2022-2023學年山西省忻州市中解中學高三物理下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.如圖所示，質量為M的箱子A靜止于光滑的水平面上，箱內有一質量為m的小物塊B，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數為μ。若給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞多次后與箱子保持相對靜止。設碰撞都是彈性的，下列說法正確的是A.小物塊與箱子最終靜止在地面上B.小滑塊對箱子的摩擦力始終對箱子做正功C.整過程中摩擦產生的熱量為D.小物塊相對箱子滑行的路程為參考答案：CD【詳解】A．系統水平方向不受外力，系統水平動量守恒，初態動量不是零，末態兩物體相對靜止，一起運動，A錯誤B．因為小物塊在箱內多次來回運動，當小物塊相對木箱運動方向相反時，小滑塊對箱子的摩擦力始終對箱子做負功，B錯誤CD．根據動量守恒，能量守恒：，兩方程聯立解得：，，CD正確2.(多選題)關于環繞地球運動的衛星，下列說法正確的是（

）A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛星，可能具有相同的周期B．沿橢圓軌道運行的一顆衛星，在軌道不同位置不可能具有相同的速率C．在赤道上空運行的兩顆地球同步衛星.它們的軌道半徑有可能不同D．沿不同軌道經過北京上空的兩顆衛星，它們的軌道平面一定不會重合參考答案：ABD3.乒乓球運動的高拋發球是由我國運動員劉玉成于1964年發明的，后成為風世界乒兵球壇的一項發球技術。某運動員在一次練習發球時，手掌張開且伸平，將一質量為2．7g的乒乓球由靜止開始豎直向上拋出，拋出后向上運動的最大高度為2.45m，若拋球過程，手掌和球接觸時間為5ms，不計空氣阻力，則該過程中手掌對球的作用力大小約為A.0.4N B.4N C.40N D.400N參考答案：B乒乓球拋出的速度為，對拋球的過程利用動量守恒可得，化簡可得。故B正確，ACD錯誤。4.在如圖所示電路中，圈①、②處可以接小燈泡、電壓表（為理想電表）。電源電動勢ε、內阻r保持不變，定值電阻R1＝R2＝R3＝r，小燈電阻RL＝r，下列說法中正確的是（

）（A）要使電源總功率較大，則應該①接電壓表，②接小燈泡（B）要使電源輸出功率較大，則應該①接小燈泡，②接電壓表（C）要使路端電壓較大，則應該①接小燈泡，②接電壓表（D）要使閉合電路中電源效率較高，則應該①接小燈泡，②接電壓表參考答案：ACD5.（多選）如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態的跳板（位置A）上，隨跳板一起向下運動到達最低點（位置B）。運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點過程中，下列說法正確的是 A．運動員到達最低點時所受合力為零 B．在這過程中，跳板的彈性勢能一直在增加 C．在這過程中，運動員的重力的功率先增大后減小 D．在這過程中，運動員所受重力對他做的功等于跳板的作用力

對他做的功參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度勻速轉動，線框中感應電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：，解析：本題考查交變流電的產生和最大值、有效值、平均值的關系及交變電流中有關電荷量的計算等知識。電動勢的最大值，電動勢的有效值，電流的有效值；7.2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器在距地球343km的軌道實現自動對接。神舟八號飛船離地面346.9km處圓軌道速度

（選填“大于”或“小于”）離地面200km處圓軌道速度；假設神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則神舟八號的運行速度為

。參考答案：小于，8.某同學在做“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中，分別用兩種儀器來測量擺球直徑，操作如圖1所示，得到擺球的直徑為d=19.12mm，此測量數據是選用了儀器

（選填“甲”或“乙”）測量得到的．

該同學先用米尺測得擺線的長度，再采用上題中的方法測得擺球直徑，他通過改變擺長，進行多次實驗后以擺長L為橫坐標，T為縱坐標，作出T﹣圖線，若該同學在計算擺長時加的是小球直徑，則所畫圖線是圖2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）參考答案：（1）乙；（2）C．【考點】研究彈簧振子的周期和小球質量的關系．【分析】（1）將給出的數據域游標卡尺域螺旋測微器的最小分度比較，確定是哪一個的測量結果；（2）由單擺周期公式求出圖象的函數表達式，根據函數表達式與圖象，即可求解【解答】解：（1）圖甲是螺旋測微器，其最小分度是0.001mm，而乙為50分度的游標卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游標卡尺的讀數，不符合螺旋測微器的讀數的精確度．故此測量數據是選用了儀器乙；（2）由單擺周期公式：T=2π可得：T2=L，若該同學計算擺長時候加的是小球直徑，則對應的準確表達式應為：T2=（L﹣），則可知圖象應與橫坐標有交點，故C正確，AB錯誤．故選：C；故答案為：（1）乙；（2）C．9.如圖所示，均勻重桿OA的O端用鉸鏈固定在墻上，為了使OA保持水平，由長為L的輕桿BC來支撐（L小于重桿OA的長度），改變支撐點的位置使BC所受壓力為最小，則B點離O點的距離應為___________。

參考答案：

答案：

10.(選修模塊3—3)設想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個水分子?(已知1mol水的質量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結果保留一位有效數字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對）解析：

1g水的分子數N=NA，1cm2的分子數n=N≈7×103（6×103～7×103都算對）。11.某同學用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖12中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉動，同時在玻璃磚的直徑邊一側觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當玻璃磚轉到圖中虛線位置時，上述現象恰好消失．此時只須測量出________，即可計算玻璃磚的折射率．請用你的測量量表示出折射率n＝________.參考答案：光線指向圓心入射時不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時發生全反射，測出玻璃磚直徑繞O點轉過的角度θ，此時入射角θ即為全反射臨界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃磚直徑邊繞O點轉過的角度θ12.一輛賽車在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車勻速率跑完最后一圈所用時間為15s。則該賽車完成這一圈的角速度大小為________rad/s，向心加速度大小為________m/s2（結果均保留2位小數）。參考答案：0.42rad/s；8.77m/s2。【（8.76~8.82）m/s2】13.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經時間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經時間t回到出發點，若以地面為零勢能點，則當物體回到出發點時的動能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當物體的動能為7J時，物體的機械能為E=_________J。參考答案：EK=60J、

E=28J三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個質量為m的均處于基態的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態躍遷到激發態，然后，此原子向低能級態躍遷，并發出光子．如欲碰后發出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內封閉著一定質量的空氣，活塞質量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，而不致于因萬有引力的作用吸引到一起．設二者的質量分別為m1和m2，兩者相距為L．求（1）雙星的軌道半徑之比（2）雙星的線速度之比（3）雙星的周期參考答案：（1）

設m1和m2的軌道半徑分別為r1，r2

角速度為ω由萬有引力定律和向心力公式：

（2分）

（3分）(2)

設m1和m2的線速度分別為v1，v2

（2分）

（3分）（3）

由萬有引力定律和向心力公式：

（2分）

（3分）

17.如圖所示，在x–O–y坐標系中，以（r,0）為圓心、r為半徑的圓形區域內存在勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里。在y<r的足夠大的區域內，存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E。從O點以相同速率向不同方向發射質子，質子的運動軌跡均在紙面內，且質子在磁場中運動的軌跡半徑也為r。已知質子的電荷量q，質量為m，不計質子所受重力及質子間相互作用力的影響。

（1）若質子沿x軸正方向射入磁場，求質子從O點進入磁場到第二次離開磁場經歷的時間；

（2）若質子沿與x軸正方向成夾角θ的方向從O點射入第一象限的磁場中，求質子在磁場中運動的總時間。參考答案：18.如圖所示，直角三角形ABC是一玻璃磚的橫截面，AB=L，∠C=90°，∠A=60°．一束單色光PD從AB邊上的D點射入玻璃磚，入射角為45°，DB=L4，折射光DE恰好射到玻璃磚BC邊的中點E，已知光在真空中的傳播速度為c．求：（?。┎ＡТu的折射率；（ⅱ）該光束從AB邊上的D點射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需的時間．參考答案：：解：（?。┳鞒龉饴穲D，如圖所示過E點的法線是三角形的中位線，由幾何關系可知△DEB為等腰三角形，DE=DB=由幾何知識可知光在AB邊折