江西省上饶市五府山中学高三物理上学期摸底试题含解析

江西省上饶市五府山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）如图所示，abcd为一矩形金属线框，其中ab=cd=L，ab边接有定值电阻R，cd边的质量为m，其它部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来．线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．初始时刻，两弹簧处于自然长度，给线框一竖直向下的初速度v0，当cd边第一次运动至最下端的过程中，R产生的电热为Q，此过程cd边始终未离开磁场，已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（）A．线框中产生的最大感应电流大于B．初始时刻cd边所受安培力的大小为﹣mgC．cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于mv02﹣QD．在cd边反复运动过程中，R中产生的电热最多为mv02参考答案：解：A、cd棒开始运动后，对cd棒受力，可知导体棒先做加速度减小的加速运动，故v0不是速度的最大值，故A错误；B、初始时刻时，棒的速度为v0，由E=BLv=BLv0，再由=，F=BIL=，故B错误；C、cd边第一次到达最下端的时刻，由能量守恒定律可知，导体棒的动能和减少的重力势能转化为焦耳热及弹簧的弹性势能，即：，所以：，故弹簧弹性势能大于mv02﹣Q，故C正确；D、在cd边反复运动过程中，可知最后棒静止在初始位置的下方，设弹簧的劲度系数为k，由mg=kx得：x=，由能量守恒定律可知，导体棒的动能和减少的重力势能转化为焦耳热及弹簧的弹性势能，弹性势能，减少的重力势能为：mgh=，因重力势能大于弹性势能，根据，可知热量应大于mv02，故D错误；故选：C2.如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右上侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r.由于静电感应在金属球上产生感应电荷．设静电力常量为k.则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（

）A．电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的B．感应电荷在金属球球心处激发的电场场强方向向右C．感应电荷全部分布在金属球的表面上D．金属球右侧表面的电势高于左侧表面参考答案：AC3.有关速度图象（右图）的说法，哪个是错误的？

(

)A．物体做变速直线运动B．速度随时间而增加C．第3秒的速度是10m/sD．第3秒末的速度是10m/s参考答案：AC4.由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4的电源两端，则通过该元件的电流为

A。参考答案：1.0在题图中作出电源的外特性曲线，与U轴交点坐标8V，与I轴交点坐标2A，则两图线交点，即为该元件接在电源上的工作状态，由图可得I=1A。5.一个质子和一个中子聚变结合成一个核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是

。

A．核反应方程是

B．聚变反应中的质量亏损

C．辐射出的光子的能量

D．光子的波长参考答案：BC结合核反应方程满足质量数和电荷数守恒、爱因斯坦光电效应方程、质能方程可知BC正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2)。参考答案：2127.如图所示，处在水里的平面镜开始处于水平位置，它可以绕过O点的水平转轴以的角速度在竖直平面内逆时针方向匀速转动，一细束光线沿水平方向射向镜面。设水的折射率n=1.414，则平面从开始转动到有光线从水中射向空气中所用的最短时间为

s。

参考答案：

答案：0.258.如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动。而物体B此时的速度vB=10m/s，向右做匀减速运动，加速度a=－2m/s2。那么物体A追上物体B所用的时间为

（

）A．7s

B．8s

C．9s

D．10s参考答案：B9.利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数。在斜面上安装有两个光电门，且光电门A、B固定在斜面上，AB两点高度差为h，水平距离为s，当一带有宽度为d的很窄遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间t。让滑块每次从斜面上的不同点有静止开始下滑，记下相应的、值。完成下列填空和作图：（1）滑块经过光电门A、B时的瞬时速度_________，_____________；（2）根据上面测量的物理量，得到滑块的动摩擦因数计算表达式为μ=_______________；（3）某实验小组同学实验测量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根据多次测量、值，由计算机处理得到图线如图乙所示，可计算得到滑块与斜面动摩擦因数μ=______________（保留两位有效数字）。参考答案：（1），(2分)；(2分)（2）μ=；(3分)（3）μ=0.25（3分）10.若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s．某人造地球卫星离地面的高度等于地球半径，则它绕地球运行的速率大约为4km/s．若地球表面的重力加速度为10m/s2，该人造地球卫星绕地球运行的向心加速度2.5m/s2．参考答案：解：（1）人造地球卫星在圆形轨道上运行时，由万有引力提供向心力，则有：

G=m解得，v==对于地球的第一宇宙速度，即为：v1=所以v=v1=4km/s（2）对人造地球卫星，根据牛顿第二定律得：

ma=G，得加速度为a==又mg=G联立是两式得a===2.5m/s2故答案为：4，2.5．11.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器，当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图9所示装置探究物体的加速度与合外力，质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

；参考答案：（1）小车所受合外力大小等于（或约等于）mg

（2）两光电门之间的距离（或小车由光电门1运动至光电门2所用的时间）

（或12.（单选）飞机以一定水平速度v0飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，在以后的运动中（落地前），关于A、B的相对位置关系，正确的是（）A．A球在B球的前下方，二者在同一抛物线上B．A球在B球的后下方，二者在同一抛物线上C．A球在B球的下方5m处，二者在同一条竖直线上D．以上说法均不正确参考答案：解：小球离开飞机做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以A球在B球的正下方．在竖直方向上做自由落体运动，，所以位移随时间逐渐增大．故A、B、C错误，D正确．故选：D．13.如图所示，用弹簧竖直悬挂一气缸，使气缸悬空静止．已知活塞与气缸间无摩擦，缸壁导热性能良好．环境温度为T，活塞与筒底间的距离为h，当温度升高△T时，活塞尚未到达气缸顶部，求：

①活塞与筒底间的距离的变化量；

②此过程中气体对外界

（填“做正功”、“做负功卵或“不做功”），气体的内能____（填“增大”、“减小”或“不变”）．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.（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。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，空间内存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场沿y轴负方向，匀强磁场垂直于xOy平面向里．图中虚线框内为由粒子源S和电压为的加速电场组成的装置，其出口位于O点，并可作为一个整体在纸面内绕O点转动。粒子源S不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子（初速不计），经电场加速后从O点射出，且沿x轴正方向射出的粒子恰好能沿直线运动．不计粒子的重力及彼此间的作用力，粒子从O点射出前的运动不受外界正交电场、磁场的影响．

（1）求粒子从O点射出时速度v的大小。

（2）若只撤去磁场，从O点沿x轴正方向射出的粒子刚好经过坐标为（L，）的N点，求匀强电场的场强E；（3）若只撤去电场，要使粒子能够经过坐标为（L，0）的P点，粒子应从O点沿什么方向射出?参考答案：

30°或150°17.如图，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内．小球A、B质量分别为m、βm（β为待定系数）．A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞后A、B球能达到的最大高度均为，碰撞中无机械能损失．重力加速度为g．试求：（1）待定系数β；（2）第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力；（3）小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度，并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度．参考答案：考点： 动量守恒定律；动能定理的应用．专题： 压轴题；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．分析： （1）由题，碰撞中无机械能损失，以AB组成的系统研究，由机械能守恒定律研究A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到的最大高度的过程，可求出待定系数β；（2）碰撞后，A、B两球各自的机械能守恒，可求出碰撞后的速度，B球由轨道的支持力和重力的合力提供向心，由牛顿运动定律求解B球对轨道的压力；（3）小球A、B在轨道最低处第二次碰撞过程，根据机械能守恒和动量守恒，求出小球A、B碰撞后两球的速度，再进行讨论．解答： 解：（1）A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到的最大高度的过程，由机械能守恒定律得

mgR=mgR+解得，β=3（2）设A、B碰撞后的速度分别为v1、v2，则则

=mgR=设向右方向正，向左为负，则得

v1=﹣，方向向左；，方向向右．设轨道对B球的支持力为N，B球对轨道的压力为N′，方向竖直向下为正则由牛顿第二定律得

N﹣βmg=βm得，N=4.5mg由牛顿第三定律得，N′=﹣N=﹣4.5mg，方向竖直向下．（3）设A、B两球第二次碰撞刚结束时各自的速度分别为V1、V2，由机械能守恒和动量守恒得

mgR=+﹣mv1﹣βmv2=mV1+βmV2解得，V1=﹣，V2=0．（另一组解：V1=﹣v1，V2=﹣v2，不合题意，舍去）由此可得

当n为奇数时，小球A、B在第n次碰撞铡结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同；

当