安徽省淮南市舜耕中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

安徽省淮南市舜耕中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，有一垂直于紙向外的有界勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界為一邊長L的正三角形（邊界上有磁場）ABC為三角形的三個頂點．今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計重力），以速度,從AB邊上的某點P既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入，然后從BC邊上某點Q射出．若從P點射入的該粒子能從Q點射出，則

參考答案：AD2.（多選）如圖所示，平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.4m，導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為30°，其電阻不計．把完全相同的兩金屬棒（長度均為0.4m）ab、cd分別垂直于導(dǎo)軌放置，并使每棒兩端都與導(dǎo)軌良好接觸．已知兩金屬棒的質(zhì)量均為m=0.1kg、電阻均為R=0.2Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，當(dāng)金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下沿導(dǎo)軌向上勻速運動時，金屬棒cd恰好能保持靜止．取g為10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．F的大小為0.5NB．金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1.0VC．a(chǎn)b兩端的電壓為1.0VD．a(chǎn)b棒的速度為5.0m/s參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：（1）以兩棒組成的系統(tǒng)為研究的對象，通過受力分析即可求出拉力的大??；（2）以cd棒為研究的對象，進(jìn)行受力分析，由公式F=BIL求出cd棒得出電路中的電流，然后由閉合電路的歐姆定律求出電動勢；（3）由U=IR即可求出ab兩端的電壓；（4）金屬棒ab以恒定速度v運動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由公式E=Blv求出感應(yīng)電動勢；解答：解：A、以兩棒組成的系統(tǒng)為研究的對象，由于金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下沿導(dǎo)軌向上勻速運動，金屬棒cd恰好能保持靜止，則系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，受到的合力等于0，所以沿斜面的方向：F=2mgsin30°=2×0.1×10×0.5=1N．故A錯誤；B、以cd棒為研究的對象，cd受到的重力沿斜面向下的分力為：Gcd=mgsin30°=0.1×10×0.5=0.5N由受力平衡則，Gcd=BIL，所以：A金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=IR總=2.5×2×0.2=1.0V．故B正確；C、ab兩端的電壓是路端電壓，即為：Uab=I?R=2.5×0.2=0.5V．故C錯誤；D、棒ab將沿導(dǎo)軌向上勻速滑動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，E=BLv得：m/s．故D正確．故選：BD點評：本題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，綜合運用電磁學(xué)知識和力平衡知識．3.下列說法正確的是(

)

A．醫(yī)學(xué)上利用射線治療腫瘤主要是利用了射線穿透能力強(qiáng)的特點

B．觀察牛頓環(huán)時，若用頻率更高的單色光照射，同級牛頓環(huán)半徑將會變大C．車站、機(jī)場等處安檢用的非接觸式紅外溫度計利用了紅外線的熱效應(yīng)D．查德威克發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)參考答案：c4.在一塊圓形的均勻薄電阻片上開一圓孔，按下圖中（a）、（b）所示兩方式沿著圓的直徑接到同樣的恒壓電源上，則在同一時間內(nèi)電阻片發(fā)熱量的多少是（

）A.Qa>Qb

B.Qa=Qb

C.Qa<Qb

D.條件不足，無法確定參考答案：答案：C5.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是（

）A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個原子核了B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．γ射線一般伴隨α或β射線產(chǎn)生，三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)，D．發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，核子數(shù)減少了2參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一半徑為R的光滑圓環(huán)，豎直放在水平向右的的勻強(qiáng)電場中，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E。環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動，已知小球自a點由靜止釋放，沿abc運動到d點時速度恰好為零，由此可知小球所受重力

（選填“大于”、“小于”或“等于”）帶電小球所受的靜電力。小球在

（選填“a”、“b”、“c”或“d”）點時的電勢能最小。參考答案：等于

b題意：自a點由靜止釋放，沿abc運動到d點時速度恰好為零，說明小球帶負(fù)電，并且bc弧形中點是速度最大的位置（等效最低點），畫出受力分析圖，則重力和電場力等大；電場力正功最多時，電勢能最小，所有在b點電勢能最小。7.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。

①在某次實驗中，得到如圖乙所示紙帶，A、B、C、D為四個計數(shù)點（A點為第一個計數(shù)點，以后每5個計時點取一個計數(shù)點），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，則打C點時小車的速度vc=

m/s，由紙帶求得小車運動的加速度a=

m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

②用如圖甲裝置實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙的a—F圖線，從圖中發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題是

。參考答案：①0.742，1.22②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力的傾角太?。?.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點計時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計算后填寫表格．實驗數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

9.右圖為一道路限速標(biāo)志牌?！兜缆方煌ò踩ā访鞔_規(guī)定，機(jī)動車上道路行駛，不得超過限速標(biāo)志牌標(biāo)明的最高時速。質(zhì)量為1200kg的某汽車在公路上行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力為16000N。若該汽車經(jīng)過半徑為30m的水平彎路時，汽車行駛的速度不得高于

m/s；若該汽車駛上圓弧半徑為40m的拱形橋橋頂時，汽車行駛的速度不得高于

m/s。(取g=10m/s2)參考答案：20，2010.（2）“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用光電門傳感器。小王同學(xué)利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為__________m/s。參考答案：1011.在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經(jīng)過A點。自行車做勻速運動，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動．則自行車追上汽車所需時間為

s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；1612.某集裝箱吊車的交流電動機(jī)輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為

V。當(dāng)?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱時，測得電動機(jī)的電流為20A，電動機(jī)的工作效率為 。（g取10m/s2）參考答案：答案：380，75%解析：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動機(jī)對集裝箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，電動機(jī)消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動機(jī)的工作效率為η==75%。13.如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進(jìn)入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場。整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動，則：線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時重物將從原處移動多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問無摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。⑴求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；⑵當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)関，求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a；⑶導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：⑴棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

2分通過的電流大小

2分電流方向為b→a

1分⑵棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

1分感應(yīng)電流

1分棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上

1分根據(jù)牛頓第二定律有

1分解得

1分⑶導(dǎo)體棒最終靜止，有壓縮量

1分設(shè)整個過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，根據(jù)能量守恒定律有

2分

1分

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

2分

17.(10分)在一次宇宙探險活動中，發(fā)現(xiàn)一行星，經(jīng)觀測其半徑為R，當(dāng)飛船在接近行星表面附近上空做勻速圓周運動時，周期為T.飛船著陸后，宇航員用繩子拉著質(zhì)量為m的儀器箱在平坦的“地面”上運動，已知拉力大小為F，拉力與水平面的夾角為，箱子做勻速直線運動．（引力常量為G）求：

（1）行星的質(zhì)量M和密度ρ；(2)箱子與“地面”間的動摩擦因數(shù)參考答案：解：(1)

18.如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg的長木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A（可視為質(zhì)點）．初始時刻，A、B分別以v0=2.0m/s向左、向右運動，最后A恰好沒有滑離B板．已知A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40，取g=10m/s2．求：（1）A相對地面速度為零時，B相對地面運動發(fā)生的位移x；（2）木板B的長度l．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）木塊和木板豎直方向上受力平衡，水平方向受到滑動摩擦力作用，大小為μmg，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；A先向左做勻減速運動至速度為零，根據(jù)運動學(xué)速度公式求出速度為零時所用的時間，根據(jù)位移公式求解B相對地面運動發(fā)生的位