2022年福建省福州市闽侯第二中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022年福建省福州市闽侯第二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.（单选）如图所示.质足为:0峪的物块A拴在弹簧一端，弹赞的另一端固定在小车上。小车静止不动时，弹簧对物块的拉力大小为5N,若小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右作加速运动时：A.物块A受到的摩擦力变大B.物块A受到的摩擦力方向改变C物块A受到车厢的弹力将增大D.物块A相对小车仍静止参考答案：D2.（单选）一个从静止开始作匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（）A．1：4：9

1：2：3B．1：8：27

1：4：9C．1：2：3

1：1：1D．1：3：5

1：2：3参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：要求连续的时间不等的三段时间内的位移之比，就要分别求出这三段时间内得位移，要求这三段位移，可以先求第一段的位移，再求前两段的位移，再求前三段的位移，前两段的位移减去第一段的位移，就等于第二段的位移，前三段的位移减去前两段的位移就等于第三段的位移；某段时间内的位移与所用时间的比值就等于该段时间内的平均速度．解答：解：根据可得物体通过的第一段位移为x1=又前3s的位移减去前1s的位移就等于第二段的位移故物体通过的第二段位移为x2=﹣=又前6s的位移减去前3s的位移就等于第三段的位移故物体通过的第三段位移为x3=﹣=故x1：x2：x3=1：8：27在第一段位移的平均速度=，在第二段位移的平均速度=在第三段位移的平均速度=故可得：：：=1：4：9故选：B点评：本题求解第二段和第三段位移的方法十分重要，要注意学习和积累，并能灵活应用．3.假如一个光子与一个静止的不受任何外力作用的电子发生碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，电子被碰撞后也因此获得了一定的动量p，关于在这个碰撞的过程中，以下说法中正确的是:A、该碰撞过程中动量不守恒，能量守恒B、碰撞前、后的光子在同一种介质中传播时，碰撞前的光子的速度更大C、、碰撞前、后光子的频率不变D、电子被碰撞后，它的德布罗意波长为h/p（h为普朗克常量）参考答案：B4.以恒定功率运动的汽车，若运动过程中阻力不变，则牵引力F、加速度a、速度υ的变化情况是

(

)A．F、υ不断增大，a不断减小，最后匀速运动B．F、a不断减小，υ不断增大，最后匀速运动C．F、a不变，汽车做匀加速运动

D．F、a、υ都不断增大，最后稳定参考答案：B5.（多选题）A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移时间图像a、b分别为A、B两球碰前的位移时间图像，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图像，若A球质量m=2kg，则由图可知下列结论正确的是（

）A．A、B碰撞前的总动量为3kgm/s

B．碰撞时A对B所施冲量为-4NsC．碰撞前后A的动量变化为4kgm/s

D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J参考答案：BCD试题分析：设b的运动方向为正方向，则由图可知，碰前a的速度为va=-3m/s，vb=2m/s，碰后二者的共同速度为v共=-1m/s；由碰撞的动量守恒可得：mava+mbvb=(ma+mb)v共，解得mb=4/3kg；故AB碰撞前的总动量为mava+mbvb=-10/3kgm/s，选项A错误；由动量定理得，碰撞时A对B所施冲量为B的动量的变化量，即mbv共-mbvb=-4Ns，选项B正确；碰撞前后A的动量变化为mav共-mava=4kgm/s，选项C正确；碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为mava2+mbvb2－(ma+mb)v共2=10J，选项D正确。考点：动量守恒，动量定理，能量守恒。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。7.一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．8.沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面，质量为m的小球正以角速度ω，在一水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部为h=

。

参考答案：9.质量为1kg，初速度为v=10m/s的物体，受到一个与初速度v方向相反，大小为3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的滑动摩擦因数为0.2，经3s后撤去外力，则物体滑行的总位移为

m。（取g=10）参考答案：10.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。参考答案：11.两名日本学者和一名美籍日本科学家10月７日分享了2008年诺贝尔物理学奖。３名物理学家分别通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。这一模型融合了所有物质最微小的组成部分，使４种基本相互作用中的３种在同一理论中得到解释。这里所述的4种基本相互作用是指万有引力、

▲、强相互作用、

▲。参考答案：电磁相互作用，

弱相互作用

12.电量分别为+q、+q和-q的三个小球，质量均为m，固定在水平放置的边长均为的绝缘轻质三角形框架的三个顶点处，并处于场强为E且方向水平的匀强电场中，如图所示．三角形框架在未知力F作用下绕框架中心O由静止开始沿逆时针转动，当转过120０时角速度为ω．则此过程中，带电小球系统总的电势能的增量为_____；合外力做的功为______．参考答案：2Eql；

13.在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在

条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为

m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m<<M，1.0以整体为研究对象有mg=（m+M）a，解得，以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma显然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和重物的总重力。利用纸带及已知数据结合匀变速直线运动的推论△x=aT2求加速度。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.15.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，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：气体压强减小（1分）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．（3分）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可知，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量即900J．（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平地面上放置一个质量为m的物体，在与水平方向成θ角、斜向右上方拉力的拉力F的作用下沿水平地面运动．物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．求：（1）若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动且不脱离地面，拉力F的大小范围．（2）已知m=10kg，μ=0.5，g=10m/s2，若F的方向可以改变，求物体以恒定加速度a=5m/s2向右做匀加速直线运动时，拉力F的最小值．参考答案：解：要使物体运动时不离开水平面，应有：Fsinθ≤mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①要使物体能向右运动，应有：Fcosθ≥μ（mg﹣Fsinθ）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②式得：≤F≤；

（2）根据牛顿第二定律得：Fcosθ﹣μ（mg﹣Fsinθ）=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③解得：F=，上式变形F=，其中α=sin﹣1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④当sin（θ+α）=1时F有最小值，解得：Fmin=，解得：Fmin=40N；答：（1）拉力F的大小范围为：≤F≤．（2）拉力F的最小值为40N．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）要使物体不离开水平面，拉力竖直方向上的分力小于等于重力，物体能向右运动，拉力在水平方向上的分力大于摩擦力，从而得出拉力的大小范围．（2）根据牛顿第二定律求出来啦的表达式，结合数学知识求出拉力最小值的表达式，从而得出拉力的最小值．17.如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场．一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中．管的水平部分长为l1＝0.2m，离水平地面的距离为h＝5.0m，竖直部分长为l2＝0.1m.一带正电的小球从管的上端口A由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失，小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半，求：(1)小球运动到管口B时的速度大小；(2)小球着地点与管的下端口B的水平距离．(g＝10m/s2)．参考答案：18.题25图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO＝d，HS＝2d，＝90°。（忽略粒子所受重力）（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ；（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。参考答案：（1）正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为v1，设对正离子，应用动能定理有eU0＝mv12，正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动受到电场力F＝qE0、产生的加速度为a＝，即a＝，垂直电场方向匀速运动，有2d＝v1t，沿场强