河南省新鄉(xiāng)市實驗高級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.（單選）一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在和時刻相對于出發(fā)點的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至時刻做的功是，從至時刻做的功是,則

（

）A．

B．C．

D．參考答案：A2.如圖所示，兩長直導線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為，在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里大小相等的電流時，紙面內(nèi)與兩導線距離為的a點處的磁感應(yīng)強度為B，則P中的電流在a點處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度的大小為

A.B B. C. D.參考答案：C【詳解】如圖，，，則有，解得：，故選C。3.放在固定粗糙斜面上的滑塊A以加速度a1沿斜面勻加速下滑，如圖甲．在滑塊A上放一物體B，物體B始終與A保持相對靜止，以加速度a2沿斜面勻加速下滑，如圖乙．在滑塊A上施加一豎直向下的恒力F，滑塊A以加速度a3沿斜面勻加速下滑，如圖丙．則（）A．a(chǎn)1=a2=a3 B．a(chǎn)1=a2＜a3 C．a(chǎn)1＜a2=a3 D．a(chǎn)1＜a2＜a3參考答案：B【考點】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】先對整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度，進行比較即可．【解答】解：甲圖中加速度為a1，則有：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1解得：a1=gsinθ﹣μgcosθ乙圖中的加速度為a2，則有：（m+m′）gsinθ﹣μ（m+m′）gcosθ=（m+m′）a2解得：a2=gsinθ﹣μgcosθ丙圖中的加速度為a3，則有：（mg+F）sinθ﹣μ（mg+F）cosθ=ma3解得：a3=故a1=a2＜a3，故ACD錯誤，B正確．故選：B4.（單選）火車的速度為8m/s，關(guān)閉發(fā)動機后前進70m時速度減為6m/s。若再經(jīng)過50s，火車又前進的距離為()A．50m

B．90m

C．120m D．160m參考答案：B5.一個匝數(shù)為n、面積為S的閉合線圈置于水平面上，若線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強度在時間t內(nèi)由豎直向下從B1減少到零，再反向增加到B2，則線圈內(nèi)的磁通量的變化量ΔΦ為(

)A．n(B2－B1)SB．n(B2＋B1)S

C．(B2－B1)S

D．(B2＋B1)S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.像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用圖所示裝置測量滑塊和長1m左右的木塊間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為0.05s和0.02s，擋光片的寬度d=1．0cm。（1）滑塊通過光電門1的速度v1=

m/s，滑塊通過光電門2的速度v2=

m/s。若光電門1、2的距離為L=21．0cm，則滑塊的加速度為

m/s2。（2）若僅提供一把米尺，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測量，除了研究v1．v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是

（說明各量的物理意義，同時指明代表物理量的字母）。（3）用（2）中各物理量求解動摩擦因數(shù)的表達μ=

（用字母表示）。參考答案：①0.2m/s；

0.5m/s

0.5m/s2；

②P點離桌面的距離h、重錘在桌面上所指的點與Q點距離a、斜面的長度b（3）Ks5u7.（4分）如圖所示，在豎直墻壁的頂端有一直徑可以忽略的定滑輪，用細繩將質(zhì)量m＝2kg的光滑球沿墻壁緩慢拉起來。起始時與墻的夾角為30°，終了時繩與墻壁的夾角為60°。在這過程中，拉力F的最大值為

N。球?qū)Φ膲毫Φ拇笮≡谶@個過程的變化是

（填變大、變小或不變）。（g取10m/s2）參考答案：

答案：40，變大8.如圖所示，傾角為的光滑斜面上，有一長為L，質(zhì)量力m的通電導線，導線中的電流強度為I，電流方向垂直紙面向外。在圖中加一勻強磁場，可使導線平衡，最小的磁感應(yīng)強度B大小為

方向

。參考答案：9.一定質(zhì)量的氣體經(jīng)過如圖所示a→b、b→c、c→d三個過程，壓強持續(xù)增大的過程是

，溫度持續(xù)升高的過程是_______。參考答案：答案：c→d、b→c10.一燈泡的電功率為P，若消耗的電能看成全部以波長為入的光波均勻地向周圍輻射，設(shè)光在空氣的傳播速度近似為真空中的光速c，普朗克常量為h．則這種光波光子的能量為，在距離燈泡d處垂直于光的傳播方向S面積上，單位時間內(nèi)通過的光子數(shù)目為

。參考答案：11.汽車沿半徑為R的圓跑道行駛，跑道路面水平，與路面作用的摩擦力的最大值是車重的0.1倍，要使汽車不致沖出跑道，車速最大不能超過

。如果汽車是做勻速圓周運動，在轉(zhuǎn)半圈的過程中路面作用的靜摩擦力對汽車做功值為

。（g=10m/s2）參考答案：

答案：

012.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動。飛鏢靶上共標有10環(huán)，其中第10環(huán)的半徑為1cm，第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績的方法是：當飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對準靶心以水平速度v投出，當v<________m/s（小數(shù)點后保留2位）時，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當v=60m/s時，成績應(yīng)為______環(huán)。（不計空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，713.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中密度隨熱力學溫度變化的曲線，則由圖可知：從A到B過程中氣體

（吸熱、放熱），從B到C過程中，氣體的壓強與熱力學溫度的關(guān)系為

（P與T成正比，P與T的平方成正比）參考答案：吸熱

P與T的平方成正比三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點，且ab＝l。在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA15.（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(yīng)，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(yīng)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)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?，由，故一個光子的能量為，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。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在xoy坐標系中分布著三個有界場區(qū)：第一象限中有一半徑為r=0.1m的圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B1=1T，方向垂直紙面向里，該區(qū)域同時與x軸、y軸相切，切點分別為A、C；第四象限中，由y軸、拋物線FG（y=-10x2+x-0.025，單位：m）和直線DH（y=x-0.425，單位：m）構(gòu)成的區(qū)域中，存在著方向豎直向下、強度E=2.5N/C的勻強電場；以及直線DH右下方存在垂直紙面向里的勻強磁場B2=0.5T。現(xiàn)有大量質(zhì)量為1×10-6kg（重力不計），電量大小為2×10-4C，速率均為20m/s的帶負電的粒子從處垂直磁場進入第一象限，速度方向與y軸夾角在0至180度之間。（1）求這些粒子在圓形磁場區(qū)域中運動的半徑；（2）試證明這些粒子經(jīng)過x軸時速度方向均與x軸垂直；（3）通過計算說明這些粒子會經(jīng)過y軸上的同一點，并求出該點坐標。參考答案：1）（2）考察從A點以任意方向進入磁場的的粒子，設(shè)其從K點離開磁場，O1和O2分別是磁場區(qū)域和圓周運動的圓心，因為圓周運動半徑和磁場區(qū)域半徑相同，因此O1AO2K為菱形，離開磁場時速度垂直于O2K，即垂直于x軸，得證。

（3）設(shè)粒子在第四象限進入電場時的坐標為（x，y1）,離開電場時的坐標為（x，y2）,離開電場時速度為v2，在B2磁場區(qū)域做圓周運動的半徑為R2，有因v2的方向與DH成45o，且半徑剛好為x坐標值，則粒子做圓周運動的圓心必在y軸上，在此磁場中恰好經(jīng)過四分之一圓周，并且剛好到達H處，H點坐標為（0，-0.425）。17.（15分）神奇的黑洞是近代引力理論所預言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律。天文學家觀測河外星系麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成，兩星視為質(zhì)點，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，如圖所示。引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運行周期。（1）可見得A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點處質(zhì)量為m/的星體（視為質(zhì)點）對它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2。試求m/的（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的兩倍，它將有可能成為黑洞。若可見星A的速率v＝2.7m/s，運行周期T＝4.7π×104s，質(zhì)量m1＝6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10N·m/kg2，ms＝2.0×1030kg）參考答案：解析：（1）設(shè)A、B的圓軌道半徑分別為r1、r2，由題意知，A、B做勻速圓周運動的角速相同，其為ω。由牛頓運動定律，有FA＝m1ω2r1FB＝m2ω2r2FA＝FB設(shè)A、B之間的距離為r，又r＝r1＋r2，由上述各式得r＝

①由萬有引力定律，有FA＝G將①代入得FA＝G令FA＝G

比較可得

②（2）由牛頓第二定律，有、

③又可見星A的軌道半徑r1＝

④由②③④式可得（3）將m1＝6mI代入⑤式，得⑤代入數(shù)據(jù)得⑥設(shè)m2＝nms，（n＞0），將其代入⑥式，得⑦可見，的值隨n的增大而增大，試令n=2，得⑧若使⑦式成立，則n必須大于2，即暗星B的質(zhì)量m2必須大于2ms，由此得出結(jié)論：暗星B有可能是黑洞。18.人站在小車上一起以速度v0沿光滑水平面向右運動．將小球以速度v水平向左拋給車上的人，人接住后再將小球以同樣大小的速度移水平向右拋出，拋出過程中人和車始終保持相對靜止．重復上述過程，當車上的人將小球向右拋出n次后，人和車速度剛好變?yōu)?．已知人和車的總質(zhì)量為M，求小球的質(zhì)量m