2022年江西省吉安市富田中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

2022年江西省吉安市富田中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.地球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，萬有引力常量為G，地球表面的重力加速度為g，同步衛(wèi)星距地面的距離為h，則同步衛(wèi)星的線速度大小為（

）A．ω(R＋h)

B．

C．R

D．參考答案：AB2.如圖7所示，用豎直向下的恒力F通過跨過光滑定滑輪的細線拉動光滑水平面上的物體，物體沿水平面移動過程中經(jīng)過A、B、C三點，設(shè)AB=BC，物體經(jīng)過A、B、C三點時的動能分別為EKA，EKB，EKC，則它們間的關(guān)系應(yīng)是：

A．EKB－EKA=EKC－EKB

B．EKB－EKA<EKC－EKB

C.

EKB－EKA＞EKC－EKB

DEKC<2EKB參考答案：CD3.（多選）下列說法正確的是A．光子像其它粒子一樣，不但具有能量，也具有動量B．玻爾認為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的C．將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損參考答案：AB4.如圖所示，水平放置的兩個平行的金屬板A、B帶等量的異種電荷，A板帶負電荷，B板接地.若將A板向上平移到虛線位置.在A、B兩板中間的一點P的電場強度E和電勢U的變化情況是(

)A.E不變，U改變

B.E改變，U不變C.E不變，U不變

D.E改變，U改變參考答案：C由題意知平行板電容器的電量不變．將負極板移到圖中虛線所示的位置，板間距離增大，由推論公式E=，分析得到板間場強不變，由于P點距離B板的距離不變，則P點與B板間的電勢差不變，故P點電勢不變。選C。5.（04年全國卷Ⅳ）圖中M是豎直放置的平面鏡，鏡離地面的距離可調(diào)節(jié)。甲、乙二人站在鏡前，乙離鏡的距離為甲離鏡的距離的2倍，如圖所示。二人略錯開，以便甲能看到乙的像。以l表示鏡的長度，h表示乙的身高，為使甲能看到鏡中乙的全身像，l的最小值為

（

）

A．

B．

C．

D．h參考答案：答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.A.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，若運行線速度之比是v1∶v2＝1∶2，則它們運行的軌道半徑之比為__________，所在位置的重力加速度之比為[jf21]

__________。參考答案：4∶1，1∶16

7.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌后衛(wèi)星的軌道半徑

（填“變大”，“變小”或“不變”），前后角速度之比為

。參考答案：變大，8:18.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為g/2，則該處距地球表面的高度為____________，在該高度繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的線速度大小為______________。

參考答案：

,

9.如圖在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實驗中，圖中上下兩層水平軌道光滑。實驗時把兩小車前端細線所掛砝碼盤和砝碼的重力作為小車所受的拉力，通過控制裝置使小車同時開始運動，然后同時停止。（1）安裝實驗裝置時，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細線

；實驗時，為了減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量

小車的質(zhì)量。（選填“遠大于”、“遠小于”或“等于”）（2）本實驗通過比較小車的位移來比較小車的加速度的大小，能這樣比較理由是

（填入正確選項的序號）①兩小車運動時間相同，加速度與位移成反比②兩小車運動時間相同，加速度與位移成正比③兩小車運動位移相同，加速度與時間成正比④兩小車運動位移相同，加速度與時間成反比參考答案：10.某汽車的部分參數(shù)如下表，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成表的其他部分。整車行使質(zhì)量1500Kg最大功率92KW

加速性能0－108Km/h(即30m/s)所需時間平均加速度11s_________m/s2

制動性能車輛以36Km/h（即10m/s）行使時的制動距離制動過程中所受合外力6.5m_________N

參考答案：答案：2.73，1.15×104解析：由可得a＝2.73m/s2；根據(jù)和F＝ma可得F＝1.15×104N。11.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

由靜摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托車的作用力為摩托車的重力與摩擦力的合力。12.（4分）如圖所示，圖甲為熱敏電阻R的電阻值隨溫度變化的圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為=99，當線圈的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=9.0V，內(nèi)阻r=1。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源．問：

(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在

（填“A、B端”或“C、D端”)；

(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，可變電阻的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為

。參考答案：

答案：(1)A、B；(2)26013.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強磁場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為vo的帶電粒子從a點沿ab方向進入磁場，不計重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點離開磁場，則磁感應(yīng)強度B=__________；粒子離開磁場時的動能為Ex__________。參考答案：

帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的軌道半徑r=L，由可得B=，洛倫茲力不做功，粒子離開磁場時的動能為。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上，小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B，直到A、B的速度達到相同，此時A、B的速度為0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物塊A可視為質(zhì)點，它與長木板B的質(zhì)量相同都為2kg，A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25．求：（取g=10m/s2）（1）木塊與冰面的動摩擦因數(shù)μ2．（2）全過程產(chǎn)生的總熱量Q.（3）為了保證小物塊不從木板的右端滑落，小物塊滑上長木板的初速度應(yīng)為多大？參考答案：（1）A、B一起運動時，受冰面對它的滑動摩擦力，做勻減速運動，加速度

（1分）解得木板與冰面的動摩擦因數(shù)μ2=0.10

（1分）（2）小物塊A在長木板上受木板對它的滑動摩擦力，做勻減速運動，加速度a1=μ1g=2.5m/s2（1分）小物塊A在木板上滑動，木塊B受小物塊A的滑動摩擦力和冰面的滑動摩擦力，做勻加速運動，有μ1mg－μ2(2m)g=ma2解得加速度a2=0.50m/s2（1分）設(shè)小物塊滑上木板時的初速度為v10，經(jīng)時間t后A、B的速度相同為v由長木板的運動得v=a2t，解得滑行時間小物塊滑上木板的初速度

v10=v＋a1t=2.4m/s小物塊A在長木板B上滑動的距離（1分）A、B之間產(chǎn)生的熱量Q=μ1mgs=4.8J（1分）長木板B總位移為s=at+0.08=0.24m（1分）則B與冰面之間產(chǎn)生的熱量Q=μ2mgs=0.96J（1分）所以總熱量Q=Q+Q=5.76J（1分）（3）小物塊A滑上長木板的初速度越大，它在長木板B上相對木板滑動的距離越大，當滑動距離等于木板長時，物塊A達到木板B的最右端，兩者的速度相等（設(shè)為v′)，這種情況下A的初速度為保證不從木板上滑落的最大初速度，設(shè)為v0．有（1分）（1分）由以上三式解得，為了保證小物塊不從木板的右端滑落，小物塊滑上長木板的初速度不大于最大初速度（1分）17.如圖甲所示，兩金屬板M、N水平放置組成平行板電容器，在M板中央開有小孔O，再將兩個相同的絕緣彈性擋板P、Q對稱地放置在M板上方，且與M板夾角均為60°，兩擋板的下端在小孔O左右兩側(cè)?，F(xiàn)在電容器兩極板間加電壓大小為U的直流電壓，在M板上方加上如圖乙所示的、垂直紙面的交變磁場，以方向垂直紙面向里為磁感應(yīng)強度的正值，其值為B0，磁感應(yīng)強度為負值時大小為Bx，但Bx未知?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q、不計重力的帶電粒子，從N金屬板中央A點由靜止釋放，t=0時刻，粒子剛好從小孔O進入上方磁場中，在t1時刻粒子第一次撞到左擋板P上，緊接著在t1+t2時刻粒子撞到了右擋板Q上，然后粒子又從O點豎直向下返回平行金屬板間，接著再返回磁場做前面所述的運動。粒子與擋板碰撞前后電量不變，沿板面的分速度不變，垂直于板面的分速度大小不變、方向相反，不計碰撞的時間及磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)影響。求：(1)粒子第一次到達擋板P時的速度大小。(2)圖乙中磁感應(yīng)強度Bx的大小。(3)兩金屬板M和N之間的距離d。參考答案：(1)

(2)

(3)(n=0,1,2,…)（1）粒子從N板到M板過程中，電場力做正功，根據(jù)動能定理有Uq＝mv2?0．解得粒子第一次到達O點時的速率（2）粒子進入上方后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由得粒子做勻速圓周運動的半徑，

使其在整個裝置中做周期性的往返運動，運動軌跡如圖所示，由圖易知：r0=2rx圖中Bx=2B0（3）在0～t1時間內(nèi)，粒子做勻速圓周運動周期在t1～（t1+t2）時間內(nèi)，粒子做勻速圓周運動的周期由軌跡圖可知，

粒子在金屬板M和N間往返時間為t，有且滿足：t=t2+n（t1+t2），n=0,1,2,3,…聯(lián)立可得金屬板M和N間的距離：，n=0,1,2,3,…18.（20分）如圖甲所示，豎直放置輕彈簧下端與放在水平地面上的物塊A相連，上端與物塊B相連。物塊C在B的正上方某處自由下落，與B碰后黏合在一起后繼續(xù)下降。在物塊C正上方放置一個速度傳感器，以測定C下落的速度；在物塊A的正下方放置一個壓力傳感器，以測量物塊A對地面的壓力FN，得到如圖乙所示的—t和FN—t圖，圖中縱坐標上的FN1、、均為已知量。已知彈簧的勁度系數(shù)為，A、B、C三個物塊的質(zhì)量均相等且都可視為質(zhì)點，重力加速度為g。（1）每個物塊的質(zhì)量m；（2）求從t1到t2時間內(nèi)，B、C黏合體對彈簧做功的大??？（3）為使B、C黏合體向上反彈到最大高度時，物塊A對地面的壓力恰好為零，則C物塊開始下落時與B物塊間的距離H應(yīng)為多大？參考答案：解析：（1）設(shè)mA=mB=mC=m，由圖象可知，在C未與B碰撞前，A對地面的壓力為FN1，則有：

（3分）得：

（2分）

（2）由圖象可知：在t2時刻，B、C的速度達到最大為，此時B、C所受合力為零，故t1到t2的過程中，B、C下移的距離為：

（2分）由圖可知C與B碰前的速度為，設(shè)物塊B、C碰撞后黏合在一起的速度為，由動量守恒定律得：

（2分）則t1到t2的時間內(nèi)，物塊B、C對彈簧做的功為W，對B、C由動能定理得：