山西省太原市江陽(yáng)化工廠職工子弟中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

山西省太原市江陽(yáng)化工廠職工子弟中學(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.（單選）如圖所示，B是一個(gè)螺線管，C是與螺線管相連接的金屬線圈．在B的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)A，A的環(huán)面水平且與螺線管的橫截面平行．若僅在金屬線圈C所處的空間加上與C環(huán)面垂直的變化磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)在t1至t2時(shí)間段內(nèi)絕緣絲線的拉力變小，則金屬線圈C處所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的B﹣t圖象可能是（）A．B．C．D．參考答案：【考點(diǎn)】：楞次定律．【專題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：由楞次定律可知A處磁場(chǎng)的變化可知螺線管中電流的變化；再次應(yīng)用楞次定律可得出C中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化關(guān)系．：解：由楞次定律可知A處磁場(chǎng)增大，則說(shuō)明螺線管中電流增大；則說(shuō)明C中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該增大；故C中的磁通量的變化率應(yīng)該增大；故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D．2.如圖(a)所示，用一水平外力F拉著一個(gè)靜止在傾角為的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度隨外力F變化的圖像如圖(b)所示，若重力加速度g取10m/s2.根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計(jì)算出（

）A.物體的質(zhì)量B.斜面的傾角

C.斜面的長(zhǎng)度

D.加速度為6m/s2時(shí)物體的速度參考答案：AB3.“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研發(fā)的全球?qū)Ш较到y(tǒng)，它由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）與30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成．已知月球公轉(zhuǎn)周期約為27天，則靜止軌道衛(wèi)星與月球（）A．角速度之比約為27：1 B．線速度之比約為27：1C．半徑之比約為1：27 D．向心加速度之比約為1：27參考答案：A【考點(diǎn)】同步衛(wèi)星．【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力求出圓周運(yùn)動(dòng)的周期與半徑的關(guān)系，周期與角速度關(guān)系，及周期與線速度的關(guān)系，從而確定向心加速度關(guān)系．【解答】解：A、根據(jù)，可知，角速度與周期成反比，因靜止軌道衛(wèi)星與月球的公轉(zhuǎn)周期之比為1：27，則角速度之比約為27：1，故A正確；BC、根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：=得衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期T=2π可得月球周期與同步衛(wèi)星周期的比值：=所以月球到地球的距離與同步衛(wèi)星到地球的距離比為：=（）=即同步衛(wèi)星到地球的距離與月球到地球的距離比為1：9；再根據(jù)，即得線速度之比約為3：1，故BC錯(cuò)誤；D、根據(jù)an=vω，得向心加速度之比約為81：1，故D錯(cuò)誤；故選：A．4.如圖所示，質(zhì)量相同且分布均勻的兩個(gè)圓柱體a、b靠在一起，表面光滑，重力均為G，其中b的下一半剛好固定在水平面MN的下方，上邊露出另一半，a靜止在平面上，現(xiàn)過(guò)a的軸心施以水平作用力F，緩慢的將a拉離平面一直滑到b的頂端，對(duì)圓柱體a的移動(dòng)過(guò)程分析，應(yīng)有A．拉力F先增大后減小，最大值是GB．開(kāi)始時(shí)拉力F最大為G，以后逐漸減小為0C．a(chǎn)、b間壓力由0逐漸增大，最大為GD．a(chǎn)、b間的壓力開(kāi)始最大為G，而后逐漸減小到G參考答案：B5.假設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍,則A.同步衛(wèi)星運(yùn)行速度是第一宇宙速度的倍B.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是第一宇宙速的倍C.同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍

D.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球重力加速度的n倍參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個(gè)過(guò)程中

是α衰變；

是β衰變。參考答案：②③，①④②③放出的粒子質(zhì)量數(shù)減少4，是α衰變；①④放出的粒子質(zhì)量數(shù)不變，是β衰變。7.汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)，可以明顯的看出滑動(dòng)的痕跡，即常說(shuō)的剎車線，由剎車線長(zhǎng)短可以得知汽車剎車前的速度大小，因此剎車線的長(zhǎng)度是分析交通事故的一個(gè)重要依據(jù)。若汽車剎車后以5m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)，剎車線長(zhǎng)10m，則可知汽車在緊急剎車前的速度的大小是

m/s。參考答案：8.某人在一個(gè)以2.5m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起80kg的物體，在地面上最多能舉起60kg的物體；若此人在勻加速上升的電梯中最多能舉起40kg的物體，則此電梯上升的加速度為5m/s2．參考答案：考點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用-超重和失重．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：當(dāng)電梯以2.5m/s2的加速度勻加速下降時(shí)，以物體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律求出人的最大舉力．人的最大舉力是一定的，再求解在地面上最多舉起的物體質(zhì)量及電梯的加速度．解答：解：設(shè)人的最大舉力為F．以物體為研究對(duì)象．根據(jù)牛頓第二定律得：

當(dāng)電梯以2.5m/s2的加速度勻加速下降時(shí)，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能舉起的物體的質(zhì)量m2==60kg

當(dāng)電梯勻加速上升時(shí)，F(xiàn)﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案為：60；5點(diǎn)評(píng)：本題應(yīng)用牛頓第二定律處理生活中問(wèn)題，關(guān)鍵抓住人的最大舉力一定．9.與普通自行車相比，電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為

N,當(dāng)車速為2m/s時(shí)，其加速度為

m/s2(g=10m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車型14電動(dòng)自行車額定輸出功率200W整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V最大載重120Kg額定電流4.5A參考答案：40；0.6解析：電瓶車的額定功率P=200W，又由于，當(dāng)電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力；當(dāng)車速為2m/s時(shí)，牽引力為，依據(jù)牛頓第二定律，可知a=0.6m/s2。10.如圖所示豎直放置的上粗下細(xì)的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為△VA___________△VB，壓強(qiáng)變化量為△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：等于，大于11.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右．請(qǐng)寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：____________________．如果在該反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為_(kāi)______．（已知碘（I）為53號(hào)元素，鋇（）為56號(hào)元素）參考答案：

(1).

(2).解：根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得到：；

根據(jù)質(zhì)能方程E=△mc2，解得：△m=12.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細(xì)均勻，分為A和B兩部分，兩側(cè)各有一小孔，聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_____________的波。當(dāng)聲波分別通過(guò)A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：13.如圖為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波速為4m/s，則質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸(正，負(fù))方向，經(jīng)過(guò)s，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是m．參考答案：負(fù),

0.6

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過(guò)程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設(shè)物體A滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：0=v1﹣at物體B做平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，由幾何關(guān)系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關(guān)系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．15.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議?，F(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說(shuō)明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過(guò)大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，有一長(zhǎng)為l的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在豎直面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，已知B點(diǎn)到地面的距離也是l，求：(1）小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)的速度．(2）小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力．(3）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂，小球落到地面時(shí)距離B點(diǎn)的距離？參考答案：17.如圖所示，真空中直角坐標(biāo)系XOY，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，在第二象限內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三象限內(nèi)有一對(duì)平行金屬板M、N，兩板間距為d。所加電壓為U，兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)正離子沿平行于金屬板的軸線射入兩板間并做直線運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)（﹣L，0）垂直于x軸進(jìn)入第二象限，從P（0，2L）進(jìn)入第一象限，然后離子垂直于x軸離開(kāi)第一象限，不計(jì)離子的重力，求：（1）離子在金屬板間運(yùn)動(dòng)速度V0的大?。?）離子的比荷q/m（3）從離子進(jìn)入第一象限開(kāi)始計(jì)時(shí)，離子穿越x軸的時(shí)刻參考答案：見(jiàn)解析(1)離子在板間做直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡qE=qv0B0

----------2分------------1分------------1分(2)離子在第二象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，離子在P點(diǎn)時(shí)沿y軸方向的分速度為v0，設(shè)沿x方向的分速度為vx2L=v0t------------1分L=vxt------------2分vx=v0------------1分離子在P點(diǎn)時(shí)的速度與y軸正方向成450角------------1分此時(shí)v=v0------------1分由幾何關(guān)系可以確定離子在第一象限的軌道半徑為r=2L------------2分根據(jù)qvB=m

------------1分可得=------------2分(3)離子在第一、第二象限內(nèi)的軌跡如圖所示離子的周期T=2π------------1分離子第一次在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t′------------2分離子穿過(guò)x軸的時(shí)刻為t=n+t′=n∈(0,1,2,……)------------2分18.預(yù)警雷達(dá)探測(cè)到敵機(jī)在20000m上空水平勻速飛行，立即啟動(dòng)質(zhì)量m=100kg的防空導(dǎo)彈，導(dǎo)彈的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在制導(dǎo)系統(tǒng)控制下豎直向下噴氣，使導(dǎo)彈由靜止以a=10g（g=10m/s2）的加速度豎直向上勻加速上升至5000m高空，噴氣方向立即變?yōu)榕c豎直方向成θ角（cosθ=）斜向下，導(dǎo)彈做曲線運(yùn)動(dòng)，直至擊中敵機(jī)．假設(shè)導(dǎo)彈飛行過(guò)程中火箭推力大小恒定，且不考慮導(dǎo)彈質(zhì)量變化及空氣阻力，導(dǎo)彈可視為質(zhì)點(diǎn)．試求：（1）火箭噴氣產(chǎn)生的推力；（2）導(dǎo)彈從發(fā)射到擊中敵機(jī)所用的時(shí)間；（3）導(dǎo)彈擊中敵機(jī)時(shí)的動(dòng)能．參考答案：解：（1）對(duì)導(dǎo)彈，由牛頓第二定律得

F﹣mg=ma解得火箭噴氣產(chǎn)生的推力F=m（g+a）=100×（10+100）N=11mg=1.1×104N（2）導(dǎo)彈豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，有

=h1，得t1==s=10s推力改變方向后，由于Fcosθ=11mg×=mg所以導(dǎo)彈在豎直方向上作勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2=又vy=at1=100×10=1000m/s，H=20000m聯(lián)立解得t2=15s故t總=t1+t2=25s（3）在5000m高處之后，導(dǎo)彈在豎直方向作勻速運(yùn)動(dòng)，水平方向作勻加速運(yùn)動(dòng)，則水平方向有

Fsinθ=max，sinθ==解得ax==20m/s2；導(dǎo)彈擊中飛機(jī)時(shí)水平分速度為vx=axt2=300m/s則導(dǎo)彈擊中飛機(jī)時(shí)的動(dòng)能為Ek==1.85×108J答：（1）火箭噴氣產(chǎn)生的推力