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

2022-2023學年山東省濱州市龐家鎮(zhèn)中學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M、N各放一個點電荷，它們分別帶等量的正電荷，E、F分別是AB邊和CD邊的中點，P、Q兩點在MN的連線上，MP=QN,下列說法正確的是A.E、F兩點的電場強度相同B.P、Q兩點的電勢相同C.將電子沿直線從E點移到F點電場力不做功D.將電子沿直線從E點移到F點，電子的電勢能減少參考答案：B由兩等量正點電荷形成的電場分布特點可知，E、F兩點的電場強度大小相等，方向相反，P、Q兩點的電勢相同，將電子沿直線從E點移到F點電場力先做正功再做負功，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，在O正上方h高位置的A點與A'關于O對稱．質量為m的帶正電的小球從A點靜止釋放，并穿過帶電環(huán)．則小球從A點到A'過程中加速度（a）、重力勢能（EpG）、機械能（E）、電勢能（Ep電）隨位置變化的圖象可能正確的是（取O點為坐標原點且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠電勢為零）（）A．B．C．D．參考答案：考點：電勢能．分析：畫出小球運動的示意圖，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，分析小球機械能的變化和電勢能的變化情況．解答：解：小球運動過程的示意圖如圖所示．A、圓環(huán)中心的場強為零，無窮遠處場強也為零，則小球從A到圓環(huán)中心的過程中，場強可能先增大后減小，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，電場力做負功，機械能減小，小球穿過圓環(huán)后，電場力做正功，機械能增大，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系，電勢能變化與下落高度之間也是非線性關系，所以D是不可能的．故D錯誤．故選：ABC．點評：本題難點是運用極限法分析圓環(huán)所產(chǎn)生的場強隨距離變化的關系．機械能要根據(jù)除重力以外的力做功情況，即電場力情況進行分析．3.在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程．在對以下幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中，正確的是A．牛頓應用“理想實驗”推翻了亞里士多德的力是維持物體運動原因的觀點B．英國物理學家卡文迪許用實驗的方法測出了萬有引力常量GC．在研究電荷間相互作用時，美國科學家密立根提出了電荷周圍存在電場的觀點D．元電荷的電荷量e最早由法國學者庫侖測得參考答案：B4.如圖所示，一定質量的理想氣體由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運動到B，則

A.加速度增大

B.電場力做負功

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訓練中，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.某同學做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細繩的結合點，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實驗值，需要進行比較的是_________和___________，通過本實驗，可以得出結論：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為F1和F2的線段為鄰邊的對角線8.如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，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，然后落下并勻速進入磁場。整個運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世紀英國物理學家胡克發(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．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行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結果，推導出線材伸長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)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

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弱的關系。①應將多用電表的選擇開關置于

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)棣取洌瑒t可判斷θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；④測試后應將選擇開關置于

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.做勻加速直線運動的物體，在第3s內(nèi)運動的位移為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.甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學用砝碼盤（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動的影響。他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質量m

小車的質量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學研究：在保持小車的質量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質量的關系。②甲同學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是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗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。（結果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當1/M較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學的修正方案可能是(

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

遠小于

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。因為聲波的波長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點出發(fā)到B點，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B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，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，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點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，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，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交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：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．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，間距為L的水平平行金屬導軌上連有一定值電阻，阻值為R，兩質量均為m的導體棒ab和cd垂直放置在導軌上，兩導體棒電阻均為R，棒與導軌間動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個導軌處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B。現(xiàn)用某一水平恒力向右拉導體棒ab使其從靜止開始運動，當棒ab勻速運動時，棒cd恰要開始滑動，從開始運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勻速運動的速度大??；(2)棒ab從開始運動到勻速運動所經(jīng)歷的時間是多少？(3)棒ab從開始運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）設棒ab速度為v，則棒ab中的感應電流①棒cd中的感應電流為：

②cd受安培力

③當棒cd恰要滑動時，，即④得棒ab的勻速速度為：

⑤（2）設棒ab受恒定外力為F，勻速運動時棒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從開始運動到勻速過程，設運動時間為t；由動量定理：⑩而故由⑤式解得（3）棒ab所受安培力為，設棒ab從開始運動到勻速的過程中位移為x，由動量定理：而由⑤⑨得：設棒ab此過程克服安培力做功W由動能定理：由⑤⑨得由功能關系知，此過程產(chǎn)生的總焦耳熱等于W，根據(jù)電路關系有棒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量的木塊，桌面的另一端有一塊質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。設兩木塊均可以看作質點，它們的碰撞時間極短，且已知點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，木塊的速度大小；（2）木塊離開桌面時的速度大??；（3）碰撞過程中損失的機械能。[.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動，根據(jù)牛頓第二定律，木塊A的加速度

設兩木塊碰撞前A的速度大小為v，根據(jù)運動學公式，得

（2分）（2）兩木塊離開桌面后均做平拋運動，設木塊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)平拋運動規(guī)律有：，

（2分）解得：