河南省新鄉(xiāng)市封丘縣第一中學高三物理摸底試卷含解析

河南省新鄉(xiāng)市封丘縣第一中學高三物理摸底試卷含解析一、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.質量為m的物體，從靜止出發(fā)以g/2的加速度豎直上升h，則（

）A．物體的機械能增加了mghB．物體的動能增加了mghC．物體的機械能減少了mghD．物體的重力勢能增加了mgh參考答案：.ABD2.如圖所示，傾斜的傳送帶順時針勻速轉動，一物塊從傳送上端A滑上傳送帶，滑上時速率為v1，傳送帶的速率為v2，且v2>v1，不計空氣阻力，動摩擦因數(shù)一定，關于物塊離開傳送帶的速率v和位置，下面哪個是可能的（

）A．從下端B離開，v>v1

B．從下端B離開，v<v1

C．從上端A離開，v=v1

D．從上端A離開，v<v1參考答案：ABC3.（單選）如圖所示：在傾角為θ的光滑斜面上，相距均為d的三條水平虛線l1、l2、l3，它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，一個質量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導線框，從l1上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過l1進入磁場Ⅰ時，恰好以速度v1做勻速直線運動；當ab邊在越過l2運動到l3之前的某個時刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運動，重力加速度為g．在線框從釋放到穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．線框中感應電流的方向不變B．線框ab邊從l1運動到l2所用時間大于從l2運動到l3所用時間C．線框以速度v2勻速直線運動時，發(fā)熱功率為sin2θD．線框從ab邊進入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機械能△E機與線框產(chǎn)生的焦耳熱Q電的關系式是△E機=WG+mv﹣mv+Q電參考答案：【考點】：導體切割磁感線時的感應電動勢；電功、電功率；焦耳定律．【專題】：電磁感應與電路結合．【分析】：根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向；由左手定則判斷安培力方向；當ab邊剛越過GH進入磁場I時做勻速直線運動，安培力、拉力與重力的分力平衡，由平衡條件和安培力公式結合求解線圈ab邊剛進入磁場I時的速度大小；線圈進入磁場I做勻速運動的過程中，分析線框的受力情況，由動能定理研究拉力F所做的功與線圈克服安培力所做的功的關系．：解：A、從線圈的ab邊進入磁場I過程，由右手定則判斷可知，ab邊中產(chǎn)生的感應電流方向沿a→b方向．dc邊剛要離開磁場Ⅱ的過程中，由右手定則判斷可知，cd邊中產(chǎn)生的感應電流方向沿c→d方向，ab邊中感應電流方向沿b→a方向，故A錯誤；B、根據(jù)共點力的平衡條件可知，兩次電場力與重力的分力大小相等方向相反；第二種情況下，兩邊均受電場力；故v2應小于v1；則線框ab邊從l1運動到l2所用時間小于從l2運動到l3的時間；故B錯誤；C、線圈以速度v2勻速運動時，mgsinθ=4×，得v=；電功率P=Fv=mgsinθ×=sin2θ；故C正確；D、機械能的減小等于線框產(chǎn)生的電能，則由能量守恒得知：線框從ab邊進入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機械能△E機與線框產(chǎn)生的焦耳熱Q電的關系式是△E機=Q電，故D錯誤；故選：C．【點評】：本題考查了導體切割磁感線中的能量及受力關系，要注意共點力的平衡條件及功能關系的應用，要知道導軌光滑時線框減小的機械能等于產(chǎn)生的電能．4.下列物理量中哪些與檢驗電荷無關？

（

）A.電場強度E

B.電勢U

C.電勢能ε

D.電場力F參考答案：AB5.（多選）將一物體從地面豎直上拋，設物體在地面時的重力勢能為零，則物體從拋出到落回原地的過程中，物體的機械能E與物體距地面高度h的關系正確的是如圖中的（注意：坐標的標度均勻）（）A．如果上拋運動過程中所受的空氣阻力恒定，則可能為A圖B．如果上拋運動過程中所受的空氣阻力恒定，則可能為B圖C．如果上拋過程所受空氣阻力與速度成正比，則可能為D圖D．如果上拋過程所受空氣阻力與速度成正比，則圖A、B、C、D均不對參考答案：考點：功能關系；機械能守恒定律．分析：根據(jù)功能關系，除重力以外其余力做的功等于物體機械能的變化量，即知機械能的減小量等于克服阻力做的功，跟阻力變化和阻力不變兩種情況討論．解答：解：A、B、若空氣阻力恒定時，除重力外其余力做的功等于物體機械能的變化量，故機械能的減小量等于克服阻力做的功，則有

上升過程：﹣F阻h=E﹣E0…①

下降過程：﹣F阻（H﹣h）=E﹣E0′…②故A錯誤，B正確；C、D、若空氣阻力與速度成正比．由①得：E=E0﹣F阻h，上升過程中，速度減小，空氣阻力減小，則E﹣h圖象的斜率減??；由②得：E=E0′﹣F阻（H﹣h），下降過程中，速度增大，空氣阻力增大，則E﹣h圖象的斜率增大．故C錯誤、D正確；故選BD點評：本題關鍵是機械能的減小量等于克服阻力做的功，根據(jù)功能關系列式分析．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一氫原子從能量為E2的能級躍遷至能量為E1的較低能級時釋放的光子的波長為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：7.如圖所示是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質點的振動函數(shù)表達式y(tǒng)=

▲

cm，x=2.0m處質點在0-1.5s內(nèi)通過的路程為

▲

cm。參考答案：、308.一探測飛船，在以X星球中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，則X星球的質量為M＝__________；當飛船進入到離X星球表面更近的、半徑為r2的圓軌道上運動時的周期為T2＝___________。（已知引力常量為G）參考答案：，T19.如圖所示為氫原子能級圖，用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有

種，其中波長最長的是從n=

能級躍遷到n=

能級輻射出的光子。參考答案：10 5 410.（1）某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關系實驗時得到如圖a所示的F﹣L圖象．由圖象可知：彈簧原長L0=

cm．求得彈簧的勁度系數(shù)k=

N/m．（2）按如圖b的方式掛上鉤碼（已知每個鉤碼重G=1N），使（1）中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針如圖b，則指針所指刻度尺示數(shù)為

cm．由此可推測圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為

個．參考答案：（1）3.0，200；（2）1.50，3．【考點】探究彈力和彈簧伸長的關系．【分析】根據(jù)圖線的橫軸截距得出彈簧的原長，結合圖線的斜率求出他和的勁度系數(shù)．刻度尺的讀數(shù)要讀到最小刻度的下一位，根據(jù)形變量，結合胡克定律求出彈力的大小，從而得出所掛鉤碼的個數(shù)．【解答】解：（1）當彈力為零時，彈簧的長度等于原長，可知圖線的橫軸截距等于原長，則L0=3.0cm，圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，則有：k==200N/m．（2）刻度尺所指的示數(shù)為1.50cm，則彈簧的形變量為：△x=3.0﹣1.50cm=1.50cm，根據(jù)胡克定律得，彈簧的彈力為：F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為3個．故答案為：（1）3.0，200；（2）1.50，3．11.（5分）如圖所示，質量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運動，物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角=45o過程中，繩中拉力對物體做的功為

。參考答案：

答案：mv02

12.某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點時的速度），每次實驗，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學們設計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點的速度。實驗次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會”或“不會”）影響探究出的結果參考答案：13.質量M的平板車，上面站一個質量為m的人，車以v0的速度在光滑水面上向右前進，如圖所示。當人相對于地以v向后水平跳出，則人跳車前后車的動量變化方向是_______，車速變化的大小為_______。參考答案：V0方向，m（v+v0）/M三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.15.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式和數(shù)學公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關，還是與速度有關。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合。如圖所示。已知盤與桌布間的動摩擦因數(shù)為μ1，盤與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ2。先突然以恒定的加速度a將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？（以g表示重力加速度）參考答案：解析：設圓盤的質量為m，桌長為l，在桌布從圓盤抽出的過程中，盤的加速度a1

則μ1mg＝ma1

(

2分

)

桌布抽出后，盤在桌面上作勻減速運動，設此時加速度為a2，

則μ2mg＝ma2

(

2分

)

設盤剛離開桌布時的速度為v1，移動距離為x1，離開桌布后在桌面上再運動距離x2后停下則

(

1分

)

(

1分

)

盤沒有從桌布上掉下的條件是

(

1分

)

設桌布從盤下抽出所經(jīng)歷時間t，在這段時間內(nèi)桌布移動的距離x，則

(1分)

又

(

1分

)

(

1分

)

由以上各式解得

(

2分

)17.1879年美國物理學家霍爾在研究載流導體在磁場中受力情況時，發(fā)現(xiàn)了一種新的電磁效應：將導體置于磁場中，并沿垂直磁場方向通入電流，則在導體中垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一個橫向電勢差，這種現(xiàn)象后來被稱為霍爾效應，這個橫向的電勢差稱為霍爾電勢差。

（1）如圖14甲所示，某長方體導體的高度為、寬度為，其中的載流子為自由電子，其電荷量為，處在與面垂直的勻強磁場中，磁感應強度為。在導體中通有垂直于面的電流，若測得通過導體的恒定電流為，橫向霍爾電勢差為，求此導體中單位體積內(nèi)自由電子的個數(shù)。

（2）對于某種確定的導體材料，其單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目和載流子所帶電荷量均為定值，人們將定義為該導體材料的霍爾系數(shù)。利用霍爾系數(shù)已知的材料可以制成測量磁感應強度的探頭，有些探頭的體積很小，其正對橫截面（相當于圖14甲中的面）的面積可以在以下，因此可以用來較精確的測量空間某一位置的磁感應強度。如圖14乙所示為一種利用霍爾效應測磁感應強度的儀器，其中的探頭裝在探桿的前端，且使探頭的正對橫截面與探桿垂直。這種儀器既可以控制通過探頭的恒定電流的大小，又可以監(jiān)測出探頭所產(chǎn)生的霍爾電勢差，并自動計算出探頭所測位置磁場的磁感應強度的大小，且顯示在儀器的顯示窗內(nèi)。

①在利用上述儀器測量磁感應強度的過程中，對探桿的放置方位有何要求；②要計算出所測位置磁場的磁感應強度，除了要知道外，還需要知道哪個物理量，并用字母表示。推導出用上述這些物理量表示所測位置磁感應強度大小的表達式。參考答案：（1）設單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為，自由電子定向移動的速率為，

則有

……………………（1分）

當形成恒定電流時，自由電子所受電場力與洛侖茲力相等，因此有

………………………（2分）

解得………………………（1分）

（2）①應調整探桿的放置方位（或調整探頭的方位），使霍爾電