北京第一二三中学2022年高三物理上学期摸底试题含解析

北京第一二三中学2022年高三物理上学期摸底试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）如图，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是（） A．增大斜面的倾角 B． 对木块A施加一个垂直于斜面的力 C．对木块A施加一个竖直向下的力 D． 在木块A上再叠放一个重物参考答案：考点： 牛顿第二定律．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： 木块匀速滑下，合力为零，根据平衡条件得到动摩擦因数与斜面倾角θ的关系．要使木块A停下，必须使之减速，合力方向与速度方向应相反．分别分析木块的受力情况，确定合力的方向，判断其运动性质．解答： 解：A、木块匀速滑下，合力为零，根据平衡条件得mgsinθ=μmgcosθ；若增大斜面的倾角θ，重力沿斜面向下的分力mgsinθ增大，滑动摩擦力f=μmgcosθ减小，木块的合力方向将沿斜面向下，木块做加速运动．故A错误．B、对木块A施加一个垂直于斜面的力F，重力沿斜面向下的分力mgsinθ不变，而滑动摩擦力f=μ（F+mgcosθ）增大，合力方向沿斜面向上，木块做减速运动，可以使木块停下．故B正确．C、对木块A施加一个竖直向下的力，由于（F+mg）sinθ=μ（F+mg）cosθ，木块的合力仍为零，仍做匀速运动，不可能停下．故C错误．D、由A项分析可知，mgsinθ=μmgcosθ得

sinθ=μcosθ，与质量无关，在木块A上再叠放一个重物后，整体匀速下滑，不可能停下．故D错误．故选B点评： 本题关键根据物体做减速运动的条件，分析木块的合力方向，当合力方向与速度反向时，木块能做减速运动，可以停下来．2.（单选）在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象5中可能正确的是

参考答案：答案：D．解析：对人的运动过程分析可知，人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，所以D正确．故选D．3.右图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力

A．方向向左，大小不变

B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变

D．方向向右，逐渐减小参考答案：（

A

）4.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的速度可能（

）

A.一直增大

B.先逐渐减小至零，再逐渐增大

C.先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大参考答案：ABD5.某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW.现用500kV电压输电，则下列说法正确的是()A．输电线上输送的电流大小为2.0×105AB．输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kWD．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，电阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑动变阻器的阻值0—30Ω。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则____Ω。R1消耗的最小电功率为______W。参考答案：６

Ω；

０.8

W。7.一定质量的气体经过如图所示a→b、b→c、c→d三个过程，压强持续增大的过程是

，温度持续升高的过程是_______。参考答案：答案：c→d、b→c8.一颗行星的半径为R，其表面重力加速度为g0，引力常量为G，则该行星的质量为

，该行星的第一宇宙速度可表示为

。参考答案：

9.振源O产生的横波向左右两侧沿同一条直线上。当振源起振后经过时间t1，A点起振经过时间B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反，这列横波的波长为

，这个振源的周期的最大值为

。参考答案：

答案：10.12．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍。当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀速下落，那么；（1）B框进入磁场过程将作

运动（填“匀速”“加速”“减速”）；（2）两线框全部进入磁场的过程中，A、B两线框消耗的电能之比为

。参考答案：11.（6分）2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星．图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。火箭的加速度a=

m/s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小υ=

m/s。参考答案：答案：8

(3分)

42

（3分）12.在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个清晰的点。标记为0、1、2，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？你认为不能实现，请说明理由；若能实现请算出P点的速度

。（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图。）参考答案：13.一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连，通过打点计时器打下一系列点，从打下的点中选取若干计数点，如图中A、B、C、D、E所示，纸带上相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。现测出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打点计时器电源频率为50Hz。①打D点时，小车的瞬时速度大小为___

____m/s（保留两位有效数字）。②小车运动的加速度大小为___

____m/s2（保留两位有效数字）。③在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某同学设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止，本探究实验可以通过比较两小车的位移来得到两小车加速度关系。若测量得到两个小车的位移分别为x1和x2，设两个小车的加速度分别为a1和a2，上述四个物理量的关系式为______________________。参考答案：①0.72

②2.0

③

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大（结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力．（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ．解答： 解：（1）由运动学公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

联立解得：μ=答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．点评： 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．15.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个长为2L、宽为L粗细均匀的矩形线框，质量为m、电阻为R，放在光滑绝缘的水平面上．一个边长为2L的正方形区域内，存在竖直向下的匀强磁场，其左边界在线框两长边的中点MN上．（1）在t=0时刻，若磁场从磁感应强度为零开始均匀增强，变化率，线框保持静止，求在某时刻t时加在线框上的水平外力大小和方向；（2）若正方形区域内磁场的磁感应强度恒为B，磁场从图示位置开始以速度v匀速向左运动．并控制线框保持静止，求到线框刚好完全处在磁场中时通过线框的电量和线框中产生的热量；（3）第（2）问中，若线框同时从静止释放，线框离开磁场前已达到稳定速度，加速过程中产生的热量为Q，求线框速度为某一值vx时的加速度和该过程中运动磁场提供给线框的能量．参考答案：解：（1）区域磁场均匀增强，线框中电动势（1分）电流

（1分）经过时间t时加在线框上的外力

（2分）方向水平向右（1分）（2）区域磁场从线框上MN位置以速度v匀速向左运动时电动势

（1分）电流

经历时间

则通过线框的电量

（2分）线框中产生的热量

（2分）（3）线框速度为某一值vx时，线框中的电动势

（1分）电流

由牛顿第二定律得

（1分）解得

（1分）线框稳定时a=0，vx=v（1分）由能量守恒定律，得区域磁场提供给线框的能量

（1分）17.如图，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2L，两板间有场强为E的匀强电场．A板上有一小孔（忽略它对两板间电场分布的影响），C、D为水平光滑绝缘轨道．轨道C端有一固定挡板，长为L的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘薄板Q．一个质量为m，电荷量为q（q＞0）的小球，在电场力作用下由静止开始从两板间的中点P向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧．小球从接触Q开始，经历一段时间把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回．由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q瞬间，它的电荷量变成刚与Q接触时电荷量的k倍（k＜1）．不计机械能损失．（1）求弹簧第一次被压缩到最左边时的弹性势能；（2）设小球第n次离开Q向右运动（最远处没有到达B板），速度由v减为零所需时间为tn，求n为多少？（3）设A板的电势为零，当k=时，若小孔右侧的轨道粗糙，且与带电小球间的滑动摩擦力f=qE，求带电小球初、末状态的电势能变化量．参考答案：考点： 电势差与电场强度的关系；弹性势能；功能关系．专题： 电场力与电势的性质专题．分析： （1）根据能的转化和守恒定律，即小球在电场力作用下获得动能，与Q接触过程中，全部转化成弹簧的弹性势能．（2）分析知，小球每次离开Q时的速度大小相同，等于小球第一次与Q接触时速度大小v，运动学公式即可求的n．（3）利用动能定理求的弹回两板间后向右运动最远距A板的距离，利用E=qEl求的电势能得变化解答： 解：（1）当P由静止释放到弹簧第一次被压缩到最左边的过程中，根据能的转化和守恒定律可得弹性势能为：EP=qEL（2）小球第n次离开Q时，产生的加速度为：a=小球做减速运动所需时间为：tn=小球所带电荷量为：联立解得：所以有：（3）将小球第一次弹回两板间后向右运动最远距A板的距离为L1，则：（qE﹣f）L﹣（kqE+f）L1=0﹣0，L1=L设小球第2次弹回两板间后向右运动最远距A板的距离为L2，则有：，当时，电场力为，即小球将可以保持静止．所以带电小球初、末状态的电势能变化量为：答：（1）求弹簧第一次被压缩到最左边时的弹性势能qEL；（2）n为（3）带电小球初、末状态的电势能变化量为．点评： 了解研究对象的运动过程是解