北京大榆树中学2022年高三物理下学期摸底试题含解析

北京大榆树中学2022年高三物理下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.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块。改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将

B

。A.变小

B.不变

C.变大

D.与水平面的材料有关参考答案：B2.2012年度诺贝尔物理学奖授予了法国科学家塞尔日·阿罗什与美国科学家大卫·维因兰

德，以表彰他们独立发明并发展测量和控制粒子个体、同时保持它们量子力学特性的方法。

在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合

物理学史实的是(

)A.开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比B.库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用为规律的研究C.法拉第发现电流的磁效应，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的D.安培首先引人电场线和磁感线.极大地促进了他对电磁现象的研究参考答案：B3.（单选）如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在足够长的平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑。当弹簧突然释放后，则有A.A、B系统动量守恒

B.A、B、C系统动量守恒C.A、B、C系统机械能守恒 D.小车向右运动参考答案：B4.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻它的波形如图甲所示。经过时间0.1s，这列波的波形如图乙所示，则这列波的波速可能是 A．1．2m/s

B．2．4m/s

C．3．6m/s D．4．8m/s参考答案：AC由图象可知波的波长，由于波的传播方向可能沿x轴正向也可能沿x轴负向，故有多解。5.如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在?R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力及粒子间的相互作用均忽略不计，所有粒子都能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚△t时间。则以下结论正确的是A.B.磁场区域半径R应满足C.有些粒子可能到达y轴上相同的位置D.其中角度θ的弧度值满足参考答案：CD【详解】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示，的粒子直接沿直线运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转，由图可知，发生偏转的粒子也有可能直接打在的位置上，所以粒子可能会到达y轴上同一位置，以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能到达y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所以粒子才能穿越磁场到达y轴上，从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，，由几何关系有：，则，而的粒子沿直线匀速运动到y轴，时间最短，，所以，由于，所以，故CD正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星．右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．(1)已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m／s．(2)为探究物体做直线运动过程x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．并根据图线分析得出物体从AB的过程中x随t变化的定量关系式：________________________．参考答案：(1)42m/s(2)图略（4分）7.在电梯上有一个质量为100kg的物体放在地板上，它对地板的压力随时间的变化曲线如图所示，电梯从静止开始运动，在头两秒内的加速度的大小为________，在4s末的速度为________，在6s内上升的高度为________。参考答案：8.（4分）在下面括号内列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的是

。（安培、牛顿、焦耳、第谷、卡文迪许、麦克斯韦、开普勒、法拉第）参考答案：第谷、开普勒、牛顿、卡文迪许解析：第谷搜集记录天文观测资料、开普勒发现开普勒三定律、牛顿发现万有引力定律、卡文迪许测定万有引力常数9.读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的—图线．由此可求得电源电动势E和电源内阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留两位小数）．参考答案：

2.86V，5.71Ω

10.在某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，该列波的周期T=______s，从t＝0时刻起到P点第一次到达波峰时止，O点相对平衡位置的位移y=____________cm.参考答案：0.2

－2

11.如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：1/6，1

12.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面与相距的A、B两点各安装一个速度传感器，记录通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码，（1）实验主要步骤如下：①测量小车和拉力传感器的总质量；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。

②将小车停在C点，

，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。

③在小车中增加砝码，或

，重复②的操作。（2）下表是他们测得的一组数据，其中是与小车中砝码质量之和，是两个速度传感器记录速度的平方差。可以据此计算动能变化量,是拉力传感器受到的拉力，是在A、B间所做的功。表格中的

，

.（结果保留三位有效数字）次数12345

参考答案：①接通电源后，释放小车②减少钩码的个数③0.600

0.61013.一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_____．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为_____．参考答案：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.动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大（结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．考点： 牛顿第二定律；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）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力．（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ．解答： 解：（1）由运动学公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

联立解得：μ=答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．点评： 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子．密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比．电离后粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上．实验发现：半径为r0的粒子，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室．不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力．（球形体积和球形面积公式分别为V球=πr3，S球=4πr2）．求：（1）图中区域II的电场强度E；（2）半径为r的粒子通过O2时的速率v；（3）试讨论半径r≠r0的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转．参考答案：解（1）设半径为r0的粒子加速后的速度为v0，则解得：设区域II内电场强度为E，则洛伦兹力等于电场力，即v0q0B=q0E解得：电场强度方向竖直向上．

（2）设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v，则而

由解得：（3）半径为r的粒子，在刚进入区域II时受到合力为F合=qE﹣qvB=qB（v0﹣v）由可知，当r＞r0时，v＜v0，F合＞0，粒子会向上极板偏转；当r＜r0时，v＞v0，F合＜0，粒子会向下极板偏转．答：（1）图中区域II的电场强度；（2）半径为r的粒子通过O2时的速率；（3）由可知，当r＞r0时，v＜v0，F合＞0，粒子会向上极板偏转；当r＜r0时，v＞v0，F合＜0，粒子会向下极板偏转．【考点】带电粒子在混合场中的运动；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】压轴题；带电粒子在复合场中的运动专题．【分析】（1）带电粒子在电场中被加速，当进入区域II内做匀速直线运动，因而根据动能定理可求出被加速的速度大小，再由洛伦兹力等于电场力，从而确定电场强度的大小与方向；（2）根据密度相同，可确定质量与半径立方关系；根据题意，可知电量与半径平方关系．从而由动能定理可算出粒子通过O2时的速率；（3）由半径的不同，导致速度大小不一，从而出现洛伦兹力与电场力不等现象，根据其力大小确定向哪个极板偏转．17.（10分）．如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数m为。试求： （1）小球运动的加速度a1； （2）若F作用1．2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2．25m的B点。参考答案：解：（1）在力F作用时有：（F-mg）sin30°-m（F-mg）cos30°=ma1

a1=2.5m/s2

（2）刚撤去F时，小球的速度v1=a1t1=3m/s

小球的位移s1=t1=1.8m

撤去力F后，小球上滑时有：mgsin30°+mmgcos30°=ma2

a2=7.5m/s2

因此小球上滑时间t2==0.4s

上滑位移s2=t2=0.6m

则小球上滑的最大距离为sm=2.4m

（3）在上滑阶段通过B点：

SAB-s1=v1t3-a2t32

通过B点时间

t3=0.2s，另t3=0.6s（舍去）

小球返回时有：mgsin30°-mmgcos30°=ma3

a3=2.5m/s2

因此小球由顶端返回B点时有：sm-SAB=a3t42

t4=

通过通过B点时间

t2+t4=s?0.75s

18.在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距L=1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm，定值电阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，其它电阻不计．磁感应强度B=1T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，