湖南省永州市枫木山中学高三物理摸底试卷含解析

湖南省永州市枫木山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.（单选题）某研究小组用天文望远镜对一颗行星进行观测，发现该行星有一颗卫星，卫星在行星的表面附近绕行，并测得其周期为T，已知引力常量为G，根据这些数据可以估算出（

）A．行星的质量

B．行星的半径

C．行星的平均密度

D．行星表面的重力加速度参考答案：C2.如图所示，固定的光滑斜面上，重力为G的物体在一水平推力F作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则（

）A．F=GcotθB．F=GsinθC．物体对斜面的压力FN=GcosθD．物体对斜面的压力参考答案：D3.如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为F1，物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为。在这个过程中，以下结论正确的是（

）

A．物块到达小车最右端时具有的动能为

B．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为

C．物块克服摩擦力所做的功为

D．物块和小车增加的机械能为参考答案：BC4.（单选）一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验，用不可伸长的轻绳栓一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直平面内做圆周运动，测得绳的拉力大小随时间t的变化规律如图乙所示，F1=7F2，设R、m、引力常量G、F1、F2均为已知量，忽略各种阻力，以下说法中不正确得是（）A．小球在最高点的最小速度为零B．卫星绕该星球的第一宇宙速度为C．该星球表面的重力加速度为D．星球的质量为参考答案：解：A、小球在最高点受重力和绳子拉力，根据牛顿运动定律得：F2+mg=m≥mg所以小球在最高点的最小速v2≥．故A错误；B、设小球在最低点时细线的拉力为F1，速度为v1，则F1﹣mg=m

①设小球在最高点细线的拉力为F2，速度为v2，则F2+mg=m

②由机械能守恒定律得：mg（2r）+mv22=mv12③由①、②、③解得g=

④又：F1=7F2，所以该星球表面的重力加速度为g==，根据万有引力提供向心力得：m=mg卫星绕该星球的第一宇宙速度为v===，故B、C正确．D、在星球表面，万有引力近似等于重力G=m′g⑤由④、⑤解得M==，故D正确．本题选不正确的，故选：A．5.（单选）以下是物理学史上3个著名的核反应方程

x、y和z是3种不同的粒子,其中z是()A.α粒子B.质子C.中子

D.电子参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某人利用单摆来确定某高山的高度。已知单摆在海面处的周期是T0。而在该高山上，测得该单摆周期为T。则此高山离海平面高度h为

。（把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体）参考答案：7.如题12B-1图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz，则把手转动的频率为___▲____。（A）1Hz（B）3Hz（C）4Hz（D）5Hz参考答案：A)受迫振动的频率等于驱动力的频率，f=1hz，故A对；B、C、D错。

8.某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’:

(1)如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器。调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动。

(2)如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动。打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A,B,C,D,E是纸带上五个计数点。

①图乙中滑块下滑的加速度为_______。(结果保留两位有效数字)

②若重锤质量为m，滑块质量为M,重力加速度为g，则滑块加速下滑受到的合力为________。

③某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力，由实验数据作出的a-F，图象如图丁所示，则滑块的质量为______kg.(结果保留两位有效数字)参考答案：9.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、图丙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点．请你分析纸带数据，回答下列问题：(1)该电动小车运动的最大速度为________m/s.

(2)该电动小车运动过程中所受的阻力为________N.(3)该电动小车的额定功率为________W.参考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)10.如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，已知滑块的质量为m（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=

▲

mm；（2）为探究弹簧的弹性势能，某同学打开气源，用力将滑块A压紧到P点，然后释放，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为，则弹簧的弹性势能的表达式为----

▲

(用题中所给字母表示)；（3）若关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出图像，如图丙所示，已知该图线的斜率的绝对值为k，则可算出滑块与导轨间的动摩擦因数为

▲

．参考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

11.单位换算：10m/s=

cm/s=

km/h参考答案：1000

；

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12.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。④用米尺测量_______________。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案：(1)如图所示(2)③重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙的质量m2④D的底边长度l(3)(4)m2＞m113.（6分）如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θ<90o），重力加速度为g，则物体B受到的摩擦力为

；物体B对地面的压力为 。参考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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。15.（10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则：

（1）物体的运动情况是___________________。（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物体的平均速度是________。（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案：（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1，第二象限存在水平向右的匀强电场E2，其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场，运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场，经磁场垂直x轴进入偏转电场E2，过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1，已知OP=h，不计粒子重力，求：

(1)粒子经过Q点时的速度大小；

(2)匀强电场电场强度E1的大小；

(3)粒子从Q点运动到P点所用的时间。参考答案：（1）设粒子在Q的速度为V，则V·sin30°=V0……①

（2分）有：V=2V0……②（2分）（2）在电场E1中，对粒子有：h－OQ·sin30°=at2……③（1分）OQ·cos30°=V0t……④（1分）粒子的加速度：qE1=ma……⑤

（1分）V·cos30°=a·t……⑥

（1分）得：E1=……（2分）

OQ=h……（1分）（3）粒子以O为圆心作匀速圆周运动OQ=r=……⑦

（1分）

T=……⑧

（1分）在磁场中运动时间：t1=·T=……⑨

（2分）

在电场E2中运动时间：t2==……（10）

（1分）

Q点运动到P点的时间：t=t1＋t2=＋……（11）17.（14分）如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）。导轨OAC的形状满足（单位：m）。磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。

参考答案：解析：（1）金属棒匀速运动F外＝F安ε＝BLv

①

I=ε/R总

②

F外＝BIL＝

③

Lmax=2sin=2(m)

④

R总＝＝8/3(Ω)

⑤

∴Fmax=0.22×22×5.0×3/8=0.3(N)

⑥

（2）P1＝ε2/R1＝B2L2v2/R1=0.22×22×5.02/4=1(W)

⑦

（3）金属棒与导轨接触点的长度随时间变化L＝2sin(x)(m)

且x=vt，ε=BLv，

∴I==（A）

⑧18.(12分)如