北京第一三九中學2022-2023學年高三物理上學期摸底試題含解析

北京第一三九中學2022-2023學年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.（多選）設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，“神舟七號”繞地球運行時離地面的高度為h，且小于“同步衛(wèi)星”距地的高度．則以下有關(guān)“神舟七號”與“同步衛(wèi)星”的說法正確的是（

）A．“神舟七號”的繞行速度小于“同步衛(wèi)星”的繞行速度B．“神舟七號”的繞行周期小于“同步衛(wèi)星”的繞行周期C．依據(jù)題中所給信息可以求出“神舟七號”與“同步衛(wèi)星”向心加速度之比D．依據(jù)題中所給信息可以求出“神舟七號”與“同步衛(wèi)星”的質(zhì)量之比參考答案：BC2.如圖所示，理想變壓器的原線圈a、b兩端接正弦交流電壓，副線圈c、d兩端通過輸電線接兩只相同的燈泡L1、L2，輸電線的等效電阻為R，當開關(guān)由原來的斷開狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)時，下列說法正確的是（

）

A．電阻R兩端的電壓減小

B．通過原線圈的電流增大

C．通過燈泡L．的電流增大

D．變壓器的輸入功率減小參考答案：B3.如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β，且α＜β，ab為兩個位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊．已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)使a、b同時沿斜面下滑，則下列說法正確的是（）A．楔形木塊向左運動 B．楔形木塊向右運動C．a(chǎn)木塊處于超重狀態(tài) D．b木塊處于失重狀態(tài)參考答案：D【考點】牛頓運動定律的應(yīng)用-超重和失重．【分析】本題由于斜面光滑，兩個木塊均加速下滑，分別對兩個物體受力分析，求出其對斜面體的壓力，再對斜面體受力分析，求出斜面體對地面摩擦力．失重狀態(tài)：當物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度，合力也向下；超重狀態(tài)：當物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度，合力也向上．【解答】解：A、由幾何關(guān)系，得到：N1=mgcosα故物體a對斜面體的壓力為N1′=mgcosα

①同理，物體b對斜面體的壓力為N2′=mgcosβ

②對斜面體受力分析，如圖，假設(shè)摩擦力向左根據(jù)共點力平衡條件，得到f+N2′cosα﹣N1′cosβ=0

③F支﹣Mg﹣N1′sinβ﹣N2′sinβ=0

④根據(jù)題意α+β=90°

⑤由①～⑤式解得f=0，所以楔形木塊靜止不動，故A錯誤，B錯誤C、對木塊a受力分析，如圖，受重力和支持力木塊均加速下滑，所以a木塊處于失重狀態(tài)，故C錯誤；D、同理，對木塊b進行受力分析，可知B也處于失重狀態(tài)，故D正確故選：D4.某一雙星系統(tǒng)中，A星球質(zhì)量是B星球質(zhì)量的2倍，兩者之間的間距為。經(jīng)觀測發(fā)現(xiàn)A星球上的物質(zhì)在緩慢地向外太空逃逸，若干年后A星球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?，間距減小，由觀測知此時雙星系統(tǒng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?.5倍，則（）A.兩星球之間距離變?yōu)锽.兩星球之間距離變?yōu)镃.A星球的軌道半徑變?yōu)?.35D.A星球的軌道半徑變?yōu)?.25參考答案：A【詳解】雙星靠他們之間的萬有引力提供向心力，A星球的質(zhì)量為m1，軌道半徑為R，B星球的質(zhì)量為m2，軌道半徑為r，根據(jù)萬有引力提供向心力有：，得：，，左右分別相加，則有：，變形可得：，A星球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?，角速度變?yōu)樵瓉淼?.5倍，則有：，可得：，故A正確，B錯誤；此時兩個星球的質(zhì)量相等，則它們的軌道半徑也相等，即：，故C錯誤，D錯誤。5.一同學要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系。實驗裝置如下圖甲所示，在離地面高為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子右邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小球剛好接觸。將小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。（1）若測得某次壓縮彈簧釋放后小球落點P痕跡到O點的距離為s，則釋放小球前彈簧的彈性勢能表達式為

；（2）該同學改變彈簧的壓縮量進行多次測量得到下表一組數(shù)據(jù)：彈簧壓縮量x/cm1.001.502.002.503.003.50小球飛行水平距離s/m0.210.300.410.490.610.69結(jié)合（1）問與表中數(shù)據(jù)，可分析得到彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的函數(shù)關(guān)系式為

（k為比例系數(shù)）A．

B．

C．

D．（3）你認為與x的關(guān)系式中的比例系數(shù)k與彈簧的什么因素有關(guān)？參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，得到以下左圖所示的實驗圖線a、b，其中描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是

；描述加速度與力的關(guān)系圖線是

。為了便于觀察加速度與質(zhì)量關(guān)系通常采用

關(guān)系圖線．⑵．（6分）在研究勻變速直線運動的實驗中，獲得反映小車運動的一條打點紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點開始起，每5個打點取一個計數(shù)點（交流電源頻率為50HZ），分別標出0與A、B、C、D、E、F點的距離，則小車①做

運動，判斷依據(jù)

；②小車的加速度為______m/s2參考答案：7.作勻加速直線運動的物體，先后經(jīng)過A、B兩點時，其速度分別為υ和7υ，經(jīng)歷時間為t，則經(jīng)A、B中點時速度為_______,在后一半時間所通過的距離比前一半時間通過的距離多_______。參考答案：8.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時刻的波形圖．若波速為35m/s，則質(zhì)點M在t1時刻的振動方向為

；若在t1到t2的時間內(nèi)，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下259.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

10.如圖所示，長度為L=6m、傾角θ＝30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時落在P點，則兩球平拋下落的高度為__________,下落的時間為_______。（v1、v2為未知量）參考答案：1.8m,

0.6s11.油酸密度為、摩爾質(zhì)量為M、油酸分子直徑為d0將體積為V0的油酸溶于酒精，制成體積為nV0的油酸酒精溶液．用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的體積為V0若把每個油分子看成球形，一滴油酸在水面上形的n的單分子油膜的面積是

，阿伏加德羅常數(shù)NA的表達式是

．參考答案：，．【考點】用油膜法估測分子的大?。痉治觥繉⑴渲坪玫挠退峋凭芤?，通過量筒測出1滴此溶液的體積．則用1滴此溶液的體積除以油酸分子的直徑，等于1滴此溶液的面積．根據(jù)摩爾質(zhì)量與密度，求出摩爾體積，然后與單個分子的體積的比值，即為阿伏伽德羅常數(shù)．【解答】解：一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，水面上的面積S=油酸的摩爾體積為VA=阿伏加德羅常數(shù)為NA==故答案為：，．12.如圖所示，有若干個相同的小鋼球從斜面的某一位置每隔0.1s無初速度地釋放一顆，連續(xù)釋放若干個小球后，對準斜面上正在滾動的若干小球拍攝到如圖的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。試求Ａ球上面還有

顆正在滾動的小球。參考答案：2解析：小球運動的加速度。

小球B的速度

B球已運動時間

設(shè)在A球上面正在滾動的小球的顆數(shù)為n則顆取整數(shù)n=2顆，即A球上面還有2顆正在滾動的小球。13.海爾-波普彗星軌道是長軸非常大的橢圓，近日點到太陽中心的距離為0.914天文單位（1天文單位等于地日間的平均距離），則其近日點速率的上限與地球公轉(zhuǎn)（軌道可視為圓周）速率之比約為（保留2位有效數(shù)字）

。參考答案：1.5．（5分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點：動量守恒定律15.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計運用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強；④熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）。有一種利用電磁原理測量非磁性導(dǎo)電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，圓筒形測量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對電極a和c,a、c間的距離等于測量管內(nèi)徑D，測量管的軸線與a、c的連線方向以及通電線圈產(chǎn)生的磁場方向三者相互垂直。當導(dǎo)電液體流過測量管時，在電極a、c間出現(xiàn)感應(yīng)電動勢E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體的流量Q。設(shè)磁場均勻恒定，磁感應(yīng)強度為B。（1）已知D=0.40m,B=2.5×10-3T,Q=0.12m3/s。設(shè)液體在測量管內(nèi)各處流速相同，試求E的大?。é腥?.0）;(2)一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應(yīng)顯示為正值，但實際顯示卻為負值。經(jīng)檢查，原因是誤將測量管接反了，即液體由測量管出水口流入，從入水口流出。因水已加壓充滿管道，不便再將測量管拆下重裝，請你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎档暮啽惴椒?；?）顯示儀表相當于傳感器的負載電阻，其阻值記為R。a、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率的變化而變化，從而會影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R、r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響。參考答案：導(dǎo)電液體通過測量管時，相當于導(dǎo)線做切割磁感線的運動，在電極a、c間切割感應(yīng)線的液柱長度為D，設(shè)液體的流速為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BDv

①由流量的定義，有

Q=Sv=

②①、②式聯(lián)立解得

代入數(shù)據(jù)得

能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê啽悖侠砑纯?，如：改變通電線圈中電流的方向，是磁場B反向；或?qū)鞲衅鬏敵龆藢φ{(diào)接入顯示儀表。傳感器和顯示儀表構(gòu)成閉合電路，由閉合電路歐姆定律

③輸入顯示儀表的是a、c間的電壓U，流量示數(shù)和U一一對應(yīng)，E與液體電阻率無關(guān)，而r隨電阻率的變化而變化，由③式可看出，r變化相應(yīng)地U也隨之變化。在實際流量不變的情況下，儀表顯示的流量示數(shù)會隨a、c間的電壓U的變化而變化，增大R，使R＞＞r，則U≈E,這樣就可以降低液體電阻率變化對顯示儀表流量示數(shù)的影響。17.如圖甲所示，水平光滑的桌面上靜止放置一條長為l=1.6m的紙帶，紙帶上正中間位置放置有一質(zhì)量為m=1.0kg的小鐵塊，紙帶的左邊恰好在桌面的左邊緣，小鐵塊與紙帶間的動摩擦因數(shù)為=0.1.現(xiàn)讓紙帶從t=0s時刻開始一直保持v=1m/s的速度向左勻速運動.已知桌面高度為H=0.8m，g=10m/s2，小鐵塊在運動過程中不翻滾，不計空氣阻力．求：（1）小鐵塊從開始運動到桌面邊緣過程所經(jīng)歷的時間并在乙圖畫出此過程中小鐵塊的v—t圖象；（2）小鐵塊拋出后落地點到拋出點的水平距離；（3）小鐵塊從開始運動到桌面邊緣過程中產(chǎn)生的內(nèi)能.

參考答案：解：（1）小鐵塊開始做勻加速運動，由μmg=ma（1分）

得：a=1m/s2速度達到紙帶v=1m/s的速度所用時間t1=

（1分）

得：t1=1s若小鐵塊1s內(nèi)一直做勻加速運動，運動的位移為s1=at2

得：s1=0.5m＜

由以上可知：小鐵塊先做勻加速運動，后以v=1m/s的速度做勻速運動，勻速運動所用時間t2==0.3s（1分）小鐵塊從開始運動到桌面邊緣過程所經(jīng)歷的時間（1分）圖象如圖所示：（2分）（2）水平方向：s=vt0

豎直方向：