河南省焦作市纪孟中学高三物理上学期摸底试题含解析

河南省焦作市纪孟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）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段都是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内，A点切线水平。一质量为m的小球，从距离水平地面某一高度的管口D处由静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上，重力加速度为g，下列说法正确的是A．若小球到达A点时恰好对细管无作用力，则管口D离水平地面的高度H=2RB．若小球到达A点时恰好对细管无作用力，则小球落到地面时与A点的水平距离x=2RC．小球在细管C处对细管的压力小于mgD．小球能到达A处的最小释放高度Hmin=2R参考答案：BD由于小球到达A点时，恰好对细管无作用力，有mg=m，从D到A的运动过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律得：mVA2+mg·2R=mgH，解得vA=，H=2．5R，选项A错误；根据平抛运动的公式：x=vAt，2R=gt2，得x=2R，选项B正确；小球到C处时，具有向上的加速度，小球有超重现象，选项C错误；小球能到达A处，根据机械能守恒知Hmin=2R，选项D正确。

2.（多选）2010年10月1日，“嫦娥二号”卫星由运载火箭直接送入地月转移轨道，当卫星到达月球附近的特定位置时，经过制动最后稳定在距月球表面100公里的圆形工作轨道上（可以看做近月球卫星）.2011年4月，“嫦娥二号”完成设计使命后，开始超期服役，并飞离月球轨道，2013年2月28日，“嫦娥二号”卫星与地球间距离成功突破2000万公里，成了太阳的卫星，沿着地球轨道的内侧轨道围绕太阳运行．则（）A．“嫦娥二号”的发射速度一定大于11.2km/sB．只要测出“嫦娥二号”卫星绕月运行的周期就能估算出月球的密度C．“嫦娥二号”围线太阳运行过程中，它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等D．“嫦娥二号”在奔月过程中，所受的万有引力一直减小参考答案：【知识点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．D5【答案解析】BC解析：A、“嫦娥二号”的发射速度大于11.2

km/s，将脱离地球束缚，绕太阳运动，故A错误．

B、根据题意可知，该卫星为近月卫星，根据万有引力提供向心力，得：M=，所以月球的密度为：ρ=，所以只要测出卫星的周期就可以估算出月球的密度．故B正确．C、根据开普勒第二定律，“嫦娥二号”围线太阳运行过程中，它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，故C正确．D、“嫦娥二号”在奔月过程中，受到的地球的引力越来越小，受到月球的引力越来越大，故卫星受的万有引力先减小后增大，故D错误．故选：BC．【思路点拨】地球卫星的发射速度不能大于第二宇宙速度．根据万有引力提供向心力，解出月球的质量，再根据密度的定义计算月球的密度．“嫦娥二号”在奔月过程中，受的万有引力先减小后增大．根据开普勒第二定律，“嫦娥二号”围线太阳运行过程中，它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等.本题要掌握根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量，在根据密度定义式求解．向心力的公式需根据题目所求解的物理量列出．3.如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭

着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略。假设气缸壁

的导热性能很好，环境的温度保持不变。若用外力F将活塞B缓慢地

水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于地气缸内气体的下列结论，其中正确的是

A．气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变

B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少

C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功

D．气体是从单一热原吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律参考答案：BC4.如图所示，用一根细线OB把电灯拉至图中位置，电线OA与天花板夹角为60o。若要使细线OB所受拉力最小，则细绳OB与OA的夹角应为A、60o

B、30o

C、120o

D、90o参考答案：C5.在蹦床运动中，某运动员从高处落到蹦床后又被蹦床弹回原处，下图所示为几位旁观者描绘的运动员的加速度随时间变化的图象．如果忽略空气阻力，其中正确的是参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度。（1）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的

端通过夹子和重物相连接。（填“a”或“b”）（2）纸带上1至9各点为计数点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为

m/s2

（3）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因

。参考答案：7.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。参考答案：8.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为和的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是____________s，A球落地时的动能是__________J。（忽略空气阻力，g取9.8，结果保留两位有效数字）参考答案：0.5s

0.66J9.气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度是__________m。落地时速度是_______m/s（g=10m/s2）参考答案：1275；16010.如图，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示某一时刻两列波的波峰和波谷。a、b、c、d四点中振动减弱的点为

，经四分之一周期，不在平衡位置的点为

。参考答案：a,d

11.一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图l所示。现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v一t图像呈周期性变化，如图2所示。则盒内物体的质量为

。参考答案：M12.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．参考答案：13.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，是一透明半圆柱体的横截面，O为横截面的圆心，其半径为R，折射率为，OA水平且垂直截面，从A点射出一条光线AB经折射后水平射出半圆柱体，已知OA＝R，光速为c.求：(ⅰ)光在透明半圆柱体中的传播速度；(ⅱ)入射点B到OA的垂直距离BC.参考答案：17.如图所示，A、B为同种材料制成的边长均为L

的下文形线框，B的质量是A的质量的两倍，

放在匀强磁场的上方，其磁场宽度为4L，两线

框的下连距离磁场的上边的高度增色为h，让它

们同时由静止释放，问

(1)A、B线框哪个先落地。请用学过的物理知

识分诉论征你的结论；(2)落地时，计算通过A、B两个线框的电量之比：

(3)落地时，能否判断出哪个线框产生的热量较多？若能，求出两者产生的热量之比；若不能，请说明理由.参考答案：（1）（5分）两者同时落地线框刚进入磁场时：（其中ρm，ρe分别为材料的质量密度和电阻率，对两者相等），故线框进入磁场时两者加速度相等，则经