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文档简介
浙江省杭州市桐庐分水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.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法正确的是(
)A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相等,则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线B.若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的,则两次摆长之比为L1︰L2=4︰25C.图线Ⅱ若是在地球表面上完成的,则该摆摆长约为1mD.若摆长约为1m,则图线I是在地球表面上完成的参考答案:C2.2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是:A.甲的运行周期一定比乙的长
B.甲距地面的高度一定比乙的高C.甲的向心力一定比乙的小
D.甲的加速度一定比乙的大参考答案:D3.如图所示,斜面与水平面之间的夹角为45o,在斜面底端A点正上方高度为6m处的O点,以lm/s的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,则可以求出
A、撞击点离地面高度为5m
B、撞击点离地面高度为1m
C、飞行所用的时间为ls
D、飞行所用的时间为2s参考答案:BC4.(单选)如图5所示,左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上,物体M放于长木板上静止,此时弹簧对物体的压力为3N,物体的质量为0.5kg,物体与木板之间无摩擦,现使木板与物体M一起以6m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时
A.物体对左侧挡板的压力等于零B.物体对左侧挡板的压力等于3N C.物体受到4个力的作用D.弹簧对物体的压力等于6N
参考答案:5.“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床的一种技术.如图所示,若在地球表面A处正下方有一均匀分布且半径为R球形矿床,球心与A相距r.矿床的密度为n(n>1,为地球的平均密度),万有引力常量为G.则仅由于该矿床的存在,A处的重力加速度的变化量△9为:参考答案:A二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.图示是某金属发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象,可知该金属的逸出功为
.若入射光的频率为2ν0,则产生的光电子最大初动能为.已知普朗克常量为h.参考答案:hν0,hν0.【考点】爱因斯坦光电效应方程.【专题】定量思想;推理法;光电效应专题.【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式,从而进行判断.【解答】解:当遏止电压为零时,最大初动能为零,则入射光的能量等于逸出功,所以W0=hv0.从图象上可知,逸出功W0=hv0.根据光电效应方程,Ekm=hv﹣W0=hv0.若入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为hν0,故答案为:hν0,hν0.7.质量为m,速度为v0的子弹,水平射入一固定的地面上质量为M的木块中,深入木块的深度为L.如果将该木块放在光滑的水平面上,欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L,则其水平速度应为__________。
参考答案:8.质量为m的汽车行驶在平直的公路上,在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时,发动机的功率是P1,则当功率是P2时,汽车行驶的最大速率为
。参考答案:9.如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力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,经实践t力F做功为60J,此后撤去力F,物体又经过时间t回到出发点,若以地面为零势能面,物体回到出发点的动能为
▲
;撤去力F时物体的重力势能为
▲
。参考答案:10.如图,圆环质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球,今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力,则小球上升的加速度为
。小球能上升的最大高度为
。(设AB钢丝足够长,小球不能达到A点)参考答案:11.如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为4m/s,则质点P此时刻的振动方向沿y轴(正,负)方向,经过s,质点Q通过的路程是m.参考答案:负,
0.6
12.如图所示,A和B的质量分别是1kg和2kg,弹簧和悬线的质量不计,在A上面的悬线烧断的瞬间,A的加速度等于
B的加速度等于
参考答案:30m/s2,013.“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图(a)所示。实验中通过增加钩码的数量,多次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。(1)图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;(选填“①”或“②”)(2)在轨道水平时小车运动的阻力f=__________;(3)(单选)图(b)中,拉力F较大时,a-F图线明显弯曲,产生误差。为消除此误差可采取的措施是_________。A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。B.在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。C.在钩码与细绳之间接入一力传感器,用力传感器读数代替钩码的重力。D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验。参考答案:(1)①;
(2)0.5N;
(3)C
;三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,荧光屏MN与x轴垂直放置,荧光屏所在位置横坐标x0=40cm,在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场,在第二象限有半径R=10cm的圆形磁场,磁感应强度大小B=0.4T,方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源,平行于坐标平面,向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子,已知粒子的发射速率v0=4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上,求电场强度的最小值参考答案:(1)(2)【详解】(1)粒子在磁场中做圆周运动,其向心力由洛伦兹力提供,即:,则;(2)由于r=R,所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后,最上面的粒子刚好从Q点射出电场时,电场强度最小,粒子进入电场做类平抛运动,水平方向上竖直方向,联立解得最小强度为:;15.一列简谐横波在t=时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点,图(b)是质点Q的振动图像。求(i)波速及波的传播方向;(ii)质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案:(1)波沿负方向传播;
(2)xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。(ii)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图(a)知,处,因此
④由图(b)知,在时Q点处于平衡位置,经,其振动状态向x轴负方向传播至P点处,由此及③式有⑤由④⑤式得,质点Q的平衡位置的x坐标为
⑥四、计算题:本题共3小题,共计47分16.一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN杆是光滑的,PQ杆是粗糙的,整个装置处在水平向左的匀强电场中.在PM左侧区域足够大的范围内同时存在垂直竖直平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.现将一质量为m、带正电电量为q的小环套在MN杆上,小环所受的电场力为重力的.(已知重力加速度为g)(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离(2)在满足第一问的情况下,小环在A点对圆环的压力(3)若将小环由M点右侧5R处静止释放,设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ,小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.参考答案:解:(1)设电场强度为E,DM距离为L,对小环从D至P,由动能定理:
①(2分)题意有
②(1分)ks5u结合得
L=4R
③(1分)(2)设小环在A点速度为,对小环从D至A的过程,由动能定理:
④(2分)由小环在A点的受力分析及牛顿第二定律得:⑤(2分)由④⑤式可得
⑥(1分)根据牛顿第三定律,小环在A点对圆环的压力大小为,方向水平向左。(1分)ks5u(3)小环首次到P点速度不为零,将向右运动,当速度为零时,若满足(i),即(1分),小环将保持静止。设此时小环距P点水平距离为,则对全程由动能定理:
⑦(2分)ks5u则克服摩擦力做功⑧(1分)ks5u(ii),即(1分),小环将来回往复运动,最终会在P点的速度减为零。对全程由动能定理:⑨(2分)得克服摩擦力做功
⑩(1分)17.如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4m,两板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5kg,电荷量q=+1×10-8C.(g=10m/s2)求:(1)微粒入射速度v0为多少?(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?参考答案:(1)=v0t(2分)=gt2
(2分)
可解得v0==10m/s.(1分)(2)电容器的上板应接电源的负极(3分),当所加的电压为U1时,微粒恰好从下板的右边缘射出=a12
(2分)
a1=
(2分)解得:U1=120V(1分)当所加的电压为U2时,微粒恰好从上板的右边缘射出=a22(2分)
a2=
(2分)
解得U2=200V(1分)
所以120V<U<200V.(2分)18.(16分)如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直。(设重力加速度为g)(1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek。(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b又恰好进入第2个磁场区域,且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相。求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q。(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率。参考答案:解析:(1)a和b不受安培力作用,由机械能守恒定律知,
①
(2)设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v1刚离开无磁场区域时的速度为v2,由能量守恒知:在磁场区域中,
②
在无磁场区域中,
③
解得
④
(3)在无磁场区域:根据匀变速直线运动规律
⑤
且平均速度
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