2022-2023學(xué)年廣西壯族自治區(qū)河池市泗孟中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

2022-2023學(xué)年廣西壯族自治區(qū)河池市泗孟中學(xué)高三物理下學(xué)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.在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻壁對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的支持力為F3。若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中A．F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大

B．F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C．F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大

D．F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變參考答案：C2.（多選題）如圖6所示，在水平地面上固定一個傾角為θ的足夠長的光滑斜面，質(zhì)量為m＝1kg的小滑塊從斜面底端在與斜面平行的恒力F作用下由靜止開始沿斜面上升，經(jīng)過時間t撤去恒力F，又經(jīng)過時間t物體回到斜面底端，此時物體的動能為32J，則下列說法正確的是A．拉力F做的功為8J

B．拉力F做的功為32JC．物體回到底端的速度是撤去拉力時的速度的2倍D．運動過程中動能和重力勢能相等的位置在撤去拉力時的位置的上方參考答案：BC3.如圖所示，有一個質(zhì)量為m的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法中正確的是A．水平力F可能不變

B．水平力F必須逐漸增大C．容器受到的摩擦力不變

D．容器受到的摩擦力逐漸減小參考答案：A4.如圖所示，斜面體M放置在水平地面上，位于斜面上的物塊m受到沿斜面向上的推力F作用.設(shè)物塊與斜面之間的摩擦力大小為F1-，斜面與地面之間的摩擦力大小為F2.增大推力F，斜面體始終保持靜止，下列判斷正確的是（

）A．如果物塊沿斜面向上滑動，則F1、F2一定不變B．如果物塊沿斜面向上滑動，則F1、F2一定增大C．如果物塊與斜面相對靜止，則F1一定不變D．如果物塊與斜面相對靜止，則F2一定增大參考答案：AD5.(多選)如圖所示，一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊員的質(zhì)量為60kg，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，g取10m/s2，那么()A．該消防隊員加速與減速過程的時間之比為1∶2B．該消防隊員加速與減速過程的時間之比為2∶1C．加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1∶7D．加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為2∶7參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用原子核的人工轉(zhuǎn)變方法可以將兩個氘核聚變成一個氚核，其核反應(yīng)方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個數(shù)為____________．（阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個7.N(N>1)個電荷量均為q(q>0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，示意如圖，若移去位于圓周上P點的一個小球，則圓心O點處的電場強(qiáng)度大小為________，方向__________。(已知靜電力常量為k)參考答案：大小為，方向沿OP指向P點

8.如圖所示，垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，有一個由均勻?qū)Ь€制成的單匝矩形線框abcd，線框以恒定的速度v沿垂直磁場邊界方向運動，運動中線框dc邊始終與磁場右邊界平行，線框邊長ad＝l，cd＝2l，線框?qū)Ь€的總電阻為R，則線框離開磁場的過程中流過線框截面的電量為_____，線框產(chǎn)生的熱量可能為_______。參考答案：

或9.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實驗板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請根據(jù)圖象回答下列問題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機(jī)械能守恒，根據(jù)實驗操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．10.如圖所示的單擺，擺球a向右擺動到最低點時，恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動平面不變。已知碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h，偏角θ較小，擺動的周期為T，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的4倍，碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半。則碰撞后，擺動的周期為________T，擺球的最高點與最低點的高度差為_______h。參考答案：1

0.16

11.（6分）在操場上，兩同學(xué)相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁場方向的兩個位置上，面對面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，象甩跳繩一樣搖動，并將線的兩端分別接在靈敏電流計上。雙絞線并聯(lián)后的電阻R為2Ω，繩搖動的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持f=2Hz。如果同學(xué)搖動繩子的最大圓半徑h=1m，電流計的最大值I=3mA。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）試估算地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級

T。（2）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點上，那么電流計的讀數(shù)

。參考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。12.如右圖所示，粗糙斜面的傾角為30°輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質(zhì)量為m不計滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時，A、B恰能保持靜止且A所受摩擦力向下，則物塊B的質(zhì)量為

參考答案：13.如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系的實驗裝置．實驗前已平衡摩擦力．①實驗中采用控制變量法，應(yīng)保持_______不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的________，用DIS測小車的加速度．②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是______________．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：小車的質(zhì)量

、合力

、小車的質(zhì)量一定，a與F成正比

、

C三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，上表面光滑的水平平臺左端與豎直面內(nèi)半徑為R的光滑半圓軌道相切，整體固定在水平地面上．平臺上放置兩個滑塊A、B，其質(zhì)量mA＝m，mB＝2m，兩滑塊間夾有被壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧與滑塊不拴接．平臺右側(cè)有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質(zhì)量M＝3m，車長L＝2R，小車的上表面與平臺的臺面等高，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.解除彈簧約束，滑塊A、B在平臺上與彈簧分離，在同一水平直線上運動．滑塊A經(jīng)C點恰好能夠通過半圓軌道的最高點D，滑塊B沖上小車．兩個滑塊均可視為質(zhì)點，重力加速度為g.求：（1）滑塊A在半圓軌道最低點C處時的速度大?。唬?）滑塊B沖上小車后與小車發(fā)生相對運動過程中小車的位移大?。唬?）若右側(cè)地面上有一高度略低于小車上表面的立樁(圖中未畫出)，立樁與小車右端的距離為x，當(dāng)小車右端運動到立樁處立即被牢固粘連．請討論滑塊B在小車上運動過程中，克服摩擦力做的功Wf與x的關(guān)系．參考答案：（1）

（2）

（3）W=試題分析：（1）滑塊A在半圓軌道運動，設(shè)到達(dá)最高點的速度為vD，則有：得：滑塊A在半圓軌道運動的過程中，機(jī)械能守恒，所以有：（2）A、B在彈簧恢復(fù)原長的過程中動量守恒，則有：得：假設(shè)滑塊可以在小車上與小車共速，由動量守恒得：得：則滑塊從滑上小車到與小車共速時的位移為：車的加速度此過程中小車的位移為：滑塊B相對小車的位移為：滑塊B未掉下小車，假設(shè)合理滑塊B沖上小車后與小車發(fā)生相對運動過程中小車的位移（3）分析如下：①當(dāng)時滑塊B從滑上小車到共速時克服摩擦力做功為：車與立樁相碰，靜止后，滑塊B做勻減速運動直到停下的位移為：滑塊會脫離小車。小車與立樁相碰靜止后，滑塊繼續(xù)運動脫離小車過程中，滑塊克服摩擦力做功為所以，當(dāng)時，滑塊B克服摩擦力做功為②當(dāng)時，小車可能獲得的最大動能小于滑塊B與車發(fā)生相對位移2R的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為：兩者之和：滑塊B沖上小車時具有的初動能所以滑塊一定能滑離小車，則滑塊B克服摩擦力做功為：17.如圖所示，粗糙斜面與水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角α＝37°，水平面的M到N段是長度L1＝0.3m的粗糙平面，N點的右邊是光滑的。A、B是兩個質(zhì)量均為m＝1kg的小滑塊（可看作質(zhì)點），置于N點處的C是左端附有膠泥的薄板（質(zhì)量不計），D是兩端分別與B和C連接的輕質(zhì)彈簧，滑塊A與斜面和與水平面MN段的動摩擦因數(shù)相同。當(dāng)滑塊A置于斜面上且受到大小F＝4N、方向垂直斜面向下的恒力作用時，恰能向下勻速運動。現(xiàn)撤去F，讓滑塊A從斜面上距斜面底端L2＝1m處由靜止下滑（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：滑塊A與C接觸并粘連在一起后，兩滑塊與彈簧所構(gòu)成的系統(tǒng)在相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能。參考答案：解：⑴設(shè)滑塊A與斜面和與水平面MN段的動摩擦因數(shù)均為μ，施加恒力時 μ(F＋mgcosα)＝mgsinα

（2分）未施加力時，設(shè)A滑到斜面底端的速度然后，滑塊在MN段運動時，受水平面的摩擦力作用速度減為v2，由動能定理有(mgsinα－μmgcosα)L2－μmgL1＝mv12

（2分）

代入數(shù)據(jù)得

v2＝1m/s 滑塊A與C接觸后，A、B、C、D組成的系統(tǒng)動量守恒，能量守恒，所以當(dāng)A、B具有共同速度v3時，系統(tǒng)的動能最小，彈簧彈性勢能最大，設(shè)為Ep，則mv2＝2mv3

（2分）

mv22＝Ep＋×2mv32（2分）代入數(shù)據(jù)得

Ep＝0.25J