天津静海县王口中学高三物理上学期摸底试题含解析

天津静海县王口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，直杆AB与水平面成α角固定，在杆上套一质量为m的小滑块，杆底端B点处有一弹性挡板，杆与板面垂直，滑块与挡板碰撞后原速率返回．现将滑块拉到A点由静止释放，与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点，设重力加速度为g，由此可以确定A．滑块下滑和上滑过程加速度的大小a1、a2B．滑块最终所处的位置C．滑块与杆之间动摩擦因数μD．滑块第k次与挡板碰撞后速度vk参考答案：ABCC2.（单选）如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（

）A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加参考答案：C3.（多选题）研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团。气团直径达几千米，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，气团在上升过程中可看成是一定质量理想气体的绝热膨胀，设气团在上升过程中，由状态Ⅰ(p1、V1、T1)绝热膨胀到状态Ⅱ(p2、V2、T2)。则（

）A．p1>p2

B．p1<p2

C．T1>T2

D．T1<T2参考答案：AC4.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L0。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0,斜面倾角为300，如图所示,则物体所受摩擦力(

)A.等于零B.大小为，方向沿斜面向下C.大小为，方向沿斜面向上D.大小为，方向沿斜面向上参考答案：A5.(单选)如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高。问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为：

A．vsinθ

B.v/cosθ

C.vcosθ

D.v/cosθ参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(5分)如图所示，某人从高出水平地面h高的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。该球被击出时初速度的大小为

，水平风力对物体所做的功为

。参考答案：

答案：

mgL2/h7.在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)

参考答案：

0.70m/s设相邻两点间的时间间隔为T

竖直方向：2L-L=gT2，得到T=，水平方向：v0==代入数据解得v0=0.70m/s

.8.（5分）地核的体积约为整个球体积的16%，地核的质量约为地球质量的34％。经估算，地核的地平均密度为_______________kg/m3。(结果取两位有效数字)参考答案：答案：1.2×1049.如图所示，带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为

；将小环拉离平衡位置一小位移x(x小于d)后静止释放，则小环C

回到平衡位置。(选填“能”“不能”或“不一定”)参考答案：在AB连线的延长线上距离B为d处，不一定10.参考答案：11.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的 图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′ 的

_基本相等，

_基本相同，说明共点 力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可12.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。13.如右图所示，一个质量为m，顶角为的直角劈和一个质量为M的长方形木块，夹在两竖直墙之间，不计摩擦，则M对左墙压力的大小为___________参考答案：mgcot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m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置，在其左端连接倾角为θ=37°的光滑金属导轨ge、hc，导轨间距均为L=1m，在水平导轨和倾斜导轨上，各放一根与导轨垂直的金属杆，金属杆与导轨接触良好．金属杆a、b质量均为M=0.1kg，电阻Ra=2Ω、Rb=3Ω，其余电阻不计．在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1、B2，且B1=B2=0.5T．已知从t=0时刻起，杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动，杆b在水平向右的外力F2作用下始终保持静止状态，且F2=0.75+0.2t（N）．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）判断杆a的电流方向并通过计算说明杆a的运动情况；

（2）从t=0时刻起，求1s内通过杆b的电荷量；（3）若从t=0时刻起，2s内作用在杆a上的外力F1做功为13.2J，则求这段时间内杆b上产生的热量．参考答案：【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【专题】：电磁感应——功能问题．【分析】：（1））对杆b受力分析根据平衡条件和安培力大小得出v与t关系，从而判定a的运动情况（2）根据电荷量q=t和欧姆定律求解电荷量（3）对系统，运用能量守恒定律求解b的热量，由于两杆的电阻不相等，通过的感应电流相等，产生的焦耳热与电阻成正比，故得到b杆产生的热量Qb：解：（1）电流方向从m→n，因为杆b静止，所以有：F2﹣B2IL=Mgtan37°①而F2=0.75+0.2t

②解①②得：I=0.4t（A）电路中的电动势由杆a运动产生，故有：E=I（Ra+Rb），E=B1Lv

联立得：v=4t所以，杆a做加速度为a=4m/s2的匀加速运动（2）杆a在1s内运动的距离我：d=at2==2mq=△t

=E==q====0.2C

即1s内通过杆b的电荷量为0.2C．（3）设整个电路中产生的热量为Q，由能量守恒定律得W1﹣Q=Mv12v1=at=4×2=8m/s

Qb=Q

联立上式解得Qb=6J

答：（1）杆a做加速度为a=4m/s2的匀加速运动．（2）1s内通过杆b的电荷量为0.2C．（3）这段时间内杆b上产生的热量为6J17.质量m=2．0×10-4kg、电荷量q=1．0×10-6C的带正电微粒悬停在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1．在t=0时刻，电场强度突然增加到E2=4．0×103N/C，场强方向保持不变．到t=0．20s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变．取g=10m/s2．求：（1）原来电场强度E1的大小？（2）t=0．20s时刻带电微粒的速度大小？（3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？参考答案：（1）当场强为E1的时候，带正电微粒静止，所以mg=E1q（2分）所以（1分）（2）当场强为E2的时候，带正电微粒由静止开始向上做匀加速直线运动，设0．20s后的速度为v，

由牛顿第二定律：E2q-mg=ma（2分）由运动学公式v=at=2m/s（1分）（3）把电场E2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达到水平向右所用时间为t1，则0-v1=-gt1解得：t1=0．20s（2分）设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2，根据牛顿第二定律qE2=ma2，解得：a2=20m/s2（2分）设此时带电微粒的水平速度为v2，v2=a2t1，解得：v2=4．0m/s设带电微粒的动能为Ek，Ek==1．6×10-3J（2分）18.如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N．g取10m/s2．（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t=5s时离地面的高度h；（2）当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落地面时的速度v；（3）在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．参考答案：解：（1）由牛顿第二定律

F﹣mg﹣f=ma代入数据解得a=6m/s2上升高度

代入数据解得

h=75m．（2）下落过程中

mg﹣f=ma1代入数据解得落地时速度

v2=2a1H，代入数据解得

v=40m/s（3）恢复升力后向下减速运动过程

F﹣mg+f=ma2代入数据解得设恢复升力时的速度为vm，则有

由

vm=a1t1代入数据解得

．答：（1）