福建省福州市平南縣環(huán)城中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

福建省福州市平南縣環(huán)城中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(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.如圖所示，質(zhì)量為m的兩個(gè)球A、B固定在橫桿的兩端，將其放入光滑的半圓形碗中，桿的長(zhǎng)度等于碗的半徑，當(dāng)桿與碗的豎直半徑垂直時(shí)，兩球剛好能平衡，則桿的作用力為

A．mg

B．mg

C．mg

D．2mg參考答案：A解析：對(duì)球進(jìn)行受力分析，利用合力為零可求出桿的彈力為mg，故A正確。2.圖為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧運(yùn)動(dòng)，（是線圈中心），則A.從X到O,電流由E經(jīng)G流向F，先增大再減小B.從X到O,電流由F經(jīng)G流向E，先減小再增大C.從O到Y(jié),電流由F經(jīng)G流向E，先減小再增大D.從O到Y(jié),電流由E經(jīng)G流向F，先增大再減小參考答案：D解析：在磁極繞轉(zhuǎn)軸從X到O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈平面的磁通量向上增大，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生瞬時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，電流由F經(jīng)G流向E，又導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感＝BLV，導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度先增后減可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增加后減小、則電流先增大再減小，AB均錯(cuò)；在磁極繞轉(zhuǎn)軸從O到Y(jié)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈平面的磁通量向上減小，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，電流由E經(jīng)G流向F，又導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感＝BLV，導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度先增后減可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增加后減小、則電流先增大再減小，C錯(cuò)、D對(duì)。3.一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的．關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)()參考答案：D4.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流I成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比．如圖所示，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距為R，通以大小、方向均相同的電流．規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正，在0﹣R區(qū)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的圖線可能是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向．【分析】通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)存在，磁場(chǎng)除大小之外還有方向，所以合磁場(chǎng)通過(guò)矢量疊加來(lái)處理．根據(jù)右手螺旋定則可得知電流方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系．【解答】解：根據(jù)右手螺旋定則可得左邊通電導(dǎo)線在兩根導(dǎo)線之間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，右邊通電導(dǎo)線在兩根導(dǎo)線之間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱，在兩根導(dǎo)線中間位置磁場(chǎng)為零．由于規(guī)定B的正方向垂直紙面向里，所以C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C5.某位同學(xué)為了研究超重和失重現(xiàn)象，將重為50N的物體帶到電梯中，并將它放在傳感器上，電梯由啟動(dòng)到停止的過(guò)程中，測(cè)得重物的壓力一時(shí)間變化的圖象如圖所示。設(shè)在和時(shí)電梯的速度分別為和。由此他作出判斷(

)A．電梯上升了，

B．電梯上升了，C．電梯下降了，

D．電梯下降了，參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往會(huì)同時(shí)伴隨

輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)過(guò)t＝T1·T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比mA：mB＝

。參考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過(guò)t＝T1·T2時(shí)間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同，則=，故mA：mB＝2T2:2T1。7.利用如圖甲所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)摩擦因數(shù)。在斜面上安裝有兩個(gè)光電門，且光電門A、B固定在斜面上，AB兩點(diǎn)高度差為h，水平距離為s，當(dāng)一帶有寬度為d的很窄遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片通過(guò)光電門時(shí)的遮光時(shí)間t。讓滑塊每次從斜面上的不同點(diǎn)有靜止開(kāi)始下滑，記下相應(yīng)的、值。完成下列填空和作圖：（1）滑塊經(jīng)過(guò)光電門A、B時(shí)的瞬時(shí)速度_________，_____________；（2）根據(jù)上面測(cè)量的物理量，得到滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)計(jì)算表達(dá)式為μ=_______________；（3）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根據(jù)多次測(cè)量、值，由計(jì)算機(jī)處理得到圖線如圖乙所示，可計(jì)算得到滑塊與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______________（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1），(2分)；(2分)（2）μ=；(3分)（3）μ=0.25（3分）8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

▲VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過(guò)程中氣體對(duì)外做了50J的功，則此過(guò)程中____▲__(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：小于；吸熱試題分析：狀態(tài)A與狀態(tài)B，壓強(qiáng)不變，溫度升高，根據(jù)氣體狀態(tài)方程，體積增大，所以VA小于VB。從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過(guò)程中，溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)定的表達(dá)式△U=Q+W，知道此過(guò)中吸熱吸收的熱量50J。考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程9.某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，圖是某次實(shí)驗(yàn)得出的紙帶，所用電源的頻率為50HZ，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)打印的連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3……。各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5cm，則（1）物體做

的運(yùn)動(dòng)，理由是

；（2）物體通過(guò)1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v1=

m/s；（3）物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a=

m/s2.參考答案：（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)；；或連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之差為常數(shù)；（2分）（2）0.375m/s2；（2分）（3）1.5m/s2

10.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，他們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1.0s。由此可知①波長(zhǎng)λ=

m；②當(dāng)B點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移為+6cm時(shí)，A點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是

cm。參考答案：20，-611.某同學(xué)用如圖所示裝置做“探究功和物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，先調(diào)整木板的傾角使小車不能連接橡皮筋時(shí)恰能在木板上勻速下滑，探后第一、三次分別用一條、三條相同的橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，且兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)量相同，若第一次實(shí)驗(yàn)中合外力對(duì)小車所做的功為W，則第三次實(shí)驗(yàn)中合外力對(duì)小車所做的功為

．由本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：

．參考答案：3W；合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化．【考點(diǎn)】探究功與速度變化的關(guān)系．【分析】解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．【解答】解：小車受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正確平衡好摩擦力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因?yàn)槭窍嗤鹌そ钭鰧?shí)驗(yàn)，且兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)相同，故三條時(shí)橡皮筋做得功應(yīng)試一條時(shí)的三倍；由本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化．故答案為：3W；合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化．12.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將

（填“吸收”、“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。

參考答案：

吸收（2分）

5（2分）13.一列橫波沿x軸正方向傳播，在t0=0時(shí)刻的波形如圖所示，波剛好傳到x=3m處，此后x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)比x＝-1m處的質(zhì)點(diǎn)_______（選填“先”、“后”或“同時(shí)”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過(guò)時(shí)間，在x軸上－3m~3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時(shí)刻的正好相同，則=_______參考答案：后（2分）0.4ns、n=1.2.3…三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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）15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，五塊完全相同的長(zhǎng)木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長(zhǎng)度L=0.5m，質(zhì)量m=0.6kg。一質(zhì)量M=1kg的小物塊以=3m/s水平速度從第一塊長(zhǎng)木板的最左端滑入。已知小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。重力加速度g取。求：(1)小物塊滑至第四塊長(zhǎng)木板時(shí)，物塊與第四塊長(zhǎng)木板的加速度分別為多大？(2)物塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)出發(fā)點(diǎn)滑行的最大距離？參考答案：解：（1）設(shè)當(dāng)物塊滑至第n塊木板時(shí)，木板與地面的摩擦力小于小物塊與木板的摩擦力，即

解得n>4.3物塊滑上第五塊木板時(shí)，木板才開(kāi)始在地面上滑動(dòng)。即：小物塊滑至第四塊長(zhǎng)木板時(shí)，第四塊長(zhǎng)木板的加速度為零。物塊的加速度為(2)設(shè)物塊剛滑上第五塊木板時(shí)的速度為，每塊木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由動(dòng)能定理

解得物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，物塊與木板能獲得相同的速度，對(duì)物塊

對(duì)木板

解得

在此過(guò)程中，物塊發(fā)生的位移為，由動(dòng)能定理

解得即物塊與木板獲得的共同速度，之后整體向前勻減速運(yùn)動(dòng)后靜止．由動(dòng)能定理

解得

所以物塊總共發(fā)生的位移17.如圖，一般帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m。距水面4m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率為（1）求桅桿到P點(diǎn)的水平距離；（2）船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。參考答案：（1）7m

（2）5.5m【詳解】①設(shè)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為，到P點(diǎn)的水平距離為，桅桿高度為，P點(diǎn)處水深為；激光束在水中與豎直方向的夾角為，由幾何關(guān)系有由折射定律有：設(shè)桅桿到P點(diǎn)的水平距離為則聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：②設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為時(shí)，從水面出射的方向與豎直方向夾角為由折射定律有：設(shè)船向左行駛的距離為，此時(shí)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為，到P點(diǎn)的水平距離為，則：聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)