山西省呂梁市鳳城中學2022-2023學年高三物理上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.從空中以40m/s的初速度沿著水平方向拋出一個重為10N的物體，設3s時未落地，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，則以下說法正確的是：（

）A、拋出后3s末小球的速度是50m/s；B、拋出后任意時間內速度改變量均豎直向下；C、在拋出后3s內重力的功率150W；

D、在拋出后3s末重力的功率500W．參考答案：ABC2.如下圖，虛線a、b和c是某電場中的三個等勢面，它們的電動勢分別為Ua、Ub和UC，Ua＞Ub＞UC.一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知

A．粒子從K到L的過程中，電場力做負功

B．粒子從L到M的過程中，電場力做負功

C．粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加

D．粒子從L到M的過程中，動能減少參考答案：答案：AC3.用a粒子(He)轟擊鈹核(Be)，生成碳核(C)并放出一個粒子，該粒子是（A）光子

（B）電子

（C）中子

（D）質子參考答案：C4.已知某星球的平均密度是地球的n倍，半徑是地球的k倍，地球的第一宇宙速度為v，則該星球的第一宇宙速度為

A．

B．C．

D．參考答案：C由，可得。而由可得。綜上有，故該星球的第一宇宙速度為，選項C正確。5.一個物體在3個恒力的作用下做勻速直線運動，現(xiàn)撤去其中兩個力，保持第三個力大小和方向均不變。關于該物體此后的運動，下列說法正確的是 A．不可能做圓周運動 B．可能做圓周運動 C．可能繼續(xù)做勻速直線運動

D．一定做勻變速直線運動參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在研究彈簧的形變與外力的關系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂．在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖

可知彈簧的勁度系數(shù)為k=

N/m，圖線不過原點

的原因是由于______．參考答案：k=200N/m；彈簧具有重量，應將彈簧懸掛后測量原長7.某同學設計了只用一把刻度尺作為測量工具測量動摩擦因數(shù)的實驗，主要設計思路為:用同種材料制作的兩個平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，兩木板間用短小光滑圓弧形曲面連接，如圖所示；實驗中讓一小滑塊從斜面上木板的某點P由靜止釋放，小滑塊最終滑到水平上木板的某點Q停下來。短小光滑圓弧形曲面可使小滑塊經(jīng)過時，速度大小不變，方向由沿斜面方向變?yōu)檠厮椒较颉?/p>

若實驗要求測量長度的次數(shù)最少，你認為應測量下列哪些物理量______(填選項前的字母序號），小滑塊與木板間動摩擦因數(shù)μ的計算公式為_________(用你選取的物理量對應的符號表達)。A.P點距地面的高度HB.P點到斜面底端的水平距離LC.斜面底端到Q點的距離XD.P點到Q點的水平距離S參考答案：

(1).AD

(2).【詳解】由能量關系可知：（其中S1和x分別是斜面的長度和水平面的長度，S是P點在水平面上的投影到Q點的距離；H是斜面的高度），解得，則需要測量：P點距地面的高度H和P點到Q點的水平距離S。小滑塊與木板間動摩擦因數(shù)的計算公式為.8.右圖為“研究一定質量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內氣體的體積不變，應將氣壓計右側管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側管內液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）9.沿半徑為R的半球型碗底的光滑內表面，質量為m的小球正以角速度ω，在一水平面內作勻速圓周運動，此時小球離碗底部為h=

。

參考答案：10.在同一光滑斜面上放同一導體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強度大小相等的勻強磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對導體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：111.物體做勻加速直線運動，在時間T內通過位移x1到達A點，接著在時間T內又通過位移x2到達B點，則物體在A點速度大小為

．在B點的速度大小為

參考答案：12.在點電荷電場中的A點分別由靜止釋放質子和α粒子，從A運動到B的過程中，電場力對質子和α粒子的沖量之比為

。參考答案：

答案：：413.要測定勻變速直線運動的實驗中，打點計時器打出一紙條，每隔四個點選出一個計數(shù)點共選出A、B、C、D四個計數(shù)點，所用交流電頻率為50赫茲，紙帶上各點對應尺上的刻度如圖所示，則VB=

m/s.a=

m/s2.參考答案：

0.15

、

0.2

、三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．15.質量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（8分）在甲圖中，帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從G點垂直于MN進入偏轉磁場。該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉磁場后，最終到達照相底片上的H點．測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計。（1）設粒子的電荷量為q，質量為m，試證明該粒子的比荷為：

；

（2）若偏轉磁場的區(qū)域為圓形，且與MN相切于G點，如圖乙所示，其它條件不變。要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上（MN足夠長），求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。參考答案：解析：（1）帶電粒子經(jīng)過電場加速，進入偏轉磁場時速度為v，由動能定理

…①（1分）

進入磁場后帶電粒子做勻速圓周運動，軌道半徑為r

………………②（2分）

打到H點有………③（1分）

由①②③得…………（1分）

（2）要保證所有帶電粒子都不能打到MN邊界上，帶電粒子在磁場中運動偏角小于90°，臨界狀態(tài)為90°，如圖所示，磁場區(qū)半徑

（2分）

所以磁場區(qū)域半徑滿足（1分）17.（20分）（1）如圖1所示，ABC為一固定在豎直平面內的光滑軌道，BC段水平，AB段與BC段平滑連接。質量為的小球從高位處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止在軌道BC段上質量為的小球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球兩球的運動方向處于同一水平線上，且在碰撞過程中無機械能損失。求碰撞后小球的速度大??；（2）碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學中有著廣泛的應用。為了探究這一規(guī)律，我們才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無機械能損失的簡化力學模型。如圖2所示，在固定光滑水平軌道上，質量分別為、……的若干個球沿直線靜止相間排列，給第1個球初能，從而引起各球的依次碰撞。定義其中第個球經(jīng)過依次碰撞后獲得的動能與之比為第1個球對第個球的動能傳遞系數(shù)。a.求b.若為確定的已知量。求為何值時，值最大參考答案：解析：（1）設碰撞前的速度為，根據(jù)機械能守恒定律

①設碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2，根據(jù)動量守恒定律

②由于碰撞過程中無機械能損失

③②③式聯(lián)立解得

④

將①代入得④

（2）a由④式，考慮到得根據(jù)動能傳遞系數(shù)的定義，對于1、2兩球

⑤同理可得，球m2和球m3碰撞后，動能傳遞系數(shù)k13應為

⑥依次類推，動能傳遞系數(shù)k1n應為解得b.將m1=4m0,m3=mo代入⑥式可得為使k13最大，只需使由18.電磁緩沖裝置，能夠產(chǎn)生連續(xù)變化的電磁作用力，有效緩沖車輛問的速度差，避免車輛間發(fā)生碰撞和追尾事故。該裝置簡化為如下物理模型：如圖所示，水平面上有一個絕緣動力小車，在動力小車上豎直固定著一個長度、寬度的單匝矩形純電阻金屬線圈，線圈的總電阻為R，