北京大榆樹中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

北京大榆樹中學(xué)2022年高三物理下學(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(xiàng)符合題意1.如圖甲所示，用n條相同材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉一質(zhì)量為m的物塊。改變橡皮條條數(shù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，保證每次橡皮條的伸長量均相同，則物塊的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系如圖乙所示，若更換物塊所在水平面的材料，再重復(fù)做這個實(shí)驗(yàn)，則圖乙中直線與水平軸線間的夾角將

B

。A.變小

B.不變

C.變大

D.與水平面的材料有關(guān)參考答案：B2.2012年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國科學(xué)家塞爾日·阿羅什與美國科學(xué)家大衛(wèi)·維因蘭

德，以表彰他們獨(dú)立發(fā)明并發(fā)展測量和控制粒子個體、同時保持它們量子力學(xué)特性的方法。

在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步。下列表述符合

物理學(xué)史實(shí)的是(

)A.開普勒認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比B.庫侖利用庫侖扭秤巧妙地實(shí)現(xiàn)了他對電荷間相互作用為規(guī)律的研究C.法拉第發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，這和他堅信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學(xué)思想是分不開的D.安培首先引人電場線和磁感線.極大地促進(jìn)了他對電磁現(xiàn)象的研究參考答案：B3.（單選）如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比mA∶mB=3∶2，它們原來靜止在足夠長的平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面間動摩擦因數(shù)相同，地面光滑。當(dāng)彈簧突然釋放后，則有A.A、B系統(tǒng)動量守恒

B.A、B、C系統(tǒng)動量守恒C.A、B、C系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D.小車向右運(yùn)動參考答案：B4.一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻它的波形如圖甲所示。經(jīng)過時間0.1s，這列波的波形如圖乙所示，則這列波的波速可能是 A．1．2m/s

B．2．4m/s

C．3．6m/s D．4．8m/s參考答案：AC由圖象可知波的波長，由于波的傳播方向可能沿x軸正向也可能沿x軸負(fù)向，故有多解。5.如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在?R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時發(fā)射出帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v，重力及粒子間的相互作用均忽略不計，所有粒子都能到達(dá)y軸，其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚△t時間。則以下結(jié)論正確的是A.B.磁場區(qū)域半徑R應(yīng)滿足C.有些粒子可能到達(dá)y軸上相同的位置D.其中角度θ的弧度值滿足參考答案：CD【詳解】粒子射入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡如圖所示，的粒子直接沿直線運(yùn)動到達(dá)y軸，其它粒子在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由圖可知，發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子也有可能直接打在的位置上，所以粒子可能會到達(dá)y軸上同一位置，以沿x軸射入的粒子為例，若，則粒子不能到達(dá)y軸就偏向上離開磁場區(qū)域，所以要求，所以粒子才能穿越磁場到達(dá)y軸上，從x軸入射的粒子在磁場中對應(yīng)的弧長最長，所以該粒子最后到達(dá)y軸，，由幾何關(guān)系有：，則，而的粒子沿直線勻速運(yùn)動到y(tǒng)軸，時間最短，，所以，由于，所以，故CD正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.2004年7月25日，中國用長征運(yùn)載火箭成功地發(fā)射了“探測2號”衛(wèi)星．右圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關(guān)于起始勻加速階段火箭的一組照片．(1)已知火箭的長度為40m，用刻度尺測量照片上的長度，結(jié)果如圖所示．則火箭在照片中第2個像所對應(yīng)時刻的瞬時速度大小v=____________m／s．(2)為探究物體做直線運(yùn)動過程x隨t變化的規(guī)律，某實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和計算得到下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：根據(jù)表格數(shù)據(jù)，請你在下圖所示的坐標(biāo)系中，用縱、橫軸分別選擇合適的物理量和標(biāo)度作出關(guān)系圖線．并根據(jù)圖線分析得出物體從AB的過程中x隨t變化的定量關(guān)系式：________________________．參考答案：(1)42m/s(2)圖略（4分）7.在電梯上有一個質(zhì)量為100kg的物體放在地板上，它對地板的壓力隨時間的變化曲線如圖所示，電梯從靜止開始運(yùn)動，在頭兩秒內(nèi)的加速度的大小為________，在4s末的速度為________，在6s內(nèi)上升的高度為________。參考答案：8.（4分）在下面括號內(nèi)列舉的科學(xué)家中，對發(fā)現(xiàn)和完善萬有引力定律有貢獻(xiàn)的是

。（安培、牛頓、焦耳、第谷、卡文迪許、麥克斯韋、開普勒、法拉第）參考答案：第谷、開普勒、牛頓、卡文迪許解析：第谷搜集記錄天文觀測資料、開普勒發(fā)現(xiàn)開普勒三定律、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律、卡文迪許測定萬有引力常數(shù)9.讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的—圖線．由此可求得電源電動勢E和電源內(nèi)阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留兩位小數(shù)）．參考答案：

2.86V，5.71Ω

10.在某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t＝0時刻的波形如圖中的實(shí)線所示．若波向右傳播，零時刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過0.6s，P點(diǎn)也開始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時刻起到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時止，O點(diǎn)相對平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－2

11.如圖所示電路中，電源電動勢E＝2V，內(nèi)阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：1/6，1

12.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”，如圖所示。他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面與相距的A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，記錄通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼，（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。

②將小車停在C點(diǎn)，

，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度。

③在小車中增加砝碼，或

，重復(fù)②的操作。（2）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中是與小車中砝碼質(zhì)量之和，是兩個速度傳感器記錄速度的平方差?？梢該?jù)此計算動能變化量,是拉力傳感器受到的拉力，是在A、B間所做的功。表格中的

，

.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）次數(shù)12345

參考答案：①接通電源后，釋放小車②減少鉤碼的個數(shù)③0.600

0.61013.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_____．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點(diǎn)。15.動畫片《光頭強(qiáng)》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運(yùn)動，若片中山坡滑草運(yùn)動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運(yùn)動學(xué)公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN(yùn)

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點(diǎn)評： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動，也可以根據(jù)運(yùn)動求力．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子．密度相同的粒子在電離室中被電離后帶正電，電量與其表面積成正比．電離后粒子緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域II，其中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外．收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室．不計納米粒子重力和粒子之間的相互作用力．（球形體積和球形面積公式分別為V球=πr3，S球=4πr2）．求：（1）圖中區(qū)域II的電場強(qiáng)度E；（2）半徑為r的粒子通過O2時的速率v；（3）試討論半徑r≠r0的粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域II后將向哪個極板偏轉(zhuǎn)．參考答案：解（1）設(shè)半徑為r0的粒子加速后的速度為v0，則解得：設(shè)區(qū)域II內(nèi)電場強(qiáng)度為E，則洛倫茲力等于電場力，即v0q0B=q0E解得：電場強(qiáng)度方向豎直向上．

（2）設(shè)半徑為r的粒子的質(zhì)量為m、帶電量為q、被加速后的速度為v，則而

由解得：（3）半徑為r的粒子，在剛進(jìn)入?yún)^(qū)域II時受到合力為F合=qE﹣qvB=qB（v0﹣v）由可知，當(dāng)r＞r0時，v＜v0，F(xiàn)合＞0，粒子會向上極板偏轉(zhuǎn)；當(dāng)r＜r0時，v＞v0，F(xiàn)合＜0，粒子會向下極板偏轉(zhuǎn)．答：（1）圖中區(qū)域II的電場強(qiáng)度；（2）半徑為r的粒子通過O2時的速率；（3）由可知，當(dāng)r＞r0時，v＜v0，F(xiàn)合＞0，粒子會向上極板偏轉(zhuǎn)；當(dāng)r＜r0時，v＞v0，F(xiàn)合＜0，粒子會向下極板偏轉(zhuǎn)．【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場中的運(yùn)動；動能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．【專題】壓軸題；帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題．【分析】（1）帶電粒子在電場中被加速，當(dāng)進(jìn)入?yún)^(qū)域II內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，因而根據(jù)動能定理可求出被加速的速度大小，再由洛倫茲力等于電場力，從而確定電場強(qiáng)度的大小與方向；（2）根據(jù)密度相同，可確定質(zhì)量與半徑立方關(guān)系；根據(jù)題意，可知電量與半徑平方關(guān)系．從而由動能定理可算出粒子通過O2時的速率；（3）由半徑的不同，導(dǎo)致速度大小不一，從而出現(xiàn)洛倫茲力與電場力不等現(xiàn)象，根據(jù)其力大小確定向哪個極板偏轉(zhuǎn)．17.（10分）．如圖所示，一質(zhì)量為1kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ為30°?，F(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點(diǎn)靜止出發(fā)向上運(yùn)動，已知桿與球間的動摩擦因數(shù)m為。試求： （1）小球運(yùn)動的加速度a1； （2）若F作用1．2s后撤去，小球上滑過程中距A點(diǎn)最大距離sm；（3）若從撤去力F開始計時，小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點(diǎn)上方為2．25m的B點(diǎn)。參考答案：解：（1）在力F作用時有：（F-mg）sin30°-m（F-mg）cos30°=ma1

a1=2.5m/s2

（2）剛撤去F時，小球的速度v1=a1t1=3m/s

小球的位移s1=t1=1.8m

撤去力F后，小球上滑時有：mgsin30°+mmgcos30°=ma2

a2=7.5m/s2

因此小球上滑時間t2==0.4s

上滑位移s2=t2=0.6m

則小球上滑的最大距離為sm=2.4m

（3）在上滑階段通過B點(diǎn)：

SAB-s1=v1t3-a2t32

通過B點(diǎn)時間

t3=0.2s，另t3=0.6s（舍去）

小球返回時有：mgsin30°-mmgcos30°=ma3

a3=2.5m/s2

因此小球由頂端返回B點(diǎn)時有：sm-SAB=a3t42

t4=

通過通過B點(diǎn)時間

t2+t4=s?0.75s

18.在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d=10mm，定值電阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，其它電阻不計．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場豎直穿過導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時，懸浮于電容器兩極板之間，