2022年广西壮族自治区南宁市武鸣县师范中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022年广西壮族自治区南宁市武鸣县师范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.钱学森被誉为中国导弹之父，“导弹”这个词也是他的创作．导弹制导方式很多，惯性制导系统是其中的一种，该系统的重要元件之一是加速度计．如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的绝缘滑块，分别与劲度系数均为k的轻弹簧相连，两弹簧另一端与固定壁相连．当弹簧为原长时，固定在滑块上的滑片停在滑动变阻器（电阻总长为L）正中央，M、N两端输入电压为U0，输出电压UPQ＝0．系统加速时滑块移动，滑片随之在变阻器上自由滑动，UPQ相应改变，然后通过控制系统进行制导。设某段时间导弹沿水平方向匀变速运动，滑片处于变阻器中央的右侧，且UPQ＝U0，则这段时间导弹的加速度A．方向向右，大小为

B．方向向左，大小为C．方向向右，大小为．

D．方向向左，大小为参考答案：D2.家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两种功能，对此以下说法中正确的是（

）

A．通电后其功率先增大后减小

B．通电后其功率先减小后增大

C．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2的某一值不变

D．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变参考答案：AC3.下列说法中正确的是A.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动B.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大C.热量在任何条件下都不可能从低温物体传到高温物体D.第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律参考答案：B4.如图所示，小强正在荡秋千．关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是（）A．va=vb B．va＞vb C．ωa=ωb D．ωa＜ωb参考答案：C解：ABCD、荡秋千可视为同轴转动，所以a、b两点角速度相同；据v=ωr和a、b两点的半径不同，所以有：vb＞va，故ABD错误，C正确故选：C．5.如图所示，在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．入口处有比荷相等的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度v1沿ab方向垂直射入磁场，经时间t1从d点射出磁场；乙粒子以速度v2沿与ab成45°的方向垂直射入磁场，经时间t2垂直于cd射出磁场。不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，则A.B.C.D.参考答案：AC【详解】画出两粒子的运动轨迹如图；两粒子比荷相同，则周期相同，设为T；设正方形的边长为a，则从d点射出的粒子运动半径为，运动时间；速度为v2的粒子，由几何关系：，运动时间；根据可知；；故选项AC正确，BD错误；故选AC.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；7.某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”，小车内可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz．

（1）实验的部分步骤如下，请将步骤②补充完整．

①在小车内放人砝码，把纸带穿过打点计时器限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，先

再

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；

③改变钩码或小车内砝码的数量，更换纸带，重复②的操作，

（2）上图是钩码质量为0．03kg，砝码质量为0．02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0点的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v（见表1），请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．

（3）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中△v2=（v2—v20），根据图线可获得的结论是

。要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和

。参考答案：8.某学校物理兴趣小组，利用光控实验板“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？

．②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=

．参考答案：：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．

②（2分）k/2．9.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

10.（3分）如图所示是光从介质1进入介质2的折射情况，根据光路图可知：两种介质相比较，介质1是

介质，介质2是

介质；光在介质中的波长1

2（选填“>”、“=”或“<”)．频率1

2（选填“>”、“=”或“<”）。参考答案：光密，光疏，＜，=11.电子所带的电荷量（元电荷e)最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图6是该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板A、B连接到电路中，板间产生竖直向下的匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦带负电。在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜观察，找到悬浮不动的油滴。所用部分器材已在图中给出，其中E为直流电源，R为滑动变阻器，V为电压表，S为开关，此外还有若干轻质导线。(1)

在图中画线连接成实验电路图（其中①②③是已经连接好的导线）。(2)

实验时观察到某个悬浮不动的油滴半径为r，此时电压表的示数为U,金属板A、B间的距离为d。已知油滴密度为p，重力加速度为g，空气浮力不计，则该油滴所带的电荷量为______。（用题目中所给的物理量表示）参考答案：12.如图所示，三棱镜截面是边长为L=2cm的等边三角形，一束单色光与AB边成30°角斜射到AB边中点上，光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，再经过三棱镜折射后离开三棱镜。光束离开三棱镜时相对于入射光线偏转的角度为θ=___________；棱镜对这束单色光的折射率n=___________；这束光通过三棱镜的时间t=___________。(已知真空中的光速c=3×108m/s)参考答案：

(1).60°

(2).

(3).,1×10-10s【详解】解：如图所示，由于光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，可知，折射率：；根据可得：，这束光通过三棱镜的时间：13.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.U形管两臂粗细不等开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg。开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm，如图所示。现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：（1）粗管中气体的最终压强（2）活塞推动的距离。参考答案：设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S，（1）（5分）以右管封闭气体为研究对象，P1=80cmHg，V1=11′3S=33S

30.1（1分）V2=10′3S=30S

30.2（1分）等温变化：P1·V1=P2·V2

30.3（1分）

80′33S=P2·30S

30.4（1分）

P2=88cmHg

30.5（1分）（2）（5分）以左管被活塞封闭气体为研究对象，P1=76cmHg，V1=11S，P2=88cmHg

30.6（1分）等温变化：P1·V1=P2·V2

30.7（1分）V2=9.5Scm

30.8（1分）活塞推动的距离L=11+3-9.5=4.5cm

17.如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以初速度v0水平抛出，经过0.4s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。（已知sin37°＝0.6,cos37°＝0.8），g取10m/s2，求：（1）小球水平抛出的速度v0。（2）小滑块的初速度v。（3）0.4s内小滑块损失的机械能△E。参考答案：（1）设小球落入凹槽时竖直速度为

（2）小球落入凹槽时的水平位移

则滑块的位移为

根据公式

得：

Ks5u

（3）

18.（14分）如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E，一质量为m，电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L，求此粒子射出的速度v和运动的总路程s.（重力不计）参考答案：解析：粒子运动路线如图所示，则L=4R

①

…………2分

粒子的初速度为v，则有qvB=m·

②…………2分

由