2022年福建省莆田市埭头第二中学高三物理摸底试卷含解析

2022年福建省莆田市埭头第二中学高三物理摸底试卷含解析一、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，长为L的粗糙长木板倾斜放置，在木板的顶端A处放置一个质量为m的小物块，小物块由静止开始滑动，当小物块滑到底端的速度为v，则在此过程中：（

）A．重力对物块做功为B．合力对小物块做功为mgLsinC．支持力对小物块做功为mgLcosD．滑动摩擦力对小物块做功为参考答案：

答案：D2.(单选)如图3所示,在水平桌面上叠放着质量相等的A,B两块木板,在木板A上放着质量为m的物块C木板和物块均处于静止状态。上述各接触面间的动摩擦因数均为μ假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g。现用水平恒力F向右拉木板A使之做匀加速运动,物块C始终与木板A保持相对静止。以下判断正确的是（）A.不管F多大,木板B—定保持静止B.A、B之间的摩擦力大小一定大于Fc.A、C之间的摩擦力可能为零D.A、B之间的摩擦力不为零，大小可能等于μmg参考答案：A摩擦力的判断与计算A解析：A、先对木块B受力分析，竖直方向受重力、压力和支持力，水平方向受A对B向右的摩擦力fAB和地面对B向左的摩擦力fDB，由于A对B的最大静摩擦力μ（m+M）g小于地面对B的最大静摩擦力μ（m+2M）g，故物体B一定保持静止，故A正确；

B、当ABC三者保持静止时，加速度为零，对整体受力分析可知，F-f=0，故B受到地面的摩擦力为F，故B错误；

C、物体C向右加速运动，故受重力、支持力和向右的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：f=ma，当a＜μg时，AC间的摩擦力小于μmg，故C错误；

D、当F较小时，A、B、C保持相对静止，对AC整体分析，B对A的摩擦力等于拉力F的大小，当F足够大时，A会在B上发生相对滑动，则A、B之间的摩擦力为μ（M+m）g，不可能等于μmg，故D错误；

故选：A．先对木块B受力分析，竖直方向受重力、压力和支持力，水平方向受A对B向右的摩擦力fAB和地面对B向左的摩擦力fDB，由于A对B的最大静摩擦力小于地面对B的最大静摩擦力，故物体B一定保持静止；然后对BC整体和C分别受力分析并根据牛顿第二定律列式求解.3.如图所示，绘出了某辆汽车刹车过程的刹车痕（即刹车距离）与刹车前车速的关系。v为刹车前的速度，s为刹车痕长度。已知该车在某次撞车事故现场中警察已经测量出碰撞前的刹车痕为20m，则下列说法中正确的是：（

）A．若已估算出汽车碰撞时车子的速度为45km/h，则车子原来刹车前的速度至少是60km/h

B．若已估算出汽车碰撞时车子的速度为45km/h，则车子原来刹车前的速度至少是75km/h

C．若已知汽车开始刹车时车子的速度为108km/h，则车子发生碰撞时的速度约为90km/h

D．若已知汽车开始刹车时车子的速度为108km/h，则车子发生碰撞时的速度约为78km/h

参考答案：BC4.如图所示的实验装置为库仑扭秤.细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，便可找到力F与距离r和电量q的关系.这一实验中用到了下列哪些方法（

）①微小量放大法

②极限法

③控制变量法

④逐差法A.①②

B.③④

C.①③

D.②④参考答案：C5.在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为A.M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示。在t＝0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则()A．该波的周期为sB．在t＝s时，N的速度一定为2m/sC．从t＝0到t＝ls，M向右移动了2mD．从t＝s到t＝s，M的动能逐渐增大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝，直导线EF可以在AB、CD上滑行并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好，图中电压表为理想电压表，当EF处于图中位置时电压表读数为U1=8.0伏，已知将EF由图中位置向左移动一段△L后电压表读数变为U2=6.0伏，则电路中电阻的变化量DR与变化前电路的总电阻R之比DR:R=______.若将EF由图中位置向右移一段相同△L后，那么电压表读数U3=_____伏。参考答案：DR:R=1:3

U3=12.0伏7.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时两球静止，给b球一个水平恒力拖动B球运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在两球一起运动过程中两球的总动量

(填“守恒”或“不守恒”)；系统的机械能

(填“守恒”或“不守恒”)。参考答案：不守恒，不守恒；8.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=7.68cm，x3=12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：9.72,

9.84(填对1个空3分,2个空5分)由，可得答案。

9.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：

(1)将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处：①

▲

②

▲

③

▲

(2)改正实验装置后，该同学顺利完成了实验。在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：F/N0.210.300.400.490.60a/(m/s-2)0.100.210.290.410.49①根据测得的数据，在右图中作出a～F图象；②由图象可知，小．车与长木板之间的最大静摩擦力大小为

▲

N。(3)打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如图，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=

▲

m/s2，A点的速度vA=

▲

m/s．参考答案：⑴①电源电压应为4～6V（2分）②没有平衡摩擦力（2分）③小车应靠近打点计时器（2分）⑵①如右图所示，无标度扣1分，无描点扣1分，图象不是直线扣3分，扣完为止（3分）②0.12±0.02（2分）⑶0.50（2分）0.095（2分）10.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：_4:1___；__

1:16__11.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：12.物理课上，老师利用图甲所示的装置探究了加速度与力的关系，得到加速度与物体所受合力成正比的结论。某同学在实验室也找来了器材再次探究加速度与力的关系。他将质量为M的小车、总质量为m的小桶及钩码按如图甲所示组装好，他根据实验数据，作出a-F图线如图乙所示。经检查他的数据记录及作图均无误。请你分析：

甲

乙（1）图线没有坐标原点的原因是__________________________________；（2）图线上部弯曲的原因是_______________________________。参考答案：见解析（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 （2分）（2）没有满足M>>m的实验条件 （2分）中档，探究牛顿第二定律实验原理和条件。考查：实验能力。②理解实验原理和方法。能够控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。

③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。13.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/3三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABC为一块立在水平地面上的玻璃砖的截面示意图，△ABC为一直角三角形，∠ABC=90°，∠BAC=60°，AB边长度为L=12m，AC垂直于地面放置．现在有一束单色光垂直于AC边从P点射入玻璃砖，折射率n=，已知PA=，该束光最终射到了水平地面上某点，试求该点距离C点的距离．（取tan15°≈0.25）参考答案：解：由题意知，设临界角为C，则有n=，可得：C=45°由几何知识得：当单色光照射到AB上时入射角为i=60°＞C，将发生全反射，入射点为R，然后射入到BC面上Q点，入射角为i′=30°，取折射角为θ，根据折射定律有：=n可得：θ=45°最终单色光射到地面上的K点，如图有：

AR==m=3m，BQ=（AB﹣AR）tan30°=（12﹣3）×m=3m，则CQ=BC﹣BQ=12m﹣3m=9m，由此可知：CS=CQcos60°=m，SK=CQsin60°tan15°=9××≈3.6m所以入射点距离C点：d=SK+CS=（3.6+）m≈11.3m答：该点距离C点的距离约为11.3m．【考点】光的折射定律．【分析】先根据临界角公式sinC=求出临界角C．由几何关系得到光线照射到AB上时入射角，判断光线在AB面上能否发生全反射，画出光路图，再确定出光线射到BC面上的入射角，判断能否发生全反射，作出光线射出玻璃砖后的光路，由几何知识求解光线最终射到水平地面上的点到C点的距离．17.对于两个质量相同的物体发生速度在同一直线上的弹性碰撞过程，可以简化为如下模型：在光滑水平面上，物体A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动