河北省承德市咏曼中学2022-2023学年高三物理下学期摸底试题含解析

河北省承德市咏曼中学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）如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g=10m/s2。则高考资源网A．物体的质量m=1.0kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20C．第2s内物体克服摩擦力做的功W=3.0JD．前2s内推力F做功的平均功率=1.5W参考答案：D2.（单选）电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：车型：电池规格：20寸(车轮直径：508mm)36V12Ah(蓄电池)整车质量：40kg额定转速：210r/min(转/分)外形尺寸：L1800mm×W650mm×H1100mm充电时间：2h～8h电机：后轮驱动、直流永磁式电机额定工作电压/电流：36V/5A当蓄电池充满电量后，根据此铭牌中的有关数据，下列说法不正确的是A．该车的额定功率约为4.32×102WB．该车的额定时速约为20km/hC．该车约能行驶2.4小时D．该车一次充满电所储存的电能约为1.56×106J参考答案：答案：A.解析：（1）车轮的半径为Ｒ，则有：，设车速为有：，Ｂ正确；蓄电池的存容量为：，Ｄ正确；额定功率为：，Ａ错；设车行驶的时间为，由：，依此计算Ｂ正确；故本题选择不正确答案为Ａ。3.太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的．可以测得某太阳能电池可产生0.6V的电动势，这表示()A．电路中每通过1C电荷量，太阳能电池把0.6J的太阳能转变为电能B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6VC．太阳能电池在1s内将0.6J的太阳能转变为电能D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)将化学能转化为电能的本领大参考答案：A4.交流电流电压，电路中电阻R=10，若不计电表对电路的影响，则图中电流表、电压表的读数分别为（

）

A.1.41A，20V

B.2.0A，20VC.2.0A，14.1V

D.1.41A，14.1V参考答案：

答案：D

5.在科学发展史上，不少物理学家作出了重大贡献。下列陈述中符合历史事实的是

A．在研究电磁现象时，安培利用假设思想方法引入了“场”的概念B．通过逻辑推理亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快C．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里利用放大的思想方法测出了万有引力常量D．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持参考答案：

答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；

④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。（1）、用实验中的测量量表示：（I）物块Q到达B点时的动能EKB=

；（II）物块Q到达C点时的动能Ekc=

；（III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=

；（IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=

。（2）、回答下列问题：（I）实验步骤④⑤的目的是

。（II）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是

。（写出一个可能的原因即可）。参考答案：7.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；8.某质点做匀变速直线运动，位移方程为s=10t-2t2（m），则该物体运动的初速度为______，加速度为______，4s内位移为______。参考答案：10m/s

-4m/s2

8m9.如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架（O点为支架的圆心）.保持杆在水平方向,按如下步骤操作①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ②对两个传感器进行调零③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数④取下钩码,移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根据表格,A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”).钩码质量为________kg(保留1位有效数字)(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是()A．因为事先忘记调零

B．何时调零对实验结果没有影响C．为了消除横杆自身重力对结果的影响

D．可以完全消除实验的误差参考答案：(1)F10.05(2)C10.

（选修3一3）（6分）一列简谐横波沿直线传播的速度为2m/s，在传播方向上有A,B两点，从波刚好传到某质点(A或B)时开始计时，己知5s内A点完成了6次全振动，B点完成了10次全振动，则此波的传播方向为（填"AB"或"BA"),周期是s，波长为m参考答案：答案：BA

0.5

111.如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，两板间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v=

m/s。a是电源的

极。参考答案：2200

正12.一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____

___米/秒的速度后退，若该人向上跳起，以人船为系统，人船的动量_________。（填守恒或不守恒）参考答案：0．25

；不守恒

13.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(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)15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动．某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ．（1）证明：若滑块最终停在小车上，滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数μ无关，是一个定值．（2）已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m=1kg，车长L=2m，车速v0=4m/s，取g=10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？（3）在（2）的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车上掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？参考答案：

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）滑块和车摩擦产生的内能等于滑块和车之间摩擦力做的功，该功等于滑动摩擦力×滑块相对于小车的位移；（2）滑块不从左端掉下来，即滑块相对于车的位移不能大于，列式可得；（3）力F取最小值时，滑块刚好不会在最左端滑下，此时滑块与车速度相同，可求得力F作用的最短时间；如果此时力继续作用，滑块将在F作用下以v0向右加速运动，为不从最右端滑出，滑块须加速运动一段时间t后力F停止作用，在阻力作用下再做减速运动，当滑到达最右端时与车同速，此时力F作用的时间最大，最大时间为：tmax=tmin+t．解答：解：（1）根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度滑块相对车滑动的时间滑块相对车滑动的距离

滑块与车摩擦产生的内能

Q=μmgs由上述各式解得

（与动摩擦因数μ无关的定值）（2）设恒力F取最小值为F1，滑块加速度为a1，此时滑块恰好到达车的左端，则滑块运动到车左端的时间

①由几何关系有

②由牛顿定律有

F1+μmg=ma1③由①②③式代入数据解得

t1=0.5s，F1=6N则恒力F大小应该满足条件是

F≥6N（3）力F取最小值，当滑块运动到车左端后，为使滑块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动（设运动加速度为a2，时间为t2），再做匀减速运动（设运动加速度大小为a3）．到达车右端时，与车达共同速度．则有F1﹣μmg=ma2④μmg=ma3⑤⑥由④⑤⑥式代入数据解得则力F的作用时间t应满足

t1≤t≤t1+t2，即0.5s≤t≤1.08s点评：对物体运动的正确判断，物体从端不滑下的前提是车的位移﹣物体的位移小于，物体不从右端滑出，物体在力F作用下加速运动，当撤去F后，物体在滑动摩擦力作用下做减速直线运动，当速度与车相同时，注意车和物体的位移关系．17.（14分）如图所示，MNPQ是一个足够长的处于竖直平面内的固定的金属框架，框架的宽度为L，电阻忽略不计．ab是一根质量为m，有一定电阻的导体，能紧贴框架无摩擦下滑，整个框架平面处于垂直于框架平面的匀强磁场中，磁感强度为B．当单刀双掷开关S置于1位置时，导体ab恰好静止在框架的某一处．已知电源的电动势为e，内阻为r．（1）匀强磁场的方向如何？（2）当开关S置于2位置时，导体ab由静止开始下落，试分析ab下落运动的过程，并用所给的物理量表达ab在下落过程中的最大速度；（3）ab达到最大速度的3/4时，其加速度大小是多大？此时ab两端的电压为多少？（4）如果ab由静止开始下落到达到最大速度所用的时间为t，下落高度为h．试推导该过程中h和t应满足的不等式关系．参考答案：解析：（1）磁场方向垂直纸面向内

（2分）

（2）S接1时，F=BIL=B=mg①

（2分）

S接2时，刚开始ab下落的加速度为g，接着加速运动，同时受重力和mg安培力F作用，由牛顿第二定律得：mg-F=ma随着v增大，感应电动势增大，感应电流也增大，从而使F增大而导致加速度a减小，最终F和mg平衡，加速度a=0此后做匀速运动。（2分）因而有：

②

（1分）

由①得到R代入②整理后求得：vm=

（1分）

（3）由②可知，当ab达到最大速的3/4时，安培力F=3mg/4

，因此有：

mg–F=ma，

a=g/4

（2分）

因外电阻为0，ab两端的电压（端电压）为0

（1分）

（4）作出ab运动过程的u-t图线：

ab初始加速度为g，即图线在原点的切线斜率为g。运动过程下落距离h即为图线曲线部