2022年山西省阳泉市乡东木口中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022年山西省阳泉市乡东木口中学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.（单选）如图，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线与竖直方向的夹角为，则F的最小值A．

B．

C．mg

D．参考答案：2.冥王星相比地球距离太阳更遥远，冥王星的质量约为地球质量的0.0022倍，半径约为地球半径的0.19倍。根据以上信息可以确定

A．冥王星绕太阳运行的周期小于地球的公转周期

B．冥王星绕太阳运行的向心加速度大于地球绕太阳运行的向心加速度

C．冥王星的自转周期小于地球的自转周期

D．冥王星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的0.06倍参考答案：D3.某同学听说了我国的“天宫一号”成功发射的消息后，上网查询了关于“天宫一号”的飞行信息，获知“天宫一号”飞行周期约93分钟，轨道高度约350km（可视为圆轨道）。另外，该同学还查到地球半径约6400km，地球表面的重力加速度约9.8m/s2，引力常量G=6.37×10-11N.m2/kg2。根据以上信息，判断下列说法正确的是

（

）A．天宫一号的飞行速度等于第一宇宙速度B．可以计算出天宫一号的动能C．可以计算出天宫一号的向心加速度D．可以计算出地球的质量和密度参考答案：CD4.2014年12月14日，北京飞行控制中心传来好消息，嫦娥三号探测器平稳落月．已知嫦娥三号探测器在地球表面受的重力为G1，绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，地球的半径为R1，月球的半径为R2，地球表面处的重力加速为g．则（）A．探测器沿月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为2πB．月球与地球的质量之比为C．月球表面处的重力加速度为gD．月球与地球的第一宇宙速度之比为参考答案：A【考点】万有引力定律及其应用．【分析】结合嫦娥三号在地球上的重力得出质量的大小，结合万有引力提供向心力，求出探测器绕月球表面做匀速圆周运动的周期．根据万有引力等于重力求出地球质量的表达式，根据月球对飞船的引力求出月球的质量，从而得出月球与地球质量的比值．根据嫦娥三号在月球表面飞行时受到的引力得出月球表面的重力加速度．根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的表达式，结合质量之比和半径之比求出第一宇宙速度之比．【解答】解：A、嫦娥三号的质量m=，根据得，T=2π，故A正确．B、根据万有引力等于重力得，，解得地球质量，月球对飞船的引力，解得月球的质量，则月球与地球质量之比为，故B错误．C、嫦娥三号绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，有G2=mg′，解得月球表面的重力加速度g′=，故C错误．D、根据得，第一宇宙速度v=，则月球与地球的第一宇宙速度之比为，故D错误．故选：A．5.甲、乙两物体朝同一方向做匀速直线运动，已知甲的速度大于乙的速度，时，乙在

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图中标出．(g＝9.8m/s2)

(1)作出m—l的关系图线；

(2)弹簧的劲度系数为________。参考答案：(1)如图所示

(2)0.259N/m(0.248～0.262)7.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.参考答案：（1）

（2）（1）由和得（2）由爱因斯坦质能方程和得8.质量为M的均匀直角金属杆aob可绕水平光滑轴o在竖直平面内转动，oa=ob/2=l．现加一水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，并通以电流I，若撤去外力后恰能使直角金属杆ob部分保持水平，如图所示．则电流应从杆的_______端流入；此电流强度I的大小为____________．

参考答案：答案：a

4Mg/9Bl9.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某同学利用右图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与托盘相连，滑块右端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况．开始时，托盘中放少许砝码，释放滑块，通过纸带记录的数据，得到图线a．然后在托盘上添加一个质量为m=0.05kg的砝码，再进行实验，得到图线b．已知滑块与长木板间存在摩擦，滑块在运动过程中，绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和，g取10m/s2，则X①通过图象可以得出，先后两次运动的加速度之比为

；②根据图象，可计算滑块的质量为

kg．参考答案：（1）①3:4（2分），②2.510.1某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图。已知频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度υ4=

m/s;小球上升的加速度大小约为a=

m/s2;对(2)的数据进行分析,可得到什么结论.得到的结论是

参考答案：(1)3.98

(2)10.0

(3)上升过程中受到空气阻力作用11.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/312.如图所示是一定质量的理想气体状态变化过程中密度随热力学温度变化的曲线，则由图可知：从A到B过程中气体

（吸热、放热），从B到C过程中，气体的压强与热力学温度的关系为

（P与T成正比，P与T的平方成正比）参考答案：吸热

P与T的平方成正比13.1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和

这两条基本假设为前提的；在相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的的生命进程比火箭上的生命进程要（填快或慢）。参考答案：光速不变原理，慢三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平长直轨道上，A、B两小球之间有一处于原长的轻质弹簧，弹簧右端与B球连接，左端与A球接触但不粘连，已知，开始时A、B均静止．在A球的左边有一质量为的小球C以初速度v0向右运动，与A球碰撞后粘连在一起，成为一个复合球D，碰撞时间极短．接着逐渐压缩弹簧并使B球运动．经过一段时间后，D球与弹簧分离（弹簧始终处于弹性限度内）．（1）上述过程中，弹簧的最大弹性势能是多少？（2）当弹簧恢复原长时B球速度是多大？（3）若开始时在B球右侧某位置固定一块挡板（图中未画出），在D球与弹簧分离前使B球与挡板发生碰撞，并在碰后立即将挡板撤走，设B球与挡板碰撞时间极短,碰后B球速度大小不变，但方向相反．试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围．参考答案：（1）C与A相碰后速度为，三个球共同速度为

得

…………（1分）

得…………（1分）………（2分）（2）设弹簧恢复原长时，D球速度为，B球速度为

…………………（1分）

……（1分）

得

…（2分）（3）设B球与档板相碰前瞬间D、B两球速度为、

……（1分）与档板碰后弹性势能最大（设为），则D、B两球速度相等，设为

……（1分）整理得

……（2分）…（2分）当时，最大

……（2分）

当时，最小

……（2分）……………17.科学家为了测定一在绕地球运行的不明物体的质量m1，发射一个探测器去接触此物体。接触以后，打开探测器尾部的推进器，使之与不明物体共同加速了10s，如图所示，加速过程中，推测器的传感器显示二者间的作用力为FN＝750N。已知探测器的质量为m2=3×103kg，推进器的平均推力约为F＝1200N。求：（1）在加速10s的过程中，探测器速度的改变量；（2）不明物体的质量m1。参考答案：对m2：F－Fn=m2a

2分

2分

解得：

a=0.15m/s2

1分对m1：

2分解得：

1分18.（10分）如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN，其电阻不计，间距d=0．5m，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0＝0．2T的匀强磁场中，两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上，其电阻均为r＝0.1Ω，质量分别为M1=0．3kg和M2＝0．5kg。固定棒L1