2022年江西省吉安市富田中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022年江西省吉安市富田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.地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，同步卫星距地面的距离为h，则同步卫星的线速度大小为（

）A．ω(R＋h)

B．

C．R

D．参考答案：AB2.如图7所示，用竖直向下的恒力F通过跨过光滑定滑轮的细线拉动光滑水平面上的物体，物体沿水平面移动过程中经过A、B、C三点，设AB=BC，物体经过A、B、C三点时的动能分别为EKA，EKB，EKC，则它们间的关系应是：

A．EKB－EKA=EKC－EKB

B．EKB－EKA<EKC－EKB

C.

EKB－EKA＞EKC－EKB

DEKC<2EKB参考答案：CD3.（多选）下列说法正确的是A．光子像其它粒子一样，不但具有能量，也具有动量B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损参考答案：AB4.如图所示，水平放置的两个平行的金属板A、B带等量的异种电荷，A板带负电荷，B板接地.若将A板向上平移到虚线位置.在A、B两板中间的一点P的电场强度E和电势U的变化情况是(

)A.E不变，U改变

B.E改变，U不变C.E不变，U不变

D.E改变，U改变参考答案：C由题意知平行板电容器的电量不变．将负极板移到图中虚线所示的位置，板间距离增大，由推论公式E=，分析得到板间场强不变，由于P点距离B板的距离不变，则P点与B板间的电势差不变，故P点电势不变。选C。5.（04年全国卷Ⅳ）图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以l表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为

（

）

A．

B．

C．

D．h参考答案：答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1∶v2＝1∶2，则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[jf21]

__________。参考答案：4∶1，1∶16

7.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的轨道半径

（填“变大”，“变小”或“不变”），前后角速度之比为

。参考答案：变大，8:18.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地球表面的高度为____________，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为______________。

参考答案：

,

9.如图在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，图中上下两层水平轨道光滑。实验时把两小车前端细线所挂砝码盘和砝码的重力作为小车所受的拉力，通过控制装置使小车同时开始运动，然后同时停止。（1）安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线

；实验时，为了减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量

小车的质量。（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）（2）本实验通过比较小车的位移来比较小车的加速度的大小，能这样比较理由是

（填入正确选项的序号）①两小车运动时间相同，加速度与位移成反比②两小车运动时间相同，加速度与位移成正比③两小车运动位移相同，加速度与时间成正比④两小车运动位移相同，加速度与时间成反比参考答案：10.某汽车的部分参数如下表，请根据表中数据完成表的其他部分。整车行使质量1500Kg最大功率92KW

加速性能0－108Km/h(即30m/s)所需时间平均加速度11s_________m/s2

制动性能车辆以36Km/h（即10m/s）行使时的制动距离制动过程中所受合外力6.5m_________N

参考答案：答案：2.73，1.15×104解析：由可得a＝2.73m/s2；根据和F＝ma可得F＝1.15×104N。11.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

由静摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托车的作用力为摩托车的重力与摩擦力的合力。12.（4分）如图所示，图甲为热敏电阻R的电阻值随温度变化的图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为=99，当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0V，内阻r=1。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．问：

(1)应该把恒温箱内的加热器接在

（填“A、B端”或“C、D端”)；

(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值应调节为

。参考答案：

答案：(1)A、B；(2)26013.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为vo的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B=__________；粒子离开磁场时的动能为Ex__________。参考答案：

带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径r=L，由可得B=，洛伦兹力不做功，粒子离开磁场时的动能为。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同都为2kg，A、B间的动摩擦因数μ1=0.25．求：（取g=10m/s2）（1）木块与冰面的动摩擦因数μ2．（2）全过程产生的总热量Q.（3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？参考答案：（1）A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度

（1分）解得木板与冰面的动摩擦因数μ2=0.10

（1分）（2）小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度a1=μ1g=2.5m/s2（1分）小物块A在木板上滑动，木块B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力，做匀加速运动，有μ1mg－μ2(2m)g=ma2解得加速度a2=0.50m/s2（1分）设小物块滑上木板时的初速度为v10，经时间t后A、B的速度相同为v由长木板的运动得v=a2t，解得滑行时间小物块滑上木板的初速度

v10=v＋a1t=2.4m/s小物块A在长木板B上滑动的距离（1分）A、B之间产生的热量Q=μ1mgs=4.8J（1分）长木板B总位移为s=at+0.08=0.24m（1分）则B与冰面之间产生的热量Q=μ2mgs=0.96J（1分）所以总热量Q=Q+Q=5.76J（1分）（3）小物块A滑上长木板的初速度越大，它在长木板B上相对木板滑动的距离越大，当滑动距离等于木板长时，物块A达到木板B的最右端，两者的速度相等（设为v′)，这种情况下A的初速度为保证不从木板上滑落的最大初速度，设为v0．有（1分）（1分）由以上三式解得，为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度不大于最大初速度（1分）17.如图甲所示，两金属板M、N水平放置组成平行板电容器，在M板中央开有小孔O，再将两个相同的绝缘弹性挡板P、Q对称地放置在M板上方，且与M板夹角均为60°，两挡板的下端在小孔O左右两侧。现在电容器两极板间加电压大小为U的直流电压，在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场，以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值，其值为B0，磁感应强度为负值时大小为Bx，但Bx未知。现有一质量为m、电荷量为+q、不计重力的带电粒子，从N金属板中央A点由静止释放，t=0时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在t1时刻粒子第一次撞到左挡板P上，紧接着在t1+t2时刻粒子撞到了右挡板Q上，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间，接着再返回磁场做前面所述的运动。粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板面的分速度不变，垂直于板面的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响。求：(1)粒子第一次到达挡板P时的速度大小。(2)图乙中磁感应强度Bx的大小。(3)两金属板M和N之间的距离d。参考答案：(1)

(2)

(3)(n=0,1,2,…)（1）粒子从N板到M板过程中，电场力做正功，根据动能定理有Uq＝mv2?0．解得粒子第一次到达O点时的速率（2）粒子进入上方后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由得粒子做匀速圆周运动的半径，

使其在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如图所示，由图易知：r0=2rx图中Bx=2B0（3）在0～t1时间内，粒子做匀速圆周运动周期在t1～（t1+t2）时间内，粒子做匀速圆周运动的周期由轨迹图可知，

粒子在金属板M和N间往返时间为t，有且满足：t=t2+n（t1+t2），n=0,1,2,3,…联立可得金属板M和N间的距离：，n=0,1,2,3,…18.（20分）如图甲所示，竖直放置轻弹簧下端与放在水平地面上的物块A相连，上端与物块B相连。物块C在B的正上方某处自由下落，与B碰后黏合在一起后继续下降。在物块C正上方放置一个速度传感器，以测定C下落的速度；在物块A的正下方放置一个压力传感器，以测量物块A对地面的压力FN，得到如图乙所示的—t和FN—t图，图中纵坐标上的FN1、、均为已知量。已知弹簧的劲度系数为，A、B、C三个物块的质量均相等且都可视为质点，重力加速度为g。（1）每个物块的质量m；（2）求从t1到t2时间内，B、C黏合体对弹簧做功的大小？（3）为使B、C黏合体向上反弹到最大高度时，物块A对地面的压力恰好为零，则C物块开始下落时与B物块间的距离H应为多大？参考答案：解析：（1）设mA=mB=mC=m，由图象可知，在C未与B碰撞前，A对地面的压力为FN1，则有：

（3分）得：

（2分）

（2）由图象可知：在t2时刻，B、C的速度达到最大为，此时B、C所受合力为零，故t1到t2的过程中，B、C下移的距离为：

（2分）由图可知C与B碰前的速度为，设物块B、C碰撞后黏合在一起的速度为，由动量守恒定律得：

（2分）则t1到t2的时间内，物块B、C对弹簧做的功为W，对B、C由动能定理得：