2022-2023學(xué)年廣東省揭陽市惠來靖海中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

2022-2023學(xué)年廣東省揭陽市惠來靖海中學(xué)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.如圖所示，做平拋運(yùn)動的小球的初動能為6J，不計(jì)一切阻力，它落在斜面上P點(diǎn)時(shí)的動能為

A．12J

B．10J

C．14J

D．8J參考答案：C2.下列說法中錯(cuò)誤的是（

）A．在探究兩個(gè)共點(diǎn)力的合力時(shí)，如果一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)力的共同作用效果相同，這一個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的合力.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效替代法B．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法C．用點(diǎn)電荷代替帶電體，物理學(xué)中把這種研究方法叫做假設(shè)法D．在探究彈性勢能的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)中．為計(jì)算彈簧彈力所做功，由于彈力是變力，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認(rèn)為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個(gè)過程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做微元法參考答案：C3.如圖，光滑斜面的傾角為，斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框，邊的邊長為，邊的邊長為，線框的質(zhì)量為、電阻為，線框通過絕緣細(xì)線繞過光滑的小滑輪與重物相連，重物質(zhì)量為，斜面上線（平行底邊）的右上方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，如果線框從靜止開始運(yùn)動，進(jìn)入磁場的最初一段時(shí)間是做勻速運(yùn)動的，且線框的邊始終平行底邊，則下列說法正確的是（

）A．線框進(jìn)入磁場前運(yùn)動的加速度為B．線框進(jìn)入磁場時(shí)勻速運(yùn)動的速度為C．線框進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動的總時(shí)間為D．若該線框進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動，則勻速運(yùn)動過程產(chǎn)生的焦耳熱為參考答案：ACD4.歐盟和我國合作的“伽利略”全球定位系統(tǒng)的空間部分由平均分布在三個(gè)軌道面上的30顆軌道衛(wèi)星組成，每個(gè)軌道平面上等間距部署10顆衛(wèi)星，從而實(shí)現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位.現(xiàn)假設(shè)“伽利略”系統(tǒng)中每顆衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為，一個(gè)軌道平面上某時(shí)刻10顆衛(wèi)星所在位置分布如圖所示．其中衛(wèi)星1和衛(wèi)星3分別位于軌道上的A、B兩位置．若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是(

)A．這10顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2C．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B所需的時(shí)間為D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B的過程中萬有引力做功為零參考答案：答案：ACD5.（單選）如圖所示，重為mg的水桶懸掛在門楣上，細(xì)繩與豎直方向夾角為30°且繃緊，在這種情況下，人還要施加一恒定拉力，水桶才能靜止．人對水桶施加的作用力可能為（）A．mgB．mgC．mgD．mg參考答案：考點(diǎn)： 共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題： 共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析： 小球A處于靜止，受力平衡，分析受力情況，用作圖法得出對小球施加的力最小值．解答： 解：以小球?yàn)檠芯繉ο螅治鍪芰?，作出力圖如圖，根據(jù)作圖法分析得到，當(dāng)小球施加的力F與細(xì)繩垂直時(shí)，所用的力最?。鶕?jù)平衡條件得F的最小值為：Fmin=Gsin30°=．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．點(diǎn)評： 本題物體平衡中極值問題，關(guān)鍵是確定極值條件，本題采用圖解法得到力最小的條件，也可以運(yùn)用數(shù)學(xué)函數(shù)法求解極值．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.左圖為一列簡諧橫波在t=20秒時(shí)波形圖，右圖是x=200厘米處質(zhì)點(diǎn)P的振動圖線，那么該波的傳播速度為________厘米/秒，傳播方向?yàn)開_______________。

參考答案：100；負(fù)X方向7.磁場對放入其中的長為l、電流強(qiáng)度為I、方向與磁場垂直的通電導(dǎo)線有力F的作用，可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述磁場的力的性質(zhì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝

，在物理學(xué)中，用類似方法描述物質(zhì)基本性質(zhì)的物理量還有

等。參考答案：答案：，電場強(qiáng)度解析：磁場對電流的作用力，所以。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義是用電流受的力與導(dǎo)線的長度和通過導(dǎo)線的電流的比值，電場強(qiáng)度等于電荷受到的電場力與所帶電荷量的比值。8.2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽級。理想電流計(jì)可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV

為零9.某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：他的操作步驟是：①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖。②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車。③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)

量為50g的鉤碼掛在拉線P上。④先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放小車，打出一條紙帶。在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，經(jīng)測量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：（g=9.8m/s2）①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.00cm.②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.20m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對小車做的功為

J，小車動能的增量為

-----

J。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助他分析一下，造成較大誤差的主要原因是：①

②

。參考答案：

①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；10.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為（），激發(fā)態(tài)能量，其中．已知普朗克常量為，真空中光速為，吸收波長為

▲

的光子能使氫原子從基態(tài)躍遷到的激發(fā)態(tài)；此激發(fā)態(tài)原子中的電子再吸收一個(gè)頻率為的光子被電離后，電子的動能為

▲

．參考答案：

（2分）11.實(shí)圖是一個(gè)多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程．當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來測量________；當(dāng)S旋到位置________時(shí)，可用來測量電流，其中S旋到位置________時(shí)量程較大．參考答案：電阻1、2112.（4分）有一電源，電動勢為6Ｖ，內(nèi)電阻為2Ω，將它與一臺線圈電阻為1Ω的電動機(jī)和一個(gè)理想電流表串聯(lián)成閉合電路，電流表讀出電流為0.5Ａ，則整個(gè)電路的總功率Ｐ＝

Ｗ，電動機(jī)的輸出功率Ｐ2＝

Ｗ。參考答案：

答案：3，2.2513.某同學(xué)“探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運(yùn)動一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運(yùn)動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點(diǎn)之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點(diǎn)距離先增大后減小，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因?yàn)椋?，故?5.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（9分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的場強(qiáng)為E勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計(jì)粒子重力)從y軸上的M點(diǎn)以v0速度垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成30°角立即射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后通過y軸上的P點(diǎn)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度方向與y軸負(fù)方向成60°。求：

（1）ON之間的距離；（2）在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑；（3）磁場區(qū)域的最小面積。參考答案：解析：（1）

……①(1分)

……②(1分)

……③(1分)

……④(1分)

得：

……⑤

(1分)

（2）

……⑥(1分)

……⑦(1分)

得：

……⑧

(1分)

（3）磁場的區(qū)域的一邊長

……⑨(1分)

另一邊長

……(1分)

面積為：

………

(1分)17.如圖所示，電壓為U的兩塊平行金屬板MN，M板帶正電。X軸與金屬板垂直，原點(diǎn)O與N金屬板上的小孔重合，在O≤X≤d區(qū)域存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(圖上未畫出)和沿y軸負(fù)方向火小為的勻強(qiáng)電場，與E在y軸方向的區(qū)域足夠大。有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子(粒子重力不計(jì))，從靠近M板內(nèi)側(cè)的P點(diǎn)(P點(diǎn)在X軸上)由靜止釋放后從N板的小孔穿出后沿X軸做直線運(yùn)動；若撤去磁場，在第四象限X>d的某區(qū)域加上左邊界與y軸平行且垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B2(圖上未畫出)，為了使粒子能垂直穿過X軸上的Q點(diǎn)，Q點(diǎn)坐標(biāo)為。求(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小與方向；(3)粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的時(shí)間t。參考答案：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小為，方向垂直紙面向里；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小為，方向垂直紙面向里；（3）粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的時(shí)間t為（1）根據(jù)動能定理求出粒子經(jīng)過加速電場后的速度，抓住粒子做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)平衡求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，結(jié)合左手定則判斷出磁場的方向．（2）根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律求出粒子離開電場時(shí)的速度大小和方向，結(jié)合幾何關(guān)系求出粒子在磁場中的半徑，根據(jù)半徑公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，通過左手定則得出磁場的方向．（3）幾何關(guān)系得出O到磁場左邊界在x軸上的距離，根據(jù)在磁場中的運(yùn)動時(shí)間和粒子從O到磁場左邊界所用時(shí)間，求出總時(shí)間．解：（1）設(shè)粒子從O點(diǎn)穿出時(shí)速度為v0，由動能定理得，，解得．由于粒子在電磁場中做直線運(yùn)動，粒子所受電場力與洛倫茲力平衡，有：qv0B1=qE，解得．磁場的方向垂直紙面向里．（2）粒子在電磁場中運(yùn)動時(shí)間，設(shè)粒子離開電場時(shí)偏向角為θ，有：vy=at，a=，tanθ=，解得θ=30°．粒子離開電場時(shí)速度大小v=，依題意，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，設(shè)在磁場中半徑為r，可得FO′=2r，2r+r=OQ﹣OF=3d，解得r=d．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，，解得，方向垂直紙面向里．（3）由幾何關(guān)系可知，O到磁場左邊界在x軸上的距離為L=2.5d﹣rcos60°=2d，粒子從O到磁場左邊界所用時(shí)間，在磁場中運(yùn)動時(shí)間，在總時(shí)間t=t1+t2=．18.在動摩擦因數(shù)m＝0.2的粗糙絕緣足夠長的水平槽中，長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各