湖北省荆门市京山县实验高级中学高三物理摸底试卷含解析

湖北省荆门市京山县实验高级中学高三物理摸底试卷含解析一、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.如图所示的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个套在杆上重力不计的带电圆环（视为质点）从杆上P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动。下列说法正确的是（）A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度可能先增大后减小B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度可能先增大后减小C.增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动D.将圆环从杆上P的上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动参考答案：C试题分析：圆环从P运动到O的过程中，对环受力分析，环受库仑引力和杆的弹力，库仑引力沿杆方向上的分力等于圆环的合力，滑到O点时，所受的合力为零，加速度为零，故A错误；圆环从P运动到O的过程中，库仑引力做正功，动能一直增大，速度一直增大，故B错误；圆环从P运动到O的过程中，根据动能定理得，，根据牛顿第二定律有，可知，轨迹半径与圆环所带电荷量无关，故C正确；若增大高度，电势差U增大，轨迹半径发生变化，圆环不能做圆周运动，故D正确。考点：向心力，牛顿第二定律，带电粒子在电场中运动的综合应用2.（1）已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1011Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的

。A．波长

B．频率

C．能量

D．动量（2）氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是→＋

。已知的半衰期约为3.8天，则约经过

天，16g的衰变后还剩1g。（3）牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16。分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小。参考答案：3.（单选）竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示．则迅速放手后A．小球开始向下做匀加速运动B．弹簧恢复原长时小球速度达到最大C．弹簧恢复原长时小球加速度等于D．小球运动过程中最大加速度大于参考答案：【知识点】胡克定律；牛顿第二定律．B1、C2。【答案解析】CD。刚放手时，小球受到重力和向下的弹力，所受的合力大于重力，根据牛顿第二定律得知，加速度大于g．D答案正确；向下运动是变速运动，A错；只有当弹力与重力等大反向时，合力为零，速度最大，B错误；当弹簧恢复原长时，小球只受重力作用，小球加速度等于，C正确；故本题选择CD答案。【思路点拨】本题要正确分析小球的受力情况，根据牛顿第二定律求加速度，一开始小球受向下的重力和弹力，向下加速，当弹簧被拉伸，向上的弹力等于重力时小球速度最大，之后小球向下做减速运动，整个过程小球的运动性质为简谐振动，开始时加速度最大，大于重力加速度。认真分析整个运动过程就不难得出正确答案。4.（单选）图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，g取10m/s2，下列判断正确的是（）A．前10s的悬线的拉力恒为1500NB．46s末塔吊的材料离地面的距离为22mC．0～10s材料处于失重状态D．在30s～36s钢索最容易发生断裂参考答案：解：A、由图可知前10s内物体的加速度a==0.1m/s2，由F﹣mg=ma可知，悬线的拉力F=mg+ma=150×10.1=1515N，故A错误．B、由图象面积可得整个过程上升高度是28m，下降的高度为6m，46s末塔吊的材料离地面的距离为22m．故B正确．C、因30s～36s物体加速度向下，材料处于失重状态，F＜mg；前10s材料处于超重状态，F＞mg，钢索最容易发生断裂．故C、D错误．故选：B．5.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g（g为重力加速度）。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中（sin37°=0.6）（

）

A．物体的重力势能增加了0.9mgH

B．物体的重力势能增加了mgH

C．物体的动能损失了0.5mgH

D．物体的机械能损失了0.5mgH参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波沿x轴正向传播，p点震动周期为0.4s，在某一时刻波形如图所示，此刻p点的振动方向沿

，该波的波速为

，在离波源为11m的Q点经s到达波谷．参考答案：沿y轴正方向；10m/s，0.9【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】简谐横波沿x轴正向传播，P点此时刻振动方向沿y轴正方向．由图读出波长，求出波速．利用波形的平移法求出图示x=2m质点的振动传到Q点的时间，就是Q点到达波谷的时间．【解答】解：简谐横波沿x轴正向传播，P点的振动比原点处质点振动迟，此时刻原点处质点处于波峰，则P点此时刻振动方向沿y轴正方向，

由图读出，波长λ=4m，波速为v=m/s=10m/s，

在离波源为11m的Q点与图示时刻x=2m处波谷相距x=9m，根据波形的平移法得到，Q点到达波谷的时间为t=s．故答案为：沿y轴正方向；10m/s，0.97.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相等8.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：9.（6分）图中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。

（1）若要增大显示波形的亮度，应调节_______旋钮。（2）若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节______旋钮。（3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节____与______旋钮。参考答案：

答案：⑴辉度（或写为）⑵聚焦（或写为○）⑶垂直位移（或写为↓↑）水平位移（或写为）10.升降机中站着一个人发现失重，则升降机可能在做竖直

运动，也可能在做竖直

过程．参考答案：减速上升，加速下降．【考点】超重和失重．【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，发现了自已的体重减少了，处于失重状态，所以具有向下的加速度，

那么此时的运动可能是减速上升，也可能是加速下降．故答案为：减速上升，加速下降．11.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

12.学校的课外物理兴趣小组想测出滑块与木板间的动摩擦因数，李轩同学想出一个方案，如图，将一小铁球和滑块用细细线连接，跨在木板上端的一个小定滑轮上，开始时小铁球和滑块均静止，然后剪断细线，小铁球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小铁球落地和滑块撞击挡板的声音。他们反复调整挡板的位置，重复上述操作，直到能同时听到两撞击声，然后用刻度尺测量出H=1.25m，x=0.50m,h=0.30m，已知当地的重力加速度为根据以上内容回答下面的问题：(1)滑块下滑的加速度大小

m/s2(2)请利用H、h、x这三个物理量表示出动摩擦因数的数学表达式=

，代入相关数据，求出滑块与木板间的动摩擦因数=

。(3)与真实值相比，测量的动摩擦因数

(填“偏大”或“偏小”或“不变”)写出支持你想法的一个论据

。参考答案：13.一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J，以A点所在的水平面为零势能面，则小球到达最高点时的重力势能为_____J。物块返回到A时的动能为________J.参考答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动。今在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来。当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图像如图所示。（不计空气阻力，g取10m/s2）求：（1）小球的质量；（2）光滑圆轨道的半径；（3）若小球在最低点B的速度为20m/s，为使小球能沿光滑轨道运动，x的最大值。参考答案：解：（1）设轨道半径为R，由机械能守恒定律：

对B点：

（2）

（1分）ks5u对A点：

（3）

（1分）ks5u由（1）、（2）、（3）式得：两点的压力差：

（4）

由图象得：截距

6mg=6，得m=0.1kg

（5）

（1分）（2）因为图线的斜率

所以R=2m

（6）

（2分）在A点不脱离的条件为：

（7）

（2分）由（1）、（6）、（7）式得：x=15m

（1分）17.两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O；另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，OP=R。求玻璃材料的折射率。参考答案：作出光路如图所示，其中一条光线沿直线穿过玻璃，可知O点为圆心；

(2分)另一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2则得θ1=300

(2分)因OP=R，由几何关系知BP=R，则折射角θ2=600(2分)

由折射定律得玻璃的折射