2022-2023学年湖北省荆门市荆襄高级中学高三物理摸底试卷含解析

2022-2023学年湖北省荆门市荆襄高级中学高三物理摸底试卷含解析一、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，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙，已知x1与R两点间距大于R与x2的两点间距，则A．x2处场强大小为B．x1、x2两点处的电势相同C．球内部的电场为匀强电场D．假设将试探电荷沿x轴移动，则从x1移到R处和从R移到x2处静电力做功相同参考答案：A2.(1)(6分)一振动周期为T、位于x=0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿轴正方向传播，波速为v，关于在处的质点P，下列说法正确的是

（填写选项前的字母代号）（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．质点P振动周期为T，速度的最大值为v

B．若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向

C．质点P开始振动的方向沿Y轴正方向

D．若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷

E．经过位于波源的质点运动到质点P的位置。参考答案：BCD3.（单选）2013年9月10日是中国就钓鱼岛及其附属岛屿的领海基点、基线发表声明一周年。当天，中国海警7艘舰船编队在我钓鱼岛领海内巡航。编队分为两个组，一组顺时针，一组逆时针，从9点18分开始绕岛巡航，假设每个小组的巡航时间为4个小时，航程为60海里。其中海警“2112”号和海警“2350”号被编在同一个组。若所有舰船行驶速率相同，则下列说法正确的有（

）A．研究其中一艘舰船编队的平均速度时可将其看作质点B．以海警“2112”为参考系，海警“2350”一定是静止的C．“60海里”指的是编队的位移D．由题中条件可求出此次巡航过程中海警“2112”的平均速度参考答案：A4.（多选）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（）

A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小B．该交变电动势的有效值为11VC．该交变电动势的瞬时值表达式为e=22sin（100πt）VD．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°参考答案：解：A、由图象知：t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，A错误；B、该交变电动势的有效值为E=，B错误；C、当t=0时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为，C正确；D、电动势瞬时值为22V时，代入瞬时表达式，则有线圈平面与中性面的夹角为45°，D正确；故选：CD5.关于洛伦兹力和安培力，下列说法正确的是（

）A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B．洛伦兹力和安培力，其本质都是磁场对运动电荷的作用C．洛伦兹力和安培力，其本质都是磁场对电流的作用D．安培力就是洛伦兹力，两者是等价的参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若某质量为m的地球同步通讯卫星，离开地面的高度为H，则它绕地球运行时所受的向心力大小为________，运行时的线速度大小为________。参考答案：

7.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

8.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：；309.如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．若此时增加黄光照射的强度，则毫安表______（选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表_____（选填“有”或“无”）示数．参考答案：无；有10.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。参考答案：（1）等量异种电荷

(2)

11.用实验探究单摆的周期与摆长的关系，为使单摆周期的测量值更精确，测量n次全振动的时间t，n应适当

(选填"大"或"小")些；改变摆线长，测量多组摆长l和相应的振动周期T的数据，用图象处理数据.要得到线性图象，应选用

(选填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")图象.参考答案：12.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，413.为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：A．给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B．接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C．处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为

；汽车滑行时的加速度为

。（2）汽车滑行的阻力为

；动摩擦因数为

，额定功率为

。（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）第22题图

参考答案：（1）1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.04三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。15.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根金属导轨平行放置形成倾角为37°的导轨平面，两导轨之间的距离L=0.5m，导轨上端连接一阻值为R=0.2Ω的电阻；质量为m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的导体棒MN跨在两倾斜导轨上，与导轨和电阻形成闭合回路，MN与倾斜导轨之间的动摩擦因数为μ=0.5．两倾斜导轨下端通过一小段光滑圆弧与两平行光滑水平导轨相连．倾斜导轨平面内A1A2与A3A4之间存在匀强磁场Ⅰ，水平导轨平面内A5A6右侧存在匀强磁场Ⅱ，两磁场边界与导轨垂直，磁感应强度大小相等，方向均与所在位置的导轨平面垂直．MN初始位置与磁场边界A1A2的距离为x1=lm，将MN由静止释放，为保持导体棒在倾斜导轨上始终做匀加速运动，MN在磁场I运动的过程中需要对其施加一平行导轨平面的变力F．从导体棒进入磁场I开始计时，F随时间t变化的规律为F=0.2t+0.2（N），若导体棒停止运动时到A5A6的距离为X2=8m．M、N滑动过程中始终与导轨垂直且接触良好，除R和r外其余电阻均不计．取g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）MN进入磁场I时的速度大小；（2）磁场的磁感应强度B的大小；（3）MN的初始位置与水平轨道平面的高度差．参考答案：解：（1）进入磁场之前，对MN：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma设进入磁场时的速度为，则解得：（2）导体棒刚进入磁场Ⅰ时F=BIL据题意：F=0.2N解得：B=0.4T（3）设导体棒沿倾斜导轨下滑的距离为x，到达导轨底端时的速度大小为，则：h=xsin37°进入磁场Ⅱ后速度为v时，由牛顿第二定律：由于导体棒进入磁场Ⅱ时的速度为，末速度为0，在磁场Ⅱ中发生的位移为，则：联立以上几式解得：h=2.4m答：（1）MN进入磁场I时的速度大小2m/s（2）磁场的磁感应强度B的大小0.4T；（3）MN的初始位置与水平轨道平面的高度差2.4m【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）根据牛顿第二定律和运动学公式求MN进入磁场时的速度；（2）根据题意导体棒在倾斜导轨上始终做匀加速运动，所以导体棒刚进入磁场时受到的安培力和外力F相等；（3）根据匀加速直线运动的速度位移公式求出导体棒到达斜面底端的速度大小，进入磁场Ⅱ后，根据对极端时间运用牛顿第二定律列式，再利用累积法可求出MN的初始位置与水平轨道平面的高度差；17.如图所示，一物体质量m=2kg，在倾角θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB=4m，当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD=3m，挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2．求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（2）弹簧的最大弹性势能Epm．参考答案：解：（1）物体由A运动到D过程中运用动能定理得：WG=mglADsin37°=36JWf=﹣μmgcosθ?l其中l=AB+BC+CD=5.4m，解得：μ=0.52（2）弹簧压缩到C点时，对应的弹性势能最大，由A到C的过程根据能量守恒定律得：Epm+μmgcos37°?lAC=mv20+mglAC?sin37°

代入数据得：Epm=24.4J

答：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.52；（2）弹簧的最大弹性势能Epm为24.4J．【考点】动能定理；弹性势能；能量守恒定律．【分析】（1）对从最高点A到D的过程中重力与摩擦力对物体做功，对全过程运用动能定理列式求解即可；（2）对从最高点到弹簧压缩量最大的过程，根据动能定理列方程求解．18.一次扑灭森林火灾的行动中，一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空320m高处，机身可绕旋翼轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90°，水流喷出速度为30m/s，不计空气阻力，取g=10m/s2.请估算能扑灭地面上火灾的面积。参考答案：解：已知h=320m,v0=30m/s，当