2022-2023學(xué)年天津楊柳青第三中學(xué)高三物理摸底試卷含解析

2022-2023學(xué)年天津楊柳青第三中學(xué)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.（單選）如圖所示，在水平桌面上疊放著木塊P和Q，水平力F推動(dòng)兩個(gè)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是：

A.P受3個(gè)力，Q受3個(gè)力

B.P受3個(gè)力，Q受4個(gè)力

C.P受4個(gè)力，Q受6個(gè)力

D.P受2個(gè)力，Q受5個(gè)力參考答案：D2.（多選題）實(shí)驗(yàn)小組為了探究物體在傾角不同的斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，將足夠長(zhǎng)的粗糙木板的一端固定在水平地面上，使物體以大小相同的初速度v0由底端沖上斜面，每次物體在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中斜面傾角θ保持不變．在傾角θ從0°逐漸增大到90°的過(guò)程中（）A．物體的加速度先減小后增大B．物體的加速度先增大后減小C．物體在斜面上能達(dá)到的最大位移先增大后減小D．物體在斜面上能達(dá)到的最大位移先減小后增大參考答案：BD【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】以物體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解加速度大小，根據(jù)傾角變化求解加速度大??；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算公式列方程求解位移大小．【解答】解：AB、以物體為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ+μmgcosθ=ma，解得：a=gsinθ+μgcosθ=g（），令sinβ=，則cosβ=，所以得：a=gsin（θ+β），所以隨著θ角的增大，加速度先增大再減小，A錯(cuò)誤、B正確；CD、根據(jù)位移速度關(guān)系可得：，可得：x=，加速度先增大再減小，所以位移先減小后增大，C錯(cuò)誤、D正確．故選：BD．3.以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是(

)A.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)B.結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C.重核的裂變過(guò)程質(zhì)量增大，輕核的聚變過(guò)程有質(zhì)量虧損D.自然界中含有少量的14C,14C具有放射性，能夠自發(fā)地進(jìn)行β衰變，因此在考古中可利用14C來(lái)測(cè)定年代參考答案：ABD4.(單選題)伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”，對(duì)于這個(gè)研究過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是

A.斜面實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)B.斜面實(shí)驗(yàn)放大了重力的作用，便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的路程C.通過(guò)對(duì)斜面實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算，直接得到落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D.不直接做落體實(shí)驗(yàn)是因?yàn)楫?dāng)時(shí)時(shí)間測(cè)量不夠精確

參考答案：D5.（單選）如圖，置于水平地面的三腳架上固定一質(zhì)量為m照相機(jī)，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長(zhǎng)，與豎直方向均成角，則每根支架中承受壓力大小為（

）A．mg/3

B．2mg/3

C．mg/6

D．mg/9參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為v，炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為，則另一塊爆炸后瞬時(shí)的速度大小________。參考答案：（4分）7.如下圖所示，是某次利用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計(jì)時(shí)器，F(xiàn)為蓄電池、電壓為6V，G是開(kāi)關(guān)，請(qǐng)指出圖中的三處錯(cuò)誤：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．參考答案：(1)定滑輪接滑塊的細(xì)線應(yīng)水平(或與導(dǎo)軌平行)(2)滑塊離計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)(3)電火花計(jì)時(shí)器用的是220V的交流電，不能接直流電8.某人利用單擺來(lái)確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測(cè)得該單擺周期為T(mén)。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：9.（4分）磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感強(qiáng)度，μ是磁導(dǎo)率，在空氣中μ為一已知常數(shù)。為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離Δl，并測(cè)出拉力F，如圖所示。因?yàn)镕所作的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B＝

。參考答案：答案：(2μF/A)1/210.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s。①寫(xiě)出x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程式y(tǒng)=

▲

㎝；②求出x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過(guò)的路程s=▲㎝。參考答案：①y=-5sin(2πt)②9011.研究加速度和力的關(guān)系加速度和質(zhì)量的關(guān)系：兩個(gè)相同的小車(chē)并排放在光滑水平軌道上，小車(chē)前端系上細(xì)線，線的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán)，盤(pán)里分別放有不同質(zhì)量的砝碼．小車(chē)所受的水平拉力F的大小可以認(rèn)為等于砝碼（包括砝碼盤(pán)）的重力大?。≤?chē)后端也系有細(xì)線，用一只夾子夾住兩根細(xì)線，控制兩輛小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)和結(jié)束運(yùn)動(dòng)．（1）利用這一裝置，我們來(lái)研究質(zhì)量相同的兩輛小車(chē)在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個(gè)小車(chē)初速度都是零，運(yùn)動(dòng)時(shí)間又相同，由公式

，只要測(cè)出兩小車(chē)

之比就等于它們的加速度a之比．實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)小車(chē)質(zhì)量相同時(shí)，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來(lái)研究?jī)奢v小車(chē)在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質(zhì)量是怎樣的．在兩個(gè)盤(pán)里放上相同數(shù)目的砝碼，使兩輛小車(chē)受到的拉力相同，而在一輛小車(chē)上加放砝碼，以增大質(zhì)量．重做試驗(yàn)，測(cè)出

和

．實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)拉力F相等時(shí)，a與質(zhì)量m成反比。（3）實(shí)驗(yàn)中用砝碼（包括砝碼盤(pán)）的重力G的大小作為小車(chē)所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以通過(guò)所打紙帶計(jì)算出物體的加速度。某次實(shí)驗(yàn)所得圖線如圖所示。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車(chē)受到的拉力為_(kāi)________，小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_______。參考答案：．(1)

位移(2)

小車(chē)質(zhì)量

通過(guò)位移

(3)

砝碼與砝碼盤(pán)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量

(4)

12.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開(kāi)始時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動(dòng)彈簧，已知彈的伸長(zhǎng)量為，則彈簧的伸長(zhǎng)量為

.參考答案：13.勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E，與豎直方向成α角，范圍足夠大。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球用細(xì)線系在豎直墻上，恰好靜止在水平位置，則場(chǎng)強(qiáng)E的大小為

。若保持場(chǎng)強(qiáng)大小、方向和小球電荷量不變，現(xiàn)剪斷細(xì)線，則小球作

運(yùn)動(dòng)。（請(qǐng)描述運(yùn)動(dòng)的方向及性質(zhì)）參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一塊半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。現(xiàn)讓一細(xì)單色光束垂直AB沿半徑Oa方向射到玻璃磚上，光沿Oa方向從玻璃磚的左側(cè)射出。若保持光的入射方向不變，將光沿Oa方向向上平移，求：（真空中的光速為c，不考慮光在玻璃磚內(nèi)的多次反射）。①當(dāng)細(xì)光束平移到距O點(diǎn)的M點(diǎn)時(shí)，玻璃磚左側(cè)恰好不再有光線射出，求玻璃磚對(duì)該單色光的折射率；②當(dāng)細(xì)光速平移到距O點(diǎn)的N點(diǎn)時(shí)，出射光線與Oa延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為f，求光由N點(diǎn)傳播到f點(diǎn)的時(shí)間。參考答案：①；②試題分析：作出光路圖，根據(jù)臨界角公式即可求出玻璃磚對(duì)該單色光的折射率；作出光路圖，由幾何關(guān)系求出距離，光在玻璃中傳播速度：，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求得傳播時(shí)間。(i)光束由M處平行Oa射入，在b處發(fā)生全反射，如圖所示：∠ObM為臨界角，由臨界角公式：又有：解得：(ii)如圖所示，光束由N點(diǎn)平行Oa射人，在c點(diǎn)發(fā)生折射，設(shè)入射角∠OeN=a，折射角為由折射率：和解得：由幾何關(guān)系：，，光在玻璃中傳播速度：光在玻璃中Ne回傳播的時(shí)間：光在空氣中ef間傳播的時(shí)間：光由N點(diǎn)傳播到f點(diǎn)的時(shí)間：點(diǎn)睛：本題主要考查了全反射定律以及反射定律的應(yīng)用，正確作出光路圖，靈活運(yùn)用幾何知識(shí)求解是關(guān)鍵。17.如下圖甲所示，在以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)的xOy平面內(nèi)，存在著范圍足夠大的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。一個(gè)帶正電小球在0時(shí)刻以v0＝3gt0的初速度從O點(diǎn)沿+x方向（水平向右）射入該空間，在t0時(shí)刻該空間同時(shí)加上如下圖乙所示的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)沿+y方向（豎直向上），場(chǎng)強(qiáng)大小，磁場(chǎng)垂直于xOy平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。已知小球的質(zhì)量為m，帶電量為q，時(shí)間單位t0，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，空氣阻力不計(jì)。試求：（1）12t0末小球速度的大小。（2）在給定的xOy坐標(biāo)系中，大體畫(huà)出小球在0到24t0內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖。（3）30t0內(nèi)小球距x軸的最大距離。參考答案：解（1）0~t0內(nèi)，小球只受重力作用，做平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力：F1=qE0=mg，方向向上（1分）因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力恰好平衡，所以在電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)小球只受洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有：（1分）運(yùn)動(dòng)周期，聯(lián)立解得T＝2t0（1分）電場(chǎng)、磁場(chǎng)同時(shí)存在的時(shí)間正好是小球做圓周運(yùn)動(dòng)周期的5倍，即在這10t0內(nèi)，小球恰好做了5個(gè)完整的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。所以小球在t1=12t0時(shí)刻的速度相當(dāng)于小球做平拋運(yùn)動(dòng)t＝2t0時(shí)的末速度。vy1=g·2t0=2gt0（1分）所以12t0末（1（2）24t0內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖如右圖所示。（2分）（3）分析可知，小球在30t0時(shí)與24t0時(shí)的位置相同，在24t0內(nèi)小球做了t2=3t0的平拋運(yùn)動(dòng)，和半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)。23t0末小球平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分位移大小為：（1分）豎直分速度vy2=3gt0（1分）所以小球與豎直方向的夾角為θ＝45°，速度大小為（1分）此后小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑（1分）30t0末小球距x軸的最大距離：＝（1分）18.如圖所示，質(zhì)量為m1=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到水平部分的最右端B點(diǎn)，經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道，恰能做圓周運(yùn)動(dòng)。C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方，D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)。小物塊m1到達(dá)D點(diǎn)后與靜止在D點(diǎn)的質(zhì)量為m2=0.5kg小物塊發(fā)生碰撞，碰撞后，兩者均做平拋運(yùn)動(dòng)，m2恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn)，m1落在F點(diǎn)，已知半圓軌道的半徑R=0.5m，D點(diǎn)距水平面的高度h=0.45m，傾斜擋板與水平面之間的夾角θ=53°，不考慮空氣阻力，試求：（1）摩擦力對(duì)小物塊m1做的功；（2）水平面上EG間的距離；（3）小物塊m1碰撞m2后經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小。（題目中可能要用到的數(shù)據(jù)：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：解：（1）設(shè)小物體m1經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，因?yàn)榻?jīng)過(guò)C點(diǎn)恰能做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：

（1分）

解得：v1==m/s

（1分）小物體m1由A到B過(guò)程中，設(shè)摩擦力對(duì)小物體做的功為Wf，由動(dòng)能定理得：

（1分）

解得：Wf=2.5J

（1分）（2）