2022-2023學(xué)年山東省青島市城陽(yáng)第十中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

2022-2023學(xué)年山東省青島市城陽(yáng)第十中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）甲、乙、丙三船在同一河流中渡河，船頭和水流方向如圖所示，已知三船在靜水中的速度均小于水流速度v0，則（

）A．甲船可能垂直到達(dá)對(duì)岸B．乙船可能垂直到達(dá)對(duì)岸C．丙船可能垂直到達(dá)對(duì)岸

D．都不可能垂直到達(dá)對(duì)岸【考點(diǎn)】小船渡河問(wèn)題中的速度的合成與分解參考答案：D乙丙兩種情況，船在靜水中的速度和水流速度合成，和速度一定斜向下游，不能垂直到達(dá)對(duì)岸；甲這種情況，只有大于水流速度時(shí)，合速度才能垂直對(duì)岸。2.如圖（甲）所示，足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A．木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，木板B的加速度a與拉力F關(guān)系圖象如圖（乙）所示，則小滑塊A的質(zhì)量為（）A．4kg B．3kg C．2kg D．1kg參考答案：B【考點(diǎn)】加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式．【分析】當(dāng)拉力較小時(shí)，m和M保持相對(duì)靜止一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力達(dá)到一定值時(shí)，m和M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律，運(yùn)用整體和隔離法進(jìn)行解答．【解答】解：由圖知，當(dāng)F=8N時(shí)，加速度為：a=2m/s2，對(duì)整體分析，由牛頓第二定律有：F=（mA+mB）a，代入數(shù)據(jù)解得：mA+mB=4kg，當(dāng)F大于8N時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)B有：a==，由圖示圖象可知，圖線的斜率：k====1，解得：mB=1kg，滑塊A的質(zhì)量為：mA=3kg．故選：B3.圖5是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2s時(shí)的波形圖，圖6是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則該波的傳播速度和傳播方向是

A．v=25m/s，向x軸負(fù)方向傳播

B．v=25m/s，向x軸正方向傳播

C．v=50m/s，向x軸負(fù)方向傳播

D．v=50m/s，向x軸正方向傳播參考答案：C4.（多選）2007年9月24日，“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射升空，實(shí)現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢(mèng)想．“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在距月球表面200km、周期127min的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知月球半徑約為1700km，引力常量G=6.67×10﹣11N?m2/kg2，忽略地球?qū)Α版隙鹨惶?hào)”的引力作用．由以上數(shù)據(jù)可以估算出的物理量有（）A．月球的質(zhì)量B．月球的平均密度C．月球表面的重力加速度D．月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期參考答案：考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．.專(zhuān)題：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專(zhuān)題．分析：衛(wèi)星在月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由月球的萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質(zhì)量．解答：解：設(shè)該衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T(mén)、質(zhì)量為m，月球的半徑為R、質(zhì)量為M，距地面的高度為h．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力，則G=mr，r=R+hT=127minA、由上式知，月球質(zhì)量M=，故A正確．B、月球的平均密度ρ=，V=，可見(jiàn)可求出月球的平均密度ρ．故B正確．C、根據(jù)G=mg得，g=，則知可求出月球表面的重力加速度．故C正確．D、根據(jù)題意無(wú)法求出月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期，故D錯(cuò)誤故選ABC點(diǎn)評(píng)：已知衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑，可求出月球的質(zhì)量，關(guān)鍵要能正確運(yùn)用萬(wàn)有引力提供向心力．5.如圖12所示，ABC為與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，磁場(chǎng)垂直于紙面向外，比荷為的電子以速度v0從A點(diǎn)沿AB方向射入，欲使電子能經(jīng)過(guò)BC邊，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值應(yīng)為()圖12A．B>

B．B<C．B<

D．B>參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為12m/s。該物體在第2S內(nèi)的位移是6m,此后它還能運(yùn)動(dòng)

m.參考答案：

2m

、

14

7.在“用DIS探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中（1）下圖（左）是本實(shí)驗(yàn)的裝置圖，實(shí)驗(yàn)采用分體式位移傳感器，其發(fā)射部分是圖中的_____，與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分．（填①或②）（2）上圖（右）是用DIS探究加速度與力的關(guān)系時(shí)所得到的a–F實(shí)驗(yàn)圖象，由圖線可知，小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)__________kg．參考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg8.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab與電場(chǎng)線平行，bc與電場(chǎng)線成60°角．將一個(gè)帶電荷量為+2×10-8C的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為4×10-6J．則a、b間電勢(shì)差為_(kāi)_______V，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_______V/m，a、c間電勢(shì)差為_(kāi)_______V。參考答案：9.某人利用單擺來(lái)確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測(cè)得該單擺周期為T(mén)。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：10.如圖所示，為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力大小作為_(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（如右圖所示）。分析此圖線OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。（3）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是(

)（單選題）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)的總質(zhì)量，(2分)小車(chē)所受外力，(2分)（2）在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比,(2分)

(3)C11.（5分）兩個(gè)共力點(diǎn)F1,F2互相垂直，合力為F，F(xiàn)1與F之間的夾角為α，F(xiàn)2與F之間的夾角β，如圖所示，若保持合力F的大小和方向均不變，而改變F1時(shí)，對(duì)于F2的變化情況以下判斷正確的是

A.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變大；

B.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變??；

C.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變大；

D.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變小。參考答案：

AD12.一個(gè)中子轟擊鈾核（）可裂變生成鋇（）和氪（）.已知、、和中子的質(zhì)量分別是mu、mBa、mKr、mn，則此鈾裂變反應(yīng)的方程為

▲；該反應(yīng)中一個(gè)裂變時(shí)放出的能量為

▲．（已知光速為c）⑶在某次冰壺比賽中，運(yùn)動(dòng)員將一冰壺甲以4m/s速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后冰壺乙以3m/s速度沿向前滑行，方向與冰壺甲運(yùn)動(dòng)方向相同，①求碰后瞬間冰壺甲的速度；②試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞．參考答案：13.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.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：

15.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫(huà)出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫(huà)出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.已知下列數(shù)據(jù)：（1）地面附近物體的重力加速度g；（2）地球半徑R；（3）月球與地球的兩球心間的距離r；（4）衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的第一宇宙速度v1；（5）月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T1；（6）地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期T2；（7）萬(wàn)有引力常數(shù)G。試選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量。（要求給出兩種方法）參考答案：解：方法一：根據(jù)萬(wàn)有引力定律，在地球表面附近有：;

（3分）

得：（3分）方法二：在地球表面附近，萬(wàn)有引力提供向心力：

；（3分）

得：（3分）方法三：月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得：；（3分）

得：（3分）

任選兩種解法。17.反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類(lèi)似．已知靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量m=1.0×10﹣20kg，電荷量q=1.0×10﹣9C的帶負(fù)電的粒子從（﹣1，0）點(diǎn)由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)．忽略粒子的重力等因素．求：（1）x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比；（2）該粒子運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ekm；（3）該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T．參考答案：解：（1）由圖可知：根據(jù)U=Ed可知：左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：V/m=2.0×103V/m

①右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：V/m=4.0×103V/m②所以：（2）粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理有：qE1?x=Ekm③其中x=1.0×10﹣2m聯(lián)立①③并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：J（3）設(shè)粒子在原點(diǎn)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，在原點(diǎn)時(shí)的速度為vm，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有④同理可知：⑤⑥而周期：T=2（t1+t2）⑦聯(lián)立①②④⑤⑥⑦并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T=3.0×10﹣8s答：（1）x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比為1：2；（2）該粒子運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ekm為2.0×10﹣8J；（3）該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T為3.0×10﹣8s．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．【分析】（1）根據(jù)圖象可明確左右兩邊電勢(shì)的降落與距離間的關(guān)系，根據(jù)E=即可求得各自的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而求出比值；（2）分析粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，明確當(dāng)粒子到達(dá)原點(diǎn)時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理可求得最大動(dòng)能；（3）粒子在原點(diǎn)兩側(cè)來(lái)回振動(dòng)，故周期為粒子在兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和；根據(jù)速度公式v=at即可求出各自的時(shí)間，則可求得周期．18.如圖所示，已知豎直桿O1O2長(zhǎng)為1.0m，水平桿長(zhǎng)L1=0.2米，用長(zhǎng)L2=0.2米的細(xì)繩懸掛小球，整個(gè)裝置可繞豎直桿O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)該裝置以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子與豎直方向成45°角，取g=10m/s2．求：（1）該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；（2）如果運(yùn)動(dòng)到距離桿最遠(yuǎn)時(shí)刻懸掛小球的細(xì)繩突然斷了，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng)．求小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離s．（答案可用根式表示）參考答案：（1）5rad/s（2）試題分析：(1)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠重力和拉力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出小球在水平方向的位移的大小，然后結(jié)合平行四邊