湖南省张家界市许家坊中学高三物理上学期摸底试题含解析

湖南省张家界市许家坊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.（多选）如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，其中Q1带正电，在它们连线的延长线上a、b

点，一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下以初速度va从a点沿直线ab向右运动，其v-t图象如图乙所示，下列说法正确的是（

）A．Q2带正电B．Q2带负电C．b点处电场强度为零D．试探电荷的电势能不断增加参考答案：BC【考点】考查电场的力的性质和能的性质从试探电荷运动的速度时间图象可以看出，电荷的速度先减小后增大，说明Q2带负电（若Q2带正电，则试探电荷将一直加速），A错，B正确；b点处速度时间图线的斜率为0，故电场强度为零，C正确；根据能量守恒，试探电荷的动能先减小后增大，故电势能先增大后减小，D错。2.如下图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、电阻为R的正方形线圈abcd边长为L(L<d)，将线圈在磁场上方高h处由静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚入磁场一直到ab边刚离开磁场)()A．感应电流做功为mgLB．线圈进入磁场的过程中一直做减速运动C．线圈的最小速度可能为D．线圈的最小速度一定为参考答案：CD3.（多选）横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半．小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其中三个小球的落点分别是a、b、c．图中三小球比较，下列判断正确的是（）A．落在c点的小球飞行时间最短B．落在a点的小球飞行过程速度的变化量最大C．落在c点的小球飞行过程速度变化最快D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直参考答案：：解：A、小球落在c点的高度差最小，根据h=知，飞行时间最短．故A正确．B、小球落在a点的高度差最大，根据h=知，飞行时间最长，则速度的变化量最大．故B正确．C、小球做平抛运动的加速度都为g，则速度变化快慢相同．故C错误．D、首先a点上是无论如何不可能垂直的，然后看b、c点，竖直速度是gt，水平速度是v，然后斜面的夹角是arctan0.5，要合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要θ，即v=0.5gt，那在过了t时间的时候，竖直位移为0.5gt2水平位移为vt=（0.5gt）?t=0.5gt2即若要满足这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中b、c是不可能完成的，因为在b、c上水平位移必定大于竖直位移，故D正确．故选ABD．4..处于纸面内的一段直导线长L＝1m，通有I＝1A的恒定电流，方向如图所示．将导线放在匀强磁场中，它受到垂直于纸面向外的大小为F＝1N的磁场力作用．据此()A．能确定磁感应强度的大小和方向B．能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小C．能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向D．磁感应强度的大小和方向都不能确定参考答案：D5.（多选）空间中存在着竖直方向的磁场，一圆形金属框水平放在磁场中，规定磁感应强度方向和线圈中感应电流方向如图甲所示时为正．某时刻开始计时线圈中产生了如图乙所示的感应电流，则磁感应强度随时间变化的图线可能是参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射

种频率的光子。辐射光子的最大能量为

。参考答案：7.（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度

mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是

mm。（2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留两位有效数字）②下列说法正确的是

。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线

。（填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙8.)如图所示，是一列沿x轴负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，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：9.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=0.2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=45°的质量M=1kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力使斜面体缓慢地向左移动，直至轻绳与斜面平行，在此过程中推力F______（选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）；若用水平恒力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中推力F做的功为_______J。参考答案：增大

0.33710.有一半径为r1，电阻为R，密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，圆环截面的半径为r2（r2?r1）。如图所示，当圆环在加速下落到某一时刻时的速度为v，则此时圆环的加速度a＝________，如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012学年普陀模拟25_________。参考答案：．a＝g－，vm＝11.如图所示，处在水里的平面镜开始处于水平位置，它可以绕过O点的水平转轴以的角速度在竖直平面内逆时针方向匀速转动，一细束光线沿水平方向射向镜面。设水的折射率n=1.414，则平面从开始转动到有光线从水中射向空气中所用的最短时间为

s。

参考答案：

答案：0.2512.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度处．若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，则最能反映小铁球运动过程的速度与时间关系的图象是参考答案：D物体在竖直上升过程中物体的速度竖直向上，即速度大于0，此时物体的加速度为a1=g，方向竖直向下；到达最高点后做自由落体运动，速度方向竖直向下，即速度小于0，此时物体的加速度加速度为a2=g，方向竖直向下．故进入湖水之前物体的加速度保持不变．故速度图象的斜率保持不变．铁球进入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下即速度小于0．在淤泥中运动的时候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥对球的阻力大于铁球的重力，所以加速度方向竖直向上，故物体做减速运动,直至静止。比较四图易得D对。

13.如图所示，从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E=6J向下坡方向平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E′为

J．参考答案：E′=14J三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．15.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：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，K连续发出的电子经加速后以速度沿中心线水平射入平行板BC间，已知B和C两板的长为l1=10cm，之间的距离d=4cm，BC板右端到荧光屏的距离l2=12cm，如果在BC两板间加上交变电压，电压μ=91sin314t（V），试求在荧光屏上出现的亮线的长度，（电子的质量为m=9.1×10﹣31kg，电荷量为e=1.6×10﹣19C）参考答案：见解析解：电子以速度υ0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，设电压最大时偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为α，离开偏转电场时的侧移量为y1，由牛顿第二定律得：，由牛顿第二定律：F=ma，由运动学公式得：L1=v0t1，，解得：cm；设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为υy，由匀变速运动的速度公式可知υy=at1；电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，水平方向：L2=v0t2，竖直方向：y2=vyt2，联立以上公式，解得：y2=4.8cm；P至O点的距离y=y1+y2=6.8cm；由于上下对称，故亮线的长度：H=2y=13.6cm．答：在荧光屏上出现的亮线的长度13.6cm．17.如图所示，质量均为m=3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块A的左侧连接一劲度系数为k=l00N/m的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，现使物块B在水平外力F作用下向右做a=2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离，已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5，g=l0m/s2．求：（1）物块A、B分离时，所加外力F的大小；（2）物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间．参考答案：解：（1）物块A、B分离时，对B根据牛顿第二定律可知：F﹣μmg=ma解得：F=ma+μmg=3×2+0.5×30=21N（2）A、B静止时，对A、B：根据平衡条件可知：kx1=2μmgA、B分离时，对A根据牛顿第二定律可知：kx2﹣μmg=ma此过程中物体的位移为：x1﹣x2=at2解得：t=0.3s答：（1）物块A、B分离时，所加外力F的大小为21N；（2）物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间为0.3s．【考点】牛顿第二定律；胡克定律．【分析】（1）明确A、B分离时，B对A的作用力为0，对物体B运用牛顿第二定律列式得出F与加速度的关系式，从求求出F的大小；（2）根据胡克定律分析弹簧的弹力与压缩量之间的关系，从而确定位移，再根据位移公式即可求得时间．18.（15分）如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒，其接入回路中的电阻分别为R，质量分别为m，与金属导轨平行的水平细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接，细线能承受的最大拉力为T，一开始细线处于伸直状态，ab棒在平行导轨的水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速直线运动，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。（1）求经多长时间细线被拉断？（2）若在细线