2022年福建省泉州市晉江東石中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

2022年福建省泉州市晉江東石中學(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.著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：一塊水平放置的絕緣體圓盤(pán)可繞過(guò)其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)的中部有一個(gè)線(xiàn)圈，圓盤(pán)的邊緣固定著一圈帶負(fù)電的金屬小球，如圖所示．當(dāng)線(xiàn)圈接通直流電源后，線(xiàn)圈中的電流方向如圖中箭頭所示，圓盤(pán)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．幾位同學(xué)對(duì)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋和猜測(cè)，你認(rèn)為合理的是（）A．接通電源后，線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，帶電小球受到洛倫茲力，從而導(dǎo)致圓盤(pán)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）B．接通電源后，線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，帶電小球受到洛倫茲力，從而導(dǎo)致圓盤(pán)沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）C．接通電源的瞬間，線(xiàn)圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電場(chǎng)，導(dǎo)致圓盤(pán)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）D．接通電源的瞬間，線(xiàn)圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電場(chǎng)，導(dǎo)致圓盤(pán)沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）參考答案：C【考點(diǎn)】楞次定律；洛侖茲力．【分析】由題，在線(xiàn)圈接通電源的瞬間，線(xiàn)圈中的電流是增大的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是逐漸增強(qiáng)的，逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)（麥克斯韋電磁理論）．在小球所在圓周處相當(dāng)于有一個(gè)環(huán)形電場(chǎng)，小球因帶電而受到電場(chǎng)力作用從而會(huì)讓圓板轉(zhuǎn)動(dòng)．根據(jù)小球的帶電性，判定圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向．【解答】解：A、小球在靜止時(shí)不受洛倫茲力，故圓盤(pán)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；故AB錯(cuò)誤；C、若金屬小球帶正電且線(xiàn)圈中電流突然增大，根據(jù)電磁場(chǎng)理論可知，電場(chǎng)力順時(shí)針?lè)较?，則圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電流流向相反；故圓盤(pán)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；故C正確；D錯(cuò)誤；故選：C．2.“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)。某人做蹦極運(yùn)動(dòng)，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過(guò)程中t0時(shí)刻加速度約為A．

B．

C．

D．g參考答案：B3.（單選）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，在彈性限度內(nèi)得到彈力F與彈簧長(zhǎng)度l的關(guān)系圖像如圖所示。設(shè)彈簧a與彈簧b的原長(zhǎng)分別為l1和l2，勁度系數(shù)分別為k1和k2，下列選項(xiàng)中正確的是

(

)A．l1＞l2

k1＞k2

B．l1＞l2

k1＜k2C．l1＜l2

k1＜k2

D．l1＜l2

k1＞k2參考答案：D4.如圖所示，一理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比n1：n2＝44：1，電源電壓u=220sin314t(V)，原線(xiàn)圈電路中接入熔斷電流I0＝0.01A的保險(xiǎn)絲，副線(xiàn)圈電路中接入一可變電阻R，則()A．電壓表的讀數(shù)為5VB．當(dāng)可變電阻R的阻值變大時(shí)，電源的輸入功率變大C．可變電阻R的阻值低于11.36Ω時(shí)保險(xiǎn)絲將熔斷D．可變電阻的耗電功率一定是2.2W參考答案：AC5.質(zhì)量m＝4kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O處，先用沿x軸正方向的力F1＝8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿y軸正方向的力F2＝24N作用了1s．則質(zhì)點(diǎn)在這3s內(nèi)的軌跡是()．參考答案：解析x方向：ax＝＝2m/s2，沿x軸運(yùn)動(dòng)2s，x1＝×2×22m＝4m，vx＝2×2m/s＝4m/s，撤去F1再加上F2后，再經(jīng)1s，質(zhì)點(diǎn)又沿x方向勻速運(yùn)動(dòng)x2＝vxt＝4×1m＝4m，即橫坐標(biāo)達(dá)到8m．y方向：ay＝＝6m/s2，運(yùn)動(dòng)1s，y＝×6×12m＝3m且曲線(xiàn)向力的方向彎曲．所以選項(xiàng)D正確．答案D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線(xiàn)框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，半圓弧導(dǎo)線(xiàn)框的直徑為d，電阻為R。使該線(xiàn)框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為_(kāi)________?，F(xiàn)使線(xiàn)框保持圖中所示位置，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線(xiàn)性變化。為了產(chǎn)生與線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為_(kāi)________。

參考答案：；7.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計(jì)相連，初始時(shí)氣壓計(jì)兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高后，為使瓶?jī)?nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計(jì)右側(cè)管

（填“向上”或“向下”）移動(dòng)．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用表示氣體升高的溫度，用表示氣壓計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線(xiàn)應(yīng)是：_______

參考答案：(1)向上

(2)A8.如圖所示為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的路端電壓U隨電流I變化的圖線(xiàn)，由圖可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，內(nèi)阻r=0.625Ω．參考答案：考點(diǎn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專(zhuān)題．分析：U﹣I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；因?yàn)榭v坐標(biāo)不是從零點(diǎn)開(kāi)始的，圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不為短路電流；根據(jù)公式即可求出內(nèi)電阻．解答：解：由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.50V；當(dāng)路端電壓為1.00V時(shí)，電流為0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案為：1.5，0.625點(diǎn)評(píng)：測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果．9.（9分）某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿(mǎn)熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來(lái)，如圖所示。這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的

，溫度

，體積

。

參考答案：熱量，升高，增大解析：當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶?jī)?nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶?jī)?nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程PV/T=C可知，氣體體積增大。10.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略11.如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時(shí)電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達(dá)到穩(wěn)定速度1.5m/s時(shí)，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點(diǎn)電壓為2V，電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。12.如圖所示為一面積為S的矩形線(xiàn)圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交流電的波形，則該交流電的頻率是_________Hz，電壓有效值為_(kāi)______V。參考答案：50，212.113.如圖所示，實(shí)線(xiàn)是一列簡(jiǎn)諧橫波在t時(shí)刻的波形圖，虛線(xiàn)是在t時(shí)刻后時(shí)刻的波形圖．已知，若波速為15m/s，則質(zhì)點(diǎn)M在t時(shí)刻的振動(dòng)方向?yàn)?/p>

▲

；則在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為

▲

m．參考答案：向下

（2分）

0.3m三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫(xiě)出必要的解題過(guò)程和說(shuō)明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個(gè)分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問(wèn)：

①重物是上升還是下降？說(shuō)明理由。②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問(wèn)無(wú)摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（計(jì)算）（2015?湖南一模）質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=3.0kg的長(zhǎng)木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長(zhǎng)L=1.0m．開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向右的恒力F=12N，如圖所示，經(jīng)一段時(shí)間后撤去F．為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間．（g取10m/s2）參考答案：1S解：撤去F前后木板先加速后減速．設(shè)加速過(guò)程的位移為x1，加速度為a1，加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1；減速過(guò)程的位移為x2，加速度為a2，減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2．由牛頓第二定律得撤力前：F﹣μ（m+M）g=Ma1解得a1=m/s2撤力后：μ（m+M）g=Ma2解得a2=m/s2又x1=a1t12，x2=a2t22為使小滑塊不從木板上掉下，應(yīng)滿(mǎn)足x1+x2≤L又a1t1=a2t2由以上各式可解得t1≤1s即作用的最長(zhǎng)時(shí)間為1s．答：用水平恒力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間是1s．17.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A(yíng)狀態(tài)時(shí)，溫度為tA=27°C，氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B，A、M、B的狀態(tài)參量如圖所示。求：①狀態(tài)B的溫度；②從A到B氣體對(duì)外所做的功。（取1atm=1.0′105Pa）參考答案：①設(shè)A狀態(tài)和狀態(tài)B的溫度、體積、壓強(qiáng)分別為T(mén)1、、V1、P1，T2、、V2、P2，由已知可得T1、=300K

V1=3m3

P1=2.5atm

T2=?

V2=6m3

P2=1atm，從A到B由理想氣體狀態(tài)方程,得…①

得…②

②從A到M是等容變化，不做功；從M到B是等壓變化，做的功為，，…③所以從A到B氣體對(duì)外做的功為

…18.在科技館中有一種彈球游戲，其原理可以簡(jiǎn)化為如下圖所示模型。有一矩形水平平臺(tái)abcd，e和f分別為ad、bc的中點(diǎn)，平臺(tái)的高度為5m，ab長(zhǎng)度為10m，在平臺(tái)上方存在著水平向里E=10V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=1T，其余地方無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)。某時(shí)刻小球2從f點(diǎn)的正下方以速度m/s沿gh水平向右彈出，之后帶電量為q=+1C的絕