河北省石家庄市南桥中学2022年高三物理下学期摸底试题含解析

河北省石家庄市南桥中学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1.一物体放在升降机底板上，随同升降机由静止开始竖直向下运动，运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象如图所示，其中o-s1过程的图线为曲线，s1-s2过程的图线为直线.根据该图象，下列判断正确的是A．过程中物体所受合力一定是变力B．过程中物体可能在做匀速直线运动C．过程中物体可能在做变加速直线运动D．过程中物体的动能可能在不断增大参考答案：ABD2.有两个物体质量分别为m1和m2，且m1>m2，它们的动能相同，若m1和m2受到不变的阴力F1和F2的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为s1和s2，则

（

）

A．F1>F2且s1<s2

B．F1>F2且s1>s2

C．F1<F2且s1>s2

D．F1<F2且s1<s2参考答案：

答案：A3.根据分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是

.A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B．固体被压缩撤力后恢复原状，是由于分子间存在着斥力C．使密闭气球内气体的体积减小，气体的内能可能增加D．可以利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化参考答案：BC（2分，选对但不全可得1分）布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，故A表述错误。D选项不符合热力学第二定律。4.（05年全国卷Ⅱ）一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则A．na>nb

B．na<nb

C．va>vb

D．va<vb

参考答案：答案：AD5.如图甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，质量为m，电阻为R．在水平外力的作用下，线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与线圈平面垂直，线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示．则下列说法正确的是（）A．线框的加速度大小为B．线框受到的水平外力的大小C．0～t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1D．0～t3间内水平外力所做的功大于参考答案：D【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；电功、电功率．【分析】由乙图读出t1时刻线框中的感应电流，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律求此刻的速度，由加速度的定义式求解加速度；同理可求得t2时刻线框的速度，由运动学公式和牛顿第二定律求解外力的大小．根据电量公式q=It求解0～t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量．根据功能关系求解0～t3间内水平外力所做的功．【解答】解：A、由乙图读出t1时刻线框中的感应电流为i1，设此刻线框的速度大小为v1，则有：i1=，则得：v1=；线框的加速度为a==，故A错误．B、对于t2﹣t3时间内，安培力的平均值大小为：=由于线框做匀加速运动，拉力必定大于安培力的平均值，故B错误．C、0～t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为：q=?t1==i1t1．故C错误．D、t3时刻线框的速度为：v3=；0～t3间内，根据动能定理得：WF﹣W克=则得：WF=W克+=W克+，所以水平外力所做的功大于，故D正确．故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27℃，则在状态B的温度为﹣33℃．气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为300J．（取1atm=1.0×105Pa）参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：由图象可知A和B状态的各个状态参量，根据理想气体的状态方程可以求得在B状态时气体的温度，在等压变化的过程中，封闭气体的压力不变，根据功的公式W=FL可以求得气体对外做功的大小．解答：解：由图可知，对于一定质量的理想气体，在A状态时，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B状态时，PB=1atm，VB=6L，TB=？根据理想气体的状态方程可得=代入数据解得TB=240k=﹣33°C气体从状态A等容变化到状态M的过程中，气体的体积不变，所以此过程中不对外部做功，从状态M等压变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，压力的大小为F=PS，气体对外做的功的大小为W=FL=PS?L=P△V=1.0×105Pa×（6﹣3）×10﹣3=300J．故答案为：﹣33°C，300J点评：根据图象，找出气体在不同的状态下的状态参量，根据理想气体状态方程计算即可，在计算做功的大小的时候，要注意A到M的过程，气体的体积不变，气体对外不做功．只在M到B的等压的过程中对外做功．7.P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为

m/s。参考答案：2.5m/s8.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是，先衰变成，再经一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成和最后都衰变成，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中

是α衰变；

是β衰变。参考答案：②③，①④②③放出的粒子质量数减少4，是α衰变；①④放出的粒子质量数不变，是β衰变。9.一列简谐横波，沿x轴正向传播，t=0时波形如图甲所示，位于x=0.5m处的A点振动图象如图乙所示．则该波的传播速度是10m/s；则t=0.3s，A点离开平衡位置的位移是﹣8cm．参考答案：①由图甲知波长为λ=2m，由图乙可知波的周期是T=0.2s；则波速为v==10m/s．由乙图知：t=0.3s时，A点到达波谷，其位移为﹣8cm10.电磁波在真空中的传播速度是_____________m/s。有一电台发射的电磁波的频率范围是535.0kHz到1605kHz，则它发射的电磁波的最长波长是________________m。

参考答案：答案：3.0×108；5.61×102

11.氢原子从能级A跃迁到能级B吸收波长为λ1的光子，从能级A跃迁到能级C吸收波长为λ2的光子，若λ2>λ1，则当它从能级B跃迁到能级C时，将____（选填“吸收”或“放出”）波长为

的光子．参考答案：12.)V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

13.(9分)热力学第二定律常见的表述有两种。第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。参考答案：答案：示意图如下。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A、B,放在光滑的水平面上,若物体A被水平速度为v0的子弹射中,且后者嵌在物体A的中心,已知物体A的质量是物体B质量的0.75,子弹质量是物体B的0.25,弹簧被压缩到最短时,求物体A、B的速度.参考答案：子弹和A、B木块组成的系统动量守恒:,

v′=v0/817.如图甲所示为一水平传送带装置的示意图，传送带两端点A与B间的距离为L=6.0m，一物块（可视为质点）从A．处以v0=7m/s的水平速度滑上传送带，设物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，取g=10m/s2（1）若传送带静止，求物块离开B点时的速度；（2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，求物块离开B点的速度；（3）物块离开B点的速度与传送带匀速运动的速度是有关系的．若传送带顺时针匀速运动，用v转表示传送带的速度，vB表示物块离开B点的速度，请在答题卡上的图乙中画出vB与v转的关系图象．（请在图中标注关键点的坐标值，如有需要，可取=8.5）参考答案：解：（1）若传送带静止，物块一直匀减速至B点，由牛顿第二定律得，物块的加速度：a==﹣μg=﹣0.2×10m/s2=﹣2m/s2，由﹣=2aL得，物块离开B点时的速度：vB==m/s=5m/s．（2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，物块的受力情况不变，则物块离开B点的速度仍为vB=5m/s．（3）若传送带顺时针匀速运动时，①当0＜v转≤5m/s时，物块一直减速到B点，则vB=5m/s；②若物块始终加速直至离开B点，其加速度：a′==μg=0.2×10m/s2=2m/s2，则有：vB==m/s=8.5m/s，即：当v转＞m/s时，物块一直匀加速到B点并以m/s的速度离开B点；③当5m/s＜v转≤7m/s时，物块匀减速至等于传送带的速度后，匀速运动至B点离开，则有vB=v转；④当7m/s＜v转≤m/s时，物块匀加速至等于传送带的速度后，匀速运动至B点离开，则有vB=v转；即：7m/s＜v转≤m/s时，vB=v转；如图所示：答：（1）若传送带静止，求物块离开B点时的速度为5m/s；（2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，求物块离开B点的速度5m/s；（3）vB与v转的关系图象见上图．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）若传送带静止，物块在传送带上一直做匀减速运动，根据牛顿第二定律求出物块的加速度，然后根据速度位移公式求出物块到B时速度；（2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，物块的受力情况不变，由（1）可知物块离开B点时的速度；（3）若传送带顺时针匀速运动时，当0＜v转≤5m/s时，物块一直减速到B点，得出物块离开B点的速度；若物块始终加速直至离开B点，根据牛顿第二定律求出其加速度，利用速度位移公式求出其速度，再分别进行讨论画出vB与v转的关系图象．18.如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）。圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。顺磁感线方