2022年河南省商丘市永城城厢乡第二中学高三物理下学期摸底试题含解析

2022年河南省商丘市永城城厢乡第二中学高三物理下学期摸底试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，那么从小球压上弹簧后继续向下运动到最低点的过程中，以下说法正确的是

（

）A．弹簧的弹性势能逐渐增大B．球刚接触弹簧时动能最大C．球所受合力的最大值可能等于重力D．该过程的某一阶段内，小球的动能增大而小球的机械能减少参考答案：ADA、小球一直向下运动，一直被压缩，所以弹性势能逐渐增大，故A正确；B、小球接触弹簧开始，合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到某个位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，故B错误；C、若小球轻轻的放在弹簧的上端，则小球做简谐运动，到达最低点时合力等于重力，则在弹簧上方h处释放小球到达最低点的合力必然大于重力，故C错误；D、在刚接触弹簧到合力等于零的位置之间运动时，动能逐渐增大，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，而弹簧的弹性势能增大，所以小球的机械能减小，故D正确。2.（单选）一物体静止在地面上，在竖直方向的拉力作用下开始向上运动(不计空气阻力)．在向上运动的过程中，以地面为参考平面，物体的机械能E与上升高度h的关系图象如图7所示，其中O-h1过程的图线是过原点的直线，h1~h2过程的图线为平行于横轴的直线．则A．在O~h2上升过程中，物体先做加速运动，后做匀速运动B．在O~h1上升过程中，物体的加速度不断增大C．在O~hl上升过程中，拉力的功率保持不变D．在h1~h2上升过程中，物体处于完全失重状态参考答案：D3.（多选题）如图所示，a为放在地球赤道上随地球表面一起转动的物体，b为处于地面附近近地轨道上的卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，若a、b、c、d的质量相同，地球表面附近的重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．a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距离地面的高度不是一确定值D．d是三颗卫星中动能最小，机械能最大的参考答案：BD【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】同步卫星的周期、角速度与地球自转周期、角速度相等，同步卫星的轨道半径是确定的；卫星做圆周运动万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出周期、角速度、向心加速度，然后分析答题．【解答】解：A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大．由牛顿第二定律得：=ma，解得：a=，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=mω2r，解得：ω=，由于rb＜rc＜rd，则ωb＞ωc＞ωd，a与c的角速度相等，则b的角速度最大，故B正确；C、c是同步卫星，同步卫星相对地面静止，c的轨道半径是一定的，c距离地面的是一确定值，故C错误；D、卫星做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，卫星的动能：EK=，三颗卫星中d的轨道半径最大，则d的动能最小，以无穷远处为零势能面，机械能：E=EK+EP=﹣=﹣，d的轨道半径最大，d的机械能最大，故D正确；故选：BD．4.如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。下列说法正确的是

A.线圈中感应电动势的表达式为B.P上移时，电流表示数减小C.t=0时，电压表示数为100VD.当原、副线圈匝数比为2︰1时，电阻上消耗的功率为50W参考答案：AD。交流电产生规律和变压器问题考查题。M1、M2。由图可知，是从最大位置开始，则有：可得：，它的表达可写为：依此可知A答案正确；当P向上移动时：原线圈匝数减少，由可知：输出电压增大，输出电流增大，输出功率增大，根据理想变压器原理可知输入功率增大，电流表示数增大，B错；电压表的示数指的是有效值，即为100V，C错；当原、副线圈匝数比为2︰1时，输出电压为50V，则电阻R上消耗的功率为：。D正确；故本题选择AD答案。本题是交流电的产生和变压器结合考查题。首先要搞清线圈所在的位置，是否是中性面，从图可知，是产生电动势的最大位置，依此写出瞬时电动势的函数表达式，再根据变压器的原理表达式进行计算（但要注意电压表的示数是指交流电的有效值）就可得出正确答案。5.在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，如果要在这个星上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是半径为5cm的玻璃球，某单色细光束AB通过此玻璃球时的折射率为，光束AB平行于过球心的直线MN，且两线相距2.5cm，CD为出射光线。则此单色光线AB进入玻璃球时的折射角为

，出射光线CD与MN所成的角为

。参考答案：300，300。7.科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，制订计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等。伽利略对落体运动规律探究过程如下：A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里士多德的观点；B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点；C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况；D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据；E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据；F．伽利略对实验数据进行分析；G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时；(1)与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是______________；ks5u(2)与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是______________。参考答案：(1)猜想与假设(2)分析与论证ks5u8.一定质量的理想气体经历了如图所示A到B状态变化的过程,已知气体状态A参量为pA、VA、tA,状态B参量为pB、VB、tB,则有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B过程气体内能变化为ΔE,则气体吸收的热量Q=____.参考答案：

(1).=

(2).pA(VB-VA)+ΔE解：热力学温度：T=273+t，由图示图象可知，V与T成正比，因此，从A到B过程是等压变化，有：pA=pB，在此过程中，气体体积变大，气体对外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由热力学第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【点睛】本题考查了判断气体压强间的关系、求气体吸收的热量，由图象判断出气体状态变化的性质是正确解题的关键，应用热力学第一定律即可正确解题．9.电磁打点计时器是一种使用低压_____（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=__________m/s2，打B点时运动物体的速度vB=__________m/s。计算题参考答案：10.如图是小球做平抛运动的一段运动轨迹，P点在轨迹上．已知P点的坐标为（20cm，15cm），小球质量为0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，则小球做平抛运动的初速度为2m/s；若取抛出点为零势能参考平面，小球经P点时的重力势能为﹣0.4J．参考答案：【考点】：研究平抛物体的运动．【专题】：实验题；平抛运动专题．【分析】：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出相等的时间间隔，再根据v0=求出平抛运动的初速度．求出横坐标为20cm点的竖直方向的分速度，从而根据vy=gt求出运动的时间，得出此时水平位移和竖直位移，从而得出抛出点的坐标，进而确定重力势能的大小．：解：在竖直方向上有：△y=gT2，则T==s=0.2s．则v0==m/s=2m/s．横坐标为20cm点的竖直方向的分速度vy=m/s=2m/s，经历的时间t==0.2s．在这段时间内水平位移x=v0t=0.2m，竖直位移y=gt2=0.2m，所以抛出点的横坐标为0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．纵坐标为0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即抛出点的坐标为（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球经P点时的重力势能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案为：2；﹣0.4．【点评】：解决本题的关键掌握“研究平抛运动”实验的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式求解．11.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

12.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，13.（4分）从某高度处水平抛出一物体，着地瞬间的速度方向与水平方向成角，则抛出时物体的动能与重力势能(以地面为参考平面)之比为

。参考答案：

答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：15.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角．已知B球的质量为m，求：细绳对B球的拉力和A球的质量．参考答案：17.如图所示，电路A、B两点分别接恒压电源的正、负极，滑动变阻器R的最大阻值为3R0，ab=bc=cd，伏特表的内阻Rv的阻值为2R0，水平放置的平行金属板长为L、极板间距为d，且d=，极板间电场均匀分布．现有一个质量为m、电量大小为q的粒子以大小为v0的初速度从下极板边缘飞入匀强电场，当滑片p处于a点时，粒子恰好从上极板边缘水平飞出，粒子重力不计．

求（1）粒子的带电性质及v0与水平极板间的夹角θ；（2）恒压电源的电压U；（3）若保持v0大小不变但改变v0方向，使得带点粒子恰能沿极板中央轴线水平飞出，这时伏特表的读数多大？滑片p应处于哪个位置？

参考答案：见解析解：（1）粒子带正电

（2分）

分运动时间相等

(2分)

θ=45o(1分)

（2）

（2分）

y=d，电压

（1分）

（3）y=，由分运动时间相等

得tg=

(1分)

，

相应的伏特表读数

(2分)

由分压关系知滑片P应处于ab之间（1分），滑动变阻器滑片P以下部分电阻为Rx≈2.7Ro

（1分）18.（20分）如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B＝1.57T。小球1带正电，其电量与质量之比=4C/kg，所受重力与电场力