湖南省衡陽(yáng)市市第十五中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

湖南省衡陽(yáng)市市第十五中學(xué)2022-2023學(xué)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）在滑冰場(chǎng)上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來(lái)靜止，在相互猛推后分別向相反方向運(yùn)動(dòng).假定兩板與冰面間的摩擦因數(shù)相同.已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是由于A．在推的過(guò)程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在剛分開(kāi)時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度C．在分開(kāi)后，甲的加速度的小于乙的加速度

D．甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量參考答案：BD2.(多選)（2014秋?廣饒縣月考）利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究快速變化的力的大小，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跌落，自由下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5m，最后停止，用這種方法獲得消防隊(duì)員受到地面沖擊力隨時(shí)間變化圖線如圖所示，根據(jù)圖線所提供的信息以下判斷正確的是（）A.t1時(shí)刻消防員重心的速度最大B.t2時(shí)刻消防員重心的速度最大C.t4時(shí)刻消防員的動(dòng)能最小D.消防員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒參考答案：BC解：A、B、t1時(shí)刻雙腳觸底，在t1至t2時(shí)間內(nèi)消防員受到的合力向下，其加速度向下，他做加速度減小的加速下落運(yùn)動(dòng)；而t2至t3時(shí)間內(nèi)，人所受合力向上，人應(yīng)做向下的減速運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻消防員所受的彈力與重力大小相等、方向相反，合力為零，消防員的速度最大．故A錯(cuò)誤，B正確；C、t1時(shí)刻雙腳觸底，在t1至t2時(shí)間內(nèi)消防員受到的合力向下，其加速度向下，他做加速度減小的加速下落運(yùn)動(dòng)；而t2至t3時(shí)間內(nèi)，人所受合力向上，人應(yīng)做向下的減速運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻消防員所受的彈力與重力大小相等、方向相反，合力為零，消防員的速度最大；在t2至t4時(shí)間內(nèi)他所受的合力向上，則加速度向上，故消防員做向下的減速運(yùn)動(dòng)，t4時(shí)刻消防員的速度最小；速度小動(dòng)能就小，速度大動(dòng)能也大；故C正確；D、消防員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中消防員做功，機(jī)械能不守恒．故D錯(cuò)誤；故選：BC．3.（單選）伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，開(kāi)創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法，這就是（）A．對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納的方法B．用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究的方法C．對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納，并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的方法D．抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法參考答案：考點(diǎn)：伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法．.專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系研究，其科學(xué)思想方法的核心是把把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧結(jié)合起來(lái)．解答：解：伽利略設(shè)想物體下落的速度與時(shí)間成正比，因?yàn)楫?dāng)時(shí)無(wú)法測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，所以伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的平方成正比；由于當(dāng)時(shí)用滴水法計(jì)算，無(wú)法記錄自由落體的較短時(shí)間，伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時(shí)間長(zhǎng)的多，所以容易測(cè)量．伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上做了合理外推．所以伽利略用來(lái)抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法．故選：D點(diǎn)評(píng)：本題考查物理學(xué)史，對(duì)于著名物理學(xué)家、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和重要學(xué)說(shuō)要記牢，還要學(xué)習(xí)他們的科學(xué)研究的方法．4.（單選）起重機(jī)的鋼索將重物由地面起吊到空中某個(gè)高度，重物起吊過(guò)程中的速度—時(shí)間圖象如圖甲所示，則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是圖乙中的

參考答案：B5.（單選）兩個(gè)電荷量分別為+q和﹣q的帶電粒子分別以速度Va和Vb射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與豎直磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30°和60°，磁場(chǎng)寬度為d，兩粒子同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)與A等高的B點(diǎn)，如圖所示，則（）A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電B．兩粒子的軌道半徑之比Ra：Rb=：1C．兩粒子的質(zhì)量之比ma：mb=1：2D．兩粒子的速度之比Va：Vb=：2參考答案：解：A、a粒子是30°入射的，而b粒子是60°入射的，由于從B點(diǎn)射出，則a粒子受到的洛倫茲力方向沿b粒子速度方向，而b粒子受到的洛倫茲力方向沿a粒子速度方向，由磁場(chǎng)方向，得a粒子帶負(fù)電，而b粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B、如圖連接AB，AB連線是兩粒子的運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的弦，則弦的中垂線（紅線）與各自速度方向的垂直線（虛線）的交點(diǎn)即為各自圓心．如圖：結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1．AB的連線必然與磁場(chǎng)的邊界垂直；2．兩圓心的連線與兩個(gè)半徑構(gòu)成一個(gè)角為30°，另一個(gè)為60°的直角三角形．根據(jù)幾何關(guān)系，則有兩半徑相比為Ra：Rb=1：，故B錯(cuò)誤；C、AB連線是兩粒子的運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的弦，則弦的中垂線與各自速度方向直線的交點(diǎn)即為各自圓心．結(jié)果發(fā)現(xiàn)：兩圓心的連線與兩個(gè)半徑構(gòu)成一個(gè)角為30°，另一個(gè)為60°的直角三角形．則a粒子圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，而b粒子圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為60°．由于它們運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以它們的周期之比為Ta：Tb=1：2，則質(zhì)量之比ma：mb=1：2．故C正確；D、由半徑公式可知：在磁場(chǎng)、電量一定的情況下，速度大小與粒子的質(zhì)量成反比，與軌跡的半徑成正比．所以速度大小之比va：vb=2：，故D錯(cuò)誤；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面上空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，衛(wèi)星的行程為s，它與行星中心的連線掃過(guò)的角度為θ（ｒａｄ），那么，衛(wèi)星的環(huán)繞周期為

，該行星的質(zhì)量為

。（設(shè)萬(wàn)有引力恒量為G）參考答案：7.如圖所示是使用光電管的原理圖。當(dāng)頻率為ν的可見(jiàn)光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過(guò)。如果將變阻器的滑動(dòng)端P由A向B滑動(dòng)，通過(guò)電流表的電流強(qiáng)度將會(huì)__

__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)____(已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將______(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：減小，，不變8.某同學(xué)用如圖12所示的裝置來(lái)探究動(dòng)能定理。①實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

。②掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄其運(yùn)動(dòng)情況。圖13是實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)出的物理量有：小車的質(zhì)量M，鉤碼的總質(zhì)量m，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，重力加速度為g。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)小車的速度為

，實(shí)驗(yàn)中小車所受合外力做的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可9.一個(gè)高能γ光子，經(jīng)過(guò)重核附近時(shí)與原子核場(chǎng)作用，能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子，請(qǐng)完成相應(yīng)的反應(yīng)方程：_______________．已知電子質(zhì)量，光在真空中的傳播速度為速為，則γ光子的能量至少為_(kāi)__________J．參考答案：

(1).

(2).1.64×10-13J.解：一個(gè)高能γ光子，經(jīng)過(guò)重核附近時(shí)與原子核場(chǎng)作用，能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子，．

根據(jù)質(zhì)能關(guān)系得，γ光子的能量至少為△mc2=2mec2=1.64×10-13J.

10.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時(shí)間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向?yàn)檎较颍﹨⒖即鸢福?312

11.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，線圈中有順時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流，在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過(guò)豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，平衡時(shí)，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場(chǎng)中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為_(kāi)_____。參考答案：

答案：、

12.某放射性元素原子核X有N個(gè)核子，發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后，變成Y核，衰變后Y核的核子數(shù)為_(kāi)_________，若該放射性元素經(jīng)過(guò)時(shí)間T，還剩下沒(méi)有衰變，則它的半衰期為_(kāi)___________參考答案：N-4

13.物體的質(zhì)量m=0.5kg，其位移s與時(shí)間的關(guān)系式為s=4t―t2。（s的單位是m，t的單位是s）。則物體受到的合外力大小

N，物體在0到3s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程是

m。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過(guò)程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個(gè)等溫過(guò)程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個(gè)等容過(guò)程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過(guò)程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過(guò)程氣體吸熱?！?1分)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(guò)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(jí)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.小球從空中以某一初速度水平拋出，落地前1s時(shí)刻，速度方向與水平方向夾30°角，落地時(shí)速度方向與水平方向夾60°角，g＝10m/s2，求小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間及拋出的初速度。參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．D2【答案解析】1.5s

解析：設(shè)小球的初速度為v0，落地前1s時(shí)刻其豎直分速度為v1，由圖1知：v1＝v0tan300,落地時(shí)其豎直分速度為v2，同理v2＝v0tan600，v2-v1=g△t，，，所以t=1.5s?！舅悸伏c(diǎn)撥】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則求出兩個(gè)時(shí)刻的豎直方向上的分速度與水平速度的關(guān)系，結(jié)合速度時(shí)間公式求出初速度的大小，從而得出落地的豎直分速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解，難度不大．17.如圖所示，足夠長(zhǎng)光滑水平軌道與半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道相切．現(xiàn)從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的彈性小球A，當(dāng)A球剛好運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的最低點(diǎn)時(shí)，與靜止在該點(diǎn)的另一彈性小球B發(fā)生沒(méi)有機(jī)械能損失的碰撞．已知B球的質(zhì)量是A球質(zhì)量的k倍，且兩球均可看成質(zhì)點(diǎn)．（1）若碰撞結(jié)束的瞬間，A球?qū)A弧軌道最低點(diǎn)壓力剛好等于碰前其壓力的一半，求k的可能取值：（2）若k已知且等于某一適當(dāng)?shù)闹禃r(shí)，A、B兩球在水平軌道上經(jīng)過(guò)多次沒(méi)有機(jī)械能損失的碰撞后，最終恰好以相同的速度沿水平軌道運(yùn)動(dòng)．求此種情況下最后一次碰撞A球?qū)球的沖量．參考答案：解：（1）設(shè)A球到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)速度為v0，則由機(jī)械能守恒定律，有：…（1）設(shè)此時(shí)A球?qū)壍缐毫镹，則：…（2）設(shè)碰撞后A球的速度大小為v1，對(duì)軌道的壓力為N1，B球的速度為v2，則由動(dòng)量守恒定律，有：mv0=kmv2±m(xù)v1…（3）機(jī)械能守恒，有…（4）碰撞后，在最低點(diǎn)，有…（5）根據(jù)已知條件，有…（6）代入數(shù)值解上述方程組可得：k=3或k=…（7）即若碰撞結(jié)束的瞬間，A球?qū)A弧軌道最低點(diǎn)壓力剛好等于碰前其壓力的一半，求k為3或．（2）設(shè)最終兩球的速度大小為v，根據(jù)機(jī)械能守恒可得：…（8）最后一次碰撞前A、B兩球的速度分別為vA、vB，則由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒定律，得到：mvA+kmvB=kmv﹣mv…（9）…（10）設(shè)最后一次碰撞A對(duì)B的沖量為I，根據(jù)動(dòng)量定理得：…（11）解上述方程組可得：…（12）故最后一次碰撞A球?qū)球的沖量為．18.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定著兩對(duì)幾何形狀完全相同的平行金屬板PQ和MN，P、Q與M、N四塊