荷量为e，忽略电子之间的相互作用力．

（1）求交变电压的周期T和电压U0的大小；

（2）在电场区域外加垂直纸面的有界匀强磁场，可使所有电子经过有界匀强磁场均能会聚于（6l，0）点，求所加磁场磁感应强度B的最大值和最小值；

（3）求从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移y与射入电场时刻t的关系式．参考答案：解：（1）电子在电场中水平方向做匀速直线运动，则：4l=v0nT，解得：T=（n=1，2，3…），电子在电场中运动最大侧向位移：，由牛顿第二定律得：，解得：（n=1，2，3…）；（2）粒子运动轨迹如图所示：由图示可知，最大区域圆半径满足：，解得：rm=2.5l，对于带电粒子当轨迹半径等于磁场区域半径时，带电粒子将汇聚于一点，由牛顿第二定律得：，解得：，最小区域圆半径为rn=0.5l，由牛顿第二定律得：，解得：；（3）设时间为τ，，若t=kT+τ且时电子进入电场，则：，其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…），若且进入电场则：，其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）；或：若电子在t=kT+τ且进入电场时，出电场的总侧移为：，其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）；其他解法：若，则电子沿+y方向第一次加速的时间为电子沿﹣y方向第一次加速的时间为t﹣kT解得：，其中，，∴（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）若，则电子沿﹣y方向第一次加速的时间为T﹣（t﹣kT）电子沿+y方向第一次加速的时间为解得：，其中，，∴（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）；答：（1）交变电压的周期T=（n=1，2，3…），电压（n=1，2，3…）；（2）所加磁场磁感应强度B的最大值；最小值；（3）从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移为﹣其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…），或﹣l，其中（n=1，2，3…，k=0，1，2，3…）．17.（12分）一个重为600N的物体放在倾角为300的斜面上，物体与斜面间的摩擦因数，今用一个与图中虚线（虚线即为重力平行于斜面的向下的分力所在的直线）成300平行于斜面的力F作用于物体上，如图所示，使物体在斜面上始终保持静止状态，求：

（1）摩擦力的最小值是多少？（2）力F的取值范围是多少？参考答案：解析：利用力的图示进行分析。（1）最小的的摩擦力为150N（2）18.长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数μ1=0.25．求：（取g=10m/s2）（1）木块与冰面的动摩擦因数．（2）小物块相对于长木板滑行的距离．参考答案：解：（1）A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度a=μ2g==1m/s2解得木板与冰面的动摩擦因数：μ2=0.10（2）小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度为：a1=μ1g=2.5m/s2小物块A在木板上滑动时，木板B受小