福建省南平市武夷山实验中学2022-2023学年高三物理下学期摸底试题含解析

福建省南平市武夷山实验中学2022-2023学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.（多选）如图4所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮

袋轻放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

(

)A．粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，可能小，也可能相等B．粮袋丌始运动的加速度为g(sinθ-μcosθ)C．若μ<tanθ，则粮袋从A到B一定一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B可能一直匀加速运动，且a>gsinθ参考答案：ACD2.如图所示，光滑的圆弧轨道与倾角为θ=37°的斜面相切于B点，在圆弧轨道的最低点C放一质量为m的物块乙，圆弧轨道的半径为R，质量为2m的物块甲在斜面上A点由静止释放，物块甲与斜面的动摩擦因数为μ=，AB间距离为3R，甲、乙碰撞后，乙恰好能到达圆弧轨道的最高点D点，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物块甲与物块乙相碰前的速度；（2）物块甲和乙碰撞后的一瞬间，它们对圆弧轨道最低点C的压力之和；（3）物块乙从D点抛出后，落到斜面上所用的时间，并分析能否垂直打在斜面上．参考答案：考点：动量守恒定律；动能定理．.专题：动量定理应用专题．分析：（1）甲从A到B过程，应用动能定理可以求出甲的速度．（2）碰撞过程动量守恒，碰撞后物体做圆周运动，应用动量守恒定律与牛顿第二定律求出压力．（3）物体离开圆轨道后做平抛运动，应用平抛运动规律分析判断物体能否垂直打在斜面上．解答：解：（1）BC间的高度差：h=R﹣Rcosθ，解得：h=0.2R，物块甲从A到B，根据动能定理有：2mgsinθ?3R+2mgh﹣μ?2mgcosθ?3R=?2mv2，解得：v=4；（2）甲与乙在C点发生碰撞，动量守恒，设碰撞后甲的速度为v1，乙的速度为v2，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：2mv=2mv1+mv2，设乙在D点的速度为v3，由牛顿第二定律得：mg=m，解得：v3=，乙从C到D机械能守恒，由机械能守恒定律得：﹣mg?2R=mv32﹣mv22，解得：v2=，v1=；碰撞后的一瞬间，甲对轨道最低点的压力：F1﹣2mg=2m，F1=2.9mg，乙对轨道最低点的压力：F2﹣mg=m，F2=6mg，它们对轨道最低点的压力之和：F=F1+F2=8.9mg；（3）物块乙从D点抛出做平抛运动，设平抛运动的时间为t，则x=v3t，y=gt2，在△BEF中：tanθ=解得：2gt2+3t﹣9R=0，解得：t=，物块乙刚落到斜面上时，vy=gt=，设速度与竖直方向的夹角为αtanα===≠tan37°=，因此物块乙不能垂直打在斜面上；答：（1）物块甲与物块乙相碰前的速度为4；（2）物块甲和乙碰撞后的一瞬间，它们对圆弧轨道最低点C的压力之和为8.9mg；（3）不能垂直打在斜面上．点评：本题考查了求速度、压力、判断物体能否垂直打在斜面上等问题，本题运动过程复杂，难度较大，分析清楚物体的运动过程是正确解题的前提与关键，应用动能定理、动量守恒定律、平抛运动规律即可正确解题．3.（多选）下列说法正确的是（）A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子C．He+N→O+H是原子核的人工转变方程D．光在真空中运动的速度在不同的惯性系中测得的数值可能不同参考答案：【考点】：裂变反应和聚变反应；氢原子的能级公式和跃迁．【分析】：A、变化的电场或变化磁场才会产生电磁波；B、从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子；C、根据人工转变与衰变的不同，从而确定求解；D、在真空和空气中，电磁波的传播速度等于3×108m/s是一个定值．：解：A、只有变化电场和变化磁场，才可以产生电磁波，故A错误；B、氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，故B正确；C、用α粒子去轰击氮核，属于原子核的人工转变，故C正确；D、光在真空中运动的速度在不同的惯性系中测得的数值仍相同，故D错误；故选：BC．【点评】：掌握产生电磁波的条件，知道跃迁辐射特定频率光子的原因，会区别人工转变与衰变，注意光速不变原理．4.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面四个物理量都是用比值法定义的，其中定义式正确的是（

）A．电流强度I=U/R

B．电场强度E=kQ/r2C．磁感应强度B=F/IL

D．电势U=/q参考答案：答案：CD5.（单选）如图所示，在倾角为θ的斜面上，轻质弹簧一端与斜面底端固定，另一端与质量为M的平板A连接，一个质量为m的物体B靠在平板的右侧，A、B与斜面的动摩擦因数均为μ．开始时用手按住物体B使弹簧处于压缩状态，现放手，使A和B一起沿斜面向上运动距离L时，A和B达到最大速度v．则以下说法正确的是（）A．A和B达到最大速度v时，弹簧是自然长度B．若运动过程中A和B能够分离，则A和B恰好分离时，二者加速度大小均为g（sinθ+μcosθ）C．从释放到A和B达到最大速度v的过程中．弹簧对A所做的功等于mv2+MgLsinθ+μMgLcosθD．从释放到A和B达到最大速度v的过程中，B受到的合力对它做的功大于mv2参考答案：解：A：对物体B和平板A整体分析可知，A和B达到最大速度时应满足kx=（m+M）gsinθ+μ（m+M）gcosθ，说明弹簧仍处于压缩状态，所以A错误；B：根据题意可知，A和B恰好分离时，弹簧正好恢复原长，对A和B整体由牛顿第二定律得：（m+M）gsinθ+μ（m+M）gcosθ=（m+M）a，解得：a=gsinθ+μgcosθ=g（sinθ+μcosθ），所以B正确；C：对A从释放到速度达到最大的过程由动能定理可得：W弹﹣Mg（xm﹣x）sinθ﹣μMg（xm﹣x）cosθ﹣FN（xm﹣x）=Mv2，其中xm是弹簧压缩的最大长度，x是速度最大时弹簧压缩的长度，FN是B对A的压力大小，比较可知C错误；D：对B从释放到A和B达到最大速度的过程由动能定理可得：W总=﹣0，即B受到的合力对它做的功等于，所以D错误；故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，所接交流电源的频率为50Hz。（1）两个相邻计数点间的时间间隔：Δt＝________s。（2）打下计数点B时小车的速度：vB＝_________m/s。（3）物体匀变速直线运动的加速度a＝_________m/s2。参考答案：（1）Δt＝0.1s。（2）vB＝0.5175m/s。（3）a＝1.58m/s2。7.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示。请完成下列小题：

(l)根据图中数据计算：①打C点时滑块的速度的大小为___________m/s；

②滑块的加速度a=___________（保留两位有效数字）；

⑧若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，则计算出的加速度值将__________

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

(2)为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是____________。A．木板的长度LB．木板的质量C．滑块的质量D.托盘和砝码的总质量E．滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数＝______(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)参考答案：8.质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。则小球落地时速度大小为

，小球落地时重力的功率为

。（不计空气阻力，重力加速度）参考答案：5

(2分)

40

(2分)（1）由平抛运动的规律可得，下落时间，落地瞬间竖直方向的分速度，落地时的实际速度，落地时重力的功率为，代入题给数据即可得答案。9.物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力

的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）（3分）弹簧的劲度系数

200

N/m。（2）（3分）当弹簧示数5N时，弹簧的长度为

12.5

cm。参考答案：

200

12.510.到2007年底为止，人类到达过的地球以外的星球有

；牛顿有一句名言：“我之所以比别人看得高，是因为我站在巨人的肩上”，请您说说，这些巨人是谁：

。参考答案：答案：月球、哥白尼，开普勒，伽利略11.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_

12.作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为_______,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多_______。参考答案：13.水平面中的平行导轨相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，直导线ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器上极板上带负电荷，则ab向______沿导轨滑动(填向“左”或向“右”)；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v=_________参考答案：左

Q／BLC由题意可知，电容器极板上带负电荷，因此因棒的切割，从而产生由a到b的感应电流，根据右手定则可知，只有当棒向左滑动时，才会产生由a到b的感应电流；根据电容器的电容公式，而棒切割磁感线产生感应电动势大小为：E=BLv，此时U=E，所以ab滑动的速度为：，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（9分）我国自行设计的气象同步卫星在赤道上方距离地球表面h高度处的圆轨道上绕地球运动，已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，卫星的质量为m。

（1）用题中所给的物理量求出卫星在同步轨道上运行时的动能和受到的地球引力大小。（2）卫星在持续运行若干年的过程中，由于长期受到微弱的阻力以及月球干扰影响，卫星的轨道高度会发生变化。因此，在同步卫星上安装了离子推进器，利用推进器的推力，可以使卫星处于指定的轨道上，若推进器在△t时间内以相对卫星的速度u向后喷出△m质量的等离子气体，以卫星为参考系，求在推进器工作时间内等离子气体所受的平均作用力大小。参考答案：解析：（1）卫星在同步轨道上运行时的速度

则动能

受到的地球引力大小

（2）设喷出的等离子气体受到卫星的平均作用力为F1，研究在△t时间内以速度u向后喷出△m质量的等离子气体，由动量定理有

F1·△t=△m·u－0

解得17.一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以

的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，g取10m/s2，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。参考答案：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为，卡车刹车前后加速度的大小分别为和。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有设车厢脱落后，内卡车行驶的路程为，末速度为，根据运动学公式有

⑤

⑥

⑦式中，是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为，有

⑧卡车和车厢都停下来后相距