山東省德州市奎臺(tái)鄉(xiāng)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

山東省德州市奎臺(tái)鄉(xiāng)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一裝置固定在水平面上，AB是半徑為R的四分之一光滑軌道，上端A離地面的高度為H，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)處由靜止滑下，落到地面上C點(diǎn)，若以軌道下端B點(diǎn)所在的水平面為零勢(shì)能面，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為mgH B．小球在B點(diǎn)的機(jī)械能為0C．小球在C的機(jī)械能為mgR D．小球在C點(diǎn)的動(dòng)能為mg（H﹣R）參考答案：C【考點(diǎn)】功能關(guān)系．【分析】物體的重力勢(shì)能由物體的質(zhì)量和高度決定，由EP=mgh可以計(jì)算重力勢(shì)能的大?。壍拦饣∏蛟谙禄倪^(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，小球在B點(diǎn)的機(jī)械能等于在A點(diǎn)的機(jī)械能．由機(jī)械能守恒定律求小球在C點(diǎn)的動(dòng)能．【解答】解：A、以B點(diǎn)所在的水平面為零勢(shì)能面，A點(diǎn)的高度為R，小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為mgR，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：小球在B點(diǎn)的機(jī)械能等于在A點(diǎn)的機(jī)械能，為mgR，故B錯(cuò)誤．C、小球從B到C的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則小球在C點(diǎn)的機(jī)械能等于小球在B點(diǎn)的機(jī)械能，為mgR，故C正確．D、從A到C的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：EKC﹣0=mgH，解得：EKC=mgH，故D錯(cuò)誤．故選：C2.如圖所示，小車(chē)沿水平地面向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)，固定在小車(chē)上的直桿與水平地面的夾角為θ，桿頂端固定有質(zhì)量為m的小球．當(dāng)小車(chē)的加速度逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的作用力變化的受力圖（OO′為沿桿方向）是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】小球與小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況保持一致，當(dāng)小車(chē)有水平向右的加速度且逐漸增大時(shí)，小球的加速度也水平向右且逐漸增大，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律和力的分解即可解題．【解答】解：小球與小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況保持一致，故小球的加速度也水平向右且逐漸增大，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，豎直方向受平衡力，所以桿子對(duì)小球的力的豎直向上的分量等于重力且不發(fā)生變化，水平方向合力向右并逐漸增大，所以桿子對(duì)小球的作用力的水平分量逐漸增大，故C正確．故選C．3.（單選）如圖所示為游樂(lè)園中空中轉(zhuǎn)椅的理論示意圖。長(zhǎng)度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球，使它們?cè)谕凰矫鎯?nèi)作圓錐擺運(yùn)動(dòng)，則兩個(gè)圓錐擺相同的物理量是A．繩的拉力

B．線速度的大小C．周期

D．向心力參考答案：C解：對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；

將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得，合力：F=mgtanθ①；

由向心力公式得到，F(xiàn)=mω2r②；

設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ③；

由①②③三式得，，與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)；

又由，故周期與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)，故C正確；

由v=wr，兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等，故線速度不同，故B錯(cuò)誤；

繩子拉力：，故繩子拉力不同，故A錯(cuò)誤；

由F=ma=mω2r，兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等，故向心力不同，故D錯(cuò)誤；

故選C．4.如圖所示，以MN為下邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，MN上方有一單匝矩形導(dǎo)線框abcd，其質(zhì)量為m，電阻為R，ab邊長(zhǎng)為l1，bc邊長(zhǎng)為l2，cd邊離MN的高度為h．現(xiàn)將線框由靜止釋放，線框下落過(guò)程中ab邊始終保持水平，且ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求線框從靜止釋放到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中（1）ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度v；（2）通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q；（3）導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量Q．參考答案：解：（1）線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=Bl1v…①由歐姆定律可知：…②安培力為：F=BIl1…③根據(jù)平衡條件可知，mg=F…④由①②③④聯(lián)立：（2）導(dǎo)線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電量…⑤平均電流：…⑥平均電動(dòng)勢(shì)為…⑦由⑤⑥⑦聯(lián)立：（3）導(dǎo)線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，利用能量守恒定律，帶入（1）中的速度，解得：答：（1）ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度v為（2）通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q為；（3）導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量Q為．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線規(guī)律可明確感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)歐姆定律求得電流，再由平衡條件可求得速度；（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可求得平均電動(dòng)勢(shì)，再由q=It可求得電荷量；（3）根據(jù)功能關(guān)系可求得導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量．5.（單選）一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。

下列圖象中，可能正確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是

A．

B．

C．

D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC=

，線速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，

由角速度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故

，所以周期之比為

由角速度和線速度的關(guān)系式可得。7.如圖所示是一個(gè)雙量程電壓表，表頭是一個(gè)內(nèi)阻Rg=500Ω，滿(mǎn)刻度電流為Ig=1mA的毫安表，現(xiàn)接成量程分別為10V和100V的兩個(gè)量程，則所串聯(lián)的電阻R1=__________Ω，R2=__________Ω參考答案：9500

9由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得,.8.（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車(chē)質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為_(kāi)__________，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車(chē)受到的合力；（2）小車(chē)的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。9.現(xiàn)有a、b兩種單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為用a光照射某種金屬時(shí)，恰好發(fā)生光電效應(yīng)。則：①用b光照射該金屬時(shí)，

發(fā)生光電效應(yīng)；（填“能”或“不能”）②若增加a光強(qiáng)度，釋放出光電子的最大初動(dòng)能

增大。（填“能”或“不能”）參考答案：10.用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：

（A）取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高；

（B）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（選填“增大”、“減小”或“不改變”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止。（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖（c）所示的a—F圖象（沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量），則該同學(xué)探究的是：在

條件下，

成正比。（3）上題中若沙和沙桶質(zhì)量過(guò)大，不能遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，則可能會(huì)出現(xiàn)下列哪種圖像參考答案：（1）減?。?分），間隔相等（2分），

（2）小車(chē)質(zhì)量一定的（2分），小車(chē)的加速度與所受拉力（2分）

（3）B11.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器．閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖線如圖（b）所示．則電源內(nèi)阻的阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專(zhuān)題：恒定電流專(zhuān)題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測(cè)R1兩端的電壓，V2測(cè)R2兩端的電壓；當(dāng)滑片向左端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時(shí)也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當(dāng)R2全部接入及只有R1接入時(shí)兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動(dòng)變阻器的最大功率．解答：解：當(dāng)滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；由圖可知，當(dāng)只有R1接入電路時(shí)，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)，兩電壓表示數(shù)之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當(dāng)R1等效為內(nèi)阻，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于R+r時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動(dòng)變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點(diǎn)評(píng)：在求定值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)是電流最大的時(shí)候；而求變值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時(shí)可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．12.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)通過(guò)圖示裝置來(lái)測(cè)量該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開(kāi)關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤(pán)內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱(chēng)出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開(kāi)關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤(pán)內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱(chēng)出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為_(kāi)__________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為_(kāi)__________。參考答案：（1），向外；（2）向上，13.一列簡(jiǎn)諧波波源的振動(dòng)圖象如圖所示，則波源的振動(dòng)方程y=

cm；已知這列波的傳播速度為1.5m/s，則該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為

m。參考答案：；3試題分析：從振動(dòng)圖象可知，，角速度，振幅A=20cm振動(dòng)方程，根據(jù)考點(diǎn)：考查了橫波圖像，波長(zhǎng)、波速及頻率的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是可以由振動(dòng)圖象獲取相應(yīng)信息，以及熟練掌握公式、，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.經(jīng)過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡的長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)它們的研究，使我們對(duì)宇宙中物質(zhì)的存在形式和分布情況有了較深刻的認(rèn)識(shí)。雙星系統(tǒng)由兩個(gè)星體構(gòu)成，其中每個(gè)星體的線度都遠(yuǎn)小于兩星體之間的距離。一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠(yuǎn)，可以當(dāng)作孤立系統(tǒng)處理。現(xiàn)根據(jù)對(duì)某一雙星系統(tǒng)的光學(xué)測(cè)量確定，該雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是M，兩者間相距L，它們正圍繞兩者連線的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。⑴試計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期T⑵若實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)′，為了解釋兩者的不同，目前有一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)不到的暗物質(zhì)。作為一種簡(jiǎn)化的模型，我們假定在以這兩個(gè)星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著密度為ρ的暗物質(zhì)，而不考慮其它暗物質(zhì)的影響，并假定暗物質(zhì)與星體間的相互作用同樣遵守萬(wàn)有引力定律。試根據(jù)這一模型計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期T′參考答案：⑴夯桿加速上升階段：a==2m/s2

⑵夯桿先加速上升，當(dāng)速度等于滾輪的線速度時(shí)勻速上升全過(guò)程電動(dòng)機(jī)對(duì)夯桿做的功為W，由動(dòng)能定理可得

⑶摩擦產(chǎn)生的熱量

Q=2μFN△s

夯桿加速上升的時(shí)間

高度為滾輪邊緣轉(zhuǎn)過(guò)的距離是s=vt1=8m

相對(duì)夯桿的位移是

△s=8m-4m=4m

Ks5u∴Q=4.8×104J

17.（17分）如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ與一阻值為R的電阻相連，平行地放在水平桌面上，質(zhì)量為m的金屬桿可以無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)整個(gè)導(dǎo)軌平面．現(xiàn)給金屬桿ab一個(gè)初速度v0，使ab桿向右滑行．回答下列問(wèn)題：（1）簡(jiǎn)述金屬桿ab的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并在圖乙中大致作出金屬桿的v一t圖象（2）求出回路的最大電流值Im并指出電流流向（3）當(dāng)滑行過(guò)程中金屬桿ab的速度變?yōu)関時(shí)，求桿ab的加速度a（4）電阻R上產(chǎn)生的最大熱量Q.

參考答案：解析：（1）做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)直到停止運(yùn)動(dòng)。（3分）

圖象如答圖1

（2分）

（2）金屬桿在導(dǎo)軌上做減速運(yùn)動(dòng)，剛開(kāi)始時(shí)速度最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大，有：

Em=BLv0

（1分）

所以回路的最大電流Im=

（2分）

金屬桿上電流方向從a到b

（1分）

（3）