河南省南陽(yáng)市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)校2022年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

河南省南陽(yáng)市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)校2022年高三物理上學(xué)期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示為豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系。一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在恒力F和重力的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始沿直線OA斜向下運(yùn)動(dòng)，直線OA與y軸負(fù)方向成θ角（θ＜90°）。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則以下說(shuō)法正確的是

A．當(dāng)F=mgtanθ時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒

B．當(dāng)F=mgsinθ時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒

C．當(dāng)F=mgtanθ時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大

D．當(dāng)F=mgsinθ時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大參考答案：BC2.（單選）在云南省某些地方到現(xiàn)在還要依靠滑鐵索過(guò)江（如圖甲），若把這滑鐵索過(guò)江簡(jiǎn)化成圖乙的模型，鐵索的兩個(gè)固定點(diǎn)A、B在同一水平面內(nèi)，AB間的距離為L(zhǎng)=80m，繩索的最低點(diǎn)離AB的垂直距離為h=8m，若把繩索看做是圓弧，已知一質(zhì)量m=52kg的人借助滑輪（滑輪質(zhì)量不計(jì)）滑到最低點(diǎn)的速度為10m/s（取g=10m/s2），那么(

)

A.人在整個(gè)繩索上運(yùn)動(dòng)可看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.下滑過(guò)程中人的機(jī)械能保持不變C.人在滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩索的壓力為570N

D.在滑到最低點(diǎn)時(shí)人處于失重狀態(tài)參考答案：C3.（單選題）如圖，靜止在水平地面上的木箱，受到一個(gè)方向不變的斜向上的拉力F作用。當(dāng)這個(gè)力從零開始逐漸增大，在木箱離開地面前，它受到的摩擦力將(

)A．逐漸增大

B．逐漸減小C．先逐漸增大，后又減小D．先逐漸減小，后又增大參考答案：C4.物體b在力F作用下將物體a壓向光滑的豎直墻壁，如圖所示，a處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于a受的摩擦力的下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．a(chǎn)受的摩擦力有二個(gè)

B．a(chǎn)受的摩擦力大小不隨F變化

C．a(chǎn)受的摩擦力大小隨F的增大而增大

D．a(chǎn)受的摩擦力方向始終豎直向上參考答案：BD5.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，傳播速度為10m/s。當(dāng)波傳到x=5m處的質(zhì)點(diǎn)P時(shí)，波形如圖所示。則以下判斷正確的是

A．這列波的周期為0．5s B．再經(jīng)過(guò)0．4s，質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置 C．再經(jīng)過(guò)0．7s，x=9m處的質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰處 D．質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好到達(dá)波谷處參考答案：C已知該橫波的傳播速度為10m/s，由題圖可知波長(zhǎng)為4m，則這列波的周期為=0.4s，所以再經(jīng)過(guò)0.4s即一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P第二次回到平衡位置，故A、B錯(cuò)誤．P和Q相差一個(gè)波長(zhǎng)，再經(jīng)過(guò)0.7s，即1個(gè)周期，Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了個(gè)周期，由于質(zhì)點(diǎn)Q起振方向向下，因此此時(shí)Q達(dá)到波峰處，故C正確．P和Q相差一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況始終相同，質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好到達(dá)波峰處，故D錯(cuò)誤．故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）在光滑的水平面上有甲、乙兩個(gè)物體發(fā)生正碰，已知甲的質(zhì)量為1kg，乙的質(zhì)量為3kg，碰前碰后的位移時(shí)間圖像如圖所示，碰后乙的圖像沒畫，則碰后乙的速度大小為

m/s，碰撞前后乙的速度方向

（填“變”、“不變”）參考答案：

0.1

不變7.如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時(shí)電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達(dá)到穩(wěn)定速度1.5m/s時(shí)，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點(diǎn)電壓為2V，電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。8.一輕彈簧原長(zhǎng)為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時(shí)它的長(zhǎng)度為12cm，彈簧的勁度系數(shù)為

N/m；現(xiàn)有一個(gè)帶有半徑為14cm的光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，右圖所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)小球，發(fā)現(xiàn)小球靜止在圓弧上的P點(diǎn)，且∠BOP=30°，則小球重為

N。參考答案：（25；）9.波速相等的兩列簡(jiǎn)諧波在x軸上相遇，一列波（虛線）沿x軸正向傳播，另一列波（實(shí)線）沿x軸負(fù)向傳播。某一時(shí)刻兩列波的波形如圖所示，兩列波引起的振動(dòng)在x=8m處相互__________（填“加強(qiáng)”或“減弱”），在x=10m處相互__________（填“加強(qiáng)”或“減弱”）；在x=14m處質(zhì)點(diǎn)的振幅為________cm。參考答案：

(1).加強(qiáng)

(2).減弱

(3).2【詳解】?jī)闪胁ㄔ趚=8m處引起的振動(dòng)都是方向向下，可知此位置的振動(dòng)是加強(qiáng)的；在x=10m處是峰谷相遇，可知此位置振動(dòng)減弱；在x=14m處也是峰谷相遇，振動(dòng)減弱，則質(zhì)點(diǎn)的振幅為。10.（6分）通常把白菜腌成咸菜需要幾天時(shí)間，而把白菜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需幾分鐘，造成這種差別的主要原因是

。俗話說(shuō)：“破鏡不能重圓”。這是因?yàn)殓R破處分子間的距離都___________（填“大于”、“小于”、“等于”）分子直徑的10倍以上，分子間相互吸引的作用微乎其微。在墻壁與外界無(wú)熱傳遞的封閉房間里，夏天為了降低溫度同時(shí)打開電冰箱和電風(fēng)扇，二電器工作較長(zhǎng)時(shí)間后，房?jī)?nèi)的氣溫將__________。（填“升高”“降低”或“不變”）參考答案：炒菜時(shí)溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)激烈；大于；升高11.內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細(xì)管的半徑大得多）．在細(xì)圓管中有兩個(gè)直徑略小于細(xì)圓管管徑的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，它們沿環(huán)形圓管（在豎直平面內(nèi)）順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度都是v0；設(shè)A球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)B球恰好通過(guò)最高點(diǎn)，此時(shí)兩球作用于環(huán)形圓管的合力為零，那么m1、m2、R和v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是____________．參考答案：（1）在飛機(jī)沿著拋物線運(yùn)動(dòng)時(shí)被訓(xùn)人員處于完全失重狀態(tài)，加速度為g，拋物線的后一半是平拋運(yùn)動(dòng)，在拋物線的末端飛機(jī)速度最大，為v=250m/s.豎直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被訓(xùn)航天員處于完全失重狀態(tài)的總時(shí)間是t總=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由題意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飛過(guò)一個(gè)120o的圓弧所用時(shí)間t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t總=10t‘+t總=76.7+444=520.7s（4）s總=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．12.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列點(diǎn)。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離如圖所示。請(qǐng)完成下列小題：

(l)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算：①打C點(diǎn)時(shí)滑塊的速度的大小為___________m/s；

②滑塊的加速度a=___________（保留兩位有效數(shù)字）；

⑧若在計(jì)算過(guò)程中不小心將交流電的頻率當(dāng)成60Hz，則計(jì)算出的加速度值將__________

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

(2)為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的是____________。A．木板的長(zhǎng)度LB．木板的質(zhì)量C．滑塊的質(zhì)量D.托盤和砝碼的總質(zhì)量E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝______(用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g)參考答案：13.如圖，框架ABC由三根長(zhǎng)度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上?，F(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí)，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大小；(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面中的直角三角形ACD區(qū)域，AC與CD長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且A、C、D均位于坐標(biāo)軸上，區(qū)域內(nèi)有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)未畫出，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一不計(jì)重力、帶正電的粒子從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0時(shí)間從C點(diǎn)射出。

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

（2）若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)時(shí)間恰從ACD區(qū)域的邊界射出，求粒子的比荷。

（3）若僅撤去電場(chǎng)．帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，要使粒子恰好不能從AC邊射出，求粒子速度大小及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。參考答案：見解析17.如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg的長(zhǎng)木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）。初始時(shí)刻，A、B分別以v0=2.0m/s向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A恰好沒有滑離B板。已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，取g=10m/s2。求：⑴A、B相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA和aB的大小與方向；⑵A相對(duì)地面速度為零時(shí)，B相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)已發(fā)生的位移大小x；⑶木板B的長(zhǎng)度l。參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．A2A8C2【答案解析】（1）4.0m/s2，方向水平向右，aB的大小為1.0m/s2，方向水平向左；（2）0.875m；

（3）1.6m．解析：⑴A、B分別受到大小為μmg的作用，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)A物體：μmg=maA則aA=μg=4.0m/s2，方向水平向右

對(duì)B物體：μmg=MaB，則aB==1.0m/s2，方向水平向左

（2）開始階段A相對(duì)地面向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為0的過(guò)程中所用時(shí)間為t，則

v0=aAt1，則t1==0.50s

B相對(duì)地面向右做減速運(yùn)動(dòng)x=v0t-aBt2=0.875m

（3）A向左勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零后，相對(duì)地面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后A恰好沒有滑離B板，兩者速度相同，設(shè)共同速度為v．取向右方向?yàn)檎?，根?jù)動(dòng)量守恒定律得

（M-m）v0=（M+m）v

由能量守恒定律得

μmgl=（M+m）v02-（M+m）v2，

代入數(shù)據(jù)解得l=1.6m【思路點(diǎn)撥】（1）木塊和木板豎直方向上受力平衡，水平方向受到滑動(dòng)摩擦力作用，大小為μmg，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；（2）A先向左做勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式求出速度為零時(shí)所用的時(shí)間，根據(jù)位移公式求解B相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)發(fā)生的位移x；（3）對(duì)于系統(tǒng)，合外力為零，動(dòng)量守恒．A恰好沒有滑離B板，木板和木塊的速度相同，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒結(jié)合求解木板B的長(zhǎng)度l．本題是木塊在木板滑動(dòng)的類型，運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量守恒和能量守恒結(jié)合求解比較簡(jiǎn)便，也可以采用圖象法求解．18.（12分）煤氣泄漏到不通風(fēng)的廚房是很危險(xiǎn)的。當(dāng)泄漏的煤氣與廚房的空氣混合，使得混合后廚房?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)達(dá)到1.05atm(設(shè)廚房原來(lái)的空氣壓