湖北省十堰市龍壩鄉(xiāng)中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

湖北省十堰市龍壩鄉(xiāng)中學(xué)2022年高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示帶電小球a以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為ha；帶電小球b在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以相同的初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為hb；帶電小球c在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)以相同的初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為hc，不計(jì)空氣阻力，三個(gè)小球的質(zhì)量相等，則（）A.它們上升的最大高度關(guān)系為B.它們上升的最大高度關(guān)系為C.到達(dá)最大高度時(shí)，b小球動(dòng)能最小D.到達(dá)最大高度時(shí)，c小球機(jī)械能最大參考答案：BD【分析】當(dāng)小球只受到重力的作用的時(shí)候，球做的是豎直上拋運(yùn)動(dòng)；當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，由于洛倫茲力的作用，會(huì)改變速度的方向，所以到達(dá)最高點(diǎn)是小球的速度的大小不為零；當(dāng)加上電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力在水平方向，只影響小球在水平方向的運(yùn)動(dòng)，不影響豎直方向的運(yùn)動(dòng)的情況．【詳解】第1個(gè)圖：由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度公式得：。第3個(gè)圖：當(dāng)加上電場(chǎng)時(shí)，由運(yùn)動(dòng)的分解可知，在豎直方向上有：v02=2ghc，所以ha=hc；而第2個(gè)圖：洛倫茲力改變速度的方向，當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球應(yīng)有水平速度，設(shè)此時(shí)的球的動(dòng)能為Ek，則由能量守恒得：mghb+Ek=mv02，又由于mv02=mgha，所以ha＞hb；故A錯(cuò)誤，B正確。到達(dá)最大高度時(shí)，b、c兩小球還有速度，而a球在最大高度速度為零，可知a動(dòng)能最小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因c球中除重力做負(fù)功外，電場(chǎng)力對(duì)c球做正功，則到達(dá)最大高度時(shí)，c小球機(jī)械能最大，選項(xiàng)D正確；故選BD.【點(diǎn)睛】洛倫茲力的方向始終和速度的方向垂直，只改變球的速度的方向，所以磁場(chǎng)對(duì)電子的洛倫茲力始終不做功，注意區(qū)分電場(chǎng)力做功與洛倫茲力做功的不同．2.如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌的左端接有電阻Ｒ，導(dǎo)線ab的有效電阻為r，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)框架平面，當(dāng)ab勻速向右移動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（忽略一切摩擦）：(

)Ａ.導(dǎo)線ab除受拉力作用外，還受磁場(chǎng)力的作用Ｂ.導(dǎo)線ab移動(dòng)速度越大，所需拉力越大Ｃ.導(dǎo)線ab移動(dòng)速度一定，若將電阻阻值Ｒ增大，則拉動(dòng)導(dǎo)線的力可減?。?當(dāng)導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)達(dá)到某一速度υ后，撤去外力，電阻Ｒ上產(chǎn)生的總的焦耳熱為參考答案：D3.如圖是拔樁裝置。當(dāng)用大小為F、方向豎直向下的作用力拉圖中長(zhǎng)繩上的E點(diǎn)時(shí)，繩CE部分被水平拉直，繩CA被拉到豎直，繩DE與水平方向的夾角為α，繩BC與豎直方向的夾角為β。則繩CA拔樁的作用力的大小是A．Ftanα·tanβ

B．Ftanα·cotβC．Fcotα·tanβ

D．Fcotα·cotβ參考答案：答案：D4.（單選）如圖所示，一個(gè)物體由靜止開(kāi)始，從A點(diǎn)出發(fā)分別經(jīng)三個(gè)不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3處。下列說(shuō)法正確的是(

)A．物體在C1、C2、C3處的動(dòng)能相等B．物體在C1、C2、C3處的速度相等

C．物體在C1、C2、C3處重力的瞬時(shí)功率相等

D．物體沿三個(gè)斜面下滑的時(shí)間相等參考答案：A5.對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，忽略分子間的相互作用力。當(dāng)溫度升高時(shí)A．氣體的內(nèi)能不變

B．氣體分子的平均動(dòng)能增加C．氣體一定從外界吸收熱量D．外界一定對(duì)氣體做功參考答案：B由題意知不考慮分子勢(shì)能，即認(rèn)為氣體的內(nèi)能等于所有分子的動(dòng)能，溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的內(nèi)能增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；氣體從外界吸收熱量或外界對(duì)氣體做功都可以使溫度升高，故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)量F1時(shí)彈簧秤的彈簧與其外殼發(fā)生了摩擦（但所描出的細(xì)繩拉力的方向較準(zhǔn)確），則用平行四邊形定則作出的F1和F2的合力F與其真實(shí)值比較，F(xiàn)的大小偏________．參考答案：_小____7.如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑。若物塊被水平拋出，則A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)至少是A．

B．

C．

D．參考答案：C8.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過(guò)觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規(guī)律地排列在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同原子排列具有一定對(duì)稱性等9.經(jīng)過(guò)核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過(guò)15天后剩下

g.參考答案：4；2；1.510.如右圖所示，OAB是剛性輕質(zhì)直角三角形支架，邊長(zhǎng)AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二銳角處固定兩個(gè)不計(jì)大小的小球，A角處小球質(zhì)量為1kg，B角處小球質(zhì)量為3kg?，F(xiàn)將支架安裝在可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的水平軸上，使之可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。裝置靜止時(shí)，AB邊恰好水平。若將裝置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30°，至少需做功為_(kāi)_________J，若將裝置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30°后由靜止釋放，支架轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為_(kāi)_________。參考答案：；11.一物塊置于光滑的水平面上，受方向相反的水平力F1，F(xiàn)2作用從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，兩力隨位移x變化的規(guī)律如圖，則位移x=

m時(shí)物塊的動(dòng)能最大，最大動(dòng)能為

J．參考答案：12.如圖甲所示，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質(zhì)量為m（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d=

▲

mm；（2）為探究彈簧的彈性勢(shì)能，某同學(xué)打開(kāi)氣源，用力將滑塊A壓緊到P點(diǎn)，然后釋放，滑塊A上的擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為，則彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為----

▲

(用題中所給字母表示)；（3）若關(guān)閉氣源，仍將滑塊A由P點(diǎn)釋放，當(dāng)光電門(mén)到P點(diǎn)的距離為x時(shí)，測(cè)出滑塊A上的擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，移動(dòng)光電門(mén)，測(cè)出多組數(shù)據(jù)（滑塊都能通過(guò)光電門(mén)），并繪出圖像，如圖丙所示，已知該圖線的斜率的絕對(duì)值為k，則可算出滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

▲

．參考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

13.某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_(kāi)_____m／s，軌跡上B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_______m/s。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=0.1s，則物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點(diǎn)的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點(diǎn)的速度為：vB=1.96m/s。三、簡(jiǎn)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—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個(gè)長(zhǎng)木板A，其上放有一個(gè)滑塊B，已知木板和滑塊的質(zhì)量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，開(kāi)始時(shí)A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說(shuō)明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長(zhǎng)?

參考答案：解析：①因?yàn)锽做勻減速運(yùn)動(dòng)，A做勻加速運(yùn)動(dòng)，A，B達(dá)到共同速度V1時(shí)，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據(jù)動(dòng)量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設(shè)A板長(zhǎng)為L(zhǎng)，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m15.如圖所示,甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長(zhǎng)λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示為“⊥”型上端開(kāi)口的玻璃管，管內(nèi)有一部分水銀封住密閉氣體，上管足夠長(zhǎng)，圖中粗細(xì)部分截面積分別為S1＝2cm2、S2＝lcm2．封閉氣體初始溫度為451K，氣體長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝22cm，圖乙為對(duì)封閉氣體緩慢加熱過(guò)程中氣體壓強(qiáng)隨體積変化的圖線，大氣壓強(qiáng)P0＝76cmHg．求（1）h1和h2的值；（2）若緩慢升高氣體溫度，升高到多少開(kāi)爾文可將所有水銀全部壓入細(xì)管內(nèi)參考答案：（1）h1=2cm

，h2=4cm

（2）504K【詳解】(I)由圖乙可知，初如狀態(tài)：末狀態(tài)：，解得：；(II)由理想氣體狀態(tài)方程得：其中，，，代入數(shù)據(jù)解得：。17.2016年2月11日，美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)”（LIGO）團(tuán)隊(duì)向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個(gè)引力波來(lái)自于距離地球13億光年之外一個(gè)雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽(yáng)的質(zhì)量為M0，萬(wàn)有引力常量為G。（1）兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽(yáng)質(zhì)量的26倍和39倍，合并后為太陽(yáng)質(zhì)量的62倍。利用所學(xué)知識(shí)，求此次合并所釋放的能量。（2）黑洞密度極大，質(zhì)量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無(wú)法通過(guò)光學(xué)觀測(cè)直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球形天體。a．因?yàn)楹诙磳?duì)其他天體具有強(qiáng)大的引力影響，我們可以通過(guò)其他天體的運(yùn)動(dòng)來(lái)推測(cè)黑洞的存在。天文學(xué)家觀測(cè)到，有一質(zhì)量很小的恒星獨(dú)自在宇宙中做周期為T(mén)，半徑為r0的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由此推測(cè)，圓周軌道的中心可能有個(gè)黑洞。利用所學(xué)知識(shí)求此黑洞的質(zhì)量M；b．嚴(yán)格解決黑洞問(wèn)題需要利用廣義相對(duì)論的知識(shí)，但早在相對(duì)論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過(guò)黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)也會(huì)具有勢(shì)能，稱之為引力勢(shì)能，其大小為（規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零）。請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí)，推測(cè)質(zhì)量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過(guò)多少？參考答案：（1）

（2）a．

b．試題解析：（1）合并后的質(zhì)量虧損根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程

得合并所釋放的能量

（2）a．小恒星繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小恒星質(zhì)量為m根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律解得

b．設(shè)質(zhì)量為m的物體，從黑洞表面至無(wú)窮遠(yuǎn)處根據(jù)能量守恒定律解得

因?yàn)檫B光都不能逃離，有v=c所以黑洞的半徑最大不能超過(guò)18.如圖所示，質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的工件靜置在光滑水平地面上，其兩個(gè)側(cè)面恰好與兩個(gè)固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0．3m，AD長(zhǎng)L=0．5m。斜面傾角?？梢?/p>