湖北省武汉市任家路中学高三物理下学期摸底试题含解析

湖北省武汉市任家路中学高三物理下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.某学生用导热良好的注射器和弹簧秤来测大气压强，该同学先测出注射器活塞的横截面积S和重力G，再竖直固定注射器，将活塞移到某一适当位置，用橡皮帽将注射器小孔封住，活塞静止时读出初状态气体的体积V1；最后用弹簧秤将活塞缓慢向上拉出一定的距离，使气体的体积为V2；若注射器内气体没有损失，下列说法中正确的是

。

A．气体体积为时弹簧秤的读数是B．气体的内能保持不变C．单位时间内，封闭气体中大量气体分子对活塞撞击的次数增多D．气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量参考答案：BD

2.如科所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着质量都为2kg的物体A、B，

二者处于平衡状态，若突然将一个大小为10N的力竖直向下加在A上，在此瞬间，A对B的压力大小为（）

A．35N

B．25N

C．15N

D．5N参考答案：B3.（多选）如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块．开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是（）A．若F1=F2，M1＞M2，则v1＞v2B．若F1=F2，M1＜M2，则v1＞v2C．若F1＞F2，M1=M2，则v1＞v2D．若F1＜F2，M1=M2，则v1＞v2参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力．专题：传送带专题．分析：本题中涉及到两个物体，所以就要考虑用整体法还是隔离法，但题中研究的是两物体的相对滑动，所以应该用隔离法．板和物体都做匀变速运动，牛顿定律加运动学公式和动能定理都能用，但题中“当物体与板分离时”隐含着在相等时间内物体的位移比板的位移多一个板长，也就是隐含着时间因素，所以不方便用动能定理解了，就要用牛顿定律加运动公式解．解答：解：A、B：首先看F1=F2时情况：由题很容易得到两物块所受的摩擦力大小是相等的，因此两物块的加速度相同，我们设两物块的加速度大小为a，对于M1、M2，滑动摩擦力即为它们的合力，设M1的加速度大小为a1，M2的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：因为a1=，a2=，其中m为物块的质量．设板的长度为L，它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移L=at12﹣a1t12物块与M2的相对位移L=at22﹣a2t22若M1＞M2，a1＜a2所以得：t1＜t2M1的速度为v1=a1t1，M2的速度为v2=a2t2则v1＜v2，故A错误．若M1＜M2，a1＞a2所以得：t1＞t2M1的速度为v1=a1t1，M2的速度为v2=a2t2则v1＞v2，故B正确．C、D：若F1＞F2、M1=M2，根据受力分析和牛顿第二定律的：则M1上的物块的加速度大于M2上的物块的加速度，即aa＞ab由于M1=M2，所以M1、M2加速度相同，设M1、M2加速度为a．它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移L=aat12﹣at12物块与M2的相对位移L=abt22﹣at22由于aa＞ab所以得：t1＜t2则v1＜v2，故C错误．若F1＜F2、M1=M2，aa＜ab则v1＞v2，故D正确．故选BD．点评：要去比较一个物理量两种情况下的大小关系，我们应该通过物理规律先把这个物理量表示出来．同时要把受力分析和牛顿第二定律结合应用．4.（单选）一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示．则拉力的功率随时间变化的图象可能选中的（g取10m/s2）（）A．B．C．D．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：分析物体的受力情况和运动情况，由功率公式P=Fv得到拉力的功率与时间的关系式，再选择图象．解答：解：由图知：在0﹣t0时间内，物体做初速度为零的匀加速运动，v=at．由牛顿第二定律得：F﹣f=ma，则拉力的功率为P=Fv=（f+ma）v=（f+ma）at；在t0时刻以后，物体做匀速运动，v不变，则F=f，P=Fv=fv，P不变，故D正确．故选：D点评：根据物理规律得到解析式，再选择图象是常用的方法．本题根据牛顿第二定律和运动学公式结合得到P的表达式是关键．5.某理想变压器原、副线圈的匝数比为55：9，原线圈ab间所接电源电压按图所示规律变化，副线圈接有负载电阻，电流表的示数为5.5A，则下列判断正确的是

（

）

A．副线圈两端输出的电压为36VB．原线圈中的电流为0.9AC．变压器的输入、输出功率之比为55：9D．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝220sin100t（V）参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，已画好玻璃砖的界面和后，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中的其他操作均正确，则测得的折射率将（

）（填“偏大，偏小或不变”）。参考答案：不变7.某同学进行用实验测定玩具电动机的相关参数．如图1中M为玩具电动机．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的读数随电流表读数的变化情况如图2所示．图中AB、DC为直线，BC为曲线．不考虑电表对电路的影响．①变阻器滑片向左滑动时，V1读数逐渐减小．（选填：增大、减小或不变）②电路中的电源电动势为3.6V，内电阻为2Ω．③此过程中，电源内阻消耗的最大热功率为0.18W．④变阻器的最大阻值为30Ω．参考答案：考点：路端电压与负载的关系；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：①由闭合电路欧姆定律明确电流及电压的变化；②确定图线与电压表示数对应的关系．根据图线求出电源的电动势和内阻．③判断V2读数的变化情况．电源内阻的功率由P=I2r求解．④当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，由欧姆定律求解变阻器的最大阻值．解答：解：①变阻器向左滑动时，R阻值变小，总电流变大，内电压增大，路端电压即为V1读数逐渐减小；②由电路图甲知，电压表V1测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V1的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为r=Ω=2Ω当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V；③当I=0.3A时，电源内阻消耗的功率最大，最大功率Pmax=I2r=0.09×2=0.18W；④当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以R=﹣r﹣rM=（﹣2﹣4）Ω=30Ω．故答案为：①减小；②3.6，2；③0.18；④30．点评：本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线．对于电动机，理解并掌握功率的分配关系是关键．8.爱因斯坦为解释光电效应现象提出了_______学说。已知在光电效应实验中分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为______________。参考答案：9.如图，P是水平放置的足够大的圆盘，绕经过圆心O点的竖直轴匀速转动，在圆盘上方固定的水平钢架上，吊有盛水小桶的滑轮带动小桶一起以v=0.1m/s的速度匀速向右运动，小桶底部与圆盘上表面的高度差为h=5m．t=0时，小桶运动到O点正上方且滴出第一滴水，以后每当一滴水刚好落在圆盘上时桶中恰好再滴出一滴水，不计空气阻力，若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，圆盘角速度的最小值为ω，则ω=πrad/s，第二、三滴水落点的最大距离为d，则d=0.5m．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速；自由落体运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：滴下的水做平抛运动，平抛运动的时间由高度决定，水平位移由时间和初速度共同决定．若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，且圆盘的角速度最小，则在滴水的时间内圆盘转动πrad．解答：解：水滴平抛运动的时间：t===1s．则圆盘的最小角速度：ω=rad/s=πrad/s．第2滴水距离O点的距离x2=vt2=0.1×2m=0.2m，第3滴水距离O点的距离为x3=vt3=0.1×3m=0.3m，因为2、3两滴水分居在O点的两侧，所以d=x2+x3=0.5m．故答案为：π，0.5．点评：本题是平抛运动与圆周运动相结合的问题，关键掌握两种运动的运动规律，抓住相等量进行分析计算．10.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，11.半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳。开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置。现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力F=mg，两圆盘转过的角度θ=

时，质点m的速度最大。若圆盘转过的最大角度θ=，则此时恒力F=

。参考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，则有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圆盘转过的最大角度θ=，则质点m速度最大时θ=，故可求得F=mg。12.（4分）如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：

49.513.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。参考答案：EK=60J、

E=28J三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.

(12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角θc的关系式。

参考答案：解析：(1)光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角(2)如图，θC为临界角。(3)用n表示透明介质的折射率，θC表示临界角，由折射定律

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一质量为m的很小的球，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的．今把小球从O点的正上方离O点的距离为d=R的O1点以水平的速度v0=抛出，如图所示．试求：（1）轻绳刚伸直（绳子突然拉紧会使沿绳子的速度突变为零）时，绳与竖直方向的夹角θ为多少？（2）当小球到达O点的正下方时，绳子的拉力为多大？参考答案：解：（1）小球的运动可分为三个过程：第一过程：小球做平抛运动．设绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则V0t=Rsinθ，gt2=R﹣Rcosθ，其中v0=联立解得θ=，t=．即轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为90°．（2）第二过程：绳绷直过程．绳棚直时，绳刚好水平，如图所示．由于绳不可伸长，故绳绷直时，v0损失，小球仅有速度v⊥，且v⊥=gt=第三过程：小球在竖直平面内做圆周运动．设小球到达O点正下方时，速度为V′，根据机械能守恒守律有：mv′2=+mg?R设此时绳对小球的拉力为T，则T﹣mg=m，联立解得：T=mg．故当小球到达O点的正下方时，绳对质点的拉力为mg答：（1）轻绳刚伸直（绳子突然拉紧会使沿绳子的速度突变为零）时，绳与竖直方向的夹角θ为．（2）当小球到达O点的正下方时，绳子的拉力为mg．17.如图所示，在一底边长为2L，θ＝45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响．(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度？(2)磁感应强度B为多少时，粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板？(3)增加磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间．(不计粒子与AB板碰撞的作用时间，设粒子与AB板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹)参考答案：18.如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接。第一次只用手托着B物块于H高度，A在弹簧弹力的作用下处于静止，现将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep，现由