山東省臨沂市重山中學(xué)高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖甲所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0，其中，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是圖乙中的（

）

參考答案：D2.（多選）我國于2010年10月1日成功發(fā)射了月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥二號(hào)”CE-2，CE-2在橢圓軌道近月點(diǎn)Q完成近月拍攝任務(wù)后,到達(dá)橢圓軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)P變軌成圓形軌道,如圖所示.忽略地球?qū)E-2的影響，則CE-2（

）A.在由橢圓軌道變成圓形軌道過程中機(jī)械能不變B.在由橢圓軌道變成圓形軌道過程中線速度增大C.在Q點(diǎn)的線速度比后來沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的線速度大D.在Q點(diǎn)的加速度比后來沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度大參考答案：BCD3.（多選）下列說法正確的是（）A．Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后成為穩(wěn)定的原子核PbB．在核反應(yīng)堆中，為使快中子減速，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，常用的慢化劑有石墨、重水和普通水C．當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出，則改用紅光照射也一定會(huì)有電子逸出D．將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變?cè)摲派湫栽氐陌胨テ贓．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長為λ2的光子，已知λ1＞λ2．那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長為的光子參考答案：解：A、發(fā)生α衰變是放出42He，發(fā)生β衰變是放出電子0﹣1e，設(shè)發(fā)生了x次α衰變和y次β衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：2x﹣y+82=90，4x+208=232，解得x=6，y=4，故衰變過程中共有6次α衰變和4次β衰變，A正確；B、在核反應(yīng)堆中，為使快中子減速，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，常用的慢化劑有石墨、重水和普通水，故B正確；C、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率等于金屬的極限頻率，紅光的頻率小于藍(lán)光，不一定有光電效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D、放射性元素的半衰期只與自身性質(zhì)決定，與外界無關(guān)，故D錯(cuò)誤；E、原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長為λ2的光子，已知λ1＞λ2．根據(jù)玻爾理論得a→b：Ea﹣Eb=hb→c：Ec﹣Eb=ha→c：Ec﹣Ea=h聯(lián)立上三式得，λ=，故E正確；故選：ABE．4.下列說法中正確的是A．物體在發(fā)生物態(tài)變化時(shí)都要吸熱

B．熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體C．物質(zhì)的比熱容與物體的質(zhì)量有關(guān)

D．0℃的水結(jié)成0℃的冰時(shí)，其內(nèi)能將要增加參考答案：B5.(單選)如圖所示，足夠長的水平傳送帶以速度v沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，傳送帶的右端與光滑曲面的底部平滑連接，曲面上的A點(diǎn)距離底部的高度h=0.45m。一小物體從A點(diǎn)靜止滑下，再滑上傳送帶，經(jīng)過一段時(shí)間又返回曲面。g取10m/s2，則下列說法正確的是(

) A.若v=1m/s，則小物塊能回到A點(diǎn) B.若v=2m/s，則小物塊能回到A點(diǎn) C.若v=5m/s，則小物塊能回到A點(diǎn) D.無論v等于多少，小物塊都不能回到A點(diǎn)參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上?，F(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí)，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

7.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度vA=________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=__________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測(cè)出某一過程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號(hào),只寫一個(gè)物理量)，合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測(cè)出滑塊運(yùn)動(dòng)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.8.某同學(xué)采用—1/4圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，其部分實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)中，通過調(diào)整使出口末端B的切線水平后，讓小球從圓弧頂端的A點(diǎn)由靜止釋放。圖乙是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片，照片中的每個(gè)正方形小格的邊長代表的實(shí)際長度為4.85cm。已知閃光頻率是10Hz。則根據(jù)上述的信息可知：小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小vB＝

m/s，小球在D點(diǎn)時(shí)的豎直速度大小vDy=

m/s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝

m/s2。參考答案：9.如圖是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)得到的紙帶，電源頻率為f＝50Hz，從O點(diǎn)開始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為________s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為________m/s2，D點(diǎn)的速度大小為________m/s。參考答案：10.如圖所示，A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計(jì)）同時(shí)在A等勢(shì)面從靜止出發(fā)，向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)D面時(shí)，電場(chǎng)力做功之比為

，它們的速度之比為

。參考答案：1∶2

：111.（4分）某種油的密度為，摩爾質(zhì)量為M，則這種油的摩爾體積V=

。若已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，把油分子看成球形，則油分子的直徑可以表示為

。參考答案：（2分）（2分）12.（4分）圖甲為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線，由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于

。如圖乙所示，將這個(gè)電燈與20的定值電阻R串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8V的電源上，則電燈的實(shí)際功率為

W。（不計(jì)電流表電阻和電源內(nèi)阻）參考答案：答案：隨電壓的增大，燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大；0．613.一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)該波恰好傳播到x=4m處，t=0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最低點(diǎn)，則該波的傳播速度為10m/s；t=0.6s時(shí)，位于x=8m處的質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置．參考答案：解：簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過T第一次到達(dá)最低點(diǎn)，即有T=0.1s，得T=0.4s由圖知λ=4m，則波速v===10（m/s）當(dāng)圖示時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到b點(diǎn)處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置，則所用時(shí)間為t==s=0.6s，即t=0.6s時(shí)，位于x=8m處的質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置．故答案為：10，0.6．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個(gè)分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如所示，半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)豎直放置的平行金屬板M和N，兩板間距離為L，在MN板中央各有一個(gè)小孔O2、O3，O1、O2、O3在同一水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距也為L的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電阻形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)），該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．整個(gè)裝置處在真空室中．有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計(jì)），以速率v0從圓形磁場(chǎng)邊界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射人圓形磁場(chǎng)區(qū)域，最后從小孔O3射出．現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運(yùn)動(dòng)，此后粒子恰好不能從O3射出，而從圓形磁場(chǎng)的最高點(diǎn)F射出．求：（1）圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B'．（2）粒子從E點(diǎn)到F點(diǎn)所用的時(shí)間．（3）棒下落h的整個(gè)過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱．參考答案：粒子從E到O2過程中，有幾何關(guān)系得：軌道半徑為r，由

得

Ks5u

過程①粒子從E到O2：過程②粒子從O2到O3：由

得：

過程③粒子從O3到O2：由

得：過程④粒子從O3到F：所以：PQ勻速后，粒子剛到O3，則對(duì)粒子有：

即：R兩端電壓PQ中的電流對(duì)PQ棒，勻速運(yùn)動(dòng)，則有：

pQ棒質(zhì)量

又PQ棒電阻不計(jì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=

PQ棒下落h后的速度

PQ棒下落過程中，由能量守恒得：

17.扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺．其簡化模型如圖，Ⅰ、Ⅱ兩處的條形均強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)邊界豎直，相距為L，磁場(chǎng)方向相反且垂直于紙面．一質(zhì)量為m、電量為－q、重力不計(jì)的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后平行于紙面射入Ⅰ區(qū)，射入時(shí)速度與水平方向夾角θ＝30°.(1)當(dāng)Ⅰ區(qū)寬度L1＝L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝B0時(shí)，粒子從Ⅰ區(qū)右邊界射出時(shí)速度與水平方向夾角也為30°，求B0及粒子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0.(2)若Ⅱ區(qū)寬度L2＝L1＝L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2＝B1＝B0，求粒子在Ⅰ區(qū)的最高點(diǎn)與Ⅱ區(qū)的最低點(diǎn)之間的高度差h.(3)若L2＝L1＝L、B1＝B0，為使粒子能返回Ⅰ區(qū)，求B2應(yīng)滿足的條件．(4)若B1≠B2，L1≠L2，且已保證了粒子能從Ⅱ區(qū)右邊界射出．為使粒子從Ⅱ區(qū)右邊界

射出的方向與從Ⅰ區(qū)左邊界射入的方向總相同，求B1、B2、L1、L2之間應(yīng)滿足的關(guān)系式．參考答案：如圖1所示，設(shè)粒子射入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)的速度為v，在磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，由動(dòng)能定理和牛頓第二定律得qU＝mv2

①qvB1＝m

②圖1由幾何知識(shí)得L＝2R1sinθ

③聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得B0＝

④設(shè)粒子在磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tT＝

⑤t＝T

⑥聯(lián)立②④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)得t＝

⑦(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，由牛頓第二定律得qvB2＝m

⑧由幾何知識(shí)可得h＝(R1＋R2)(1－cosθ)＋Ltanθ

⑨聯(lián)立②③⑧⑨式，代入數(shù)據(jù)得h＝(2－)L

⑩(3)如圖2所示，為使粒子能再次回到Ⅰ區(qū)，應(yīng)滿足R2(1＋sinθ)<L[或R2(1＋sinθ)≤L]

?聯(lián)立①⑧?式，代入數(shù)據(jù)得B2>(或B2≥)

?圖2(4)如圖3(或圖4)所示，設(shè)粒子射出磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí)速度與水平方向的夾角為α，由幾何知識(shí)可得L1＝R1(sinθ＋sinα)

?[或L1＝R1(sinθ－sinα)]L2＝R2(sinθ