2022年吉林省长春市四十七中学高三物理下学期摸底试题含解析

2022年吉林省长春市四十七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.如图所示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状质量分布均匀的平面，其单位面积质量为σ。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的的距离为x，在P点放置质量为m的质点所受的万有引力大小为F。下面给出F的四个表达式（式中G为万有引力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的质点所受的万有引力F，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，F的合理表达式应为

A．B．C．D．参考答案：B提示：本题利用高中知识无法推导出公式，但用特殊值分析法，变得相当容易，且概念清晰。当内径R1=0，x≠0时，根据可得引力的大小为负值，不符合题意，故选项A错误；当R1=R2，x≠0时，圆环不存在，引力应该为零，故选项B正确，选项CD错误。2.分时电表惠及百万家。2001年上海市启用分时电表，家庭用电在谷时段（22：00~次日6:00）以每千瓦时0.30元优惠计费，平时段（6:00~22:00）仍以每千瓦时0.61元计费。某家庭五月份平时段和谷时段的用电数分别为116kw·h和98kw·h。分时电表的安装，为该家庭节省人民币（

）

A．29.40元

B．30.38元

C．34.80元

D．35.96元参考答案：答案：B3.（单选）除两极外，地球表面上任何物体都要随地球自转，若将物体随地球自转的运动看作匀速圆周运动，则对处于地球表面不同纬度地区a、b的两个质量相等的相对地面静止的物体，下列表述正确的是（）A．两物体在a、b两地所受的合力方向相同B．在b地的物体角速度较大C．在b地的物体的线速度较小D．在b地的物体的向心加速度较小参考答案：【考点】：线速度、角速度和周期、转速．【专题】：匀速圆周运动专题．【分析】：a、b两点共轴转动，角速度大小相等，根据v=rω比较线速度大小，根据a=rω2比较向心加速度大小，知道合力提供向心力．：解：A、物体a、b绕地轴转动，向心力的方向指向地轴，则合力的方向指向地轴，故两物体在a、b两地所受的合力方向平行，即相同．故A正确．B、C、a、b两点的角速度相等，根据v=rω知，b的半径大，则b的线速度大，根据a=rω2知，b的向心加速度大．故B错误，C错误，D错误．故选：A．4.在实验室中，两组同学分别探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）甲组同学使用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）装置进行实验，如图所示，①是固定在小车上位移传感器的发射器部分，②是接收部分。在该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，用钩码所受的重力作为小车所受拉力，利用图示装置，改变小车的质量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-1/M关系图线。①如果摩擦力不能忽略，则画出的a-1/M图线为右图中的____________。（填“甲”或“乙”或“丙”）②该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线，如右图所示，造成此误差的主要原因是

A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大（2）乙组同学利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来进行实验。①做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=

；经过光电门2时的速度表达式v2=

，滑块加速度的表达式a=

。（以上表达式均用已知字母表示）。②为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h，如图所示。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：（1）①丙

②C（2）①

②BC5.（单选）如图所示，质量为m的小物块A放在质量为M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止。某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B在地面上滑行了一段距离x,A在B上相对于B向右滑行了一段距离L（设木板B足够长)后A和B都停了下来。已知A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，且>，则x的表达式应为(

)A. B.

C.

D.参考答案：C解析：设A、B相对静止一起向右匀速运动时的速度为v．撤去外力后至停止的过程中，A受到的滑动摩擦力f1=μ1mg，加速度大a1=，此时B的加速度大小a2=，由μ2＞μ1分析两加速度的大小关系，判断B先停止运动，然后A在木板上继续做匀减速运动，且其加速度大小不变．对A应用动能定理-f1（L+x）=0-mv2

对B应用动能定理μ1mgx-μ2（m+M）gx=0-Mv2

解得：消去v解得故选C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(选修模块3—3)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J。试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J。参考答案：答案：放出；5×104解析：由热力学第一定律△U=W＋Q，代入数据得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104。7.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8.某同学用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。（保留小数点后两位数字）参考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.509.如图1－8所示，理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω.已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b的电流为________A.图1－9参考答案：10∶30.210.电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。（1）请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。（

）______（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。__________________（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

“恒流源”（2）中电源电源两端电压________通过电源的电流________

参考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可

(5).增大

(6).不变

(7).不变

(8).减小【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答(1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图：由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极间电压为U时，电荷量为，所以；(2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以①②曲线不同是R造成的；b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可；(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小。11.一物体置于水平粗糙地面上，施以水平向右大小为40N的力，物体没有推动，则物体受到的摩擦力大小为40N，方向水平向左．参考答案：考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：物体保持静止，故受静摩擦力；由二力平衡可求得摩擦力．解答：解：物体受到的静摩擦力一定与推力大小相等，方向相反；故摩擦力大小为40N，方向水平向左；故答案为：40；水平向左．点评：对于摩擦力的分析，首先要明确物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力；然后才能根据不同的方法进行分析．12.为了测定一根轻质弹簧被压缩Δx时存储的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面上，如图所示。用钢球将弹簧压缩Δx，然后突然释放钢球，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：（1）需要测定的物理量是

（2）凹槽轨道的光滑与否对实验结果

（填“有”或“无”）影响。参考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地点到桌边的距离x

（2）有13.有一个电流安，其中K=1，2，3……，而且。则该电流是__________(答：“直流电”或“交流电”)。让该电流通过阻值为的电阻，在5秒的时间内产生的热量是________焦耳。参考答案：交流电、1000三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.模块3－4试题（8分）某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0s后，单摆才开始摆动。此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10km和5.0km，频率为1.0Hz。假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离。

参考答案：解析：地震纵波传播速度为：vP＝fλP

地震横波传播速度为：vS＝fλS

震源离实验室距离为s，有：

解得：17.两个完全相同的物块A、B质量均为m=0.8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。图中的两条直线分别表示受到水平拉力F作用的A物块和不受拉力作用的B物块的v-t图线。取g=10m/s2。求：⑴物块与水平面间的动摩擦因数μ；⑵物块A所受拉力F的大小；⑶B刚好停止运动时刻物块A、B之间的距离d。参考答案：⑴μ=0.15⑵F=1.8N

⑶d=18m1718.如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进