湖南省湘西市永顺县民族中学2022-2023学年高三物理上学期摸底试题含解析

湖南省湘西市永顺县民族中学2022-2023学年高三物理上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1.三个物体，质量分别为m1=1kg、m2=2kg、m3=3kg，有滑轮的m3放在光滑水平面上，m1、m2、m3的位置如图所示，滑轮和所有接触面的摩擦以及绳子的质量均忽略不计，向右的水平推力F作用在m3上，m1、m2、m3无相对运动，一起向右运动，则加速度的大小是(

)A.20m/s2

B.5m/s2C.m/s2

D.m/s2参考答案：A2.（多选）带电粒子射入一个固定的点电荷Q的电场中，沿图中虚线由a点运动到b点，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra和rb（ra>rb）9若不计重力，则在这一运动过程中（

）A.电场力对粒子做负功

B.粒子在b点的电势能小于在a点的电势能C.粒子在b点的动能大于在a点的动能 D.粒子在b点的加速度大于在a点的加速度参考答案：AD3.物体做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图像中，能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系的图像是（

）参考答案：C4.（单选题）2014年3月27日英国《镜报》报道，美国天文学家斯考特·谢泼德(ScottSheppard)在太阳系边缘发现一颗神秘天体，命名为2012VP113矮行星，这颗天体是围绕太阳公转的最遥远矮行星，直径大约为450公里，轨道半径是地球到太阳距离的80倍，下列关于该矮行星的说法中正确的是A.若再已知地球密度及万有引力常数可以计算出该矮行星的密度B.该矮行星绕太阳运动的周期大约为地球公转周期的716倍C.该矮行星运动的加速度比地球大，速度比地球小D.该矮行星运动的加速度比地球小，角速度比地球大参考答案：B人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力A、根据题意无法求出该矮行星的质量，所以无法求出该矮行星的密度，故A错误；B、由，该矮行星的轨道半径是地球到太阳距离的80倍，所以该矮行星绕太阳运动的周期大约为地球公转周期的716倍，故B正确；C、由，，该矮行星的轨道半径大于地球轨道半径，所以该矮行星运动的加速度比地球小，速度比地球小，故C错误；D、由，该矮行星运动的角速度比地球小，故D错误。故选B。5.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是A．开普勒揭示了行星的运动规律，奠定了天体力学的基础

B．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律,为交流发电机出现奠定了基础。C．洛伦兹预言了电磁波的存在，后来被赫兹用实验所证实。

D．安培通过多年的研究，发现了电流周围存在磁场，并提出了分子电流假说参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.A物体靠在墙壁上，现用力向左缓慢推B物体，压缩弹簧，外力做功W，突然撤去外力，B物体将从静止开始向右运动，以后将带动A物体一起做复杂的运动，从A物体开始运动以后的过程中，弹簧的弹性势能最大值为

.参考答案：W7.如下左图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α．AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力．现物块静止不动，则摩擦力的大小为

参考答案：8.（4分）某物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和Vo，则阿伏加德罗常数NA可以用两种式子来表达：NA=_______________和NA=______________。参考答案：；9.光电效应和

都证明光具有粒子性，

提出实物粒子也具有波动性．参考答案：康普顿效应，德布罗意解：物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应说明了光具有粒子性．康普顿效应也揭示了光具有粒子性．而德布罗意波长，λ=，可知，实物粒子具有波动性．10.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

11.假设某实验室恰好位于震源的正上方，该实验室中悬挂着一个静止的弹簧振子和一个静止的单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为5.0km和2.5km，频率为2.0Hz。则可观察到_________先开始振动（或摆动），若它开始振动（或摆动）3.0s后，另一装置才开始振动（或摆动），则震源离实验室的距离为________。参考答案：

(1).弹簧振子

(2).30km【详解】根据可知，纵波的传播速度较横波大，可知纵波先传到实验室，即弹簧振子先振动；纵波的速度；横波的速度：；则，解得x=30km.12.将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所历经的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为

N，方向

。参考答案：（150；竖直向下）13.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，3三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．15.（8分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过气体

放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。参考答案：解析：（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，，代入数据得。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于。考点：压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压u，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场，极板长L=0.2m，板间距离d=0.2m，在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应

强度B=5×10－3T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。

⑴试求带电粒子射出电场时的最大速度。

⑵证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在

MN上的出射点间的距离为定值。

⑶从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运

动的最长时间和最短时间。

参考答案：（1）设两板间电压为U1时，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有

（2分）

代入数据解得U1=100V（1分）在电压低于100V时，带电粒子才能从两板间射出，电压高于100V时，带电粒子打在极板上，不能从两板间射出。粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大，设最大速度为v1，则有

（3分）代入数据解得

（1分）ks5u（2）设粒子进入磁场时速度方向与OO'的夹角为θ，则速度大小

（2分）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径

（2分）粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离

（2分）代入数据解得s=0.4m

（1分）s与θ无关，即射出电场的任何一个带电粒子进入磁场的入射点与出射点间距离恒为定值。（3）粒子飞出电场进入磁场，在磁场中按逆时针方向做匀速圆周运动。粒子飞出电场时的速度方向与OO'的最大夹角为α，，α=45°

（2分）当粒子从下板边缘飞出电场再进入磁场时，在磁场中运动时间最长，（3分）当粒子从上板边缘飞出电场再进入磁场时，在磁场中运动时间最短，

（3分）ks5u

17.（11分）地球周围存在着磁场，由太空射来的带电粒子在磁场中的运动称为磁漂移。以下是描述一种假设的磁漂移运动。在某真空区域有一质量为电量为的粒子（重力不计），在，处沿方向以速度运动，空间存在垂直纸面的匀强磁场，在>0的区域中，磁感应强度为，在＜0的区域中，磁感应强度为，且与的方向相同，＜，粒子在磁场区域内沿正方向作磁漂移运动，如图所示。（1）磁感应强度与的方向如何？（2）把粒子出发点处作为第0次通过轴，求第2次过轴时粒子沿轴漂移的距离。（3）从第0次通过轴，到第2次过轴时粒子沿轴方向漂移的平均速度。参考答案：解析：（1）磁感应强度与垂直纸面向外；（2）设带电粒子在和中运动的半径分别为和，周期分别为和，由公式得

；

粒子第2次过轴时粒子沿轴的位移为

（3）粒子做圆周运动的周期

；

从第0次通过轴，到第2次过轴运动的时间

由平均速度解得：18.如图所示，在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一匀强电场，场强的大小E=1.0N/C。一带电油滴在xOy平面内，从P点与x轴成30°的夹角射出，该油滴将做匀速直线运动，已知油滴的速度v=2.0m/s射出，所带电荷量q=1.0×10-7C，重力加速度为g=10m/s2。（1）求油滴的质量m。（2）若在空间叠加一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场，使油滴通过Q点，且其运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0T，求：a．油滴在磁场中运动的时间t；b．圆形磁场区域的最小面积S。参考答案：见解析（1）对带电油滴进行受力分析，根据牛顿运动定律有所以kg……（4分）（2）带电油滴进入匀强磁场，其轨迹如图所示，设其做匀速圆周运动设圆周运动的半径为R、运动周期为T、油滴在磁场中运