2022年湖北省荊州市石首城南高級(jí)中學(xué)高三物理摸底試卷含解析

2022年湖北省荊州市石首城南高級(jí)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（2014秋?集寧區(qū)校級(jí)月考）物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可以用坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)表示物體的位置，用坐標(biāo)的變化量△x表示物體的位移．如圖所示，一個(gè)物體從A運(yùn)動(dòng)到C，它的位移△x1=﹣4m﹣5m=﹣9m；從C運(yùn)動(dòng)到B，它的位移為△x2=1m﹣（﹣4m）=5m．下列說(shuō)法中正確的是（）A． C到B的位移大于A到C的位移，因?yàn)檎龜?shù)大于負(fù)數(shù)B． A到C的位移大于C到B的位移，因?yàn)榉?hào)表示位移的方向，不表示大小C． 因?yàn)槲灰剖鞘噶?，所以這兩個(gè)矢量的大小無(wú)法比較D． 物體整個(gè)過(guò)程中的位移帶下為14m參考答案：BA、由圖知C到B的位移小于A到C的位移，雖然前者正數(shù)，后者是負(fù)數(shù)，但正負(fù)號(hào)表示方向，因此比較大小要看長(zhǎng)度，故A錯(cuò)誤；B、位移的符號(hào)表示其方向，大小是指其絕對(duì)值，則A到C的位移大于C到B的位移，故B正確．C、因?yàn)槲灰剖鞘噶?，所以這兩個(gè)矢量的大小通過(guò)距離的長(zhǎng)短來(lái)確定，故C錯(cuò)誤；D、物體整個(gè)過(guò)程中的位移為物體由A到B的合位移，就是起點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線段，所以為△x=x2﹣x2=1﹣5=﹣4m，故D錯(cuò)誤；故選：B．2.（單選）如圖所示，將一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)以初速度v斜向上拋出，先后經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)。已知B、C之間的豎直高度和C、A之間的豎直高度都為h，重力加速度取g，取A點(diǎn)所在的平面為參考平面，不考慮空氣阻力，則A．小球在B點(diǎn)的機(jī)械能是C點(diǎn)機(jī)械能的兩倍B．小球在B點(diǎn)的動(dòng)能是C點(diǎn)動(dòng)能的兩倍C．小球在B點(diǎn)的動(dòng)能為+2mghD．小球在C點(diǎn)的動(dòng)能為-mgh參考答案：D小球的機(jī)械能是守恒的，小球在B點(diǎn)的機(jī)械能等于C點(diǎn)機(jī)械能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能大于C點(diǎn)重力勢(shì)能，所以在B點(diǎn)的動(dòng)能小于C點(diǎn)動(dòng)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球在B點(diǎn)的動(dòng)能為-2mgh，小球在C點(diǎn)的動(dòng)能為-mgh，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。3.如圖所示，一個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，從H=12R高度處由靜止開(kāi)始通過(guò)光滑弧形軌道AB，進(jìn)入半徑為r=4R的豎直圓環(huán)軌道，圓環(huán)軌道部分的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，當(dāng)?shù)竭_(dá)環(huán)頂C時(shí)，剛好對(duì)軌道無(wú)壓力；沿CB滑下后進(jìn)入光滑軌道BD，且到達(dá)高度為h的D點(diǎn)時(shí)速度為零，則h的值可能為：（

）A.7R

B.8R

C.9R

D.10R參考答案：C4.如右圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3N、GB＝4N，A用懸繩掛在天花板上，B放在水平地面上，A、B間的輕彈簧上的彈力F＝2N，則繩中張力F1和B對(duì)地面的壓力F2的可能值分別為A．7N和10N

B．5N和2N

C．1N和6N

D．2N和5N參考答案：BC5.（多選）如圖所示，在一個(gè)量筒內(nèi)放入大半筒水，里面放入一個(gè)倒置的小瓶，小瓶?jī)?nèi)留有大約一半水，使其能剛好浮出水面，再用橡膠膜把量筒口密封．保持溫度不變，當(dāng)用力擠壓橡膠薄膜時(shí)，觀察到小瓶將下沉．小瓶下沉過(guò)程中（）A．瓶?jī)?nèi)氣體體積增大B．瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大C．先加速后減速下沉D．一直加速下沉到瓶底參考答案：解：A、壓橡膠模的時(shí)候，量筒里氣體壓強(qiáng)變大了，導(dǎo)致水壓變大，導(dǎo)致瓶子里面的液面會(huì)上升，導(dǎo)致瓶子里氣體體積縮小，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)A選項(xiàng)，瓶子里氣體體積縮小，一定質(zhì)量氣體，溫度不變，氣體體積越小壓強(qiáng)越大．故B正確；C、小瓶下沉過(guò)程中，小瓶所受水的壓強(qiáng)不斷增大，小瓶中空氣體積減小，小瓶和其中的空氣排出的水的體積不斷減少，即其受到水的浮力不斷減?。孕∑康募铀俣纫恢痹龃螅蔆錯(cuò)誤，D正確．故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)月球表面，關(guān)閉動(dòng)力，飛船在近月圓形軌道繞月運(yùn)行的周期為T，接著，宇航員調(diào)整飛船動(dòng)力，安全著陸，宇航員在月球表面離地某一高度處將一小球以初速度vo水平拋出，其水平射程為S。已知月球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，則月球的質(zhì)量=___________，小球開(kāi)始拋出時(shí)離地的高度=_____________。參考答案：

7.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”．光電計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)儀器，如圖乙所示a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當(dāng)物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使之平衡．為了測(cè)量滑塊的加速度a，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t，用天平測(cè)鉤碼的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，測(cè)出滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，測(cè)得遮光條的寬度。（1）小車的加速度表達(dá)式=

（用字母表示）（2）實(shí)驗(yàn)中如把砝碼的重力當(dāng)作小車的合外力F，作出圖線，如圖丙中的實(shí)線所示．試分析：圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是

，曲線上部彎曲的原因是

參考答案：8.一定質(zhì)量的理想氣體按圖示過(guò)程變化，其中bc與V軸平行，cd與T軸平行，則b→c過(guò)程中氣體的內(nèi)能________(填“增加”“減小”或“不變”)，氣體的壓強(qiáng)________(填“增加”“減小”或“不變”)。參考答案：不變?cè)黾?.質(zhì)量相等的兩輛汽車以相同的速度分別通過(guò)半徑皆為R的凸形橋的頂部與凹形橋底部時(shí)，兩橋面各受的壓力之比F1：F2=

。參考答案：10.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：①這個(gè)核反應(yīng)稱為_(kāi)______________.②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬(wàn)開(kāi)爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：11.某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s，一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成．在一次地震中，震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差10s開(kāi)始振動(dòng)，則彈簧振子____（選填“P”或“H”）先開(kāi)始振動(dòng)，震源距地震儀約______Km。參考答案：P，72

12.（5分）某學(xué)生在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)”中，忘記小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置，他只得到如圖所示的一段軌跡，建立如圖所示坐標(biāo)系，則該物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為

。()

參考答案：解析：從點(diǎn)開(kāi)始，物體沿豎直方向依在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移分別為，，則由公差公式計(jì)算出,再根據(jù)水平方向的位移，解得。13.（4分）在靜電場(chǎng)中有a．b．c三點(diǎn)，有一個(gè)電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場(chǎng)力做功3×10-6J．另有一個(gè)電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場(chǎng)力做功3×10-６J，則a．b．c三點(diǎn)的電勢(shì)由高到低的順序是

,b．c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大?。缓苋菀着卸ˋ、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上；B、C兩物體通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用，并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑，A剛離開(kāi)地面時(shí)，B獲得最大速度，求：（1）當(dāng)物體A從開(kāi)始到剛離開(kāi)地面時(shí)，物體C沿斜面下滑的距離（2）斜面傾角αks5u（3）B的最大速度。

參考答案：（1）設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧壓縮的長(zhǎng)度為xB得：

①

（1分）設(shè)當(dāng)物體A剛剛離開(kāi)地面時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為xA得：②

（1分）當(dāng)物體A剛離開(kāi)地面時(shí)，物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離為：③

（1分）由①②③式解得：④

（1分）ks5u（2）物體A剛剛離開(kāi)地面時(shí)，以B為研究對(duì)象，物體B受到重力mg、彈簧的彈力、細(xì)線的拉力T三個(gè)力的作用，設(shè)物體B的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B有：⑤

（1分）對(duì)A有：⑥

（1分）由②③兩式得：⑦ （1分）當(dāng)B獲得最大速度時(shí)，有：a=0⑧

（1分）由②⑦⑧式聯(lián)立，解得⑨所以：⑩

（1分）（3）由于，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能相等，彈簧彈力做功為零，且物體A剛剛離開(kāi)地面時(shí)，B、C兩物體的速度相等，設(shè)為，由動(dòng)能定理得： ⑾

（2分）由①④⑩⑾式，解得：

（1分）17.如圖19，半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。一帶正電荷的粒子沿圖中直線以速率v0從圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，從圓上b點(diǎn)射出（b點(diǎn)圖中未畫）磁場(chǎng)時(shí)速度方向與射入時(shí)的夾角為60°。已知圓心O到直線的距離為?，F(xiàn)將磁場(chǎng)換為平行于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直線從a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在b點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域。不計(jì)重力，求：（1）粒子的比荷（電荷與質(zhì)量的比值）；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。參考答案：

⑤（2分）2Rcos30°=v0t

⑥（2分）由③④⑤⑥解得（2分）考點(diǎn)：粒子在磁場(chǎng)、電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)18.如圖所示，三塊木板A、B、C的質(zhì)量均為，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)。A、B置于水平地面上，它們的間距s=2m。C置于B板的上端并對(duì)齊。A、B、C之間及A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。開(kāi)始時(shí)，三個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)給A施加一個(gè)水平向右，大小為3mg/5的恒力F，假定木板A、B碰撞時(shí)間極短且碰撞后粘連在一起，最終C沒(méi)有脫離A板，g取l0m／s2。求：（1）碰撞后的瞬間A、B、C的速度各是多少?（2）最終A、B、C的速度又是多少?（3）要使C完全離開(kāi)B并不脫離木板A，每塊木板的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件?參考答案：（1）一開(kāi)始A與水平面之間的滑動(dòng)摩擦力，A在F作用下向右加速運(yùn)動(dòng)。

由動(dòng)能定理的：

①

（2分）

A、B兩木塊碰撞瞬間，內(nèi)力遠(yuǎn)大于摩擦力，由動(dòng)量守恒定律得