河北省保定市靈山中學(xué)2022年高三物理摸底試卷含解析

河北省保定市靈山中學(xué)2022年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.（多選題）如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零．在剪斷輕繩的瞬間（g取10m/s2）．下列說法中正確的是（）A．小球受力個(gè)數(shù)不變B．小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=8m/s2C．小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=10m/s2D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度為零參考答案：BD【考點(diǎn)】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．【分析】剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力不變，對小球受力分析，確定小球的受力個(gè)數(shù)，根據(jù)牛頓第二定律求出瞬間的加速度大?。魯鄰椈傻乃查g，因?yàn)槔K子的作用力可以發(fā)生突變，小球瞬間所受的合力為零．【解答】解：A、在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，彈簧的彈力：F=mgtan45°=10×1=10N，剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N，小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用，小球的受力個(gè)數(shù)發(fā)生改變，故A錯(cuò)誤．B、小球所受的最大靜摩擦力為：f=μmg=0.2×10N=2N，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為：a=═=8m/s2．合力方向向左，所以向左運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤．D、若剪斷彈簧，則在剪斷的瞬間，輕繩對小球的拉力瞬間為零，此時(shí)小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故D正確．故選：BD．2.如圖所示，用一水平力將木塊壓在粗糙的豎直墻面上，現(xiàn)增加外力，則關(guān)于木塊所受的靜摩擦力和最大靜摩擦力，說法正確的是()A.都變大B.都不變C.靜摩擦力不變，最大靜摩擦力變大D.靜摩擦力增大，最大靜摩擦力不變參考答案：C解：由圖可知，靜摩擦力應(yīng)沿墻壁方向且與重力方向相反，與靜摩擦力大小相等，方向相反；故靜摩擦力不變；垂直于墻面方向上，物體受F及墻面的彈力而處于平衡，水平外力增大時(shí)，物體受墻的彈力增大，則最大靜摩擦力增大；故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C．【點(diǎn)評(píng)】在分析摩擦力時(shí)一定要明確是靜摩擦還是動(dòng)摩擦力，動(dòng)摩擦力一般由公式求出，而靜摩擦力應(yīng)由共點(diǎn)力平衡或牛頓第二定律求出．同時(shí)明確靜摩擦力與壓力大小無關(guān)；而最大靜摩擦力與壓力有關(guān)．3.如圖7所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)，在此過程中()．圖7A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．軟繩重力勢能共減少了mglC．物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D．軟繩重力勢能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和參考答案：由于繩子拉力對物體做負(fù)功，物塊的機(jī)械能逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)；選斜面頂端為零勢能點(diǎn)，則軟繩在斜面上的重力勢能為－mgl，軟繩在剛離開斜面時(shí)的重力勢能為－mgl，因此軟繩重力勢能共減少了mgl，選項(xiàng)B對；由于物塊所受重力與軟繩所受摩擦力大小不等，因此兩力做功大小不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)；以軟繩為研究對象，由動(dòng)能定理有WG＋WF－Wf＝ΔEk，得WG＝ΔEk＋Wf－WF，由功能關(guān)系知選項(xiàng)D對．BD4.如圖3，在粗糙的水平面上，靜置一矩形木塊，木塊由A、B兩部分組成，A的質(zhì)量是B的3倍，兩部分接觸面豎直且光滑，夾角，現(xiàn)用一與側(cè)面垂直的水平力F推著B木塊貼著A勻速運(yùn)動(dòng)，A木塊依然保持靜止，則A受到的摩擦力大小與B受到的摩擦力大小之比為

A．

B．

C．

D．3參考答案：B5.如圖所示，閉合線圈abcd從高處自由下落，然后垂直于磁場方向進(jìn)入一個(gè)有理想水平邊界線的勻強(qiáng)磁場中，從邊剛進(jìn)入磁場到邊剛進(jìn)入磁場的這段時(shí)間內(nèi)，線圈運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是參考答案：DA二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移方程為s=10t-2t2（m），則該物體運(yùn)動(dòng)的初速度為______，加速度為______，4s內(nèi)位移為______。參考答案：10m/s

-4m/s2

8m7.某同學(xué)用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點(diǎn)B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時(shí)間t。改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出

的關(guān)系圖象，并在如圖坐標(biāo)紙上作出該圖線。（2）由圖線得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。

（3）設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由實(shí)驗(yàn)結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度與外力的關(guān)系

。

參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導(dǎo)過程：在誤差允許范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與外力成正比8.(4分)如圖所示，水平直線表示空氣與某種均勻介質(zhì)的分界面，與其垂直的為法線．一束單色光從空氣射向該介質(zhì)時(shí)，測得入射角i＝45。折射角r＝30。，則該均勻介質(zhì)的折射率n=_________；若同種單色光從該均勻介質(zhì)射向空氣，則當(dāng)入射角為__________時(shí)，恰好沒有光線射入空氣。參考答案：答案：9.豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可看成是豎直向上的

和一個(gè)豎直向下

的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)10.（選修3—3（含2—2）模塊）（6分）某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起．已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足P=P0(1–aH)，其中常數(shù)a＞0，隨海拔高度H的增大，大氣壓強(qiáng)P

（填“增大”、“減小”或“不變”），閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)

（填“增大”、“減小”或“不變”），結(jié)合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用壓力鍋，閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度隨著海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：答案：減?。?分）；減?。?分）；降低．（2分）11.有同學(xué)在做“用DIS研究溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，緩慢推動(dòng)活塞，在使注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小的過程中，多次從注射器的刻度上讀出體積值并輸入計(jì)算機(jī)，同時(shí)由壓強(qiáng)傳感器將對應(yīng)體積的壓強(qiáng)值通過數(shù)據(jù)采集器傳送給計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)完成后，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如右圖所示的p-V圖線（其中實(shí)線是實(shí)驗(yàn)所得圖線，虛線為一根參考雙曲線）。（1）仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，該圖線與玻意耳定律不夠吻合，造成這一現(xiàn)象的可能原因是：________________________________________________________；（2）（單選題）由于此圖無法說明p與V的確切關(guān)系，所以改畫p-1/V圖像。畫出的p-1/V圖像應(yīng)當(dāng)是

（

）（3）若另一組同學(xué)操作時(shí)用手握住了注射器，作出的p-V圖像_____________(選填“可能”“不可能”與題干的圖像相同。

參考答案：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器內(nèi)的空氣向外泄漏，或“實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度降低了”。（2分。填對“泄漏”即得2分，如僅填“降溫”的，只得1分）

（2）A

（2分）

（3）不可能12.（4分）沿平直公路作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的汽車，通過連續(xù)、、三根電線桿之間間隔所用的時(shí)間分別是和，已知相鄰兩電線桿間距為，則汽車的加速度為

。參考答案：

答案：13.將勁度系數(shù)為200N/m的橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度是0.1N的彈簧測力計(jì)。在彈性限度內(nèi)保持橡皮筋伸長2.00cm不變的條件下，沿著兩個(gè)不同方向拉彈簧測力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)，兩根細(xì)繩互相垂直，如圖所示。（1）由圖可讀出彈簧測力計(jì)甲的拉力大小為＿＿＿N，乙的拉力大小應(yīng)該為＿＿＿＿N。（只需讀到0.1N）（2）在本題的虛線方格紙上按力的圖示要求作出這兩個(gè)力及它們的合力。參考答案：（1）2.4，3.2（2）見下圖。4.0N.試題分析：（1）根據(jù)彈簧秤的指示可知，兩個(gè)力的大小分別為：2.4N和3.2N．KS5U（2）根據(jù)力的平行四邊形定則得出合力圖示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問無摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R，C端與圓心O等高，D端在O的正上方，BE為與水平方向成角的光滑斜面，B點(diǎn)在C端的正上方。一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的小球從A點(diǎn)由靜止開始釋放，自由下落至C點(diǎn)后進(jìn)入圓弧形軌道，過D點(diǎn)后恰好從斜面BE的B點(diǎn)滑上斜面（無碰撞現(xiàn)象）。（1）求過D點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖淖饔昧?；?）求釋放點(diǎn)A到地面的豎直高度H；（3）欲使小球能落到斜面BE上的E點(diǎn)，求釋放點(diǎn)A到地面的豎直高度h。參考答案：解：（1）小球從D平拋至B恰好與斜面無碰撞，則飛到B點(diǎn)速度與水平成，故有：…………①…………②且…………③R=…………④解得：小球過D點(diǎn)有：F+mg=……⑤解得F=0，即小球?qū)壍狼o壓力。（2）從A經(jīng)C到D，由機(jī)械能守恒有：…………⑥解得H=2.5R（3）小球落到B點(diǎn)時(shí)，D與B高度差…………⑦即B點(diǎn)距E高度為1.5R要使小球從D平拋飛至E點(diǎn)須…………⑧

…………⑨解得：同理從A到D結(jié)合⑥式解得：17.（18分）如圖所示，一根豎直桿穿過一個(gè)質(zhì)量Ｍ=2.0kg的帶孔的物塊Ａ，另一正方形金屬線框Ｂ的質(zhì)量m=2.7kg、邊長a=0.16m。桿的右側(cè)距桿L=2.0m處固定有一定滑輪，一柔軟絕緣的細(xì)繩跨過定滑輪，兩端分別與物塊Ａ和Ｂ連接。開始時(shí)滑輪左側(cè)的繩子處在水平方向上，讓Ａ、Ｂ同時(shí)由靜止釋放，Ｂ向上運(yùn)動(dòng)h＝0.5m便進(jìn)入長度b=0.16m的指向紙內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ＝0.5T的勻強(qiáng)磁場，經(jīng)過磁場過程線框做勻速運(yùn)動(dòng)；而后Ａ沿豎直桿下滑。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，≈1.41．⑴求線框Ｂ上邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度；⑵問線框Ｂ經(jīng)過磁場過程中物塊Ａ向下做什么運(yùn)動(dòng)？⑶求線框Ｂ經(jīng)過勻強(qiáng)磁場時(shí)獲得的內(nèi)能。參考答案：解析：

⑴設(shè)Ｂ上升了h時(shí)繩子與水平方向的夾角為θcosθ＝＝0.8---------------------------①(1分)

此時(shí)Ａ、Ｂ的速度大小關(guān)系為

vA＝

--------------------------------------②(1分)

Ａ下降的高度為Ｈ１＝Ｌtgθ＝1.5m--------③(1分)

Ａ下降Ｂ上升過程中，Ａ、Ｂ組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒：

ＭgH1＝mgh+MvA2+mvB2---------------④(2分)

將①②③代入④可得線框Ｂ上邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度vB≈2.0m/s。----(1分)⑵根據(jù)vA＝，當(dāng)線框Ｂ勻速通過磁場的過程中，隨著θ的增大，物塊Ａ做變減速運(yùn)動(dòng)。-------------------------(3分)

⑶當(dāng)線框Ｂ下邊剛離開磁場時(shí)，設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ′，

cosθ′＝≈

-----------------⑤(2分)此時(shí)Ａ、Ｂ的速度大小關(guān)系為vA′＝=2m/s

----------------------⑥(2分)

設(shè)從Ｂ開始上升起，Ａ下降高度為Ｈ2，

則Ｈ2=Ｌtgθ′=2.0m

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