湖南省长沙市福田希望中学高三物理上学期摸底试题含解析

湖南省长沙市福田希望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.（多选）在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时(

)A．拉力做功的瞬时功率为

B．物块B的质量满足C．物块A的加速度为

D．弹簧弹性势能的增量为参考答案：CD2.（单选）如图7所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)A．仅增大U1，d将增大

B．仅增大U1，d将减小C．仅增大U2，d将增大

D．仅增大U2，d将减小参考答案：答案：A。解析：在加速电场中作直线加速运动，到达偏转电场时的速度为：，在偏转电场中作类平抛运动，可将射出电场时的速度分解为初速度方向和加速度方向，设出射速度方向与初速度方向的夹角为，则有：，带电粒子进入磁场中作匀速圆周运动，设运动对应的半径为R，由几何关系有：半径与直线MN之间夹角正好等于，也有：，由在磁场中作匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可推得：。依此有：，增大，也增大，A正确，B错；增大，是不变的，它与偏转电场所加电压无关，C、D都错，故选择A答案。3.（单选）已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N．则（）A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向参考答案：考点：力的合成．分析：已知合力的大小为50，一个分力F1的方向已知，与F成30°夹角，另一个分力的最小值为Fsin30°=25N，根据三角形定则可知分解的组数．解答：解：已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为Fsin30°=25N而另一个分力大小大于25N小于30N，所以分解的组数有两组解．如图．故C正确，ABD错误故选C．点评：解决本题的关键知道合力和分力遵循平行四边形定则，知道平行四边形定则与三角形定则的实质是相同的．4.（多选）如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（）A．滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左B．滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右C．滑块运动到C点时，N＞（M+m）g，M与地面无摩擦力D．滑块运动到D点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小．解答：解：A、小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，所以A错误．B、小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg，所以B正确．C、小滑块在C点时，滑块的向心力向上，所以C对物体M的压力要大于C的重力，故M受到的滑块的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于（M+m）g，所以C正确．D、小滑块在D点和B的受力的类似，由B的分析可知，D错误．故选BC．点评：小滑块做圆周运动，分析清楚小滑块做圆周运动的向心力的来源，即可知道小滑块和M之间的作用力的大小，再由牛顿第三定律可以分析得出地面对M的作用力．5.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是A.伽利略通过对自由落体运动的研究,开创了一套把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法和科学思维方式B.第谷最早发现了行星运动的三大规律C.牛顿提出了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力恒量D.亚里士多德最早指出力不是维持物体运动的原因参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。参考答案：7.如图所示，注射器连接着装有一定水的容器．初始时注射器内气体体积V1，玻璃管内外液面等高．将注射器内气体全部压入容器中后，有体积V2的水被排出流入量筒中，此时水充满了细玻璃管左侧竖直部分和水平部分．拉动活塞，使管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，最后注射器内气体体积V3，从管内回流的水体积为V4．整个过程温度不变，则V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：气体在等温变化过程中，气体压强与体积成反比，压强变大体积变小，压强变小体积变大；根据题意分析，找出各体积间的关系．解答：解：把注射器内的气体压入容器时，气体压强变大，总体积变小，流出水的体积小于注射器内气体的体积，V1＞V2，拉动活塞，使管内的水回流到容器内时，容器（包括注射器）内气体压强变小，体积变大，注射器内气体体积大于回流的水的体积，V3＞V4，管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，压强不变，气体总体积不变，则V1=V2+V3，故答案为：＞=点评：在整个过程中气体温度不变，气体发生的是等温变化；应用玻意耳定律根据题意即可正确解题．8.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：（1）控制变量法（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比（3）4、5解析：根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同，研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系；实验序数为4、5是保持压力相同，研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系。该实验用的实验方法为控制变量法；分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。分析比较实验序数为4、5的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。9.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、

（填测量工具）和

电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（

）A.放开小车，能够自由下滑即可

B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（

）A．橡皮筋处于原长状态

B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处

D．小车已过两个铁钉的连线参考答案：10.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。参考答案：(1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度)

(2)如图所示

(3)0.4

(4)偏大11.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn根据角速度ω=2πn得：大齿轮的角速度ω=2πn。踏脚板与大齿轮共轴，所以角速度相等，小齿轮与大齿轮通过链条链接，所以线速度相等，设小齿轮的角速度为ω′，测量出自行车后轮的半径r3，根据v=r3ω′

得：v=2πn23、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）13.长度为L=0.5m的轻质细杆，一端有一质量为m=3kg的小球，小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，当小球通过最高点时速率为2m／s时，小球受到细杆的

力（填拉或支持），大小为

N，g取10m／s。参考答案：支持力，6三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.（8分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过气体

放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。参考答案：解析：（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，，代入数据得。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于。考点：压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续闪烁发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化:如图乙所示，半径为L的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环左半部分分布着垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯相连（假设LED灯电阻为r）。其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。(1) 在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；(2) 求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能；(3) 为使LED灯闪烁发光时更亮，可采取哪些改进措施？(请写出三条措施）提示：由n个电动势和内电阻都相同的电池连成的并联电池组，它的电动势等于一个电池的电动势，它的内电阻等于一个电池的内电阻的n分之一。参考答案：解：（1）辐条转过的过程中，、均处在磁场中，电路的电动势为

（2分）电路的总电阻为

（1分）由闭合电路欧姆定律，电路的总电流为（2分）通过LED灯的电流（1分）设圆环转动的周期为，辐条转过的过程中，LED灯消耗的电能

（2分）辐条转过～的过程中，仅处在磁场中，电路的电动势为（2分）电路的总电阻为

（1分）由闭合电路欧姆定律，电路的总电流为（2分）通过LED灯的电流（1分）LED灯消耗的电能

（1分）圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能发生三次周期性变化，所以（1分）（3）例如：增大角速度，增强磁场，增加辐条的长度，减小辐条的电阻等。（3分）（每写对一条给1分，其他措施合理同样给分）17.如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场，质子仍从O1点以相同速度射入，经时间打到极板上。⑴求两极板间电压U；⑵求质子从极板间飞出时的速度大小；⑶若两极板不带电，保持磁场不变，质子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使质子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件？参考答案：（1）设质子从左侧O1点射入