湖南省永州市南桥镇南桥中学2022-2023学年高三物理下学期摸底试题含解析

湖南省永州市南桥镇南桥中学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.当物体做变速运动时A.合外力一定要对物体做功B.对物体一定要施力、且合外力不为零C.物体的动能一定会改变D.物体一定有不为零的加速度，且加速度的方向不是与速度同向，就是反向参考答案：B2.（单选）2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接，“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程，某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球，设“玉兔”质量为m，月球半径为R，月面的重力加速度为g月．以月面为零势能面，“玉兔”在h高度的引力势能可表示为Ep=，其中G为引力常量，M为月球质量，若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为（）A．（h+2R）B．（h+R）C．（h+R）D．（h+R）参考答案：考点：万有引力定律及其应用；功的计算．专题：万有引力定律的应用专题．分析：先根据万有引力提供向心力，以及重力等于万有引力，求出“玉兔”绕月球做圆周运动的动能，再根据功能关系求解需要对“玉兔”做的功．解答：解：根据万有引力提供向心力，得：

G=m在月球表面上，由重力等于万有引力，则得：G=mg月，即有GM=g月R2；“玉兔”绕月球做圆周运动的动能Ek=联立以上三式解得：Ek=“玉兔”在h高度的引力势能为Ep===根据功能关系得：从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为W=Ep+Ek=（h+R）故选：D．点评：解决本题的关键掌握万有引力的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．3.（单选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是（） A．支持力一定做正功 B． 摩擦力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 D． 摩擦力可能做负功参考答案：考点： 功的计算；滑动摩擦力．分析： 使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，支持力FN垂直斜面向上，而摩擦力Ff方向需要讨论，然后结合功的计算公式W=FScosα进行分析判断正负功．解答： 解：A、由功的计算公式W=FScosα可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，支持力一定做正功；而摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力Ff沿斜面向上，即a＜gtanθ，摩擦力沿斜面向上，做负功．当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下，即a＞gtanθ，摩擦力沿斜面向下，做正功．当a=gtanθ时，摩擦力不存在，不做功；综上所述，B是错误的．故选B．点评： 本题考查灵活运用正交分解处理物理问题的能力，采用的是分解加速度，不是分解要求的力的方法，使解题过程简洁方便．4.（多选）如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件可求得（）A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太阳中心的距离之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比参考答案：解：A、相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知它们的角速度之比为θ1：θ2．周期T=，则周期比为θ2：θ1．故A正确．

B、水星和金星是环绕天体，无法求出质量，也无法知道它们的半径，所以求不出密度比．故B错误．

C、根据万有引力提供向心力：，r=，知道了角速度比，就可求出轨道半径之比．故C正确．

D、根据a=rω2，轨道半径之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比．故D正确．故选：ACD．5.（单选）电动势为E、内阻为r的电与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是A．电压表和电流表读数都增小B．电压表和电流表读数都减大

C．电压表读数增大，电流表读数减小D．电压表读数减小，电流表读数增大参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生

▲

种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=

▲

的能级跃迁所产生的。参考答案：617.一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为

；落地点距台面边缘的水平距离为

。参考答案：8.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，若测量F1时弹簧秤的弹簧与其外壳发生了摩擦（但所描出的细绳拉力的方向较准确），则用平行四边形定则作出的F1和F2的合力F与其真实值比较，F的大小偏________．参考答案：_小____9.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系

维持物体运动不需要力

参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关

维持物体运动需要力10.两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为υ＝0.4m/s，波源的振幅均为A＝2cm。如图所示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。则两列波相遇的时刻为t＝______s，当t＝2.0s时质点M运动的路程为_______cm。参考答案：0.75，20 11.一船在静水中的划行速率为5m/s，要横渡一条宽30m、流速为4m/s的河流，此船渡河的最短时间为

s，此船渡河的最短航程为

m.参考答案：12.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）13.如图甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度

▲

（“升高”、“降低”或“不变”），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的

▲线（“A”、“B”、“C”）。图中表示速率处单位速率区间内的分子数百分率。参考答案：降低

B三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示,一个质量为m、电荷量为e、初速度为零的质子,经电压为U的电场加速后,射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内．在MN内,有n块互成直角，长为L的硬质塑料板，且与磁场方向夹角为450(塑料板不导电,宽度很窄,厚度不计).（1）求质子进入磁场时的速度v0；（2）假设质子与塑料板碰撞后，电荷量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律，碰撞时间极短可忽略不计，求质子穿过磁场区域所需的时间t．参考答案：

(1)根据能的转化和守恒定律,有:

（3分）得:（2分）（2）质子打到第一块板上后速度与原速度方向垂直,仍以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动.显然,质子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到第一块板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到板到第二打到板运动的时间为质子在磁场中运动一周的时间,即一个周期T.

（2分）根据牛顿定律（2分）运动学公式

得:（2分）质子在磁场中共碰到n块板,做圆周运动所需要的时间为t1=nT（2分）质子进入磁场中,在v0方向的总位移,（2分）时间为（2分）则（2分）

17.如下图所示，质量kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量kg的小球B相连。今用跟水平方向成α=30°角的力N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。求：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。（3）当为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？

参考答案：（1）（2）（3）时F的值最小（1）对B进行受力分析，设细绳对B的拉力为T，由平衡条件可得（1分）（1分）解得：（1分），即（1分）（2）对A进行受力分析，由平衡条件有（1分）（1分）解得（1分）（3）对A进行受力分析，由平衡条件有（1分）（1分）解得：（1分）令，，即

则：（1分）显然，当时F有最小值，所以时F的值最小。（1分）18.如图所示，在x＞0、y＞0（第Ⅰ象限）的空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一个粒子源发射相同的带正电粒子，粒子的初速度恒定，并从y轴上的P（0，2L）点沿x轴正方向射入匀强电场中，粒子经电场作用后恰好从x轴上的Q（L，0）点射出。若撤去电场，在此区域加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感强度大小为B，其它条件不变，粒子仍恰好从Q射出，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，（取：，）。求：①求带电粒子的比荷（q/m）②粒子