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江苏省宿迁市现代国际学校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.(多选)一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用,其大小分别为F1=42N、F2=28N、F3=20N,且F2的方向指向正北,下列说法正确的是A.这三个力的合力可能为零;B.F1、F2两个力的合力大小可能为20N;C.若物体处于匀速直线运动状态,则F1、F3的合力大小为48N,方向指向正南;

D.若物体处于静止状态,则F1、F3的合力大小一定为28N,方向指向正南。参考答案:ABD解析:A、根据两个力F1和F2的合力范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2,得F1和F2的合力范围为14N≤F合≤70N,F3=20N,则F3与F1和F2的合力大小可能相等,则三个力的合力可能为零.故A正确.B、F1和F2的合力范围为14N≤F合≤70N,则F1、F2两个力的合力大小可能为20N.故B正确.C、若物体处于匀速直线运动状态,合外力为零,F2、F3的合力与F1=42N大小相等、方向相反,即F2、F3的合力大小为42N,方向与F1方向相反.故C错误.D、若物体处于静止状态,合外力为零,F1、F3的合力大小与F2=28N大小相等,方向相反,即F1、F3的合力大小一定为28N,方向指向正南.故D正确.故选ABD2.如图所示,A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子.现按箭头方向以相同的速度缓慢转动A、B,使重物C缓慢上升.在此过程中绳上的拉力大小()A.保持不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.先减小后增大参考答案:C【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.【分析】二力大小不变,合成时,它们的夹角越小,合力越大;同样,将一个力分解为等大的两个分力,两个分力的夹角越大,分力越大;物体受三个力,重力和两个拉力,三力平衡,两个拉力的合力与重力等值、反向、共线.运用前面的结论进行分析.【解答】解:物体受三个力:重力和两个拉力,重物C缓慢竖直上升时三力平衡,合力为零,则知两个拉力的合力与重力大小相等,所以重物C所受的合外力不变;两个拉力合力一定,而两个拉力的夹角不断增大,故拉力不断增大;故选:C3.下列说法中正确的是(

)A.布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D.氢气和氮气的温度相同时,它们分子的平均速率相同参考答案:B4.如图,在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷,电量的大小都是q1,在b、d两个顶点上,各放一带负电的点电荷,电量的大小都是q2,q1>q2。已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条?

A.E1

B.E2

C.E3

D.E4参考答案:答案:B5.2009年10月1日,天安门广场举行了盛大的阅兵式。在雄壮的《中国人民解放军进行曲》中,胡锦涛主席乘国产红旗牌检阅车,穿过天安门城楼,经过金水桥,驶上长安街,检阅了44个精神抖擞、装备精良的地面方队。若胡锦涛主席乘国产红旗牌检阅车是后轮驱动,前轮导向,由此可知A.检阅车后轮所受摩擦力朝后,前轮所受摩擦力朝前B.检阅车后轮所受摩擦力朝前,前轮所受摩擦力朝后C.检阅车对地面的压力是由于地面发生形变产生的D.检阅车受到的支持力是由于车轮发生形变产生的参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.(1)在“长度的测量”实验中,调整游标卡尺两测量爪间距离,主尺和游标尺的位置如图甲所示,此时卡尺两测量爪间狭缝宽度

mm。在数控实验室,工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示,螺旋测微器测出的金属丝的直径是

mm。(2)某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图,A为小车,B为电火花打点计时器(打点频率为50Hz),C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。①图b为某次实验得到的纸带,其中每两个计数点之间有四个点没有画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。(保留两位有效数字)②下列说法正确的是

。A每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力B.实验时应先释放小车后接通电源C.本实验中小车A的质量应远大于C的质量D.为了更直观方便地探究加速度与质量的关系,应作a—M图象(M为小车质量)③实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线

。(填“甲”、“乙”或“丙”)参考答案:(1)

0.65

mm;

1.500

mm(2)①

0.49m/s2或0.50m/s2;②

C

;③

丙7.(选修3-4)(4分)如图所示,为某时刻一列简谐横波的波形图象,已知此列波的振动周期为4s,由图可知这列波的传播速度大小为

m/s,若此时波形上质点A正经过平衡位置向上运动,则知波的传播方向是

。参考答案:答案:6(2分);x的正方向(或水平向右)(2分)8.(12分)飞船降落过程中,在离地面高度为h处速度为,此时开动反冲火箭,使船开始做减速运动,最后落地时的速度减为若把这一过程当为匀减速运动来计算,则其加速度的大小等于

。已知地球表面的重力加速度为g,航天员的质量为m,在这过程中对坐椅的压力等于

。参考答案:答案:

9.如图所示,垂直纸面向里的磁感应强度为B的有界方形匀强磁场区域,有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd,线框以恒定的速度v沿垂直磁场边界方向运动,运动中线框dc边始终与磁场右边界平行,线框边长ad=l,cd=2l,线框导线的总电阻为R,则线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量为_____,线框产生的热量可能为_______。参考答案:

或10.(填空)一列简谐横波沿工轴正方向传播,周期为2s,t=0时刻的波形如图所示.该列波的波速是m/s;质点a平衡位置的坐标xa=2.5m.再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动.参考答案:2,0.25s.考点: 波长、频率和波速的关系;横波的图象..分析: 由图读出波长λ,由波速公式v=求波速.根据波的传播方向判断可知,图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上,当此质点的状态传到a点时,质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动.运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间.解答: 解:由图读出波长λ=4m,则波速根据波的传播方向判断可知,图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上,当此质点的状态传到a点时,质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动.则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t==s=0.25s.故答案为:2,0.25s.点评: 本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间,这是常用的方法.11.某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验中得到如图11所示a-F图象,其中a为小车加速度,F为沙桶与沙的重力,则图线不过原点O的原因是____________________________;图线斜率倒数的物理意义是_______________.参考答案:实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;小车质量。12.几个力如果都作用在物体的

,或者它们的

相交于同一点,这几个力叫做共点力.参考答案:.同一点

延长线13.某同学用如图所示的装置验证动能定理.为提高实验精度,该同学多次改变小滑块下落高度胃的值.测出对应的平撼水平位移x,并算出x2如下表,进而画出x2一H图线如图所示:

①原理分析:若滑块在下滑过程中所受阻力很小.则只要测量量满足

,便可验证动能定理.

②实验结果分析:实验中获得的图线未过坐标原点,而交在了大约(0.2h,0)处,原因是

(2)现有一根长约20m的金属丝,其横截面直径约lmm,金属丝的电阻率为5×10-3Ω·m。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻,测量时使用电动势为4.5V的电源。另有如下器材供选择:

A.量程为0—0.6A,内阻约为2Ω的电流表

B.量程为0—3A,内阻约为0.1Ω的电流表

c.量程为0—6V,内阻约为4kΩ的电压表

D.量程为0—15V,内阻约为50kΩ的电压表

E.阻值为0—10Ω.额定电流为lA的滑动变阻器

F.阻值为0—1kΩ,额定电流为0.1A的滑动变阻器

①以上器材应选用

.(填写器材前的字母)

②用笔画线代替导线,将如图所示实验电路连接完整.

③闭合开关后,发现电流表示数不为零,而电压表示数为零.为检测电压表的好坏,该同学拆下电压表.用多用电表欧姆挡进行检测.为使电压表指针向右偏转,多用电表的黑表笔应接电压表的

接线柱(填“正”或“负”);如果电压表完好,将电压表正确接人电路后,电压表示数仍为零,检查所有接线柱也都接触良好,则应检查

.参考答案:(1)①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功(2)①ACE②实验电路连接如图所示。③正

连接电压表与金属丝的两根导线是否断路(1)若滑块在下滑过程中所受阻力很小.由动能定理,mgH=mv2,根据平抛运动规律,x=vt,h=gt2,显然x2与H成正比,即只要测量量满足x2与H成正比,便可验证动能定理.实验中获得的图线未过坐标原点,而交在了大约(0.2h,0)处,原因是滑块需要克服阻力做功。(2)由电阻定律可估算出该金属丝的电阻大约为100Ω,电流表选择量程为0—0.6A电流表,电压表选择量程为0—6V的电压表;选择阻值为0—1kΩ,额定电流为0.1A的滑动变阻器。用多用电表欧姆挡进行检测.为使电压表指针向右偏转,多用电表的黑表笔应接电压表的—正接线柱。将电压表正确接人电路后,电压表示数仍为零,检查所有接线柱也都接触良好,则应检查连接电压表与金属丝的两根导线是否断路。三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图甲所示,将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出,小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示,设阻力大小恒定不变,g=10m/s2,求(1)小球在上升过程中受到阻力的大小f.(2)小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h.参考答案:(1)小球上升过程中阻力f为5N;(2)小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.专题: 牛顿运动定律综合专题.分析: (1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度,再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力.(2)利用牛顿第二定律求出下落加速度,利用运动学公式求的速度和位移.解答: 解:由图可知,在0~2s内,小球做匀减速直线运动,加速度大小为:由牛顿第二定律,有:f+mg=ma1代入数据,解得:f=6N.(2)2s~4s内,小球做匀加速直线运动,其所受阻力方向与重力方向相反,设加速度的大小为a2,有:mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依据图象可知,小球在4s末离抛出点的高度:.答:(1)小球上升过程中阻力f为5N;(2)小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m点评: 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式,注意加速度是中间桥梁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.在节庆燃放焰火活动时,用到了焰火的空中定向、定位与艺术造型等关键技术。现有一质量为5kg的焰火弹,要使该弹在被竖直发射到离炮筒出口150m的最高点时恰好点火,假设焰火弹在上升过程中受到的空气阻力恒为其自身重力的0.2倍(g取10m/s2)。问:

(1)设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度多大?

(2)焰火弹从离开炮筒到最高点点火的时间应控制多长?参考答案:(1)60m/s

(2)5s(1)焰火弹上升过程中受到向下重力及空气阻力作用,根据牛顿第二定律有mg+0.2mg=ma

……2分

解得a=12m/s2……2分由运动学公式得v02=2ah……2分解得v0=60m/s……2分(2)根据运动学公式得:t==5s……2分17.如图所示,底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为L,圆心在O点,其轨道底端P距地面的高度及与右侧竖直墙的距离均为L,Q为圆弧轨道上的一点,连线OQ与竖直方向的夹角为60°.现将一质量为m,可视为质点的小球从Q点由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g,求:(1)小球在P点时受到的支持力大小;(2)小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小.参考答案:解:(1)小球从Q到P过程,由机械能守恒定律得:mgL(1﹣cos60°)=mvP2.得:vP=小球在P点时,由牛顿第二定律:FN﹣mg=m联立解得:FN=2mg

(2)小球离开P点后做平抛运动,水平位移为L时所用时间为t,则有:L=vPt小球下落的高度为:h=从Q到第一次撞墙的过程,由机械能守恒定律得:mgL[(1﹣cos60°)+h]=联立可以得到:小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小为:v=.答:(1)小球在P点时受到的支持力大小是2

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