湖南省益阳市南县南洲中学2022-2023学年高三物理摸底试卷含解析

湖南省益阳市南县南洲中学2022-2023学年高三物理摸底试卷含解析一、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.（单选）游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘上的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋．其中P为处于水平面内的转盘，可绕OO′轴转动，圆盘半径d=24m，绳长l=10m．假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时，绳与竖直平面的夹角θ=37°，座椅和人的总质量为60kg，则（g取10m/s2）（）A．绳子的拉力大小为650NB．座椅做圆周运动的线速度大小为5m/sC．圆盘的角速度为0.5rad/sD．座椅转一圈的时间约为1.3s参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：对座椅进行受力分析，求出绳子的拉力；由牛顿第二定律求出座椅的线速度，然后求出角速度与周期．解答：解：A、座椅受力如图所示，由平衡条件可得，在竖直方向上，mg=Tcosθ，绳子拉力：T===750N，故A错误，B、由牛顿第二定律得：mgtanθ=，线速度为：v===15m/s，故B错误；C、转盘的角速度与座椅的角速度相等，角速度ω====0.5rad/s，故C正确；D、座椅转一圈的时间，即周期T===12.56s，故D错误；故选：C．点评：本题考查了求绳子拉力、圆周运动的线速度、角速度、周期等问题，对座椅正确受力分析，应用牛顿第二定律、向心力公式即可正确解题．2.（单选）一辆电动小车由静止开始沿直线运动，其图象如图所示，则汽车在0～ls和ls～3s两段时间内，下列说法中正确的是

A．运动方向相反

B．平均速度相同

C．加速度相同

D．位移相同参考答案：B3.（多选）如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示弹簧拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，g为重力加速度，则

（

）

A．升降机停止前在向上运动B．0～t1时间小球处于失重状态，t1～t2时间小球处于超重状态C．t1～t3时间小球向下运动，动能先增大后减小D．t3～t4时间弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量参考答案：【知识点】牛顿第二定律；超重和失重；动能和势能的相互转化．C2C3【答案解析】ACD解析：A、由图象看出，t=0时刻，弹簧的弹力为mg，升降机停止后弹簧的拉力变小，合力向下，升降机可能向下加速，也可能向上减速；若向下加速，弹力减小，加速度增大，根据对称性可知，最低点的拉力就大于2mg，由图知不可能，故升降机停止前在向上运动．故A正确．B、0～t1时间拉力小于重力，小球处于失重状态，t1～t2时间拉力也小于重力，小球也处于失重状态．故B错误．C、t1时刻弹簧处于原长状态，t1～t3时间小球向上运动，t3时刻小球到达最高点，弹簧处于伸长状态，拉力小于重力，小球所受的合力方向向下，与速度方向相反，速率减小，动能减小．故C正确．D、t3～t4时间，小球向下运动，重力做正功，弹簧势能减小，动能增大，根据系统机械能守恒得知，弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量．故D正确．故选ACD

【思路点拨】由图象看出，升降机停止后弹簧的拉力变小，小球向上运动，说明升降机停止前在向上运动．根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态．拉力小于重力，小球处于失重状态；拉力大于重力，小球处于超重状态．t1～t3时间小球向上运动，t3时刻小球到达最高点，弹簧处于伸长状态，速率减小，动能减小．t3～t4时间，小球重力做功为零根据系统机械能守恒分析弹簧弹性势能变化量与小球动能变化量的关系．本题要根据图象分析小球的运动状态，根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态．根据系统机械能守恒分析能量如何变化．4.如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间t为横轴的图像，下面说法正确的是（

）A．图甲可能是匀变速直线运动的位移—时间图像B．图乙可能是匀变速直线运动的加速度—时间图像C．图丙可能是自由落体运动的速度—时间图像D．图丁可能是匀速直线运动的速度—时间图像参考答案：

答案：C5.如下图所示，重物A、B叠放在水平桌面上。质量分别为m1、m2、m3的物体分别通过细线跨过定滑轮水平系在重物A、B上，已知m1>m2+m3，A、B保持静止。现将m3解下放在物体A的上方，发现A、B仍处于静止。关于A、B间的摩擦力f1和B与桌面的摩擦力f2的变化情况，下列说法中正确的是

A．变大，不变

B．变大，变大

C．变小，不变

D．变小，变大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等7.（6分）图为声波干涉演示仪的原理图。两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔。声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率

的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅

；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅

。参考答案：相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的二倍。8.(选修模块3－4)（4分）如图所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s。则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为________，此时刻起，质点c的振动方程是：____cm。

参考答案：

答案：2:1（2分）

y=15cos10πt（2分）9.如图所示，AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝，直导线EF可以在AB、CD上滑行并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好，图中电压表为理想电压表，当EF处于图中位置时电压表读数为U1=8.0伏，已知将EF由图中位置向左移动一段△L后电压表读数变为U2=6.0伏，则电路中电阻的变化量DR与变化前电路的总电阻R之比DR:R=______.若将EF由图中位置向右移一段相同△L后，那么电压表读数U3=_____伏。参考答案：DR:R=1:3

U3=12.0伏10.图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则波传播的速度为________m/s，t＝0.15s时质点P的运动方向沿y轴________方向(选填“正”或“负”)．参考答案：40负11.（选修3—5）如图质量均为m的两个完全相同的弹性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0与静止的小球B发生正碰，碰撞时间为t，则撞击结束后两球速度分别是vA=______、vB=_______；撞击过程中A球受到的平均冲击力为_________。

参考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

12.某汽车的部分参数如下表，请根据表中数据完成表的其他部分。整车行使质量1500Kg最大功率92KW

加速性能0－108Km/h(即30m/s)所需时间平均加速度11s_________m/s2

制动性能车辆以36Km/h（即10m/s）行使时的制动距离制动过程中所受合外力6.5m_________N

参考答案：答案：2.73，1.15×104解析：由可得a＝2.73m/s2；根据和F＝ma可得F＝1.15×104N。13.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．（1）若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；（2）依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．（3）由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

．g=10m／s2）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案：试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有①根据力的平衡条件有②联立①②式可得③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。15.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，一个质量为m，带电量是为－g的粒子（重力不计），从原点O处沿oy方向以初速U0射出，想加一个匀强磁场，使这个带电粒子能在xoy，平面内一开始就沿圆弧运动并通过a点[a点坐标为（x0，y0）]，这个匀强磁场的方向如何？磁感应强度B多大？

参考答案：解析：根据左手定则可知，匀强磁场的方向应垂直纸面里如图所示。

由牛顿第二定律Bqv＝m

得R＝

4分

由图中几何关系可知：

3分

联立可得

3分17.在如图的xOy坐标系中．A（﹣L，0）、C是x轴上的两点，P点的坐标为（0，L）．在第二象限内以D（﹣L，L）为圆心、L为半径的圆形区域内，分布着方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在第一象限三角形OPC之外的区域，分布着沿y轴负方向的匀强电场．现有大量质量为m、电荷量为+q的相同粒子，从A点平行xOy平面以相同速率、沿不同方向射向磁场区域，其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点进入电场，经电场后恰好通过C点．已知a=30°，不考虑粒子间的相互作用及其重力，求：（1）电场强度的大小；（2）x正半袖上有粒子穿越的区间．参考答案：解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r，粒子初速度为v0，则，由几何关系得：r=L，沿AD方向的粒子由P点进入电场时，速度方向与y轴垂直，设在电场中运动的时间为t0，电场强度为E，则qE=ma，，L=解得：E=（2）若粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为θ，粒子从F点射出磁场，由于r=L，故四边形ADFO′为菱形，O′F平行AD，vF⊥O′F，带电粒子离开磁场时，速度方向沿x轴正方向，则有：yF=L（1﹣cosθ），粒子从F′通过PC，则粒子在电场中运动的时间为t，从C′通过x轴离开电场，沿x轴方向的位移为x，x=v0t，，粒子到达x轴的坐标为xC′，xC′=xF′+x（0＜θ≤90°）当θ=90°时，xC′的最小值，当时，xC′的最大值所以x正半袖上有粒子穿越的区间为答：（1）电场强度的大小为；（2）x正半袖上有粒子穿越的区间为．18.如图所示，足够长的工作平台上有一小孔C，长度L=3m的木板B（厚度可忽略不计）静止于小孔的左侧，其右端到小孔的距离也为L=3m，某时刻开始，物块A（可视为质点）无初速地放到木板B的右端，同时木板B在电动机带动下向右做匀加速直线运动，A滑离木板B前瞬间，电动机达到额定功率并以此功率继续带动木板B向右运动（忽略小孔对木板B运动的影响），最终物块A刚好能运动到小孔C处自由落入小孔中，测得此时木板B的左端到小孔C的距离s=1.5m．已知物块A与木板B的动摩擦因数μ1=0.050，物块A与工作台间的动摩擦因数μ2=0.025，木板B与工作台间的动摩擦因数μ3=0.1，木板B的质量M=3.0kg，物块A的质量m=1.0kg，取g=10m/s2．试求：（1）木板B开始做匀加速直线运动的加速度大小a和A在工作台上运动的时间t2；（2）电动机的额定功率P；（3）物块A运动到小孔C处时，木板B的速度大小vB．参考答案：考点： 牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）对物块和木板分别利用牛顿第二定