广西壮族自治区南宁市第四十三中学高三物理下学期摸底试题含解析

广西壮族自治区南宁市第四十三中学高三物理下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，竖直平面内有一固定的光滑圆环，在圆环最高点P固定有一个光滑的小环（不计大小）。质量为m的小球A套在光滑圆环上，一根长度略小于光滑圆环直径的细绳一端系着小球A，另一端穿过P处的小环挂上质量也为m的小球B，整个系统处于平衡状态，则细绳在P处形成夹角的角度为

A．15°

B．30°C．45°

D．60°参考答案：D2.2015年是爱因斯坦的广义相对论诞生100周年．广义相对论预言了黑洞、引力波、参考系拖拽…等各种不可思议的天文现象，这些在当时乃至其后的很长一段时间内都被认为是不可能的现象被逐一发现，更加印证了广义相对论理论的伟大．北京时间2016年2月11日23：40左右，激光干涉引力波天文台（LIGO）负责人宣布，人类首次发现了引力波．它来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞（质量分别为26个和39个太阳质量）互相绕转最后合并的过程．合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统，关于此双星系统，下列说法正确的是（）A．两个黑洞绕行的角速度相等B．两个黑洞绕行的线速度相等C．两个黑洞绕行的向心加速度相等D．质量大的黑洞旋转半径大参考答案：A【考点】万有引力定律及其应用．【分析】双星系统是一个稳定的结构，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，角速度相等，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析即可【解答】解：A、两个黑洞互相绕转形成一个双星系统，双星系统的结构是稳定的，故它们的角速度相等，故A正确．BD、根据牛顿第二定律，有：其中故故故质量大的黑洞转动半径小，线速度小，故BD错误．C、根据，质量大的黑洞转动半径小，向心加速度小，故C错误．故选：A3.(单选)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为则以下关系正确的是:

A.

B.

C.

D.参考答案：B4.（多选题）质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳和光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子在各处均平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦．若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止．则下列说法正确的是（）A．轻绳的拉力等于Mg B．轻绳的拉力等于mgC．M运动加速度大小为（1﹣sinα）g D．M运动加速度大小为g参考答案：BCD【考点】牛顿第二定律．【分析】由第一次放置M恰好能静止在斜面上，可得M和m的质量关系，进而可求第二次放置M的加速度，轻绳的拉力．【解答】解：第一次放置时M静止，则：Mgsinα=mg，第二次放置时候，由牛顿第二定律：Mg﹣mgsinα=（M+m）a，联立解得：a=（1﹣sinα）g=g．对m由牛顿第二定律：T﹣mgsinα=ma，解得：T=mg，故A错误，B正确，C正确，D正确．故选：BCD．5.在第26届国际计量大会中，通过了用普朗克常数（h）重新定义质量的国际单位“千克”，国际千克原器将于2019年5月20日正式“退役”。经科学家研究发现，国际千克原器比130年前质量减少了5×10-5kg，用国际千克原器作为1千克标准，现在定义的力的国际单位1N比130年前定义的1NA.减少了5×10-5NB.减少了5×10-4NC.增加了5×10-5ND.增加了5×10-4N参考答案：A【分析】根据使1千克的物体产生1米每秒加速度的力等于1N，即来求解【详解】用国际千克原器作为1千克标准，；因为国际千克原器比130年前质量减少了，如果还用国际千克原器作为1千克的标准，即；所以现在定义的力的国际单位1N比130年前定义的1N减少了：；A.减少了5×10-5N与分析相符，A正确B.减少了5×10-4N与分析不符，B错误C.增加了5×10-5N与分析不符，C错误D.增加了5×10-4N与分析不符，D错误【点睛】要熟练掌握1N的定义，从定义的角度思考、分析二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=

。参考答案：.0.6

7.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)

①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a=

。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F=

。

④改变

，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是

。参考答案：8.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？

（填“需要”或“不需要”）

①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d=

mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是

。参考答案：9.某同学采用—1/4圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图甲所示。实验中，通过调整使出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm。已知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息可知：小球到达轨道最低点B时的速度大小vB＝

m/s，小球在D点时的竖直速度大小vDy=

m/s，当地的重力加速度g＝

m/s2。参考答案：10.物理实验小组利用如圈所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度与水平地面重合;在墙上，距离地面L的P点词定一小定滑轮，用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮，两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时，将两物体处于相等高度位置，丝线绷直；通过刻度尺，记录A、B两物体距离地面的高度为h；然后，同时由静止释放A、B物体，较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止，较轻的B物体仍向上运动，观察B物体所能到达的最大高度为2.5h，并记录下来

①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比

;

②用天平测量两物体质量，所得A、B两物体质量之比，与上述①所得数据略有差距，试分析造成误差的原因

参考答案：①3：1（4分）②存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差（回答出任一个均给分）（2分）①设物体A落地时的速度为v,则此时B物体的速度大小也是v，选地面为零势能面，由机械能守恒得，A落地后，对B物体，由机械能守恒可得，由动能定理可得0-，以上三式联立可得.②由于有空气阻力和尼龙丝线与滑轮间的摩擦的影响，还有H或h的测量值不准确都会造成实验误差。11.一物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一个水平向右的恒力F1，经过时间t物体运动到距离出发点为s的位置，此时立即撤去F1，同时对物体施加一水平向左的恒力F2，又经过相同的时间t，物体运动到距离出发点s/2的位置，在这一过程中力F1和F2的比可能是

和

参考答案：2:5

2:7

解：由牛顿第二定律得：，撤去时物体的速度由匀变速运动的位移公式得：解得：;或者;解得：12.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为4.8A，电动机启动时电流表读数为80A，若电源电动势为12V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则车灯的电阻为______________Ω，因电动机启动，车灯的电功率的减少量为______________W。参考答案：2.45Ω，30.3W13.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)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。15.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图1中，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为0.2。在木板上施加一水平向右的拉力F，在0～3s内F的变化如图2所示，图中F以mg为单位，重力加速度g=10m/s2。整个系统开始时静止。

（1）求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；（2）在同一坐标系中画出0～3s内木板和物块的v—t图象，据此求0～3s内物块相对于木板滑过的距离。

参考答案：17.（10分）我国在2007年向月球发射一颗绕月球运行的探测卫星“嫦娥一号”。“嫦娥一号”进入轨道运行若干圈后成功实施变轨进入近月圆轨道运行，经过时间t“嫦娥一号”运行的路程为s，运动半径转过的角度为1弧度。引力常量为G，求：（1）“嫦娥一号”运行的周期；（2）月球的质量。参考答案：（1）根据题意“嫦娥一号”运行的角速度

所以“嫦娥一号”运行的周期

（5分）

（2）根据题意可知月球的半径和“嫦娥一号”运行的半径可认为近似相等，