廣東省河源市田心中學2022年高三物理下學期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中有兩根水平放置的平行粗糙導軌CD、EF，導軌上放有一金屬棒MN。現(xiàn)從t=0時刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I=，其中k為常量，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．下列關于棒的速度、加速度隨時間t變化的關系圖象，可能正確的是(

)參考答案：BD由于I=，故安培力，由牛頓第二定律可知，一開始電流較小，金屬棒受到的安培力小于最大靜摩擦力，棒的加速度為0，隨著電流的增大，安培力逐漸增大，當安培力大于最大靜摩擦力時，金屬棒開始做加速運動，且加速度隨時間線性增加，選項A錯誤B正確。金屬棒在安培力的作用下一開始靜止，速度為零，而后做加速度增大的加速運動，故速度時間圖線的斜率逐漸增大，選項C錯誤D正確。2.（多選題）如圖所示，傳送帶以速度為V順時針勻速轉(zhuǎn)動，質(zhì)量m=3kg的小物塊以初速度V0=5m/s從左端的A點滑上傳送帶，已知物塊與傳送帶之間動摩擦因素μ=0.2，AB兩端長L=6m，重力加速度g=10m/s2．物塊從A點運動到B點的過程中（）A．物塊在傳送帶上運動的時間1s≤t≤2sB．物塊在傳送帶上運動時間最短時，傳送帶速度可能是6m/sC．傳送帶的速度V=3m/s，摩擦力對物塊的沖量1=10N?sD．無論傳送帶速度多大，物塊動能增加不會超過36J參考答案：AD【考點】動能定理的應用；牛頓第二定律．【分析】若物塊在傳送帶上一直做勻加速運動，在傳送帶上運動的時間最短，由牛頓第二定律和位移時間公式求得最短時間．若物塊在傳送帶上一直做勻減速運動時，所用時間最長．由牛頓第二定律和位移時間公式求得最長時間，從而得到時間范圍．傳送帶的速度v=3m/s，求出物塊勻加速運動的時間，由動量定理求摩擦力對物塊的沖量．根據(jù)動能定理求動能增加量的最大值．【解答】解：A、若物塊在傳送帶上一直做勻加速運動，在傳送帶上運動的時間最短，由牛頓第二定律得：μmg=ma，則有a=μg=2m/s2，設最短時間為t1．由L=v0t1+代入數(shù)據(jù)得：t1=1s．若若物塊在傳送帶上一直做勻減速運動時，所用時間最長．設最長時間為t2．由L=v0t2﹣代入數(shù)據(jù)得：t2=2s，t2′=3s．由于v=v0﹣at2=5﹣2×3=﹣1m/s，不合理，舍去，所以物塊在傳送帶上運動的時間1s≤t≤2s，故A正確．B、物塊在傳送帶上運動時間最短時，傳送帶最小速度為vmin=v0+at1=5+2×1=7m/s，傳送帶的速度不可能為6m/s，故B錯誤．C、傳送帶的速度v=3m/s，物塊勻加速至速度與傳送帶相等時用時為：t===1s，通過的位移為：x===4m＜L=6m，共速后物塊不再受摩擦力，由動量定理得：摩擦力對物塊的沖量為：I=mv0﹣mv=3×（5﹣3）=6N?s，故C錯誤．D、由上分析知，物塊的最大速度為7m/s，物塊動能增加量的最大值為：△Ek=﹣==36J，故D正確．故選：AD3.（單選）質(zhì)量為m的汽車，其發(fā)動機額定功率為P，當它開上一個傾角為的斜坡時，受到的摩擦阻力為車重力的k倍．則車的最大速度為（其他阻力忽略不計）參考答案：A4.(單選)一輛汽車以速度v勻速行駛了全程的1/3，然后勻減速地行駛剩下的2/3后，恰好靜止。則全程的平均速度為 A．

B．

C．

D．

參考答案：D5.假設有一載人宇宙飛船在距地面高度為4200km的赤道上空繞地球做勻速圓周運動，地球半徑約為6400km，地球同步衛(wèi)星距地面高為36000km，宇宙飛船和一地球同步衛(wèi)星繞地球同向運動，每當兩者相距最近時．宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號，然后再由同步衛(wèi)星將信號發(fā)送到地面接收站，某時刻兩者相距最遠，從此刻開始，在一晝夜的時間內(nèi)，接收站共接收到信號的次數(shù)為()A.4次

B.6次

C.7次

D.8次參考答案：C考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系、萬有引力定律及其應用【名師點睛】地球同步衛(wèi)星與宇宙飛船均繞地球做圓周運動，則它們的半徑的三次方之比與公轉(zhuǎn)周期的二次方之比相等．當它們從相距最近到相距最遠，轉(zhuǎn)動的角度相差。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

（5分）空間存在以ab、cd為邊界的勻強磁場區(qū)域，磁感強度大小為B，方向垂直紙面向外，區(qū)域?qū)抣1，現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi)，它的短邊與ab重合，長度為，長邊的長度為如圖所示，某時刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進入磁場區(qū)域，同時某人對線框放以作用力，使它的速度大小和方向保持不變，設該線框的電阻為R，從線框開始進入磁場到完全離開磁場的過程中，人對線框作用力所做的功等于_______________。

參考答案：答案：7.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：8.如圖所示，一根絕緣桿沿豎直方向放置，桿上有一個帶負電的圓環(huán)，它的質(zhì)量為m、電量為q，與桿間的動摩擦因數(shù)為μ．所在的空間存在著方向都是水平向右的勻強電場與勻強磁場，電場強度大小為E、磁感應強度大小為B．現(xiàn)將圓環(huán)從靜止開始釋放，環(huán)將沿桿下落，則圓環(huán)運動過程中的最大加速度為為__________，最大速度為__________。

參考答案：

答案：

9.“探究加速度與物體質(zhì)量，物體受力關系”的實驗裝置如圖所示，（1）本實驗的研究對象是

。（2）當作用力一定時（懸掛的小盤和盤內(nèi)的砝碼重力不變），探究加速度與質(zhì)量的關系時，以下說法中正確的是（

）A．平衡摩擦力時，應將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．小車運動的加速度可用天平測出小車的質(zhì)量M和小盤及盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量m后，直接用公式求出。（3）若確保小車質(zhì)量一定時，加速度a與合外力F的關系數(shù)據(jù)如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根據(jù)表中數(shù)據(jù)在右側(cè)坐標紙中畫出a—F圖象。②從圖象可以判定

。參考答案：（1）小車

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如圖：

（3分）

②當小車質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比

（2分）10.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設復核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質(zhì)量虧損由愛因斯坦質(zhì)能方程，得11.在《探究加速度與力、質(zhì)量的關系》實驗中，某同學利用右圖所示的實驗裝置，將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，滑塊置于長木板上，并用細繩跨過定滑輪與托盤相連，滑塊右端連一條紙帶，通過打點計時器記錄其運動情況．開始時，托盤中放少許砝碼，釋放滑塊，通過紙帶記錄的數(shù)據(jù)，得到圖線a．然后在托盤上添加一個質(zhì)量為m=0.05kg的砝碼，再進行實驗，得到圖線b．已知滑塊與長木板間存在摩擦，滑塊在運動過程中，繩中的拉力近似等于托盤和所加砝碼的重力之和，g取10m/s2，則X①通過圖象可以得出，先后兩次運動的加速度之比為

；②根據(jù)圖象，可計算滑塊的質(zhì)量為

kg．參考答案：（1）①3:4（2分），②2.512.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA=_____________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=___________.②已知重錘質(zhì)量m，當?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①由時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個系統(tǒng)按圖甲運動，撤去重錘后，滑塊下滑時所受合外力就是重錘的重力，由動能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動能定理可得W=Mv2/2,若描點作出v2-W圖像,是一條過坐標原點的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質(zhì)量M=2/k.13.如圖5，斜面上有一木塊處于靜止狀態(tài)，在木塊加一個垂直于斜面的力F之后，其靜摩擦力的大小變化是______。（填增大、不變、或減?。﹨⒖即鸢福喝?、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關系．15.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時對外做了100J的功，問：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對外界做功：W＝－100J

由熱力學第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因為氣體對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負功，氣體分子勢能增加。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖為實驗室篩選帶電粒子的裝置示意圖，豎直金屬板MN之間加有電壓，M板有一電子源，可不斷產(chǎn)生速度可忽略不計的電子，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，N板有一與電子源正對的小孔O。金屬板的右側(cè)是一個半徑為R的圓筒，可以圍繞豎直中心軸逆時針轉(zhuǎn)動，圓筒直徑兩端的筒壁上有兩個正對的小孔O1、O2兩孔所需要的時間是t=0.2s。現(xiàn)圓筒內(nèi)部有豎直向下的磁場圓筒勻速轉(zhuǎn)動以后，凡是能進入圓筒的電子都能從圓筒中射出來。試求：（1）金屬板MN上所加電壓U的大?。?）圓筒轉(zhuǎn)動的最小角速度（3）若要求電子從一個孔進入圓筒后必須從另一個孔射出來，圓筒轉(zhuǎn)動的角速度多大？參考答案：見解析（1）電子通過圓筒時速度為v，則2R=vt

…①電子通過電場時，根據(jù)動能定理得eU=mv2

…②由①②式得U=

…③（2）電子通過磁場時半徑為r，則qvB=

…④俯視圖如圖，電子在通過圓筒時轉(zhuǎn)過的圓心角α，由幾何關系知tan=

…………………⑤由⑤式得α=

……………………⑥

…………………⑦電子在圓筒中運動的時間：t==

………⑧則圓筒轉(zhuǎn)過的最小角速度：θ=ωt=π－α

………⑨由⑤⑥⑦⑧⑨式得：ω=rad/s

……⑩（3）由前面幾何關系知，粒子從另一孔飛出時，圓筒轉(zhuǎn)過的角度：θ=2nπ+π

………………

…………

由⑧式得ω1==rad/s

n=0、1、2…

…………17.如圖所示，一薄的長木板B置于光滑水平地面上，長度為L=0.25m、質(zhì)量為M=4kg。另有一質(zhì)量為m=2kg的小滑塊A置于木板的左端，二者均相對地面靜止。已知A與B之間的動摩擦因數(shù)為，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，若B受到如圖所示的水平外力F作用，求：（1）0~2s時間內(nèi)，B在水平地面上的滑動的距離；（2）2s~4s時間內(nèi)，B在水平地面上滑動的