浙江省杭州市西湖高中2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

浙江省杭州市西湖高中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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab．導(dǎo)軌的一端連接電阻R，其他電阻均不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，ab在一水平恒力F作用下由靜止開始向右運動的過程中

(

)A．隨著ab運動速度的增大，其加速度也增大B．外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C．外力F做功的功率始終等于電路中的電功率D．克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能參考答案：D2.“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星的高度約為21500Km，同步衛(wèi)星的高度約為36000Km，下列說法正確的是A．同步衛(wèi)星的向心加速度比中軌道衛(wèi)星向心加速度大B．同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星的線速度均小于第一宇宙速度C．中軌道衛(wèi)星的周期比同步衛(wèi)星周期小D．赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度比同步衛(wèi)星向心加速度大參考答案：BC根據(jù)萬有引力提供向心力可得，解得，，，所以軌道半徑越大，線速度、加速度越小，周期越大，A錯誤C正確；7．9km/s是貼近地球表面運行衛(wèi)星的速度，故同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星的線速度速度均小于7．9km/s，B正確；由可知赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度比同步衛(wèi)星向心加速度小，D錯誤。3.如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動．在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＜tanθ，則下圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是（）A． B． C． D．參考答案：D【考點】牛頓第二定律．【分析】要找出小木塊速度隨時間變化的關(guān)系，先要分析出初始狀態(tài)物體的受力情況，本題中明顯重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下，且都是恒力，所以物體先沿斜面勻加速直線運動，有牛頓第二定律求出加速度a1；當(dāng)小木塊的速度與傳送帶速度相等時，由μ＜tanθ知道木塊繼續(xù)沿傳送帶加速向下，但是此時摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛頓第二定律求出此時的加速度a2；比較知道a1＞a2【解答】解：初狀態(tài)時：重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下，且都是恒力，所以物體先沿斜面勻加速直線運動，由牛頓第二定律得：加速度：a1==gsinθ+μgcosθ；當(dāng)小木塊的速度與傳送帶速度相等時，由μ＜tanθ知道木塊繼續(xù)沿傳送帶加速向下，但是此時摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛頓第二定律求出此時的加速度：a2==gsinθ﹣μgcosθ；比較知道a1＞a2，圖象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率變小．故選D【點評】本題的關(guān)鍵1、物體的速度與傳送帶的速度相等時物體會繼續(xù)加速下滑．2、小木塊兩段的加速度不一樣大．是一道易錯題．4.假設(shè)月亮和同步衛(wèi)星都是繞地心做勻速圓周運動的，下列說法正確的是A.同步衛(wèi)星的線速度大于月亮的線速度B.同步衛(wèi)星的角速度大于月亮的角速度C.同步衛(wèi)星的向心加速度大于月亮的向心加速度D.同步衛(wèi)星的軌道半徑大于月亮的軌道半徑參考答案：ABC5.如圖所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上的P點，已知物體的質(zhì)量為m，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ，彈簧的勁度系數(shù)k?，F(xiàn)用力拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點由靜止開始緩慢向左移動一段距離，這時彈簧具有彈性勢能Ep。撤去外力后，物體在O點兩側(cè)往復(fù)運動的過程中（

）A.在整個運動過程中，物體第一次回到O點時速度不是最大B.在整個運動過程中，物體第一次回到O點時速度最大C.物體最終停止時，運動的總路程為D.在物體第一次向右運動的過程中，速度相等的位置有2個參考答案：AD在第一次向右運動過程中，當(dāng)摩擦力與彈簧彈力大小相等、方向相反時，物體的速度最大，此時物體的位置應(yīng)該在O點左側(cè)，第一次回到O點時速度不是最大，所以在第一次向右運動的過程中，速度先由0變?yōu)樽畲蠛笥勺畲鬁p小為0，速度相等的位置有2個；由于摩擦力的影響，最終靜止時彈簧的彈性勢能不可能全部用來做功轉(zhuǎn)化成熱，運動的總路程為應(yīng)該小于，故選項AD正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）一個單擺做簡諧運動，其振動圖象如圖所示，該單擺的周期T＝__________s；在2.0s末，擺球?qū)τ谄胶馕恢玫奈灰苮＝__________cm。

參考答案：答案：2.0（或2）107.（4分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一條圓弧形軌道AB，其半徑為1m，B點的切線方向恰好為水平方向，一個質(zhì)量為2kg的小物體，從軌道頂端A點由靜止開始沿軌道下滑。到達(dá)軌道末端B點時對軌道的壓力為40N。小球從B作平拋運動，落到地面上的C點。若軌道B點距地面的高度h為5m(不計空氣阻力)，則：物體在AB軌道克服阻力所做的功為

J，從B到C運動過程中，重力的功率為

W。參考答案：

答案:10；208.（6分）有一種測定導(dǎo)電液體深度的傳感器，它的主要部分是包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成的電容器（如圖所示）。如果電容增大，則說明液體的深度h

（填“增大”、“減小”或“不變”）；將金屬棒和導(dǎo)電液體分別接電源兩極后再斷開，當(dāng)液體深度h減小時，導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：

答案：增大（3分）

增大（3分）9.如圖所示，邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd放在紙面內(nèi)，在ad邊左側(cè)有足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)使導(dǎo)線框繞a點在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，經(jīng)時間t轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在時間t內(nèi)導(dǎo)線框abcd中感應(yīng)電流方向為__________方向（選填“順時針”或“逆時針”），平均感應(yīng)電動勢大小等于__________。參考答案：順時針， 10.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，A、B之間有很強(qiáng)的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A(yù)或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強(qiáng)度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

11.如圖所示是用光電門傳感器測定小車瞬時速度的情境，軌道上ac間距離恰等于小車長度，b是ac中點．某同學(xué)采用不同的擋光片做了三次實驗，并對測量精確度加以比較．擋光片安裝在小車中點處，光電門安裝在c點，它測量的是小車前端P抵達(dá)____點（選填a、b或c）時的瞬時速度；若每次小車從相同位置釋放，記錄數(shù)據(jù)如表所示，那么測得瞬時速度較精確的值為_____m/s．參考答案：（1）b

（2分）,

（2）1.90

12.光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器．當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2．⑴該實驗中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量

，若上述測量量用x表示，則用這些物理量計算加速度的表達(dá)式為a=

；⑶某位同學(xué)經(jīng)過測量、計算得到如下表數(shù)據(jù)，請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像．組別1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是：

．參考答案：⑴小車所受合外力大小等于(或約等于)mg……(1分)⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運動至光電門2所用時間”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右圖…………(2分)⑷木板傾角偏?。ɑ颉捌胶饽Σ亮Σ蛔恪被颉澳┩耆胶饽Σ亮Α保?2分)13.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度的游標(biāo)卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實物圖，圖乙是游標(biāo)部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結(jié)果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點】刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．【解答】解：20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標(biāo)尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個四、計算題：本題共3小題，共計47分16.小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)球某次運動到最低點，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g，忽略手的運動半徑和空氣阻力。求：（1）繩斷時球的速度大??；（2）繩能承受的量大拉力；（3）改變繩長（繩承受的最大拉力不變），保持手的位置不動，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？參考答案：（1）設(shè)繩斷后環(huán)做平拋運動時間為t1，

豎直方向：，水平方向：………………（2分）

得……………………（1分）

（2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為Fm,

球做圓周運動的半徑為R=………………（1分）

………………（2分）

得?！?分）

（3）設(shè)繩長為l，繩斷時球的速度大小為，

有…………（1分）

繩斷后球做平拋運動，豎直位移為d-，水平位移為x時間為t2。

有……………………（2分）

有………………（1分）

當(dāng)時，x有極大值xmx=…………（1分）

17.如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的正方形單匝銅線框，為了檢測出個別未閉合的不合格線框，讓線框隨傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場區(qū)域（磁場方向垂直于傳送帶平面向下），觀察線框進(jìn)入磁場后是否相對傳送帶滑動就能夠檢測出未閉合的不合格線框。已知磁場邊界MN、PQ與傳送帶運動方向垂直，MN與PQ間的距離為d，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。各線框質(zhì)量均為m，電阻均為R，邊長均為L（L＜d)；傳送帶以恒定速度v0向右運動，線框與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。線框在進(jìn)入磁場前與傳送帶的速度相同，且右側(cè)邊平行于MN進(jìn)入磁場，當(dāng)閉合線框的右側(cè)邊經(jīng)過邊界PQ時又恰好與傳送帶的速度相同。設(shè)傳送帶足夠長，且在傳送帶上始終保持右側(cè)邊平行于磁場邊界。對于閉合線框，求：（1）線框的右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場時所受安培力的大??；（2）線框在進(jìn)入磁場的過程中運動加速度的最大值以及速度的最小值；（3）從線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中，傳送帶對該閉合銅線框做的功。參考答案：（1）閉合銅線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的電動勢E=BLv0

（1分）

產(chǎn)生的電流I=

（1分）

右側(cè)邊所受安培力F=BIL=

（1分）（2）線框以速度v0進(jìn)入磁場，在進(jìn)入磁場的過程中，受安培力而減速運動；進(jìn)入磁場后，在摩擦力作用下加速運動，當(dāng)其右側(cè)邊到達(dá)PQ時速度又恰好等于v0。因此，線框在剛進(jìn)入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，設(shè)為am；線框全部進(jìn)入磁場的瞬間速度最小，設(shè)此時線框的速度為v。線框剛進(jìn)入磁場時，根據(jù)牛頓第二定律有

（1分）解得am=

（1分）在線框完全進(jìn)入磁場又加速運動到達(dá)邊界PQ的過程中，根據(jù)動能定理有

（2分）解得v=

（1分）（3）線框從右側(cè)邊進(jìn)入磁場到運動至磁場邊界PQ的過程中線框受摩擦力f=μmg由功的公式Wf1=fd

（1分）解得Wf1=μmgd

（1分）閉合線框出磁場與進(jìn)入磁場的受力情況相同，則完全出磁場的瞬間速度為v；在線框完全出磁場后到加速至與傳送帶速度相同的過程中，設(shè)其位移x由動能定理有

（2分）解得x=d-L

閉合線框在右側(cè)邊出磁場到與傳送帶共速的過程中位移x'