湖北省咸寧市蒲圻楊家?guī)X鎮(zhèn)楊家?guī)X中學(xué)2022年高三物理摸底試卷含解析

湖北省咸寧市蒲圻楊家?guī)X鎮(zhèn)楊家?guī)X中學(xué)2022年高三物理摸底試卷含解析一、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(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，斜軌道與半徑為R的半圓軌道平滑連接，點(diǎn)A與半圓軌道最高點(diǎn)C等高，B為軌道最低點(diǎn)?，F(xiàn)讓小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)開始以速度沿斜面向下運(yùn)動，不計一切摩擦，關(guān)于滑塊運(yùn)動情況的分析，正確的是（

） A．若，小滑塊一定能通過C點(diǎn)，且離開C點(diǎn)后做自由落體運(yùn)動 B．若，小滑塊恰能通過C點(diǎn)，且離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動 C．若，小滑塊能達(dá)到C點(diǎn)，且離開C點(diǎn)后做自由落體運(yùn)動 D．若。小滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，且離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動參考答案：D2.（多選）愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎.某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示，其中ν0為極限頻率.從圖中可以確定的是

.(填選項(xiàng)前的字母)A.逸出功與ν有關(guān)B.Ekm與入射光強(qiáng)度成正比C.當(dāng)ν>ν0時，會逸出光電子D.圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)E.遏止電壓的大小只由入射光的頻率決定參考答案：CD

3.（多選題）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為44：5，b是原線圈的抽頭，且其恰好位于原線圈的中心，S為單刀雙擲開關(guān)，負(fù)載電阻R=25Ω，電表均為理想電表，在原線圈c、d兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)S與a連接，t=1×10﹣2s時，電流表的示數(shù)為0B．當(dāng)S與a連接，t=1.5×10﹣2s時，電壓表示數(shù)為50VC．將S由a撥到b時，電阻R消耗的功率為100WD．將S由b撥到a時，1s內(nèi)電阻R上電流方向改變100次參考答案：CD【分析】根據(jù)圖象可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論【解答】解：由圖象可知，電壓的最大值為V，交流電的周期為2×10﹣2s，所以交流電的頻率為f=50Hz，A、交流電的有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)程正比可知，副線圈的電壓為25V，根據(jù)歐姆定律知I=，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知原線圈電流為I1=，故A錯誤．B、當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，副線圈電壓為25V，電壓表示數(shù)為有效值為25v，不隨時間的變化而變化，故B錯誤；C、S與b連接時，副線圈兩端的電壓，電阻R消耗的功率為===100W，則C正確D、變壓器不會改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為50Hz，1s電流方向改變100次，所以D正確．故選：CD【點(diǎn)評】掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題4.（單選）暑期中，一位同學(xué)在廚房幫媽媽做菜，對菜刀產(chǎn)生了興趣．他發(fā)現(xiàn)菜刀刀刃前端和后端的厚薄及形狀都不一樣，如圖所示．菜刀橫截面為等腰三角形，刀刃前端的橫截面頂角較小，后端的頂角較大．對此他做出如下猜想，較合理的是（）A．前端和后端厚薄不勻，僅是為了外形美觀，跟使用功能無關(guān)B．在刀背上施加壓力時，前端分開其他物體的力較大C．在刀背上施加壓力時，后端分開其他物體的力較大D．在刀背上施加壓力時，前端和后端分開其他物體的力一樣大參考答案：考點(diǎn)：物體的彈性和彈力．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：根據(jù)力的平行四邊形定則可知，相同的壓力下，頂角越小，分力越大；相同的頂角下，壓力越大，分力越大．解答：解：把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角劈，設(shè)頂角為2θ，背寬為d，側(cè)面長為l，如圖乙所示當(dāng)在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力F1、F2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體．由對稱性知，這兩個分力大小相等（F1=F2），因此畫出力分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖丙所示．在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮（圖中陰影部分），根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關(guān)系，由關(guān)系式，得F1=F2由此可見，刀背上加上一定的壓力F時，側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，sinθ的值越小，F(xiàn)1和F2越大．但是，刀刃的頂角越小時，刀刃的強(qiáng)度會減小，碰到較硬的物體刀刃會卷口甚至碎裂，實(shí)際制造過程中為了適應(yīng)加工不同物體的需要，所以做成前部較薄，后部較厚．使用時，用前部切一些軟的物品（如魚、肉、蔬菜、水果等），用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品，俗話說：“前切后劈”，指的就是這個意思．故B正確，ACD錯誤．故選：B．點(diǎn)評：考查力的平行四邊形定則，體現(xiàn)了控制變量法，同時學(xué)會用三角函數(shù)來表示力與力的關(guān)系．5.如圖所示，長為a寬為b的矩形區(qū)域內(nèi)（包括邊界）有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外．0點(diǎn)有一粒子源，某時刻粒子源向磁場所在區(qū)域與磁場垂直的平面內(nèi)所有方向發(fā)射大量質(zhì)量為m電量為q的帶正電的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為T，最先從磁場上邊界射出的粒子經(jīng)歷的時間為，最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為，不計重力和粒子之間的相互作用，則（）A．粒子速度大小為B．粒子做圓周運(yùn)動的半徑為3bC．a(chǎn)的長度為（+1）bD．最后從磁場中飛出的粒子一定從上邊界的中點(diǎn)飛出參考答案：C【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動．【專題】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題．【分析】根據(jù)左手定則可知，粒子在磁場中受到的洛倫茲力的方向向右，將向右偏轉(zhuǎn)，由運(yùn)動的特點(diǎn)與運(yùn)動的最短時間，即可判斷出偏轉(zhuǎn)的角度；然后由幾何關(guān)系求出粒子的半徑，洛倫茲力提供向心力求出粒子運(yùn)動的速度．根據(jù)幾何關(guān)系，判斷出最后從磁場中飛出的粒子的軌跡，得出a的長度以及粒子飛出磁場的位置．【解答】解：A、B、根據(jù)左手定則可知，粒子在磁場中受到的洛倫茲力的方向向右，將向右偏轉(zhuǎn)．結(jié)合運(yùn)動的特點(diǎn)可知，粒子向上的分速度越大，則越早從上邊界飛出．所以最早從上邊界飛出的粒子進(jìn)入磁場的方向是豎直向上的．又由題最先從磁場上邊界射出的粒子經(jīng)歷的時間為，根據(jù)：，則粒子偏轉(zhuǎn)的角度：．做出這種情況下粒子運(yùn)動的軌跡如圖1，由圖中幾何關(guān)系可知：粒子在磁場中運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，即：所以：．故A錯誤，B錯誤；C、D、粒子的入射的方向在90°的范圍以內(nèi)，又r=2b，所以粒子運(yùn)動的軌跡不會超過半個圓，運(yùn)動的時間不超過半個周期，由可知，軌跡的圓心角越大，則運(yùn)動的時間越長，而圓心角越大，對應(yīng)的弦長越長，所以粒子運(yùn)動的最長時間的軌跡，弦長也最長．所以最后射出磁場的粒子一定是從磁場的右邊射出，最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為，畫出運(yùn)動的最長軌跡如圖2，則：所以：α=30°，β=90°﹣α=60°，由于最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為，則偏轉(zhuǎn)角等于90°，γ=90°﹣β=30°由幾何關(guān)系可得：．故C正確，D錯誤．故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.高三年級的一同學(xué)在科技創(chuàng)新大賽中根據(jù)所學(xué)物理知識設(shè)計了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖（a）所示，它可以通過拍攝照片來記錄機(jī)動車輛闖紅燈時的情景。它的工作原理是：當(dāng)光控開關(guān)接收到某種顏色光時，開關(guān)自動閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化達(dá)到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)就工作，拍攝違規(guī)車輛。光控開關(guān)未受到該種光照射就自動斷開，銜鐵不被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光。（1）（2分）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應(yīng)在接收到________光（選填“紅”、“綠”或“黃”）時自動閉合；（2）（4分）已知控制電路電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為9Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時，銜鐵會被吸引。則只有質(zhì)量超過___________kg的車輛違規(guī)時才會被記錄。（重力加速度取10m/s2）參考答案：1）紅（2）400kg7.質(zhì)量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、8.由某門電路構(gòu)成的一簡單控制電路如圖，其中為光敏電阻，光照時電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當(dāng)光敏電阻受到光照時，小燈L不亮，不受光照時，小燈L亮。該門電路是________；符號是________。參考答案：

答案：非門；

9.一小球沿光滑斜面向下運(yùn)動，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機(jī)拍攝下不同時刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個連續(xù)位置A，B，C，D，E進(jìn)行測量，測得距離s1，s2，s3，s4的數(shù)據(jù)如表格所示．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為

m/s2；（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置A的速度大小為

m/s．參考答案：（1）1.10（2）0.765【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大?。鶕?jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的速度，結(jié)合速度時間公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根據(jù)△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B點(diǎn)的瞬時速度m/s=0.875m/s，則A位置的瞬時速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案為：（1）1.10（2）0.76510.(4分)假定兩個分子的距離為無窮遠(yuǎn)時它們的分子勢能為O，使一個分子固定，另一個分子在外力作用下從無窮遠(yuǎn)逐漸向它靠近，直至相距很近很近。兩個分子間距離為r0時分子間的引力與斥力平衡，則當(dāng)r>r0時外力在做

（填“正功”或“負(fù)功”或“不做功）；當(dāng)r<r0時分子勢能在

（填“不變”或“增加”或“減少”）參考答案：

答案：正功

增加（各2分）11.如圖1所示，有人對“利用頻閃照相研究平拋運(yùn)動規(guī)律”裝置進(jìn)行了改變，在裝置兩側(cè)都裝上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色與黑色的兩個相同的小球都從斜槽某位置由靜止開始釋放．實(shí)驗(yàn)后對照片做一定處理并建立直角坐標(biāo)系，得到如圖所示的部分小球位置示意圖．（g取10m/s2）（1）觀察改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是

．（2）根據(jù)部分小球位置示意圖（如圖2），下列說法正確的是

A．閃光間隔為0.1sB．A球拋出點(diǎn)坐標(biāo)（0，0）C．B球拋出點(diǎn)坐標(biāo)（0.95，0.50）D．兩小球作平拋運(yùn)動的水平速度大小不等．參考答案：（1）保證小球拋出時的速度在水平方向；（2）AB．【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動．【分析】（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是為了保證小球水平拋出，做平拋運(yùn)動．（2）A、平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，根據(jù)△y=gT2求出閃光的間隔．

BC、求出小球在某一位置豎直方向上的分速度，從而求出運(yùn)動的時間，根據(jù)h=gt2，x=v0t求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

D、根據(jù)平拋運(yùn)動的初速度是否相等，從而即可求解．【解答】解：（1）觀察改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是保證小球拋出時的速度在水平方向．（2）A、由圖可知，每格邊長為0.05m，對A球，根據(jù)△y=2L=gT2得閃光的周期為T=，故A正確．B、A球在第二位置的豎直分速度為，在拋出點(diǎn)到該位置運(yùn)動的時間為t=，等于閃光的周期，可知A球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0），故B正確．C、橫坐標(biāo)為0.80m的小球在豎直方向上的分速度為vy==1.5m/s．則運(yùn)行的時間為t==0.15s．水平分速度為v0=m/s=1.5m/s．則此時B球的水平位移為x=v0t=1.5×0.15m=0.225m，豎直位移為y=gt2=×10×0.152m=0.1125m．所以B球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為：（1.025，0.4875）．故C錯誤．D、兩球在水平方向上相等時間間隔內(nèi)的位移相等，則初速度相等，故D錯誤．故答案為：（1）保證小球拋出時的速度在水平方向；（2）AB．12.在測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，有位同學(xué)用一根細(xì)線和一質(zhì)量分布均勻的小球制成單擺。其已測得此單擺20個周期的時間t，懸點(diǎn)到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量有_______________________。將g用測得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=13.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動能定理．為提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進(jìn)而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很小．則只要測量量滿足

，便可驗(yàn)證動能定理．

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動量守恒。15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場時，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運(yùn)動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如題11圖3所示，半圓玻璃磚的半徑R=l0cm，折射率為，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)，激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心D，結(jié)果在水平屏幕州上出現(xiàn)兩個光斑，求兩個光斑之間的距離．參考答案：解：激光在圓心O處同時發(fā)生反射和折射由題知反射光線與MN交點(diǎn)C與A點(diǎn)距離（2分）設(shè)折射角為r有折射光線與MN交點(diǎn)D與A點(diǎn)距離（2分）兩個光斑之間的距離17.虛線MN為足夠大的光滑水平面上的一條界線，界線的右側(cè)是力的作用區(qū)。OP為力的作用區(qū)內(nèi)一條直線，OP與界線MN夾角為α?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的不同小球，沿光滑水平面從界線的O點(diǎn)不斷地射入力的作用區(qū)內(nèi)，小球一進(jìn)入力的作用區(qū)就受到水平恒力作用，水平恒力方向平行于MN且由M指向N，恒力大小與小球的重力成正比，比例系數(shù)為kN/kg，試求：（1）當(dāng)小球速度為v0，射入方向與界線MN的夾角為β時，小球在力的作用區(qū)內(nèi)的最小速度的大??；（2）當(dāng)小球以速度v0垂直界線MN射入時，小球從開始射入到（未越過OP直線），距離OP直線最遠(yuǎn)處所經(jīng)過的時間；（說明：OP方向?yàn)橛疑戏?，v0與MN的夾角為β是的方向?yàn)橛蚁路剑﹨⒖即鸢福?1)(5分)如圖所示，小球做類斜拋運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到A點(diǎn)時（vA垂直F）速度最小.……3分根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性，最小速度為vmin=v0*sinβ.……2分(2)(5分)如圖所示，小球做類平拋運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，小球離OP直線最遠(yuǎn)，此時速度vt方向與OP平行。……3分則tanα=v0/vy=v0/kgt

解得：t=v0/kg*tanα

……2分18.如圖所示，平板車長為