湖南省株洲市攸县第四中学2022年高三物理上学期摸底试题含解析

湖南省株洲市攸县第四中学2022年高三物理上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.如图21所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝L，bc＝2L，电场线与矩形所在的平面平行，已知a、b、d三点的电势分别为20V，24V和12V，一个质子从b点以的速度射入电场，入射方向与bc成角，一段时间后经过c点，不计重力，下列判断正确的是（

）A、c点电势高于a点电势B、质子从b点运动到c点所用的时间为C、场强的方向由b指向dD、质子从b点运动到C点，电场力做功为4eV参考答案：B2.一个初速度为6m/s做直线运动的质点，受到力F的作用，产生一个与初速度方向相反、大小为2m/s2的加速度，当它的位移大小为3m时，所经历的时间可能为(

)A．B．C．D．参考答案：ABC3.如图所示，竖直直线为某点电荷Q所产生的电场中的一条电场线，M、N是其上的两个点。另有一带电小球q自M点由静止释放后开始运动，到达N点时速度恰变为零。由此可以判定A．Q必为正电荷，且位于N点下方B．M点的电场强度小于N点的电场强度C．M点的电势高于N点的电势D．q在M点的电势能大于在N点的电势能参考答案：B4.（多选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈与热水器、抽油烟机连接．已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是（）A．电压表示数为44VB．副线圈上电压的瞬时值表达式u=220sin（100πt）VC．热水器消耗的功率变大D．变压器的输入功率增大参考答案：：解：A、U1==1100V，则电压表示数为1100V，故A错误；B、由图乙可知，交变电流的峰值是220V，ω==100πrad/s，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220sin100πtv，故B正确；C、接通开关，副线圈所接电路电阻减小，电流增大，热水器两端电压不变，所以消耗功率不变，故C错误；D、接通开关，电流增大，电压不变，所以线圈消耗的功率增大，输入功率等于输出功率，故D正确；故选：BD．5.

下列有关光现象的说法正确的是

（

）

A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度参考答案：

A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半径为R，已知重力加速度为g。一小滑块从顶端静止开始沿曲面滑下，滑块脱离球面时的向心加速度大小为＿＿＿＿，角速度大小为＿＿＿＿＿。参考答案：，7.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于8.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内，如图所示，则电源内阻r=4Ω，当电流为1.5A时，外电路的电阻R=Ω．参考答案：考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：三种功率与电流的关系是：直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，根据数学知识选择图线．根据图线a斜率求解电源的电动势．由图读出电流I=1.5A时，发热功率Pr=I2r，求出电源的内阻．解答：解：根据直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．内部的发热功率Pr=I2r，内阻为r==4Ω，当电流为1.5A时，由图读出电源的功率PE=12W．由PE==故答案为：4

点评：本题首先考查读图能力，物理上往往根据解析式来理解图象的物理意义．9.

(3)用如图所示的装置，要探究恒力做功与动能改变的关系的实验数据应满足一个怎样的关系式

，从而得到动能定理。(用上题符号表示，不要求计数结果)参考答案：10.

放射性物质和的核衰变方程为：

方程中的X1代表的是______________，X2代表的是______________。

参考答案：答案：X1代表的是（或α），X2代表的是（或β）。

解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，新粒子质量数为4，电荷数为2，所以该粒子应为氦原子核；新粒子质量数为0，电荷数为-1，所以该粒子应为电子。11.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。12.在“探究加速度与物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验。图中上下两层水平轨道表面光滑，两完全相同的小车前端系上细线，细线跨过滑轮并分别挂上装有不同质量砝码的盘，两小车尾部细线水平连到控制装置上，实验时通过控制细线使两小车同时开始运动，然后同时停止。实验中：（1）应使砝码和盘的总质量远小于小车的质量，这时可认为小车受到的合力的大小等于

。（2）若测得小车1、2的位移分别为x1和x2，则小车1、2的加速度之比

。（3）要达到实验目的，还需测量的物理量是

。参考答案：(1)砝码和盘的总重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)两组砝码和盘的总重量（质量）（或盘的质量、两砝码和盘的总重量的比值）13.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示，U表示电容器的电压，EP表示负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板移到图中虚线所示的位置，则U________（填变大、变小或者不变），EP________（填变大、变小或者不变）.参考答案：变小

不变三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图19是利用传送带装运煤块的示意图，传送带足够长，煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带与运煤车的车厢底板间的竖直高度H=1.8m，与车箱底板中心的水平距离x=1.2m。从传送带左端由静止释放的煤块（可视为质点）沿传送带先做匀加速直线运动，后随传送带一起做匀速运动，最后从右端水平抛出并落在车箱底板中心，取g=10m/s2，求：（1）传送带匀速运动速度υ的大小；（2）煤块沿传送带做匀加速运动的时间t。参考答案：（1）煤块做平抛运动的初速度即为传送带匀速运动的速度υ由平抛运动的公式得x=υt

-------------------------------------------------------1分

H=gt2

-------------------------------------------------------------------------------1分解得υ=x=2m/s

-------------------------------------------------------------1分（2）煤块在传送带上匀加速运动时受重力mg、支持力N、滑动摩擦力f作用。由牛顿第二定律得F合=f=ma；N-mg=0----------------------------------------1分又f=μN

------------------------------------------------------------------------------1分解得a==μg=4m/s2

----------------------------------------------------------2分煤块沿传送带做初速为零的匀加速直线运动，由运动学公式得t==0.5s-----1分17.(15分)如图所示，两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m，导轨平面与水平面夹角为α=30°，导轨上端跨接一定值电阻R=1.6Ω，导轨电阻不计．整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中．金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触，其长刚好为d、质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω，距导轨底端S1=3.75m．另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d，质量为，从轨道最低点以速度v0=10m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短)，碰后金属棒沿导轨上滑S2=0.2m后再次静止，测得此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J．已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为，g取10m/s2，求：(1)碰后瞬间两棒的速度；(2)碰后瞬间的金属棒加速度；(3)金属棒在导轨上运动的时间。参考答案：解析：(1)设金属棒碰后的速度为v，对金属棒碰后的过程运用动能定理：

0－mv2=－W安－mgS2sinα－μmgS2cosα

①

由功能关系，安培力做的功W安等于回路中总电热

②

设绝缘棒与金属棒碰前的速度为v1，对绝缘棒在导轨上滑动过程运用动能定理：

③

设绝缘棒碰后的速度为v2，两棒碰时满足动量守恒，选沿导轨向上的方向为正方向，有：

④

由①②得v=3m/s

⑤

由③④⑤得v2=－1m/s

负号表示方向沿导轨向下

⑥

(2)切割磁感线产生的感应电动势为E，

E=Bdv

⑦

回路中的感应电流

⑧

安培力的大小F安=BId

⑨

设金属棒的加速度为a，对金属棒运用牛顿第二定律：

μmgcosα＋mgsinα＋F安=ma

⑩

由⑦⑧⑨⑩式得：a=25m/s2，方向沿导轨平面向下 （11）

(3)设金属棒在导轨上运动时间为t，在此运动过程中，安培力的冲量为I安，沿导轨方向运用动量定理：

－I安－μmgtcosα－mgtsinα=0－mv

（12）

其中I安=·△t