山西省阳泉市古城中学2022-2023学年高三物理摸底试卷含解析

山西省阳泉市古城中学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.如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车，放在斜面上，系统静止不动．用遥控启动小车，小车沿斜面加速上升，稳定后，斜面仍保持静止，则（）A．系统静止时弹簧压缩B．系统静止时弹簧伸长C．小车加速时弹簧压缩D．小车加速时可将弹簧换成细绳参考答案：D【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】系统静止时，系统受力平衡，对系统整体进行受力分析弹簧的弹力，确定其状态．小车加速上升时，隔离分析斜面体的受力情况，进而判断弹簧处于伸长还是压缩状态．【解答】解：AB、系统静止时，系统受力平衡，水平方向不受力，弹簧弹力等于零，弹簧处于原长，故A错误，B错误；CD、小车加速上升时，知系统受到的合力的水平分力不为零，且方向向右，则弹簧提供的是拉力，所以弹簧处于拉伸状态．所以小车加速时，可将弹簧换成细绳．故C错误，D正确；故选：D2.（多选）三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个小物块A、B从传送带顶端均以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5。下列说法正确的是

：（

）

A．物块A先到达传送带底端

B．物块A、B同时到达传送带底端C．传送带对物块A、B均做负功D．物块A、B在传送带上的划痕长度相等参考答案：【知识点】斜面与皮带传动相结合考查题。A2、C5。E1【答案解析】BC，由两者速度关系和皮带传动方向可知，皮带对物块摩擦力方向都是沿各自斜面向上（A虽说与传送带开始运动方向相同，但两者速度相等，A向下运动时，皮带对A有沿斜面向上的阻碍作用，B与传送带运动方向相反相互阻碍作用，所以它们的摩擦方向都沿斜面向上。）根据牛顿第二定律可知，两者沿斜面下滑的加速度大小相等（），对地的位移都相等，所经历的时间也相同，A；B对；因都是阻碍物体，传送带对物块A、B均做负功，C正确；开始AB两者速度相同，无划痕，B开始就有划痕，两者的划痕长度不相等，D错。故选择BC答案。【思路点拨】本题求解的关键是皮带对两物块摩擦力的方向判定，要两者速度大小和方向判断，然后根据牛顿第二定律列式求加速度，再根据匀变速运动中的位移公式求时间进行比较。做功问题，只要知道了摩擦力方向就知道是做正功还是负功，划痕看相对位移，不是对地位移。依此就好选择答案了。3.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为V，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于()A．mghmV2mv02

B．mV2mv02－mghC．mgh+mv02mV2

D．mgh+mV2mv02参考答案：答案：B4.将甲物体从高处h以速度v水平抛出，同时将乙物体从同一高度释放使其自由下落，不计空气阻力，在它们落地之前，关于它们的运动的说法正确的是（

）A．两物体在下落过程中，始终保持在同一水平面上B．甲物体先于乙物体落地C．两物体的落地速度大小相等，方向不同D．两物体的落地速度大小不相等，方向也不相同参考答案：AD5.用火箭发射人造卫星，假设火箭由静止竖直升空的过程中，火箭里燃料燃烧喷出气体产生的推力大小不变，空气的阻力也认为不变，则下列图中能反映火箭的速度V或加速度a，随时间t变化的该过程为参考答案：用牛顿第二定律，有，得，由于燃料燃烧，火箭质量减少，所以加速度增大，火箭做加速度增大的加速运动，选B。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某种紫外线波长为300nm，该紫外线光子的能量为6.63×10﹣19J．金属镁的逸出功为5.9×10﹣19J，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）参考答案：：解：光子的能量E=J根据光电效应方程Ekm=E﹣W0

代入数据得，Ekm=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J故答案为：6.63×10﹣19，7.3×10﹣207.如图所示为皮带转动装置，右边两轮共轴连接，且RA=RC=2RB皮带不打滑，则在A、B、C三轮中的周期TA：TB：TC=

，线速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

参考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，所以，

由角速度和线速度的关系式可得，由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即，故

，所以周期之比为

由角速度和线速度的关系式可得。8.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地球表面的高度为（﹣1）R，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为．参考答案：解：根设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h．据万有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高处：m?=G…②由①②联立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在该高度卫星绕地球做匀速圆周运动时，由重力提供向心力，则得：m?=m可得：v=故答案为：（﹣1）R；．9.某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况。数码相机每隔0．05s拍照一次，图7是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：

（1）图中t5时刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升过程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6时刻后小球还能上升的高度h=________m。参考答案：10.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______________，在该过程中，缸内气体______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）参考答案：

(1).

(2).吸热活塞处于平衡状态有:,所以被封闭气体压强为被封闭气体体积增大,气体对外界做功,因为气体温度不变,因此内能不变,根据可以知道,在该过程中,缸内气体吸热.综上所述本题答案是：(1).

(2).吸热.11.作用在同一物体上的三个力，它们的大小都等于5N，任意两个相邻力之间的夹角都是120°，如图3－4－7所示，则这三个力合力为________；若去掉Fl，而F2、F3不变，则F2、F3的合力大小为________，方向为________

图3－4－7图3－4－8参考答案：0N5N与Fl相反．12.(4分)如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，一长为L的细线连接一小球后另一端固定在支架顶端的前面，现将细线拉至水平后无初速释放小球，小球将来回摆动，且此过程支架始终不动，则小球在最低位置时，支架对地面的压力大小为

。参考答案：

答案：(M+3m)g

13.做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子

（填“向前”或“向后”或“不动”）运动。参考答案：向后三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE单位长度的电阻均为r0，导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行。（1）求MN滑行到C、E两点时，C、D两点电势差的大小；（2）推导MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式；（3）在运动学中我们学过：通过物体运动速度和时间的关系图线（v–t图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0–t0时间内的位移在数值上等于梯形Ov0Pt的面积。通过类比我们可以知道：如果画出力与位移的关系图线（F-x图）也可以通过图线求出力对物体所做的功。请你推导MN在CDE上滑动过程中，MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式，并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。参考答案：（1）MN滑行到C、E两点时，在回路中的长度等于L，此时回路中的感应电动势E=BLv0

（2分）由于MN的电阻忽略不计，CD和DE的电阻相等，所以C、D两点电势差的大小为

（2分）

（2）设经过时间t运动到如图所示位置，此时杆在回路中的长度

（2分）电动势

（2分）

（3）在第（2）题图示位置时，回路中的电阻（1分）回路中的电流（1分）即回路中的电流为一常量。此时安培力的大小为（1分）由于MN在CDE上滑动时的位移（1分）所以（1分）所以安培力的大小随位移变化的图线（F安-x）如图所示所以在MN在CDE上的整个滑行过程中，安培力所做的功（1分）根据能量的转化和守恒定律回路中产生的焦耳热量Q等于安培力所做的功，即（2分）17.一辆汽车在高速公路上以30m/s的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车加速度的大小为5m/s2,求：汽车刹车后20s内滑行的距离。从开始刹车汽车滑行50m所经历的时间。在汽车停止前3秒内汽车滑行的距离。参考答案：

18.如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ．现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h．现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g．求：⑴水平外力F的大小；⑵1号球刚运动到水平槽时的速度；⑶整个运动过程中，2号球对1号球所做的功．参考答案：⑴以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得

（2分）得：