河南省新乡市第十三中学高三物理下学期摸底试题含解析

河南省新乡市第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9所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是 A．导体棒MN的最大速度为 B．导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为 C．导体棒MN受到的最大安培力为 D．导体棒MN所受重力的最大功率为参考答案：AC由题意可知，导体棒MN切割磁感线，产生的感应电动势为回路中的电流MN受到的安培力，故MN沿斜面做加速度减小的加速运动，当MN受到的安培力大小等于其重力沿斜面方向的分力时，速度达到最大值，此后MN做匀速运动。故导体棒MN受到的最大安培力为，导体棒MN的最大速度为，选项AC正确。由于当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，由力的平衡知识可知EF与轨道之间的最大静摩擦力为2，B错误。由可知导体棒MN所受重力的最大功率为，D错误。2.下图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO，匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像。则（

）A.电阻R上的电功率为20WB.0.02s时R两端的电压瞬时值为零C.R两端的电压随时间变化的规律是（V）D.通过R的电流随时间变化的规律是（A）参考答案：C3.（单选）用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如下图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是右图中的

（

）

参考答案：C4.2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。之后，卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。则下面说法正确的是

A．由于“刹车制动”，卫星在轨道Ⅲ上运动的周期将比沿轨道Ⅰ运动的周期长

B．虽然“刹车制动”，但卫星在轨道Ⅲ上运动的周期还是比沿轨道Ⅰ运动的周期短

C．卫星沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的速度一定大于月球的第一宇宙速度。

D．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的加速度参考答案：B5.质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为

A.1/4mgR

B.1/3mgR

C.1/2mgR

D.mgR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.（多选）一本书放在水平桌面上，下列说法中正确的是（

）A．书的重力就是书对桌面的压力B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力C．书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力D．书对桌面的压力性质属于弹力参考答案：CD7.物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由v0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)．参考答案：(1)10－10布朗运动(或扩散现象)先增大后减小8.如图所示(a)，一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上，当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时，产生2m/s2的加速度．现撤掉20N的拉力，在细绳下端挂上重为20N的物体m，如图所示(b)，则前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_________N，T2=_________N(g取10m/s2)参考答案：20N,16.7N9.如图所示，放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块，离转轴距离0.2m。当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，其受到静摩擦力的大小为

▲

N．参考答案：10.利用如图所示的电路可以测定电压表的内阻，其中滑动变阻器R很小。不改变滑动变阻器R滑动触头位置，当电阻箱R0的阻值为10kΩ时，电压表正好满偏；当电阻箱R0的阻值为30kΩ时，电压表正好半偏。则电压表的内阻RV=

kΩ．参考答案：

答案：10

11.如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为

J。参考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：将电荷从从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。12.

（5分）一个蓄电池输出电压为12V，若输出的电能为4.3×106J，则它放出的电量为_____________C。参考答案：答案：3.6×10513.（4分）质量为0.5kg的物体从高处自由落下，前2s内重力做功的平均功率是_________W，2s末重力对物体做功的瞬时功率是_________W（取g=10m/s2.）参考答案：

50

100三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，通过一个定滑轮用轻绳两端各栓接质量均为m的物体A、B（视为质点），其中连接物体A的轻绳水平（绳足够长），物体A的下边放一个足够长的水平传送带，其顺时针转动的速度恒定为v，物体A与传送带之间的动摩擦因数为0.25；现将物体A以2v0速度从左端MN的标志线冲上传送带，重力加速度为g．（1）若传送带的速度v=v0时，求：物体A刚冲上传送带时的加速度（2）若传送带的速度v=v0时，求：物体A运动到距左端MN标志线的最远距离（3）若传送带的速度取（0＜v＜2v0）范围某一确定值时，可使物体A运动到距左端MN标志线的距离最远时，与传送带因摩擦产生的内能最小，求：此时传送带的速度v的大小及摩擦产生的内能的最小值是多少？参考答案：解：（1）设物体A向右减速到v0时的加速度为a1，由牛顿第二定律得：对物体A有：T+μmg=ma1；对物体B有：T﹣mg=ma1；解得加速度的大小：a1=g

（2）物体A向右减速到v0时的位移为x1，有：﹣=﹣2a1x1；

得：x1=当物体的速度小于v0时，物体A受向右的滑动摩擦力向右减速运动，对物体A有：对物体A有：T﹣μmg=ma2；对物体B有：mg﹣T=ma2；解得加速度的大小：a2=g

物体A向右由v0减速到零时的位移为x2，有：0﹣=﹣2a2x2；

得：x2=

物体A运动到距左端MN标志线的最远距离：x=x1+x2=（3）物体A向右减速到v时的时间：t=物体A向右减速到v0时相对传送带向前的位移为△x1，由运动学公式有：△x1=﹣vt=物体A向右由v减速到零时，相对传送带向后的位移为△x2，由运动学公式有：△x2=v?（）﹣=物体A与传送带因摩擦产生的内能：Q=μmg（△x1+△x2）=m（）对二次函数求极值得：当v=时，产生的内能Q最小：Qmin=答：（1）若传送带的速度v=v0时，物体A刚冲上传送带时的加速度是g．（2）若传送带的速度v=v0时，物体A运动到距左端MN标志线的最远距离是．（3）此时传送带的速度v的大小是，摩擦产生的内能的最小值是．【考点】功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】（1）若传送带的速度v=v0时，物体A的速度大于传送带的速度，受到的摩擦力的方向向左，同时受到向左的拉力，对A和B，分别运用牛顿第二定律列式，即可求出加速度．（2）加速度a1向右做匀减速运动，直到速度减为v，接着以加速度a2向右做匀减速运动，直到速度减为0，最后又向左做加速运动．根据牛顿第二定律和运动学公式求解即可；B的位移大小与A的位移大小相等．（3）根据运动学公式得到物体A与传送带相对位移的大小与v的关系，从而得到摩擦产生的内能与v的关系式，由数学知识求解内能最小时v的值，并求内能的最小值．17.如图所示，真空中直角坐标系XOY，在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板M、N，两板间距为d。所加电压为U，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场。一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动，从A点（﹣L，0）垂直于x轴进入第二象限，从P（0，2L）进入第一象限，然后离子垂直于x轴离开第一象限，不计离子的重力，求：（1）离子在金属板间运动速度V0的大小（2）离子的比荷q/m（3）从离子进入第一象限开始计时，离子穿越x轴的时刻参考答案：见解析(1)离子在板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡qE=qv0B0

----------2分------------1分------------1分(2)离子在第二象限内做类平抛运动，离子在P点时沿y轴方向的分速度为v0，设沿x方向的分速度为vx2L=v0t------------1分L=vxt------------2分vx=v0------------1分离子在P点时的速度与y轴正方向成450角------------1分此时v=v0------------1分由几何关系可以确定离子在第一象限的轨道半径为r=2L------------2分根据qvB=m

------------1分可得=------------2分(3)离子在第一、第二象限内的轨迹如图所示离子的周期T=2π------------1分离子第一次在第一象限内运动的时间t′------------2分离子穿过x轴的时刻为t=n+t′=n∈(0,1,2,……)------------2分18.如图所示，倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域，电场的下边界与磁场的上边界相距为L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，组成总质量为m的“

”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m，B=0.8T，q=2.2×10-6C，R=0.1Ω，m=0.8kg，θ=53°，sin53°=0.8，g取10m/s2。求：⑴线框做匀速运动时的速度大小；⑵电场强度的大小；⑶经足够长时间后，小球到达的最低点与电场上边界的距离。参考答案：⑴设线框下边离开磁场时做匀速直线