河南省焦作市屆高三上學(xué)期第一次模擬考試物理試題含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精焦作市2019—2020學(xué)年高三上學(xué)期第一次模擬考試物理試卷本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共8頁(yè)。考試結(jié)束后，將答題卡交回第Ⅰ卷一、選擇題：（共8小題，每小題6分。共計(jì)48分）1.如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的s—t圖象，對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（)A。OA段運(yùn)動(dòng)最快B.AB段靜止C.CD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反D.運(yùn)動(dòng)4h汽車的位移大小為30km【答案】BC【解析】試題分析：直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象中斜率表示速度：CD段斜率最大，運(yùn)動(dòng)的最快,A錯(cuò)誤；AB段斜率為零，靜止,B正確；CD段（斜率為負(fù)）表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)（斜率為正）方向相反，C正確；運(yùn)動(dòng)4h汽車的位移大小為零,D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象．2.如圖所示，物體m與斜面體M一起靜止在水平面上．若將斜面的傾角θ稍微增大一些，且物體m仍靜止在斜面上,則A。斜面體對(duì)物體的支持力不變B.斜面體對(duì)物體的摩擦力變大C.水平面與斜面體間的摩擦力變大D.水平面與斜面體間的摩擦力變小【答案】B【解析】【詳解】A、物體m靜止不動(dòng)，受力平衡．可對(duì)物體受力分析,正交分解重力G得：斜面體對(duì)物體的支持力N=mgcos斜面體對(duì)物體的摩擦力f=mgsin比較可知稍微增大一些，N變小，f變大，故A錯(cuò)誤、B正確．C、對(duì)于水平面對(duì)斜面的力，最好采用整體法，對(duì)m和M整體進(jìn)行受力分析:整體受重力和水平面的支持力,因?yàn)檎w處于靜止也就是平衡狀態(tài),所以地面對(duì)斜面體的摩擦力始終為零,水平面對(duì)斜面體間的支持力不變．故C錯(cuò)誤、D錯(cuò)誤．故選B．3。普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測(cè)量電流，通常要通過電流互感器來(lái)連接,圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則（）A。ab接MN、cd接PQ，Iab＜Icd B。ab接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC.ab接PQ、cd接MN，Iab＜Icd D.ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd【答案】B【解析】高壓輸電線上的電流較大，測(cè)量時(shí)需把電流變小，根據(jù),MN應(yīng)接匝數(shù)少的線圈,故ab接MN，cd接PQ,且Iab〉Icd，選項(xiàng)B正確．4。如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔．質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上．一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉?。F(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動(dòng)過程中手對(duì)線的拉力F和軌道對(duì)小球的彈力FN的大小變化情況是（)A。F不變，F(xiàn)N增大 B。F減小，F(xiàn)N不變C.F不變，F(xiàn)N減小 D.F增大，F(xiàn)N減小【答案】B【解析】【詳解】小球沿圓環(huán)緩慢上移可看作處于平衡狀態(tài),對(duì)小球進(jìn)行受力分析，作出受力示意圖如圖由圖可知△OAB∽△GFA即:,當(dāng)A點(diǎn)上移時(shí),半徑不變,AB長(zhǎng)度減小，故F減小,FN不變,ACD錯(cuò)誤B正確．5。如圖所示為四分之一圓柱體OAB的豎直截面,半徑為R，在B點(diǎn)上方的C點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球，小球軌跡恰好在D點(diǎn)與圓柱體相切，OD與OB的夾角為60°,則C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為（)A。R B。 C。 D.【答案】D【解析】【分析】由幾何知識(shí)求解水平射程．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度與水平方向夾角的正切值得到初速度與小球通過D點(diǎn)時(shí)豎直分速度的關(guān)系，再由水平和豎直兩個(gè)方向分位移公式列式，求出豎直方向上的位移,即可得到C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離．【詳解】設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0,將小球在D點(diǎn)的速度沿豎直方向和水平方向分解,則有，解得：,小球平拋運(yùn)動(dòng)水平位移：x＝Rsin60°，x＝v0t,解得：，,設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移為y,，解得：，則BC＝y(tǒng)－(R－Rcos60°)=，故D正確，ABC錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的直接的應(yīng)用，根據(jù)幾何關(guān)系分析得出平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移的大小,并求CB間的距離是關(guān)鍵．6。如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R,將等電量的兩正點(diǎn)電荷Q放在圓周上,它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱，與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為30°，下列說法正確的是()A.電荷q從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零B.電荷q從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零C.O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為D。O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為【答案】BD【解析】【詳解】電荷q從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，所受電場(chǎng)力豎直向上，電場(chǎng)力做負(fù)功,A錯(cuò)，根據(jù)對(duì)稱性B正確,O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為,C錯(cuò),D正確．7.荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃．登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程,已知引力常量為G，則下列說法正確的是A。飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠB.飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能C.飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度反方向噴氣D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度,可以推知火星的密度【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第三定律，可知，飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)行的周期TⅢ＞TⅡ＞TⅠ。故A正確。

BC．飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ,需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到達(dá)軌道Ⅰ，則在軌道Ⅰ上機(jī)械能小于在軌道Ⅱ的機(jī)械能。故BC錯(cuò)誤.D．據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，火星的密度為：。聯(lián)立解得火星的密度：故D正確.8。如圖所示直角坐標(biāo)xOy平面,在0≤x≤a區(qū)域Ⅰ內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;在x>a的區(qū)域Ⅱ中有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止開始自由釋放,不計(jì)粒子重力，能過坐標(biāo)為(a，b）的P點(diǎn)，則下列說法正確的是（)A磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里B.粒子通過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為qEaC。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可能為D.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可能為6【答案】ABD【解析】【詳解】根據(jù)題意可得,粒子能夠通過（a，b）的P點(diǎn)，軌跡可能的情況如圖所示,A．根據(jù)左手定則可得，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，A正確；B．洛倫茲力不做功，整個(gè)過程中只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得，粒子通過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為故B正確；CD．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，則解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為其中n=1、2、3…,根據(jù)可得磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為，當(dāng)n=3時(shí),,故C錯(cuò)誤，D正確．第Ⅱ卷二、實(shí)驗(yàn)題（共2道小題,共計(jì)16分）9。某興趣小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用：A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______（選填“A"或“B")．（2）保持長(zhǎng)木板水平,將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔．實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動(dòng)．同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)．看法正確的同學(xué)是_____（選填“甲"或“乙"）．（3）測(cè)出小車的質(zhì)量為M，再測(cè)出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L(zhǎng)．小車動(dòng)能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g；實(shí)驗(yàn)中,小車的質(zhì)量應(yīng)_________（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于"或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量,小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測(cè)量，若W與ΔEk均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理．【答案】(1）。B（2)。乙（3）.遠(yuǎn)大于【解析】【詳解】(1）[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是通過機(jī)械振動(dòng)打點(diǎn)的，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是通過電火花來(lái)打點(diǎn)，用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小.故A不符合題意，B符合題意。

（2)［2]同學(xué)乙的做法正確。只有讓小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)才能夠判斷摩擦力與沙子和盤的重力大小相等,才能夠消除摩擦力的影響。對(duì)于甲同學(xué)，小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，沙子和盤的重力等于最大靜摩擦力，而最大靜摩擦力要略大于滑動(dòng)摩擦力.

（3）[3]對(duì)于砝碼、砝碼盤和沙子，根據(jù)牛頓第二定律：mg-F=ma，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼、砝碼盤和沙子總質(zhì)量時(shí)，繩子的拉力F才近似等于砝碼、砝碼盤和沙子中重力mg。10。某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98。5Ω、量程為100uA的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤的50uA刻度．可選用的器材還有:定值電阻R0（阻值14kΩ），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值1500Ω),滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值500Ω)，電阻箱（0~99999。9Ω）,干電池（E=1。5V，r=1。5Ω），紅、黑表筆和導(dǎo)線若干．（1)歐姆表設(shè)計(jì)將圖（a）中的實(shí)物連線組成歐姆表．（)歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為____Ω：滑動(dòng)變阻器選____(填“R1”或“R2")．（2）刻度歐姆表表盤通過計(jì)算,對(duì)整個(gè)表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖（b）所示．表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為____、____．（3)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向___kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值,完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量．若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖（c）所示，則電阻箱接入的阻值為_______Ω．【答案】（1）.（2).900（3）.R1（4).45（5）.5(6).0(7）。35000。0【解析】【詳解】（1）連線如圖:根據(jù)歐姆表的改裝原理,當(dāng)電流計(jì)滿偏時(shí)，則，解得R=900Ω；為了滑動(dòng)變阻器的安全，則滑動(dòng)變阻器選擇R1；（2）在a處,，解得Rxa=45kΩ；在b處，則，解得Rxb=5kΩ；（3)校準(zhǔn):紅黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指到0kΩ處;由圖可知，電阻箱接入的電阻為：R=35000。0Ω．三.解答題（11題、12題是必答題，13題是選答題，共計(jì)46分）11.如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊。A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動(dòng)距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g。求：（1）A被敲擊后獲得的初速度大小vA；(2)在左邊緣再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、aB'；【答案】（1）(2）3μg,μg【解析】【詳解】（1）由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知，A加速度的大小aA==μg勻變速直線運(yùn)動(dòng)2aAL=vA2，解得（2）設(shè)A、B的質(zhì)量均為m,對(duì)齊前,B所受合外力大小F=3μmg由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F=maB，得aB==3μg對(duì)齊后，A、B所受合外力大小F′=2μmg由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F′=2maB′得=μg12。小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)＝0。50m，傾角θ＝53°，導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R＝0.05Ω的電阻．在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d＝0。56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2。0T．質(zhì)量m＝4。0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s＝0.24m．一位健身者用恒力F＝80N拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直．當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0。8,不計(jì)其它電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)．求：(1)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大??；（2）CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大小;(3）在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。【答案】(1）2。4m/s(2）48N（3）64J；26。88J【解析】【詳解】（1）由牛頓第二定律:進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度:（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：感應(yīng)電流：安培力：代入得：(3)健身者做功：由牛頓定律：CD棒在磁場(chǎng)區(qū)做勻速運(yùn)動(dòng)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間:焦耳熱：選考題(請(qǐng)從2道題中任選一題作答。如果多做，則按第一題計(jì)分）13。某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好,空氣可視為理想氣體．初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同,壓強(qiáng)大于外界．現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同．此時(shí)，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于"或“等于”）外界空氣的密度．【答案】（1).低于(2)。大于【解析】【詳解】由題意可知,容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故,但活塞移動(dòng)的過程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,則容器內(nèi)氣體正在膨脹,體積增大，氣體對(duì)外界做功,即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：，故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低,低于外界溫度．最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:又,m為容器內(nèi)氣體質(zhì)量聯(lián)立得：取容器外界質(zhì)量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界．故本題答案為:低于；大于．14.熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中．該設(shè)備工作時(shí),先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改部其性能．一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0。13m3,爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10—2m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1。5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2。0×106Pa；室溫溫度為27℃．氬氣可視為理想氣體．（1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；(2）將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)．【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為，壓強(qiáng)為；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為，假設(shè)體積為，壓強(qiáng)為的氣體壓強(qiáng)變?yōu)闀r(shí)，其體積膨脹為，由玻意耳定律得：被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫和條件下的體積為:設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體壓強(qiáng)為，體積為，由玻意耳定律得：聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：（2）設(shè)加熱前爐腔的溫度為，加熱后爐腔的溫度為，氣體壓強(qiáng)為，由查理定律得：聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：15。一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=時(shí)刻，該波的波形圖如圖（a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)．圖（b）表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像．下列說法正確的是A。質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像與圖（b）相同B.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大C.在t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大D.平