河南省新乡市封丘县第一高级中学高三物理摸底试卷含解析

河南省新乡市封丘县第一高级中学高三物理摸底试卷含解析一、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1.2019年1月3日，“嫦娥四号”成功着陆在月球背面南极，由前期发射的“鹊桥”号中继星为其探测器提供地月中继通信支持，“鹊桥”号中继星于“地月系统拉格朗日－2点”（简称地月L2点）附近运动，地月L2点位于地球和月球两点连线的延长线上的某点，在月球背对地球的一侧，探测器处于该点可在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，关于定点于地月L2点的探测器的说法正确的是A.探测器与月球绕地球做圆周运动的周期之比等于它们的轨道半径的二分之三次方之比B.探测器与月球绕地球做圆周运动的向心加速度与它们的轨道半径的平方成反比C.探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比D.不可能有探测器能定点于地月连线之间某点参考答案：C【分析】物体绕地球做圆周运动的轨道周期与月球绕地球做圆周运动的轨道周期相同，结合轨道半径的关系得出线速度、角速度、向心加速度的大小关系。【详解】A．定点于处的探测器与月球公转周期相同，故A错误；B．由公式可知，由于周期相同，所以探测器与月球绕地球做圆周运动的向心加速度与它们的轨道半径的成正比，故B错误；C．由公式可知，探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比，故C正确；D．在地朋连线之间会有一处满足，即可能有探测器能定点于地月连线之间某点，故D错误。故选：C。【点睛】解决本题的关键知道物体做圆周运动，靠地球和月球引力的合力提供向心力。不能认为靠地球的万有引力提供向心力进行分析求解，另外还要仅仅抓住：中继卫星在地月引力作用下绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。2.如图所示，水平细线NP与斜拉细线OP把质量为m的小球维持在位置P，OP与竖直方向夹角为θ，这时斜拉细线中的张力为TP，作用于小球的合力为FP；若剪断NP，当小球摆到位置Q时，OQ与竖直方向夹角也为θ，细线中的张力为TQ，作用于小球的合力为FQ，则

A．TP＝TQ，FP＝FQB．TP＝TQ，FPFQC．TPTQ，FP＝FQD．TPTQ，FPFQ参考答案：D3.如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是(

)A．F1不变，F2变大

B．F1变大，F2不变C．F1、F2都变大 D．F1变大，F2减小参考答案：B由题意知小车向右加速运动加速度增大过程中，被压缩的弹簧形变量一直未变化，所以不变，四个选项对比易得只有B正确。4.关于多普勒效应，下列说法中正确的是（

）A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应

B．只要观察者在运动，就一定能观察到多普勒效应

C．只有声波才可以产生多普勒效应

D．当发生多普勒效应时，观察者接收到的频率可能增大也可能减小参考答案：D5.（多选）如图，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是(

)Ａ．M处受到的支持力竖直向上

Ｂ．N处受到的支持力竖直向上Ｃ．M处受到的摩擦力沿MN方向

Ｄ．N处受到的摩擦力沿MN方向参考答案：AD解析：A、M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确；N、N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故B错误；C、原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，故C错误；D、因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N处受到的摩擦力沿MN方向，故D正确．故选：AD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在测定通电螺线管内部磁感应强度的实验中，将磁传感器探头从通电螺线管轴线上某位置开始逐渐放入内部，记下移动距离和对应的磁感应强度。（1）磁感应强度随移动距离变化最快的位置应在螺线管的

（选填“中点”或“两端”）。（2）本实验中使用的磁传感器测量值受磁场与传感器探头夹角的影响，对比测定螺线管内部磁场，已知通电螺线管外磁感线分布如粗实线所示，测量外部某位置A的磁感应强度大小，操作正确的是图

。参考答案：（1）两端(2)甲7.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈．（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路．（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清L1和L2的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）．闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于右端（选填“左”或“右”）．参考答案：考点：研究电磁感应现象．专题：实验题．分析：（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路．（2）为探究感应电流方向，应知道检流计指针偏转方向与电流方向间的关系，应根据安培定判断原电流磁场方向与感应电流磁场方向，因此需要知道原线圈与副线圈的绕向；在闭合开关前，滑动变阻器接入电路的指针应为滑动变阻器的最大阻值．解答：解：（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示；（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清原线圈L1与副线圈L2的绕制方向．由电路图可知，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．故答案为：（1）电路图如图所示；（2）L1和L2；右．点评：知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键．8.如图所示，一列周期为T的横波在绳上向左传播，t=0时刻正好传到P点，则P点将向______开始运动。请在图上画出t=

T时刻该段绳上的波形图。参考答案：答案：上，9.（4分）在下面括号内列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的是

。（安培、牛顿、焦耳、第谷、卡文迪许、麦克斯韦、开普勒、法拉第）参考答案：第谷、开普勒、牛顿、卡文迪许解析：第谷搜集记录天文观测资料、开普勒发现开普勒三定律、牛顿发现万有引力定律、卡文迪许测定万有引力常数10.(4分)在一个边长为a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁强,一质量为

m、电荷量为q的带电粒子从BC边的中点垂直BC方向射入磁场中,如图所示,为使该粒子能从AB边(或AC边)射出,则带电粒子的初速度v必须大于

。参考答案：

答案：11.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可12.为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力。交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木块加速阶段的加速度为

m/s2（2）木块与木板间的动摩擦因数μ=

（3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当

，将木板右端垫高，接通电源，使木块沿木板匀速下滑。参考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

13.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关系为

；UAB、UBC大小关系为

(按从大到小的顺序排列)。参考答案：．EC>EB>EA

UABBC三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。15.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，直线PO与x轴成45°角，x轴上方又水平向右的匀强电场E1，下方有竖直向下的匀强电场E2,已知电场强度E1=E2=l0N/C，x轴下方还存在着垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=l0T。现有一质量m=1.0×10-5kg的带电粒子,带电荷量q=-1.0×10-5C.粒子由P点无初速释放,PO=d=m(重力加速度g=10m/s2).求:(1)粒子刚进入磁场区域时的速度v；(2)粒子第一次在磁场中运动的时间t和位移L。

参考答案：解析：粒子在两个电场中所受的电场力大小相同,为F=qE1=qE2=1.0×10-4N粒子所受的重力为G=mg=1.0×10-4N可见在两个电场中粒子所受电场力大小均等于重力大小。⑴在x轴上方的电场中,粒子沿AO做初速度为0的匀加速直线运动合外力大小为N合外力方向：,θ=45°,即合外力与场强方向的夹角为45°,粒子将从原点O进入x轴下方的复合场中。加速度

m/s2

（2分）粒子刚进入x轴下方复合场时的速度为m/s

（2分）⑵在x轴下方的复合场中，因为粒子所受的重力和电场力平衡,所以粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,其周期

=0.628s

（1分）有对称性可知，粒子在磁场中运动四分之三周期,所用时间为

t=3T/4=0.47s

（2分）粒子在磁场中做圆周运动的半径为=0.2m

（1分）粒子离开磁场时速度方向与x轴成45°角,则粒子在磁场中运动的位移为m=0.283m

（2分）17.（12分）如图所示，光滑矩形斜面ABCD的倾角θ＝300，在其上放置一矩形金属线框abcd，ab的边长l1＝1m，bc的边长l2＝0.6m，线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1Ω，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近；重物质量M＝2kg，离地面的高度为H=4.8m;斜面上efgh区域是有界匀强磁场，磁感应强度的大小为0.5T,方向垂直于斜面向上;已知AB到ef的距离为4.2m,ef到gh的距离为0.6m，gh到CD的距离为3.2m，取g＝10m/s2；现让线框从静止开始运动(开始时刻，cd边与AB边重合)，求：（1）通过计算,在右图中画出线框从静止开始运动到cd边与CD边重合时（不考虑ab边离开斜面后线框的翻转），线框的速度—时间图象。（2）线框abcd在整个运动过程中产生的焦耳热。参考答案：解析：（1）解法一：如图所示，线框abcd由静止沿斜面向上运动，到ab与ef线重合过程中，线框受恒力作用，线框和重物以共同的加速度做匀加速运动，设为a1,则：

对M:

对m:

（或对系统直接列出：亦可）

联立得：①、②m/s2

设ab恰好要进入磁场时的速度为,则：

m/s

该过程的时间为：s

ab边刚进入磁场时：

（或列出）

联立求解得：=

故线框进入磁场后，做匀速直线运动，直到cd边离开gh的瞬间为止。

s

此时M刚好着地，细绳松弛，线框继续向上做减速运动，其加速度大小为：m/s2，

直到线框的cd边离开CD线。设线框cd边离开CD的速度为

m/s

s

则线框的速度——时间图象如图

解法二：如图所示，线框abcd由静止沿斜面向上运动到ab与ef线重合的过程中，线框和重物在恒力作用下以共同的加速度做匀加速运动.设ab恰好要进入磁场时的速度为，对线框和重物的整体在这一过程运用动能定理：

解得：m/s

该过程的时间为：

ab边刚进入磁场时由于切割磁感线而产生电流，所以线框受到沿斜面向下的安培力作用：

故此时，

故线框进入磁场后，做匀速直线运动，直到cd边离开gh的瞬间为止。

s

此时M刚好着地，细绳松弛，线框继续向上做减速运动，设线框的cd边到达CD线的速度为，则对线框有：

得

m/s

s

则线框的速度——时间图象如图

（2）解法一：J

解法二：

18.如图所示，电阻可忽略不计的光滑水平轨道，导轨间距L=1m，在导轨左端接阻