2022年陜西省西安市交通大學(xué)附中高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

2022年陜西省西安市交通大學(xué)附中高三物理下學(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.如圖是自行車傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則自行車前進(jìn)的速度為

()

A.

B.

C.

D.

參考答案：A2.如圖所示,從某高度水平拋出一小球,經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)地面時(shí),速度與水平方向的夾角為θ,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.下列說法正確的是（

）A.若小球初速度增大,則θ減小B.小球在t時(shí)間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為θ/2C.若小球初速度增大,則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長D.小球水平拋出時(shí)的初速度大小為參考答案：A3.（多選）半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點(diǎn)為圓心．在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚，兩入射點(diǎn)到O的距離相等．兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則a、b兩束光A．在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大B．以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C．若要使a光發(fā)生全反射，應(yīng)將該束光向上平移D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大參考答案：ACD4.一輛汽車從靜止開姑從甲地出發(fā)，沿平直公路駛往乙地，其v-t圖像如圖所示，在O～t0和t0～3t0兩段時(shí)間內(nèi)A.加速度大小之比為1：2B.位移大小之比為2：3C.平均速度大小之比為1：lD.合力的沖量大小之比為2：l參考答案：C【詳解】根據(jù)v-t圖象斜率的絕對(duì)值等于加速度大小，則得加速度大小之比為：，故A錯(cuò)誤。根據(jù)v-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的“面積”大小等于位移，則得：位移之比為x1：x2=v0t0：v0?2t0=1：2．故B錯(cuò)誤。在0-t0時(shí)間內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在t0-3t0間內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由平均速度公式得兩段時(shí)間內(nèi)的平均速度均為，故C正確；根據(jù)動(dòng)量定理可知，在0-t0時(shí)間內(nèi)合外力的沖量；在t0-3t0時(shí)間內(nèi)合外力的沖量，則合力的沖量大小之比為1：l，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，AB邊靠在豎直墻面上，∠ABC=а，物塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。F是垂直于斜面BC的推力，物塊沿墻面勻速下滑，則摩擦力的大小為（

）A．

B．C．

D．參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向里，一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置Ⅰ運(yùn)動(dòng)到位置Ⅱ，在dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向?yàn)開_____，在ab邊即將離開磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)開_______（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。

參考答案：

答案：向左、順時(shí)針7.27．在“用DIS研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：（1）本實(shí)驗(yàn)中需要用到的傳感器是光電門傳感器和

傳感器．（2）讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時(shí)間Δt內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E，改變速度多次實(shí)驗(yàn)，得到多組Δt與E，若以E為縱坐標(biāo)、

為橫坐標(biāo)作圖可以得到直線圖像．（3）記錄下小車某次勻速向左運(yùn)動(dòng)至最后撞上螺線管停止的全過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的變化關(guān)系，如圖所示，擋光時(shí)間Δt內(nèi)圖像所圍陰影部分面積為S，增加小車的速度再次實(shí)驗(yàn)得到的面積S’

S（選填“＞”、“＜”或“=”）．參考答案：（1）電壓

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

8.一點(diǎn)光源以功率P向外發(fā)出波長為λ的單色光，若已知普朗克恒量為h，光速為c，則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)為

個(gè)，如果能引起人的視覺反應(yīng)的此單色光的最小強(qiáng)度是人的視網(wǎng)膜單位面積上每秒鐘獲得n個(gè)光子，那么當(dāng)人距離該光源

遠(yuǎn)時(shí)，就看不清該光點(diǎn)源了。（球面積公式為，式中r為球半徑）參考答案：

答案：9.一列橫波沿負(fù)x方向傳播，波上有A、B、C三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示是某時(shí)刻的波形圖，則三個(gè)質(zhì)點(diǎn)中最先回到平衡位置是質(zhì)點(diǎn)______（選填A(yù)、B、C字母），再過3/4周期時(shí)質(zhì)點(diǎn)C的位移是_________m。參考答案：

(1).A；

(2).0【詳解】波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)AB的振動(dòng)方向均向下，而C質(zhì)點(diǎn)將要向上振動(dòng)，則A質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置；再過3/4周期時(shí)質(zhì)點(diǎn)C回到平衡位置，位移是0。10.如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則：線框在上升階段剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。參考答案：11.如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器,該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正,受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù).A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動(dòng).B固定不動(dòng),通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架（O點(diǎn)為支架的圓心）.保持桿在水平方向,按如下步驟操作①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼,記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)④取下鉤碼,移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉侵貜?fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根據(jù)表格,A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”).鉤碼質(zhì)量為________kg(保留1位有效數(shù)字)(2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零,對(duì)此操作說明正確的是()A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零

B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響

D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差參考答案：(1)F10.05(2)C12.氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B吸收波長為λ1的光子，從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C吸收波長為λ2的光子，若λ2>λ1，則當(dāng)它從能級(jí)B躍遷到能級(jí)C時(shí)，將____（選填“吸收”或“放出”）波長為

的光子．參考答案：13.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”．光電計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見儀器，如圖乙所示a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當(dāng)物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使之平衡．為了測(cè)量滑塊的加速度a，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間t，用天平測(cè)鉤碼的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，測(cè)出滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，測(cè)得遮光條的寬度。（1）小車的加速度表達(dá)式=

（用字母表示）（2）實(shí)驗(yàn)中如把砝碼的重力當(dāng)作小車的合外力F，作出圖線，如圖丙中的實(shí)線所示．試分析：圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是

，曲線上部彎曲的原因是

參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長度為_______m，若該波在空氣中的波長為λ，則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長度，分別算出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波的頻率不會(huì)變化。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會(huì)發(fā)生變化。15.（8分）小明測(cè)得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在xOy平面內(nèi)，以O(shè)1（0，R）為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，x軸下方有一直線ab，ab與x軸相距為d，x軸與直線ab間區(qū)域有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在ab的下方有一平行于x軸的感光板MN，ab與MN間區(qū)域有垂直于紙平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2．在0≤y≤2R的區(qū)域內(nèi)，質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從任何位置從圓形區(qū)域的左側(cè)沿x軸正方向以速度v0射入圓形區(qū)域，經(jīng)過磁場(chǎng)B1偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過O點(diǎn)，然后進(jìn)入x軸下方．已知x軸與直線ab間勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小E=，ab與MN間磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=．不計(jì)電子重力．（1）求圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大??？（2）若要求從所有不同位置出發(fā)的電子都不能打在感光板MN上，MN與ab板間的最小距離h1是多大？（3）若要求從所有不同位置出發(fā)的電子都能打在感光板MN上，MN與ab板間的最大距離h2是多大？當(dāng)MN與ab板間的距離最大時(shí)，電子從O點(diǎn)到MN板，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長是多少？參考答案：解：（1）所有電子射入圓形區(qū)域后做圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑大小相等，設(shè)為r，當(dāng)電子從位置y=R處射入的電子經(jīng)過O點(diǎn)進(jìn)入x軸下方，則r=R

，解得

（2）設(shè)電子經(jīng)電場(chǎng)加速后到達(dá)ab時(shí)速度大小為v，電子在ab與MN間磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑為r1，沿x軸負(fù)方向射入電場(chǎng)的電子離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向成θ角，則，cosθ=如果電子在O點(diǎn)以速度v0沿x軸負(fù)方向射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，不能打在感光板上，則所有電子都不能打在感光板上．恰好不能打在感光板上的電子在磁場(chǎng)中的圓軌道圓心為O2如圖，則感光板與ab間的最小距離h1=r1+r1cosθ，解得v=2v0，r1=2d，θ=60°h1=3d．（3）如果電子在O點(diǎn)沿x軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，能打在感光板上，則所有電子都能打在感光板上．恰好能打在感光板上的電子在磁場(chǎng)中的圓軌道圓心為O3，如圖，感光板與ab間的最大距離h2=r1﹣r1cosθ，解得h2=d

當(dāng)感光板與ab間的距離最大為h2=d時(shí)，所有從O點(diǎn)到MN板的電子中，沿x軸正方向射入電場(chǎng)的電子，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長．設(shè)該電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，在磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)周期為T，時(shí)間為t2，則，d=，T=，，運(yùn)動(dòng)最長時(shí)間tm=t1+t2，解得，，t2=．則tm=．答：（1）圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小為；（2）MN與ab板間的最小距離h1是3d；（3）MN與ab板間的最大距離h2是d，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長是．．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）抓住所有電子射入圓形區(qū)域后做圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑大小相等，根據(jù)幾何關(guān)系得出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑，結(jié)合半徑公式求出圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小．（2）根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)下方磁場(chǎng)的速度，根據(jù)半徑公式求出粒子的半徑，根據(jù)幾何關(guān)系求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向的夾角，通過幾何關(guān)系求出MN與ab板間的最小距離．（3）如果電子在O點(diǎn)沿x軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，能打在感光板上，則所有電子都能打在感光板上．根據(jù)幾何關(guān)系求出MN與ab板間的最大距離．作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間求出運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間．17.(15分）帶有等量異種電荷的兩個(gè)金屬板A和B水平放置，相距為d（d遠(yuǎn)小于板的長和寬），一個(gè)帶正電的油滴M懸浮在兩板的正中央，處于平衡，油滴的質(zhì)量為m,帶電量為q，如圖所示。在油滴的正上方距A板d處有另一個(gè)質(zhì)量也為m的帶正電的油滴N，油滴N由靜止釋放后，可以穿過A板上的小孔，進(jìn)入兩金屬板間與油滴M相碰，并立即結(jié)合成大油滴（設(shè)在碰撞瞬間不考慮重力、電場(chǎng)力的影響）整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中，如不計(jì)油滴M、N間的庫侖力和萬有引力以及金屬板的厚度，要使油滴N能與M相碰，且結(jié)合成大油滴（油滴可視為質(zhì)點(diǎn)）又不至于與金屬板B相碰。求：

（1）兩個(gè)金屬板A、B間的電壓是多少？哪一個(gè)板的電勢(shì)較高？

（2）油滴N所帶電量的范圍是多少？參考答案：解析：（1）油滴M帶正電，在兩金屬板之間處于平衡，則B板電勢(shì)較高，

2分

由平衡得：

可得兩板電壓：

2分

（2）設(shè)油滴N帶電量為Q，油滴N與M相碰前的瞬間速度為v0，有：

2分

油滴N能與M相碰應(yīng)有：

>0

求得電量：

Q<3q

2分

油滴N和M相碰后，結(jié)合成大油滴，設(shè)速度為v，有

1分

可得：

2分

此后，大油滴向下運(yùn)動(dòng)，不碰到B板，有

代入v和U的值，解得：

2分

所以油滴所帶電量的范圍是：

2分18.如圖所示，AB和CDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，OA處于水平位置．AB是半徑為R=2m的圓周軌道，CDO是半徑為r=1m的半圓軌道，最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性檔板．D為CDO軌道的中央點(diǎn)．BC段是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接．已知BC段水平軌道長L=2m，與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4．現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由落下．（取g=10m/s2）（1）當(dāng)