湖北省十堰市龍壩鄉(xiāng)中學2022年高三物理上學期摸底試題含解析

湖北省十堰市龍壩鄉(xiāng)中學2022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.如圖所示帶電小球a以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達到的最大高度為ha；帶電小球b在水平方向的勻強磁場以相同的初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為hb；帶電小球c在水平方向的勻強電場以相同的初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為hc，不計空氣阻力，三個小球的質量相等，則（）A.它們上升的最大高度關系為B.它們上升的最大高度關系為C.到達最大高度時，b小球動能最小D.到達最大高度時，c小球機械能最大參考答案：BD【分析】當小球只受到重力的作用的時候，球做的是豎直上拋運動；當小球在磁場中運動到最高點時，由于洛倫茲力的作用，會改變速度的方向，所以到達最高點是小球的速度的大小不為零；當加上電場時，電場力在水平方向，只影響小球在水平方向的運動，不影響豎直方向的運動的情況．【詳解】第1個圖：由豎直上拋運動的最大高度公式得：。第3個圖：當加上電場時，由運動的分解可知，在豎直方向上有：v02=2ghc，所以ha=hc；而第2個圖：洛倫茲力改變速度的方向，當小球在磁場中運動到最高點時，小球應有水平速度，設此時的球的動能為Ek，則由能量守恒得：mghb+Ek=mv02，又由于mv02=mgha，所以ha＞hb；故A錯誤，B正確。到達最大高度時，b、c兩小球還有速度，而a球在最大高度速度為零，可知a動能最小，選項C錯誤；因c球中除重力做負功外，電場力對c球做正功，則到達最大高度時，c小球機械能最大，選項D正確；故選BD.【點睛】洛倫茲力的方向始終和速度的方向垂直，只改變球的速度的方向，所以磁場對電子的洛倫茲力始終不做功，注意區(qū)分電場力做功與洛倫茲力做功的不同．2.如圖所示，水平放置的平行金屬導軌的左端接有電阻Ｒ，導線ab的有效電阻為r，勻強磁場垂直穿過框架平面，當ab勻速向右移動時，以下說法中錯誤的是（忽略一切摩擦）：(

)Ａ.導線ab除受拉力作用外，還受磁場力的作用Ｂ.導線ab移動速度越大，所需拉力越大Ｃ.導線ab移動速度一定，若將電阻阻值Ｒ增大，則拉動導線的力可減?。?當導線ab運動達到某一速度υ后，撤去外力，電阻Ｒ上產(chǎn)生的總的焦耳熱為參考答案：D3.如圖是拔樁裝置。當用大小為F、方向豎直向下的作用力拉圖中長繩上的E點時，繩CE部分被水平拉直，繩CA被拉到豎直，繩DE與水平方向的夾角為α，繩BC與豎直方向的夾角為β。則繩CA拔樁的作用力的大小是A．Ftanα·tanβ

B．Ftanα·cotβC．Fcotα·tanβ

D．Fcotα·cotβ參考答案：答案：D4.（單選）如圖所示，一個物體由靜止開始，從A點出發(fā)分別經(jīng)三個不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3處。下列說法正確的是(

)A．物體在C1、C2、C3處的動能相等B．物體在C1、C2、C3處的速度相等

C．物體在C1、C2、C3處重力的瞬時功率相等

D．物體沿三個斜面下滑的時間相等參考答案：A5.對于一定質量的氣體，忽略分子間的相互作用力。當溫度升高時A．氣體的內(nèi)能不變

B．氣體分子的平均動能增加C．氣體一定從外界吸收熱量D．外界一定對氣體做功參考答案：B由題意知不考慮分子勢能，即認為氣體的內(nèi)能等于所有分子的動能，溫度升高時，氣體分子的平均動能增大，氣體的內(nèi)能增加，選項A錯誤B正確；氣體從外界吸收熱量或外界對氣體做功都可以使溫度升高，故選項CD錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，若測量F1時彈簧秤的彈簧與其外殼發(fā)生了摩擦（但所描出的細繩拉力的方向較準確），則用平行四邊形定則作出的F1和F2的合力F與其真實值比較，F(xiàn)的大小偏________．參考答案：_小____7.如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物塊（可視為質點），A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會打滑。若物塊被水平拋出，則A輪每秒的轉數(shù)至少是A．

B．

C．

D．參考答案：C8.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質表面原子排列的圖象，從而可以研究物質的構成規(guī)律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構成，具有一定的結構特征。則構成這些材料的原子在物質表面排列的共同特點是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規(guī)律地排列在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同原子排列具有一定對稱性等9.經(jīng)過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過15天后剩下

g.參考答案：4；2；1.510.如右圖所示，OAB是剛性輕質直角三角形支架，邊長AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二銳角處固定兩個不計大小的小球，A角處小球質量為1kg，B角處小球質量為3kg?，F(xiàn)將支架安裝在可自由轉動的水平軸上，使之可繞O點在豎直平面內(nèi)無摩擦轉動。裝置靜止時，AB邊恰好水平。若將裝置順時針轉動30°，至少需做功為__________J，若將裝置順時針轉動30°后由靜止釋放，支架轉動的最大角速度為__________。參考答案：；11.一物塊置于光滑的水平面上，受方向相反的水平力F1，F(xiàn)2作用從靜止開始運動，兩力隨位移x變化的規(guī)律如圖，則位移x=

m時物塊的動能最大，最大動能為

J．參考答案：12.如圖甲所示，在氣墊導軌的左端固定一輕質彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質量為m（1）用游標卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d=

▲

mm；（2）為探究彈簧的彈性勢能，某同學打開氣源，用力將滑塊A壓緊到P點，然后釋放，滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為，則彈簧的彈性勢能的表達式為----

▲

(用題中所給字母表示)；（3）若關閉氣源，仍將滑塊A由P點釋放，當光電門到P點的距離為x時，測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為t，移動光電門，測出多組數(shù)據(jù)（滑塊都能通過光電門），并繪出圖像，如圖丙所示，已知該圖線的斜率的絕對值為k，則可算出滑塊與導軌間的動摩擦因數(shù)為

▲

．參考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

13.某同學在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為______m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為________m/s。（計算結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運動，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運動時間為t=0.1s，則物體做平拋運動的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點的速度為：vB=1.96m/s。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個長木板A，其上放有一個滑塊B，已知木板和滑塊的質量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，開始時A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長?

參考答案：解析：①因為B做勻減速運動，A做勻加速運動，A，B達到共同速度V1時，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據(jù)動量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設A板長為L，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m15.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據(jù)質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示為“⊥”型上端開口的玻璃管，管內(nèi)有一部分水銀封住密閉氣體，上管足夠長，圖中粗細部分截面積分別為S1＝2cm2、S2＝lcm2．封閉氣體初始溫度為451K，氣體長度為L＝22cm，圖乙為對封閉氣體緩慢加熱過程中氣體壓強隨體積変化的圖線，大氣壓強P0＝76cmHg．求（1）h1和h2的值；（2）若緩慢升高氣體溫度，升高到多少開爾文可將所有水銀全部壓入細管內(nèi)參考答案：（1）h1=2cm

，h2=4cm

（2）504K【詳解】(I)由圖乙可知，初如狀態(tài)：末狀態(tài)：，解得：；(II)由理想氣體狀態(tài)方程得：其中，，，代入數(shù)據(jù)解得：。17.2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團隊向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質量為M0，萬有引力常量為G。（1）兩個黑洞的質量分別為太陽質量的26倍和39倍，合并后為太陽質量的62倍。利用所學知識，求此次合并所釋放的能量。（2）黑洞密度極大，質量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個質量分布均勻的球形天體。a．因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學家觀測到，有一質量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運動。由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學知識求此黑洞的質量M；b．嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學體系預言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當兩個質量分別為m1、m2的質點相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為（規(guī)定無窮遠處勢能為零）。請你利用所學知識，推測質量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？參考答案：（1）

（2）a．

b．試題解析：（1）合并后的質量虧損根據(jù)愛因斯坦質能方程

得合并所釋放的能量

（2）a．小恒星繞黑洞做勻速圓周運動，設小恒星質量為m根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律解得

b．設質量為m的物體，從黑洞表面至無窮遠處根據(jù)能量守恒定律解得

因為連光都不能逃離，有v=c所以黑洞的半徑最大不能超過18.如圖所示，質量足夠大、截面是直角梯形的工件靜置在光滑水平地面上，其兩個側面恰好與兩個固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0．3m，AD長L=0．5m。斜面傾角。可視