2022年江苏省常州市市田家炳实验中学高三物理下学期摸底试题含解析

2022年江苏省常州市市田家炳实验中学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.（多选）下列说法正确的是（）A．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成．E．赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象﹣﹣光电效应参考答案：考点：光电效应；玻尔模型和氢原子的能级结构．专题：光电效应专题．分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答：解：A、贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，故A错误；B、氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，轨道半径减小，电子速率增大，动能增大，由于氢原子能量减小，则氢原子电势能减小，故B正确；C、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性，故C正确；D、卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说，故D错误；E、赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象﹣﹣光电效应，故E正确；故选：BCE．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．2.（单选）关于天然放射现象，下列说法中正确的是（）A．γ射线不带电，它是频率很高的电磁波B．核裂变与核聚变都伴有质量亏损C．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数不变D．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期参考答案：考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度；天然放射现象．专题：衰变和半衰期专题．分析：α衰变的过程中电荷数少2，质量数少4，β衰变的过程中电荷数增1，质量数不变．半衰期由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学环境无关．解答：解：A、γ射线不带电，它是频率很高的电磁波．故A正确．B、核裂变和核聚变过程中都有能量放出，根据质能方程知，都有质量亏损．故B正确．C、α衰变的过程中电荷数少2，质量数少4，β衰变的过程中电荷数增1，质量数不变．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，电荷数不变，质量数减4，质量数等于质子数加中子数，知中子数减4．故C错误．D、半衰期的大小与元素所处的物理环境和化学环境无关，由原子核内部因素决定．故D错误．故选AB．点评：本题考查了衰变、半衰期、射线的性质等基础知识点，比较简单，关键熟悉教材，牢记这些基础知识点．3.如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线。在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动。若A．小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小B．小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小C．点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小D．点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小参考答案：答案:BCD解析：设F与F′绕O点对称，在F与F′处之间，小球始终受到指向O点的回复力作用下做往复运动，若小球P带电量缓慢减小，则此后小球能运动到F′点下方，即振幅会加大，A错；每次经过O点因电场力做功减少而速度不断减小，B对；若点电荷M、N电荷量缓慢增大，则中垂线CD上的场强相对增大，振幅减小，加速度相对原来每个位置增大，故一个周期的时间必定减小，C、D正确。4.放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成，而可以经一次衰变变成(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成，和最后都衰变变成，衰变路径如图所示，则可知图中A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变参考答案：A5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻（设t=0）波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点正在负最大位移处，如图所示，在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处，则（

）

A．该简谐波的波速等于10m/s

B．t=0.6s时，质点C在平衡位置处且向上运动

C．t=0.6s时，质点C在平衡位置处且向下运动

D．当质点E第一次出现在正最大位移处时，质点B恰好在平衡位置且向下运动参考答案：答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示的电路中，R1=10欧，R6=50欧，已知R1<R2<R3<R4<R5<R6，则A、B间总电阻的范围是

。参考答案：Ω<R<5Ω7.有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2m/s。在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如图所示。

①两列波的周期分别为Ta

和Tb

。②当t1＝0.5s时，横波b的传播使质点P发生的位移为_____________m。参考答案：①1.25s；2s；②-2cm------------每空1分，共3分8.如图所示，在研究感应电动势大小的实验中，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈导线横截面电量的大小关系是ql____q2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：

大于

等于

9.①如果大量氢原子处在n=3的能级，会辐射出

种频率的光。

②在某些恒星内部，3个He原子结合成一个原子的质量为12.0000u，He原子的质量为4.0026u．已知lu=1．66×10-27kg，则反应过程中的质量亏损为

kg，释放的能量是

J．（已知光速为C=3.0×l08m/s，以上两结果均保留两位有效数字）参考答案：10.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图12中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出________，即可计算玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n＝________.参考答案：光线指向圆心入射时不改变传播方向，恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径绕O点转过的角度θ，此时入射角θ即为全反射临界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ11.（6分）某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为___________。参考答案：，12.(5分)如图所示，某人从高出水平地面h高的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。该球被击出时初速度的大小为

，水平风力对物体所做的功为

。参考答案：

答案：

mgL2/h13.利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是

；他还利用α粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程

．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一光滑长直导轨槽固定在水平面上的，槽内放置一金属滑块，滑块上有半径为R的半圆柱形光滑凹槽，金属滑块的宽度为2R（比直导轨槽的宽度略小）。现有半径为r（r远小于R）的金属小球以水平初速度v0冲向滑块，从滑块上的半圆形槽口边缘进入。已知金属小球的质量为m，金属滑块的质量为3m，全过程中无机械能损失。求：①当金属小球滑离金属滑块时，金属小球和金属滑块的速度各是多大；②当金属小球经过金属滑块上的半圆柱形槽的底部A点时，金属小球的速率。参考答案：（1）v0，方向水平向左，v0，方向水平向右；（2）v0．

解析：①小球与滑块相互作用过程中沿水平方向动量守恒：

又因为系统机械能守恒：得

②当金属小球通过A点时，沿导轨方向金属小球与金属滑块具有共同速度v，沿A点切线方向的速度为v′，由动量和能量守恒得…解得金属小球的速度大小为17.如图，质量为M=2.0kg的小车静止在光滑水平面上，小车AB部分是半径为R=0.4m的四分之一圆弧光滑轨道，BC部分是长为L=0.2m的水平粗糙轨道，动摩擦因数为μ=0.5，两段轨道相切于B点．C点离地面高为h=0.2m，质量为m=1.0kg的小球（视为质点）在小车上A点从静止沿轨道下滑，重力加速度取g=10m/s2．（1）若小车固定，求小球运动到B点时受到的支持力大小FN；（2）若小车不固定，小球仍从A点由静止下滑；（i）求小球运到B点时小车的速度大小v2；（ii）小球能否从C点滑出小车？若不能，请说明理由；若能，求小球落地与小车之间的水平距离s．参考答案：解：（1）小球从A运动到B过程，根据动能定理得：mgR=mvB2﹣0，在B点，由牛顿第二定律得：FN﹣mg=m，解得：FN=30N；（2）（i）若不固定小车，滑块到达B点时，小车的速度最大为vmax，小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv2﹣Mvmax=0，解得：==，v2=2vmax，由机械能守恒定律得：mgR=mv22+Mvmax2，解得：vmax=m/s，v2=m/s；（ii）假设小球能从C点滑出，设小球滑到C处时小车的速度为v，则小球的速度为2v，设小球距离为s；根据能量守恒定律得：mgR=m?（2v）2+Mv2+μmgL，解得：v=，此时小车的加速度：a===μg，由匀变速直线运动的速度位移公式得：vmax2﹣v2=2as，解得：s==≈0.013m；答：（1）若小车固定，求小球运动到B点时受到的支持力大小FN为30N．（2）（i）求小球运到B点时小车的速度大小v2为m/s；（ii）小球能从C点滑出小车；小球落地与小车之间的水平距离s为0.013m．【考点】动量守恒定律；动能定理的应用．【分析】（1）小球下滑过程只有重力做功，由动能定理可以求出小球到达B点的速度，在B点应用牛顿第二定律可以求出支持力．（2）（i）小球与小车在水平方向系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出小车的速度．（ii）应用机械能守恒定律求出速度，然后应用牛顿第二定律与运动学公式可以求出距离．18.（16分）如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ.最初木板静止，A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动，木板足够长，A、B始终未滑离木板.求：（1）木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，木块B所发生的位移；（2）木块A在整个过程中的最小速度；（3）整个过程中，A、B两木块相对于滑板滑动的总路程是多少？参考答案：（1）木块A先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动；木块B一直做匀减速直线运动；木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动，直到A、B、C三者的速度相等为止，设为v1.对A、B、C三者组成的系统，由动量守恒定律得：mv0+2mv0=(m+m+3m)v1……………………（2分）

解得：v1=0.6v0

对木块B运用动能定理，有：

-μmgs=………………（2分）

解得：s=91/(50μg)…………………（2分）

（2）设木块A在整个过程中的最小速度为v′，所用时间为t，由牛顿第二定律：

对木块A：a1=μmg/m=μg，…………（1分）对木块C：a2=2μm