2022-2023學年吉林省長春市市榆樹中學高三物理上學期摸底試題含解析

2022-2023學年吉林省長春市市榆樹中學高三物理上學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.（單選）馬航客機失聯(lián)牽動全世界人的心，現(xiàn)初步確定失事地點位于南緯31°52′東經115°52′的澳大利亞西南城市珀斯附近的海域，有一顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，每天上午同一時刻在該區(qū)域的正上方海面照像，則（）A．該衛(wèi)星軌道平面可能與地球某一緯線圈共面B．該衛(wèi)星一定是地球同步衛(wèi)星C．該衛(wèi)星速度可能大于7.9km/sD．地球自轉周期一定是該衛(wèi)星運行周期的整數(shù)倍參考答案：考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：衛(wèi)星繞地球做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力，故衛(wèi)星軌道平面必與地心共面，且地心為軌道圓心，據(jù)此分析即可．解答：解：A、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力，故地心必在軌道平面內，不可能與地球某一緯線圈共面，故A錯誤；B、地球同步衛(wèi)星一定在赤道上空，故B錯誤；C、該衛(wèi)星速度一定小于7.9km/s，故C錯誤；D、由于衛(wèi)星每天上午同一時刻在該區(qū)域的正上方海面照像，故知地球自轉一周，則該衛(wèi)星繞地球做圓周運動N周，即地球自轉周期一定是該衛(wèi)星運行周期的整數(shù)倍，故D正確；故選：D．點評：解決本題的關鍵是抓住衛(wèi)星繞地球做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力，由于衛(wèi)星所受萬有引力指向地心，故衛(wèi)星所在軌道平面與地心共面，且地心為軌道的圓心，據(jù)此才能正確分析得出結論．2.（單選）下列說法正確的是（）A．牛頓最早通過理想斜面實驗得出力不是維持物體運動的原因B．盧瑟福通過α粒子散射實驗建立了原子的核式結構模型C．原子核發(fā)生衰變時要釋放能量，根據(jù)E=mc2，所以衰變后的總質量數(shù)要減少D．結合能越大的原子核越穩(wěn)定，其核子平均質量越小參考答案：考點：物理學史．分析：伽利略通過理想斜面實驗得出力不是維持物體運動的原因；盧瑟福提出了原子的核式結構模型；原子核發(fā)生衰變時要釋放能量，質量出現(xiàn)虧損；平均結合能越大的原子核越穩(wěn)定．解答：解：A、是伽利略通過理想斜面實驗得出力不是維持物體運動的原因，而不是牛頓得到這個結論的，故A錯誤．B、盧瑟福通過α粒子散射實驗建立了原子的核式結構模型，故B正確．C、原子核發(fā)生衰變時要釋放能量，根據(jù)E=mc2，所以衰變后的總質量減小，但質量數(shù)不變，故C錯誤．D、平均結合能越大的原子核越穩(wěn)定，平均每個核子的質量虧損就越多，故D錯誤．故選：B．點評：對于物理學史，這也是考試的基本內容之一，學習的基本方法是記憶．3.圖9是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊塊，楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，在車廂相互撞擊時彈簧壓縮過程中A．緩沖器的機械能守恒B.摩擦力做功消耗機械能C.墊塊的動能全部轉化成內能D．彈簧的彈性勢能全部轉化為動能參考答案：B4.在足球比賽中，甲隊隊員在乙隊禁區(qū)附近主罰定位球，并將球從球門右上角貼著球門射入。如圖所示，已知球門高度為h，足球飛入球門時的速度為v，足球質量為m，不計空氣阻力和足球的大小，則該隊員對足球做的功為A．

B．C．

D．參考答案：B5.已知介質對某單色光的臨界角為，則下列錯誤的是（

）A．該介質對此單色光的折射率為1/sinB．此單色光在該介質中的傳播速度等于csin（c是真空中的光速）C．此單色光在該介質中的波長是在真空中波長的sin倍D．此單色光在該介質中的頻率是在真空中頻率的1/sin參考答案：

D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學在研究性學習中，利用所學的知識解決了如下問題：一輕質彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內，測力計的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學通過改變l而測出對應的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm參考答案：(1)(2分)

200

N/m，(2分)

20

cm7.如圖，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強磁場，磁感應強度為B=1T；現(xiàn)有一質量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場．已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時，PQ邊到bb′的距離為1m；整個線圈穿過磁場的過程中，線圈上產生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；焦耳定律．專題：電磁感應與電路結合．分析：線圈勻速穿過磁場，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進入磁場前做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點評：解決本題的關鍵是推導安培力與速度的關系式，求熱量時，要注意線框進入和穿出磁場兩個過程都要產生焦耳熱．8.某小組得到了如圖所示的紙帶（兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50HZ的交流電，則兩計數(shù)點間的時間間隔為

s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（保留三位有效數(shù)字）。打D點時小車的速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。參考答案：9.物理實驗小組利用如圈所示的自制實驗裝置進行探究實驗.沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點詞定一小定滑輪，用一根輕質尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質量不等的兩個物體A、B.開始時，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運動，觀察B物體所能到達的最大高度為2.5h，并記錄下來

①根據(jù)上述測量的物理量可計算A、B兩物體質量之比

;

②用天平測量兩物體質量，所得A、B兩物體質量之比，與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測量值有誤差（回答出任一個均給分）（2分）①設物體A落地時的速度為v,則此時B物體的速度大小也是v，選地面為零勢能面，由機械能守恒得，A落地后，對B物體，由機械能守恒可得，由動能定理可得0-，以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測量值不準確都會造成實驗誤差。10.本世紀最靠近地球的小行星2012DA14從離地面約34800km的距離，以28000km/h的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過。如果小行星被地球俘獲而成為繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，則小行星的環(huán)繞速度應為__________m/s，該環(huán)繞速度__________第一宇宙速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度為9.8m/s2，地球半徑為6.4×103km。

參考答案：3.12×103m/s，小于11.（6分）(選修3-4)如圖所示，一列簡諧橫波沿+x方向傳播．已知在t=0時，波傳播到x軸上的B質點，在它左邊的A質點位于負最大位移處；在t=0.6s時，質點A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處．

①這列簡諧波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s時，質點D已運動的路程是m．參考答案：答案：0.4，5，0.112.在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，作出了如圖9所示的(a)、(b)圖象，圖(a)中三線表示實驗中小車的______________不同；圖(b)中圖線不過原點的原因是________________________________．參考答案：13.實驗室給同學們提供了如下實驗器材：滑輪、小車、小木塊、長木板、停表、砝碼、彈簧測力計、直尺，要求同學們用它們來粗略驗證牛頓第二定律．(1)實驗中因涉及的物理量較多，必須采用

法來完成該實驗．(2)某同學的做法是：將長木板的一端墊小木塊構成一斜面，用小木塊改變斜面的傾角，保持滑輪小車的質量不變，讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放，用停表記錄小車滑到斜面底端的時間．試回答下列問題：①改變斜面傾角的目的是：__________________________________________

.②用停表記錄小車下滑相同距離(從斜面頂端到底端)所經歷的時間，而不是記錄下滑相同時間所對應的下滑距離，這樣做的原因是

.

(3)如果要較準確地驗證牛頓第二定律，則需利用打點計時器來記錄小車的運動情況．如下圖是某同學得到的一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個計數(shù)點(圖中每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個打點計時器打下的點未畫出)，打點計時器接的是50Hz的低壓交流電源．他將一把毫米刻度尺放在紙上，其零刻線和計數(shù)點O對齊．由以上數(shù)據(jù)可計算打點計時器在打A、B、C、D、E各點時物體的瞬時速度，其中打E點時的速度是________m/s．加速度的大小是

m/s2。(取三位有效數(shù)字)參考答案：(1)控制變量(2)①改變小車所受的合外力②記錄更準確(或：更容易記錄，記錄誤差會更小，時間更容易記錄，方便記錄，方便計時，位置很難記錄等類似答案均正確)（3）0.233±0.003

0.344三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達式為

mm。（2）從聲源振動開始經過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因為聲波的波長與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。15.（8分）請問高壓鍋的設計運用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強；④熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某駕駛員以30m/s的速度勻速行駛，發(fā)現(xiàn)前方70m處車輛突然停止，如果駕駛員看到前方車輛停止時的反應時間為0.5s，該汽車是否會有安全問題？已知該車剎車的最大加速度大小為7.5m/s．參考答案：解：汽車在反應時間內做勻速直線運動，位移為s1=vt1=30×0.5m=15m汽車剎車做勻減速運動直到停車的位移為所以汽車的總位移為s=s1+s2=75m＞70m故該駕駛員一定會碰到前面的車，存在安全問題．答：該駕駛員會碰到前面的車，存在安全問題．17.如圖所示，有一剛性細桿傾斜放置，與水平方向成夾角θ=37°，其上套有一底端被固定且勁度系數(shù)為k=120N/m的輕彈簧，彈簧與桿間無摩擦。一質量為m＝1kg的小球套在此桿上，從P點由靜止開始滑下，已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，P點與彈簧自由端Q間的距離為L＝1m。不計小球與彈簧作用時的機械能損失，彈簧始終在彈性限度內，其彈性勢能與其形變量x的關系為。求：（1）小球從開始下滑到與彈簧自由端相碰所經歷的時間t；（2）小球運動過程中達到的最大速度υm；