2022-2023学年山东省烟台市第一中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022-2023学年山东省烟台市第一中学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，虚线表示初速为vA的带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，则：A、A点电势高于B点电势

B、A点场强大于B点场强C、粒子带正电D、A点电势能大于B点电势能参考答案：C2.a、b两车在两条平行的直车道上同方向行驶，它们的v－t图象如图7所示。在t=5s时，它们第一次相遇。关于两车之间的关系，下列说法正确的是A．t=0s，a车在前B．t=10s，两车第二次相遇C．t=15s，两车第二次相遇D．t=20s，两车第二次相遇参考答案：C3.3．如图所示为一个做匀变速曲线运动质点的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是A．A点的加速度比D点的加速度大B．A点的加速度与速度的夹角小于90°C．D点的速率比C点的速率大D．从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小参考答案：C由已知条件可知质点的加速度方向指向轨迹的凹侧、向下，且恒定不变，故选项A错误；A点的速度方向沿过A点的切线方向斜向上，与加速度的夹角一定大于90°，选项B错误；由B至E质点的速度方向与加速度方向夹角为锐角，且一直减小，故质点做加速运动，选项C正确D错误。4.竖直放置的“”形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从与A点等高的B点沿支架缓慢地向C点移动，则绳中拉力大小变化的情况是（）A．先变小后变大 B．先不变后变小 C．先不变后变大 D．先变大后变小参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，两绳的夹角增大．滑轮两侧绳子的拉力大小相等，方向关于竖直方向对称．以滑轮为研究对象，根据平衡条件研究绳的拉力变化情况．当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中，根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变．【解答】解：当轻绳从B端到直杆的最上端的过程中，设两绳的夹角为2α．设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到sinα=，L、S不变，则α保持不变．再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变．当轻绳的右端从直杆的最上端移到B时，设两绳的夹角为2θ．以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示．根据平衡条件得2Fcosθ=mg得到绳子的拉力F=所以在当轻绳的右端从直杆的最上端移到B时的过程中，θ减小，cosθ增大，则F变小．故选：B【点评】本题是共点力平衡中动态变化分析问题，关键在于运用几何知识分析α的变化，这在高考中曾经出现过，有一定的难度．5.在一次消防演习中，质量为60kg的消防员欲到达距离楼顶l=40m处的房间。如图所示，他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑，当他滑到该房间的窗户A处时，突然停止下滑，同时用脚踢开窗户，自己反弹了一下，然后进入窗内。已知消防员从开始下滑到刚进入窗内共用了时间t=10s，试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力f大小最接近（

）A．100N

B．300N

C．600N

D．900N参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，若已知普朗克恒量为h，光速为c，则此光源每秒钟发出的光子数为

个，如果能引起人的视觉反应的此单色光的最小强度是人的视网膜单位面积上每秒钟获得n个光子，那么当人距离该光源

远时，就看不清该光点源了。（球面积公式为，式中r为球半径）参考答案：

答案：7.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB=－10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案：30，8.(一定质量的理想气体从状态A经过等温膨胀到状态B，然后经过绝热压缩过程到状态C，最后经过等压降温过程回到状态A.则状态A的体积

(选填"大于"、“等于”或"小于")状态C的体积；A到B过程中气体吸收的热量

(选填"大于"、"等于"或"小于")C到A过程中放出的热量.参考答案：9.为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块动倾斜木板上某点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，位移传感器连接计算机，描绘处滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律，如图乙所示．（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s，木块加速度m/s2；（以上结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还必须需要测量的量是

；A．A点离桌面的高度

B．木块的质量

C．当地的重力加速度g

D．A点离传感器的距离．参考答案：（1）0.40，1.0；（2）ACD．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；（2）为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ；【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：v=m/s=0.40m/s，0.2s末的速度为：v′==0.2m/s，则木块的加速度为：a===1.0m/s2．（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ得：μ=所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ和重力加速度，即A点离桌面的高度，当地的重力加速度g和A点离传感器的距离，故ACD正确故答案为：（1）0.40，1.0；（2）ACD．10.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为_______N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。（重力加速度g=l0m/s2）参考答案：150

150

11.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：12.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，交流电频率为50Hz．如图是某次实验得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始计数，O、A、B、C是四个连续的计数点，每两个相邻的计数点之间有9个实际点（未画出），A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，则打计数点B时小车的速度为m/s，小车运动的加速度为m/s2．参考答案：0.27，0.4；解：由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．vB==0.27m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案为：0.27，0.4；13.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：0.86

0.64三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。参考答案：（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，内径组细均匀的U形管，右侧B管上端封闭，左侧A管上端开口，管内注入水银，并在A管内装配有光滑的、质量可以不计的活塞，使两管中均封入L=11cm的空气柱，活塞上方的大气压强为p0=76cmHg，这时两管内水银面高度差h=6cm．今用外力竖直向上缓慢地拉活塞，直至使两管中水银面相平．设温度保持不变，则：活塞中A管中向上移动距离是多少？参考答案：解：①取B管中气体为研究对象，设活塞运动前B管中气体的压强为pB、体积为VB，活塞运动后B管中气体的压强为pB′、体积为VB'，管的横截面积为S，有：pB=p0﹣h，VB=LS，VB'=（L+）S则（p0﹣h）LS=pB'（L+）S，①②设活塞向上移动的距离为x，取A管中气体为研究对象，设活塞运动前A管中气体的压强为pA、体积为VA，活塞运动后A管中气体的压强为pA′、体积为VA'，有：pA=p0，VA=LS，pA'=pB'，VA'=（L+x﹣）S则pALS=pA'（L+x﹣）S

②解得：x=7.2cm答：活塞向上移动的距离是7.2cm．17.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离。参考答案：18.一种离子分析器简化结构如图所示．电离室可将原子或分子电离为正离子，正离子陆续飘出右侧小孔（初速度视为零）进入电压为U的加速电场，离开加速电场后从O点沿x轴正方向进入半径为r的半圆形匀强磁场区域，O点为磁场区域圆心同时是坐标原点，y轴为磁场左边界．该磁场磁感应强度连续可调．在磁场的半圆形边界上紧挨放置多个“探测﹣计数器”，当磁感应强度为某值时，不同比荷的离子将被位置不同的“探测﹣计数器”探测到并计数．整个装置处于真空室内．某次研究时发现，当磁感应强度为B0时，仅有位于P处的探测器有计数，P点与O点的连线与x轴正方向夹角θ=30°．连续、缓慢减小（离子从进入磁场到被探测到的过程中，磁感应强度视为不变）磁感应强度的大小，发现当磁感应强度为时，开始有两个探测器有计数．不计重力和离子间的相互作用．求：（1）磁感应强度为B0时，在P处被发现的离子的比荷，以及这种离子在磁场中运动的时间t（2）使得后被发现的离子，在P处被探测到的磁感应强度B（3）当后发现的离子在P点被探测到时，先发现的离子被探测到的位置坐标．参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动．【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】：（1）粒子经电场加速，由动能定理可求得加速后的速度，进入磁场后做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力可求得比荷，再由时间和周期的关系可求得离子在磁场中的时间；（2）由几何关系可明确粒子的半径，再由洛仑兹力充当向心力可求得两种情况下的磁感应强度的大小关系；（3）根据粒子在磁场中的运动规律，利用几何关系可明确离子被探测到的位置坐标．：解：（1）加速过程有qU=mv2圆周运动有R=由分析知R=r得=离子在磁场中运动的时间t===（2）由题意知，当磁感应强度为时，后发现的离子在磁场半圆形边界与+y轴交点处被探测到，此时其运动半径为有==当这种离子在P处被探测到时，其运动半径为r有r=两式比较得B=（3）对先发现的离子，在P处被探测到有r=当磁感应强度