1、1天津市第一中学 2018 届高三摸底测试物理试题一、单项选择题（本题共 8 小题，每题 3 分，共 24 分。每小题只有一个正确选项。 ）1.某单色光在真空中的波长为 ，已知真空中的光速为 c ，普朗克常量为 h ，则该单色光 每个光子的能量为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】根据爱因斯坦光子说，1 个光子的能量 E=h，其中 为光子的频率，而光速 c=，故一个光子的能量： ，故 C 正确，ABD 错误；故选 C2.如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、b，用这两束单色光 a、b 分别照射同一光电管，下列说法正确的是（ ）A. 若 a 光恰能发生光电效应，则 b
2、 光一定不能发生光电效应B. 若 b 光恰能发生光电效应，则 a 光可能发生光电效应C. 若 a、b 光都能发生光电效应，则 a 光的饱和电流小D. 若 a、b 光都能发生光电效应，则 a 光的遏制电压低【答案】D【解析】根据折射率定义公式 ，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线 a 对应的折射角较大，n=sinisinr故光线 a 的折射率较小，即 nan b，a 光的频率较小，若 a 光恰能发生光电效应，则 b 光一定能发生光电效应；若 b 光恰能发生光电效应，则 a 光一定不能发生光电效应，选项 A 错误；饱和光电流大小与光的频率无关，只与光强有关，选项 C 错误；a 光频率较小，根据
3、E=h，则 a 光光子能量较小，则 a 光束照射逸出光电子的最大初动能较小，根据2，则 a 光的遏止电压低，故 D 正确；故选 DqUc=12mv2m点睛：本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系3.甲、乙两物体沿同一直线同向做匀变速直线运动，它们的速度图线如图所示，在第 3 s末它们在途中相遇，则它们的出发点之间的关系是（ ）A. 乙在甲前 4 m B. 乙在甲前 2 mC. 乙在甲后 2 m D. 乙在甲后 4 m【答案】D【解析】乙物体前 3 秒内的位移： ；甲物体前 3 秒内
4、的位移：x乙 =0+423m=6m；两物体在第 3s 末两个物体在途中相遇，说明乙物体出发时应在甲物体x甲 =0+222m=2m后方 4m 处，即甲在乙前 4m 处，故 D 正确故选 D.点睛：本题是为速度-时间图象的应用，既要明确斜率的含义，更应知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义4. 在卢瑟福 粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是( )【答案】C【解析】试题分析：根据 粒子散射实验的现象可知，选 C.考点： 粒子散射。【此处有视频，请去附件查看】35.如图所示， O1 为皮带传动的主动轮的轴心，轮半
5、径为 r1 ， O2 为从动轮的轴心，轮半径 为 r3 ； r2 为固定在从动轮上的小轮半径。已知 r3 2r1 ， 2 r2 3r1 。A、B 和 C 分别是 3 个轮边缘上的点，质点 A、B、C 的向心加速度之比是（ ）A. 421B. 843C. 211D. 632【答案】B【解析】对于 A 与 B，由于皮带不打滑，线速度大小相等，即 vA=vB由 v=r 得 A： B=r3：r 1=2：1对于 B 与 C，绕同一转轴转动，角速度相等，即 B= C则 A： B： C=2：1：1；根据 a= 2r 可知，质点 A、B、C 的向心加速度之比为：8：4：3；故选 C.点睛：本题运用比例法解决物
6、理问题的能力，关键抓住相等的量：对于不打滑皮带传动的两个轮子边缘上各点的线速度大小相等；同一轮上各点的角速度相同6.如图所示，两块相互垂直的光滑挡板 OP， OQ， OP 竖直放置，小球 a， b 固定在轻弹簧的两端水平力 F 作用于 b 时， a， b 紧靠挡板处于静止状态现保证 b 球不动，使挡板 OP向右缓慢平移一小段距离，则（ ）A. 弹簧变长B. 弹簧变短C. 力 F 变大4D. b 对地面的压力变大【答案】A【解析】设弹簧与竖直方向的夹角为 ，现保证 b 球不动，使挡板 OP 向右缓慢平移一小段距离，则 减小，以 a 球为研究对象，分析受力情况；根据平衡条件得：F 弹 = ， 减小
7、，cos 增大，则 F 弹 减小，弹簧变长，故 A 正确，Bmgcos错误；挡板对 a 的弹力 N=mgtan， 减小，N 减小对整体研究：水平方向：F=N，则作用力 F 将减小，竖直方向：地面对 b 的支持力 FN=（m a+mb）g，不变，根据牛顿第三定律可知，b 对地面的压力不变，故 CD 错误故选 A.7.如图所示，物块 1、2 间用刚性轻质杆连接，物块 3、4 间用轻质弹簧相连，物块 1、3 质量为 m ，物块 2、4 质量为 M ，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状 态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块 1、2、3、4 的加速度大小分别为 a 1 、
8、 a 2 、 a 3 、 a 4 。重力加速度大小为 g ，则有（ ）A. a1 g， a2 g， a3 0， a4 m+MMgB. a1 g ， a2 g ， a3 0， a4 0C. a1 0， a2 g ， a3 0， a4 gD. a1 0， a2 ， a30， a4 m+MMg m+MMg【答案】A【解析】杆的弹力可以突变，故在将木板抽出的瞬间，两物体将整体向下做自由落体运动，故加速度为 g； 而弹簧的弹力不能突变，木板抽出前，弹簧的弹力等于 3 的重力，故在抽出木板的瞬间，物块 3 受重力和弹簧向上的弹力仍处于平衡状态，故 3 的加速度为 0； 物体 4 受5重力和弹簧向下的压力，
9、故合力为（m+M）g，则由牛顿第二定律可知，加速度 a4= ，(m+M)gM故 A 正确，BCD 错误故选 A点睛：本题考查牛顿第二定律求瞬时加速度问题，要注意掌握弹簧弹力的特点，知道弹簧的弹力不能发生突变，然后再进行分析求解，注意杆、绳与弹簧的区别8.一物体从地面由静止开始运动，取地面为零势能面，运动过程中重力对物体做功 W1 ， 阻力对物体做功 W2 ，其他力对物体做功 W3 ，则该过程终态时（ ）A. 物体的机械能与初态时相同B. 物体的机械能为 W2 W3C. 物体的动能为 W1 W2D. 物体的重力势能为 W1【答案】B【解析】除重力以外的其它力做功等于 W2+W3，不为零，则机械能
10、增加为 W2+W3，即终态机械能为W2+W3，不守恒，选项 A 错误，B 正确；合外力做功等于动能的增加量，初动能为零，所以末动能为 W1+W2+W3，故 C 正确重力做功等于重力势能的减少量，因为重力做功 W1，所以重力势能减少 W1，原来为零，现在为-W 1，故 D 错误故选 B点睛：各种能量的变化对应的功需要牢记：势能的变化都等于克服对应力做的功；动能的变化等于合力的总功；机械能的变化等于除重力外其它力做功；内能的增量等于滑动摩擦力乘以相对位移等等二、多项选择题（本题共 5 小题，每题 4 分，共 20 分。每题有多个正确选项。 ）9.在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下
11、得到了三条光电流与电压之 间的关系曲线（甲光、乙光、丙光） ，如图所示，下列判断一定正确的是（ ）A. 甲光的频率等于乙光的频率B. 乙光的波长大于丙光的波长C. 乙光的光强等于丙光的光强D. 甲光的光强大于丙光的光强6【答案】AB【解析】由图可知，甲乙两光的遏止电压相等，则光电子的最大初动能相等，根据 Ekm=hv-W0知，逸出功相等，则甲乙两光的频率相等，故 A 正确丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压，则丙光照射产生的光电子最大初动能较大，根据 Ekm=hv-W0知，丙光的频率较大，则丙光的波长较短，故 B 错误由图可知，乙光对应的饱和光电流大于丙光对应的饱和光电流，可知单位时间射到光电管中
12、的光子数比丙光较多，但因丙光的频率较大，则乙光的光强不一定比丙光强，同理可知甲光的光强不一定大于丙光的光强，故 CD 错误；故选 AB点睛：该题考查光电效应的实验，解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程 eUc mvm2 hvW0；知道光强是单位时间射到单位面积上的光子的能量.1210.下列说法不正确的是A. 普朗克把能量子引入物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念B. 爱因斯坦用光子解释了光电效应的规律，光电效应显示了光的粒子性C. 汤姆孙发现了电子，并由此提出了原子的核式结构模型D. 卢瑟福通过 粒子散射实验，提出了原子核的结构模型【答案】CD【解析】普朗克把能量
13、子引入物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念，选项 A 正确； 爱因斯坦用光子解释了光电效应的规律，光电效应显示了光的粒子性，选项 B 正确； 汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项 C 错误；卢瑟福通过 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项 D 错误；此题选择错误的选项，故选 CD.11.氢原子能级如图所示，当氢原子从 n3 跃迁到 n2 的能级时，辐射出光在真空中的 波长为 。以下判断正确的是（ ）A. 氢原子从 n2 跃迁到 n1 的能级时，辐射出光在真空中的波长小于 7B. 用真空中波长为 的光照射，可使氢原子从 n1 跃迁到 n2 的能级527C. 一群
14、处于 n4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 6 种谱线D. 用真空中波长为 的光照射，不能使氢原子从 n2 跃迁到 n3 的能级【答案】ABC【解析】因氢原子 1 和 2 之间的能力差大于 2 和 3 间的能级差，则从 n2 跃迁到 n1 的能级时，辐射光子的能量大于氢原子从 n3 跃迁到 n2 的能级时辐射出光子的能量，则氢原子从 n2 跃迁到 n1 的能级时，辐射出光在真空中的波长小于 ，选项 A 正确；由能级图可知 ； ，则用真空中波长为 的光E3E2=E132E122=5E136=hc E2E1=E122E1=3E14=27hc5 527照射，可使氢原子从 n1 跃迁到 n2 的
15、能级，选项 B 正确；一群处于 n4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 种谱线，选项 C 正确；C24=6因为氢原子从 n3 跃迁到 n2 的能级时，辐射出光在真空中的 波长为 ，则用真空中波长为 的光照射，能使氢原子从 n2 跃迁到 n3 的能级，选项 D 错误；故选 ABC.点睛：解决本题的关键掌握波尔理论的要点，知道能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，且从高能态跃迁到基态时最多产生的谱线数为 C2n12.如图所示，倾斜的传送带长度为 L ，与水平面夹角为 ，运转速度为 v ，物体与传送 带之间的动摩擦因数为 。若把物体静止置于传送带最高端，它能被传送带运送到最低端，下列关于
16、物体的运动判断正确的是（ ）A. 若 tan ，无论 L 多长，物体到达 B 点的速度都不会小于 vB. 若 tan ，无论 L 多长，物体到达 B 点的速度都不会大于 vC. 若 tan ，无论 L 多长，物体到达 B 点的速度都不会大于 vD. 若 tan ，只要 L 足够长，物体最终做匀速运动【答案】CD【解析】物体刚放到传送带上时，摩擦力向下，物体向下做加速运动，若 L 较小，物体可能没达到和传送带共速就已经到达底端 B，此时物体的速度小于 v，选项 A 错误；若传送带较长，当8物体和传送带共速后，由于 ，则物体将继续加速，直到到达 B 端，此时物体到达 Btan以 v 的速度到达 B
17、 端，故选项 CD 正确；故选 CD.13.如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有一乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三。已知 重力加速度 g 取 10 m/s 2，由此可判断（ ）A. 乘客处于失重状态B. 电梯可能减速上升，加速度大小为 2.5 m/s 2C. 电梯可能加速下降，加速度大小为 5.0 m/s 2D. 电梯可能减速上升，加速度大小为 7.5 m/s 2【答案】AB【解析】电梯静止不动时，小球受力平衡，有 mg=kx，电梯运行时弹簧的伸长量比电梯静止时小，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律，有 mg- kx=m
18、a，即 mg=ma，a=2.5 m/s 2，加速度向下，34 14电梯可能加速下降或减速上升，乘客处于失重状态，选项 AB 正确，CD 错误；故选 AB点睛：本题关键是对小球受力分析，根据牛顿第二定律判断出小球的加速度方向，由于小球和电梯相对静止，从而得到电梯的加速度，最后判断电梯的超、失重情况三、填空与实验题14.已知小球 b 在小球 a 的正上方，b 与 a 的距离等于 a 到地面的距离。两个小球都水平 抛出，不计空气阻力，要求小球 b 的水平射程是小球 a 的水平射程的 2 倍，则小球 b 的初 速度与小球 a 的初速度的比值为_。【答案】 2【解析】设 a 抛出的高度为 h，射程为 x
19、，则 b 抛出的高度为 2h，射程为 2x，由平抛知识可得：对a：x=v ata， ； h=12gt2a对 b：2x=v btb， ，联立解得： 2h=12gt2b vbva= 2915.将一个质量为 1kg 的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小 恒定，方向与运动方向相反。以竖直向上为正方向，小球上升过程的 vt 图象如图所示， g 取 10m/s 2。则小球落回抛出点的速度为_m/s。【答案】 86【解析】由速度时间图线可知，小球上升的加速度大小 a1 m/s212 m/s2，242根据牛顿第二定律得，mg+f=ma 1，解得阻力 f=ma1-mg=12-10N=2N；
20、小球下降的加速度： a2mgfm 1021m/s2=8m/s2小球匀减速直线运动的位移： x 224m24 m12根据 v2=2a2x 得，小球落回到抛出点时的速度大小： v 2a2x 2824m/s=86m/s点睛：本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过牛顿第二定律和运动学公式求出阻力是解决本题的关键16.静止于光滑水平面上质量为 m 的物体，受到一个水平方向大小为 F 的恒力作用，运动 了 t 时间后，保持力的方向不变，力的大小改为 F/2，又作用 2t 时间后撤去，之后物体保 持匀速直线运动。问，全过程中，力对物体做的总功是_；受力的最大
21、瞬时功率 是 _。【答案】 (1). (2). 2F2t2m F2tm【解析】对全过程，由动量定理可知： ，解得 Ft+F22t=mv v=2Ftm由动能定理可得： W=12mv2=2F2t2m力的最大的瞬时功率： P=F2v=F2tm点睛：此题用动量定理先求解末速度，比较简单；还可以用牛顿第二定律分阶段处理，但是比较复杂.17.在“探究求合力的方法”时，先将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上带有 绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮筋，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互 成角度地拉橡皮筋；另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋。10（1）实验对两次拉伸橡皮筋的要求中，下列说法中正
22、确的是_（填字母代号） 。A将橡皮筋拉伸相同长度即可 B将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度 C将弹簧测力计都拉到相同刻度 D将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置（2）若用 F 表示两个分力 F 1 、 F 2 的合力，用 F 表示 F 1 的 F 2 的等效力，则可以判断_（选填“甲”或“乙” ）同学的实验结果是符合事实的。【答案】 (1). BD (2). 甲【解析】（1）为了保证等效性，试验时必须将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度，即将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置，故选项 BD 正确，AC 错误；故选 BD.（2）等效力 F 应该和一根橡皮条的方向共线；由于实验的误差，则两个分力的合力 F可能偏离橡皮条
23、的方向；故甲同学的结果符合事实.18.某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系(1)下列做法正确的是_A调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度11(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_(选填“远大于” “远小于”或“近似等于”)木块和木块上砝码的总质量【答案】 (1). AD (2). 远小于【解析】【详解】 （1
24、）A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故 A 正确；B.在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物” ，故 B 错误；C.打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故 C 错误； D.平衡摩擦力后，有 mgsin =mg cos ，即 =tan ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故 D 正确；故选 AD；（2）设砝码与砝码桶的质量为 m，小车的质量为 M，对砝码桶及砝码与小车组成的系统，由牛顿第二定律得： ；a
25、=mgm+M对木块，由牛顿第二定律得： ；T=Ma=mg1+mM只有当砝码桶及桶的质量远小于小车质量时，即： m M 时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码桶的重力；【点睛】本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验，要明确实验原理，特别是要明确系统误差的来源，知道减小系统误差的方法四、计算题（要求写出必要的文字说明、方程式和推导过程，只有结果的不给分）19.全运会上百米赛跑是最激动人心的比赛假设运动员跑动全程可视为匀加速达到最大速度后保持匀速一直冲过终点如果某运动员的最大加速度为 10m/s2，跑动过程中的最大速度为 10m/s，则该运动员的百米成绩最好为多少？（不计反应时间）【答案】10.5s【
26、解析】运动员加速到最大速度的时间： t1=vma=1010s=1s加速到最大速度的位移： x1=12at21=121012m=5m12匀速运动的时间： t2=lx1v=100510s=9.5s百米成绩为：t=t 1+t2=10.5s20.截面分别为直角三角形和半圆形的两块积木夹在竖直平行的两墙面 AA /、 BB /之间，如图所示，保持静止状态。已知三角形积木的质量为 m 1=1.0 kg ，顶角=30 0，半圆形积木的质量为 m2=0.5 kg 。除半圆形积木与墙面 AA /之间的摩擦之外，其余各处摩擦都 不计。重力加速度为 g =10 m / s 2。求半圆形积木与墙面 AA/之间的静摩擦
27、因数的取值范围。【答案】 32【解析】两物体的受力图如图；对两物体的整体： fA=m1g+m2g对三角积木： Nsin=m1g对半圆柱： ，NA=Ncos由平衡知识可知： fANA解得： 3221.游乐园中“过山车”惊险刺激，现简化成如图所示模型。车厢（可视为质点）从轨道 最高点 A 静止滑下，到达轨道最低点 B 后，冲上光滑竖直圆轨道，经过圆轨道最高点 C 完 成一次圆运动后，沿着水平轨道减速离开。已知车厢总质量为 m 500 kg ，轨道高度 H 20 m ，车厢到达轨道最低点 B 时的速度为 v 18 m / 13s ，重力加速度 g 10 m / s2 。 求：（1）车厢从 A 滑到
28、B 过程中，阻力做的功 W ；（2）为了车厢能安全通过竖直圆轨道，轨道半径的最大取值 R 。【答案】 （1）-19000J（2）6.48m【解析】（1）从 A 到 B，由动能定理： mgH+W=12mv20解得：W=-19000J（2）从 B 到 C，由动能定理： -mg2R=12mv2012mv2在 C 点： mg=mv20R解得：R=6.48m点睛：本题考查动能定理和圆周运动中向心力的分析；关键是分析物理过程，根据临界态列出方程求解.22.如图所示，在倾角 =37的固定斜面上放置一质量 M=1kg、长度 L=3m 的薄平板AB平板的上表面光滑，其下端 B 与斜面底端 C 的距离为 7m在平
29、板的上端 A 处放一质量m=06kg 的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为 m=05，求滑块与平板下端 B 到达斜面底端 C 的时间差t （sin37 0=06，cos37 0=08，g=10m/s 2）【答案】165s【解析】试题分析：对薄板，沿斜面方向由于 ，故滑块在薄板上滑动时，Mgsin37(m+M)gcos37薄板静止不动14对滑块：在薄板上滑行时加速度 ， （2 分）到达 B 点时速度 （2 分）滑块由 B 至 C 时的加速度 （2 分）设滑块由 B 至 C 所用时间为，则 ，解得 （2 分）对薄板，滑块滑离后才开始运动，加速度 ， （2 分）滑至 C 端所用时间为，则 ，解得 （2 分）滑块与平板下端 B 到达斜面底端 C 的时间差为： （2 分）考点：牛顿运动定律 匀变速直线运动
