2022年福建省泉州市晉江東石中學高三物理上學期摸底試題含解析

2022年福建省泉州市晉江東石中學高三物理上學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.著名物理學家費曼曾設計過這樣一個實驗：一塊水平放置的絕緣體圓盤可繞過其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動，在圓盤的中部有一個線圈，圓盤的邊緣固定著一圈帶負電的金屬小球，如圖所示．當線圈接通直流電源后，線圈中的電流方向如圖中箭頭所示，圓盤會發(fā)生轉(zhuǎn)動．幾位同學對這一實驗現(xiàn)象進行了解釋和猜測，你認為合理的是（）A．接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場，帶電小球受到洛倫茲力，從而導致圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）B．接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場，帶電小球受到洛倫茲力，從而導致圓盤沿逆時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）C．接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生電場，導致圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）D．接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生電場，導致圓盤沿逆時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）參考答案：C【考點】楞次定律；洛侖茲力．【分析】由題，在線圈接通電源的瞬間，線圈中的電流是增大的，產(chǎn)生的磁場是逐漸增強的，逐漸增強的磁場會產(chǎn)生電場（麥克斯韋電磁理論）．在小球所在圓周處相當于有一個環(huán)形電場，小球因帶電而受到電場力作用從而會讓圓板轉(zhuǎn)動．根據(jù)小球的帶電性，判定圓板的轉(zhuǎn)動方向．【解答】解：A、小球在靜止時不受洛倫茲力，故圓盤不會發(fā)生轉(zhuǎn)動；故AB錯誤；C、若金屬小球帶正電且線圈中電流突然增大，根據(jù)電磁場理論可知，電場力順時針方向，則圓盤轉(zhuǎn)動方向與電流流向相反；故圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動；故C正確；D錯誤；故選：C．2.“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動。某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中t0時刻加速度約為A．

B．

C．

D．g參考答案：B3.（單選）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，在彈性限度內(nèi)得到彈力F與彈簧長度l的關系圖像如圖所示。設彈簧a與彈簧b的原長分別為l1和l2，勁度系數(shù)分別為k1和k2，下列選項中正確的是

(

)A．l1＞l2

k1＞k2

B．l1＞l2

k1＜k2C．l1＜l2

k1＜k2

D．l1＜l2

k1＞k2參考答案：D4.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝44：1，電源電壓u=220sin314t(V)，原線圈電路中接入熔斷電流I0＝0.01A的保險絲，副線圈電路中接入一可變電阻R，則()A．電壓表的讀數(shù)為5VB．當可變電阻R的阻值變大時，電源的輸入功率變大C．可變電阻R的阻值低于11.36Ω時保險絲將熔斷D．可變電阻的耗電功率一定是2.2W參考答案：AC5.質(zhì)量m＝4kg的質(zhì)點靜止在光滑水平面上的直角坐標系的原點O處，先用沿x軸正方向的力F1＝8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿y軸正方向的力F2＝24N作用了1s．則質(zhì)點在這3s內(nèi)的軌跡是()．參考答案：解析x方向：ax＝＝2m/s2，沿x軸運動2s，x1＝×2×22m＝4m，vx＝2×2m/s＝4m/s，撤去F1再加上F2后，再經(jīng)1s，質(zhì)點又沿x方向勻速運動x2＝vxt＝4×1m＝4m，即橫坐標達到8m．y方向：ay＝＝6m/s2，運動1s，y＝×6×12m＝3m且曲線向力的方向彎曲．所以選項D正確．答案D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應強度大小為B0，半圓弧導線框的直徑為d，電阻為R。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，線框中產(chǎn)生的感應電流大小為_________。現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，讓磁感應強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應強度隨時間的變化率的大小應為_________。

參考答案：；7.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側液面平齊．（1）若氣體溫度升高后，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應將氣壓計右側管

（填“向上”或“向下”）移動．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用表示氣體升高的溫度，用表示氣壓計兩側管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應是：_______

參考答案：(1)向上

(2)A8.如圖所示為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線，由圖可知，該電池的電動勢E=1.50V，內(nèi)阻r=0.625Ω．參考答案：考點：測定電源的電動勢和內(nèi)阻．專題：實驗題；恒定電流專題．分析：U﹣I圖象中圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢；因為縱坐標不是從零點開始的，圖象與橫坐標的交點不為短路電流；根據(jù)公式即可求出內(nèi)電阻．解答：解：由圖可知，電源的電動勢為：E=1.50V；當路端電壓為1.00V時，電流為0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案為：1.5，0.625點評：測定電動勢和內(nèi)電阻的實驗中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實驗原理得出公式，并結合圖象的斜率和截距得出正確的結果．9.（9分）某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的

，溫度

，體積

。

參考答案：熱量，升高，增大解析：當用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程PV/T=C可知，氣體體積增大。10.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略11.如圖所示，水平設置的三條光滑平行金屬導軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導軌的電阻忽略不計。在導軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導軌ac間接一理想電壓表。整個裝置放在磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下?，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動。若施加的水平外力功率恒定，且棒達到穩(wěn)定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達到穩(wěn)定速度1.5m/s時，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應電動勢Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點電壓為2V，電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。12.如圖所示為一面積為S的矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電的波形，則該交流電的頻率是_________Hz，電壓有效值為_______V。參考答案：50，212.113.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t時刻的波形圖，虛線是在t時刻后時刻的波形圖．已知，若波速為15m/s，則質(zhì)點M在t時刻的振動方向為

▲

；則在時間內(nèi)，質(zhì)點M通過的路程為

▲

m．參考答案：向下

（2分）

0.3m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

（選修3-3）（4分）估算標準狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標準狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.（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？（設活塞與氣缸壁問無摩擦）（結果保留一位小數(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.（計算）（2015?湖南一模）質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）放在質(zhì)量為M=3.0kg的長木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長L=1.0m．開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對木板施加水平向右的恒力F=12N，如圖所示，經(jīng)一段時間后撤去F．為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒力F作用的最長時間．（g取10m/s2）參考答案：1S解：撤去F前后木板先加速后減速．設加速過程的位移為x1，加速度為a1，加速運動的時間為t1；減速過程的位移為x2，加速度為a2，減速運動的時間為t2．由牛頓第二定律得撤力前：F﹣μ（m+M）g=Ma1解得a1=m/s2撤力后：μ（m+M）g=Ma2解得a2=m/s2又x1=a1t12，x2=a2t22為使小滑塊不從木板上掉下，應滿足x1+x2≤L又a1t1=a2t2由以上各式可解得t1≤1s即作用的最長時間為1s．答：用水平恒力F作用的最長時間是1s．17.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時，溫度為tA=27°C，氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B，A、M、B的狀態(tài)參量如圖所示。求：①狀態(tài)B的溫度；②從A到B氣體對外所做的功。（取1atm=1.0′105Pa）參考答案：①設A狀態(tài)和狀態(tài)B的溫度、體積、壓強分別為T1、、V1、P1，T2、、V2、P2，由已知可得T1、=300K

V1=3m3

P1=2.5atm

T2=?

V2=6m3

P2=1atm，從A到B由理想氣體狀態(tài)方程,得…①

得…②

②從A到M是等容變化，不做功；從M到B是等壓變化，做的功為，，…③所以從A到B氣體對外做的功為

…18.在科技館中有一種彈球游戲，其原理可以簡化為如下圖所示模型。有一矩形水平平臺abcd，e和f分別為ad、bc的中點，平臺的高度為5m，ab長度為10m，在平臺上方存在著水平向里E=10V/m的勻強電場和豎直方向的勻強磁場B=1T，其余地方無電場和磁場。某時刻小球2從f點的正下方以速度m/s沿gh水平向右彈出，之后帶電量為q=+1C的絕