2022年河北省秦皇岛市刘孟时各庄中学高三物理下学期摸底试题含解析

2022年河北省秦皇岛市刘孟时各庄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.下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是A.电场强度公式E=U/d只适用于匀强电场B.根据电容的定义式C=Q/U，电容器极板上的电荷量每增加lC，电压就增加lVC.根据电场力做功的计算式W=qU，一个电子在lV电压下加速，电场力做功为leVD.电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹参考答案：AC2.下列说法正确的是__________A.某物体做受迫振动，其振动频率与物体的固有频率相同B.一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形满足，此时x=0.6m处的质点正在沿y轴正方向运动C.对着日光灯管从两支紧靠的铅笔夹成的狭缝间看到的彩色条纹，是由于光发生衍射的缘故D.电磁波和机械波一样，波速都由介质唯一决定E.光导纤维利用了光的全反射，光纤内芯的折射率大于外套的折射率参考答案：BCE【详解】A.某物体做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率，不一定与物体的固有频率相同，选项A错误；B.简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻x=0.6m处的质点的位移为，则由正弦函数的图像可知此时波处在“下坡”阶段，则质点正在沿y轴正方向运动，选项B正确；C.对着日光灯管从两支紧靠的铅笔夹成的狭缝间看到的彩色条纹，是由于光发生衍射的缘故，选项C正确；D.机械波的波速由介质唯一决定，但是电磁波可以在真空中传播，选项D错误。E.光导纤维利用了光全反射，光纤内芯的折射率大于外套的折射率，选项E正确。3.在如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，在滑动变阻器的滑片P由最左端向右滑动的过程中，下列说法中正确的是(

)（A）电压表V1的示数先变大后变小，电流表A1的示数不变。（B）电压表V1的示数先变小后变大，电流表A1的示数变小。（C）电压表V2的示数先变大后变小，电流表A2的示数先变大后变小。（D）电压表V2的示数先变小后变大，电流表A2的示数先变小后变大。参考答案：D4.（单选）如图甲所示为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1∶10，降压变压器副线圈接有负载电路，升压变压器和降压变压器之间的长距离输电线路的电阻不能忽略，变压器视为理想变压器，升压变压器左侧输入端输入如图乙所示交变电压，下列说法中正确的有A．升压变压器副线圈输出电压的频率为500HzB．升压变压器副线圈输出电压的有效值为31VC．滑片P向右移动时，整个输电系统的效率降低D．滑片P向右移动时，降压变压器的输出电压不变参考答案：C5.（多选）下列说法正确的是

。A．根据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光之后，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大B．射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C．在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子可能落在暗条纹处D．质量数大的原子核，其比结合能不一定大E．一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短参考答案：（1）ACD根据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子的轨道半径减小，根据知，电子的动能增大，由于能量减小，则电势能减小，故A正确；α射线是高速粒子流，带正电，α粒子是氦原子核，β射线是高速电子流，γ射线是光子流，故B错误；光子的运动也是无规则的，故在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子可能落在暗条纹处，故C正确；质量数大的原子核，其比结合能不一定大，中等核的比结合能较大，故D正确;一束光照射到某金属上不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率，是波长太长，E错误；二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F-变化的图线如图（乙）所示.,则弹簧的劲度系数为

N/m.弹簧的原长l0=

参考答案：7.⑵空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体放出热量为5.0×104J。在此过程中，该气体的内能(选填“增加”或“减少”)了

J。参考答案：增加，1.5×105

解析：根据热力学第一定律△U=Q+W，活塞对气缸中的气体做功为W=2.0×105

J，气体放出热量为Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即内能增加了1.5×105J8..如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

（填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为

。参考答案：等于；9.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为2m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小之比等于______，A车与B车动量大小之比等于______。参考答案：3∶2，3∶210.如图所示，内径均匀的U形管竖直放置，内部装有水银，温度为27°C时在封闭端内的空气柱长为12cm，开口端水银面比封闭端水银面高2cm，已知大气压强为p0＝75cmHg，则当温度变为___________°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为___________cm。参考答案：-5.14；9.52

11.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程。（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，P－1/V图象是一条过原点的直线，所以图D正确。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。12.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等13.从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。参考答案：，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块.使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。试求：(1)滑'块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？参考答案：（1）

（2）

（3），功能关系．解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=mBg，解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2

由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有vAcosθ=vB（1分）其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可．15.（选修3—3（含2—2））（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：……(2分)

代入数据解得：……………(1分)

从B到C是一个等容过程，

……………(1分)

【或由，代入数据解得：】

由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，……(1分)故气体内能增大，……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。……………(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一种机械装置叫做“滚珠式力放大器”，其原理如图所示，斜面A可以在水平面上滑动，斜面B以及物块C都是被固定的，它们均由钢材制成，钢珠D置于ABC之间。当用水平力F推斜面A时，钢珠D对物块C的挤压力F/就会大于F，故称为“滚珠式力放大器”。如果斜面A、B的倾角分别为α、β，不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力，求这一装置的力放大倍数（即F/与F之比）参考答案：对A在水平方向有：则：对D有：解得：F’=（1+cotαcotβ）F即放大倍数为：k=1+cotαcotβ17.如图，在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30°～150°，且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q，质量为m，重力不计。求：（1）垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1；（2）粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向；（3）从x轴上点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上的点，求该粒子经过点的速度大小。参考答案：解：（1）如图所示，粒子运动的圆心在O点，轨道半径r1=a……①（1分）

由

……②（2分）

得……③（1分）（2）当粒子初速度与y轴正方向夹角30°时，粒子运动的时间最长

（1分）此时轨道对应的圆心角=150°

……④粒子在磁场中运动的周期

……⑤（1分）∴……⑥（1分）（3）如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，则有

，……⑦（1分）

……⑧（1分）由⑦⑧得

θ=45°……⑨……⑩（1分）此粒子进入磁场的速度v0，则……?(1分)设粒子到达y轴上速度为v根据动能定理，有……?（2分）Ks5u由??得

……?（1分）18.下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距3.05m，B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。求：（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离；（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D端所用时间的取值范围（结果可用根号表示）。参考答案：（1）米袋在AB上加速时的加速度米袋的速度达到v0=5m/s时，滑行的距离，因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度设米袋在CD上运动的