2022年湖北省荊州市石首城南高級中學高三物理摸底試卷含解析

2022年湖北省荊州市石首城南高級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.（2014秋?集寧區(qū)校級月考）物體做直線運動時可以用坐標軸上的坐標表示物體的位置，用坐標的變化量△x表示物體的位移．如圖所示，一個物體從A運動到C，它的位移△x1=﹣4m﹣5m=﹣9m；從C運動到B，它的位移為△x2=1m﹣（﹣4m）=5m．下列說法中正確的是（）A． C到B的位移大于A到C的位移，因為正數(shù)大于負數(shù)B． A到C的位移大于C到B的位移，因為符號表示位移的方向，不表示大小C． 因為位移是矢量，所以這兩個矢量的大小無法比較D． 物體整個過程中的位移帶下為14m參考答案：BA、由圖知C到B的位移小于A到C的位移，雖然前者正數(shù)，后者是負數(shù)，但正負號表示方向，因此比較大小要看長度，故A錯誤；B、位移的符號表示其方向，大小是指其絕對值，則A到C的位移大于C到B的位移，故B正確．C、因為位移是矢量，所以這兩個矢量的大小通過距離的長短來確定，故C錯誤；D、物體整個過程中的位移為物體由A到B的合位移，就是起點到終點的有向線段，所以為△x=x2﹣x2=1﹣5=﹣4m，故D錯誤；故選：B．2.（單選）如圖所示，將一質(zhì)量為m的小球從A點以初速度v斜向上拋出，先后經(jīng)過B、C兩點。已知B、C之間的豎直高度和C、A之間的豎直高度都為h，重力加速度取g，取A點所在的平面為參考平面，不考慮空氣阻力，則A．小球在B點的機械能是C點機械能的兩倍B．小球在B點的動能是C點動能的兩倍C．小球在B點的動能為+2mghD．小球在C點的動能為-mgh參考答案：D小球的機械能是守恒的，小球在B點的機械能等于C點機械能，選項A錯誤；小球在B點的重力勢能大于C點重力勢能，所以在B點的動能小于C點動能，選項B錯誤；根據(jù)機械能守恒定律，小球在B點的動能為-2mgh，小球在C點的動能為-mgh，選項C錯誤，選項D正確。3.如圖所示，一個小球可視為質(zhì)點，從H=12R高度處由靜止開始通過光滑弧形軌道AB，進入半徑為r=4R的豎直圓環(huán)軌道，圓環(huán)軌道部分的動摩擦因數(shù)處處相等，當?shù)竭_環(huán)頂C時，剛好對軌道無壓力；沿CB滑下后進入光滑軌道BD，且到達高度為h的D點時速度為零，則h的值可能為：（

）A.7R

B.8R

C.9R

D.10R參考答案：C4.如右圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3N、GB＝4N，A用懸繩掛在天花板上，B放在水平地面上，A、B間的輕彈簧上的彈力F＝2N，則繩中張力F1和B對地面的壓力F2的可能值分別為A．7N和10N

B．5N和2N

C．1N和6N

D．2N和5N參考答案：BC5.（多選）如圖所示，在一個量筒內(nèi)放入大半筒水，里面放入一個倒置的小瓶，小瓶內(nèi)留有大約一半水，使其能剛好浮出水面，再用橡膠膜把量筒口密封．保持溫度不變，當用力擠壓橡膠薄膜時，觀察到小瓶將下沉．小瓶下沉過程中（）A．瓶內(nèi)氣體體積增大B．瓶內(nèi)氣體壓強增大C．先加速后減速下沉D．一直加速下沉到瓶底參考答案：解：A、壓橡膠模的時候，量筒里氣體壓強變大了，導致水壓變大，導致瓶子里面的液面會上升，導致瓶子里氣體體積縮小，故A錯誤．B、根據(jù)A選項，瓶子里氣體體積縮小，一定質(zhì)量氣體，溫度不變，氣體體積越小壓強越大．故B正確；C、小瓶下沉過程中，小瓶所受水的壓強不斷增大，小瓶中空氣體積減小，小瓶和其中的空氣排出的水的體積不斷減少，即其受到水的浮力不斷減小．所以小瓶的加速度一直增大．故C錯誤，D正確．故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.宇航員駕駛宇宙飛船到達月球表面，關閉動力，飛船在近月圓形軌道繞月運行的周期為T，接著，宇航員調(diào)整飛船動力，安全著陸，宇航員在月球表面離地某一高度處將一小球以初速度vo水平拋出，其水平射程為S。已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G，則月球的質(zhì)量=___________，小球開始拋出時離地的高度=_____________。參考答案：

7.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來“探究物體運動的加速度與合外力、質(zhì)量關系”．光電計時器和氣墊導軌是一種研究物體運動情況的常見儀器，如圖乙所示a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．實驗前需要調(diào)節(jié)氣墊導軌使之平衡．為了測量滑塊的加速度a，實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間t，用天平測鉤碼的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，測出滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，測得遮光條的寬度。（1）小車的加速度表達式=

（用字母表示）（2）實驗中如把砝碼的重力當作小車的合外力F，作出圖線，如圖丙中的實線所示．試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是

，曲線上部彎曲的原因是

參考答案：8.一定質(zhì)量的理想氣體按圖示過程變化，其中bc與V軸平行，cd與T軸平行，則b→c過程中氣體的內(nèi)能________(填“增加”“減小”或“不變”)，氣體的壓強________(填“增加”“減小”或“不變”)。參考答案：不變增加9.質(zhì)量相等的兩輛汽車以相同的速度分別通過半徑皆為R的凸形橋的頂部與凹形橋底部時，兩橋面各受的壓力之比F1：F2=

。參考答案：10.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應方程如下：①這個核反應稱為_______________.②要發(fā)生這樣的核反應，需要將反應物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6MeV是核反應中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應后生成物的總質(zhì)量比核反應前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：11.某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s，一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成．在一次地震中，震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差10s開始振動，則彈簧振子____（選填“P”或“H”）先開始振動，震源距地震儀約______Km。參考答案：P，72

12.（5分）某學生在做“研究平拋運動的實驗”中，忘記小球做平拋運動的起點位置，他只得到如圖所示的一段軌跡，建立如圖所示坐標系，則該物體做平拋運動的初速度為

。()

參考答案：解析：從點開始，物體沿豎直方向依在連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移分別為，，則由公差公式計算出,再根據(jù)水平方向的位移，解得。13.（4分）在靜電場中有a．b．c三點，有一個電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場力做功3×10-6J．另有一個電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場力做功3×10-６J，則a．b．c三點的電勢由高到低的順序是

,b．c兩點間的電勢差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上；B、C兩物體通過細繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。釋放C后它沿斜面下滑，A剛離開地面時，B獲得最大速度，求：（1）當物體A從開始到剛離開地面時，物體C沿斜面下滑的距離（2）斜面傾角αks5u（3）B的最大速度。

參考答案：（1）設開始時彈簧壓縮的長度為xB得：

①

（1分）設當物體A剛剛離開地面時，彈簧的伸長量為xA得：②

（1分）當物體A剛離開地面時，物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離為：③

（1分）由①②③式解得：④

（1分）ks5u（2）物體A剛剛離開地面時，以B為研究對象，物體B受到重力mg、彈簧的彈力、細線的拉力T三個力的作用，設物體B的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，對B有：⑤

（1分）對A有：⑥

（1分）由②③兩式得：⑦ （1分）當B獲得最大速度時，有：a=0⑧

（1分）由②⑦⑧式聯(lián)立，解得⑨所以：⑩

（1分）（3）由于，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，且物體A剛剛離開地面時，B、C兩物體的速度相等，設為，由動能定理得： ⑾

（2分）由①④⑩⑾式，解得：

（1分）17.如圖19，半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里。一帶正電荷的粒子沿圖中直線以速率v0從圓上的a點射入柱形區(qū)域，從圓上b點射出（b點圖中未畫）磁場時速度方向與射入時的夾角為60°。已知圓心O到直線的距離為?，F(xiàn)將磁場換為平行于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線從a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域。不計重力，求：（1）粒子的比荷（電荷與質(zhì)量的比值）；（2）電場強度的大小。參考答案：

⑤（2分）2Rcos30°=v0t

⑥（2分）由③④⑤⑥解得（2分）考點：粒子在磁場、電場中的運動18.如圖所示，三塊木板A、B、C的質(zhì)量均為，長度均為L。A、B置于水平地面上，它們的間距s=2m。C置于B板的上端并對齊。A、B、C之間及A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，最大靜摩擦力可以認為等于滑動摩擦力。開始時，三個物體處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給A施加一個水平向右，大小為3mg/5的恒力F，假定木板A、B碰撞時間極短且碰撞后粘連在一起，最終C沒有脫離A板，g取l0m／s2。求：（1）碰撞后的瞬間A、B、C的速度各是多少?（2）最終A、B、C的速度又是多少?（3）要使C完全離開B并不脫離木板A，每塊木板的長度應滿足什么條件?參考答案：（1）一開始A與水平面之間的滑動摩擦力，A在F作用下向右加速運動。

由動能定理的：

①

（2分）

A、B兩木塊碰撞瞬間，內(nèi)力遠大于摩擦力，由動量守恒定律得