河南省商丘市铁路中学2022年高三物理上学期摸底试题含解析

河南省商丘市铁路中学2022年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.如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N，关于电梯的运动。以下说法正确的是(g取10m/s2)

A．电梯可能向上加速运动,加速度大小为4m/s2B．电梯可能向下加速运动,加速度大小为4m/s2C．电梯可能向下减速运动,加速度大小为4m/s2D．电梯可能向上减速运动,加速度大小为4m/s2参考答案：DB2.（多选）有一半径r=m的圆柱体绕竖直轴OO′以角速度ω=8πrad/s匀速转动，今用水平力F把质量m=l.2kg的物体A压在圆柱体的侧面，由于受挡板上竖直光滑槽的作用，物体A在水平方向上不能随圆柱体转动，而以v0=1.8m/s的速率匀速下滑，如图所示．已知物体A与圆柱体间的动摩擦因数μ=0.25，g取l0m/s2．下列说法中正确的有（）A．圆柱体对A的摩擦力大小为20NB．水平力F大小为48NC．圆柱体转动一周过程中克服摩擦力做功为9.6JD．圆柱体转动一周过程中，物体A克服摩擦力做功为5.4J参考答案：：解：A、B、在水平方向圆柱体有垂直纸面向里的速度，A相对圆柱体有垂直纸面向外的速度为v′，则v′=ωr=8π×=2.4m/s；在竖直方向有向下的速度v0=1.8m/s合速度的大小为v=3m/s设合速度与竖直方向的夹角为θ，则有：cosθ==0.6所以A所受的滑动摩擦力方向与竖直方向的夹角也为θ，即53°．A做匀速运动，竖直方向平衡，则有Ffcosθ=mg，得Ff==20N另Ff=μFN，FN=F，所以有：F==80N；故A正确，B错误；C、圆柱体转动一周过程中克服摩擦力做功为：W=f（2πr）sin53°=9.6J；故C正确；D、圆柱体转动一周过程中，物体A克服摩擦力做功为：W=f（v0×）cos53°=5.4J；故D正确．故选：ACD．【解析】3.下列叙述中正确的是（）A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数B．布郎运动就是分子的无规则运动C．对理想气体做功，内能不一定增加D．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大E．用活塞压缩汽缸内的理想气体，对气体做了3.0×105J的功，同时气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了1.5×105J参考答案：ACE【考点】热力学第一定律；阿伏加德罗常数；布朗运动．【分析】解答本题需掌握：摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动；做功和热传递都可以改变物体的内能；根据分子力变化的特点分析．【解答】解：A、已知水的摩尔质量和水分子的质量，根据摩尔质量除以水分子的质量得到阿伏加德罗常数，故A正确；B、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B错误；C、做功和热传递都可以改变物体的内能，对理想气体做功，若同时气体放出热量，气体的内能不一定增加；故C正确；D、两个分子间由很近到很远（r＞10﹣9m）距离的过程中，分子间作用力先减小，到达平衡距离为零，此后再增大最后又逐渐减小，故D错误；E、用活塞压缩汽缸内的理想气体，对气体做了3.0×105J的功，同时气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了：△E=W﹣Q=3.0×105﹣1.5×105=1.5×105J．故E正确故选：ACE4.（单选）如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是

（

）

A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮

B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮

C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮

D．S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭参考答案：AS刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮，选项A正确B错误；S闭合足够长时间后，A灯泡熄灭，B灯泡亮。S闭合足够长时间后再断开，电容器C通过灯泡B放电，B灯逐渐熄灭，由于L产生自感电动势，与A灯构成闭合电路，A灯逐渐熄灭，选项CD错误。5.某乘客用手表估测火车的加速度,他先观测3分钟,发现火车前进了;隔3分钟后又观测1分钟，发现火车前进了,若火车在这7分钟内做匀加速运动则这火车加速度大小为(

)A.

B.

C.

D.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.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J．参考答案：放出

0.5×105J

7.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光________(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”)，同时他观察到车厢的长度比静止时变________(填“长”或“短”)了．参考答案：先到达后壁短8.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：0.86

0.649.在学了自由落体运动这一部分内容后，有同学计算，若有雨滴从距地面2.5km高空自由落下，到达地面时速度将超过200m／s，事实上谁也未见过如此高速的雨滴．这引发了一些同学的思考：雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用．那它究竟是如何运动的呢?有一组同学设计了一个实验，用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程．实验中，胶木球从某一高度竖直落下，用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置，如图所示．(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形：_______________；(2)对于小球下落时所受的阻力，我们可以作最简单的猜想：阻力(F)与小球速度(v)_________________，即F＝k__________(k为阻力常数)．已知照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，小球的质量为m．若猜想成立，则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k＝________________。参考答案：10.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）（1）这是平衡摩擦力的实验步骤。（2）利用匀变速直线运动的推论得：，T=0.1s,再代入题给数据即可解答。11.如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度

。(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是(

)

(A)增大两挡光片宽度

(B)减小两挡光片宽度(C)增大两挡光片间距

(D)减小两挡光片间距

参考答案：（1）

(2)B，C

12.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一个竖直向上的大小为20N的拉力提质量为2000g的重物，此重物获得的加速度为

参考答案：13.参考答案：

6

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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。15.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上，B的右边有竖直墙壁．现有一小物体A（可视为质点）质量m=lkg，以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B，已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2，B与竖直墙壁的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失，若B的右端距墙壁s=4m，要使A最终不脱离B，则木板B的长度至少多长？参考答案：考点：动量守恒定律；动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：A在B上滑动时，设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板，以AB整体为研究对象可知，AB组成的系统动量守恒，由此可以求出AB速度相等时的速度；根据动能定理求出在这一过程中B的位移，即可判断两者速度相等时B有无碰撞墙壁．若B还碰撞到墙壁，A、B达到共同速度后再匀速向前运动．B碰到竖直挡板后，根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度，根据动能定理或能量守恒定律求解，A、B的相对位移，即可得到木板最小长度．解答：解：设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板，则根据动量守恒定律得它们的共同速度为v，有mv0=（M+m）v，代人数据解得：v=2m/s，在这一过程中，B的位移为sB由动能定理：代人数据解得：sB=2m．当s=4m时，A、B达到共同速度v=2m/s后再匀速向前运动2m碰到档板，B碰到竖直挡板后，根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度为v'，则

Mv﹣mv=（M+m）v'，解得：．在这一过程中，A、B的相对位移为s1，根据动能定理，得：，解得：s1=8.67m．因此，A、B最终不脱离的木板最小长度为8.67m．答：要使A最终不脱离B，则木板B的长度至少为8.67m．点评：解决本题的关键是A与B组成的系统在碰撞过程中满足动量守恒，A在B上滑动时，A相对于B滑动的位移为相对位移，摩擦力在相对位移上做的功等于系统机械能的损耗．17.物体A的质量m＝2kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M＝1kg、长L＝4m。某时刻A以v0＝4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平外力F。忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数μ＝0.1，取重力加速度g=10m/s2。试求:（1）若给B施加一个水平向右5N的外力，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；（2）如果要使A不至于从B上滑落，外力F应满足的条件。参考答案：(1)2m

（2）

解析：（1）物体A滑上木板B以后，作匀减速运动，有μmg=maA

得aA=μg=1m/s2

木板B作加速运动，有F+μmg=MaB，得：aB=3m/s2

两者速度相同时，有V0-aAt=aBt，得：t=1s

A滑行距离：SA=V0t-aAt2/2=3.5m

B滑行距离：SB=aBt2/2=1.5m最大距离△s=SA-SB=2m

(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，则：

又：

可得：

aB=1m/s2

再对M分析：

F=MaB-

,

得F=-1N

所以F向左不能大于1N。

当F向右时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落。即有：

F=(M+m)a,所以：

F向右不能大