2022-2023學(xué)年山東省濱州市龐家鎮(zhèn)中學(xué)高三物理摸底試卷含解析

2022-2023學(xué)年山東省濱州市龐家鎮(zhèn)中學(xué)高三物理摸底試卷含解析一、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.如圖所示，在矩形ABCD的AD邊和BC邊的中點(diǎn)M、N各放一個點(diǎn)電荷，它們分別帶等量的正電荷，E、F分別是AB邊和CD邊的中點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)在MN的連線上，MP=QN,下列說法正確的是A.E、F兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.P、Q兩點(diǎn)的電勢相同C.將電子沿直線從E點(diǎn)移到F點(diǎn)電場力不做功D.將電子沿直線從E點(diǎn)移到F點(diǎn)，電子的電勢能減少參考答案：B由兩等量正點(diǎn)電荷形成的電場分布特點(diǎn)可知，E、F兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，P、Q兩點(diǎn)的電勢相同，將電子沿直線從E點(diǎn)移到F點(diǎn)電場力先做正功再做負(fù)功，電勢能先減小再增大，只有選項B正確。2.（多選）如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點(diǎn)，在O正上方h高位置的A點(diǎn)與A'關(guān)于O對稱．質(zhì)量為m的帶正電的小球從A點(diǎn)靜止釋放，并穿過帶電環(huán)．則小球從A點(diǎn)到A'過程中加速度（a）、重力勢能（EpG）、機(jī)械能（E）、電勢能（Ep電）隨位置變化的圖象可能正確的是（取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠(yuǎn)電勢為零）（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：電勢能．分析：畫出小球運(yùn)動的示意圖，通過分析小球受到的電場力可能的情況，來確定合力情況，再由牛頓第二定律分析加速度情況．由EP=mgh分析重力勢能的變化情況．根據(jù)電場力做功情況，分析小球機(jī)械能的變化和電勢能的變化情況．解答：解：小球運(yùn)動過程的示意圖如圖所示．A、圓環(huán)中心的場強(qiáng)為零，無窮遠(yuǎn)處場強(qiáng)也為零，則小球從A到圓環(huán)中心的過程中，場強(qiáng)可能先增大后減小，則小球所受的電場力先增大后減小方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，重力不變，則加速度可能先減小后增大；小球穿過圓環(huán)后，小球所受的電場力豎直向下，加速度方向向下，為正值，根據(jù)對稱性可知，電場力先增大后減小，則加速度先增大后減?。蔄是可能的．故A正確．B、小球從A到圓環(huán)中心的過程中，重力勢能EpG=mgh，小球穿過圓環(huán)后，EpG=﹣mgh，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，B是可能的．故B正確．C、小球從A到圓環(huán)中心的過程中，電場力做負(fù)功，機(jī)械能減小，小球穿過圓環(huán)后，電場力做正功，機(jī)械能增大，故C是可能的．故C正確．D、由于圓環(huán)所產(chǎn)生的是非勻強(qiáng)電場，小球下落的過程中，電場力做功與下落的高度之間是非線性關(guān)系，電勢能變化與下落高度之間也是非線性關(guān)系，所以D是不可能的．故D錯誤．故選：ABC．點(diǎn)評：本題難點(diǎn)是運(yùn)用極限法分析圓環(huán)所產(chǎn)生的場強(qiáng)隨距離變化的關(guān)系．機(jī)械能要根據(jù)除重力以外的力做功情況，即電場力情況進(jìn)行分析．3.在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進(jìn)程．在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的是A．牛頓應(yīng)用“理想實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德的力是維持物體運(yùn)動原因的觀點(diǎn)B．英國物理學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)的方法測出了萬有引力常量GC．在研究電荷間相互作用時，美國科學(xué)家密立根提出了電荷周圍存在電場的觀點(diǎn)D．元電荷的電荷量e最早由法國學(xué)者庫侖測得參考答案：B4.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，則此過程中Ａ．氣體的溫度升高Ｂ．氣體對外放熱Ｃ．外界對氣體做功Ｄ．氣體分子間平均距離變小參考答案：A5.在如圖所示的靜電場中，實(shí)線為電場線，一帶電粒子僅在電場力作用下沿圖中虛線從A運(yùn)動到B，則

A.加速度增大

B.電場力做負(fù)功

C.速度增大

D.電勢能減小參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分23、如圖所示，一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管住下滑．已知這名消防隊員的質(zhì)量為60㎏，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零。如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，那么該消防隊員加速與減速過程的時間之比為____________，加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為____________。參考答案：1:2，1:77.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn)，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實(shí)驗(yàn)值，需要進(jìn)行比較的是_________和___________，通過本實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向?yàn)镕1和F2的線段為鄰邊的對角線8.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(yùn)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：9.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結(jié)果，推導(dǎo)出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關(guān)系中，運(yùn)用

科學(xué)研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法10.（8分）如圖所示，用多用電表研究光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)弱的關(guān)系。①應(yīng)將多用電表的選擇開關(guān)置于

檔；②將紅表筆插入

接線孔（填“+”或“-”）；③將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上，用光照射光敏電阻時表針的偏角為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取?，則可判斷θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；④測試后應(yīng)將選擇開關(guān)置于

檔。參考答案：

答案：①歐姆；②“＋”；③

>；④OFF或交流電壓最高

(每空2分)。11.做勻加速直線運(yùn)動的物體，在第3s內(nèi)運(yùn)動的位移為10m，第5s內(nèi)的位移是14m，則物體的加速度大小為m/s2，前5s內(nèi)的位移是m，第5s末的瞬時速度是

m/s。參考答案：2

36

1512.（6分）某舉重運(yùn)動員舉重，記錄是90Kg，他在以加速度2m/s2豎直加速上升的電梯里能舉________Kg的物體，如果他在電梯里能舉起112.5Kg的物體，則此電梯運(yùn)動的加速度的方向_________，大小是________。參考答案：75Kg，豎直向下，2m/s213.甲乙兩個同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運(yùn)動的影響。他們將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運(yùn)動。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個計數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來又對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠(yuǎn)小于

0.340

A

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設(shè)置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動，將運(yùn)動分解即可；對小球從A運(yùn)動到等效最高點(diǎn)D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，間距為L的水平平行金屬導(dǎo)軌上連有一定值電阻，阻值為R，兩質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒ab和cd垂直放置在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒電阻均為R，棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，F(xiàn)用某一水平恒力向右拉導(dǎo)體棒ab使其從靜止開始運(yùn)動，當(dāng)棒ab勻速運(yùn)動時，棒cd恰要開始滑動，從開始運(yùn)動到勻速的過程中流過棒ab的電荷量為q，(重力加速度為g)求：(1)棒ab勻速運(yùn)動的速度大小；(2)棒ab從開始運(yùn)動到勻速運(yùn)動所經(jīng)歷的時間是多少？(3)棒ab從開始運(yùn)動到勻速的過程中棒ab產(chǎn)生的焦耳熱是多少？參考答案：（1）（2）（3）【詳解】（1）設(shè)棒ab速度為v，則棒ab中的感應(yīng)電流①棒cd中的感應(yīng)電流為：

②cd受安培力

③當(dāng)棒cd恰要滑動時，，即④得棒ab的勻速速度為：

⑤（2）設(shè)棒ab受恒定外力為F，勻速運(yùn)動時棒ab中的電流為I，棒ab所受安培力為⑥對棒cd：⑦棒ab：⑧由⑥⑦⑧⑨式得⑨對棒ab從開始運(yùn)動到勻速過程，設(shè)運(yùn)動時間為t；由動量定理：⑩而故由⑤式解得（3）棒ab所受安培力為，設(shè)棒ab從開始運(yùn)動到勻速的過程中位移為x，由動量定理：而由⑤⑨得：設(shè)棒ab此過程克服安培力做功W由動能定理：由⑤⑨得由功能關(guān)系知，此過程產(chǎn)生的總焦耳熱等于W，根據(jù)電路關(guān)系有棒ab此過程產(chǎn)生的焦耳熱等于由得棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為。17.如圖所示，在距水平地面高的水平桌面一端的邊緣放置一個質(zhì)量的木塊，桌面的另一端有一塊質(zhì)量的木塊以初速度開始向著木塊滑動，經(jīng)過時間與發(fā)生碰撞，碰后兩木塊都落到地面上。木塊離開桌面后落到地面上的點(diǎn)。設(shè)兩木塊均可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的碰撞時間極短，且已知點(diǎn)距桌面邊緣的水平距離，木塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度取。求：（1）兩木塊碰撞前瞬間，木塊的速度大?。唬?）木塊離開桌面時的速度大??；（3）碰撞過程中損失的機(jī)械能。[.Co參考答案：見解析（1）木塊A在桌面上受到滑動摩擦力作用做勻減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律，木塊A的加速度

設(shè)兩木塊碰撞前A的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，得

（2分）（2）兩木塊離開桌面后均做平拋運(yùn)動，設(shè)木塊B離開桌面時的速度大小為v2，在空中飛行的時間為t′。根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有：，

（2分）解得：