廣西壯族自治區(qū)柳州市第二十中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

廣西壯族自治區(qū)柳州市第二十中學(xué)2022年高三物理上學(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.水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱沿地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)F的方向與水平面夾角為θ，如圖所示，在θ從0逐漸增大到90°的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，則（

）（A）F一直增大

（B）F先減小后增大（C）F的功率先減小后增大

（D）F的功率一直減小參考答案：BD2.（多選題）如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止的在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說(shuō)法中正確的是A、物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為fxB、物塊和小車增加的總動(dòng)能為FxC、物塊克服摩擦力所做的功為f（L+x）D、物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為（F-f）(L+x)參考答案：ACD3.美國(guó)物理學(xué)家于1995年在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室觀察到了頂夸克．這是近二十幾年粒子物理研究最重要的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展之一．正、反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢(shì)能可寫(xiě)為EP=﹣K，式中r是正、反頂夸克之間的距離，as=0.12是強(qiáng)相互作用耦合常數(shù)，無(wú)單位，K是與單位制有關(guān)的常數(shù)，則在國(guó)際單位制中常數(shù)K的單位是（）A．J B．N C．J?m D．J/m參考答案：C【考點(diǎn)】力學(xué)單位制．【專題】定性思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．【分析】根據(jù)正、反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢(shì)能公式表示出K，代入國(guó)際單位以后可以知道它的單位．【解答】解：由題意知K=﹣，as無(wú)單位，r的單位為m，EP的單位為J，則K的單位為Jm，故C正確．故選：C4.在剛剛結(jié)束的倫敦奧運(yùn)會(huì)上，江蘇選手陳若琳獲得女子雙人十米跳臺(tái)和個(gè)人十米跳臺(tái)兩．枚金牌，為祖國(guó)贏得了榮譽(yù)．已知十米跳臺(tái)比賽的水池長(zhǎng)25m、寬25m，水深5.4m，設(shè)水的密度，水的摩爾質(zhì)量，阿伏伽德羅常數(shù)，試估算水池中的水分子個(gè)數(shù)．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：5.如圖所示，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩系于墻壁。開(kāi)始時(shí)a、b均靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb＝0。現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間（

）A．Ffa大小不變B．Ffa方向改變C．Ffb仍然為零D．Ffb方向向左參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線跨過(guò)定滑輪連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先

，再

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，

；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．（3）在上述的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．（4）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦和

．表1紙帶的測(cè)量結(jié)果測(cè)量點(diǎn)S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60參考答案：（1）接通電源，放開(kāi)小車，關(guān)閉電源

（2）5.08±0.01

,

0.49（3）鉤碼的重力，摩擦力（4）△V2與S成正比，小車的質(zhì)量。7.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能8.一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地，在兩極板間有一負(fù)電荷（電量很小，不影響電場(chǎng)分布）固定在P點(diǎn)，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持正極板不動(dòng)，將負(fù)極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變9.如圖所示，一根不均勻的鐵棒AB與一輛拖車相連接，連接端B為一固定水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，拖車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒長(zhǎng)為L(zhǎng)，棒的質(zhì)量為40kg，它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，棒的重心C距轉(zhuǎn)動(dòng)軸為，棒與水平面成30°角．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中地面對(duì)鐵棒的支持力為200N；若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些，其他條件不變，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中地面對(duì)鐵棒的支持力將比原來(lái)增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；力的合成與分解的運(yùn)用．分析：選取接端B為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，地面對(duì)鐵棒的支持力的力矩與重力的力矩平衡，寫(xiě)出平衡方程，即可求出地面對(duì)鐵棒的支持力；若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些則AB與地，地面之間的夾角減小，同樣，可以根據(jù)力矩平衡的公式，判定地面對(duì)鐵棒的支持力的變化．解答：解：以B點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，在拖車在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒的力矩平衡，設(shè)棒與水平面的夾角為α．則有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)．聯(lián)立得：2mgcosα=3Ncosα+3μN(yùn)sinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些，α減小，tanα減小，由③得知，N增大．故答案為：200，增大．點(diǎn)評(píng)：本題是力矩平衡問(wèn)題，正確找出力臂，建立力矩平衡方程是關(guān)鍵．10.（4分）磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感強(qiáng)度，μ是磁導(dǎo)率，在空氣中μ為一已知常數(shù)。為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離Δl，并測(cè)出拉力F，如圖所示。因?yàn)镕所作的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B＝

。參考答案：答案：(2μF/A)1/211.某一單擺在小角度自由擺動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為

△△m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.0412.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，若波的傳播速度v=8m/s,則x=4m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程y=______cm,x=1m處的質(zhì)點(diǎn)O在5s內(nèi)通過(guò)的路程為_(kāi)_____cm.參考答案：13.如圖所示，連通器的三支管水銀面處于同一高度，A、B管上端封閉，C管上端開(kāi)口，今在C管中加入一定量的水銀，且保持溫度不變，則穩(wěn)定后A管內(nèi)的水銀柱高度____（選填“大于”、“等于”或“小于”）B管內(nèi)水銀柱高度，A管內(nèi)氣體壓強(qiáng)改變量____

（選填“大于”、“等于”或“小于”）B管內(nèi)氣體壓強(qiáng)改變量。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.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過(guò)程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖15所示，一條軌道固定在豎直平面內(nèi)，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O(shè)為圓心、R為半徑的一小段圓弧?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊A和B緊靠在一起，靜止于b處，A的質(zhì)量是B的3倍。兩物體在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動(dòng)。B到b點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向，此時(shí)軌道對(duì)B的支持力大小等于B所受重力的，A與ab段的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度g，求：（1）物塊B在d點(diǎn)的速度大小v;（2）物塊A滑行的距離s.參考答案：見(jiàn)解析（1）B在d點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：

解得：（2）B從b到d過(guò)程，只有重力做功，機(jī)械能守恒有：…………①AB分離過(guò)程動(dòng)量守恒有：………………②A勻減速直線運(yùn)動(dòng)，用動(dòng)能定理得，………③聯(lián)立①②③，解得：17.（10分）如圖所示，輕線一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端穿過(guò)光滑小孔套在正下方的圖釘A上，此時(shí)小球在光滑的水平平臺(tái)上做半徑為a、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)拔掉圖釘A讓小球飛出，此后細(xì)繩又被A正上方距A高為h的圖釘B套住，達(dá)穩(wěn)定后，小球又在平臺(tái)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求：（1）圖釘A拔掉前，輕線對(duì)小球的拉力大小，（2）從拔掉圖釘A到被圖釘B套住前小球做什么運(yùn)動(dòng)？所用的時(shí)間為多少？（3）小球最后做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。參考答案：

解析：

（1）圖釘A拔掉前，輕線的拉力大小為。

（2分）

（2）小球沿切線方向飛出做勻速直線運(yùn)動(dòng)（2分）

直到線環(huán)被圖釘B套住，小球速度為（1分），

勻速運(yùn)動(dòng)的位移，（1分）（如圖）

則時(shí)間。（1分）

（3）v可分解為切向速度v1和法向速度v2，繩被拉緊后v2=0，小球以速度v1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑。由

18.雨滴在空中下落時(shí)，由于空氣阻力的影響，最終會(huì)以恒定的速度勻速下降，我們把這個(gè)速度叫做收尾速度．研究表明，在無(wú)風(fēng)的天氣條件下，空氣對(duì)下落雨滴的阻力可由公式f=CρSv2來(lái)計(jì)算，其中C為空氣對(duì)雨滴的阻力系數(shù)（可視為常量），ρ為空氣的密度，S為雨滴的有效橫截面積（即垂直于速度v方向的橫截面積）．假設(shè)雨滴下落時(shí)可視為球形，且在到達(dá)地面前均已達(dá)到收尾速度．每個(gè)雨滴的質(zhì)量均為m，半徑均為R，雨滴下落空間范圍內(nèi)的空氣密度為ρ0，空氣對(duì)雨滴的阻力系數(shù)為C0，重力加速度為g．（1）求雨滴在無(wú)風(fēng)的天氣條件下沿豎直方向下落時(shí)收尾速度的大??；（2）若根據(jù)云層高度估測(cè)出雨滴在無(wú)風(fēng)的天氣條件下由靜止開(kāi)始豎直下落的高度為h，求每個(gè)雨滴在豎直下落過(guò)程中克服空氣阻力所做的功；（3）大量而密集的雨滴接連不斷地打在地面上，就會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生持續(xù)的壓力．設(shè)在無(wú)風(fēng)的天氣條件下雨滴以收尾速度勻速豎直下落的空間，單位體積內(nèi)的雨滴個(gè)數(shù)為n（數(shù)量足夠多），雨滴落在地面上不反彈，雨滴撞擊地面時(shí)其所受重力可忽略不計(jì)，求水平地面單位面積上受到的由于雨滴對(duì)其撞擊所產(chǎn)生的壓力大?。畢⒖即鸢福航猓海?）設(shè)雨滴豎直下落的收尾速度大小為v，雨滴達(dá)到收尾速度時(shí)開(kāi)始勻速下落

mg=f又因?yàn)榻獾?/p>

（2）設(shè)雨滴在空中由靜止沿