湖南省郴州市第一完全中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

湖南省郴州市第一完全中學(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，廣州塔摩天輪位于塔頂450米高空處，摩天輪由16個(gè)“水晶”觀光球艙組成，沿著傾斜的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則坐于觀光球艙中的某游客A.動(dòng)量不變B.線速度不變C.合外力不變D.機(jī)械能不守恒參考答案：D【詳解】坐于觀光球艙中的某游客線速度的大小不變，但方向不斷改變，可知?jiǎng)恿恳膊粩嘧兓?，線速度不斷改變；由于向心加速度方向不斷變化，可知合外力大小不變，但方向不斷改變，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；由于動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，可知機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D正確.2.（單選）如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框abcd，其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處．在y軸的右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行，t＝0時(shí)刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎瑒t在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的()參考答案：A3.（多選）輕質(zhì)彈簧豎直放在地面上，物塊P的質(zhì)量為m，與彈簧連在一起保持靜止。現(xiàn)用豎直向上的恒力F使P向上加速運(yùn)動(dòng)一小段距離L時(shí)，速度為v，下列說(shuō)法中正確的是A．重力做的功是mgLB．合外力做的功是C．合外力做的功是FL－mgLD．彈簧彈力做的功為mgL－FL＋參考答案：BD4.（單選）2013年12月2日1時(shí)30分，“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器搭載長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭發(fā)射升空。該衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行的周期為T(mén)，最終在月球表面實(shí)現(xiàn)軟著陸。若以R表示月球的半徑，引力常量為G，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，下列說(shuō)法不正確的是（

）A．“嫦娥三號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為B．月球的第一宇宙速度為C．月球的質(zhì)量為

D．物體在月球表面自由下落的加速度大小為參考答案：A5.（單選）一個(gè)物體受到4N的力，獲得1m/s2的加速度，要使物體獲得3m/s2的加速度，需要施加的力是（）

A．8NB．12NC．14ND．16N參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：先根據(jù)牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量，再根據(jù)牛頓第二定律求出物體的合力．解答：解：根據(jù)牛頓第二定律公式a=，得：m=則物體獲得3m/s2的加速度時(shí)，合力為：F′=ma′=4×3N=12N．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門(mén)都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門(mén)通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上間距為l的兩個(gè)光電門(mén)（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出），用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)的間距為l，小車(chē)上固定著用于擋光的窄片K，窄片的寬度為d，讓小車(chē)從木板的頂端滑下，光電門(mén)各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2，已知l＞＞d。（1）則小車(chē)的加速度表達(dá)式a=____________（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車(chē)的合外力F，作出a-F圖線．如圖中的實(shí)線所示，則圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是______________________;參考答案：7.原長(zhǎng)為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度變?yōu)開(kāi)_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)__________N/m．參考答案：２0，5000，8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體開(kāi)始處于狀態(tài)A，然后經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，A、C狀態(tài)的溫度相同。設(shè)氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別為VA和VC，在AB和BC過(guò)程中吸收或放出熱量的大小分別為QAB和QBC，則VA

VC，QAB

QBC（選填“>”、“＝”或“<”）。參考答案：>（2分）；<9.天然放射性元素放出的α、β、g三種射線的貫穿本領(lǐng)和電離本領(lǐng)各不相同，圖為這三種射線貫穿物體情況的示意圖，①、②、③各代表一種射線。則③為_(kāi)________射線，它的貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)；射線①的電離本領(lǐng)__________（選填“最強(qiáng)”或“最弱”）。參考答案：g，最強(qiáng) 10.如圖所示，光滑弧形軌道末端水平，離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，則鋼球到達(dá)軌道末端時(shí)的速度v與h的關(guān)系應(yīng)滿足v=____；(已知重力加速度g)。鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s，不計(jì)空氣阻力，則與h的關(guān)系應(yīng)滿足=____（用H、h表示）。參考答案：11.氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ?，其衰變方程?/p>

▲

，若氡（）經(jīng)過(guò)一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過(guò)

▲

次衰變，

▲

次衰變．參考答案：(2分)

4

(1分)；4

12.某學(xué)生騎著自行車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傾角為θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距離后停下，整個(gè)過(guò)程中該學(xué)生始終未蹬腳踏板，如圖甲所示．自行車(chē)后架上固定一個(gè)裝有墨水的容器，該容器距地面很近，每隔相等時(shí)間T滴下一滴墨水．該學(xué)生用最小刻度為cm的卷尺測(cè)得某次滑行數(shù)據(jù)如圖乙所示.假定人與車(chē)這一整體在斜坡上和水平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力大小相等.己知人和自行車(chē)總質(zhì)量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.則T=__________s，人與車(chē)在斜坡AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小a2=__________m/s2.（結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）參考答案：．0.5（2分）

4（2分）

2（2分）13.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對(duì)支持面沒(méi)有壓力，所以在這種環(huán)境中已無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對(duì)這種環(huán)境，某興趣小組通過(guò)查資料獲知，：彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為（其中m時(shí)振子的質(zhì)量，k時(shí)彈簧的勁度系數(shù)）。他們?cè)O(shè)計(jì)了一種裝置來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量，如圖所示，A時(shí)帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0，B時(shí)待測(cè)質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當(dāng)他們有一塊秒表。

（1）請(qǐng)你簡(jiǎn)要地寫(xiě)出測(cè)量待測(cè)物體質(zhì)量的方法，測(cè)量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所測(cè)物理量和已知物理量求待測(cè)物體質(zhì)量的計(jì)算式為m＝____（3）由于在太空中受到條件限制，只能把該裝置放在如圖所示的粗糙的水平桌上進(jìn)行操作，則該操作對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果________（填“有”或“無(wú)”）影響，因?yàn)開(kāi)__________________參考答案：(1)

①不放B時(shí)用秒表測(cè)出彈簧振子完成30次全振動(dòng)的時(shí)間t1②將B固定在A上，用秒表測(cè)出彈簧振子完成30次全振動(dòng)的時(shí)間t2（此兩步共4分，明確寫(xiě)出只測(cè)一次全振動(dòng)時(shí)間的最多給2分）(2)

（2分）(3)

無(wú)（1分）

物體與支持面之間沒(méi)有摩擦力，彈簧振子的周期不變。（3分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小36m15.（簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大??；(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開(kāi)A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示。大量電子由靜止開(kāi)始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO＇射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為2t0；當(dāng)在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓（如圖乙所示）時(shí)，所有電子均能從兩板間通過(guò)，然后進(jìn)入豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打在豎直放置的熒光屏上。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計(jì)。（1）求電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO＇的最小距離和最大距離；（2）要使所有電子都能垂直打在熒光屏上，①求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的水平寬度L；求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度。參考答案：見(jiàn)解析（1）由題意可知，從0、2t0、4t0、……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO＇的距離最大，在這種情況下，電子的最大距離為：

（4分）從t0、3t0、……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO＇的距離最小，在這種情況下，電子的最小距離為：

（4分）（2）①設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏向角為q，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑應(yīng)為：（2分）設(shè)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為vt，垂直偏轉(zhuǎn)極板的速度為vy，則電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏向角為：，式中

（2分）又：

（1分）

解得：

（1分）②由于各個(gè)時(shí)刻從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出的電子的速度大小相等，方向相同，因此電子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也相同，都能垂直打在熒光屏上。

（2分）由第（1）問(wèn)知電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO＇的最大距離和最小距離的差值為：

（2分）所以垂直打在熒光屏上的電子束的寬度為：

（2分）17.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)絕熱過(guò)程到達(dá)狀態(tài)B，再經(jīng)等容過(guò)程到達(dá)狀態(tài)C，此過(guò)程的P﹣V圖象如圖所示，圖中虛線為等溫線．在B→C的過(guò)程中，氣體吸收熱量為12J．則：①試比較氣體在A和B狀態(tài)的內(nèi)能EA、EB的大小；②氣體從A→B過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功．參考答案：解：①AB過(guò)程絕熱，Q=0，體積V增大，對(duì)外做功，內(nèi)能減小．EA＞EB②A→B→C過(guò)程中有：△U=WAB+WBC+QAB+QBCAC溫度相等，內(nèi)能不變△U=0AB絕熱過(guò)程QAB=0BC等容變化不做功WBC=0在B→C的過(guò)程中，氣體吸收熱量為12JWAB=﹣12J氣體對(duì)外做功12J答：①氣體在A和B狀態(tài)的內(nèi)能EA、EB的大小為EA＞EB②氣體從A→B過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功為12J【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．【分析】①根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷內(nèi)能的變化，即可比較A和B狀態(tài)的內(nèi)能EA、EB的大?。虎趯?duì)A→B→C過(guò)程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律即可求出氣體從A→B過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功；18.如圖所示，有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車(chē)靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），由車(chē)上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運(yùn)動(dòng)，最終A、B兩物塊恰好停在小車(chē)兩端沒(méi)有脫離小車(chē)。已知兩物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1，取g=10m/s2。求：（1）小車(chē)的長(zhǎng)度L；（2）A在小車(chē)上滑動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量；（3）從A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，經(jīng)5s小車(chē)離原位置的距離。參考答案：（1）由于開(kāi)始時(shí)物塊A、B給小車(chē)的摩擦力大小相等，方向相反，小車(chē)不動(dòng)，物塊A、B做減速運(yùn)動(dòng)，加速度a大小一樣，A的速度先減為零。

設(shè)A在小車(chē)上滑行的時(shí)間為t1，位移為s1，由牛頓定律

μmg=ma

A做勻減速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

v1=at1

由以上三式可得

a=1m/s2，t1=2