吉林省长春市九台市第二十七中学2022-2023学年高三物理下学期摸底试题含解析

吉林省长春市九台市第二十七中学2022-2023学年高三物理下学期摸底试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）如图所示，甲为某闭合线圈内磁通量φ随时间t变化的函数图像，乙为某特殊电阻R的伏安特性曲线。已知两图像具有相似性，即OA段为曲线，AB段为平行于横轴的直线。则下列说法正确的是A．甲图OA段表示线圈的感应电动势在O～ti时间内随时间推移而逐渐增大B．乙图OA段表示电阻R的阻值在0～J-范围内随电流的增大而逐渐增大C．甲图AB段表示线圈的感应电动势为零D．乙图AB段表示电阻R的阻值为零参考答案：C2.(单选)小船横渡一条河，船本身提供的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速(

)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水速先增后减

D、水流速度恒定参考答案：B3.（多选题）使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度v1，而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度v2，v2与v1的关系是v2=v1，已知某星球半径是地球半径R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，地球的平均密度为ρ，不计其他星球的影响，则（）A．该星球上的第一宇宙速度为B．该星球上的第二宇宙速度为C．该星球的平均密度为D．该星球的质量为参考答案：BC【考点】万有引力定律及其应用．【分析】第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即G=m；此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面；地球表面上物体的重力等于万有引力，由此得到地球的质量以及与密度的关系式，同理可求星球的质量以及与密度的关系式，联立求解星球的质量和平均密度．【解答】解：AB、该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==，该星球的第二宇宙速度v2=v1=，故A错误，B正确；CD、地球表面上物体的重力等于万有引力，即G=mg，地球的质量为M==ρ?πR3；同理，星球的质量为M′==ρ′?πR′3；联立解得：ρ′=，M′=，故C正确，D错误．故选：BC．4.（多选）如图所示,某光滑斜面倾角为30°,其上方存在平行斜面向下的匀强电场,将一轻弹簧一端固定在斜面底端,现用一质量为m,带正电的绝缘物体将弹簧压缩锁定在A点,解除锁定后,物体将沿斜面上滑,物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h,物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g。则下列说法正确的是A.弹簧的最大弹性势能为mghB.物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mghC.物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能D.物体到达B点时增加的电势能为mgh参考答案：BD本题考查了能量的相关知识,意在考查学生利用功能关系处理问题的能力。选项A,由能量守恒定律可知,弹簧的最大弹性势能应该等于mgh与物体增加的电势能之和,A错。选项B,损失的机械能等于转化为物体的电势能,Ep电=0.5mg×2h=mgh,B正确。选项C,当物体的加速度为零时,即弹簧弹力等于物体所受重力的分力与电场力之和时,动能最大,此时弹簧具有一定的弹性势能,C错。选项D,因为到B时,物体增加的电势能等于系统损失的机械能mgh,D正确。5.某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后该物体的运动图象不可能的是(图中x是位移、v是速度、t是时间)（

）参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用中子轰击锂核()，发生的核反应为：，式中n代表中子，X代表核反应产生的新核，同时释放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。则新核中的中子数为△△

，核反应过程中的质量亏损为△△

kg(计算结果保留两位有效数字)。参考答案：2

7.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：8.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.6，所要消除的紫外线的频率为7.5Hz。则该紫外线在薄膜材料中的波长为

m；要减少紫外线进入人眼，该种眼镜上的镀膜的最少厚度为

m.参考答案：

为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两表面的反射光的叠加后加强以加强光的反射，因此光程差应该是光波长的整数倍，即：而由波长、频率和波速的关系：在膜中光的波长为：；联立得：所以当m=1时，膜的厚度最小，即9.如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出

个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为

eV，若用此光照射到逸出功为3.06eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为

V。参考答案：10,

13.06,

1010.在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则电源内阻的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大功率为0.9W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化；由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率．解答：解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I==A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案为：5，0.9．点评：在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理．11.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：4.5,9.612.（6分）如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界。从t＝0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场。图乙为外力F随时间变化的图像，图像中的F0、t0均为已知量，则t＝t0时刻线框的速度v＝________，t＝t0时刻线框的发热功率P＝_______。参考答案：13.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：1.0105三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图1所示，水平放置的均匀玻璃管内，一段长为h=25cm的水银柱封闭了长为L0=20cm、温度为t0=27℃的理想气体，大气压强P0=75cmHg．将玻璃管缓慢地转过90°角，使它开口向上，并将封闭端浸入热水中（如图2），待稳定后，测得玻璃管内封闭气柱的长度L1=17.5cm，（1）此时管内封闭气体的温度t1是多少？（2）若用薄塞将管口封闭，此时水银上部封闭气柱的长度为L2=10cm．保持水银上部封闭气体的温度不变，对水银下面的气体加热，当上面气柱长度的减少量△l=0.4cm时，下面气体的温度是多少？参考答案：解：（1）玻璃管水平放置时，封闭气体的压强为P0=75cmHg，竖直放置时，封闭气体的压强为：75cmHg+25cmHg=100cmHg；根据理想气体状态方程，有，解得：t1=77℃；（2）上面气体为等温变化，有P0L2S=P1?（L2﹣△l）S解得：P1=78.125cmHg下面气体，有，解得t2=96.2°C答：（1）管内封闭气体的温度t1是77℃；（2）下面气体的温度是96.2°C．【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】（1）先根据平衡得到封闭气体的压强，然后结合理想气体状态方程列式求解温度；（2）上面气体等温变化，列方程后求出压强；下面气体根据理想气体状态方程列式求解温度．17.坐标原点O处有一点状的放射源，它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0<y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中q与m分别为α粒子的电量和质量；在的区域内分布有垂直于xoy平面的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板，放置于处，如图所示.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.（不考虑a粒子的重力）

（1）求α粒子刚进人磁场时的动能；

（2）求磁感应强度B的大小；

（3）将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度.参考答案：（1）根据动能定理：可得末动能(4分)

（2）根据上题结果可知，对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方向夹角，(2分)其在电场中沿x方向的位移，(2分)易知若此粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子轨迹必与a