2022年山東省臨沂市白卉美術(shù)中學(xué)高三物理摸底試卷含解析

2022年山東省臨沂市白卉美術(shù)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一個(gè)物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果僅使其中一個(gè)力大小逐漸減小到零，然后又從零逐漸恢復(fù)到原來的大?。ù肆Φ姆较蚴冀K未變），在這過程中其余各力均不變。那么，下列各圖中能正確描述該過程中物體速度變化情況的是：參考答案：D2.如圖所示，在地面上方等間距分布著足夠多的、水平方向的條形勻強(qiáng)磁場，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰區(qū)域的間距均為d。現(xiàn)有一邊長為l（l＜d）的正方形線框在離地高h(yuǎn)處以水平初速度v0從左側(cè)磁場邊緣進(jìn)入磁場，運(yùn)動中線框平面始終豎直，最終落在地面上，不計(jì)空氣阻力，則（

）（A）線框在空中運(yùn)動的時(shí)間一定為（B）h越大線框運(yùn)動的水平位移一定越大（C）v0越大線框運(yùn)動過程中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多（D）v0的大小連續(xù)變化，線框落地點(diǎn)也一定相應(yīng)的連續(xù)變化參考答案：AC3.以10m/s的速度，從10m高的塔上水平拋出一個(gè)石子，不計(jì)空氣阻力，取g=10m／s2，石子落地時(shí)的速度大小是

A．10m／s B．10m／s

C．20m／s

D．30m／s參考答案：B4.（多選）如圖所示，φ﹣x圖表示空間某一靜電場的電勢φ沿x軸的變化規(guī)律，圖象關(guān)于φ軸對稱分布．x軸上a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度在x方向上的分量分別是Exa、Exb，則（）A．Exa＞ExbB．Exa沿x負(fù)方向，Exb沿x正方向C．同一點(diǎn)電荷在a、b兩點(diǎn)受到的電場力方向相反D．將正電荷沿x軸從a移動到b的過程中，電場力先做正功后做負(fù)功參考答案：【考點(diǎn)】：電勢；電勢能．【分析】：本題的入手點(diǎn)在于如何判斷Exa和Exb的大小，由圖象可知在x軸上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取極小的一段，可以把此段看做是勻強(qiáng)電場，用勻強(qiáng)電場的處理方法思考，從而得到結(jié)論，此方法為微元法．：解：A|、在a點(diǎn)和b點(diǎn)附近分別取很小的一段d，由圖象，a點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差大于b點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差，看做勻強(qiáng)電場有E=，可見Exa＞Exb，故A正確；B、沿電場方向電勢降低，在O點(diǎn)左側(cè)，Exa的方向沿x軸負(fù)方向，在O點(diǎn)右側(cè)，Exb的方向沿x軸正方向，故B正確；C、由題可知，圖為電勢沿x軸的分量，B僅為沿電場沿x軸分量，并不是總的電場方向，所以不能判斷出總的電場力的方向，所以知同一點(diǎn)電荷在a、b兩點(diǎn)受到的電場力方向不一定相反，故C錯(cuò)誤；D、將正電荷沿x軸從a移動到b的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，D錯(cuò)誤；故選：AB【點(diǎn)評】：本題需要對電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)由較為全面的理解，并要求學(xué)生能靈活應(yīng)用微分法；故此題的難度較高．5.（多選）閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如右圖所示．規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，線框中順時(shí)針電流的方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向．關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i與ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象，下列選項(xiàng)正確的是（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律．專題：電磁感應(yīng)與圖像結(jié)合．分析：由圖可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，則可知線圈中磁通量的變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動勢變化情況，由楞次定律可得感應(yīng)電流的方向，根據(jù)左手定則可以找出安培力方向，結(jié)合可得出正確的圖象．解答：解：A、由圖示B﹣t圖象可知，0～1s時(shí)間內(nèi)，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流是順時(shí)針的，為正值；1～2s磁通量不變，無感應(yīng)電流；2～3s，B的方向垂直紙面向外，B減小，Φ減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，感應(yīng)電流是負(fù)的；3～4s內(nèi)，B的方向垂直紙面向里，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，感應(yīng)電流是負(fù)的，A正確、B錯(cuò)誤．C、由左手定則可知，在0～1s內(nèi)，ad受到的安培力方向：水平向右，是正的，1～2s無感應(yīng)電流，沒有安培力，2～4s時(shí)間內(nèi)，安培力水平向左，是負(fù)的；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢E==S，感應(yīng)電流I==，由B﹣t圖象可知，在每一時(shí)間段內(nèi)，是定值，在各時(shí)間段內(nèi)I是定值，ad邊受到的安培力F=BIL，I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值，故CD錯(cuò)誤；故選：A．點(diǎn)評：本題考查了判斷I﹣t圖象與F﹣t圖象是否正確，分析清楚B﹣t圖象、應(yīng)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力公式即可正確解題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，A、B兩狀態(tài)的相關(guān)參量數(shù)據(jù)已標(biāo)于壓強(qiáng)—體積圖象上。該氣體由AB過程中對外做功400J，則此過程中氣體內(nèi)能增加了

J，從外界吸收了

J熱量參考答案：0（2分）

400（2分）觀察A、B兩點(diǎn)PV的乘積不變，溫度沒有變，對于理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以內(nèi)能沒有變，改變內(nèi)能的兩種形式有做功和熱傳遞，從外界吸熱等于對外做功400J

7.一個(gè)人由高H=20m的高臺上將質(zhì)量為m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度豎直向上拋出，則人對小球所做的功為________J；小球落地時(shí)速度大小為24m/s，整個(gè)過程中小球克服空氣阻力做功為________J。（g=10m/s2）參考答案：答案：64J；20J。

8.氫原子的能級如圖所示．氫原子從n=3能級向n=1能級躍遷所放出的光子，恰能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則該金屬的截止頻率為2.9×1015Hz；用一群處n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)所發(fā)出的光照射該金屬，產(chǎn)生的光電子最大初動能為0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）．參考答案：考點(diǎn)：氫原子的能級公式和躍遷．專題：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．分析：根據(jù)玻爾理論和愛因斯坦光電效應(yīng)方程，研究該金屬的截止頻率和產(chǎn)生光電子最大初動能的最大值．解答：解：根據(jù)玻爾理論得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；從n=4向n=1躍遷所放出的光子照射金屬產(chǎn)生光電子最大初動能最大，根據(jù)愛因斯坦光電方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案為：2.9×1015，0.66．點(diǎn)評：本題是選修部分內(nèi)容，在高考中，選修部分的試題難度不大，只要立足課本，緊扣考綱，掌握基本知識和基本原理，就能取得高分．9.有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比m1:m2=1:2，它們運(yùn)行的線速度之比v1:v2=1:2．那么它們運(yùn)行的周期之比為

，它們所受的向心力大小之比為

．參考答案：8:11:32

10.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當(dāng)于一個(gè)________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當(dāng)房客進(jìn)門時(shí)，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時(shí)由于磁鐵吸引簧片，開關(guān)B就接通，通過繼電器J使整個(gè)房間的電器的總開關(guān)接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當(dāng)繼電器工作時(shí)，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當(dāng)?shù)剡B接起來，構(gòu)成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

11.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產(chǎn)生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動

波長12.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“動能定理”，小車內(nèi)可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下，請將步驟②補(bǔ)充完整．

①在小車內(nèi)放人砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先

再

，小車拖動紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車內(nèi)砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作，

（2）上圖是鉤碼質(zhì)量為0．03kg，砝碼質(zhì)量為0．02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v（見表1），請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中△v2=（v2—v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

。要驗(yàn)證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

。參考答案：13.一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在光滑水平桌面上，一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度10m/s穿出．則子彈穿出木塊時(shí)，子彈動量改變量的大小為1.8kg?m/s，木塊獲得的水平初速度大小為1.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動量守恒定律．分析：子彈穿過木塊的過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量的計(jì)算公式與動量守恒定律可以求出動量的該變量與木塊的速度．解答：解：子彈動量的該變量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，負(fù)號表示方向；子彈穿過木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入數(shù)據(jù)解得：v′=1.5m/s；故答案為：1.8；1.5．點(diǎn)評：本題考查了求動量的變化量、求速度，應(yīng)用動量的計(jì)算公式、動量守恒定律即可正確解題．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(gè)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€(gè)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(gè)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€(gè)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(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)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(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動量守恒。15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有一折射率為n的長方體玻璃磚ABCD。其周圍是空氣，如圖所示，當(dāng)入射光線從它的AB面以人射角a射入時(shí)。①要使光線在BC面發(fā)生全反射，證明入射角應(yīng)滿足的條件是。（BC面足夠長）②如果對于任意入射角(a≠0°且<90°)的光線都能在BC面發(fā)生全反射，則玻璃磚的折射率應(yīng)取何值?參考答案：見解析17.如圖所示，虛線FG、MN、CD為在同一平面內(nèi)的水平直線邊界，在MN、CD間有垂直邊界的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小E=1.5×105N/C，方向如圖，在FG、MN間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T，已知電場和磁場沿邊界方向的長度均足夠長，電場在垂直邊界方向的寬度d1=0.20m，在CD邊界上某點(diǎn)O處有一放射源，沿紙面向電場中各個(gè)方向均勻地輻射出速率均為v0=1.0×106m/s的某種帶正電粒子，粒子質(zhì)量m=6.4×10﹣27kg，電荷量q=3.2×10﹣19C，粒子可以無阻礙地通過邊界MN進(jìn)入磁場，不計(jì)粒子的重力及相互作用．（1）求粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；（2）要使所有粒子不從FG邊界射出，求磁場垂直邊界MN方向上的最小寬度d；（3）若磁場垂直邊界MN方向上的寬度為0.2m，求邊界FG上有粒子射出的長度范圍及粒子首次在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間．參考答案：解：（1）帶電粒子從電場進(jìn)入磁場，由動能定理有：

進(jìn)入磁場后，洛侖茲力提供向心力：

聯(lián)立兩式得：v=2×106m/s，r=0.2m

（2）在O點(diǎn)水平向左或向右方向射出的粒子做類平拋運(yùn)動，其偏向角與水平方向

夾角為θ，則：

=，

所以θ=60°

當(dāng)從最左邊射出的粒子進(jìn)入磁場后是一個(gè)優(yōu)弧，當(dāng)該優(yōu)弧與磁場上邊界相切時(shí)，

由幾何關(guān)系有磁場寬度為d=Lmin=r+rcos60°=0.2m+02．×0.5m=0.3m（3）水平向左射出的粒子打在A點(diǎn)，水平位移：

x=v0t=v0===0.23m

從A點(diǎn)與水平方向成60°射出的粒子做勻速圓周運(yùn)動打在上邊邊界的P點(diǎn)，由對稱

性，可知P點(diǎn)偏離O點(diǎn)的左邊x=0.23m．Ⅲ

顯然從O點(diǎn)豎直向上射出的粒子劃過四分之一圓弧打在Q點(diǎn)，該點(diǎn)是粒子打擊的

最右端．由幾何關(guān)系可知Q點(diǎn)偏離O點(diǎn)的右邊r=0.2m

所以能夠從FG邊緣穿出的長度范圍為x+r=0.43m

顯然豎直向上射出的粒子恰恰在磁場中轉(zhuǎn)過半周，轉(zhuǎn)180再回到MN，此種情況粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長．

=3.14×10﹣7s答：（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為0.2m．（2）要使所有粒子不從FG邊界射出，磁場垂直邊界MN方向上的最小寬度d為0.3m．（3）若磁場垂直邊界MN方向上的寬度為0.2m，邊界FG上有粒子射出的長度范圍為0.43m、粒子首次在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為3.14×10﹣7s．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．【分析】（1）只要進(jìn)入磁場的粒子電場力做功是一定的，由動能定理可以求出進(jìn)入磁場的速率，由洛侖茲力提供向心力就能求出粒子在磁場做勻速圓周運(yùn)動的半徑．（2）先由左手定則判斷出粒子做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動