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文档简介

2022年湖南省郴州市英杰高中学高三物理摸底试卷含解析一、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.如下图所示,在M、N两点分别固定两个点电荷,电荷量均为+Q,MN连线的中点为O.正方形ABCD以O点为中心,E、F、G、H分别是正方形四边的中点.则下列说法中正确的是A.A点电势低于B点电势B.O点的电场强度为零,电势不一定为零C.质子沿直线从A到B,电势能先减小后增大D.电子沿路径A→D→C移动比沿路径A→B移动,

电场力做的功多参考答案:BC2.如图所示,水平传送带以速度v1沿逆时针方向匀速运动,一木块从右端以速度v2滑上传送带,则以下说法正确的是 (

) A.木块受摩擦力方向一定向右 B.木块可能不受摩擦力 C.木块受摩擦力方向可能向左 D.木块受摩擦力方向可能向右参考答案:BCD木块到达传送带后,受到的摩擦力不确定,分v1大于、等于、小于v2三种情况分析.v1大于v2时,木块相对传送带向右运动,受向左的摩擦力;同理,v1小于v2时,木块受向右的摩擦力,向左减速运动;v1等于v2时,木块不受摩擦力作用。3.(单选)将一个小球斜向上抛出,小球在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3.图中曲线为小球在空中运动的轨迹.若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是(

)A.小球通过第1个窗户所用的时间最长B.小球通过第1个窗户重力做的功最大C.小球通过第3个窗户重力的平均功率最小D.小球通过第3个窗户的平均速度最大参考答案:【知识点】运动的合成和分解;功的计算;功率、平均功率和瞬时功率.D1E1【答案解析】C解析:A、苹果在竖直方向上做匀减速直线运动,速度越来越小,1、2、3个窗户的高度一样,∴苹果通过三个窗户所用的时间越来越长,那么苹果通过第1个窗户所用的时间最短,因此,A选项错误.

B、、苹果通过三个窗户时的竖直位移h一样,由功的公式W=mgh知通过三个窗户重力做功一样多,∴选项B错误.

C苹果通过三个窗户时重力做功一样多,第三个窗户通过的时间长,由平均功率公式P=知苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小,故C正确

D、设通过窗户的位移与水平方向的夹角为θ,窗户高h,水平速度vx,则通过窗户的位移为,通过窗户的水平位移为,通过窗户的平均速度为:,由1到3窗户θ变小,cosθ变大,vx不变,平均速度变小,∴D选项错误.

故选:C.【思路点拨】苹果做斜向上抛体运动,利用运动分解的思想可分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀减速直线运动,在竖直方向运动速度越来越小,但窗户的高度一样,因此时间越来越长,然后分别选用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判断.4.下列说法中正确的是A.研究一端固定并可绕转动的木杆的运动时,可把木杆看成质点B.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零C.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,从地面上看,物体始终在飞机的正下方D.当物体做直线运动时,位移的大小等于路程参考答案:C5.如图所示,半径为R的金属环竖直放置,环上套有一质量为m的小球,小球开始时静止于最低点,现使小球以初速度v0=沿环上滑,小环运动到环的最高点时与环恰无作用力,则小球从最低点运动到最高点的过程中()A.小球机械能守恒B.小球在最低点时对金属环的压力是6mgC.小球在最高点时,重力的功率是mgD.小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR参考答案:D【考点】功率、平均功率和瞬时功率;向心力;功的计算;机械能守恒定律.【分析】小球运动到环的最高点与环恰无作用力,由重力提供向心力,列式可求出小球经过最高点时的速度.小球从最低点运动到最高点的过程中,运用动能定理列式求出克服摩擦力所做的功.在最低点,根据向心力公式即可求解小球在最低点时对金属环的压力.【解答】解:A、小球在最高点与环作用力恰为0时,设速度为v,则mg=m解得:v=从最低点到最高点,由动能定理得:﹣mg2R﹣W克=解得:W克=,所以机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR,故A错误,D正确.B、在最低点,根据向心力公式得:解得:N=7mg,故B错误;C、小球小球在最高点时,重力方向与速度方向垂直,重力的功率为零,故C错误.故选:D二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.某同学想设计一个调光电路,现在已有下列器材:一只标有“6V,3W”的灯泡L,一只标有“12Ω,1A”的滑动变阻器,一电源电动势为12V,电源内阻不计,开关一只,导线若干.要想使调光电路的开关闭合后,改变滑动变阻器的滑片P的位置,可使灯泡由正常发光到逐渐变暗,直至熄灭.

(1)为了满足实验设计的要求还需要_________________________(填写实验器材),理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

(2)请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图.参考答案:(1)一个分压电阻R0;

若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示,通过计算可知,当滑动触片P使灯泡正确发光时,滑动电阻器左边部分电阻为R1=7.42Ω,通过部分的电流将大于1A,所以滑动变阻器将破坏,因此不能满足灯泡正常发光的情况.

(2)电路图如图所示.7.在如图所示电路中,电源电动势为6V,内阻为1Ω,电阻R1=5Ω,R2=6Ω,滑动变阻器的阻值0—30Ω。闭合电键K,当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时,理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则____Ω。R1消耗的最小电功率为______W。参考答案:6

Ω;

0.8

W。8.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种,其中最短波长为

m(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)。参考答案:10

9.5×10-89.(4分)如图所示,水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端,使物体从A点起由静止开始运动。若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,若图中AB=BC,且动摩擦因数处处相同,则在物体的运动过程中,物体对地面的摩擦力______________(选填“增大”、“不变”或“减小”),W1_________W2(选填“<”、“=”或“>”)。

参考答案:减小,>10.某实验小组设计了下面的实验电路测量电池的电动势和内电阻,闭合开关S,调整电阻箱的阻值R,读出电压表相应示数U,测出多组数据,利用测的数据做出如右下图像。则电池的电动势为

,内电阻为

。电动势的测量值与真实值相比

(填“偏大”、“偏小”或“相等”)参考答案:2V,0.2Ω,偏小。只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”,若用图象解题时,基本思路是:用学过的物理定律列出表达式,再结合数学知识整理出有关一次函数式y=kx+b的形式,再求出k和b即可.由闭合电路欧姆定律得可整理为,由上式知若图象为线性关系,对照数学一次函数y=kx+b,则横轴应取,纵轴应取,由图象纵轴截距为0.5,即E=2V,斜率k==0.1,可得r=0.2Ω.本题中R无穷大时,电压表的示数近似等于电源的电动势。由于电源内阻不为0,故电压表的示数小于电源电动势的真实值。11.氢原子的能级如图所示,设各能级的能量值分别为,且,n为量子数。有一群处于n=4能级的氢原子,当它们向低能级跃迁时,最多可发出

种频率的光子。若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时,发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象,则该金属的极限频率为

(用,普朗克常量表示结果),上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有

种。参考答案:12.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。(1)在图中画线连接成实验电路图。(2)完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出___________________,并用天平称出____________。④用米尺测量_______________。(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_________。(4)判定磁感应强度方向的方法是:若____________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案:(1)如图所示(2)③重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙的质量m2④D的底边长度l(3)(4)m2>m113.小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出,不计空气阻力,落地时速度方向与水平方向的夹角为60°,则小球平抛的初速度为10m/s,当小球的速度方向与水平方向夹角为45°时,小球距地面的高度为10m.(g取10m/s2)参考答案:【考点】:平抛运动.【专题】:平抛运动专题.【分析】:(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.将两秒后的速度进行分解,根据vy=gt求出竖直方向上的分速度,再根据角度关系求出平抛运动的初速度.(2)将落地的速度进行分解,水平方向上的速度不变,根据水平初速度求出落地时的速度.(3)根据自由落体公式求出高度的大小.:解:(1)小球在竖直方向做自由落体运动,竖直方向的分速度:m/s如图,落地时速度方向与水平方向成60°,则tan60°=所以:m/s(2)如图,当速度方向与水平方向成45°时,vy1=v0=vx1=v0=10m/s,下落的高度:m.小球距地面的高度为:h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案为:10,10【点评】:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.知道分运动和合运动具有等时性,掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式.三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=45m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2.g取10m/s2.求:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间t;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小.参考答案:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间为3s;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解:设F作用时间为t1,之后滑动时间为t,前段加速度大小为a1,后段加速度大小为a2(1)由牛顿第二定律可得:F﹣μmg=ma1μmg=ma2且:a1t1=a2t可得:a1=0.5m/s2,a2=2m/s2,t1=4t(a1t12+a2t2)=x解得:t=3s(2)由(1)可知,力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间为3s;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m15.如图所示,质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起,物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C,由静止释放,当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C,h至少多大,碰后物体B有可能被拉离地面?参考答案:h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0,C与A碰后C的速度为v1,A的速度为v2,开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒:

C与A弹性碰撞:对C与A组成的系统动量守恒:

动能不变:

解得:

开始时弹簧的压缩量为:

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为:

则A将上升2H,弹簧弹性势能不变,机械能守恒:

联立以上各式代入数据得:

四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图甲所示,一个n=100匝,面积为S=0.6m2的圆形金属线圈,其总电阻r=2.0Ω,与R=10Ω的电阻连接成闭合电路。线圈内存在方向垂直纸面向里,磁感应强度Bt=2t+3(T)规律变化的磁场。电阻R两端并联一对平行金属板M、N,N板右侧为坐标系的第一象限(坐标原点O在N板的下端),虚线OA与x轴成45°角。yOA区域有垂直于纸面向外的匀强磁场B,xOA区域加如图乙所示周期性变化的电场E(规定沿x轴正方向的电场为正)。在靠近M板的P点由静止释放一个质量为m=2×10-3kg,带电量q=0.1C的粒子(重力不计),粒子经过N板的小孔Q(0,2m)点垂直于y轴进入第一象限。t=0(从粒子进入电场时开始计时)时刻粒子经过OA上某点(未画出)沿-y方向进入电场,最后恰好垂直打在x轴上的C(1.5m,0)点。求:(1) 金属线圈的感应电动势E和平行金属板MN间的电压U;(2) yOA区域内的磁感应强度B(3) xOA区域内电场的变化周期T和电场强度E0。参考答案:17.如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.参考答案:解:(1)线框MN边在磁场中运动时,感应电动势

线框中的感应电流

(2)

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