河南省南阳市实验高级中学校2022年高三物理上学期摸底试题含解析

河南省南阳市实验高级中学校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.如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开始沿直线OA斜向下运动，直线OA与y轴负方向成θ角（θ＜90°）。不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是

A．当F=mgtanθ时，质点的机械能守恒

B．当F=mgsinθ时，质点的机械能守恒

C．当F=mgtanθ时，质点的机械能可能减小也可能增大

D．当F=mgsinθ时，质点的机械能可能减小也可能增大参考答案：BC2.（单选）在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江（如图甲），若把这滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L=80m，绳索的最低点离AB的垂直距离为h=8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s（取g=10m/s2），那么(

)

A.人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动

B.下滑过程中人的机械能保持不变C.人在滑到最低点时对绳索的压力为570N

D.在滑到最低点时人处于失重状态参考答案：C3.（单选题）如图，静止在水平地面上的木箱，受到一个方向不变的斜向上的拉力F作用。当这个力从零开始逐渐增大，在木箱离开地面前，它受到的摩擦力将(

)A．逐渐增大

B．逐渐减小C．先逐渐增大，后又减小D．先逐渐减小，后又增大参考答案：C4.物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁，如图所示，a处于静止状态，则关于a受的摩擦力的下列说法中正确的是（

）

A．a受的摩擦力有二个

B．a受的摩擦力大小不随F变化

C．a受的摩擦力大小随F的增大而增大

D．a受的摩擦力方向始终竖直向上参考答案：BD5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s。当波传到x=5m处的质点P时，波形如图所示。则以下判断正确的是

A．这列波的周期为0．5s B．再经过0．4s，质点P第一次回到平衡位置 C．再经过0．7s，x=9m处的质点Q到达波峰处 D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处参考答案：C已知该横波的传播速度为10m/s，由题图可知波长为4m，则这列波的周期为=0.4s，所以再经过0.4s即一个周期，质点P第二次回到平衡位置，故A、B错误．P和Q相差一个波长，再经过0.7s，即1个周期，Q点运动了个周期，由于质点Q起振方向向下，因此此时Q达到波峰处，故C正确．P和Q相差一个波长，振动情况始终相同，质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波峰处，故D错误．故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为

m/s，碰撞前后乙的速度方向

（填“变”、“不变”）参考答案：

0.1

不变7.如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为

W，此时电压表读数为

V。参考答案：3

5解析：棒达到稳定速度1.5m/s时，金属棒MN下半段产生的感应电动势Bdv=3V，灯泡中电流I=1A，金属棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率为P=Fv=2×1.5W=3W。金属棒MN下半段两端点电压为2V，电压表读数为3V+2V=5V。8.一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为

N/m；现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为

N。参考答案：（25；）9.波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”），在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm。参考答案：

(1).加强

(2).减弱

(3).2【详解】两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是峰谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是峰谷相遇，振动减弱，则质点的振幅为。10.（6分）通常把白菜腌成咸菜需要几天时间，而把白菜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是

。俗话说：“破镜不能重圆”。这是因为镜破处分子间的距离都___________（填“大于”、“小于”、“等于”）分子直径的10倍以上，分子间相互吸引的作用微乎其微。在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇，二电器工作较长时间后，房内的气温将__________。（填“升高”“降低”或“不变”）参考答案：炒菜时温度高，分子热运动激烈；大于；升高11.内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）．在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是____________．参考答案：（1）在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态，加速度为g，抛物线的后一半是平抛运动，在抛物线的末端飞机速度最大，为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平抛运动的时间t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被训航天员处于完全失重状态的总时间是t总=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由题意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飞过一个120o的圆弧所用时间t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t总=10t‘+t总=76.7+444=520.7s（4）s总=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．12.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示。请完成下列小题：

(l)根据图中数据计算：①打C点时滑块的速度的大小为___________m/s；

②滑块的加速度a=___________（保留两位有效数字）；

⑧若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，则计算出的加速度值将__________

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

(2)为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是____________。A．木板的长度LB．木板的质量C．滑块的质量D.托盘和砝码的总质量E．滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数＝______(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)参考答案：13.如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上。现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为

。若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′所做的功为__________。参考答案：mg，0.25πmgl

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．15.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在xOy坐标平面中的直角三角形ACD区域，AC与CD长度均为L，且A、C、D均位于坐标轴上，区域内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场未画出，磁场方向垂直于xOy平面向里，磁感应强度为B。一不计重力、带正电的粒子从O点沿y轴正方向以某一速度射入，恰好做匀速直线运动，经t0时间从C点射出。

（1）求电场强度的大小和方向；

（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从ACD区域的边界射出，求粒子的比荷。

（3）若仅撤去电场．带电粒子仍从O点射入，要使粒子恰好不能从AC边射出，求粒子速度大小及粒子在磁场中运动的时间。参考答案：见解析17.如图所示，质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）。初始时刻，A、B分别以v0=2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.40，取g=10m/s2。求：⑴A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向；⑵A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移大小x；⑶木板B的长度l。参考答案：【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2A8C2【答案解析】（1）4.0m/s2，方向水平向右，aB的大小为1.0m/s2，方向水平向左；（2）0.875m；

（3）1.6m．解析：⑴A、B分别受到大小为μmg的作用，根据牛顿第二定律对A物体：μmg=maA则aA=μg=4.0m/s2，方向水平向右

对B物体：μmg=MaB，则aB==1.0m/s2，方向水平向左

（2）开始阶段A相对地面向左做匀减速运动，速度为0的过程中所用时间为t，则

v0=aAt1，则t1==0.50s

B相对地面向右做减速运动x=v0t-aBt2=0.875m

（3）A向左匀减速运动至速度为零后，相对地面向右做匀加速运动，最后A恰好没有滑离B板，两者速度相同，设共同速度为v．取向右方向为正，根据动量守恒定律得

（M-m）v0=（M+m）v

由能量守恒定律得

μmgl=（M+m）v02-（M+m）v2，

代入数据解得l=1.6m【思路点拨】（1）木块和木板竖直方向上受力平衡，水平方向受到滑动摩擦力作用，大小为μmg，根据牛顿第二定律求解加速度；（2）A先向左做匀减速运动至速度为零，根据运动学速度公式求出速度为零时所用的时间，根据位移公式求解B相对地面运动发生的位移x；（3）对于系统，合外力为零，动量守恒．A恰好没有滑离B板，木板和木块的速度相同，根据动量守恒和能量守恒结合求解木板B的长度l．本题是木块在木板滑动的类型，运用牛顿第二定律、运动学、动量守恒和能量守恒结合求解比较简便，也可以采用图象法求解．18.（12分）煤气泄漏到不通风的厨房是很危险的。当泄漏的煤气与厨房的空气混合，使得混合后厨房内气体的压强达到1.05atm(设厨房原来的空气压