湖北省咸宁市蒲圻杨家岭镇杨家岭中学2022年高三物理摸底试卷含解析

湖北省咸宁市蒲圻杨家岭镇杨家岭中学2022年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.（单选）如图所示，斜轨道与半径为R的半圆轨道平滑连接，点A与半圆轨道最高点C等高，B为轨道最低点。现让小滑块（可视为质点）从A点开始以速度沿斜面向下运动，不计一切摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的是（

） A．若，小滑块一定能通过C点，且离开C点后做自由落体运动 B．若，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做平抛运动 C．若，小滑块能达到C点，且离开C点后做自由落体运动 D．若。小滑块能到达C点，且离开C点后做平抛运动参考答案：D2.（多选）爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率.从图中可以确定的是

.(填选项前的字母)A.逸出功与ν有关B.Ekm与入射光强度成正比C.当ν>ν0时，会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关E.遏止电压的大小只由入射光的频率决定参考答案：CD

3.（多选题）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：5，b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（）A．当S与a连接，t=1×10﹣2s时，电流表的示数为0B．当S与a连接，t=1.5×10﹣2s时，电压表示数为50VC．将S由a拨到b时，电阻R消耗的功率为100WD．将S由b拨到a时，1s内电阻R上电流方向改变100次参考答案：CD【分析】根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论【解答】解：由图象可知，电压的最大值为V，交流电的周期为2×10﹣2s，所以交流电的频率为f=50Hz，A、交流电的有效值为220V，根据电压与匝数程正比可知，副线圈的电压为25V，根据欧姆定律知I=，根据电流与匝数成反比知原线圈电流为I1=，故A错误．B、当单刀双掷开关与a连接时，副线圈电压为25V，电压表示数为有效值为25v，不随时间的变化而变化，故B错误；C、S与b连接时，副线圈两端的电压，电阻R消耗的功率为===100W，则C正确D、变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz，1s电流方向改变100次，所以D正确．故选：CD【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题4.（单选）暑期中，一位同学在厨房帮妈妈做菜，对菜刀产生了兴趣．他发现菜刀刀刃前端和后端的厚薄及形状都不一样，如图所示．菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前端的横截面顶角较小，后端的顶角较大．对此他做出如下猜想，较合理的是（）A．前端和后端厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关B．在刀背上施加压力时，前端分开其他物体的力较大C．在刀背上施加压力时，后端分开其他物体的力较大D．在刀背上施加压力时，前端和后端分开其他物体的力一样大参考答案：考点：物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：根据力的平行四边形定则可知，相同的压力下，顶角越小，分力越大；相同的顶角下，压力越大，分力越大．解答：解：把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为l，如图乙所示当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体．由对称性知，这两个分力大小相等（F1=F2），因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示．在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分），根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，由关系式，得F1=F2由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大．但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚．使用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思．故B正确，ACD错误．故选：B．点评：考查力的平行四边形定则，体现了控制变量法，同时学会用三角函数来表示力与力的关系．5.如图所示，长为a宽为b的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．0点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m电量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，不计重力和粒子之间的相互作用，则（）A．粒子速度大小为B．粒子做圆周运动的半径为3bC．a的长度为（+1）bD．最后从磁场中飞出的粒子一定从上边界的中点飞出参考答案：C【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】根据左手定则可知，粒子在磁场中受到的洛伦兹力的方向向右，将向右偏转，由运动的特点与运动的最短时间，即可判断出偏转的角度；然后由几何关系求出粒子的半径，洛伦兹力提供向心力求出粒子运动的速度．根据几何关系，判断出最后从磁场中飞出的粒子的轨迹，得出a的长度以及粒子飞出磁场的位置．【解答】解：A、B、根据左手定则可知，粒子在磁场中受到的洛伦兹力的方向向右，将向右偏转．结合运动的特点可知，粒子向上的分速度越大，则越早从上边界飞出．所以最早从上边界飞出的粒子进入磁场的方向是竖直向上的．又由题最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，根据：，则粒子偏转的角度：．做出这种情况下粒子运动的轨迹如图1，由图中几何关系可知：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即：所以：．故A错误，B错误；C、D、粒子的入射的方向在90°的范围以内，又r=2b，所以粒子运动的轨迹不会超过半个圆，运动的时间不超过半个周期，由可知，轨迹的圆心角越大，则运动的时间越长，而圆心角越大，对应的弦长越长，所以粒子运动的最长时间的轨迹，弦长也最长．所以最后射出磁场的粒子一定是从磁场的右边射出，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，画出运动的最长轨迹如图2，则：所以：α=30°，β=90°﹣α=60°，由于最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，则偏转角等于90°，γ=90°﹣β=30°由几何关系可得：．故C正确，D错误．故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。（1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；（2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2）参考答案：1）红（2）400kg7.质量为m的物体以初速v0沿倾角为的斜面上滑，滑回原处时速度大小为3v0/4，则物体上滑的最大高度为，物体所受阻力大小为。参考答案：

、8.由某门电路构成的一简单控制电路如图，其中为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。该门电路是________；符号是________。参考答案：

答案：非门；

9.一小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A，B，C，D，E进行测量，测得距离s1，s2，s3，s4的数据如表格所示．（计算结果保留三位有效数字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根据以上数据可知小球沿斜面下滑的加速度的大小为

m/s2；（2）根据以上数据可知小球在位置A的速度大小为

m/s．参考答案：（1）1.10（2）0.765【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，结合速度时间公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根据△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B点的瞬时速度m/s=0.875m/s，则A位置的瞬时速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案为：（1）1.10（2）0.76510.(4分)假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为O，使一个分子固定，另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近，直至相距很近很近。两个分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡，则当r>r0时外力在做

（填“正功”或“负功”或“不做功）；当r<r0时分子势能在

（填“不变”或“增加”或“减少”）参考答案：

答案：正功

增加（各2分）11.如图1所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色与黑色的两个相同的小球都从斜槽某位置由静止开始释放．实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图所示的部分小球位置示意图．（g取10m/s2）（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是

．（2）根据部分小球位置示意图（如图2），下列说法正确的是

A．闪光间隔为0.1sB．A球抛出点坐标（0，0）C．B球抛出点坐标（0.95，0.50）D．两小球作平抛运动的水平速度大小不等．参考答案：（1）保证小球抛出时的速度在水平方向；（2）AB．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是为了保证小球水平抛出，做平抛运动．（2）A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出闪光的间隔．

BC、求出小球在某一位置竖直方向上的分速度，从而求出运动的时间，根据h=gt2，x=v0t求出抛出点的坐标．

D、根据平抛运动的初速度是否相等，从而即可求解．【解答】解：（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是保证小球抛出时的速度在水平方向．（2）A、由图可知，每格边长为0.05m，对A球，根据△y=2L=gT2得闪光的周期为T=，故A正确．B、A球在第二位置的竖直分速度为，在抛出点到该位置运动的时间为t=，等于闪光的周期，可知A球的抛出点坐标为（0，0），故B正确．C、横坐标为0.80m的小球在竖直方向上的分速度为vy==1.5m/s．则运行的时间为t==0.15s．水平分速度为v0=m/s=1.5m/s．则此时B球的水平位移为x=v0t=1.5×0.15m=0.225m，竖直位移为y=gt2=×10×0.152m=0.1125m．所以B球抛出点的坐标为：（1.025，0.4875）．故C错误．D、两球在水平方向上相等时间间隔内的位移相等，则初速度相等，故D错误．故答案为：（1）保证小球抛出时的速度在水平方向；（2）AB．12.在测量重力加速度的实验中，有位同学用一根细线和一质量分布均匀的小球制成单摆。其已测得此单摆20个周期的时间t，悬点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量有_______________________。将g用测得的物理量表示，可得g=_____________。参考答案：1)小球的直径d;g=13.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。15.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如题11图3所示，半圆玻璃砖的半径R=l0cm，折射率为，直径AB与屏幕垂直并接触于A点，激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心D，结果在水平屏幕州上出现两个光斑，求两个光斑之间的距离．参考答案：解：激光在圆心O处同时发生反射和折射由题知反射光线与MN交点C与A点距离（2分）设折射角为r有折射光线与MN交点D与A点距离（2分）两个光斑之间的距离17.虚线MN为足够大的光滑水平面上的一条界线，界线的右侧是力的作用区。OP为力的作用区内一条直线，OP与界线MN夹角为α。可视为质点的不同小球，沿光滑水平面从界线的O点不断地射入力的作用区内，小球一进入力的作用区就受到水平恒力作用，水平恒力方向平行于MN且由M指向N，恒力大小与小球的重力成正比，比例系数为kN/kg，试求：（1）当小球速度为v0，射入方向与界线MN的夹角为β时，小球在力的作用区内的最小速度的大小；（2）当小球以速度v0垂直界线MN射入时，小球从开始射入到（未越过OP直线），距离OP直线最远处所经过的时间；（说明：OP方向为右上方，v0与MN的夹角为β是的方向为右下方）参考答案：(1)(5分)如图所示，小球做类斜抛运动，当小球运动到A点时（vA垂直F）速度最小.……3分根据运动的独立性，最小速度为vmin=v0*sinβ.……2分(2)(5分)如图所示，小球做类平抛运动，当小球运动到B点时，小球离OP直线最远，此时速度vt方向与OP平行。……3分则tanα=v0/vy=v0/kgt

解得：t=v0/kg*tanα

……2分18.如图所示，平板车长为