2022年河南省南阳市第十七中学高三物理上学期摸底试题含解析

2022年河南省南阳市第十七中学高三物理上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.（单选）如图所示，O是波源，a、b、c、d是波传播方向上四个质点的平衡位置，且oa=ab=bc=cd，t1=0时各质点均静止在平衡位置，波源O开始沿y轴正方向做简谐运动，形成一列沿x轴正方向传播的简谐波。在t2=0.3s，波源O第一次到达负向最大位移处，简谐波恰好传到c点。下列说法正确的是

A.波的周期为1.2s

B.t2=0.3s，a质点向y轴正方向运动

C.t2=0.3s，b质点的加速度达正向最大D.当d点开始振动时的起振方向沿y轴正方向参考答案：D本题主要考查机械振动与波的传播；选项A，由题意知，故选项A错误；选项B，质点a振动了半个周期，故运动方向向下，选项B错误；选项C，质点b振动了四分之一周期，位于最高点，加速度最大，但是方向向下，故选项C错误；选项D，所有质点起振方向与波源相同，故选项D正确；本题正确选项为D。2.用长度相同的两根细线把A、B两小球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后用力F作用在小球A上，如图所示，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态。不考虑小球的大小，则力F的方向可能为：（

）

A．水平向右

B．竖直向上

C．沿O→A方向

D．沿B→A方向参考答案：ABD3.（多选）关于摩擦起电、传导起电、感应起电，下列说法正确的是（）

A．这是起电的三种不同方式

B．这三种方式都产生了电荷

C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移

D．这三种方式都符合电荷守恒定律参考答案：考点：电荷守恒定律．分析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷．感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分．解答：解：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷．电荷只是发生转移．感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分．感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一个部分．电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电．A、摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式，故A正确．B、这三种方式都没有产生电荷，故B错误．C、这三种起电方式的实质是一样的，都是电子的转移，故C正确．D、这三种方式都符合电荷守恒定律，故D正确．故选：ACD．4.美国宇航局计划2025年前载人登陆小行星，图为畅想登陆小行星的宇航员。为训练宇肮员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境。在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速度大小为v1=500m/s时进人失重状态试验，在速度大小为V2=1000m/s时退出失重状态试验。重力加速度A.可以是飞机模拟斜抛运动B.可以是飞机模拟向下的减速运动C.如果是竖直上抛运动，可计算失重时间是150sD.如果是竖直下抛运动可计算失重时间是50s参考答案：当飞机作加速度的大小为重力加速度g，加速度的方向竖直向下的运动时，座舱内的试验者便处于完全失重状态。这种运动可以是飞机模拟无阻力下的竖直下抛运动或竖直上抛运动，也可以是斜抛运动，所以A正确，B错误；如果是竖直上抛运动，可计算时间是150秒，如果是竖直下抛运动可计算时间是50秒，因此可得C、D正确。5.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中正确的是（

）A.甲图表示电梯可能做匀速直线运动；B.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动；C.丙图表示电梯可能做匀加速上升运动；D.丁图表示电梯可能做加速度减小的减速运动。参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）我国陆地面9.6×1012m2，若地面大气压

，地面附近重力加速度g=10m/s2，空气平均摩尔质量为，阿伏伽德罗常数

，我国陆地上空空气的总质量M=

；我国陆地上空空气的分子总数N=

。(结果保留两位有效数字)参考答案：9.6×1016Kg，1.9×1042个

解析：①大气压可看作是由空气重量产生的，

代入数据解出

②分子总数7.交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表，使用时，只要将电流表串联进电路即可．扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻．还可以给它配接一只变压器，同样也能起到扩大电流表量程的作用．如图所示，变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数n1，c、d两个接线端子之间线圈的匝数n2，并且已知n1＞n2，若将电流表的“0～3A”量程扩大，应该将交流电流表的接线柱的“0”“3A”分别与变压器的接线端子

相连（选填“a、b”或“c、d”）；这时，电流表的量程为

A．参考答案：a、b，【考点】变压器的构造和原理．【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器．【解答】解：由题意可知，该处的变压器起到的作用是先将大电流转化为小电流，然后再将小电流连接电流表进行测量．所以电流表接电流小的线圈．根据变压器中电流与匝数的关系式：，电流与匝数成反比，所以电流表接匝数比较多的线圈，所以要接在a、b端；电压表原来的量程为3V，则接变压器后的量程：A故答案为：a、b，8.某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．

气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；（2）实验环境下的大气压强p0=

cmHg；

（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．参考答案：（1）右图所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）9.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

10.P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30m，各自的振动图象如图所示．①此列波的频率f＝________Hz.②如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长λ＝________m.③如果P比Q离波源远，那么波长λ＝________m.参考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)11.图示电路中，电表视为理想表。当S断开时，电压表示数为12V，当S闭合后，电压表示数为11.2V，电流表示数为0.2A，则电源电动势为

，内电阻为

。

参考答案：

答案：12V、

4W12.有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。

参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0．（5分）13.在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，平行磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示．测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示．已知图象中四段时间分别为△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3两段时间内水平外力的大小之比1：1；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为7：18．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．专题：电磁感应——功能问题．分析：线框未进入磁场时没有感应电流，水平方向只受外力作用．可得△t1、△t3两段时间内水平外力的大小相等．设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，根据运动学位移公式得到三段位移与时间的关系式，即可求出则线框边长与磁场宽度比值．解答：解：因为△t1、△t3两段时间无感应电流，即无安培力，则线框做匀加速直线运动的合外力为水平外力．所以△t1、△t3两段时间内水平外力的大小相等．即水平外力的大小之比为1：1．设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，△t2=△t3=2△t4=2△t，线框边长l，磁场宽L根据三段时间内线框位移，得：

v?2△t+a（2△t）2=l

v?4△t+a（4△t）2=L

v?5△t+a（5△t）2=l+L解得：=故答案为：1：1，7：18．点评：此题是电磁感应与电路、力学知识的综合，根据图象上获取的信息，结合E=Blv分析线框的运动情况是解题的关键．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)15.（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。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量m=0.2kg，有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒与框架间的动摩擦因数为0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为Q=2C．求：

（1）导体棒匀速运动的速度；

（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻消耗的电功．（sin

37°=0.6

cos

37°=0.8

g=10m/s2）参考答案：（1）安培力F安=BIL，I=，E=BLv，则F安=导体棒匀速下滑时，由力平衡得

mgsin37°=F安+μmgcos37°代入得mgsin37°=μmgcos37°+v=5m/s（2）设导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动下滑的距离为S，

通过导体棒截面的电量q=I

I=

q=得到q==

得S==10m

根据能量守恒定律，得mgSsin37°=Q热+mv2+μmgScos37°

得Q热=mgSsin37°-mv2-μmgScos37°=1.5J17.如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴方向的匀强电场，其电场强度大小和方向随时间变化的关系如图乙所示，现有质量为m，带电量为e的电子（不计重力）不断的从原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场，问（1）若要电子飞出电场时速度方向仍然沿x轴方向，则电场变化的周期必须满足何条件？（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，则电子应该在什么时刻进入电场？（3）若在电场右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形磁场区域，且满足B=，则所有能进入磁场的电子将从何处飞出磁场？参考答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．分析： （1）电子在电场中做类平抛运动，根据题目要求与图乙所示图象分析答题；（2）粒子电场中做类平抛运动，根据题目要求，分析电场强度随时间变化的关系，然后答题；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚电子运动过程，然后答题．解答： 解：（1）若要电子飞出电场时速度沿x轴方向，即y方向电子没有速度，则由图乙，显然电子在电场中运动的时间应该为整数个周期，即：L=ν0nT，则：；（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，即经过电场后，电子在y方向既没有获得速度，也没有侧移，则粒子必须在时刻从O点进入电场，这样在v﹣t图象中很明显的可看出在整数个周期内，电子在y方向的位移为零，（3）由题可知，电子进入磁场的速度一定沿x轴，且在磁场中做圆周运动的半径：，设电子从磁场左边界任意点Q进入磁场，则PQ∥Md，且PQ=Md，所以四边形QPdM为平行四边形，更准确的说是菱形，故Pd=PQ，即从Q点进入磁场的粒子经过d点，因为Q点是任意的，所以所有能进入磁场的电子一定经过d点，即都从d点飞出磁场；答：（1）电场变化的周期必须满的条件是：；（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，电子应该在在时刻从O点进入电场．（3）所有能进入磁场的电子将从d点飞出磁场．点评： 本题带电粒子在组合场中运动，分别采用不同的方法：电场中运用运动的合成和分解，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹．所加磁场周期性变化时，要研究规律，得到通项．18.如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，y轴正方向竖直向上，x轴正方向水平向右。空间中存在相