福建省泉州市成功中学2022-2023学年高三物理上学期摸底试题含解析

福建省泉州市成功中学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1.2019年2月14日，中国科学技术大学潘建伟教授领衔的“墨子号”量子科学实验卫星科研团队被授予“2018年度克利夫兰奖”，以表彰该团队实现千公里级的星地双向量子纠缠分发。已知“墨子号”卫星最后定轨在离地面500km的圆轨道上，地球的半径为6400km，同步卫星距离地面的高度约为36000km，G=6.67xlO-1lN．m2/kg2，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，忽略地球自转。下列说法正确的是A.“墨子号”卫星的线速度小于地球同步通信卫星的线速度B.“墨予号”卫星的向心加速度与地面的重力加速度相同C.由以上数据不能算出地球的质量D.由以上数据可以算出“墨子号”环绕地球运行的线速度大小参考答案：D【详解】根据可知，“墨子号”卫星的线速度大于地球同步通信卫星的线速度，选项A错误；根据可知“墨予号”卫星的向心加速度小于地面的重力加速度，选项B错误；根据知道同步卫星的周期T=24h，半径r=h+R可求解地球的质量，选项C错误；根据，由C可知可算得地球的质量M以及卫星的轨道半径r′=R+h′可求解“墨子号”环绕地球运行的线速度大小，选项D正确；故选D.2.单选）无限长通电导线在其周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即B=k(式中k为常数)。如图所示，两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I。在两根导线的连线上有a、b两点，a点为两根直导线连线的中点，b点距导线I的距离为L。下列说法正确的是

(

)

A．a点和b点的磁感应强度方向相同。

B．a点和b点的磁感应强度方向相反

C．a点和b点的磁感应强度大小之比为8：1

D．a点和b点的磁感应强度大小之比为16：1参考答案：AD

电流I在a点产生的磁场的磁感应强度大小为k，方向向下；电流3I在a点产生的磁场的磁感应强度大小为k，方向向下，故a点的磁感应强度Ba=k，方向向下。电流I在b点产生的磁场的磁感应强度大小为k，方向向上；电流3I在b点产生的磁场的磁感应强度大小为k，方向向下，故b点的磁感应强度Bb=k，方向向下。则Ba：Bb=16：1。选项AD正确。3.完全相同的两辆汽车,都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后,甲汽车保持原来的牵引力继续前进,乙汽车保持原来的功率继续前进,则一段时间后(假设均未达到最大功率)()A.甲车超前,乙车落后B.乙车超前,甲车落后C.它们仍齐头并进D.甲车先超过乙汽车,后乙车又超过甲车参考答案：A

解析:拖车与汽车脱离之前,牵引力等于摩擦力,脱离之后,汽车受到的摩擦力f减小,因为甲汽车的牵引力F保持不变,所以其将做匀加速直线运动,加速度大小为a=(F-f)/m,而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动,根据P=Fv可知,其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小,其加速度大小也会从a=(F-f)/m逐渐减小,可见,甲车的速度较大,甲车超前,乙车落后.选项A正确.4.（单选）如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是A.e点和g点的电场强度相同B.a点和f点的电势相等C.电子从g点到f点再到e点过程中，电势能先减小再增大D.电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功参考答案：B5.如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，沿水平面做匀速直线运动，此时绳中拉力为F，则木箱所受合力大小为（）A．0 B．F C．Fcosθ D．Fsinθ参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】木箱沿水平面做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零．【解答】解：根据题意可知，木箱沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，合外力为零，故A正确．故选：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图是实验中得到的一条纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到O点的距离如图所示，则由图4中数据可知，重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于

J，动能的增加量等于

J（取三位有效数字）．动能增加量小于重力势能的减少量的原因主要是

．参考答案：6.886.81

存在摩擦阻力做负功．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】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点的瞬时速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．【解答】解：B点的瞬时速度m/s=3.69m/s，则动能的增加量=6.81J，重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.80×0.7776J=6.88J．动能的增加量小于重力势能的减小量，主要原因是存在摩擦阻力做负功．故答案为：6.886.81

存在摩擦阻力做负功．7.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点,单位：m）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（g=10m/s2）（1）骑摩托车加速时的加速度大小为

m/s2；（2）骑摩托车滑行时的加速度大小为

m/s2；

（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为

N参考答案：（1）3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N

解：（1）已知前四段位移，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x2=2a1T2

x3-x1=2a2T2

为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值

得：即小车运动的加速度计算表达式为：（2）滑行时的加速度带入数据得：摩托车减速时的加速度a2=-0.19

m/s2，负号表示摩托车做减速运动．

（3）由牛顿第二定律：

加速过程：F-f=ma

减速过程：f=ma2，

解得：F=m（a+a2）=497.5N

故答案为：（1）3.79m/s2；（2）0.19m/s2；（3）497.5N．8.如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯L标有“3V

3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A时，灯L正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为_____V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为______W．参考答案：12

2．569.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为

Hz（均保留两位有效数字）参考答案：6.5×10-34

4.3×10-14

10.一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象如图（甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如图（乙）所示。则快艇最快到达岸边所用的时间为____________s，最快到达岸边时，经过的位移大小为____________m。

参考答案：20

11.匀强磁场中有一半径为0.2m的圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈共50匝，其阻值为2Ω．匀强磁场磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T，在1～5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T．则0.5s时该线圈内感应电动势的大小E=1.256V；在1～5s内通过线圈的电荷量q=1.256C．参考答案：解：（1）在0～1s内，磁感应强度B的变化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均匀变化，在0～1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向．（2）在1～5s内，磁感应强度B的变化率大小为′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均匀变化，在1～5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：1～5s时线圈内感应电动势的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通过线圈的电荷量为q=I2t2==C=1.256C；故答案为：1.256

1.25612.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，将打点计时器固定好。调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如图甲所示B.第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示

打出的纸带如下图：试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度____________，打点计时器打点时滑块速度_____________。②已知重锤质量，当地的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_________（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式W合=____________。③测出滑块运OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量_____________参考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（写出物理名称及符号），W合=_______。③__________13.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时，A、B两点相对各自轴心的线速度之比vA∶vB＝

；A、B两点相对各自轴心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B两点相对各自轴心的向心加速度之比为aA∶aB＝

参考答案：1:1;

1:2；1:2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m0=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m／s时，在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，物块始终没有离开小车，g取10m/s2，求：(1)小物块在小车上滑动的时间。(2)从小物块被放上小车开始，经过t=2s小物块通过的位移大小。(3)要使物块始终没有离开小车，小车至少多长？参考答案：17.如图所示，在xOy平面内，一带电粒子在x轴上的P点以某一速率沿与x轴正方向夹角为450的方向射出。运动过程中经过了一与xy平面垂直的圆形匀强磁场区域的偏转后，最后击中了x轴上的Q点。现已知P、Q两点坐标分别为（-a，0）、（a，0），在磁场内外运动的时间相等，且粒子轨道是轴对称的。试确定满足此题意情况下的最小磁场的圆心位置坐标及面积大小。参考答案：18.天宫一号于2011年9月29日发射成功，它和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新跨越。天宫一号进入轨道后，其运行周期为T，有一个地面上的测绘站在天宫一号轨道的正下方，若从测绘站向天宫一号发射激光，测得激光往返时间为t，光速为c，已知地球半径为R