2022年陕西省榆林市玉林启德中学高三物理下学期摸底试题含解析

2022年陕西省榆林市玉林启德中学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.多选）如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中．质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑．某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则（）A．导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流I=B．导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小a=g﹣C．导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为s=D．导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为Q=m﹣参考答案：：解：A、cd切割磁感线产生感应电动势为E=BLv0，根据闭合电路欧姆定律得：I==．故A错误．B、对于ab棒：根据牛顿第二定律得：mg﹣f=ma，又f=μN，N=BIL，联立解得，a=g﹣．故B正确．C、对于cd棒，根据感应电量公式q=得：q=，则得，s=，故C正确．D、设导体棒cd在水平恒力撤去后产生的焦耳热为Q，由于ab的电阻与cd相同，两者串联，则ab产生的焦耳热也为Q．根据能量守恒得：2Q+μmgs=，又s=，解得：Q=m﹣，故D正确．故选：BCD2.如图所示为平放于水平面上的“”型管俯视图，“”型管固定不动；内壁光滑的AB与DF两直管道长度均为2R，G为DF中点；内壁粗糙的半圆弧BCD半径为R。空间存在水平向右电场强度E=的匀强电场。一电荷量为q的带正电绝缘小球(直径略小于管的直径，且可看做质点)从A位置由静止释放，第一次到达轨道最右端的C点时速率vc=，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（

）A.小球由A到B的时间为2B.小球第一次到C点时对轨道的弹力大小为mgC.小球恰能运动到G点D.小球从开始运动到最后静止，克服摩擦力做功一定等于3mgR参考答案：AB【详解】A项：小球由A到B的过程，由牛顿第二定律得：，结合得，由，解得：，故A正确；B项：小球在C点时，水平方向有：，又，解得：，竖直方向有，对轨道对小球的弹力大小，同由牛顿第三定律得，小球对轨道的弹力大小，故B正确；C项：设BC段小球克服摩擦力做功为，CD段克服摩擦力做功为，从A运动到C过程中，由动能定理得：，解得：，小球从C到D的过程，电场力和摩擦力均做负功，小球的速率减小，所需要的向心力减小，则轨道对小球的弹力减小，摩擦力减小，所以有，设小球到达G点的速度为，从A运动到G的过程，由动能定理得：，可得，故小球将越过G点，故C错误；D项：小球最终可能停在C点，小球从开始运动到最后静止，克服摩擦力做功等于电场力做功，为，小球最终也可能不停在C点，小球从开始运动到最后静止，克服摩擦力做功等于电场力做功，小于，故D错误。3.关于人造地球卫星下列说法中，正确的是（

）A．轨道半径是地球半径n倍的地球同步卫星的向心加速度是地表附近重力加速度的1/n2倍B．轨道半径是地球半径n倍的地球同步卫星的向心加速度是地球赤道表面物体向心加速度的n2倍C．地球同步卫星的线速度比地球上赤道处物体的线速度大D．如果卫星因受空气阻力的作用，其半径逐渐减小，则它的势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减少．参考答案：ACD4.某汽车驾驶室外有一用平面镜制作的观后镜，当汽车以60km/h的速度在公路上向前行驶时，司机从镜中看到车后的静止景物向镜后运动的速度应是A．120km/h

B．60km/h

C．30km/h

D．0参考答案：AD5.（多选）在空军演习中，某空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v–t图像如图所示，则下列说法正确的是

A．0~10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力B．第10s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末C．10s~15s空降兵竖直方向的加速度向上，加速度大小在逐渐减小D．15s后空降兵保持匀速下落，此过程中机械能守恒参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列有8节车厢的动车组列车，沿列车前进方向看，每两节车厢中有一节自带动力的车厢（动车）和一节不带动力的车厢（拖车）．该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时，设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力，每节车厢所受的阻力均为f，每节车厢总质量均为m，则第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为

．参考答案：0【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得加速度；再以前4节车厢为研究对象求解第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小．【解答】解：整体受到的牵引力为4F，阻力为8f，根据牛顿第二定律可得加速度为：a=；设第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为T，以前面4节车厢为研究对象，根据牛顿第二定律可得：2F﹣4f﹣T=4ma，即：2F﹣4f﹣T=4m×，解得T=0，故答案为：07.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻向-y方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么①该波沿▲（选填“+x”或“-x”）方向传播；②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程=

▲

cm；③P点的横坐标为x=

▲

m.参考答案：8.匀强电场场强为E，与竖直方向成α角，范围足够大。一质量为m、电荷量为q的带负电小球用细线系在竖直墙上，恰好静止在水平位置，则场强E的大小为

。若保持场强大小、方向和小球电荷量不变，现剪断细线，则小球作

运动。（请描述运动的方向及性质）参考答案：9.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：10.15．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

11.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于_________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v（v>v0），则光电子的最大初动能为_________。参考答案：hv0；eU；hv-hv012.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度和所受拉力F的关系。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条一F图线，如图乙所示。

（1）图线①是轨道处于

（填“水平”或“倾斜”）情况下得到的实验结果；（2）图线①、②的倾斜程度（斜率）一样，说明了什么问题?

（填选项前的字母）

A．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的

B．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的C．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定参考答案：（1）

倾斜

；

（2）

A

13.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。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，绝热容器中用绝热活塞A封闭有一定质量的理想气体，初始温度为T0。活塞A可沿器壁无摩擦上下滑动。系统平衡时气柱的高度为h，已知大气的压强为，活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强为0.2。现将另一块与A质量相同的砝码B，轻轻叠放在A上。稳定后气柱长度变为0.9h，然后将系统底部的电热丝接通电源加热，A又回到了原位置。问：放上B后，气体再次平衡后的温度T2为多少？用电阻丝加热后，第三次平衡时气体的温度T3又为多少？(答案用题目给出的字母表示)参考答案：17.（8分）如图为用来测量某种易溶于水的不规则的轻矿石的密度，测量步骤如下：①打开开关K，使管AB与钟罩C和大气相通，这时上下移动盛有水银的连通器D，使水银面在n处；②关闭K，升起D，使水银面到达m处，这时连通器中的两管内水银面高度差h1=15.2cm。③打开K，把264克矿物投入C中，移动D，使水银面在n处；④关闭K，上举D，使左端水银面又到m处，这时两管中的水银面高度差h2=24.0cm。已知大气压强为760mmHg，钟罩和管AB（到达m处）的体积为V=103cm3，设测量过程等温，求矿石的密度。参考答案：解析：设m至n的体积为△V，矿石的体积为V0

不放矿石时，P0(V+△V)=(P0+h1)V

76.0×(103+△V)=(76.0+15.2)×103

①

(2分)

放矿石时，P0(V+△V-V0)=（P0+h2）(V-V0)

76.0×(103+△V-V0)=(76.0+24.0)(103-V0)②(2分)

由①②解得V0=cm3

(2分)

密度ρ=

(2分)18.（16分）竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道放在光滑的水平面上，如图所示。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的D点静止释放，沿着轨道运动恰停在水平滑道AB的A点。已知圆弧滑道的半径为R，物块与AB间的动摩擦因数为μ，轨道ABCD的质量为3m。求：（1）为了保证小物块从A点刚好滑到的D端而不离开滑道，在A点应给物块多大的初速度。（2）在小物块从A点刚好滑到的D端，而不离开滑道的过程中物块受到合外力的冲量。参考答案：解析：(1)物体从D点滑到A点时具有的共同速度为v，根据水平方向动量守恒，有（3m+m）v=0

（1）解得

v=0

（2分）说明两物体都停下，此过程中能量守恒，所以有