浙江省湖州市南潯鎮(zhèn)東遷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）如圖所示，這是游樂園的常見的“旋轉秋千”項目，游戲開始前，座椅由鋼絲繩豎直懸吊在半空．秋千勻速轉動時，繩與豎直方向成某一角度θ．現游樂園為安全起見，必須減小秋千轉動的線速度，若保持夾角θ不變，可將（）A．鋼絲繩變長B．鋼絲繩變短C．座椅質量增大D．座椅質量減小參考答案：解：座椅重力和拉力的合力提供向心力，根據受力分析可知人及座椅受到的重力及繩子的拉力的合力為mgtanθ由mgtanθ=m，可知，線速度與質量無關，保持夾角θ不變，要想減小線速度，只能減小半徑，即鋼絲繩變短，故B正確，ACD錯誤．故選：B．2.（單選）2013年我國相繼完成“神十”與“天宮”對接，“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程，某航天愛好者提出“玉兔”回家的設想：如圖，將攜帶“玉兔”的返回系統由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上，與在該軌道繞月球做圓周運動的飛船對接，然后由飛船送“玉兔”返回地球，設“玉兔”質量為m，月球半徑為R，月面的重力加速度為g月．以月面為零勢能面，“玉兔”在h高度的引力勢能可表示為Ep=，其中G為引力常量，M為月球質量，若忽略月球的自轉，從開始發(fā)射到對接完成需要對“玉兔”做的功為（）A．（h+2R）B．（h+R）C．（h+R）D．（h+R）參考答案：考點：萬有引力定律及其應用；功的計算．專題：萬有引力定律的應用專題．分析：先根據萬有引力提供向心力，以及重力等于萬有引力，求出“玉兔”繞月球做圓周運動的動能，再根據功能關系求解需要對“玉兔”做的功．解答：解：根據萬有引力提供向心力，得：

G=m在月球表面上，由重力等于萬有引力，則得：G=mg月，即有GM=g月R2；“玉兔”繞月球做圓周運動的動能Ek=聯立以上三式解得：Ek=“玉兔”在h高度的引力勢能為Ep===根據功能關系得：從開始發(fā)射到對接完成需要對“玉兔”做的功為W=Ep+Ek=（h+R）故選：D．點評：解決本題的關鍵掌握萬有引力的兩個重要理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運用．3.(單選)如果一個物體受到不為零的恒定合力作用，則它可能做以下哪種運動A．勻速直線運動

B．勻速圓周運動C．勻變速曲線運動

D．簡諧運動參考答案：C4.(多選)如圖所示，質量為m的小球固定于輕質彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點，將小球拉至A處，彈簧恰好無形變。由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點間的豎直高度差為h，速度為v。下列說法正確的是A．由A到B小球的機械能減少B．由A到B重力勢能減少mv2/2C．由A到B小球克服彈力做功為mghD．小球到達B時彈簧的彈性勢能為mgh-mv2/2參考答案：AD5.如圖所示，直桿AB與水平面成α角固定，在桿上套一質量為m的小滑塊，桿底端B點處有一彈性擋板，桿與板面垂直，滑塊與擋板碰撞后原速率返回．現將滑塊拉到A點由靜止釋放，與擋板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中點，設重力加速度為g，由此可以確定A．滑塊下滑和上滑過程加速度的大小a1、a2

B．滑塊最終所處的位置C．滑塊與桿之間動摩擦因數μ

D．滑塊第k次與擋板碰撞后速度vk參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一同學在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶如下圖所示。A、B、C、D、E、F是該同學在紙帶上選取的六個計數點，其中計數點間還有若干個點未標出，設相鄰兩個計數點間的時間間隔為T。該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點時小車運動的速度＝

，小車運動的加速度a=

。參考答案：

7.如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。一段時間后，發(fā)現下面氣體的體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度

了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強的變化量

上面氣體壓強的變化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

參考答案：升高

；等于8.一個帶電小球，帶有5.0×10-9C的負電荷；當把它放在電場中某點時，受到方向豎直向下、大小為2.0×10-8N的電場力，則該處的場強大小為_____，方向__

_；如果在該處放上一個電量為3.2×10-12C帶正電的小球，所受到的電場力大小為__

__，方向__

__；參考答案：4N/C

豎直向上

1.28×10-11N

豎直向上

場強大小為，方向與負電荷所受的電場力方向相反，即豎直向上；如果在該處放上一個電量為帶正電的小球，所受到的電場力大小為，方向豎直向上；9.在用DIS研究小車加速度與外力的關系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實驗中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復實驗四次，列表記錄四組數據：a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐標紙上作出小車加速度a和拉力F的關系圖線；（2）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當之處是：______________________；（3）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器用來測量拉力F，如圖(b)所示．從理論上分析，該實驗圖線的斜率將______________。（填“變大”，“變小”，“不變”）參考答案：（1）圖略（4分）（2）傾角過大（3分）

（3）變大10.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；線速度大小為___________；周期為____________。參考答案：，，（提示：衛(wèi)星的軌道半徑為4R。利用GM=gR2。）11.（6分）一定質量的理想氣體從狀態(tài)A(p1、V1)開始做等壓膨脹變化到狀態(tài)B(p1、V2)，狀態(tài)變化如圖中實線所示．此過程中氣體對外做的功為

，氣體分子的平均動能

（選填“增大”“減小”或“不變”），氣體

（選填“吸收”或“放出”）熱量。

參考答案：P1（V2-V1）；(2分)增大(2分)；吸收(2分)12.如圖所示是飲水器的自動控制電路。左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器，內有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關S1。只要有水浸沒S1，它就會導通；水面低于S1時，不會加熱。（1）Rx是一個熱敏電阻，低溫時呈現高電阻，右邊P是一個___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個可變電阻，低溫時Rx應_____________（選填“遠大于”、“遠小于”）Ry。（2）請闡述飲水機的自動加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠大于。（每空2分）

（2）當水溫較低時，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）13.如圖所示，光滑的半圓槽內，A球從高h處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質點的振動函數表達式；②求出x=2.5m處質點在0～4.5s內通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內路程s=4nA=90cm；x=2.5m質點在t=0時位移為y=5cm，則經過4個周期后與初始時刻相同，經4.5個周期后該質點位移y=

—5cm．（2分）15.(4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖15，質量均為m的物體A和物體B通過一勁度系數為k的輕質彈簧相連，A、B都處于靜止狀態(tài)．一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤．開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向．現在掛鉤上掛物體C并從靜止狀態(tài)釋放，已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升．已知重力加速度為g.（1）求物體C的質量；（2）當B剛要離開地面時，AC間的輕繩的拉力多大？（3）若將C換成質量為3m的物體D，仍從前述初始位置由靜止狀態(tài)釋放，則這次B剛離地時D的速度的大小是多少？參考答案：（1）開始時，A、B靜止，設彈簧壓縮量為x1，有kx1＝mg

①掛C并釋放后，C向下運動，A向上運動，設B剛要離地時彈簧伸長量為x2，有kx2＝mg

②由①②式可知，x1＝x2＝③B不再上升表示此時A和C的速度為零，C已降到其最低點．設C的質量為mC，與初始狀態(tài)相比，C下降x1＋x2，A上升x1＋x2。彈簧彈性勢能不變。由機械能守恒定律可知：ΔEk＝mCg(x1＋x2)－mg(x1＋x2)

=0

④由④式得：mC=m⑤（2）B剛要離開地面時，A受力如圖甲所示。kx2＋mg－FT=ma

⑥物體C受力如圖乙所示FT－mg=ma

⑦由⑥和⑦式得FT＝（3）C換成D后，當B剛離地時彈簧彈性勢能與初始狀態(tài)相同，設此時A、D速度為v，由機械能守恒定律得×3mv2＋mv2＝3mg(x1＋x2)－mg(x1＋x2)

⑧由③和⑧式得v＝17.如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知，，一束極細的單色光于的中點垂直面入射，，棱鏡的折射率，求：

①光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角；②光從進入棱鏡到它第一次射入空氣所經歷的時間(設光在真空中的傳播速度為c)。參考答案：：①如圖所示，i1=60°，設玻璃對空氣的臨界角為C，則

C=45°

2分因為i1>45°，故在AB界面發(fā)生全反射．

2分由幾何關系可知：i2=30°，且i2<C，由折射定律有：

所以

2分②光在直角玻璃三棱鏡中光速

1分所求時間

解得：

2分18.一輛值勤的警車停在公路邊，當警員發(fā)現從他旁邊以v=12m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，決定前去追趕。經過t0=2s，警車