湖北省武汉市江夏区实验高级中学2022-2023学年高三物理下学期摸底试题含解析

湖北省武汉市江夏区实验高级中学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.（单选）“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的运行轨道可近似为圆形轨道，距月球表面高度分别为h1和h2，运动周期分别为T1和T2。已知月球半径为R，则T1和T2的比值为A．

B．

C．

D．参考答案：A2.下列关于光的说法中正确的是

A．在真空中红光波长比紫光波长短B．红光光子能量比紫光光子能量大C．红光和紫光相遇时能产生干涉现象D．红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射参考答案：D在可见光中按照红橙黄绿蓝紫的顺序光的波长逐渐变短，A错误。根据C=λγ可知光的频率γ=，故波长越大频率越低，由于紫光的波长小于红光的波长．故紫光的频率大于红光的频率，紫光的能量大于红光的能量，若红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射，B错误D正确。红光和紫光的频率不相等，故两种光相遇时不会产生干涉现象，C错误。3.在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s。M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示。在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s，则下列说法中正确的是

（A）该波的周期为s（B）在t=s时，N的速度一定为2m/s（C）从t=0到t=1s，M向右移动了2m（D）从t=s到t=s，M的动能逐渐增大

参考答案：D4.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图象，则下列说法正确的是（

）A．超声波的速度为

B．超声波的速度为C．物体的平均速度为D．物体的平均速度为参考答案：D5.已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。那么，光束a通过三棱镜的情况是（

）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.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：7.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：8.如图所示，质量为m的均匀直角金属支架ABC在C端用光滑铰链铰接在墙壁上，支架处在磁感应强度为B的匀强磁场中，当金属支架通一定电流平衡后，A、C端连线恰水平，相距为d，BC与竖直线夹角为530，则金属支架中电流强度大小为

；若使BC边与竖直线夹角缓慢增至900过程中，则金属支架中电流强度变化应

（选填“增大、减小、先增大后减小、先减小后增大”）。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)参考答案：1.07mg/Bd，先增大后减小9.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，10.总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为

▲

参考答案：11.（6分）图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实验。该火箭起飞时质量为2.02×103千克Kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞时的加速度大小为______m/s2，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_____秒飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）参考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同样给分）12.（2）（6分）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图。①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________.②A图上部弯曲的原因是______________________________.③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________.参考答案：①没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够

②砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量…③平衡摩擦力太过…13.有一半径为r1，电阻为R，密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，圆环截面的半径为r2（r2?r1）。如图所示，当圆环在加速下落到某一时刻时的速度为v，则此时圆环的加速度a＝________，如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝[jf26]

_________。参考答案：．a＝g－，vm＝三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．15.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点，BC离地面高h=0.45m，C点与一倾角为°的光滑斜面连接，质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数，取g=10m／s2．求：（1）小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力：（2）小滑块到达C点时速度的大小：（3）小滑块从C点运动到地面所需的时间．参考答案：⑴设滑块到B点速度为VB,由机械能守恒

在B点：

得N=3mg=30N

由牛顿第三定律，滑块在B点对圆弧的压力大小为30N

⑵由动能定理，

⑶滑块离开C点后做平抛运动，设其下落h的时间为t，则由

得t=0.3st=0.3s内滑块的水平位移x=vct=1.2m

而斜面的水平长度，所以小滑块从C点运动到地面所需的时间为0．3s

17.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质

量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h1=0.50m．给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=1.10m处，在此过程中缸内气体吸收的热量Q=500J．已知活塞横截面积S=5.0×10-3m2，大气压强=1.0×105Pa．求：①缸内气体对活塞所做的功W；②此过程中缸内气体增加的内能ΔU．参考答案：）①活塞缓慢上升，视为等压过程，则气体对活塞做功W=FΔh=p0SΔh=300J

（2分）②根据热力学定律ΔU=（－W）+Q=200J

（2分）18.如图甲所示，固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向，其半径R的大小可以连续调节，轨道上装有压力传感器，其位置N始终与圆心O等高。质量M=1kg、长度L=3m的小车静置在光滑水平地面上，小车上表面与P点等高，小车右端与P点的距离s=2m。一质量m=2kg的小滑块以v0=6m/s的水平初速度从左端滑上小车，当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。在R取不同值时，压力传感器读数F与的关系如图乙所示。已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）小滑块到达P点时的速度v1；（2）图乙中a和b的值；（3）在＞3.125m-1的情况下，小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离xmin。参考答案：（1）小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车将做匀加速直线运动，设小滑块加速度大小为a1，小车加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：对滑块有

μmg=ma1

①

对小车有

μmg=Ma2

②

设小车与滑块经历时间t后速度相等，则有v0－a1t=a2t

③

滑块的位移

s1=v0t－a1t2

④

小车的位移

s2=a2t2

⑤

代入数据解得

s1=5m

s2=2m

由于s2=s，L=s1－s2，说明小车与墙壁碰撞时小滑块恰好到达小车右端，即小滑块到达P点的速度v1==4m/s

另解：设小滑块与小车共速的速度为v，相对位移为L0，则由动量守恒定律得mv0=(M+m)v解得v=4m/s由功能关系得μmgL0=mv02－(M+m)v2此过程小车的位移设为s0则有μmgs0=Mv2解得s0=2m，L0=3m由于L0=L，s0=s，说明小车与墙壁碰撞时小滑块恰好到达小车右端，即小滑块到达P点的速度v1=4m/s（2）设小滑块到达到达N点时的速度设为vN，则有F=m

⑥

从P点到N点过程中，由机械能守恒定律有mv12=mvN2+mgR

⑦ 由①②式得F=m－2mg

⑧ 故b=2mg=40 ⑨ 由⑧式结合图乙可知，图像的斜率k=mv12=32故a==1.25

⑩ （3）设小滑块恰能经过半圆轨道最高点Q时的轨道半径为R，此时经过Q点的速度为vQ，则有mg=m

?

从P点到Q点过程中，由