河北省邢台市隆尧县固城中学 2022-2023学年高三物理上学期摸底试题含解析

河北省邢台市隆尧县固城中学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.如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB=5m，BC=4m，AC=3m．A、C两H点处有完全相同的波源做简谐振动，振动频率为1360Hz，波速为340m/s．下列说法正确的是（）A．两列波的波长均为0.25B．B、C间有8个振动减弱的点C．B点的位移总是最大D．A、B间有7个振动加强的点E．振动减弱点的位移总是零参考答案：A、由波速公式v=λf得λ==m=0.25m，故A正确．B、要想一点的振动最弱，则这一点与两波源的距离差必须为半波长的奇数倍．B点与两波源距离差为：d1=5m﹣4m=1m=4λC点与两波源距离差为：d2=3m=12λ所以B、C之间距离差分别为：4.5λ、5.5λ、6.5λ、7.5λ、8.5λ、9.5λ、10.5λ、11.5λ的8个点振动最弱．故B正确．C、B点与两波源距离差为：d1=1m=4λ，B点的振动加强，振幅增大，但其位移在作周期性变化，不是总是最大，故C错误．D、B点与两波源距离差为：d1=4λ，A点与两波源距离差为：d3=5m﹣3m=2m=8λ，所以A、B间距离差分别为：5λ、6λ、7λ的3个点振动加强．故D错误．E、振动减弱的点振幅减小，由于两个波源的振动情况相同，振动完全抵消，位移总是零，故E正确．故选：ABE2.水平面上两物体A、B通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现物体A以的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是、时（如图所示），物体B的运动速度为（物体B不离开地面，绳始终有拉力）A．

B．C．

D．参考答案：D3.质量为2kg的物体，放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体随位置x变化的关系如图．取重力加速度g取10m/s2，则A．x=0m至x=3m的过程中，物体的加速度是2.5m/s2B．x=6m时，拉力的功率是6WC．x=9m时，物体的速度是3m/sD．x=3m至x=9m过程中，合外力做的功是12J参考答案：BC4.如图所示的装置中，两球的质量都为m，且绕竖直轴做同样的圆锥摆运动，木块的质量为2m，则木块的运动情况为A．向上运动B．向下运动

C．静止不动D．无法确定参考答案：C5.（单选）如图所示，单匝矩形线圈abcd在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次以速度2v进入同一匀强磁场；则两次相比较

A.第二次与第一次线圈中最大电流之比为2：l

B．第二次与第一次外力做功的最大功率之比为2:1

C．第二次全部进入磁场和第一次全部进入磁场线圈中产生的热量之比为8:1

D.第二次全部进入磁场和第一次全部进入磁场，通过线圈中同一横截面的电荷量之比为2:1参考答案：【知识点】

导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．L3L4【答案解析】A

解析：设磁感应强度为B，CD边长度为L，AC边长为L′，线圈电阻为R；

A、线圈进入磁场过程中，产生的感应电动势E=BLv，感应电流I=，感应电流I与速度v成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比：I2：I1=2v：v=2：1，故A正确；B、线圈进入磁场时受到的安培力：FB=BIL=，线圈做匀速直线运动，由平衡条件得，外力F=FB=，外力功率P=Fv=，功率与速度的平方成正比，第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比：P2：P1=（2v）2：v2=4：1，故B错误；C、线圈进入磁场过程中产生的热量：Q=I2Rt=（）2?R?=，产生的热量与速度成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比：Q2：Q1=2v：v=2：1，故C错误；D、通过导线横截面电荷量：q=I△t=，电荷量与速度无关，电荷量之比为1：1，故D错误；故选：A．【思路点拨】（1）根据切割公式E=BLv求解电动势，由欧姆定律求出感应电流，然后求出电流之比；（2）线框匀速进入匀强磁场，安培力与外力平衡，根据安培力公式求解安培力，再结合平衡条件得到外力，最后根据P=Fv求解外力的功率；（3）由焦耳定律求出线圈产生的热量，然后求出热量之比．（4）由电流定义式求出电荷量间的关系．本题关键明确线圈进入磁场过程中，电动势E=BLv，然后根据P=Fv求解功率，根据Q=I2Rt求解热量，由电流定义式可以求出电荷量．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，竖直轻质悬线AD上端固定于天花板上的A点，下端与半径为R的半圆形木板BOC连接于D点，BC是木板的直径；O为圆心，B端用铰链连接于竖直墙上，半圆形木板直径BC处于水平状态时OA间的距离刚好等于木板的半径R。改变悬线AD的长度，使线与圆盘的连接点D逐渐右移，并保持圆盘直径BC始终处于水平状态。则D点右移过程中悬线拉力的大小

；悬线拉力对B点的力矩大小

（选填“逐渐增大”“逐渐减小”“不变”“先增大后减小”“先减小后增大”）参考答案：7.（4分）一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动直到停止。从汽车开始运动起计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度，从表中的数据可以得出：汽车匀加速运动经历的时间是

s，汽车通过的总路程是

米。

时刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0参考答案：

答案：4，968.如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为

经过

时间后金属丝所受的拉力为零参考答案：

9.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中，

▲

是衰变；

▲

是衰变。参考答案：衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。10.如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分从d孔射出，则从两孔射出的电子速率之比vc:vd=

，从两孔中射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td=

。参考答案：

答案：2:1

tc:td=1:211.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接测量工具，某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量为m=0．5kg），细线、米尺，他们根据学过的物理知识改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，操作如下（g取10m/s2）（1）实验装置如图所示，设左右两边沙袋的质量分别为m2、m1（2）从m中取出质量为m/的砝码放在右边沙袋中（剩余砝码都放在左边沙袋中，发现质量为m1的沙袋下降，质量为m2的沙袋上升（质量为m1的沙袋下降过程未与其他物体相碰）；（3）用米尺测出质量为m1的沙袋从静止下降的距离h，用秒表测出质量为m1的沙袋下降时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

（4）改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m′及a的数据作出

（填“a～m′”或“a～”）图线；（5）若求得图线的斜率k=4m/kg·s2，截距为b=2m/s2，沙袋的质量m1=

kg，m2=

kg参考答案：2h/t2[2分]

a-m’[2分]

3

[3分]

1．5

12.（3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_________。参考答案：

答案：425m13.近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是

A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2（2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

次衰变，

次衰变．（3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误

B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确；

C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；

D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；

故选：BD．（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．

设经过了n次α衰变，m次β衰变．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v．

则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由题意得，释放的核能E=+解得E=【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．

根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数．

先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一物块A由静止释放以加速度a=2m/s2沿斜面B（斜面无限长）向下运动5s后，加沿斜面向上的力F1=50N作用时间4s，已知A的质量m=10kg，B的质量M=20kg，g取10m/s2，斜面角度α=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）过程中斜面静止．（1）求斜面的摩擦因数μ；（2）求F1作用时间内的位移；（3）求前5秒内地面给斜面的支持力FN与摩擦力f的大小和方向．参考答案：解：（1）对物块A，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，解得：μ=0.5；（2）5s末物块A的速度：v1=at0=2×5=10m/s，当F1作用在A上时，由牛顿第二定律得：F1+μmgcosθ﹣mgsinθ=ma1，解得：a1=3m/s2，物块减速到速度为零需要的时间：t停==s＜4s，则：s1==≈16.7m；（3）A受到的滑动摩擦力：fA=μmgcosθ=0.5×10×10cos37°=40N，斜面M静止，处于静止状态，由平衡条件得，竖直方向：FN=Mg+fA′sinθ+mgcosθsinθ=20×10+40sin37°+10×10cos37°cos37°=288N，水平方向：f=mgcos37°sin37°﹣fA′cos37°=10×10×0.8×0.6﹣40×0.8=16N，方向：水平向左；答：（1）斜面的摩擦因数μ为0.5；（2）F1作用时间内的位移为16.7m；（3）前5秒内地面给斜面的支持力FN大小为288N，方向：竖直向上，摩擦力f的大小为16N，方向：水平向左．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数．（2）物块先做匀加速直线运动，加上力F1后做匀减速直线运动，应用牛顿第二定律与运动学公式求出物块的位移．（3）斜面B静止，由平衡条件可以求出支持力与摩擦力．17.（10分）如图所示，质量为0.5kg的物体在与水平面成370角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离，速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，（sin370=0.6，cos370=0.8，g＝10m/s2）求：（1）物体的加速度。（2）作