河南省許昌市興華中學高三物理上學期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.關于力學單位制，下列說法正確的是（

）A．千克、米/秒、牛頓是導出單位B．千克、米、牛頓是基本單位C．在國際單位制中，質(zhì)量的單位是g，也可以是kgD．只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式才是F＝ma參考答案：D2.（多選）如圖所示，一木塊放在水平桌面上，受水平方向的推力F1和F2的作用，木塊處于勻速直線運動狀態(tài)，F(xiàn)1=10N，F(xiàn)2=2N，若撤去F1的瞬間，則木塊受到合力F和摩擦力f的大小、方向是（）A．F=0B．F=10N，方向向左C．f=8N，方向向左D．f=2N，方向向右參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：對物體進行受力分析，由力的合成可得出靜摩擦力的大小；撤去拉力后，根據(jù)另一拉力與摩擦力的關系判斷物體是否靜止，則可求出木塊受到的合力．解答：解：木塊開始在水平方向受三個力而平衡，則有：f=F1﹣F2=10﹣2=8N；物體處于靜止狀態(tài)，則說明物體受到的最大靜摩擦力大于等于8N；撤去F1后，外力為2N，小于8N，故物體仍能處于平衡，故合力一定是零，靜摩擦力與外力F2平衡，其大小為2N；故選：AD．點評：本題是初學摩擦力的同學易錯的一個題目，解答本題應準確理解靜摩擦力的定義，并能根據(jù)受力分析得出力之間的關系．3.如圖所示，一個輕質(zhì)光滑的滑輪（半徑很小）跨在輕繩ABC上，滑輪下掛一個重為G的物體。今在滑輪上加一個水平拉力，使其移到繩BC部分處于豎直、AB部分與天花板的夾角為60o的靜止狀態(tài)，則此時水平拉力的大小為（

）A.

B.

C.

D.參考答案：A4.（多選）如圖，豎直放置的光滑圓弧型軌道O為圓心，且AB為沿水平方向的直徑，圓弧的最低點為D，若在A點以初速度v沿AB方向平拋一小球a，同時在圓弧底部C處釋放小球b（CD之間的弧長遠小于圓弧半徑），則小球b第一次向A運動過程中（）A．兩個小球可能在D相遇B．小球A不可能垂直打在圓弧軌道上C．若適當調(diào)整一小球a的平拋初速度，兩個小球可能在D的右側(cè)圓弧上相遇D．若適當調(diào)整一小球a的平拋初速度，兩個小球可能在D的左側(cè)圓弧上相遇參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：本題小球a做平拋以，小球b做類單擺運動，根據(jù)兩種運動的規(guī)律判斷小球是否可以發(fā)生碰撞．解答：解：ACD、根據(jù)題意知小球a做平拋運動，小球b做類單擺運動，根據(jù)單擺周期公式可以求出小球b從C到D點的時間為：tb=T=×2π=在小球b到D時，小球a下落的高度為：ha===R＞R由此知，當小球b到達D點前，小球a在豎直方向上下落高度大于半徑R，因此調(diào)節(jié)小球拋出速度小球a可以與小球b發(fā)生碰撞，且發(fā)生碰撞時小球b沒有到達D點，故發(fā)生碰撞位置在D點右側(cè)的圓弧上，故AD錯誤，C正確．B、假設小球A垂直撞在軌道面上，根據(jù)幾何關系知，速度與水平方向的夾角是位移與水平方向的夾角的2倍，因為速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角的正切值的2倍，兩者相互矛盾，所以小球不可能垂直撞在軌道面上．故B正確．故選：BC．點評：本題關鍵考查小球b做類單擺運動，小球b到達最低點的時間要用單擺周期公式進行計算，這是解決本題的一個突破口，不能根據(jù)題意得出小球b做類單擺運動，則無法求解此題．5.（單選）在溫泉池游泳時，泳圈進入溫泉池后，泳圈內(nèi)的氣體（視為理想氣體）（

）A．壓強變小

B．放出熱量C．分子平均動能不變

D．內(nèi)能變大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖l所示。現(xiàn)給盒子一初速度v0，此后，盒子運動的v一t圖像呈周期性變化，如圖2所示。則盒內(nèi)物體的質(zhì)量為

。參考答案：M7.一個橫截面為矩形、粗細均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為________________。

參考答案：8.某探究學習小組的同學欲探究恒力做功與物體動能變化的關系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點計時器以及學生電源、天平、刻度尺、導線、復寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學的實驗步驟如下：用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v1與v2。

①本實驗裝置圖（準備放開小車時刻）中有什么缺點或錯誤？②要完成本實驗，還缺哪些重要實驗步驟？

③本實驗認為小車所受合外力等于沙桶重力，則應控制的實驗條件是什么？

。

（2）在實驗操作正確的前提下，若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個點間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應過程中，合外力對小車所做的功W=____；該小車動能改變量的表達式為△EK=

（結果用題中已知物理量的符號表示）；若滿足

．則動能定理得證。參考答案：9.大海中航行的輪船，受到大風大浪沖擊時，為了防止傾覆，應當改變航行方向和，使風浪沖擊力的頻率遠離輪船搖擺的。參考答案：答案：速度大小，頻率解析：第一空不能只寫“速度”，因為題中已明確說明了航行方向，即速度方向，所以這里只需寫明速度的大小就可以了。也可以填“速率”。10.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.（結果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關系圖像.（3）根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點，請說明主要原因。參考答案：(1)0.16

(0.15也算對)

（2）（見圖）

（3）未計入砝碼盤的重力11.左圖為一列簡諧橫波在t=20秒時波形圖，右圖是x=200厘米處質(zhì)點P的振動圖線，那么該波的傳播速度為________厘米/秒，傳播方向為________________。

參考答案：100；負X方向12.現(xiàn)有一多用電表，其歐姆擋的“0”刻度線與中值刻度線問刻度模糊，若用該歐姆擋的×100Ω擋，經(jīng)正確調(diào)零后，規(guī)范測量某一待測電阻R時，指針所指的位置與“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等，如圖乙所示，則該待測電阻R=500Ω．參考答案：：歐姆表調(diào)零時，Ig=，由圖示歐姆表可知，中央刻度值為：15×100Ω=1500Ω，指針在中央刻度線時：Ig=，歐姆表指針所指的位置與“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等，則電流：I=Ig=，解得：RX=500Ω．故答案為：50013.圖示是某時刻兩列簡諧橫波的波形圖，波速大小均為10m/s，一列波沿x軸正向傳播(實線所示)；另一列波沿x軸負向傳播(虛線所示)，則在x軸上質(zhì)點a(x=1m)和b(x=2m)中，質(zhì)點___________(選填“a”或“b”)振動加強，從該時刻起經(jīng)過0.1s時，c質(zhì)點坐標為___________。參考答案：

(1).a

(2).（3m,0.4m）【詳解】(1)兩列波長相同的波疊加，由圖象知，b、d兩點都是波峰與波谷相遇點，則b、d兩點振動始終減弱，是振動減弱點；(2)由圖象可知，兩列波的波長都為λ=4m，則周期,而，c點此時向上運動，經(jīng)過到達波谷，此時y方向的位移為y=-2A=-0.4cm，故c點的坐標為（3m，-0.4cm）.【點睛】本題考查了波的疊加原理，要知道波峰與波峰或波谷與波谷相遇點振動加強，波峰與波谷相遇點振動減弱，要注意：振動加強點并不是位移始終最大.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖桑室粋€光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中。現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，半徑為b、圓心為Q(b,0)點的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，在第一象限內(nèi)，虛線x=2b左側(cè)與過圓形區(qū)域最高點P的切線y=b上方所圍區(qū)域有豎直向下的勻強電場。其它的地方既無電場又無磁場。一帶電粒子從原點O沿x軸正方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從P點離開磁場進入電場，經(jīng)過一段時間后，最終打在放置于x=3b的光屏上。已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0),磁感應強度大小為B,電場強度大小，粒子重力忽略不計。求：(1)粒子從原點O射入的速率v(2)粒子從原點O射入至到達光屏所經(jīng)歷的時間t;(3)若大量上述粒子以（1)問中所求的速率，在xOy平面內(nèi)沿不同方向同時從原點O射入，射入方向分布在圖中45°范圍內(nèi)，不考慮粒子間的相互作用，求粒子先后到達光屏的最大時間差t0參考答案：

（1）設粒子運動的半徑為r，由牛頓第二定律得而r=b，解得(2)從O點沿x軸正向進入的粒子偏轉(zhuǎn)后將經(jīng)N點沿水平方向打到O’點，粒子在磁場中運動的周期為，粒子在磁場中運動的時間為在電場中做類豎直上拋運動，時間粒子在無場區(qū)中做勻速直線運動到O’點時間：粒子到屏所經(jīng)歷的時間：代入速度v的表達式，得：（3）粒子從O點沿與x軸成入射后，圖中的四邊形為菱形，邊長都為b,粒子沿+y方向離開磁場，再射入電場，之后又經(jīng)N點沿與O點相同的入射速度離開磁場，粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的圓心角之和為粒子在場區(qū)中運動的時間粒子在無場區(qū)中做勻速運動：

粒子到光屏的時間：沿x正方向進入的粒子，最先到光屏，沿450進入粒子最后達到光屏，時間差為：得：

17.航模興趣小組設計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m＝2kg，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F＝28N．試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設飛行器飛行時所受的阻力大小不變，（取g＝10m/s2.）(1)第一次試飛，飛行器飛行t1＝8s時到達高度H＝64m．求飛行器所受阻力Ff的大小；(2)第二次試飛，飛行器飛行t2＝6s時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力，求飛行器能達到的最大高度h；參考答案：18.如圖所示，在兩端封閉的均勻半圓管道內(nèi)封閉有理想氣體，管內(nèi)有不計質(zhì)量可自由移動的活塞P，將管內(nèi)氣體分成兩部分，其中OP與管道的水平直徑的夾角θ=45°．兩部分氣體的溫度均為T0=300K，壓強均為P0=1.0×105Pa．現(xiàn)對管道左側(cè)氣體緩慢加熱，管道右側(cè)氣體溫度保持不變，當可動活塞P緩慢移動到管道最低點