廣東省湛江市第十五職業(yè)高級中學(xué)2022年高三物理上學(xué)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.(單選)如圖所示，A、B是兩個等量的異種點電荷，A帶正電，B帶負電，OO′為兩點電荷連線的垂直平分線，P點是垂足，若從P點以大小為v0的初速度發(fā)射一個質(zhì)子，則A．若質(zhì)子初速度方向由P指向A，則質(zhì)子在接近A點的過程中速度越來越大B．若質(zhì)子初速度方向由P指向B，則質(zhì)子在接近B點的過程中加速度越來越大

C．若質(zhì)子初速度方向由P指向O，則質(zhì)子在運動的過程中加速度的大小不變D．若質(zhì)子初速度方向由P指向O，則質(zhì)子在運動的過程中加速度的方向不變參考答案：B2.如圖所示，虛線是兩個等量點電荷所產(chǎn)生的靜電場中的一簇等勢

線，若不計重力的帶電粒子從a點射入電場后恰能沿圖中的實線運動，b點是其運動軌跡上的另一點，則下述判斷正確的是

A．由a到b的過程中電場力對帶電粒子做正功

B．由a到b的過程中帶電粒子的電勢能在不斷減小

C．若粒子帶正電，兩等量點電荷均帶正電D．若粒子帶負電，a點電勢高于b點電勢參考答案：D可由運動軌跡確定粒子的受力方向與速度方向，兩者的夾角大于90°故電場力做負功，則電勢能增加，故A、B錯誤。若粒子帶正電，在兩者中垂線左側(cè)受力方向相左，則其電場線向左，而兩等量點電荷左邊的為負電荷，故C錯誤．若粒子帶負電荷，由a到b電勢能增加，電勢減小，故D正確。3.甲、乙兩質(zhì)點沿同一方向做直線運動，某時刻經(jīng)過同一地點。若以該時刻作為計時起點，得到兩質(zhì)點的x－t圖象如圖所示。圖象中的OC與AB平行，CB與OA平行。則下列說法中正確的是A．t1~t2時間內(nèi)甲和乙的距離越來越遠B．0~t2時間內(nèi)甲的速度和乙的速度始終不相等C．0~t3時間內(nèi)甲和乙的位移相等D．0~t3時間內(nèi)甲的平均速度大于乙的平均速度參考答案：C【知識點】勻變速直線運動及其公式、圖像【試題解析】由位移時間關(guān)系圖像，可以看出t1~t2時間內(nèi)甲和乙的距離越來越近，A錯誤；t1~t2時間內(nèi)甲的速度和乙的速度相等，B錯誤；0~t3時間內(nèi)甲和乙的初位置和末位置相同，所以兩者在這段時間內(nèi)位移相等，平均速度相等，C正確，D錯誤。4.如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在大小相等的兩力F向成θ角，輕彈簧與水平方向成α角。則m1所受支持力、摩擦力f和彈簧彈力T正確的是（

）的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面，m2在空中)，斜向上的力F與水平方

A．

B．

C．

D．參考答案：AD5.（單選題）質(zhì)量為m的汽車，額定功率為P，與水平地面間的摩擦數(shù)為μ，以額定功率勻速前進一段時間后駛過一圓弧形半徑為R的凹橋，汽車在凹橋最低點的速度與勻速行駛時相同，則汽車對橋面的壓力N的大小為（

）A.

B.C.N=mg

D.參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系的實驗裝置．實驗前已平衡摩擦力．①實驗中采用控制變量法，應(yīng)保持_______不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的________，用DIS測小車的加速度．②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是______________．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：小車的質(zhì)量

、合力

、小車的質(zhì)量一定，a與F成正比

、

C7.某同學(xué)在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為______m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為________m/s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運動，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運動時間為t=0.1s，則物體做平拋運動的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點的速度為：vB=1.96m/s。8.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動。飛鏢靶上共標有10環(huán)，其中第10環(huán)的半徑為1cm，第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績的方法是：當飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對準靶心以水平速度v投出，當v<________m/s（小數(shù)點后保留2位）時，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當v=60m/s時，成績應(yīng)為______環(huán)。（不計空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，79.宇宙中存在一些離其它恒星較遠的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)（假設(shè)三顆星的質(zhì)量均為m，引力常量為G），通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：第一種形式是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行，則兩顆運動星體的運動周期為

；第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行，周期與第一種形式相同，則三顆星之間的距離為

。參考答案：10.如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正11.參考答案：200遠距離輸電電壓，輸電線上損失的電壓，12.（6分）美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F—A15”型戰(zhàn)斗機在跑道上產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有

m/s的初速度。假設(shè)某航空母航不裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為

m。參考答案：10m/s；250m13.氫彈的工作原理是利用氫核聚變放出巨大能量。在某次聚變中，一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核．已知氘核的比結(jié)合能是1.09MeV；氚核的比結(jié)合能是2.78MeV；氦核的比結(jié)合能是7.03MeV.則氫核聚變的方程是________；一次氫核聚變釋放出的能量是________MeV.參考答案：(1)H＋H→He＋n(2分)聚變釋放出的能量ΔE＝E2－E1＝7.03×4－(2.78×3＋1.09×2)＝17.6MeV三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，水平地面和半圓軌道面均光滑，質(zhì)量為m的小車靜止在地面上，小車上表面與半徑為R的半圓軌道最低點P切線相平,質(zhì)量為mB的物體B靜止在P點。現(xiàn)有一質(zhì)量為mA的物體A以初速度v0滑上小車左端，當A與小車共速時，小車還未與墻壁碰撞，小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)為μ，mA=mB=m，物體A、B可視為質(zhì)點，重力加速度為g

。試求：（1）物體A與小車共速時的速度大??；（2）小車的最小長度L；（3）當物體A與B發(fā)生彈性碰撞后，欲使B碰后在圓軌道運

A

B動時不脫離圓軌道，小車的長度L應(yīng)在什么范圍內(nèi)。參考答案：解：（1）物體A在小車上面運動，把小車與物體A看做一系統(tǒng)，合外力為零，滿足動量守恒，有：mAV0=(mA+mB)V共且mA=mB=m

..................(3分)解得V共=

...................(1分)(2)若物體A與小車達到共同速度時，恰好運動到小車的右端，此情況下小車的長度是最小長度，由系統(tǒng)動能定理有：

(3分)解得小車的最小長度L=

……………(1分)（3）假設(shè)物體A與小車達到共同速度時，距離小車右端為S，小車粘到墻壁上之后，物體A開始做勻減速直線運動，直到P點是速度為Vt，由動能定理得：

得出：

………….(1分)

（i）欲保證A能滑到P點，務(wù)必Vt≥0則≥0，得S≤

此情況下小車長度

………….(1分)（ii）物體A運動到P點時與B發(fā)生彈性碰撞，滿足動量和動能守恒守恒：mAVt=mAvA+mBVB

………….(1分)

………….(1分)

其中vA、VB為碰后A、B的速度，解得VA=0,VB=Vt

此后物體B沿著軌道做圓周運動，若滑塊恰能滑過圓的最高點，設(shè)滑至最高點的速度為VB0，臨界條件為：

…………（1分）根據(jù)機械能守恒，有：

聯(lián)立各式解得：S=

……………（1分）這種情況下小車的長度為：

…………（1分）（iii）若滑塊恰好滑至圓弧即Ｔ點時就停止，則滑塊也能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道．根據(jù)機械能守恒，有：

……（1分）聯(lián)立解得：S=

這種情況下小車的長度為：

……………（1分）

綜上所述，滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑必須滿足：<≤

或

……（1分）17.如圖所示，相距3L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個大小不同、方向相反的有界勻強電場，其中PT上方的電場I的場強方向豎直向下，PT下方的電場II的場強方向豎直向上，電場I的場強大小是電場Ⅱ的場強大小的兩倍，在電場左邊界AB上有點Q，PQ間距離為L。從某時刻起由Q以初速度v0沿水平方向垂直射入勻強電場的帶電粒子，電量為＋q、質(zhì)量為m。通過PT上的某點R進入勻強電場I后從CD邊上的M點水平射出，其軌跡如圖，若PR兩點的距離為2L。不計粒子的重力。試求：（1）勻強電場I的電場強度E的大小和MT之間的距離；（2）有一邊長為a、由光滑彈性絕緣壁圍成的正三角形容器，在其邊界正中央開有一小孔S，將其置于CD右側(cè)且緊挨CD邊界，若從Q點射入的粒子經(jīng)AB、CD間的電場從S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時無機械能和電量損失)，并返回Q點，需在容器中現(xiàn)加上一個如圖所示的勻強磁場，粒子運動的半徑小于，求磁感應(yīng)強度B的大小應(yīng)滿足的條件以及從Q出發(fā)再返回到Q所經(jīng)歷的時間。參考答案：解析：（1）設(shè)粒子經(jīng)PT直線上的點R由E2電場進入E1電場，由Q到R及R到M點的時間分別為t2與t1，到達R時豎直速度為vy，則：由。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1）2L=v0t2

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（2）L=v0t1

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（3）

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（4）

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。