湖北省咸宁市大冶第二中学2022年高三物理摸底试卷含解析

湖北省咸宁市大冶第二中学2022年高三物理摸底试卷含解析一、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.甲、乙两物体在同一直线上，同时由一位置向同一方向运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是

（

） A．开始阶段乙跑在甲的前面，20秒后乙落在甲的后面 B．20秒末乙追上甲，且甲、乙速度相等 C．40秒末乙追上甲 D．在追上前的20秒末两物体相距最大参考答案：CD2.（单选）2012年8月9日，在伦敦奥运会女子10米跳台跳水的比赛中，中国队陈若琳夺取金牌．在高台跳水比赛中，质量为m的陈若琳进入水中后受到水的阻力（包含浮力）而竖直向下做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，则在她减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A．她的动能减少了FhB．她的重力势能减少了mghC．她的机械能减少了（F﹣mg）hD．她的机械能减少了mgh参考答案：考点：动能定理的应用；机械能守恒定律．专题：动能定理的应用专题．分析：根据合力做功判断动能的变化，通过重力做功判断重力势能的变化，除重力以外其它做功等于机械能的增量．解答：解：A、根据动能定理知，合力做功做动能的变化量，合力做功为（mg﹣F）h，则动能减小（F﹣mg）h，故A错误．B、重力做功为mgh，则重力势能减小mgh，故B正确．C、除重力做功以外阻力做功为﹣Fh，则机械能减小Fh，故CD错误．故选：B．点评：解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功与重力势能、合力功与动能、除重力以外其它力做功与机械能的关系．3.从地面上方同一点向东与向西分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为和，不计空气阻力，则两个小物体A．在地面上的水平射程相同B．落地时重力做功的瞬时功率相同C．从抛出到落地的过程动量的增量相同D．从抛出到落地的过程动能的增量相同参考答案：BCD解析：小物体做平抛运动，高度相同，则运动时间t相同，因初速度不同，则水平射程不同，A错。落地时竖直分速度相同，则重力的瞬时功率相同，B对；由动量定理知C对；由动能定理知D对。4.如图所示为某物体做直线运动的图象，关于这个物体在0～4s内运动的情况，下列说法中正确的是A．物体始终向同一方向运动B．加速度大小不变，方向与初速度方向相同C．4s末物体离出发点最远D．4s内通过的路程为4m，位移为零参考答案：D5.咸宁市某高中物理研究性学习小组为了测量当地的重力加速度大小，让一小球竖直上抛，测量上升一段高度h所用的时间为t1，紧接着继续上升一段高度h所用时间为t2．则当地的重力加速度大小为（）A． B．C． D．参考答案：C【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】物体在竖直方向上做匀减速直线运动，根据位移时间公式列式即可求得重力加速度【解答】解：设小球的初速度为v0，则在时间t1内竖直上抛运动的位移：．同理在时间（t1+t2）内竖直上抛运动的位移：，联立以上两式得：g=故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50Hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__

______m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______________________。参考答案：7.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变8.一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播，在t1=0时刻波形如图中实线所示，在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是______________（选填“最大，零”）；在t3=0.1s时位于0<x<5m区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是______________。

参考答案：零，1m<x<3m9.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相等10.模块选做题（模块3－5试题）⑴（4分）某考古队发现一古生物骸骨，考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年。该生物死亡时距今约

年。参考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。11.如图所示，m为在水平传送带上被传送的小物块（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑。若物块被水平抛出，则A轮每秒的转数至少是A．

B．

C．

D．参考答案：C12.（填空）（2013?杭州模拟）为完成“练习使用打点计时器”实验，在如图所示的四种器材中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空：

图为电磁打点计时器，工作电压为交流

；

图为电火花打点计时器，工作电压为交流

V．参考答案：丙，4～6V，乙，220．解：电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器，工作电压为交流4～6V；电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，乙图为电火花打点计时器，工作电压为交流220V．故答案为：丙，4～6V，乙，220．13.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v= （1）关于这个平均速度，有如下讨论： A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度 B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度 C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确 D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

； （2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有一柔软链条全长为L＝1.0m，质量均匀分布，总质量为M＝2.0kg。链条均匀带正电，总带电量Q＝1.0×10－6C、将链条放在离地足够高的水平桌面上。空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度的大小E＝2.0×107V/m。若桌面与链条之间的动摩擦因数为μ＝0.5（重力加速度取g＝10m／s2）。给链条一个向右的初动能，试求：（1）链条受到的最大滑动摩擦力；（2）当桌面下的链条多长时，桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力。（3）能使链条从桌面上全部滑下所需的最小初动能。参考答案：．解：(1)链条刚开始下滑的瞬间，此时链条全部在桌面上，正压力N最大。N=Mg+qE则fmax＝μN=μ（Mg＋qE）＝20N

（3分）(2)假设有x的链条在桌面下方得到x=0.5m

（3分）（3）当下垂链条受到的重力加上电场力等于滑动摩擦力时，是临界情况。根据平衡条件：求得：

（3分）当链条垂下1/3m时，重力+电场力=滑动摩擦力，则如果继续下滑，重力就大于滑动摩擦力了。所以链条下滑1/3m后就会自动下滑，链条所需要的最小初动能是能够让它下滑1/3m所需的动能。

根据动能定理：

(3分)解得：

（2分）17.长为的不计形变的轻绳，一端固定在O点，另一端系一质量为小球，在O下方处，将小球水平向右抛出，忽略空气阻力的影响，经过一段时间绳拉直（绳刚拉直时与竖直线夹角）；最后又摆动经过最低点。求：（1）球水平抛出的速度；（2）球摆到最低点时，绳所受拉力。参考答案：（1）（6分）

（2）（10分）绳伸直时

即此时速度，恰沿绳方向

（4分）从绳伸直后到运动到最低点18..如图所示，在MN和PQ间有竖直向上的匀强电场，场强大小为E，电场宽度为d。在MN的上方有一磁感应强度方向水平向外的圆形匀强磁场区，O为圆心，其半径为d，CD为平行于MN的直径，圆心O到MN的距离为2d.一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计），以某一速度从PQ连线上A点水平向右射入电场，带电粒子穿出电场后从C点进入磁场并从D点穿出.求：（1）带电粒子从A点运动到C点的时间t；（2）圆形磁场区内磁感应强度B的大小.参考答案：（1）；（2）【分析】带正电粒子在电场中做类平抛运动，即水平向右做匀速直线运动，竖直向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据相关运动规律可求得在电场中的运动时间