吉林省長春市九臺市第二十七中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

吉林省長春市九臺市第二十七中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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，甲為某閉合線圈內(nèi)磁通量φ隨時(shí)間t變化的函數(shù)圖像，乙為某特殊電阻R的伏安特性曲線。已知兩圖像具有相似性，即OA段為曲線，AB段為平行于橫軸的直線。則下列說法正確的是A．甲圖OA段表示線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢在O～ti時(shí)間內(nèi)隨時(shí)間推移而逐漸增大B．乙圖OA段表示電阻R的阻值在0～J-范圍內(nèi)隨電流的增大而逐漸增大C．甲圖AB段表示線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢為零D．乙圖AB段表示電阻R的阻值為零參考答案：C2.(單選)小船橫渡一條河，船本身提供的速度大小方向都不變。已知小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則河水的流速(

)A、越接近B岸水速越大

B、越接近B岸水速越小C、由A到B水速先增后減

D、水流速度恒定參考答案：B3.（多選題）使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一宇宙速度v1，而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度v2，v2與v1的關(guān)系是v2=v1，已知某星球半徑是地球半徑R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，地球的平均密度為ρ，不計(jì)其他星球的影響，則（）A．該星球上的第一宇宙速度為B．該星球上的第二宇宙速度為C．該星球的平均密度為D．該星球的質(zhì)量為參考答案：BC【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，即G=m；此題把地球第一宇宙速度的概念遷移的某顆星球上面；地球表面上物體的重力等于萬有引力，由此得到地球的質(zhì)量以及與密度的關(guān)系式，同理可求星球的質(zhì)量以及與密度的關(guān)系式，聯(lián)立求解星球的質(zhì)量和平均密度．【解答】解：AB、該星球表面的重力加速度g'=，由mg'=可得星球的第一宇宙速度v1==，該星球的第二宇宙速度v2=v1=，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、地球表面上物體的重力等于萬有引力，即G=mg，地球的質(zhì)量為M==ρ?πR3；同理，星球的質(zhì)量為M′==ρ′?πR′3；聯(lián)立解得：ρ′=，M′=，故C正確，D錯(cuò)誤．故選：BC．4.（多選）如圖所示,某光滑斜面傾角為30°,其上方存在平行斜面向下的勻強(qiáng)電場,將一輕彈簧一端固定在斜面底端,現(xiàn)用一質(zhì)量為m,帶正電的絕緣物體將彈簧壓縮鎖定在A點(diǎn),解除鎖定后,物體將沿斜面上滑,物體在運(yùn)動(dòng)過程中所能到達(dá)的最高點(diǎn)B距A點(diǎn)的豎直高度為h,物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于重力加速度g。則下列說法正確的是A.彈簧的最大彈性勢能為mghB.物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mghC.物體的最大動(dòng)能等于彈簧的最大彈性勢能D.物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)增加的電勢能為mgh參考答案：BD本題考查了能量的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生利用功能關(guān)系處理問題的能力。選項(xiàng)A,由能量守恒定律可知,彈簧的最大彈性勢能應(yīng)該等于mgh與物體增加的電勢能之和,A錯(cuò)。選項(xiàng)B,損失的機(jī)械能等于轉(zhuǎn)化為物體的電勢能,Ep電=0.5mg×2h=mgh,B正確。選項(xiàng)C,當(dāng)物體的加速度為零時(shí),即彈簧彈力等于物體所受重力的分力與電場力之和時(shí),動(dòng)能最大,此時(shí)彈簧具有一定的彈性勢能,C錯(cuò)。選項(xiàng)D,因?yàn)榈紹時(shí),物體增加的電勢能等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能mgh,D正確。5.某物體以一定的初速度沿足夠長的斜面從底端向上滑去，此后該物體的運(yùn)動(dòng)圖象不可能的是(圖中x是位移、v是速度、t是時(shí)間)（

）參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時(shí)釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

7.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：8.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.6，所要消除的紫外線的頻率為7.5Hz。則該紫外線在薄膜材料中的波長為

m；要減少紫外線進(jìn)入人眼，該種眼鏡上的鍍膜的最少厚度為

m.參考答案：

為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)該使入射光分別從該膜的前后兩表面的反射光的疊加后加強(qiáng)以加強(qiáng)光的反射，因此光程差應(yīng)該是光波長的整數(shù)倍，即：而由波長、頻率和波速的關(guān)系：在膜中光的波長為：；聯(lián)立得：所以當(dāng)m=1時(shí)，膜的厚度最小，即9.如圖為氫原子的能級圖，大量處于n=5激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，可能發(fā)出

個(gè)能量不同的光子，其中頻率最大的光子能量為

eV，若用此光照射到逸出功為3.06eV的光電管上，則加在該光電管上的反向遏止電壓為

V。參考答案：10,

13.06,

1010.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器．閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則電源內(nèi)阻的阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓；當(dāng)滑片向左端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時(shí)也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對應(yīng)的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當(dāng)R2全部接入及只有R1接入時(shí)兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動(dòng)變阻器的最大功率．解答：解：當(dāng)滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；由圖可知，當(dāng)只有R1接入電路時(shí)，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)，兩電壓表示數(shù)之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當(dāng)R1等效為內(nèi)阻，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于R+r時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動(dòng)變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點(diǎn)評：在求定值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)是電流最大的時(shí)候；而求變值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時(shí)可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．11.一個(gè)同學(xué)在研究小球自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得7.68cm，12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計(jì)算可得小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：4.5,9.612.（6分）如圖甲所示，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的邊界。從t＝0時(shí)刻開始，線框在一水平向右的外力F的作用下從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻穿出磁場。圖乙為外力F隨時(shí)間變化的圖像，圖像中的F0、t0均為已知量，則t＝t0時(shí)刻線框的速度v＝________，t＝t0時(shí)刻線框的發(fā)熱功率P＝_______。參考答案：13.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計(jì)冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：1.0105三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.15.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖1所示，水平放置的均勻玻璃管內(nèi)，一段長為h=25cm的水銀柱封閉了長為L0=20cm、溫度為t0=27℃的理想氣體，大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg．將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)過90°角，使它開口向上，并將封閉端浸入熱水中（如圖2），待穩(wěn)定后，測得玻璃管內(nèi)封閉氣柱的長度L1=17.5cm，（1）此時(shí)管內(nèi)封閉氣體的溫度t1是多少？（2）若用薄塞將管口封閉，此時(shí)水銀上部封閉氣柱的長度為L2=10cm．保持水銀上部封閉氣體的溫度不變，對水銀下面的氣體加熱，當(dāng)上面氣柱長度的減少量△l=0.4cm時(shí)，下面氣體的溫度是多少？參考答案：解：（1）玻璃管水平放置時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為P0=75cmHg，豎直放置時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為：75cmHg+25cmHg=100cmHg；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有，解得：t1=77℃；（2）上面氣體為等溫變化，有P0L2S=P1?（L2﹣△l）S解得：P1=78.125cmHg下面氣體，有，解得t2=96.2°C答：（1）管內(nèi)封閉氣體的溫度t1是77℃；（2）下面氣體的溫度是96.2°C．【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】（1）先根據(jù)平衡得到封閉氣體的壓強(qiáng)，然后結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程列式求解溫度；（2）上面氣體等溫變化，列方程后求出壓強(qiáng)；下面氣體根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解溫度．17.坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為，其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量；在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場.ab為一塊很大的平面感光板，放置于處，如圖所示.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰無粒子打到ab板上.（不考慮a粒子的重力）

（1）求α粒子剛進(jìn)人磁場時(shí)的動(dòng)能；

（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（3）將ab板平移到什么位置時(shí)所有粒子均能打到板上?并求出此時(shí)ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度.參考答案：（1）根據(jù)動(dòng)能定理：可得末動(dòng)能(4分)

（2）根據(jù)上題結(jié)果可知，對于沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場時(shí)與x軸正方向夾角，(2分)其在電場中沿x方向的位移，(2分)易知若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子軌跡必與a