2022年福建省泉州市晋江东石中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022年福建省泉州市晋江东石中学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.著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验：一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着一圈带负电的金属小球，如图所示．当线圈接通直流电源后，线圈中的电流方向如图中箭头所示，圆盘会发生转动．几位同学对这一实验现象进行了解释和猜测，你认为合理的是（）A．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆盘沿顺时针转动（从上向下看）B．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆盘沿逆时针转动（从上向下看）C．接通电源的瞬间，线圈产生变化的磁场，从而产生电场，导致圆盘沿顺时针转动（从上向下看）D．接通电源的瞬间，线圈产生变化的磁场，从而产生电场，导致圆盘沿逆时针转动（从上向下看）参考答案：C【考点】楞次定律；洛仑兹力．【分析】由题，在线圈接通电源的瞬间，线圈中的电流是增大的，产生的磁场是逐渐增强的，逐渐增强的磁场会产生电场（麦克斯韦电磁理论）．在小球所在圆周处相当于有一个环形电场，小球因带电而受到电场力作用从而会让圆板转动．根据小球的带电性，判定圆板的转动方向．【解答】解：A、小球在静止时不受洛伦兹力，故圆盘不会发生转动；故AB错误；C、若金属小球带正电且线圈中电流突然增大，根据电磁场理论可知，电场力顺时针方向，则圆盘转动方向与电流流向相反；故圆盘沿顺时针转动；故C正确；D错误；故选：C．2.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中t0时刻加速度约为A．

B．

C．

D．g参考答案：B3.（单选）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，在弹性限度内得到弹力F与弹簧长度l的关系图像如图所示。设弹簧a与弹簧b的原长分别为l1和l2，劲度系数分别为k1和k2，下列选项中正确的是

(

)A．l1＞l2

k1＞k2

B．l1＞l2

k1＜k2C．l1＜l2

k1＜k2

D．l1＜l2

k1＞k2参考答案：D4.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝44：1，电源电压u=220sin314t(V)，原线圈电路中接入熔断电流I0＝0.01A的保险丝，副线圈电路中接入一可变电阻R，则()A．电压表的读数为5VB．当可变电阻R的阻值变大时，电源的输入功率变大C．可变电阻R的阻值低于11.36Ω时保险丝将熔断D．可变电阻的耗电功率一定是2.2W参考答案：AC5.质量m＝4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处，先用沿x轴正方向的力F1＝8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿y轴正方向的力F2＝24N作用了1s．则质点在这3s内的轨迹是()．参考答案：解析x方向：ax＝＝2m/s2，沿x轴运动2s，x1＝×2×22m＝4m，vx＝2×2m/s＝4m/s，撤去F1再加上F2后，再经1s，质点又沿x方向匀速运动x2＝vxt＝4×1m＝4m，即横坐标达到8m．y方向：ay＝＝6m/s2，运动1s，y＝×6×12m＝3m且曲线向力的方向弯曲．所以选项D正确．答案D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0，半圆弧导线框的直径为d，电阻为R。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生的感应电流大小为_________。现使线框保持图中所示位置，让磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为_________。

参考答案：；7.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______

参考答案：(1)向上

(2)A8.如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图线，由图可知，该电池的电动势E=1.50V，内阻r=0.625Ω．参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：U﹣I图象中图象与纵坐标的交点表示电源的电动势；因为纵坐标不是从零点开始的，图象与横坐标的交点不为短路电流；根据公式即可求出内电阻．解答：解：由图可知，电源的电动势为：E=1.50V；当路端电压为1.00V时，电流为0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案为：1.5，0.625点评：测定电动势和内电阻的实验中为了减小误差采用了图象分析法，要根据实验原理得出公式，并结合图象的斜率和截距得出正确的结果．9.（9分）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的

，温度

，体积

。

参考答案：热量，升高，增大解析：当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程PV/T=C可知，气体体积增大。10.如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于

，它们的最大加速度不能大于

参考答案：

略11.如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为

W，此时电压表读数为

V。参考答案：3

5解析：棒达到稳定速度1.5m/s时，金属棒MN下半段产生的感应电动势Bdv=3V，灯泡中电流I=1A，金属棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率为P=Fv=2×1.5W=3W。金属棒MN下半段两端点电压为2V，电压表读数为3V+2V=5V。12.如图所示为一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形，则该交流电的频率是_________Hz，电压有效值为_______V。参考答案：50，212.113.如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后时刻的波形图．已知，若波速为15m/s，则质点M在t时刻的振动方向为

▲

；则在时间内，质点M通过的路程为

▲

m．参考答案：向下

（2分）

0.3m三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m15.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）（2015?湖南一模）质量为m=1.0kg的小滑块（可视为质点）放在质量为M=3.0kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长L=1.0m．开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F=12N，如图所示，经一段时间后撤去F．为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力F作用的最长时间．（g取10m/s2）参考答案：1S解：撤去F前后木板先加速后减速．设加速过程的位移为x1，加速度为a1，加速运动的时间为t1；减速过程的位移为x2，加速度为a2，减速运动的时间为t2．由牛顿第二定律得撤力前：F﹣μ（m+M）g=Ma1解得a1=m/s2撤力后：μ（m+M）g=Ma2解得a2=m/s2又x1=a1t12，x2=a2t22为使小滑块不从木板上掉下，应满足x1+x2≤L又a1t1=a2t2由以上各式可解得t1≤1s即作用的最长时间为1s．答：用水平恒力F作用的最长时间是1s．17.如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27°C，气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B，A、M、B的状态参量如图所示。求：①状态B的温度；②从A到B气体对外所做的功。（取1atm=1.0′105Pa）参考答案：①设A状态和状态B的温度、体积、压强分别为T1、、V1、P1，T2、、V2、P2，由已知可得T1、=300K

V1=3m3

P1=2.5atm

T2=?

V2=6m3

P2=1atm，从A到B由理想气体状态方程,得…①

得…②

②从A到M是等容变化，不做功；从M到B是等压变化，做的功为，，…③所以从A到B气体对外做的功为

…18.在科技馆中有一种弹球游戏，其原理可以简化为如下图所示模型。有一矩形水平平台abcd，e和f分别为ad、bc的中点，平台的高度为5m，ab长度为10m，在平台上方存在着水平向里E=10V/m的匀强电场和竖直方向的匀强磁场B=1T，其余地方无电场和磁场。某时刻小球2从f点的正下方以速度m/s沿gh水平向右弹出，之后带电量为q=+1C的绝