河南省商丘市鐵路中學2022年高三物理上學期摸底試題含解析

河南省商丘市鐵路中學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，電梯的頂部掛一個彈簧秤，秤下端掛了一個重物，電梯勻速直線運動時，彈簧秤的示數為10N，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數變?yōu)?N，關于電梯的運動。以下說法正確的是(g取10m/s2)

A．電梯可能向上加速運動,加速度大小為4m/s2B．電梯可能向下加速運動,加速度大小為4m/s2C．電梯可能向下減速運動,加速度大小為4m/s2D．電梯可能向上減速運動,加速度大小為4m/s2參考答案：DB2.（多選）有一半徑r=m的圓柱體繞豎直軸OO′以角速度ω=8πrad/s勻速轉動，今用水平力F把質量m=l.2kg的物體A壓在圓柱體的側面，由于受擋板上豎直光滑槽的作用，物體A在水平方向上不能隨圓柱體轉動，而以v0=1.8m/s的速率勻速下滑，如圖所示．已知物體A與圓柱體間的動摩擦因數μ=0.25，g取l0m/s2．下列說法中正確的有（）A．圓柱體對A的摩擦力大小為20NB．水平力F大小為48NC．圓柱體轉動一周過程中克服摩擦力做功為9.6JD．圓柱體轉動一周過程中，物體A克服摩擦力做功為5.4J參考答案：：解：A、B、在水平方向圓柱體有垂直紙面向里的速度，A相對圓柱體有垂直紙面向外的速度為v′，則v′=ωr=8π×=2.4m/s；在豎直方向有向下的速度v0=1.8m/s合速度的大小為v=3m/s設合速度與豎直方向的夾角為θ，則有：cosθ==0.6所以A所受的滑動摩擦力方向與豎直方向的夾角也為θ，即53°．A做勻速運動，豎直方向平衡，則有Ffcosθ=mg，得Ff==20N另Ff=μFN，FN=F，所以有：F==80N；故A正確，B錯誤；C、圓柱體轉動一周過程中克服摩擦力做功為：W=f（2πr）sin53°=9.6J；故C正確；D、圓柱體轉動一周過程中，物體A克服摩擦力做功為：W=f（v0×）cos53°=5.4J；故D正確．故選：ACD．【解析】3.下列敘述中正確的是（）A．已知水的摩爾質量和水分子的質量，可以計算出阿伏加德羅常數B．布郎運動就是分子的無規(guī)則運動C．對理想氣體做功，內能不一定增加D．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大E．用活塞壓縮汽缸內的理想氣體，對氣體做了3.0×105J的功，同時氣體向外界放出1.5×105J的熱量，則氣體內能增加了1.5×105J參考答案：ACE【考點】熱力學第一定律；阿伏加德羅常數；布朗運動．【分析】解答本題需掌握：摩爾質量=分子質量×阿伏加德羅常數；布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動；做功和熱傳遞都可以改變物體的內能；根據分子力變化的特點分析．【解答】解：A、已知水的摩爾質量和水分子的質量，根據摩爾質量除以水分子的質量得到阿伏加德羅常數，故A正確；B、布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故B錯誤；C、做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，對理想氣體做功，若同時氣體放出熱量，氣體的內能不一定增加；故C正確；D、兩個分子間由很近到很遠（r＞10﹣9m）距離的過程中，分子間作用力先減小，到達平衡距離為零，此后再增大最后又逐漸減小，故D錯誤；E、用活塞壓縮汽缸內的理想氣體，對氣體做了3.0×105J的功，同時氣體向外界放出1.5×105J的熱量，則氣體內能增加了：△E=W﹣Q=3.0×105﹣1.5×105=1.5×105J．故E正確故選：ACE4.（單選）如圖所示，電路中的A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器。當開關S斷開與閉合時，A、B燈泡發(fā)光情況是

（

）

A．S剛閉合后，A燈亮一下又逐漸變暗，B燈逐漸變亮

B．S剛閉合后，B燈亮一下又逐漸變暗，A燈逐漸變亮

C．S閉合足夠長時間后，A燈泡和B燈泡一樣亮

D．S閉合足夠長時間后再斷開，B燈立即熄滅，A燈逐漸熄滅參考答案：AS剛閉合后，A燈亮一下又逐漸變暗，B燈逐漸變亮，選項A正確B錯誤；S閉合足夠長時間后，A燈泡熄滅，B燈泡亮。S閉合足夠長時間后再斷開，電容器C通過燈泡B放電，B燈逐漸熄滅，由于L產生自感電動勢，與A燈構成閉合電路，A燈逐漸熄滅，選項CD錯誤。5.某乘客用手表估測火車的加速度,他先觀測3分鐘,發(fā)現火車前進了;隔3分鐘后又觀測1分鐘，發(fā)現火車前進了,若火車在這7分鐘內做勻加速運動則這火車加速度大小為(

)A.

B.

C.

D.參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

7.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光________(填“先到達前壁”“先到達后壁”或“同時到達前后壁”)，同時他觀察到車廂的長度比靜止時變________(填“長”或“短”)了．參考答案：先到達后壁短8.某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點處瞬時速度的大小是_______m/s，小車運動的加速度計算表達式為________________，加速度的大小是_______m/s2（計算結果保留兩位有效數字）。參考答案：0.86

0.649.在學了自由落體運動這一部分內容后，有同學計算，若有雨滴從距地面2.5km高空自由落下，到達地面時速度將超過200m／s，事實上誰也未見過如此高速的雨滴．這引發(fā)了一些同學的思考：雨滴在下落時肯定受到了空氣阻力的作用．那它究竟是如何運動的呢?有一組同學設計了一個實驗，用膠木球在水中的自由下落來模擬雨滴在空氣中的下落過程．實驗中，膠木球從某一高度豎直落下，用閃光照相方法拍攝了小球在不同時刻的位置，如圖所示．(1)請你根據此閃光照片定性描述出小球的運動情形：_______________；(2)對于小球下落時所受的阻力，我們可以作最簡單的猜想：阻力(F)與小球速度(v)_________________，即F＝k__________(k為阻力常數)．已知照相機的閃光頻率為f，圖中刻度尺的最小分度為s0，小球的質量為m．若猜想成立，則由此閃光照片及上述已知條件可求得膠木球在水中下落時的阻力常數k＝________________。參考答案：10.在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長木板一端適當墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運動；（2）某次實驗中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個點取一個點作為計數點，分別標明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）（1）這是平衡摩擦力的實驗步驟。（2）利用勻變速直線運動的推論得：，T=0.1s,再代入題給數據即可解答。11.如圖，為測量作勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。

(1)當小車勻加速經過光電門時，測得兩擋光片先后經過的時間和，則小車加速度

。(2)(多選題)為減小實驗誤差，可采取的方法是(

)

(A)增大兩擋光片寬度

(B)減小兩擋光片寬度(C)增大兩擋光片間距

(D)減小兩擋光片間距

參考答案：（1）

(2)B，C

12.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一個豎直向上的大小為20N的拉力提質量為2000g的重物，此重物獲得的加速度為

參考答案：13.參考答案：

6

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質能方程的正確性，設計了如下實驗：用動能為MeV的質子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應方程，并通過計算說明正確。（已知質子、粒子、鋰核的質量分別取、、）參考答案：核反應方程為核反應的質量虧損，由質能方程可得，質量虧損相當的能量MeV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應中，在誤差允許的范圍內可認為相等，所以正確。15.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質波的波長由，知，則。解析：物質波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質量M=2kg的長木板B靜止于光滑水平面上，B的右邊有豎直墻壁．現有一小物體A（可視為質點）質量m=lkg，以速度v0=6m/s從B的左端水平滑上B，已知A和B間的動摩擦因數μ=0.2，B與豎直墻壁的碰撞時間極短，且碰撞時無機械能損失，若B的右端距墻壁s=4m，要使A最終不脫離B，則木板B的長度至少多長？參考答案：考點：動量守恒定律；動能定理的應用．專題：動能定理的應用專題．分析：A在B上滑動時，設A滑上B后達到共同速度前并未碰到檔板，以AB整體為研究對象可知，AB組成的系統(tǒng)動量守恒，由此可以求出AB速度相等時的速度；根據動能定理求出在這一過程中B的位移，即可判斷兩者速度相等時B有無碰撞墻壁．若B還碰撞到墻壁，A、B達到共同速度后再勻速向前運動．B碰到豎直擋板后，根據動量守恒定律得A、B最后相對靜止時的速度，根據動能定理或能量守恒定律求解，A、B的相對位移，即可得到木板最小長度．解答：解：設A滑上B后達到共同速度前并未碰到檔板，則根據動量守恒定律得它們的共同速度為v，有mv0=（M+m）v，代人數據解得：v=2m/s，在這一過程中，B的位移為sB由動能定理：代人數據解得：sB=2m．當s=4m時，A、B達到共同速度v=2m/s后再勻速向前運動2m碰到檔板，B碰到豎直擋板后，根據動量守恒定律得A、B最后相對靜止時的速度為v'，則

Mv﹣mv=（M+m）v'，解得：．在這一過程中，A、B的相對位移為s1，根據動能定理，得：，解得：s1=8.67m．因此，A、B最終不脫離的木板最小長度為8.67m．答：要使A最終不脫離B，則木板B的長度至少為8.67m．點評：解決本題的關鍵是A與B組成的系統(tǒng)在碰撞過程中滿足動量守恒，A在B上滑動時，A相對于B滑動的位移為相對位移，摩擦力在相對位移上做的功等于系統(tǒng)機械能的損耗．17.物體A的質量m＝2kg，靜止在光滑水平面上的平板車B的質量為M＝1kg、長L＝4m。某時刻A以v0＝4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同時，給B施加一個水平外力F。忽略物體A的大小，已知A與B之間的動摩擦因數μ＝0.1，取重力加速度g=10m/s2。試求:（1）若給B施加一個水平向右5N的外力，物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離；（2）如果要使A不至于從B上滑落，外力F應滿足的條件。參考答案：(1)2m

（2）

解析：（1）物體A滑上木板B以后，作勻減速運動，有μmg=maA

得aA=μg=1m/s2

木板B作加速運動，有F+μmg=MaB，得：aB=3m/s2

兩者速度相同時，有V0-aAt=aBt，得：t=1s

A滑行距離：SA=V0t-aAt2/2=3.5m

B滑行距離：SB=aBt2/2=1.5m最大距離△s=SA-SB=2m

(2)物體A不滑落的臨界條件是A到達B的右端時，A、B具有共同的速度v1，則：

又：

可得：

aB=1m/s2

再對M分析：

F=MaB-

,

得F=-1N

所以F向左不能大于1N。

當F向右時，在A到達B的右端之前，就與B具有相同的速度，之后，A必須相對B靜止，才不會從B的左端滑落。即有：

F=(M+m)a,所以：

F向右不能大