2022-2023學(xué)年浙江省杭州市市余杭文昌中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

2022-2023學(xué)年浙江省杭州市市余杭文昌中學(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.在地面上觀察下列物體的運(yùn)動(dòng)，其中物體做曲線運(yùn)動(dòng)的是（

）

A．向東運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受到一個(gè)向西的力的作用

B．勻速水平飛行的飛機(jī)上滑落的物體（下落過(guò)程阻力不計(jì)）

C．河水勻速流動(dòng)，正在河里勻速駛向?qū)Π兜钠?/p>

D．在以速度v行駛的列車(chē)上，以相對(duì)列車(chē)的速度v水平向后拋出的一個(gè)小球參考答案：

答案：B2.下列說(shuō)法正確的是A．光導(dǎo)纖維傳播光信號(hào)利用了光的全反射原理B．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光具有粒子性C．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波D．光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大參考答案：D3.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖中，符合黑體輻射規(guī)律的是參考答案：A解析：黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強(qiáng)越大，故B、D錯(cuò)誤．黑體輻射的波長(zhǎng)分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時(shí)，主要以不可見(jiàn)的紅外光進(jìn)行輻射，在500℃以至更高的溫度時(shí)，則順次發(fā)射可見(jiàn)光以至紫外輻射．即溫度越高，輻射的電磁波的波長(zhǎng)越短，故C錯(cuò)誤A正確．故選：A．4.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成弧形的石拱，第3、4石塊固定在地面上，第1、2石塊問(wèn)的接觸面位于豎直平面，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面所夾的圓心角為37°。已知，。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，笫1、2石塊間的作用力大小為，第1、3石塊間的作用力大小為則為A．

B．

C．

D．參考答案：

【知識(shí)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．B3B4【答案解析】B解析：以第1塊石塊為研究對(duì)象，分析受力情況：重力G、第2塊石塊的彈力N1和第3塊石塊的彈力N2，如圖，由平衡條件得

=sin53°=,故選B【思路點(diǎn)撥】以第1石塊為研究對(duì)象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求解第1、2石塊間的作用力和第1、3石塊間的作用力的大小之比．本題首先要選擇研究對(duì)象，其次要正確分析受力情況，作力圖時(shí)要標(biāo)出夾角，便于求解力的關(guān)系．5.一個(gè)物體從某高度水平拋出，已知初速度為v0，落地速度為v1，那么它的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（）A． B．C． D．參考答案：D【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】物體做平拋運(yùn)動(dòng)，我們可以把平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)求解，兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同【解答】解：由于平拋運(yùn)動(dòng)是水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，故任意時(shí)刻的速度是這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)速度的合速度，當(dāng)一個(gè)物體從某一確定的高度以v0的初速度水平拋出，已知它落地時(shí)的速度為v1，故v1是物體運(yùn)動(dòng)的末速度，由速度的分解法則可知，vy2=v12﹣vo2，故vy=故物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t==．故D選項(xiàng)正確．故選：D．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)厚度不計(jì)的圓環(huán)A，緊套在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的圓柱體B的上端，A、B兩者的質(zhì)量均為m。A與B之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同，其大小為kmg（k＞1）。B由離地H高處由靜止開(kāi)始落下，則B下端觸地時(shí)的速度為

，若B每次觸地后都能豎直向上彈起，且觸地時(shí)間極短，觸地過(guò)程無(wú)動(dòng)能損失，則要使A、B始終不分離，L至少應(yīng)為

。參考答案：，7.一個(gè)橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為_(kāi)_______________。

參考答案：8.為了驗(yàn)證矩形線框自由下落過(guò)程上、下邊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)機(jī)械能是否守恒，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成,用刻度尺測(cè)出矩形線框上下邊之間的距離L.某次實(shí)驗(yàn)中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間分別為△t1和△t2。（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可測(cè)出上、下邊通過(guò)光電門(mén)的速度v1和v2,分別為v1=______,v2=______.（2）如果滿足關(guān)系式______(請(qǐng)用測(cè)量的物理量和已知量來(lái)表示，重力加速度為)，則自由下落過(guò)程中線框的機(jī)械能守恒。參考答案：

(1).

(2).

(3).【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)中利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故有：，同理。（2）根據(jù)機(jī)械能守恒有：，整理得：9.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過(guò)加速后用動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。②質(zhì)量虧損為_(kāi)______________kg。參考答案：①

②10.相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車(chē)的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車(chē)上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車(chē)的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車(chē)的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等

后11.如圖所示，放在水平圓盤(pán)上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤(pán)一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：12.決定一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)物體水平方向通過(guò)距離的因素是

和

。參考答案：13.（9分）一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3V電壓下工作，通過(guò)它的電流是0.2A，用此電動(dòng)機(jī)提升物重4N的物體，在30秒內(nèi)可以使該物體勻速提升3m，除電動(dòng)機(jī)線圈生熱之外不計(jì)其它的能量損失，則電動(dòng)機(jī)的輸入電功率為_(kāi)_________W,在提升重物的30秒內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量______J,線圈的電阻__________Ω。參考答案：

0.6W，6J，5Ω三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫(xiě)出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過(guò)的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過(guò)4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）15.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)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(guò)程中部分動(dòng)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(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形PQMN（含邊界）區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)靜止釋放，O、P、Q三點(diǎn)在同一水平線上，OP＝L，帶電粒子恰好從M點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）粒子從O到M的時(shí)間；

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B可以調(diào)節(jié)（不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)），帶電粒子從邊界NM上的O′離開(kāi)磁場(chǎng)，O′到N的距離為L(zhǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值。參考答案：17.

(10分)如圖所示為上、下兩端相距L=5m、傾角a=30°、始終以v=3m／s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶(傳送帶始終繃緊)．將一物體放在傳送帶的上端由靜止釋放滑下，經(jīng)過(guò)t=2s到達(dá)下端，重力加速度g取10m/s2，求：(1)傳送帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大?

(2)如果將傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速率至少多大時(shí)，物體從傳送帶上端由靜止釋放能最快地到達(dá)下端?參考答案：解析：（1）順轉(zhuǎn)時(shí)，由題意得

18.如圖所示，兩金屬板正對(duì)并水平放置，分別與平行金屬導(dǎo)軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻ab進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，同時(shí)一帶正電小球從O點(diǎn)沿板間中軸線水平射入兩板間．a(chǎn)b在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球勻速運(yùn)動(dòng)；ab從Ⅲ區(qū)域右邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，小球恰好從金屬板的邊緣離開(kāi)．已知板間距為4d，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、寬度均為d．帶電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，ab運(yùn)動(dòng)的速度為v0，重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度大小；（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開(kāi)，ab運(yùn)動(dòng)的速度v0要滿足什么條件．參考答案：解：（1）ab在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：ε=BLv0…①金屬板間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為：…②ab在Ⅰ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電小球勻速運(yùn)動(dòng)，有mg=qE…③聯(lián)立①②③得：…④（2）ab在Ⅱ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球的加速度a，依題意，有qE+mg=ma…⑤聯(lián)立③⑤得：a=2g…⑥（3）依題意，ab分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在電場(chǎng)中分別做勻速、類(lèi)平拋和勻速運(yùn)