2022年遼寧省大連市莊河第三高級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.在光滑水平面上，有一根原長為L的輕質彈簧，一端固定，另一端系一個小球.現使小球在該水平面內做勻速圓周運動，當半徑為2L時對應的向心力、加速度、線速度、周期分別為F1、a1、v1、T1；當半徑為3L時對應的向心力、加速度、線速度、周期分別為F2、a2、v2、T2，已知彈簧始終處于彈性限度之內，則下列說法正確的是A.F1：F2=2:3

B.a1：a2=1:2C.v1：v2=1：

D.T1：T2=2：參考答案：BCD2.兩個質點甲與乙，同時由同一地點向同一方向做直線運動，它們的速度一時間圖象如圖所示．則下列說法中正確的是(

)A．第4s末甲、乙將會相遇

B．在第2s末甲、乙速度相等C．在第4s末甲、乙速度相等

D．第2s末甲、乙將會相遇參考答案：AB3.一個質量為0.2kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同，碰撞前后小球速度變化量的大小為Dv，碰撞過程中墻對小球做功的大小為W

，則A．Dv＝0，W＝0

B．Dv＝0，W＝7.2J

C．Dv＝12m/s，W＝0，

D．Dv＝12m/s，W＝7.2J參考答案：C4.下列說法中正確的是（）A．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內部B．由水的摩爾質量和水分子的質量，可以求出阿伏伽德羅常數C．布朗運動表明分子越小，分子運動越劇烈D．分子間的作用力隨分子間距離的增大而減小參考答案：B【分析】液體表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力，即是表面張力．由水的摩爾質量和水分子的質量，可以求出阿伏伽德羅常數．布朗運動不是分子運動．分子間的作用力與分子間距離的關系比較復雜，要根據分子力是斥力和引力有關．【解答】解：A、液體表面張力產生在液體表面層，它的方向平行于液體表面，而非與液面垂直；故A錯誤．B、由水的摩爾質量和水分子的質量，可以求出1moL水的分子數，即可求得阿伏伽德羅常數．故B正確．C、布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的無規則運動，是由于顆粒周期液體分子撞擊引起的，所以布朗運動說明了液體分子不停的做無規則運動，布朗運動表明顆粒越小，運動越劇烈，間接表明液體分子運動越劇烈．故C錯誤．D、分子間的作用力是合力，當合力是引力時，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小．故D錯誤．故選：B5.（單選）如圖所示，虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強磁場，MN下方存在豎直向下的勻強磁場，兩處磁場磁感應強度大小均為B．足夠長的不等間距金屬導軌豎直放置，導軌電阻不計．兩個金屬棒通過棒兩端的套環水平地套在金屬導軌上，其中光滑金屬棒AB質量為m，長為L，電阻為R；金屬棒CD質量為2m、長為2L、電阻為2R，與導軌之間的動摩擦因數為μ．若AB棒在外力F的作用下向上做勻速運動，CD棒向下做勻速運動，下列說法正確的是（）A．AB棒中電流方向從A到BB．AB棒勻速運動的速度C．AB桿所受拉力F=mg+mgD．時間t內CD棒上的焦耳熱為參考答案：解：A、根據右手定則可知，AB棒中電流方向由B到A，故A錯誤；B、令AB棒的速度為v1，所以電路的電流I=，對于CD棒的勻速運動有：2mg=μIB2L，聯立上式可解得，故B正確；C、由AB棒勻速上升，故有F=mg+BIL，代入、I=，可得F=mg+，故C正確；D、CD棒上的焦耳熱Q=I22Rt=，故D錯誤．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…7.（6分）改變內能的兩種方式：_____________和________________。參考答案：做功；熱傳遞8.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。有一顆衛星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛星做圓周運動的向心加速度大小為__________；周期為____________。參考答案：

9.（選修3—3）（3分）把熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一燒熱的針尖接觸蜂蠟層的背面，結果在玻璃和云母上的蜂蠟分別熔化成甲、乙兩種形狀，此現象說明____________________________________________.參考答案：答案：在導熱性能上玻璃各向同性，云母各向異性。………（3分）10.在正三角形的三個頂點A、B、C上固定三個帶等量正點的點電荷，其中心P點的電勢為U1，與P點關于AB邊對稱的P’點的電勢為U2，如圖所示，則U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），現取走B點的點電荷，則P’的電勢為

。參考答案：

答案：＞

11.物體做勻變速直線運動，第2s內的平均速度為7m/s，第3s的平均速度為5m/s，物體運動的加速度大小為____________m/s2，其方向與初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）參考答案：2

相反12.小明同學設計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關系。實驗的主要步驟是：①找一段平直的路面，并在路面上畫一道起點線；②騎上自行車用較快速度駛過起點線，并從車把手處自由釋放一團很容易辨別的橡皮泥；③車駛過起點線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續前進；④待車停下，記錄自行車停下時的位置；⑥用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s、起點線到終點的距離L及車把手處離地高度h。若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車經過起點線時的速度v=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（2）自行車經過起點線后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車經過起點時的初速度，重復上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的和，就能通過數據分析達到實驗目的。參考答案：（1），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平拋運動，由s=vt，h=gt2/2聯立解得，v=；自行車經過起點線后克服阻力做功W=fL。多次改變自行車經過起點時的初速度，重復上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的s和L，就能通過數據分析達到實驗目的。13.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點．已知c點與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點】平拋運動．【分析】平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，豎直方向上的位移已經知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據平拋運動的規律得：y=gt2x=v0t聯立解得：R=故答案為：．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質1和介質2中以相同的入射角射到介質和真空的界面，發生折射時的折射角也相同。請你根據紅光在介質1與紫光在介質2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質１對紅光的折射率等于介質２對紫光的折射率；②紅光在介質１中的傳播速度和紫光在介質２中的傳播速度相等；③紅光在介質１中發生全反射的臨界角與紫光在介質２中發生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.（選修3-5）（4分）已知氘核質量2.0136u，中子質量為1.0087u，核質量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應方程___________________________________。B、計算上述核反應中釋放的核能。（結果保留2位有效數字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發生上述核反應，且釋放的核能全部轉化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？（結果保留2位有效數字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應中質量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，電阻忽略不計的兩根平行的光滑金屬導軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B、磁場區域的高度d＝0.5m。導體棒a的質量ma＝0.2kg，電阻Ra＝3Ω；導體棒b的質量mB＝0.1kg，電阻Rb＝6Ω。它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區域，當b剛穿出磁場時a正好進入磁場。不計a、b之間的作用，整個運動過程中a、b棒始終與金屬導軌接觸良好，設重力加速度g＝10m/s2。求：（1）在整個過程中a、b兩棒克服安培力分別做的功；（2）a進入磁場的速度與b進入磁場的速度之比；（3）分別求出M點和N點距虛線L1的高度。參考答案：解析(1)因a、b在磁場中勻速運動，其安培力等于各自的重力，由功的公式得Wa＝magd＝1JWb＝mbgd＝0.5J.(2)設b在磁場中勻速運動時速度為vb，總電阻

F1=BIL=mg

①由④⑤⑥解得：

⑦由v2＝2gh得：

⑧17.（08年合肥168中學聯考）（10分）隨著汽車的晉級，極速飛車運動逐漸為人們所喜愛.隨著科技的發展，新型發動機的不斷研制，汽車所能達到的最大速度得到了不斷的提高，但人體所能承受的最大加速度卻有一定的限度，超過這個限度，短時間內人體就會產生不良的生理反應.現有一個飛車愛好者有靜止開始驅車跑4.8km的路程并最終停下來.所需最短時間為68s，汽車的最大時速為360km/h.問人體所能承受的最大加速度是多少？參考答案：設人體所能承受的最大加速度為a，則以該加速度啟動和剎車，耗時最短。

∵υ=360km/h=100m/s

t=68s

啟動和剎車停止時，做勻變速直線運動。需的時間與路程均相等

∴t1=t3=υ/a

又路程s1=s3=V2/2a

而中間一段勻速運動過程所需時間t2=t-t1-t3

又路程s2=vt2

∵s1+s2+s3=4800(m)

聯立以上各式得a=5m/s2

即人體能承受的最大加速度為5m/s218.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度方向豎直向上，大小為B0．用電阻率為ρ、橫截面積為S的導線做成的邊長為l的正方形線框水平放置，OO′為過ad、bc兩邊中點的直線，線框全部位于磁場中．現將線框右半部分固定不動，而將線框左半部分以OO′為軸向上轉動60°，如圖中虛線所示．（1）求轉動過程中通過導線橫截面的電荷量；（2）若線框左半部分以角速度ω繞OO′向上轉動90°，求此過程中線框中產生的焦耳熱；（3）若線框左半部分在轉動60°后固定不動，此時磁感應強度隨時間按變化(k為常量)，求出磁場對線框邊的作用力大小隨時間變化的關系式．參考答案：(1)線框在轉動過程中產生的平均感應電動勢

(2分)在線框中產生的平均感應電流

(1分)