山西省太原市第五試驗中學2022年高三物理下學期摸底試題含解析

山西省太原市第五試驗中學2022年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.用a、b兩單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在距雙縫恒定距離的光屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是單色光束a照射時形成的圖樣，圖乙是單色光束b照射時形成的圖樣，則下列關(guān)于a、b兩束單色光的說法中，正確的是

（

）（A）若光束a照在某金屬上恰能發(fā)生光電效應(yīng)，則光束b照到該金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)。（B）若兩束光都能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光束a照到該金屬表面到電子逸出的時間間隔明顯比光束b長。（C）它們在真空中具有相同大小的傳播速度。（D）在相同條件下，光束a比光束b更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。參考答案：CD2.（09年長沙一中、雅禮中學聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速下滑，此過程中斜面體保持靜止，則地面對斜面（

）A.無摩擦力B.水平向右的摩擦力C.支持力為(M+m)gD.支持力小于(M+m)g參考答案：

答案：D3.某物體運動的v-t圖象如圖所示，則下列說法正確的是A．物體在第1s末運動方向發(fā)生改變B．物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度方向相反C．物體在第4s末返回到出發(fā)點D．物體在第5s末離出發(fā)點的位移為2.5m參考答案：C4.如圖8所示為宇宙中一個恒星系的示意圖，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O運行軌道近似為圓，天文學家觀測得到A行星運動的軌道半徑為R0，周期為T0。長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星實際運動的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時間發(fā)生一次最大的偏離。天文學家認為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B（假設(shè)其運行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同），它對A行星的萬有引力引起A軌道的偏離，根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，下列對未知行星B的運動的有關(guān)量的預(yù)測正確的是：（

） A．TB＝

B． C． D．參考答案：AD5.氫原子部分能級的示意圖如圖所示，不同色光的光子能量如下表所示：色光光子能量范圍（eV）紅橙黃綠藍—靛紫1.61-2.002.00-2.072.07-2.142.14-2.532.53-2.762.76-3.10處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為

（

）A．紅、藍—靛

B．黃、綠

C．紅、紫

D．藍—靛、紫參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達式為

。參考答案：7.如圖，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點與障礙物相距x。在障礙物以vo=4m/s勻速向左運動的同時，質(zhì)點自由下落.為使質(zhì)點能穿過該孔，L的最大值為

m;若L=0.6m,x的取值范圍是

m。(取g=10m/s2)參考答案：0.8；0.8m≤x≤1m以障礙物為參考系，相當于質(zhì)點以vo的初速度，向右平拋，當L最大時從拋出點經(jīng)過孔的左上邊界飛到孔的右下邊界時,L最大，，;

從孔的左上邊界飛入臨界的x有最小值為0.8ｍ從孔的右下邊界飛出時,x有最大值：【考點】平拋運動的規(guī)律

運動的合成和分解8.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小滑塊以大小為v0的初速度從A點進入寬度為d的AB絕緣水平面。當滑塊運動至中點C時，速度大小為，從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個水平向左的強度不變的有界勻強電場（區(qū)域外不存在電場）。若小滑塊受到的電場力與滑動摩擦力大小相等，則滑塊離開AB區(qū)域時的速度

，要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運動的時間達到最長，電場強度應(yīng)為

。（設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力）參考答案：，9.如圖所示是甲、乙、丙三個物體做直線運動的s-t圖像，比較三物體的

(1）位移大?。?/p>

；

(2）路程

；

(3）平均速度的大小

。參考答案：、、10.（4分）盧瑟福通過___________實驗，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。平面示意圖中的四條線表示α粒子運動的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運動軌跡。

參考答案：答案：α粒子散射

11.用打點計時器研究物體的自由落體運動，得到如圖所示的一段紙帶，測得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流電源頻率是50Hz，則打B點時物體的瞬時速度為

m/s，實驗測出的重力加速值是

m/s2，產(chǎn)生誤差的原因 。參考答案：2.09，

9.75,

空氣阻力；紙帶和計時器限位孔之間有摩擦。計數(shù)點的時間間隔為：，打B點的速度為：物體的加速度為：，實驗測出的重力加速度值比公認值偏小，原因可能是物體下落過程中存在空氣阻力和紙帶和計時器限位孔之間有摩擦；12.用如圖1所示裝置研究平地運動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點。（1）下列實驗條件必須滿足的有____________。A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球（2）為定量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點；在確定y軸時______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得鋼球平拋的初速度大小為____________（已知當?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）。（3）為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是____________。A．從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡（4）伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體_________。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機械能守恒（5）牛頓設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點就一次比一次遠，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星。同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會從做平拋運動逐漸變?yōu)樽鰣A周運動，請分析原因。___________________________參考答案：

(1).BD

(2).球心

(3).需要

(4).大于

(5).

(6).B

(7).B

(8).利用平拋運動的軌跡的拋物線和圓周運動知識證明即可【詳解】根據(jù)平拋運動的規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動解答。(1)本實驗中要保證小球飛出斜槽末端時的速度為水平，即小球做平拋運動，且每次飛出時的速度應(yīng)相同，所以只要每次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放即可，故BD正確；(2)a.平拋運動的起始點應(yīng)為鋼球靜置于Q點時，鋼球的球心對應(yīng)紙上的位置，由于平拋運動在豎直方向做自由落體運動，所以在確定y軸時需要y軸與重錘線平行；b.由初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律即在相等時間間隔內(nèi)所通過的位移之比為可知，由于A點不是拋出點，所以；設(shè)AB，BC間所用的時間為T，豎直方向有：，水平方向有：，聯(lián)立解得：；(3)A項：從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，由于細水柱射出后受到空氣阻力的作用，所以此方案不可行；B項：用頻閃照相在同一底片上記錄小球不同時刻位置即平拋運動的軌跡上的點，平滑連接在一起即為平拋運動軌跡，所以此方案可行；C項：將鉛筆垂直于豎直的白板放軒，以一定初速度水平拋出，筆尖與白紙間有摩擦阻力的作用，所以鉛筆作的不是平拋運動，故此方案不可行；(4)由平拋運動豎直方向運動可知，，時間，所以只要高度相同，時間相同，故B正確；(5)由平拋運動可知，豎直方向：，水平方向：，聯(lián)立解得：，即拋出物體的軌跡為拋物線，當拋出的速度越大，在拋物線上某點的速度足以提供該點做圓周運動的向心力時，物體的軌跡從拋物線變?yōu)閳A。13.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點．已知c點與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點】平拋運動．【分析】平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，豎直方向上的位移已經(jīng)知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動，很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達A點時速度：設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度，圓弧對應(yīng)圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌光滑且電阻不計，導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為θ．在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場．把一個質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，在外力作用下保持靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻為R1．完成下列問題： (1)如圖甲，金屬導(dǎo)軌的一端接一個內(nèi)阻為r的直流電源。撤去外力后導(dǎo)體棒仍能靜止．求直流電源電動勢； (2)如圖乙，金屬導(dǎo)軌的一端接一個阻值為R2的定值電阻，撤去外力讓導(dǎo)體棒由靜止開始下滑．在加速下滑的過程中，當導(dǎo)體棒的速度達到v時，求此時導(dǎo)體棒的加速度； (3)求(2)問中導(dǎo)體棒所能達到的最大速度。參考答案：(2)當ab桿速度為v時，感應(yīng)電動勢E=BLv，此時電路中電流

（1分）導(dǎo)體棒ab受到安培力F=BIL=

（1分）

根據(jù)牛頓運動定律，有ma=mgsinq－F=mgsinq－

（1分）

a=gsingq－

（1分）

（3）當=mgsinq時，ab桿達到最大速度vm

（2分）17.一個質(zhì)量為m=1kg的木箱在水平地面上沿直線向右運動，到達A處時木箱開始受到大小恒為F=4N的水平向左的拉力作用，此后木箱繼續(xù)沿同一直線運動，經(jīng)過t=2s到達B處，木箱在B處的速度與在A處的速度大小相等。已知木箱與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度，求木箱在這2s內(nèi)的位移。參考答案：設(shè)木箱在A處向右的速度大