福建省莆田市第十三中学2022年高三物理下学期摸底试题含解析

福建省莆田市第十三中学2022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.我国“蛟龙号”深潜器进行下潜试验，从水面开始竖直下潜，最后返回水面，速度图象如图所示，则有

A．本次下潜的最大深度为6m

B．全过程中的最大加速度为0．025m／s2

C．超重现象发生在3-4min和6—8min的时间段

D．0-4min和6～l0min两时间段平均速度大小相等参考答案：CD本题考查运动学规律的基本应用。时间轴上方的图线表示下潜，时间轴下方的图线表示返回水面，图线与时间轴围成的面积表示位移的大小，图线的斜率表示加速度的大小，加速度向下物体失重，加速度向上物体超重。2.物理学家勇于创新、实事求是的科学态度、科学思想和方法，始终激励着我们。以下说法符合物理史实的是

A．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

B．奥斯特通过实验发现了电流能产生磁场

C．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因

D．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量参考答案：AB3.2005年北京时间7月4日下午1时52分，地球发射的探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”，如图所示．假设此彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则下列关于“坦普尔一号”彗星的说法中，错误的是（

）A．它绕太阳运动的角速度不变B．它经过近日点时的线速度大于经过远日点时的线速度C．它经过近日点时的加速度大于经过远日点时的加速度D．其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数参考答案：A4.一质点做匀加速直线运动，在通过某段位移s内速度增加了v，动能变为原来的9倍．则该质点的加速度为A. B. C. D.参考答案：B【详解】设原来速度为，则通过位移为s后，速度为，由题意可知，，由公式，解得：，故B正确。故选：B。【点睛】本题考查动能以及运动学规律的问题，要注意明确动能变为9倍所隐含的信息，从而求出速度关系，同时还要注意应用平均速度公式。5.景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃。对筒内封闭的气体．在此压缩过程中()A．气体温度升高，压强不变

B．气体温度升高，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(1)某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：A．

B．C．

D．为验证猜想的正确性，该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度v1，测出小车的质量m1，然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度v2，测出小车和砝码的总质量m2，再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出v2、m3……vn、mn。①每次实验中，都将小车“压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放”，目的是

；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是

。②实验采集的五组数据如下表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的

；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图所示的图象，则图中的横坐标应是

；③通过实验，你能得到的结论是

．(2)欧姆表的内电路可以等效为一个电源，等效电源的电动势为欧姆表内电池的电动势，等效电源的内阻等于欧姆表表盘的中间刻度值乘以欧姆挡的倍率．现用一表盘中间刻度值为“15”的欧姆表，一个内阻约几十千欧、量程为10V的电压表，来测量该电压表的内阻和欧姆表内电池的电动势．①将以下实验步骤补充完整：a．将欧姆挡的选择开关拨至倍率

挡；b．将红、黑表笔短接凋零；c．选用甲、乙两图中的

图方式连成电路并测量读数．②实验中欧姆表和电压表指针偏转情况如图所示，则电压表内阻为

kΩ，欧姆表内电池的电动势为

V．参考答案：7.下列核反应中，X1是

、X2是

，其中发生核裂变反应的是

。①

②

参考答案：中子、氘核8.(5分，选修物理3-4)如图13所示为某一简谐横波在t=0时刻的波形图，由此可知该波沿

传播，该时刻a、b、c三点速度最大的是

点，加速度最大的是

点，从这时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是

点。若t=0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为

m/s。参考答案：答案：x轴正方向，a，c，c,100(每空1分)9.（1）用欧姆表测电阻时，两表笔短接时指针所指位置如图所示。如果不调零就去测电阻，那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏

.（2）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。①如图（1）所示电路图中，电压表应接__________点（填a或b）。②图（2）中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图像并求出电阻值R=__________________Ω。（保留3位有效数字）③待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图（3）、图（4）所示。由图可知其长度为8.02mm，图（4）直径读数为________mm。④由以上数据可求出ρ=_______________Ω·m。（保留3位有效数字）参考答案：（1）小（2分）（2）①a

（2分）

②作图为过原点的直线，其中第2个点舍弃（2分）

244（242~246均可）（2分）

③1.92

（2分）

④0.0882

10.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）11.（6分）(选修3-4)如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．

①这列简谐波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s时，质点D已运动的路程是m．参考答案：答案：0.4，5，0.112.利用图示装置可以做力学中的许多实验．

（1）以下说法正确的是

▲

．

A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-M关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比

C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响

（2）小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钧码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于

▲

的值.

参考答案：（1）C（3分）

（2）重力加速度13.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某实验探究小组的实验装置如图13中甲所示．木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W．用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B1、B2……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象W—L，如图乙所示．（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系．

（2）W—L图线为什么不通过原点？

（3）弹簧被压缩的长度LOA为多少？

参考答案：（1）木块从O点到静止的运动过程中，由动能定理，知，由图线知W与L成线性变化，因此W与v0的平方也成线性变化。（2）未计木块通过AO段时，摩擦力对木块所做的功。Ks5u（3）在图线上取两点（6,1），（42,5）代入、得LOA=3cm三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。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.(20分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口，在Y上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；（3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。参考答案：（1）=4.9×C/kg（或5.0×C/kg）；（2）

；（3）解析：（1）本题考查带电粒子在磁场中的运动。第（2）问涉及到复合场（速度选择器模型）；第（3）问是带电粒子在有界磁场（矩形区域）中的运动。（1）设粒子在磁场中的运动半径为r。如图甲，依题意M、P连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径，由几何关系得

①

由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力，可得

②联立①②并代入数据得=4.9×C/kg（或5.0×C/kg）

③（2）设所加电场的场强大小为E。如图乙，当粒子子经过Q点时，速度沿y轴正方向，依题意，在此时加入沿x轴正方向的匀强电场，电场力与此时洛伦兹力平衡，则有

④代入数据得

⑤所加电场的长枪方向沿x轴正方向。由几何关系可知，圆弧PQ所对应的圆心角为45°，设带点粒子做匀速圆周运动的周期为T，所求时间为t，则有

⑥

⑦联立①⑥⑦并代入数据得

⑧（3）如图丙，所求的最小矩形是，该区域面积

⑨联立①⑨并代入数据得

矩形如图丙中（虚线）17.如图甲所示，一竖直面内的轨道是由粗糙斜面AB和光滑圆轨道BCD组成，AB与BCD相切于B点，C为圆轨道的最低点，将物块置于轨道ABC上离地面高为H处由静止下滑，可用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N.现将物块放在ABC上不同高度处，让H从零开始逐渐增大，传感器测得物块每