2022-2023學(xué)年山東省青島市城陽第十中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

2022-2023學(xué)年山東省青島市城陽第十中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）甲、乙、丙三船在同一河流中渡河，船頭和水流方向如圖所示，已知三船在靜水中的速度均小于水流速度v0，則（

）A．甲船可能垂直到達(dá)對岸B．乙船可能垂直到達(dá)對岸C．丙船可能垂直到達(dá)對岸

D．都不可能垂直到達(dá)對岸【考點】小船渡河問題中的速度的合成與分解參考答案：D乙丙兩種情況，船在靜水中的速度和水流速度合成，和速度一定斜向下游，不能垂直到達(dá)對岸；甲這種情況，只有大于水流速度時，合速度才能垂直對岸。2.如圖（甲）所示，足夠長的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A．木板B受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，木板B的加速度a與拉力F關(guān)系圖象如圖（乙）所示，則小滑塊A的質(zhì)量為（）A．4kg B．3kg C．2kg D．1kg參考答案：B【考點】加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式．【分析】當(dāng)拉力較小時，m和M保持相對靜止一起做勻加速直線運動，當(dāng)拉力達(dá)到一定值時，m和M發(fā)生相對滑動，結(jié)合牛頓第二定律，運用整體和隔離法進(jìn)行解答．【解答】解：由圖知，當(dāng)F=8N時，加速度為：a=2m/s2，對整體分析，由牛頓第二定律有：F=（mA+mB）a，代入數(shù)據(jù)解得：mA+mB=4kg，當(dāng)F大于8N時，A、B發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律得：對B有：a==，由圖示圖象可知，圖線的斜率：k====1，解得：mB=1kg，滑塊A的質(zhì)量為：mA=3kg．故選：B3.圖5是一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖6是這列波中P點的振動圖象，則該波的傳播速度和傳播方向是

A．v=25m/s，向x軸負(fù)方向傳播

B．v=25m/s，向x軸正方向傳播

C．v=50m/s，向x軸負(fù)方向傳播

D．v=50m/s，向x軸正方向傳播參考答案：C4.（多選）2007年9月24日，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射升空，實現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢想．“嫦娥一號”衛(wèi)星在距月球表面200km、周期127min的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運動．已知月球半徑約為1700km，引力常量G=6.67×10﹣11N?m2/kg2，忽略地球?qū)Α版隙鹨惶枴钡囊ψ饔茫梢陨蠑?shù)據(jù)可以估算出的物理量有（）A．月球的質(zhì)量B．月球的平均密度C．月球表面的重力加速度D．月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期參考答案：考點：萬有引力定律及其應(yīng)用．.專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：衛(wèi)星在月球表面做勻速圓周運動，由月球的萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質(zhì)量．解答：解：設(shè)該衛(wèi)星的運行周期為T、質(zhì)量為m，月球的半徑為R、質(zhì)量為M，距地面的高度為h．衛(wèi)星運行時萬有引力提供向心力，則G=mr，r=R+hT=127minA、由上式知，月球質(zhì)量M=，故A正確．B、月球的平均密度ρ=，V=，可見可求出月球的平均密度ρ．故B正確．C、根據(jù)G=mg得，g=，則知可求出月球表面的重力加速度．故C正確．D、根據(jù)題意無法求出月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期，故D錯誤故選ABC點評：已知衛(wèi)星的運行周期和軌道半徑，可求出月球的質(zhì)量，關(guān)鍵要能正確運用萬有引力提供向心力．5.如圖12所示，ABC為與勻強(qiáng)磁場垂直的邊長為a的等邊三角形，磁場垂直于紙面向外，比荷為的電子以速度v0從A點沿AB方向射入，欲使電子能經(jīng)過BC邊，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值應(yīng)為()圖12A．B>

B．B<C．B<

D．B>參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物體做勻減速直線運動，初速度為12m/s。該物體在第2S內(nèi)的位移是6m,此后它還能運動

m.參考答案：

2m

、

14

7.在“用DIS探究牛頓第二定律”的實驗中（1）下圖（左）是本實驗的裝置圖，實驗采用分體式位移傳感器，其發(fā)射部分是圖中的_____，與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分．（填①或②）（2）上圖（右）是用DIS探究加速度與力的關(guān)系時所得到的a–F實驗圖象，由圖線可知，小車的質(zhì)量為___________kg．參考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg8.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab與電場線平行，bc與電場線成60°角．將一個帶電荷量為+2×10-8C的電荷從a點移到b點時，電場力做功為4×10-6J．則a、b間電勢差為________V，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為________V/m，a、c間電勢差為________V。參考答案：9.某人利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單擺周期為T。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：10.如圖所示，為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力大小作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如右圖所示）。分析此圖線OA段可得出的實驗結(jié)論是_________________________________。（3）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是(

)（單選題）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，(2分)小車所受外力，(2分)（2）在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比,(2分)

(3)C11.（5分）兩個共力點F1,F2互相垂直，合力為F，F(xiàn)1與F之間的夾角為α，F(xiàn)2與F之間的夾角β，如圖所示，若保持合力F的大小和方向均不變，而改變F1時，對于F2的變化情況以下判斷正確的是

A.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變大；

B.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變??；

C.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變大；

D.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變小。參考答案：

AD12.一個中子轟擊鈾核（）可裂變生成鋇（）和氪（）.已知、、和中子的質(zhì)量分別是mu、mBa、mKr、mn，則此鈾裂變反應(yīng)的方程為

▲；該反應(yīng)中一個裂變時放出的能量為

▲．（已知光速為c）⑶在某次冰壺比賽中，運動員將一冰壺甲以4m/s速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對心正碰，碰撞后冰壺乙以3m/s速度沿向前滑行，方向與冰壺甲運動方向相同，①求碰后瞬間冰壺甲的速度；②試通過計算說明該碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞．參考答案：13.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.已知下列數(shù)據(jù)：（1）地面附近物體的重力加速度g；（2）地球半徑R；（3）月球與地球的兩球心間的距離r；（4）衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的第一宇宙速度v1；（5）月球繞地球運動的周期T1；（6）地球繞太陽運動的周期T2；（7）萬有引力常數(shù)G。試選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量。（要求給出兩種方法）參考答案：解：方法一：根據(jù)萬有引力定律，在地球表面附近有：;

（3分）

得：（3分）方法二：在地球表面附近，萬有引力提供向心力：

；（3分）

得：（3分）方法三：月球繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得：；（3分）

得：（3分）

任選兩種解法。17.反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似．已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量m=1.0×10﹣20kg，電荷量q=1.0×10﹣9C的帶負(fù)電的粒子從（﹣1，0）點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動．忽略粒子的重力等因素．求：（1）x軸左側(cè)電場強(qiáng)度E1和右側(cè)電場強(qiáng)度E2的大小之比；（2）該粒子運動的最大動能Ekm；（3）該粒子運動的周期T．參考答案：解：（1）由圖可知：根據(jù)U=Ed可知：左側(cè)電場強(qiáng)度：V/m=2.0×103V/m

①右側(cè)電場強(qiáng)度：V/m=4.0×103V/m②所以：（2）粒子運動到原點時速度最大，根據(jù)動能定理有：qE1?x=Ekm③其中x=1.0×10﹣2m聯(lián)立①③并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：J（3）設(shè)粒子在原點左右兩側(cè)運動的時間分別為t1、t2，在原點時的速度為vm，由運動學(xué)公式有④同理可知：⑤⑥而周期：T=2（t1+t2）⑦聯(lián)立①②④⑤⑥⑦并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T=3.0×10﹣8s答：（1）x軸左側(cè)電場強(qiáng)度E1和右側(cè)電場強(qiáng)度E2的大小之比為1：2；（2）該粒子運動的最大動能Ekm為2.0×10﹣8J；（3）該粒子運動的周期T為3.0×10﹣8s．【考點】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動；動能定理的應(yīng)用．【分析】（1）根據(jù)圖象可明確左右兩邊電勢的降落與距離間的關(guān)系，根據(jù)E=即可求得各自的電場強(qiáng)度，從而求出比值；（2）分析粒子運動過程，明確當(dāng)粒子到達(dá)原點時速度最大，根據(jù)動能定理可求得最大動能；（3）粒子在原點兩側(cè)來回振動，故周期為粒子在兩側(cè)運動的時間之和；根據(jù)速度公式v=at即可求出各自的時間，則可求得周期．18.如圖所示，已知豎直桿O1O2長為1.0m，水平桿長L1=0.2米，用長L2=0.2米的細(xì)繩懸掛小球，整個裝置可繞豎直桿O1O2轉(zhuǎn)動，當(dāng)該裝置以某一角速度轉(zhuǎn)動時，繩子與豎直方向成45°角，取g=10m/s2．求：（1）該裝置轉(zhuǎn)動的角速度；（2）如果運動到距離桿最遠(yuǎn)時刻懸掛小球的細(xì)繩突然斷了，小球?qū)⒆銎綊佭\動．求小球落地點與豎直桿在地面上點O2的距離s．（答案可用根式表示）參考答案：（1）5rad/s（2）試題分析：(1)小球做勻速圓周運動，靠重力和拉力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出該裝置轉(zhuǎn)動的角速度；(2)根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出小球在水平方向的位移的大小，然后結(jié)合平行四邊