2022年河南省南陽市第十七中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析

2022年河南省南陽市第十七中學(xué)高三物理上學(xué)期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，O是波源，a、b、c、d是波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，且oa=ab=bc=cd，t1=0時(shí)各質(zhì)點(diǎn)均靜止在平衡位置，波源O開始沿y軸正方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，形成一列沿x軸正方向傳播的簡諧波。在t2=0.3s，波源O第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處，簡諧波恰好傳到c點(diǎn)。下列說法正確的是

A.波的周期為1.2s

B.t2=0.3s，a質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)

C.t2=0.3s，b質(zhì)點(diǎn)的加速度達(dá)正向最大D.當(dāng)d點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的起振方向沿y軸正方向參考答案：D本題主要考查機(jī)械振動(dòng)與波的傳播；選項(xiàng)A，由題意知，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)了半個(gè)周期，故運(yùn)動(dòng)方向向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)了四分之一周期，位于最高點(diǎn)，加速度最大，但是方向向下，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D，所有質(zhì)點(diǎn)起振方向與波源相同，故選項(xiàng)D正確；本題正確選項(xiàng)為D。2.用長度相同的兩根細(xì)線把A、B兩小球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，并用長度相同的細(xì)線連接A、B兩小球，然后用力F作用在小球A上，如圖所示，此時(shí)三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。不考慮小球的大小，則力F的方向可能為：（

）

A．水平向右

B．豎直向上

C．沿O→A方向

D．沿B→A方向參考答案：ABD3.（多選）關(guān)于摩擦起電、傳導(dǎo)起電、感應(yīng)起電，下列說法正確的是（）

A．這是起電的三種不同方式

B．這三種方式都產(chǎn)生了電荷

C．這三種起電方式的實(shí)質(zhì)是一樣的，都是電子在轉(zhuǎn)移

D．這三種方式都符合電荷守恒定律參考答案：考點(diǎn)：電荷守恒定律．分析：摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，并沒有創(chuàng)造電荷．感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分．解答：解：摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，即說明了電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體．摩擦起電現(xiàn)象說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，但并沒有創(chuàng)造電荷．電荷只是發(fā)生轉(zhuǎn)移．感應(yīng)起電過程電荷在電場力作用下，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分．感應(yīng)起電是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分．電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體是接觸帶電．A、摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是起電的三種不同方式，故A正確．B、這三種方式都沒有產(chǎn)生電荷，故B錯(cuò)誤．C、這三種起電方式的實(shí)質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移，故C正確．D、這三種方式都符合電荷守恒定律，故D正確．故選：ACD．4.美國宇航局計(jì)劃2025年前載人登陸小行星，圖為暢想登陸小行星的宇航員。為訓(xùn)練宇骯員能在失重狀態(tài)下工作和生活，需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重的環(huán)境。在地球表面附近，當(dāng)飛機(jī)模擬某些在重力作用下的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以在飛機(jī)座艙內(nèi)實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的完全失重狀態(tài)?，F(xiàn)要求一架飛機(jī)在速度大小為v1=500m/s時(shí)進(jìn)人失重狀態(tài)試驗(yàn)，在速度大小為V2=1000m/s時(shí)退出失重狀態(tài)試驗(yàn)。重力加速度A.可以是飛機(jī)模擬斜拋運(yùn)動(dòng)B.可以是飛機(jī)模擬向下的減速運(yùn)動(dòng)C.如果是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可計(jì)算失重時(shí)間是150sD.如果是豎直下拋運(yùn)動(dòng)可計(jì)算失重時(shí)間是50s參考答案：當(dāng)飛機(jī)作加速度的大小為重力加速度g，加速度的方向豎直向下的運(yùn)動(dòng)時(shí)，座艙內(nèi)的試驗(yàn)者便處于完全失重狀態(tài)。這種運(yùn)動(dòng)可以是飛機(jī)模擬無阻力下的豎直下拋運(yùn)動(dòng)或豎直上拋運(yùn)動(dòng)，也可以是斜拋運(yùn)動(dòng)，所以A正確，B錯(cuò)誤；如果是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可計(jì)算時(shí)間是150秒，如果是豎直下拋運(yùn)動(dòng)可計(jì)算時(shí)間是50秒，因此可得C、D正確。5.壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小，某位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其裝置示意圖如圖所示，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0，電梯在不同的運(yùn)動(dòng)過程中，電流表的示數(shù)分別如圖甲、乙、丙、丁所示，下列判斷中正確的是（

）A.甲圖表示電梯可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B.乙圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動(dòng)；C.丙圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動(dòng)；D.丁圖表示電梯可能做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）我國陸地面9.6×1012m2，若地面大氣壓

，地面附近重力加速度g=10m/s2，空氣平均摩爾質(zhì)量為，阿伏伽德羅常數(shù)

，我國陸地上空空氣的總質(zhì)量M=

；我國陸地上空空氣的分子總數(shù)N=

。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：9.6×1016Kg，1.9×1042個(gè)

解析：①大氣壓可看作是由空氣重量產(chǎn)生的，

代入數(shù)據(jù)解出

②分子總數(shù)7.交流電流表是一種能夠測量交變電流有效值的儀表，使用時(shí)，只要將電流表串聯(lián)進(jìn)電路即可．?dāng)U大交流電流表量程可以給它并聯(lián)一個(gè)分流電阻．還可以給它配接一只變壓器，同樣也能起到擴(kuò)大電流表量程的作用．如圖所示，變壓器a、b兩個(gè)接線端子之間線圈的匝數(shù)n1，c、d兩個(gè)接線端子之間線圈的匝數(shù)n2，并且已知n1＞n2，若將電流表的“0～3A”量程擴(kuò)大，應(yīng)該將交流電流表的接線柱的“0”“3A”分別與變壓器的接線端子

相連（選填“a、b”或“c、d”）；這時(shí)，電流表的量程為

A．參考答案：a、b，【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】理想變壓器的工作原理是原線圈輸入變化的電流時(shí)，導(dǎo)致副線圈的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢．而副線圈中的感應(yīng)電流的變化，又導(dǎo)致在原線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢．串聯(lián)在電路中的是電流互感器，并聯(lián)在電路中的是電壓互感器．【解答】解：由題意可知，該處的變壓器起到的作用是先將大電流轉(zhuǎn)化為小電流，然后再將小電流連接電流表進(jìn)行測量．所以電流表接電流小的線圈．根據(jù)變壓器中電流與匝數(shù)的關(guān)系式：，電流與匝數(shù)成反比，所以電流表接匝數(shù)比較多的線圈，所以要接在a、b端；電壓表原來的量程為3V，則接變壓器后的量程：A故答案為：a、b，8.某小組同學(xué)嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時(shí)，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實(shí)驗(yàn)的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的大氣壓強(qiáng)p0=

cmHg；

（3）如果實(shí)驗(yàn)開始時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）9.如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點(diǎn)，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1∶t2=___；兩次小球落到斜面上時(shí)動(dòng)能之比EK1∶EK2=_____。參考答案：；

10.P、Q是一列簡諧橫波中的質(zhì)點(diǎn)，相距30m，各自的振動(dòng)圖象如圖所示．①此列波的頻率f＝________Hz.②如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個(gè)波長，那么波長λ＝________m.③如果P比Q離波源遠(yuǎn)，那么波長λ＝________m.參考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)11.圖示電路中，電表視為理想表。當(dāng)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為12V，當(dāng)S閉合后，電壓表示數(shù)為11.2V，電流表示數(shù)為0.2A，則電源電動(dòng)勢為

，內(nèi)電阻為

。

參考答案：

答案：12V、

4W12.有人設(shè)想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強(qiáng)度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因?yàn)殪o電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動(dòng)一周而電場力做功不為0．（5分）13.在光滑水平面上，有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd，在水平外力的作用下，從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過勻強(qiáng)磁場，平行磁場區(qū)域的寬度大于線框邊長，如圖甲所示．測得線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．已知圖象中四段時(shí)間分別為△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小之比1：1；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，則線框邊長與磁場寬度比值為7：18．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．專題：電磁感應(yīng)——功能問題．分析：線框未進(jìn)入磁場時(shí)沒有感應(yīng)電流，水平方向只受外力作用．可得△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小相等．設(shè)線框加速度a，bc邊進(jìn)入磁場時(shí)速度v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式得到三段位移與時(shí)間的關(guān)系式，即可求出則線框邊長與磁場寬度比值．解答：解：因?yàn)椤鱰1、△t3兩段時(shí)間無感應(yīng)電流，即無安培力，則線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合外力為水平外力．所以△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小相等．即水平外力的大小之比為1：1．設(shè)線框加速度a，bc邊進(jìn)入磁場時(shí)速度v，△t2=△t3=2△t4=2△t，線框邊長l，磁場寬L根據(jù)三段時(shí)間內(nèi)線框位移，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：=故答案為：1：1，7：18．點(diǎn)評：此題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識(shí)的綜合，根據(jù)圖象上獲取的信息，結(jié)合E=Blv分析線框的運(yùn)動(dòng)情況是解題的關(guān)鍵．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)15.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，足夠長的U形導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計(jì)，其所在平面與水平面成θ=37°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量m=0.2kg，有效電阻R=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上，導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)，通過導(dǎo)體棒截面的電量共為Q=2C．求：

（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度；

（2）導(dǎo)體棒從開始下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)這一過程中，導(dǎo)體棒的電阻消耗的電功．（sin

37°=0.6

cos

37°=0.8

g=10m/s2）參考答案：（1）安培力F安=BIL，I=，E=BLv，則F安=導(dǎo)體棒勻速下滑時(shí)，由力平衡得

mgsin37°=F安+μmgcos37°代入得mgsin37°=μmgcos37°+v=5m/s（2）設(shè)導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)下滑的距離為S，

通過導(dǎo)體棒截面的電量q=I

I=

q=得到q==

得S==10m

根據(jù)能量守恒定律，得mgSsin37°=Q熱+mv2+μmgScos37°

得Q熱=mgSsin37°-mv2-μmgScos37°=1.5J17.如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸方向的勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度大小和方向隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，現(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為e的電子（不計(jì)重力）不斷的從原點(diǎn)O以速度v0沿x軸正方向射入電場，問（1）若要電子飛出電場時(shí)速度方向仍然沿x軸方向，則電場變化的周期必須滿足何條件？（2）若要電子從圖中的A點(diǎn)沿x軸飛出，則電子應(yīng)該在什么時(shí)刻進(jìn)入電場？（3）若在電場右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形磁場區(qū)域，且滿足B=，則所有能進(jìn)入磁場的電子將從何處飛出磁場？參考答案：考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．專題： 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題目要求與圖乙所示圖象分析答題；（2）粒子電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題目要求，分析電場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系，然后答題；（3）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過程，然后答題．解答： 解：（1）若要電子飛出電場時(shí)速度沿x軸方向，即y方向電子沒有速度，則由圖乙，顯然電子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)該為整數(shù)個(gè)周期，即：L=ν0nT，則：；（2）若要電子從圖中的A點(diǎn)沿x軸飛出，即經(jīng)過電場后，電子在y方向既沒有獲得速度，也沒有側(cè)移，則粒子必須在時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入電場，這樣在v﹣t圖象中很明顯的可看出在整數(shù)個(gè)周期內(nèi)，電子在y方向的位移為零，（3）由題可知，電子進(jìn)入磁場的速度一定沿x軸，且在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：，設(shè)電子從磁場左邊界任意點(diǎn)Q進(jìn)入磁場，則PQ∥Md，且PQ=Md，所以四邊形QPdM為平行四邊形，更準(zhǔn)確的說是菱形，故Pd=PQ，即從Q點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子經(jīng)過d點(diǎn)，因?yàn)镼點(diǎn)是任意的，所以所有能進(jìn)入磁場的電子一定經(jīng)過d點(diǎn)，即都從d點(diǎn)飛出磁場；答：（1）電場變化的周期必須滿的條件是：；（2）若要電子從圖中的A點(diǎn)沿x軸飛出，電子應(yīng)該在在時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入電場．（3）所有能進(jìn)入磁場的電子將從d點(diǎn)飛出磁場．點(diǎn)評： 本題帶電粒子在組合場中運(yùn)動(dòng)，分別采用不同的方法：電場中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解，磁場中圓周運(yùn)動(dòng)處理的基本方法是畫軌跡．所加磁場周期性變化時(shí)，要研究規(guī)律，得到通項(xiàng)．18.如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，y軸正方向豎直向上，x軸正方向水平向右。空間中存在相