湖南省株洲市第十八中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

湖南省株洲市第十八中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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.如圖所示，兩個(gè)相同的固定斜面上分別放有一個(gè)處于靜止的三角形木塊A、B，它們的質(zhì)量相等．A木塊左側(cè)面沿豎直方向，B木塊左側(cè)面垂直于斜面，在兩斜面上分別放上一個(gè)相同的光滑球后，木塊仍保持靜止，則放上球后（）A．A木塊受到的摩擦力等于B木塊受到的摩擦力B．A木塊受到的摩擦力小于B木塊受到的摩擦力C．A木塊對(duì)斜面的壓力等于B木塊對(duì)斜面的壓力D．A木塊對(duì)斜面的壓力大于B木塊對(duì)斜面的壓力參考答案：A【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】以小球與A整體為研究對(duì)象，分析A木塊受到的摩擦力．以小球與B整體為研究對(duì)象，分析B木塊受到的摩擦力，從而得到A、B所受的摩擦力關(guān)系．分別以A、B為研究對(duì)象，運(yùn)用平衡條件斜面對(duì)它們的支持力，從而分析出它們對(duì)斜面的壓力關(guān)系．【解答】解：AB、設(shè)小球的質(zhì)量為m，A、B的質(zhì)量為M，斜面的傾角為α．以小球與A整體為研究對(duì)象，由平衡條件可得：A木塊受到的摩擦力fA=（M+m）gsinα同理，以小球與B整體為研究對(duì)象，得到B木塊受到的摩擦力fB=（M+m）gsinα，則fA=fB．故A正確，B錯(cuò)誤．CD、以A為研究對(duì)象，分析受力，如圖所示，由平衡條件得：斜面對(duì)A的支持力NA=Mgcosα﹣N1sinα以B為研究對(duì)象，分析受力，由平衡條件得：斜面對(duì)B的支持力NB=Mgcosα，則得NA＜NB．由牛頓第三定律可知，A木塊對(duì)斜面的壓力小于B木塊對(duì)斜面的壓力．故CD錯(cuò)誤．故選：A2.如圖所示，小球用細(xì)繩系住放在傾角為θ的光滑斜面上，當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移時(shí)，繩上的拉力將（）A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大參考答案：D【考點(diǎn)】向心力；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；決定向心力大小的因素．【分析】在力學(xué)中，有這樣一類問(wèn)題：一個(gè)物體（質(zhì)點(diǎn)）受到三個(gè)共點(diǎn)力（或多個(gè)共點(diǎn)力但可以等效為三個(gè)共點(diǎn)力）作用而處于平衡狀態(tài)，其中一個(gè)力變化引起其它力的變化，需要判定某些力的變化情況，或確定其極值．它的求解方法對(duì)其他矢量的分析同樣適用．對(duì)球受力分析，受重力、支持力、拉力，其中重力大小方向都不變，支持力方向不變、大小變，拉力大小與方向都變，可用作圖法分析．【解答】解：對(duì)球受力分析，受重力、支持力、拉力，如圖其中重力大小方向都不變，支持力方向不變，拉力大小與方向都變，將重力按照作用效果分解由圖象可知，G1先變小后變大，G2變小又根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件G1=FG2=N故拉力F先變小后變大；故選D．3.如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt（k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是

（

）參考答案：A4.（單選題）甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，乙車在前，甲車在后，某時(shí)刻兩車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程如圖所示，則下列表述正確的是（

）A．當(dāng)t=4s時(shí)兩車相遇B．當(dāng)t=4s時(shí)兩車間的距離最大C．兩車有兩次相遇D．兩車有三次相遇參考答案：D5.如圖所示，傾角為30o的光滑桿上套有一個(gè)小球和兩根輕質(zhì)彈簧，兩彈簧的一端各與小球相連，另一端分別用銷釘M、N固定于桿上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)拔去銷釘M瞬間，小球的加速度大小為6m/s2，若不拔去銷釘M，而拔去銷釘N瞬間，小球加速度可能是（g=10m/s2）（

）A．11m/s2，沿軒向上B．11m/s2-，沿軒向下C．1m/s2，沿軒向上D．1m/s2，沿桿向下參考答案：BC設(shè)小球的質(zhì)量為m，沿光滑桿斜向上為正方向，剛開(kāi)始受力平衡，則有：

FN+FM-=0

拔去銷釘M瞬間有：FN-=±6m

所以FN=11m或-1m

所以FM=-6m或6m

拔去銷釘N瞬間，小球受M彈簧和重力G的作用，

加速度為：a==-11m/s2或1m/s2

故選BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和Vo，則阿伏加德羅常數(shù)NA可以用兩種式子來(lái)表達(dá)：NA=_______________和NA=______________。參考答案：；7.如圖所示是某同學(xué)探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在長(zhǎng)木板上的B點(diǎn)，用不同重物通過(guò)細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．（1）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d如圖所示，d=

cm；（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則拉力對(duì)小車所做的功為重物重力與AB的距離的乘積；測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間?t，通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象，研究功與速度變化的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出_____圖象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．參考答案：（1）1.140

（2）D

8.用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先適當(dāng)墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行。小車滑行過(guò)程中帶動(dòng)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)器的紙帶，記錄運(yùn)動(dòng)情況．觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡疏密不勻，后面部分點(diǎn)跡比較均勻，回答下列問(wèn)題：（1）適當(dāng)墊高木板是為了

；（2）通過(guò)紙帶求小車速度時(shí)，應(yīng)使用紙帶的

（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；（3）若實(shí)驗(yàn)作了n次，所用橡皮條分別為1根、2根……n根，通過(guò)紙帶求出小車的速度分別為v1、v2……vn，用W表示橡皮條對(duì)小車所做的功，作出的W—v2圖線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這說(shuō)明W與v2的關(guān)系是

。參考答案：(1)平衡摩擦力(2)后面部分

(3)W與v2成正比（1）用1條、2條、3條…同樣的橡皮筋將小車?yán)酵晃恢冕尫?，橡皮筋拉力?duì)小車所做的功依次為w、2w、3w…探究橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功W與小車速度v的定量關(guān)系．將木板放有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊高，小車不連橡皮筋，尾部固定一紙帶，輕推小車使小車沿木板向下運(yùn)動(dòng)，如果紙帶上打出的點(diǎn)間距是均勻的，說(shuō)明紙帶的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車重力沿斜面方向的分力剛好平衡了小車所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功全部完成后，打出來(lái)的點(diǎn)才能反映物體的速度．所以應(yīng)使用紙帶的后面部分．

（3）W-v2圖線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可確定W與速度v的平方成正比．9.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時(shí)，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)，重物通過(guò)細(xì)線跨過(guò)滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測(cè)得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發(fā)射器”或“接收器”）（2）甲組實(shí)驗(yàn)把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是

；符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量（2分）（3）②（1分）；①（1分）10.．2011年11月3日，中國(guó)自行研制的神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在距地球343km的軌道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接。神舟八號(hào)飛船遠(yuǎn)地點(diǎn)處圓軌道速度

（選填“大于”、“小于”或“等于”）近地點(diǎn)處圓軌道速度；假設(shè)神舟八號(hào)在近圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，離地高度為H，地球表面重力加速度為g、地球半徑為R，則神舟八號(hào)的運(yùn)行速度為

。參考答案：小于

11.（4分）在物理學(xué)中，我們常用比值法來(lái)定義物理量，用此方法反映的是物質(zhì)或運(yùn)動(dòng)的某一屬性，與定義式中的各物理量無(wú)關(guān)，例如電阻R＝。請(qǐng)你根據(jù)已經(jīng)學(xué)過(guò)的中學(xué)物理知識(shí)再寫出兩個(gè)用比值法定義的物理量：________、________。參考答案：E=；UAB=

12.用細(xì)繩系一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知小球的質(zhì)量為1kg，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為1m，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩拉力恰為零，取g=10m/s2，則從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球受到合外力的沖量的大小為

參考答案：13.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時(shí)經(jīng)過(guò)的軌跡上安裝了光電門，用來(lái)測(cè)量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能Ek=_____________（用M和vA來(lái)表示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.25三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識(shí)找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.15.（11分）簡(jiǎn)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.如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，電阻不計(jì)，左端彎曲部分光滑，水平部分導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，右端有另一磁場(chǎng)Ⅱ，其寬度也為d，但方向豎直向下，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0，相隔的距離也為d。有兩根質(zhì)量為m、電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，b棒置于磁場(chǎng)Ⅱ中點(diǎn)C、D處．現(xiàn)將a棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放并沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)下去。（1）當(dāng)a棒在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止，則a棒剛釋放時(shí)的高度應(yīng)小于某一值h0，求h0的大??；（2）若將a棒從彎曲導(dǎo)軌上高度為h（h＜h0）處由靜止釋放，a棒恰好能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)Ⅱ的左邊界處停止，求a棒克服安培力所做的功及a棒穿過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ所用的時(shí)間；（3）若將a棒仍從彎曲導(dǎo)軌上高度為h（h＜h0）處由靜止釋放，為使a棒通過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)恰好無(wú)感應(yīng)電流，可讓磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間而變化，將a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)刻記為t＝0，此時(shí)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，試求出在a棒通過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ的這段時(shí)間里，磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式。參考答案：(1)因?yàn)閍棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ后做減速運(yùn)動(dòng)，所以只要?jiǎng)傔M(jìn)入時(shí)b棒不動(dòng)，b就可以靜止不動(dòng)對(duì)a棒：由機(jī)械能守恒：mgh0＝mv

對(duì)回路：ε＝BLv0，I＝對(duì)b棒：BIL＝μmg

聯(lián)立解得：h0＝.(2)由全過(guò)程能量守恒與轉(zhuǎn)化規(guī)律：mgh＝μmg2d＋W克A

解得：W克A＝mgh－μmg2d(3)a棒通過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)恰好無(wú)感應(yīng)電流，說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律ε＝，在Δt≠0的前提下，ΔΦ＝0即Φ保持不變(1分)對(duì)a棒：由機(jī)械能守恒：mgh＝mv2

a棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ后，由牛頓第二定律得：a＝μg經(jīng)過(guò)時(shí)間t，a棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ的距離為x＝vt－at2

磁通量Φ＝B0(d－x)L－BL

又最初磁通量為Φ0＝B0dL－B0L＝B0dL＝Φ

聯(lián)立解得：B＝B0－

*或者用微積分處理因?yàn)椋害鸥校溅艅?dòng)，ε感＝·，ε動(dòng)＝B0L(v－μgt)所以得：BB0∫dB·＝t0∫B0L(v－μgt)dt解得(B－B0)＝B0L化簡(jiǎn)得：B＝B0－17.某種材料的三棱鏡截面如圖所示，∠A=90°，∠B=53°，一束垂直于AC邊的直線細(xì)光束從AC邊上的中點(diǎn)D射入三棱鏡，折射光線經(jīng)過(guò)三棱鏡BC邊反射后，從AB邊上的F點(diǎn)射出。已知三棱鏡的折射率為，BC的長(zhǎng)度為5cm，真空中的光速c=3×108m/s。求：

（i）從BC邊射出的光線與BC邊的夾角；

（ii）光在棱鏡中從D點(diǎn)傳播到F點(diǎn)的時(shí)間。（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：解：（i）根據(jù)幾何知識(shí)得光線射到BC邊上時(shí)的入射角i=37°

設(shè)從BC邊射出的光線折射角為r。根據(jù)折射定律得n=

可得r=53°

所以從BC邊射出的光線與BC邊的夾角α=90°-r=37°

（ii）由幾何關(guān)系知FE=FB

光在棱鏡中從D點(diǎn)傳播路程S=DE+EF=BCsin37°+

光在棱鏡中傳播速度v=

代入數(shù)據(jù)解得t≈9.0×10-11s

答：

（i）從BC邊