山西省晉中市太谷縣第五中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

山西省晉中市太谷縣第五中學(xué)2022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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.通常一次閃電過程歷時(shí)約0.2～0.3s，它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成．每個閃擊持續(xù)時(shí)間僅40～80μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中．在某一次閃電前云地之間的電勢差約為1.0×109V，云地間距離約為1km；第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60μs.假定閃電前云地間的電場是均勻的．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是()．A．閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×105AB．整個閃電過程的平均功率約為1×1014WC．閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為1×106V/mD．整個閃電過程向外釋放的能量約為6×106J參考答案：AC2.（單選）如圖所示，豎直光滑桿固定不動，彈簧下端固定，將滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0.1m處，滑塊與彈簧不拴接，現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h，并作出其Ek-h圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，g取10m/s2，由圖象可知A．輕彈簧原長為0.3m

B．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgC．彈簧最大彈性勢能為0.5J

D．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4J參考答案：C【考點(diǎn)】本題考查了能量守恒定律和圖象的理解與應(yīng)用問題機(jī)械能守恒定律．在Ek﹣h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，故A錯誤；在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)，圖線的斜率絕對值為：k=mg=2N，所以：m=0.2kg，故B錯誤；根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時(shí)，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35﹣0.1）=0.5J，故C正確；在滑塊整個運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動能最大時(shí)，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知：EPm=E﹣Ekm=Epm+mgh0﹣Ekm=0.5+0.2×10×0.1﹣0.32=0.38J，故D錯誤；3.氫原子能級圖的一部分如圖所示，a、b、c分別表示氫原子在不同能級之間的三種躍遷途徑，設(shè)在a、b、c三種躍遷過程中，放出光子的能量和波長分別是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，則A．B．C．D．參考答案：BD4.一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運(yùn)動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0?x2段是關(guān)直線y=x1對稱的曲線，x2?x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場強(qiáng)度為零B．x1、x2、x3處電勢（φ1，φ2，φ3的關(guān)系為φ1＞2φ＞φ3）C．粒子在0?x2段做勻變速運(yùn)動，X2?x3段做勻速直線運(yùn)動D．x2?x3段是勻強(qiáng)電場參考答案：

考點(diǎn)：電勢；電場強(qiáng)度．.專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系：E=，結(jié)合分析圖象斜率與場強(qiáng)的關(guān)系，即可求得x1處的電場強(qiáng)度；根據(jù)能量守恒判斷速度的變化；由Ep=qφ，分析電勢的高低．由牛頓第二定律判斷加速度的變化，即可分析粒子的運(yùn)動性質(zhì)．根據(jù)斜率讀出場強(qiáng)的變化．解答：解：A、根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系：E=，得：E=?由數(shù)學(xué)知識可知Ep﹣x圖象切線的斜率等于，x1處切線斜率為零，則x1處電場強(qiáng)度為零，故A正確．B、根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，因粒子帶負(fù)電，q＜0，則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故B正確．C、D、由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強(qiáng)減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強(qiáng)增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運(yùn)動．x2～x3段斜率不變，場強(qiáng)不變，即電場強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運(yùn)動，故C錯誤，D正確．故選：ABD點(diǎn)評：本題以圖象的形式考查靜電場的場強(qiáng)、電勢、電勢能等相關(guān)知識；解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強(qiáng)的變化，再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律：牛頓第二定律進(jìn)行分析電荷的運(yùn)動情況．5.圓形區(qū)域內(nèi)有如圖所示的勻強(qiáng)磁場，一束相同荷質(zhì)比的帶電粒子對準(zhǔn)圓心O射入，分別從a、b兩點(diǎn)射出，則從b點(diǎn)射出的粒子A．帶正電

B．運(yùn)動半徑較小C．速率較小

D．在磁場中的運(yùn)動時(shí)間較長參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動的知識后，設(shè)計(jì)了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時(shí)，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn根據(jù)角速度ω=2πn得：大齒輪的角速度ω=2πn。踏腳板與大齒輪共軸，所以角速度相等，小齒輪與大齒輪通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)小齒輪的角速度為ω′，測量出自行車后輪的半徑r3，根據(jù)v=r3ω′

得：v=2πn7.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細(xì)繩滑到對面。開始時(shí)，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時(shí)甲對滑輪的水平拉力為_________mg；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為_________。（不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪的大小及摩擦）

參考答案：1/2

8.一物塊以150J的初動能從斜面底端A沿斜面向上滑動,到B時(shí)動能減少100J,機(jī)械能減少30J，以A點(diǎn)所在的水平面為零勢能面，則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的重力勢能為_____J。物塊返回到A時(shí)的動能為________J.參考答案：

9.如圖所示，一列周期為T的橫波在繩上向左傳播，t=0時(shí)刻正好傳到P點(diǎn)，則P點(diǎn)將向______開始運(yùn)動。請?jiān)趫D上畫出t=

T時(shí)刻該段繩上的波形圖。參考答案：答案：上，10.．如圖所示，小車AB放在光滑水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，AB總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩子連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時(shí)AB和C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，C被釋放，使C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是(

)A．彈簧伸長過程中C向右運(yùn)動，同時(shí)AB也向右運(yùn)動B．C與B碰前，C與AB的速率之比為M：mC．C與油泥粘在一起后，AB立即停止運(yùn)動D．C與油泥粘在一起后，AB繼續(xù)向右運(yùn)動

參考答案：BC11.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：12.如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球同時(shí)落地，說明，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如右下圖所示的實(shí)驗(yàn):將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平.把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是

，這說明

.參考答案：13.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時(shí)為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時(shí)速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時(shí)的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.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.神州載人飛船的返回艙距地面10km時(shí)開始啟動降落傘裝置，速度減至10m/s，并以這個速度在大氣中降落．距地面1.2m時(shí)，返回艙的4臺緩沖發(fā)動機(jī)開始向下噴火，艙體再次減速．設(shè)最后減速過程中返回艙做勻減速運(yùn)動，并且到達(dá)地面時(shí)恰好速度為0，求最后減速階段的加速度和運(yùn)動的時(shí)間．

參考答案：v2－0=2as

(2分)

a=v2/(2s)=102/(2×1.2)=41.7m/s2

(1分)

v=at

(2分)

t=v/a=0.24s

(1分)17.如圖所示，半徑R=0.8m的1/4光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，過最低點(diǎn)的半徑OC處于豎直位置，在其右方有一可繞豎直軸MN（與圓弧軌道共面）轉(zhuǎn)動的，內(nèi)部空心的圓筒，圓筒半徑r=0.1m，筒的頂端與C點(diǎn)等高，在筒的下部有一小孔，距筒頂h=0.8m，開始時(shí)小孔在圖示位置（與圓弧軌道共面）。現(xiàn)讓一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊自A點(diǎn)由靜止開始下落，打在圓弧軌道上的B點(diǎn)，但未反彈，在瞬間的碰撞過程中小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿圓弧切線方向的分速度不變。此后，小物塊沿圓弧軌道滑下，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)觸動光電裝置，使圓筒立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動起來，且小物塊最終正好進(jìn)入小孔。已知A點(diǎn)、B點(diǎn)到圓心O的距離均為R，與水平方向的夾角θ均為30°，不計(jì)空氣阻力，g取l0m/s2。試問：（1）小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少？（2）圓筒勻速轉(zhuǎn)動時(shí)的角速度是多少？（3）要使小物塊進(jìn)入小孔后能直接打到圓筒的內(nèi)側(cè)壁，筒身長

L至少為多少？參考答案：（1），

32.1（1分）

32.2（1分）

32.3（2分）（2），，

32.4（2分）

（n=1，2，3，……）

32.5（2分）（3）

32.6（2分）

18.如圖所示，傳送帶的水平部分ab=2m，斜面部分bc=4m，bc與水平面的夾角α=37°．一個小物體A與傳送帶的動摩擦因數(shù)μ=0.25，傳送帶沿圖示的方向運(yùn)動，速率v=2m/s．若把物體A輕放到a處，它將被傳送帶送到c點(diǎn)，且物體A不會脫離傳送帶．求物體A從a點(diǎn)被傳送到c點(diǎn)所用的時(shí)間．（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）參考答案：解：物體A輕放在a點(diǎn)后在摩擦力作用下向右做勻加速直線運(yùn)動直到和傳送帶速度相等．在這一過程中有a1==μgx1==0.8m＜ab．經(jīng)歷時(shí)間為t1===0.8s．此后隨傳送帶運(yùn)動到b點(diǎn)的時(shí)間為t2==0.6s．當(dāng)物體A到達(dá)bc斜面時(shí)，由于mgsin37°=0.6mg＞μmgcos37°=0.2mg．所以物體A將再次沿傳送帶做