2022-2023学年湖南省衡阳市耒阳市长坪中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022-2023学年湖南省衡阳市耒阳市长坪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.（多选题）河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间关系如图乙所示，若船以最短时间渡河，则下列判断正确的是（）A．船渡河的最短时间是100sB．船在河水中的最大速度是5m/sC．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直参考答案：ABD【考点】运动的合成和分解．【分析】当船的静水速与河岸垂直时，渡河的时间最短，当船运动到河中央时，水流速最大，则合速度最大．【解答】解：A、D、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则最短时间t=．故A、D正确．B、当水流速最大时，船的速度最大，最大速度v=．故B正确．C、因为水流速度在变化，即沿河岸方向有加速度，知合速度方向与加速度方向不在同一条直线上，船的轨迹是曲线．故C错误．故选ABD．2.以下说法正确的有_____________。A．卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在质子

B．放射性元素放出的β粒子是原子的核外电子C．根据玻尔理论，氢原子放出一个光子，核外电子的运动半径减小D．查德威克用实验证实了原子核内存在中子参考答案：CD3.（多选）如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动,物体的机械能E随距离x的变化关系如图乙所示.其中0～x1过程的图线是直线,x1～x3过程的图线是曲线,则下列说法中正确的是(

)A.在0～x1过程中,物体的速度一直减小

B.在x1～x2过程中,物体的加速度逐渐变大C.在x2～x3过程中,物体的加速度逐渐变小

D.在x2～x3过程中,合力对物体做正功参考答案：CD4.（单选）一半径为r的带正电实心金属导体球，如果以无穷远点为电势的零点，那么在如图所示的4个图中，能正确表示导体球的电场强度随距离的变化和导体球的电势随距离的变化的是（图中横坐标d表示某点到球心的距离，纵坐标表示场强或电势的大小）A．图甲表示场强大小随距离变化的关系，图乙表示电势大小随距离变化关系B．图乙表示场强大小随距离变化的关系，图丙表示电势大小随距离变化关系C．图丙表示场强大小随距离变化的关系，图丁表示电势大小随距离变化关系D．图丁表示场强大小随距离变化的关系，图甲表示电势大小随距离变化关系

参考答案：B5.（单选）如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上做直线运动的v-t图象.下列判断正确的是A.在t=1s时，滑块的加速度为零B.在1s-5s时间内，合力做功的平均功率为2WC.在4s-6s时间内，滑块的平均速度大小为2.5m/sD.在5s-6s时间内，滑块受到的合力大小为2N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.交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表，使用时，只要将电流表串联进电路即可．扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻．还可以给它配接一只变压器，同样也能起到扩大电流表量程的作用．如图所示，变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数n1，c、d两个接线端子之间线圈的匝数n2，并且已知n1＞n2，若将电流表的“0～3A”量程扩大，应该将交流电流表的接线柱的“0”“3A”分别与变压器的接线端子

相连（选填“a、b”或“c、d”）；这时，电流表的量程为

A．参考答案：a、b，【考点】变压器的构造和原理．【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器．【解答】解：由题意可知，该处的变压器起到的作用是先将大电流转化为小电流，然后再将小电流连接电流表进行测量．所以电流表接电流小的线圈．根据变压器中电流与匝数的关系式：，电流与匝数成反比，所以电流表接匝数比较多的线圈，所以要接在a、b端；电压表原来的量程为3V，则接变压器后的量程：A故答案为：a、b，7.（选修3-4）（6分）根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生

．不同波段的电磁波具有不同的特性，如红外线具有明显的

效应，紫外线具有较强的

效应．参考答案：答案：周期性变化的磁场（2分）

热（2分）

荧光（2分）8.（单选）沿直线运动的汽车刹车后匀减速运动，经过3.5s停止，它在刹车开始后的1s内、2s内、3s内的位移之比

（

）A．3：2：1 B．3：5：6 C．9：4：1 D．5：3：1参考答案：B解析：画示意图如图所示，把汽车从A→E的末速度为0的匀减速直线运动，逆过来转换为从E→A的初速度为0的匀加速直线运动，来等效处理，由于逆过来前后，加速度相同，故逆过来前后的运动位移、速度时间均具有对称性．所以知汽车在相等时间内发生的位移之比为1：3：5：…，把时间间隔分为0.5

s．所以xDE：xCD：xBC：xAB=1：8：16：24，所以xAB：xAC：xAD=3：5：6．故选项B正确．故选：B9.某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到打点计时器以及学生电源、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。并将小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶。

（1）某同学的实验步骤如下：用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2。

①本实验装置图（准备放开小车时刻）中有什么缺点或错误？②要完成本实验，还缺哪些重要实验步骤？

③本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力，则应控制的实验条件是什么？

。

（2）在实验操作正确的前提下，若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示，已知相邻两个点间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5（图中未标s3、s4、s5），则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中，合外力对小车所做的功W=____；该小车动能改变量的表达式为△EK=

（结果用题中已知物理量的符号表示）；若满足

．则动能定理得证。参考答案：10.质置为m的物体，在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑，经过时间t，在这段时间内，支持力的冲量大小为mgcosθt，合外力对物体的冲量大小为mgsinθt．参考答案：解：物体在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑，受重力和支持力，故：N=mgcosθ合力：F=mgsinθ故支持力冲量：IN=Nt=mgcosθt合力的冲量：I=Ft=mgsinθt故答案为：mgcosθt，mgsinθt．11.一列向右传播的简谐波在t＝1s时刻的波形如图所示，再经过0.7s，x=7m处的质点P第一次从平衡位置向上振动，此时O处质点处于

(选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”)，这列波的周期T=

s。参考答案：平衡位置（2分）0.2s（2分）机械波考查题。G2 由波形图和传播方向可知：波长为2m，从A点到P点相距3个波长，要使它第一次从平衡位置向上振动，经历了3.5个周期，即有：，由此可知O处质点正在平衡位置。求解本题的关键是识波形，读出波长，根据不同时刻的波形图求出波的振动周期，也就是要会画出不同时刻的波形图，这样根据波的传播就可求出相关答案了。12.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：正向，0.8m，根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最大。结合图（a）和题意可得，解得13.．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度

（选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。15.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36m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的坐标系xoy中，x<0,y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x≥0的区域内有垂直于xoy坐标平面向外的匀强磁场，x轴上A点的坐标为（－L，0)，y轴上B点的坐标为（0，）。有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过B点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点(图中未画出）运动到坐标原点O。不计重力。求：(1)粒子在B点的速度vB的大小；(2)C点与O点的距离xc；(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值。参考答案：（1）设粒子由A运动到B的时间为t，在B点时沿x轴正向分速度大小为vx，有(1分)，

(1分)，(2分)

(2分)(2)设粒子在B点的速度vB与y轴正向夹角为θ(1分),所以(1分)粒子在x≥0的区域内做匀速圆周运动轨迹如图，设轨迹半径为R，有(2分)，(1分)，(1分)（BC是直径）（3）设匀强电场场强为E，匀强磁场磁感应强度为B，粒子质量为m，电荷量为q，有(2分)，(2分),解得(2分)17.如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76cm水银柱的压强．①当空气柱长度为8cm，温度为T0=273K时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm，则右边水银柱总长是多少？②当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？参考答案：①当右边水银柱总长是6cm②当空气柱温度升高到364.6K时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内：解：①U形管两端开口，所以两竖直管内水银面高度应相同，即右边竖直管内水银柱高度为h0=2cm右边水平管内水银柱长度为14﹣l0﹣2=4cm，右边水银柱总长为L=4+2=6cm

②当左边的水银全部进入竖直管内时，两竖直管内水银面高度均为h1=4cm此时，右边水平管内水银柱长度为2cm，所以空气柱的长度为l1=14﹣2=12cm由理想气体状态方程可得可得T2=K=364.6K答：①当右边水银柱总长是6cm②当空气柱温度升高到364.6K时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内【点评】：本题关键根据平衡条件得到底部气体的气体压强，然后根据玻意耳定律列式求解18.某公司研发的新型家用汽车质量为1.5×103kg，发动机的额定功率为100kw，它在平直的测试公路上行驶的最大速度可达180km/h，现汽车在测试公路上由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，若汽车受到的阻力恒定．求：（1）汽车所受的阻力多大？（2）这个匀加速直线运动可以维持多长的时间？参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．专题：功率的计算专题．分析：（1）当速度最大时，牵引力等于阻力，根据P=Fvm=fvm求出