2022年河南省商丘市永城城廂鄉(xiāng)第二中學高三物理下學期摸底試題含解析

2022年河南省商丘市永城城廂鄉(xiāng)第二中學高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放，那么從小球壓上彈簧后繼續(xù)向下運動到最低點的過程中，以下說法正確的是

（

）A．彈簧的彈性勢能逐漸增大B．球剛接觸彈簧時動能最大C．球所受合力的最大值可能等于重力D．該過程的某一階段內(nèi)，小球的動能增大而小球的機械能減少參考答案：ADA、小球一直向下運動，一直被壓縮，所以彈性勢能逐漸增大，故A正確；B、小球接觸彈簧開始，合力向下，向下做加速度逐漸減小的加速運動，運動到某個位置時，合力為零，加速度為零，速度最大，故B錯誤；C、若小球輕輕的放在彈簧的上端，則小球做簡諧運動，到達最低點時合力等于重力，則在彈簧上方h處釋放小球到達最低點的合力必然大于重力，故C錯誤；D、在剛接觸彈簧到合力等于零的位置之間運動時，動能逐漸增大，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，而彈簧的彈性勢能增大，所以小球的機械能減小，故D正確。2.（單選）一物體靜止在地面上，在豎直方向的拉力作用下開始向上運動(不計空氣阻力)．在向上運動的過程中，以地面為參考平面，物體的機械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖7所示，其中O-h1過程的圖線是過原點的直線，h1~h2過程的圖線為平行于橫軸的直線．則A．在O~h2上升過程中，物體先做加速運動，后做勻速運動B．在O~h1上升過程中，物體的加速度不斷增大C．在O~hl上升過程中，拉力的功率保持不變D．在h1~h2上升過程中，物體處于完全失重狀態(tài)參考答案：D3.（多選題）如圖所示，a為放在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動的物體，b為處于地面附近近地軌道上的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，若a、b、c、d的質(zhì)量相同，地球表面附近的重力加速度為g．則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)和b的向心加速度都等于重力加速度gB．b的角速度最大C．c距離地面的高度不是一確定值D．d是三顆衛(wèi)星中動能最小，機械能最大的參考答案：BD【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】同步衛(wèi)星的周期、角速度與地球自轉(zhuǎn)周期、角速度相等，同步衛(wèi)星的軌道半徑是確定的；衛(wèi)星做圓周運動萬有引力提供向心力，應用萬有引力公式與牛頓第二定律求出周期、角速度、向心加速度，然后分析答題．【解答】解：A、同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)a=ω2r知，c的向心加速度大．由牛頓第二定律得：=ma，解得：a=，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A錯誤；B、萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G=mω2r，解得：ω=，由于rb＜rc＜rd，則ωb＞ωc＞ωd，a與c的角速度相等，則b的角速度最大，故B正確；C、c是同步衛(wèi)星，同步衛(wèi)星相對地面靜止，c的軌道半徑是一定的，c距離地面的是一確定值，故C錯誤；D、衛(wèi)星做圓周運動萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G=m，衛(wèi)星的動能：EK=，三顆衛(wèi)星中d的軌道半徑最大，則d的動能最小，以無窮遠處為零勢能面，機械能：E=EK+EP=﹣=﹣，d的軌道半徑最大，d的機械能最大，故D正確；故選：BD．4.如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為100rad/s，勻強磁場的磁感應強度為T。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動，副線圈所接電阻R=50Ω，電表均為理想交流電表。當線圈平面與磁場方向平行時開始計時。下列說法正確的是

A.線圈中感應電動勢的表達式為B.P上移時，電流表示數(shù)減小C.t=0時，電壓表示數(shù)為100VD.當原、副線圈匝數(shù)比為2︰1時，電阻上消耗的功率為50W參考答案：AD。交流電產(chǎn)生規(guī)律和變壓器問題考查題。M1、M2。由圖可知，是從最大位置開始，則有：可得：，它的表達可寫為：依此可知A答案正確；當P向上移動時：原線圈匝數(shù)減少，由可知：輸出電壓增大，輸出電流增大，輸出功率增大，根據(jù)理想變壓器原理可知輸入功率增大，電流表示數(shù)增大，B錯；電壓表的示數(shù)指的是有效值，即為100V，C錯；當原、副線圈匝數(shù)比為2︰1時，輸出電壓為50V，則電阻R上消耗的功率為：。D正確；故本題選擇AD答案。本題是交流電的產(chǎn)生和變壓器結(jié)合考查題。首先要搞清線圈所在的位置，是否是中性面，從圖可知，是產(chǎn)生電動勢的最大位置，依此寫出瞬時電動勢的函數(shù)表達式，再根據(jù)變壓器的原理表達式進行計算（但要注意電壓表的示數(shù)是指交流電的有效值）就可得出正確答案。5.在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，若物體只受該星球引力作用，忽略其他力的影響，物體上升的最大高度為h，已知該星球的直徑為d，如果要在這個星上發(fā)射一顆繞它運行的衛(wèi)星，其做勻速圓周運動的最小周期為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是半徑為5cm的玻璃球，某單色細光束AB通過此玻璃球時的折射率為，光束AB平行于過球心的直線MN，且兩線相距2.5cm，CD為出射光線。則此單色光線AB進入玻璃球時的折射角為

，出射光線CD與MN所成的角為

。參考答案：300，300。7.科學探究活動通常包括以下要素：提出問題，猜想與假設(shè)，制訂計劃與設(shè)計實驗，進行實驗與收集證據(jù)，分析與論證，評估，交流與合作等。伽利略對落體運動規(guī)律探究過程如下：A．伽利略依靠邏輯的力量推翻了亞里士多德的觀點；B．伽利略提出了“落體運動的速度v與時間t成正比”的觀點；C．為“沖淡”重力，伽利略設(shè)計用斜面來研究小球在斜面上運動的情況；D．伽利略換用不同質(zhì)量的小球，沿同一斜面從不同位置由靜止釋放，并記錄相應數(shù)據(jù)；E．伽利略改變斜面的傾角，重復實驗，記錄相應數(shù)據(jù)；F．伽利略對實驗數(shù)據(jù)進行分析；G．伽利略將斜面實驗得到的結(jié)論推廣到斜面的傾角增大到90°時；(1)與上述過程中B步驟相應的科學探究要素是______________；ks5u(2)與上述過程中F步驟相應的科學探究要素是______________。參考答案：(1)猜想與假設(shè)(2)分析與論證ks5u8.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示A到B狀態(tài)變化的過程,已知氣體狀態(tài)A參量為pA、VA、tA,狀態(tài)B參量為pB、VB、tB,則有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B過程氣體內(nèi)能變化為ΔE,則氣體吸收的熱量Q=____.參考答案：

(1).=

(2).pA(VB-VA)+ΔE解：熱力學溫度：T=273+t，由圖示圖象可知，V與T成正比，因此，從A到B過程是等壓變化，有：pA=pB，在此過程中，氣體體積變大，氣體對外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由熱力學第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【點睛】本題考查了判斷氣體壓強間的關(guān)系、求氣體吸收的熱量，由圖象判斷出氣體狀態(tài)變化的性質(zhì)是正確解題的關(guān)鍵，應用熱力學第一定律即可正確解題．9.電磁打點計時器是一種使用低壓_____（填“交”或“直”）流電源的計時儀器。如圖所示是打點計時器測定勻加速直線運動加速度時得到的一條紙帶，測出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，計數(shù)點A、B、C、D中，每相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個小點未畫出，則運動物體的加速度a=__________m/s2，打B點時運動物體的速度vB=__________m/s。計算題參考答案：10.如圖是小球做平拋運動的一段運動軌跡，P點在軌跡上．已知P點的坐標為（20cm，15cm），小球質(zhì)量為0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則小球做平拋運動的初速度為2m/s；若取拋出點為零勢能參考平面，小球經(jīng)P點時的重力勢能為﹣0.4J．參考答案：【考點】：研究平拋物體的運動．【專題】：實驗題；平拋運動專題．【分析】：平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)△y=gT2求出相等的時間間隔，再根據(jù)v0=求出平拋運動的初速度．求出橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度，從而根據(jù)vy=gt求出運動的時間，得出此時水平位移和豎直位移，從而得出拋出點的坐標，進而確定重力勢能的大?。航猓涸谪Q直方向上有：△y=gT2，則T==s=0.2s．則v0==m/s=2m/s．橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度vy=m/s=2m/s，經(jīng)歷的時間t==0.2s．在這段時間內(nèi)水平位移x=v0t=0.2m，豎直位移y=gt2=0.2m，所以拋出點的橫坐標為0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．縱坐標為0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即拋出點的坐標為（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球經(jīng)P點時的重力勢能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案為：2；﹣0.4．【點評】：解決本題的關(guān)鍵掌握“研究平拋運動”實驗的注意事項，以及知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，靈活運用運動學公式求解．11.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

12.如圖所示，在A點固定一點電荷，電荷量為+Q，已知點電荷Q周圍各點的電勢φ=（r是各點離Q的距離）。在A點正上方離A高度為h的B點由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點電荷），液珠開始運動瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運動，不計空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運動，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，13.（4分）從某高度處水平拋出一物體，著地瞬間的速度方向與水平方向成角，則拋出時物體的動能與重力勢能(以地面為參考平面)之比為

。參考答案：

答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大?。?2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計運用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強；④熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由細繩連接，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角．已知B球的質(zhì)量為m，求：細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量．參考答案：17.如圖所示，電路A、B兩點分別接恒壓電源的正、負極，滑動變阻器R的最大阻值為3R0，ab=bc=cd，伏特表的內(nèi)阻Rv的阻值為2R0，水平放置的平行金屬板長為L、極板間距為d，且d=，極板間電場均勻分布．現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電量大小為q的粒子以大小為v0的初速度從下極板邊緣飛入勻強電場，當滑片p處于a點時，粒子恰好從上極板邊緣水平飛出，粒子重力不計．

求（1）粒子的帶電性質(zhì)及v0與水平極板間的夾角θ；（2）恒壓電源的電壓U；（3）若保持v0大小不變但改變v0方向，使得帶點粒子恰能沿極板中央軸線水平飛出，這時伏特表的讀數(shù)多大？滑片p應處于哪個位置？

參考答案：見解析解：（1）粒子帶正電

（2分）

分運動時間相等

(2分)

θ=45o(1分)

（2）

（2分）

y=d，電壓

（1分）

（3）y=，由分運動時間相等

得tg=

(1分)

，

相應的伏特表讀數(shù)

(2分)

由分壓關(guān)系知滑片P應處于ab之間（1分），滑動變阻器滑片P以下部分電阻為Rx≈2.7Ro

（1分）18.（20分）如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度B＝1.57T。小球1帶正電，其電量與質(zhì)量之比=4C/kg，所受重力與電場力