2022年山西省忻州市鴻偉中學高三物理摸底試卷含解析

2022年山西省忻州市鴻偉中學高三物理摸底試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，d處固定有負點電荷Q，一個帶電質(zhì)點只在電場力作用下運動，射入此區(qū)域時的軌跡為圖中曲線abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四個頂點，則有(

)A．a(chǎn)、b、c三點處電勢高低關(guān)系是φa＝φc>φbB．質(zhì)點由a到c，電勢能先增加后減小，在b點動能最大C．質(zhì)點在a、b、c三點處的加速度大小之比為2∶1∶2D．若將d處的點電荷改為＋Q，該帶電質(zhì)點的軌跡仍可能為曲線abc參考答案：CA、根據(jù)點電荷的電場線的特點，Q與ac距離相等，都小于b，故b點的電勢最高，a、c兩點的電勢相等，即．故A錯誤；B、根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子之間存在引力，它與固定在O點的電荷是異種電荷，故質(zhì)點帶正電荷，質(zhì)點從a到b，電勢升高，電勢能就增加；從b到c電勢能減小，質(zhì)點在b點的電勢能最大，則動能最?。蔅錯誤；C、質(zhì)點在a、b、c三點時的加速度大小要根據(jù)庫侖定律求出庫侖力．由圖可知，，代人庫侖定律：，可得：由牛頓第二定律：，所以質(zhì)點在a、b、c三點處的加速度大小之比為2：1：2；故C正確．D、若將d處的點電荷改為+Q，質(zhì)點受到斥力，軌跡不可能沿曲線abc，故D錯誤。故選C。2.（單選）在液體中下落的物體最終會達到一個恒定的速度，稱之為收尾速度。一小鐵球質(zhì)量為m，用手將它完全放入水中后靜止釋放，最后鐵球的收尾速度為v，若鐵球在水中所受浮力保持不變恒為F，重力加速度為g，關(guān)于小鐵球，下列說法正確的是（

）A．若測得小鐵球從釋放至達到收尾速度所用時間為，則小鐵球下落的位移為B．若測得小鐵球下落時的加速度為a，則小鐵球此時的速度為C．若測得某時小鐵球的加速度大小為a，則小鐵球此時受到的水的阻力為m(a+g)-FD．若測得小鐵球下落t時間，通過的位移為y，則該過程的平均速度一定為參考答案：D

試題分析：因小鐵球做的是非勻變速運動，故平均速度不等于，所以下落的位移不等于，故A錯誤；小鐵球下落的過程中加速度在變化，所以勻變速運動的規(guī)律不滿足，所以B錯誤；當小鐵球的加速度大小為a時，根據(jù)牛頓第二定律，得水的阻力，故C錯誤；若小鐵球下落t時間，通過的位移為y，根據(jù)平均速度的定義可得，故D正確?！窘馕觥?.下列關(guān)于光的說法中正確的是（A）在真空中紅光波長比紫光波長短。（B）紅光光子能量比紫光光子能量小。（C）紅光和紫光相遇時能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象（D）紅光照射某金屬時有電子向外發(fā)射，紫光照射該金屬時一定也有電子向外發(fā)射。參考答案：答案：BD4.一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)（）圖象如圖所示．若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是（）A．汽車的功率B．汽車行駛的最大速度C．汽車所受到阻力D．汽車運動到最大速度所需的時間參考答案：D試題分析：對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：其中，，聯(lián)立得：，結(jié)合圖線，有：時，，，解得：，，由于質(zhì)量已知，故A錯誤，B也錯誤；當物體的速度最大時，加速度為零，故結(jié)合圖象可以知道，最大速度為，故C錯誤；汽車的初速度未知，故加速時間未知，故D正確?？键c：牛頓第二定律、力的合成與分解的運用、功率、平均功率和瞬時功率5.如圖2-1所示，小車沿水平地面向右勻加速直線運動，固定在小車上的直桿與水平地面的夾角為θ，桿頂端固定有質(zhì)量為m的小球．當小車的加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力變化的受力圖正確的是圖2－2中的(OO′為沿桿方向)參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：7.有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3

②4：18.2013年2月12日朝鮮進行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應(yīng)方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當于7000噸TNT當量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

9.（1）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經(jīng)過6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時，放出的是電子；剩余質(zhì)量為：M剩=M×（）n，經(jīng)過6分鐘，即經(jīng)過了5個半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒有發(fā)生衰變．故答案為：，210.某同學“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.11.某物理興趣小組的同學在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當彈簧受到5N的拉力時，彈簧的長度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。12.為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．

(3)通過對實驗結(jié)果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：（1）

之前

；

（2）（繪圖略）

（3）答：正確，有v-t圖像知v越大，a越小，

合力越小，風阻力越大。13.一個氮14原子核內(nèi)的核子數(shù)有______個；氮14吸收一個α粒子后釋放出一個質(zhì)子，此核反應(yīng)過程的方程是________。參考答案：14， 三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少MeV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.已知銅的密度為8.9×103kg/m3，銅的原子量為64，質(zhì)子和中子的質(zhì)量約為1.67×10﹣27kg，則銅塊中平均每個銅原子所占的空間體積為多少？銅原子的直徑約為多少？參考答案：解：（1）銅的原子量為64，即每摩爾銅的質(zhì)量為64g，其摩爾體積：Vmol==m3①每個銅原子的體積V0=②由①②得V0=1.19×10﹣29m3（2）把銅原子作為球形模型，其直徑設(shè)為d，則

π（）3=V0代入數(shù)據(jù)，解得d=2.83×10﹣10m．答：銅塊中平均每個銅原子所占的空間體積為1.19×10﹣29m3，銅原子的直徑約為2.83×10﹣10m【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】根據(jù)銅的摩爾質(zhì)量求出摩爾體積，結(jié)合阿伏伽德羅常數(shù)求出銅原子的體積．將銅原子看出球形，結(jié)合球的體積求出銅原子的直徑．17.某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中場地設(shè)施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，可以載人運動，水面上漂浮著一個半徑為R，角速度為ω，鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L，平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器，可以在電動機帶動下，從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零，加速度為a的勻加速直線運動．選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上．設(shè)人的質(zhì)量為m(不計身高大小)，人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg，重力加速度為g.(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱?，為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍？(2)若已知H＝5m，L＝8m，a＝2m/s2，g＝10m/s2，且選手從某處C點釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他是從平臺出發(fā)后多長時間釋放懸掛器的？參考答案：(1)μmg≥mω2R

（2分）

即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角度應(yīng)滿足ω≤

（3分）(2)設(shè)水平加速段位移為x1，時間t1；平拋時水平位移為x2，時間為t2.則加速時有x1＝at

（2分）

v＝at1

（2分）平拋運動階段x2＝vt2

（2分）

H＝gt

(2分）全程水平方向：x1＋x2＝L代入已知各量數(shù)值，聯(lián)立以上各式解得：t1＝2s18.如圖所示，QB段是半徑為R=1m的光滑圓弧軌道，AQ段是長度為L=1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點，Q在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量m=1kg（可視為質(zhì)點），P與AQ間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，若物塊P以速度v0從A點滑上水平軌道，到C點又返回A點時恰好靜止．（取g=10m/s2）求：（1）v0的大??；（2）物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力．參考答案：解：（1）物塊P從A到C又返回A的過程中，由動能定理得：﹣μmg?2L=0﹣mv02