湖南省株洲市县第三中学2022年高三物理下学期摸底试题含解析

湖南省株洲市县第三中学2022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.下列说法正确的是(

)

A．静止放在桌面上的书对桌面的压力是因为书发生了弹性形变B．人随秋千摆到最低点时处于平衡状态

C．跳高的人起跳以后在上升过程中处于超重状态

D．匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同参考答案：A2.下列说法正确的是（）A．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出最多6种不同频率的光C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1D．U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短参考答案：C【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；氢原子的能级公式和跃迁；天然放射现象．【分析】天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂结构；n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光；根据质量数与质子数守恒，可知，一次β衰变，原子序数增加1；元素的半衰期与环境无关，与元素的化合态，还是单质无关．【解答】解：A、天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂结构，故A错误；B、一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光，分别是从n=3到n=2，从n=3到n=1，从n=2到n=1，故B错误；C、根据质量数与质子数守恒，则有放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1，故C正确；D、半衰期不随着地球环境的变化而变化，故D错误；故选：C．3.（单选）下列关于超重、失重现象的说法正确的是（）A．汽车驶过拱形桥顶端时处于失重状态，此时质量没变，重力减小了B．荡秋千的小孩通过最低点时处于失重状态，此时拉力小于重力C．宇航员在飞船内处于完全失重状态，而正在进行太空行走的宇航员在飞船外则处于平衡状态D．电梯加速上升时，处在电梯中的人处于超重状态，受到的支持力大于重力参考答案：解：A、汽车驶过拱形桥顶端时有竖直向下的加速度，处于失重状态，此时质量没变，重力不变，故A错误B、荡秋千时秋千摆到最低位置时，加速度方向向上，故人处于超重状态，故B错误C、宇航员在飞船内处于完全失重状态，而正在进行太空行走的宇航员在飞船外则处于平衡状态，故C正确D、电梯加速上升时，加速度向上，处在电梯中的人处于超重状态，受到的支持力大于重力，故D正确故选CD．4.(多选题)如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图(b)所示，若重力加速度g取10m/s2。根据图(b)中所提供的信息可以计算出A．加速度从2m/s2增加到6m/s2的过程中物体的速度变化量

B．斜面的倾角

C．物体的质量D．加速度为6m/s2时物体的速度参考答案：BC5.有一无限大的薄弹性介质平面，现使介质上的A点垂直介质平面上下振动，振幅5cm，以A为圆心形成简谐横波向周围传去，如图所示，A、B、C三点在一条直线上，AB间距离为5m，AC间距离为3m．某时刻A点处在波峰位置，观察发现2.5s后此波峰传到B点，此时A点正通过平衡位置向下运动，AB之间还有一个波峰．下列说法正确的是A.这列波的周期为2.5sB.这列波的波长为4mC.若A刚刚开始振动的向上，则C点起振时的方向应向上D.在波已经传到C的情况下，当A点处在波峰位置时，C点正通过平衡位置向上运动E.在波已经传到C的情况下，当A点处在波峰位置时，C点正通过平衡位置向下运动参考答案：BCE波速：；由题意可知，解得λ=4m；，选项A错误；B正确；若A刚刚开始振动的向上，则波传到任何一点时起振的方向均向上，故C点起振时的方向应向上，选项C正确；因，故在波已经传到C的情况下，当A点处在波峰位置时，C点正通过平衡位置向下运动，选项E正确，D错误；故选BCE.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.模块选做题（模块3－5试题）⑴（4分）某考古队发现一古生物骸骨，考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年。该生物死亡时距今约

年。参考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。7.水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。参考答案：mv，v－v0

8.某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1．0s。由此可知 ①波长λ＝____________m； ②当B点离开平衡位置的位移为＋6cm时，A点离开平衡位置的位移是__________cm。参考答案：（1）_20_（2）_-6_

9.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________________．(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)A.该修正方案可以避免aF图线的末端发生弯曲B.该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥mC.该修正方案画出的a–F图线的斜率为D.该修正方案画出的a–F图线的斜率为参考答案：(1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(3分)(2)0.99或1.0(3分，答1.00或1.01扣1分)(3)AD10.如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后时刻的波形图．已知，若波速为15m/s，则质点M在t时刻的振动方向为

▲

；则在时间内，质点M通过的路程为

▲

m．参考答案：向下

（2分）

0.3m11.在如图（甲）所示的电路中，电阻R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势=7.0V，内阻忽略不计。（1）调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R1和R2的阻值为

Ω，R3接入电路的阻值为

Ω。（2）调节滑动变阻器R3，使R3＝0，这时电阻R1的电功率P1＝

W，R2的电功率P2＝

W。参考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

12.①甲图是一把游标卡尺的示意图，该尺的读数为________cm。②打点计时器是力学中常用的计时仪器，如图用打点计时器记录小车的匀加速直线运动，交流电周期为T=0.02s,每5个点取一个读数点，测量得AB=3.01cm，AC=6.51cm，AD=10.50cm，AE=14.99cm，AF=20.01cm，AG=25.50cm,则B点的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为

参考答案：①5.240或5.235②0.326

0.50013.如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴正（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是0.6m．参考答案：【考点】：横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】：振动图像与波动图像专题．【分析】：由质点带动法判断质点P此刻的振动方向．由图象读出振幅和波长，可以求出波的周期，根据时间△t=3s与时间的关系，求解Q通过的路程．：解：简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，由质点带动法知质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向．由图象知振幅A=5cm=0.05m，波长λ=4m，则波的周期T==s=1s．经过△t=3s，质点Q运动了3个周期，每个周期运动了4A的路程，所以共运动的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案为：正，0.6．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）15.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角θ=53°，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰．现将圆环由A点静止开始释放（已知sin53?=0.8，cos53?=0.6）．求：（1）重物下降到最低点时圆环的速度大小v1为多少？（2）圆环能下滑的最大距离h为多少？（3）圆环下滑到C点时的速度大小v2为多少？参考答案：考点：动能定理的应用；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）当圆环运动到B点时，重物下降到最低点位置，则取环与重物作为系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，因此根据机械能守恒定律可解出圆环的速度大小；（2）当圆环下滑到最大距离时，圆环与重物的速度均为零，再由机械能守恒定律，结合几何关系可求出圆环下滑的最大距离；（3）圆环下滑到C点时，根据几何关系来确定变化的高度，再由机械能守恒定律，并结合运动的分解来确定圆环下滑到C点时的速度大小．解答：解：（1）圆环在B点时重物在最低点，由解得（2）圆环下滑最大距离时，圆环在最低点，重物在最高点，速度大小都为0，由mgh=5mg△H，解得（3）由，并且物体的速度v物=v2cos53°=0.6v2联立解得答：（1）重物下降到最低点时圆环的速度大小v1为；（2）圆环能下滑的最大距离h为；（3）圆环下滑到C点时的速度大小v2为．点评：本题多次运用几何关系及机械能守恒定律，定律的表达式除题中变化的动能等于变化的重力势能外，还可以写成圆环的变化的机械能等于重物的变化的机械能．同时关注题中隐含条件的挖掘：重物下降到最低点的同时其速度等于零．17.如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”。风洞是人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在风力作用的正对面积不变时，风力F=0.06v2（v为风速）。在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m=60kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示。g=10m/s2。求：⑴设想：表演者开始静卧于h=0处，再打开气流，请描述表演者从最低点到最高点的运动状态；⑵表演者上升达最大速度时的高度h1；⑶表演者上升的最大高度h2；⑷为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm。（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行）

参考答案：⑴由图2可知，（1分）即风力

（1分）当表演者在上升过程中的最大速度vm时有

（1分）代入数据得m.（1分）⑵对表演者列动能定理得

（2分）因与h成线性关系，风力做功

（1分）代入数据化简得m

（2分）⑶当应急电源接通后以风洞以最大风速运行时滞后时间最长，表演者减速的加速度为m/s2

（2分）表演者从最高处到落地过程有

（2分）代入数据化简得

s≈0.52s。（2分）

18.(15分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以Va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后