2022-2023學年天津楊柳青第三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，在水平桌面上疊放著木塊P和Q，水平力F推動兩個木塊做勻速直線運動，下列說法中正確的是：

A.P受3個力，Q受3個力

B.P受3個力，Q受4個力

C.P受4個力，Q受6個力

D.P受2個力，Q受5個力參考答案：D2.（多選題）實驗小組為了探究物體在傾角不同的斜面上的運動情況，將足夠長的粗糙木板的一端固定在水平地面上，使物體以大小相同的初速度v0由底端沖上斜面，每次物體在斜面上運動過程中斜面傾角θ保持不變．在傾角θ從0°逐漸增大到90°的過程中（）A．物體的加速度先減小后增大B．物體的加速度先增大后減小C．物體在斜面上能達到的最大位移先增大后減小D．物體在斜面上能達到的最大位移先減小后增大參考答案：BD【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．【分析】以物體為研究對象，根據牛頓第二定律列方程求解加速度大小，根據傾角變化求解加速度大小；根據運動學計算公式列方程求解位移大小．【解答】解：AB、以物體為研究對象，受力分析如圖所示，根據牛頓第二定律可得：mgsinθ+μmgcosθ=ma，解得：a=gsinθ+μgcosθ=g（），令sinβ=，則cosβ=，所以得：a=gsin（θ+β），所以隨著θ角的增大，加速度先增大再減小，A錯誤、B正確；CD、根據位移速度關系可得：，可得：x=，加速度先增大再減小，所以位移先減小后增大，C錯誤、D正確．故選：BD．3.以下有關近代物理內容的若干敘述正確的是(

)A.光電效應實驗中，遏止電壓與入射光的頻率有關B.結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定C.重核的裂變過程質量增大，輕核的聚變過程有質量虧損D.自然界中含有少量的14C,14C具有放射性，能夠自發地進行β衰變，因此在考古中可利用14C來測定年代參考答案：ABD4.(單選題)伽利略為了研究自由落體的規律，將落體實驗轉化為著名的“斜面實驗”，對于這個研究過程，下列說法正確的是

A.斜面實驗是一個理想實驗B.斜面實驗放大了重力的作用，便于測量小球運動的路程C.通過對斜面實驗的觀察與計算，直接得到落體運動的規律D.不直接做落體實驗是因為當時時間測量不夠精確

參考答案：D5.（單選）如圖，置于水平地面的三腳架上固定一質量為m照相機，三腳架的三根輕質支架等長，與豎直方向均成角，則每根支架中承受壓力大小為（

）A．mg/3

B．2mg/3

C．mg/6

D．mg/9參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(4分)一炮彈質量為m，以一定的傾角斜向上發射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運動，質量為，則另一塊爆炸后瞬時的速度大小________。參考答案：（4分）7.如下圖所示，是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質量關系的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計時器，F為蓄電池、電壓為6V，G是開關，請指出圖中的三處錯誤：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．參考答案：(1)定滑輪接滑塊的細線應水平(或與導軌平行)(2)滑塊離計時器太遠(3)電火花計時器用的是220V的交流電，不能接直流電8.某人利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單擺周期為T。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：9.（4分）磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感強度，μ是磁導率，在空氣中μ為一已知常數。為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強度B，一學生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離Δl，并測出拉力F，如圖所示。因為F所作的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可得磁感強度B與F、A之間的關系為B＝

。參考答案：答案：(2μF/A)1/210.如圖所示是一列沿x軸正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。①寫出x=2.0m處質點的振動方程式y=

▲

㎝；②求出x=0.5m處質點在0～4.5s內通過的路程s=▲㎝。參考答案：①y=-5sin(2πt)②9011.研究加速度和力的關系加速度和質量的關系：兩個相同的小車并排放在光滑水平軌道上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質量的砝碼．小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大小．小車后端也系有細線，用一只夾子夾住兩根細線，控制兩輛小車同時開始運動和結束運動．（1）利用這一裝置，我們來研究質量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，由公式

，只要測出兩小車

之比就等于它們的加速度a之比．實驗結果是：當小車質量相同時，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來研究兩輛小車在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質量是怎樣的．在兩個盤里放上相同數目的砝碼，使兩輛小車受到的拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質量．重做試驗，測出

和

．實驗結果是：當拉力F相等時，a與質量m成反比。（3）實驗中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點計時器，可以通過所打紙帶計算出物體的加速度。某次實驗所得圖線如圖所示。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_________，小車的質量為________。參考答案：．(1)

位移(2)

小車質量

通過位移

(3)

砝碼與砝碼盤質量遠遠小于小車的總質量

(4)

12.兩個勁度系數分別為和的輕質彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開始時兩彈簧均處于原長狀態，現用水平力作用在彈簧的端向右拉動彈簧，已知彈的伸長量為，則彈簧的伸長量為

.參考答案：13.勻強電場場強為E，與豎直方向成α角，范圍足夠大。一質量為m、電荷量為q的帶負電小球用細線系在豎直墻上，恰好靜止在水平位置，則場強E的大小為

。若保持場強大小、方向和小球電荷量不變，現剪斷細線，則小球作

運動。（請描述運動的方向及性質）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0。現用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態所以可以利用活塞處于平衡狀態，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據查理定律有①根據力的平衡條件有②聯立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關鍵是找到不同狀態下的氣體參量，再利用氣態方程求解即可。15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質、機械振動與機械波的關系。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一塊半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。現讓一細單色光束垂直AB沿半徑Oa方向射到玻璃磚上，光沿Oa方向從玻璃磚的左側射出。若保持光的入射方向不變，將光沿Oa方向向上平移，求：（真空中的光速為c，不考慮光在玻璃磚內的多次反射）。①當細光束平移到距O點的M點時，玻璃磚左側恰好不再有光線射出，求玻璃磚對該單色光的折射率；②當細光速平移到距O點的N點時，出射光線與Oa延長線的交點為f，求光由N點傳播到f點的時間。參考答案：①；②試題分析：作出光路圖，根據臨界角公式即可求出玻璃磚對該單色光的折射率；作出光路圖，由幾何關系求出距離，光在玻璃中傳播速度：，根據運動學公式即可求得傳播時間。(i)光束由M處平行Oa射入，在b處發生全反射，如圖所示：∠ObM為臨界角，由臨界角公式：又有：解得：(ii)如圖所示，光束由N點平行Oa射人，在c點發生折射，設入射角∠OeN=a，折射角為由折射率：和解得：由幾何關系：，，光在玻璃中傳播速度：光在玻璃中Ne回傳播的時間：光在空氣中ef間傳播的時間：光由N點傳播到f點的時間：點睛：本題主要考查了全反射定律以及反射定律的應用，正確作出光路圖，靈活運用幾何知識求解是關鍵。17.如下圖甲所示，在以O為坐標原點的xOy平面內，存在著范圍足夠大的電場和磁場。一個帶正電小球在0時刻以v0＝3gt0的初速度從O點沿+x方向（水平向右）射入該空間，在t0時刻該空間同時加上如下圖乙所示的電場和磁場，其中電場沿+y方向（豎直向上），場強大小，磁場垂直于xOy平面向外，磁感應強度大小。已知小球的質量為m，帶電量為q，時間單位t0，當地重力加速度g，空氣阻力不計。試求：（1）12t0末小球速度的大小。（2）在給定的xOy坐標系中，大體畫出小球在0到24t0內運動軌跡的示意圖。（3）30t0內小球距x軸的最大距離。參考答案：解（1）0~t0內，小球只受重力作用，做平拋運動。當同時加上電場和磁場時，電場力：F1=qE0=mg，方向向上（1分）因為重力和電場力恰好平衡，所以在電場和磁場同時存在時小球只受洛倫茲力而做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律有：（1分）運動周期，聯立解得T＝2t0（1分）電場、磁場同時存在的時間正好是小球做圓周運動周期的5倍，即在這10t0內，小球恰好做了5個完整的勻速圓周運動。所以小球在t1=12t0時刻的速度相當于小球做平拋運動t＝2t0時的末速度。vy1=g·2t0=2gt0（1分）所以12t0末（1（2）24t0內運動軌跡的示意圖如右圖所示。（2分）（3）分析可知，小球在30t0時與24t0時的位置相同，在24t0內小球做了t2=3t0的平拋運動，和半個圓周運動。23t0末小球平拋運動的豎直分位移大小為：（1分）豎直分速度vy2=3gt0（1分）所以小球與豎直方向的夾角為θ＝45°，速度大小為（1分）此后小球做勻速圓周運動的半徑（1分）30t0末小球距x軸的最大距離：＝（1分）18.如圖所示，質量為m1=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上，從A點隨傳送帶運動到水平部分的最右端B點，經半圓軌道C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道，恰能做圓周運動。C點在B點的正上方，D點為軌道的最低點。小物塊m1到達D點后與靜止在D點的質量為m2=0.5kg小物塊發生碰撞，碰撞后，兩者均做平拋運動，m2恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點，m1落在F點，已知半圓軌道的半徑R=0.5m，D點距水平面的高度h=0.45m，傾斜擋板與水平面之間的夾角θ=53°，不考慮空氣阻力，試求：（1）摩擦力對小物塊m1做的功；（2）水平面上EG間的距離；（3）小物塊m1碰撞m2后經過D點時對軌道壓力的大小。（題目中可能要用到的數據：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：解：（1）設小物體m1經過C點時的速度大小為v1，因為經過C點恰能做圓周運動，由牛頓第二定律得：

（1分）

解得：v1==m/s

（1分）小物體m1由A到B過程中，設摩擦力對小物體做的功為Wf，由動能定理得：

（1分）

解得：Wf=2.5J

（1分）（2）