湖北省宜昌市远安县实验中学高三物理上学期摸底试题含解析

湖北省宜昌市远安县实验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.(单选题)空间站是能载人进行长期宇宙飞行的航天器，又称航天站或轨道站。假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的五分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的有A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的100倍C．站在地球赤道上的人观察到它相对自己静止D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止参考答案：A2.两种单色光和，当用光照射某金属时有光电子逸出，当用光照射该金属时没有光电子逸出。则

（

）

A．在真空中，光子的能量较大

B．在真空中，光的传播速度较大

C．在水中，光的折射率小

D．在水中，光的波长较大参考答案：

答案：C3.如图所示，在矩形区域ABCD内有一垂直纸面向里的匀强磁场，AB＝，AD＝10cm，磁感应强度B＝0．2T．在AD的中点P有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向均匀地发射出速率为v＝1．0×10—12m／s的正离子，离子的质量m＝2．0X10—12kg，电荷量q＝1．0×10—5C，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用，则A.从边界BC边飞出的离子中，BC中点飞出的离子在磁场中运动的时间最短B.边界AP段无离子飞出C.从CD、BC边飞出的离子数之比为1：2D.若离子可从B、C两点飞出，则从B点和C点飞出的离子在磁场中运动的时间相等参考答案：ACD【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径，由牛顿第二定律可以求出粒子的速度，然后确定粒子速率范围；由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，作出粒子运动轨迹，应用几何知识求出粒子射出的范围。【详解】AD．由于离子的速率一定，所以离子运动的半径确定，在离子转过的圆心角小于的情况下，弦长越短，圆心角越小，时间越短，弦长相等，时间相等，所以从BC中点飞出的离子对应的弦长最短，所用时间最短，离子从B、C两点飞出对应的弦长相竺，所以运动时间相等，故A、D正确；B．由洛伦兹力方向可知，离子逆时针方向旋转，发射方向与PA方向夹角较小的离子会从AP段飞出，故B错误；C．由公式得：，通过图可知，，所以从CD、BC边飞出的离子数之比为1：2，故C正角。故选：ACD。【点睛】本题考查了粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是正确解题的前提与关键，应用牛顿第二定律、几何知识即可正确解题。4.下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断的正确说法(

)①点火后即将升空的火箭

②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车

③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶

④太空的空间站在绕地球做匀速圆周运动A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D．尽管空间站做匀速圆周运动，加速度也不为零参考答案：BD5.（多选）如图所示，两个带等量正电荷＋Q的点电荷a、b，固定在相距为L的两点上，在它们连线的中垂面上有一个质量为m、电量为－q的带电粒子c以某一速度沿平分面某一方向射出，则带电粒子c可能做的运动是(不计粒子的重力)()A．匀变速直线运动B．匀变速曲线运动C．匀速圆周运动D．以O为平衡位置在一直线做往返运动参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m。A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg（k＞1）。B由离地H高处由静止开始落下，则B下端触地时的速度为

，若B每次触地后都能竖直向上弹起，且触地时间极短，触地过程无动能损失，则要使A、B始终不分离，L至少应为

。参考答案：，7.（4分）如图所示，质量为m2的物体A放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体B相连，车厢正沿水平轨道向右行驶，此时与物体B相连的细绳与竖直方向成θ角。则底板对m2支持力FN=_______，物体m2受到的摩擦力的大小f=______。参考答案：

答案：

（2分）

（2分）8.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则：_____弹簧的原长更长，_____弹簧的劲度系数更大。（填“a”或“b”）

参考答案：b

a9.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。．则

A、B、C、D四个点的线速度之比为

；角速度之比为

。参考答案：2:1:2:4，2:1:1:110.（选修3—3）如图一活塞与汽缸密封了一定质量的气体，活塞与汽缸之间摩擦不计，可在汽缸中自有移动，汽缸固定在地面上不动。现通过一热源对汽缸加热，某同学测出气体吸收的热量为2.0×106J，算出活塞移动对外做功为2.5×106J，则气体内能______（选填“增加”或“减少”）______J,该同学测算出的数据有何问题？____________________________参考答案：答案：减少、5×10-4、违反热力学第二定律11.质量为m的小钢球自高处落下，以速率v1碰地后竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地时的速率为v2，在碰撞过程中，小钢球动量的变化量的大小为__________，方向为__________。参考答案：m（v1＋v2），竖直向上12.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由运动学公式知L=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。13.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。15.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示A、B质量分别为mA=1kg，mB=2kg，AB间用弹簧连接着，弹簧弹性系数k=100N/m，轻绳一端系在A上，另一端跨过定滑轮，B为套在轻绳上的光滑圆环，另一圆环C固定在桌边，B被C挡住而静止在C上，若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零，此时A处于静止且刚没接触地面。现用恒定拉力F=15N拉绳子，恰能使B离开C但不能继续上升，不计摩擦且弹簧没超过弹性限度，g=10m/s2求:（1）B刚要离开C时A的加速度,（2）若把拉力F改为F/=30N，则B刚要离开C时，A的速度大小。参考答案：（1）a1=15m/s2；竖直向下；（2）3m/s把拉力改为F=30N时，A上升过程中：Fh-mAgh-△Ep=mBV2得

考点：考查了牛顿第二定律，功能关系17.如图所示，在xOy直角坐标平面内﹣0.05m≤x＜0的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.4T，0≤x≤0.08m的区域有沿﹣x方向的匀强电场．在x轴上坐标为（﹣0.05m，0）的S点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向发射一个比荷=5×107C/kg，速率v0=2×106m/s的带正电粒子．若粒子源只发射一次，其中只有一个粒子Z恰能到达电场的右边界，不计粒子的重力和粒子间的相互作用（结果可保留根号）．求：（1）粒子在磁场中运动的半径R；（2）第一次经过y轴的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐标；（3）电场强度E．参考答案：解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有

qv0B=m

可得R==（2）在y轴上位置最高的粒子P的运动轨迹恰与y轴相切于N点，如图所示，

N点到x轴的竖直距离L满足：

L2+（R﹣dB）2=R2；

解得：L=5cm=

即粒子P的位置坐标为（0，）．（3）用dE表示电场的宽度．

对Z粒子在电场中运动，由动能定理有：

qEdE=mv02①

代入数据解得：E=5.0×105N/C答：（1）粒子在磁场中运动的半径R为0.1m．（2）第一次经过y轴的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐标为（0，）．（3）电场强度E为5.0×105N/C．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）由洛仑兹力提供向心力可求出带电粒子以一定的速度在磁场中做匀速圆周运动的半径．（2）当以某一方向射出的粒子的轨迹恰与y轴相切时，粒子打击的位置最高，由几何关系能求出相切点到x轴的距离，从而也就求出了最高点P的位置坐标．（3）以某一方向从O点出发做匀速圆周运动后，垂直于y轴方向进入电场，恰好到达电场的右边界，由动能定理克服电场力做的功等于粒子动能的减少量，从而能求出电场强度的大小．18.一根长为的丝线吊着一质量为m，带