陕西省西安市模范高级中学高三物理下学期摸底试题含解析

陕西省西安市模范高级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.如图是悬绳对称且长度可调的自制降落伞．用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验，悬绳的长度l1＜l2，匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为F1、F2，则（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1=F2＜G D．F1=F2＞G参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】假设悬绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件得出每根悬绳的拉力大小与α的关系，再进行判断．【解答】解：设悬绳与竖直方向的夹角为α，每根悬绳的拉力大小为F．根据平衡条件得：

G=8Fcosα则得：F=可见，α越大，cosα越小，F越大．由题意l1＜l2，根据上面分析可知，F1＞F2．故B正确．故选：B．2.(多选题)如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置，导轨间连接一阻值为6Ω的电阻JR，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场．导体棒a的质量为ma=0.4kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量为mb=0.1kg，电阻Rb=6Ω；它们分剐垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．a、b从开始相距L0=0.5m处同时由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，不计a、b之间电流的相互作用）．求（）A．当a、b分别穿越磁场的过程中，通过R的电荷量之比为3：1B．在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比为3：1C．磁场区域沿导轨方向的宽度d=0.25mD．在整个过程中，产生的总焦耳热为1J参考答案：BCD：解：A、由q=△t，=，=，得通过导体棒的电荷量q总=．在b穿越磁场的过程中，b是电源，a与R是外电路，电路的总电阻R总1=Rb+=8Ω，通过R的电荷量为qRb=q总b=?同理a棒在磁场中匀速运动时R总2=6Ω，通过R的电荷量为qRa=q总a=?可得：qRa：qRb=2：1，故A错误．B、设b在磁场中匀速运动的速度大小为vb，则b中的电流Ib=由平衡条件得：=mbgsin53°同理a棒在磁场中匀速运动时=magsin53°可得va：vb=3：1，故B正确．C、设a、b穿越磁场的过程中的速度分别为va和vb，由题意得：va=vb+gsin53°t在匀速穿过磁场的过程中，有d=vbt因为﹣=2gsin53°?L0解得：d=0.25mD、安培力大小F安a=magsin53°，安培力做功：Wa=magdsin53°=0.8J同理Wb=mbgdsin53°=0.2J

在整个过程中，电路中共产生多少焦耳热Q=Wa+Wb=1J，故D正确．故选：BCD．【点评】：解决本题的关键能够正确地对a、b棒进行受力分析，根据受力情况判断物体的运动情况．以及知道在匀速运动时，安培力等于重力沿斜面方向的分力．3.如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径。一带电粒子从α点射入磁场，速度大小为2v、方向与ab成角时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，粒子仍从a点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力） （

）A．3t B． C． D．2t参考答案：D4.有同学这样探究太阳的密度：正午时分让太阳光垂直照射一个中央有小孔的黑纸板，接收屏上出现了一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据有：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的物理规律是小孔成像和A．牛顿第二定律

B．万有引力定律、牛顿第二定律C．万有引力定律

D．万有引力定律、牛顿第三定律参考答案：B5.如图所示，用可见光照射金属板，发现与该金属板相连的验电器指针张开一定角度，下列说法中正确的有（）A．验电器指针带正电B．有一部分电子从金属板表面逸出C．如果改用相同强度的红外线照射，验电器指针也一定会张开一定角度D．如果改用相同强度的紫外线照射，验电器指针也一定会张开一定角度参考答案：解：A、验电器的铝箔张开一个角度，说明可见光照射到锌板，有光电子出来，能使锌板带正电，所以验电器指针带正电．故A正确，B正确．C、红外线的频率小于可见光的频率，如果改用相同强度的红外线照射，不一定发生光电效应，则验电器指针不一定会张开一定角度．故C错误；D、紫外线的频率大于可见光的频率，如果改用相同强度的紫外线照射，验电器指针也一定会张开一定角度．故D正确．故选：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子对撞前的质量均为m，动能均为EK，光速为C，普朗克常为h，则对撞过程中的质量亏损为________转化为光子波长为_____________。参考答案：2m；7.如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量力m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外。在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，最小的磁感应强度B大小为

方向

。参考答案：8.如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖，EF是玻璃砖中的部分光路，且EF与AC平行，则玻璃砖的折射率为

，光束

（填“能”或“不能”）从E点射出玻璃砖。参考答案：由题意做出光路图可知折射率，临界角满足，可知临界角C大于30°小于45°，由于光线在E点的入射角等于30°，小于临界角，故能从E点射出玻璃砖。

9.物体做自由落体运动，把其全程自上而下分为三段，物体通过三段所用的时间之比为1：2：3，则这三段的位移之比为

，这三段中物体的平均速度之比为

[LU21]

。参考答案：10.将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴，则每滴油酸酒精溶液的体积为______ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2，则估算油酸分子的直径是_________m（保留一位有效数字）。参考答案：0.005ml

m11.（5分）从足够高处先后让两个钢球自由下落，两球间用长为10米的细绳连结。第一个球下落1秒钟后第二个球开始下落。不计空气阻力及绳的质量，则在第二个球开始下落后

s，连结两球的细绳刚好被拉直。（g=10m/s2）参考答案：

0.512.（19分）（1）同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为，则乙同学的反应时间为

（重力加速度为）。基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4s，则所用直尺的长度至少为

cm（取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是

的（选填“相等”或“不相等”）.参考答案：，80，不相等试题分析：①在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有，解得；②反应时间最长为，需要直尺的长度为；③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16，而相等时间内的位移为1:3:5:7，故长度不相等。考点：本题考查研究自由落体运动的规律。13.如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v接近光速c）。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离___▲____（选填“大于”、“等于”或“小于”）L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为___▲____。参考答案：大于

c(或光速)A测得两飞船间的距离为静止长度，地面上测得两飞船间的距离为运动长度，静止长度大于运动长度L。

根据光速不变原理，A测得该信号的速度为c(或光速)。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2)木块经B点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.参考答案：17.（18分）在光滑绝缘的水平面上方，有一足够大的空间，此空间同时存在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场和磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．在水平面上沿电场线方向放有两个静止的小球A和B（均可看成质点），两小球的质量均为m,A球带电荷量＋q，B球不带电，开始时两球相距L．现释放两球，A球开始运动，当A、B碰撞时（碰撞时间可忽略），A、B两球的总动能无损失，且A、B两球间无电荷转移.不考虑空气阻力，求：（1）如果A球与B球能够发生碰撞，从释放两球至两球发生第一次碰撞需要多长时间？第一次碰撞后A、B两球的速度各为多大？（2）设q=2×10-5C，E=1×104N/C，m=0.1kg，B=50T，L=1cm，取g=10m/s2，各次碰撞时相邻两次碰撞的时间间隔分别是多少？A、B两球最多能相碰几次？参考答案：解析：（1）当两球能够发生第一次碰撞时，A球没有离开水平面，沿水平方向只受电场力的作用，做匀加速直线运动，且满足

（1分）

（1分）

联立以上各式得：

（1分）

（1分）

即经过时间两球发生第一次碰撞．

A球与B球第一次碰撞时，动量守恒，则

(1分)

根据题意，总能量不损失，则

(1分)

联立解得

(2分)

(2)设

代入数值求得o=0.2m/s

to=0.1s

a=2m/s2

(1分)

设每次碰撞前，A、B的速度分别为1、2，碰撞后分别为

、,由于碰撞中动量守恒，总动能不损失，所以：

解得

(2分)

即碰撞后两球总是交换速度．

由上一问可知，第一次碰后A球速度为0，此后作匀加速直线运动；B球作速度为0

的匀速直线运动．

设第二次碰撞前A球速度为vA2,所用时间为△t2,则

解得

(2分)

碰撞后，交换速度，A的速度变为v0，B的速度变为2v0

设第三次碰撞前A球速度为vA3，所用时间为△t3，,则

解得A3=30

(1分)

再次碰撞后，交换速度，A的速度变为20，B的速度变为30

同理可证，第一次碰撞后的过程中，A、B每次碰撞前的加速过程（即相邻两次碰撞的间隔），时间均相等，为2t=0.2s

(1分)同时可得，A球加速n次后的速度为ｎ0．碰后速度为（ｎ-1）0．每一次碰后至下一次碰前速度增加20设加速n次后A球刚要离开地面，则

ｎq0Ｂ=ｍｇ

(2分)

代值解