2022-2023学年河南省平顶山市第十四中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022-2023学年河南省平顶山市第十四中学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.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是(

)A．规则物体的重心一定在物体的几何中心上B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比D．摩擦力的方向一定与接触面相切参考答案：D重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀、形状规则的物体，重心才在其几何中心，A错误；弹簧弹力的大小取决于弹簧的劲度系数和形变量，所以劲度系数越大的弹簧，产生的弹力不一定越大，B错误；动摩擦因数的大小只与相互接触的两物体表面的粗糙情况有关，C错误；摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，一定与接触面相切，D正确。2.图中弹簧秤、绳和滑轮的质量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则A．

B．C．

D．参考答案：B甲图：物体静止，弹簧的拉力F1=mg；乙图：以物体为研究对象，作出受力分析图如图，由平衡条件得F2=Gsin60°=0.866mg；

丙图：以动滑轮为研究对象，受力如图．由几何知识得F3=mg．故F3=F1＞F2，故选B。3.（多选）如图所示，物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m．开始以手托住物体A，两绳恰好伸直，弹簧处于原长状态，A距离地面高度为h．放手后A从静止开始下落，在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力，（不计滑轮处的摩擦）则下列说法正确的是（）A．在A下落至地面前的过程中物体B始终处于平衡状态B．在A下落至地面前的过程中A物体始终处于失重状态C．在A下落至地面前的过程中A物体的机械能减少了mghD．A落地前的瞬间加速度为g方向向上参考答案：解：A、由题分析可知，在A下落至地面前的过程中，B一直处于静止状态，即B始终处于平衡状态．故A正确．B、在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力，此时弹簧的拉力恰好等于B的重力2mg，说明的弹簧的弹力从0逐渐增大到2mg，而A的重力为mg，所以弹簧的弹力先小于A的重力，后大于A的重力，则A先处于失重状态，后处于超重状态．故B错误；C、在A下落至地面前的过程中A物体的重力做功是mgh，动能变化是0，机械能减少了mgh，C正确．D、以A研究对象，A落地前的瞬间，受到拉力和重力作用，拉力大小等于2mg，重力大小为mg，由牛顿第二定律分析得到加速度的大小为g，方向竖直向上．故D正确．故选：ACD4.如图所示，竖直放a的气缸幵口向下，重为G1的活塞A和重为G2的活塞B.将长为L的气室分成体积比为1：2的两部分,温度是1270C,系统处于平衡状态=当温度缓慢地降到270C时系统达到新的平衡,求活塞A、b移动的距离。不计活塞A的厚度及活塞与气缸间的庠擦。参考答案：5.如图所示，实线为一匀强电场的电场线，两个带电粒子q1、q2分别从A、C两点以垂直于电场线方向的初速度射入电场，仅受电场力作用，运动轨迹分别如图中的ABC、CDA所示。已知q1是带正电的粒子。则下列说法中正确的是

（）A．q2可能也带正电B．A点的电势一定低于C点的电势C．电场力对q1做正功，对q2做负功D．q1、q2的电势能均减少参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：7.一个学生在做平抛实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，他在曲线上任取水平距离均为△S的三点A、B、C，并测得△S=0.2m，又测出它们竖直之间的距离分别为S1=0.1m、S2=0.2m利用这些数据，这个学生求得物体抛初速度为

m／s，物体到B点的竖直分速度为

m/s，A点离抛出点的高度为

m.（取g=10m／s2）参考答案：2

1.5

0.1258.镭核(Ra)经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核(Pb)，其中经过α衰变的次数是_____，镭核(Ra)衰变成铅核(Pb)的过程中损失了_______个中子．参考答案：5169.某单摆的摆长为L、摆球质量为m，摆角为θ时单摆做简谐振动的周期为T，摆动时最大动能为Ek。当将摆球质量变成2m，摆动时摆角为θ，则单摆的最大动能变为____________Ek；当将摆球质量变成2m，将摆长变为2L，摆角变为θ/2时，单摆的周期为____________T。参考答案：2

10.（6分）围绕正在发声的音叉运动一周，就会发现声音忽强忽弱，这是声波的

现象，产生这一现象的两个波源是 ，它们符合

波源的条件。参考答案：干涉、音叉的两个叉股、相干11.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波的传播速度v＝2m/s，则：

①从这一时刻起x＝4m处质点的振动方程是y＝

cm；

②从这一时刻起x＝5m处质点在4.5s内通过的路程s＝

cm。参考答案：①（2分）；②4512.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：13.用力传感器“研究有固定转动轴物体的平衡”．（1）安装力矩盘后，需要做一些检查，写出其中一项检查措施并说明该措施的检查目的

．（2）将力传感器安装在横杆上，通过细线连接到力矩盘．盘面上画有等间距的同心圆．实验操作和器材使用均无误．在悬挂点A挂上一个钩码后，传感器读数为0.75N．在悬挂点B再挂上一个相同钩码后，力矩盘仍维持原状位置，则力传感器读数应接近

N．参考答案：、（1）如“检查力矩盘的重心是否在转轴处，使力矩盘重力力矩为零”；“力矩盘是否在竖直平面内，使各力力矩在同一平面内”等

（2分）

（2）1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始匀加速运动，加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定功率后，汽车保持功率不变又加速行驶800m，此时获得最大速度，然后匀速行驶。取g=10m/s2，试求：（1）汽车的最大行驶速度？（2）汽车匀加速运动阶段结束时的速度？（3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间？参考答案：17.如图所示，在水平面上有一辆平板车，其上表面与绳末端等高，平板车能一直以v0=2m/s的恒定速度向右运动．绳长l1=7.5m上端固定，质量m=60Kg的特技演员从绳上端先沿绳从静止开始无摩擦下滑一段距离，突然握紧绳子，与绳子之间产生f=1800N的摩擦阻力．滑到绳子末端时速度刚好为零．此时车的右端刚好运动到此处，要让该演员能留在车上（把人看作质点，人与车之间动摩擦系数μ=0.2，g取10m/s2），求：（1）特技演员下滑所用的时间t；（2）车至少多长．参考答案：解：（1）对人受力分析可知：f﹣mg=ma1代入数据解得a1=20m/s2人下滑的位移为L，根据人下滑的运动过程可得，解得：v=10m/s

所以下滑用的时间为（2）人落到车上后向右匀加速运动，与车同速时对地位移位x1，根据牛顿第二定律有：umg=ma2车对地位移为人和车的相对位移为△S，则故车长至少