2022河南省渑池高级中学高三上学期入学检测物理试题含答案
展开渑池县高级中学2022届高三上学期入学物理检测试卷
一、单选题
1.如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一小球b从距地面h处由静止释放,a的质量小于b的质量,两球恰在0.5h相遇(不计空气阻力).则两球运动过程中( )
A. 小球a超重,小球b失重 B. 相遇时两球速度大小相等
C. 从开始运动到相遇,球a动能的减少量等于球b动能的增加量 D. 相遇后的任意时刻,重力对球a做功功率小于重力对球b做功功率
2.如图所示,在水平桌面上放置一斜面体P,斜面倾角为θ,质量分别为m和M的两长方体物块a和b静止在斜面体P上,下列说法正确的是( )
A. a对b的作用力大小为mg B. a对P的压力为 mg cosθ
C. b受到的总摩擦力为(M+m)gsinθ D. 地面受到向左的摩擦力
3.关于近代物理学的结论中,下面叙述中正确的是( )
A. 氢原子从n=6跃迁至n=2能级时辐射出频率ν1的光子,从n=5跃迁至n=2能级时辐射出频率ν2的光子,频率为ν1的光子的动量较大
B. 已知铀238的半衰期为4.5×109年,地球的年龄约为45亿年,则现在地球上存有的铀238原子数量约为地球形成时铀238原子数量的四分之一
C. β衰变能释放出电子说明了原子核中有电子
D. 在核反应中,质量守恒、电荷数守恒
4.如图,光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道.一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,下列物理量中数值将减小的是( )
A. 周期 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度
5.如图,将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接,构成一闭合的等边三角形线框,a、b、c为三个顶点,匀强磁场垂直于线框平面。用导线将a、c两点接入电流恒定的电路中,以下说法正确的是( )
A. 线框所受安培力为0
B. ac边与ab边所受安培力的大小相等
C. ac边所受安培力是ab边所受安培力的2倍
D. ac边所受安培力与ab、bc边所受安培力的合力大小相等
6.如图所示为某住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成。发电机中矩形线圈所围的面积为S,匝数为N,电阻不计,它可绕水平轴OO/在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动。矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,R0表示输电线的电阻。以线圈平面在中性面为计时起点,下列判断正确的是( )
A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值为零
B. 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为
C. 当滑动触头P向下移动时,变压器原线圈两端的电压不变
D. 当用户数目增多时,电路中的电流变小,用户得到的电压变小
7.如图所示,虚线上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,一群电子以不同速率从边界上的P点以相同的方向射入磁场。其中某一速率为v0的电子从Q点射出,PQ=a.已知电子入射方向与边界夹角为θ,则由以上条件可判断( )
A. 该匀强磁场的方向垂直纸面向外 B. 速率越大的电子在磁场中运动的轨迹短
C. 所有电子的荷质比为 D. 所有电子在磁场中运动时间相等且为
8.如图所示,竖直墙面上有一只壁虎从A点沿水平直线加速运动到B点,此过程中壁虎受到摩擦力的方向是( )
A. 斜向右上方 B. 斜向左上方 C. 水平向左 D. 竖直向上
9.给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为 ,当滑块速度大小减为 时,所用时间是( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
10.如图所示,在倾斜的环形赛道上有若干辆小车正在行驶,假设最前面的小车做匀速圆周运动,则它所受的合外力( )
A. 是一个恒力,方向沿OA方向 B. 是一个恒力,方向沿OB方向
C. 是一个变力,此时方向沿OA方向 D. 是一个变力,此时方向沿OB方向
11.质量为m,速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后B球的速度可能值为( )
A. 0.6v B. 0.4v C. 0.2v D. 0.1v
12.如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢的从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是( )
A. 在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 B. 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力
C. 在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力 D. 在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力
13.中国“北斗三号”全球组网卫星计划将在2017年7月左右进行首次发射.“北斗三号”采用星载氢原子钟,其精度将比“北斗二号”的星载铷原子钟提高一个数量级.如图所示为氢原子的部分能级图,以下判断正确的是( )
A. 处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子 B. 欲使处于基态的氢原子被激发,可用12.09eV的光子照射
C. 当氢原子从n=5的状态跃迁到n=3的状态时,要吸收光子 D. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射金属铂(逸出功为6.34eV)时不能发生光电效应
14.如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆,承受弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重物。现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢上拉(均未断),在AB杆达到竖直前( )
A. 绳子越来越容易断 B. AB杆越来越不容易断 C. AB杆越来越容易断 D. 绳子越来越不容易断
15.如图所示,A、B两个小球(均可视为质点)固定在轻杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,O为圆心.当圆心O与A球的连线与竖直方向的夹角为30°时,系统处于平衡状态,此时B球恰好位于半圆形碗的水平直径的右端,下列判断正确的是( )
A. A,B两球的质量之比为2:1 B. A,B两球对碗的压力大小之比为1:2
C. 轻杆的弹力与A受到的重力大小之比为1:1 D. 轻杆的弹力与B受到的重力大小之比为1:1
16.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上向右运动.两球质量关系为mB=2mA , 规定向右为正方向,A、B 两球的动量均为6kg•m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量变化量为﹣4kg•m/s,则( )
A. 左方是A球,碰撞后A,B两球速度大小之比为2:5,碰撞过程机械能有损失 B. 左方是A球,碰撞后A,B两球速度大小之比为2:5,碰撞过程机械能无损失
C. 右方是A球,碰撞后A,B两球速度大小之比为2:5,碰撞过程机械能有损失 D. 右方是A球,碰撞后A,B两球速度大小之比为1:5,碰撞过程机械能无损失
17.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为﹣q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则( )
A. MN两点的电势差为 B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 带电小球由M运动到N的过程中,电势能减少了Fdcosθ D. 若要使带电小球由N向M做匀速直线运动,则F必须反向
18.圆心为O、半径为R的半圆直径两端,各固定一根垂直圆平面的长直导线a、b,两导线中通有大小分别为3I0和I0且方向相同的电流。已知长直导线产生的磁场的磁感应强度B=k ,其中k为常数、I为导线中电流强度、r为点到导线的距离。在半圆周上D点磁感应强度的方向恰好沿圆周切线方向,则下列说法正确的是( )
A. D点和圆心O连线与水平直径之间夹角α=30° B. D点和圆心O连线与水平直径之间夹角α=45
C. D点磁感应强度为 D. D点磁感应强度为
19.2016年10月19日,“神舟十一号”与“天宫二号”交会对接,对接成功后.“神舟十一号”与“天宫二号”的组合体绕地球运行时可视为只在引力作用下做匀速圆周运动.2016年10月23日,组合体释放出一颗“伴随卫星”,“伴随卫星”在组合体上空进行成像观测.某时段“伴随卫星”在组合体上空与组合体以相同的角速度绕地球转动,不计组合体与“伴随卫星”之间的作用力,下列说法正确的是( )
A. “神舟十一号”达到与“天宫二号”同一轨道后,从后面加速追上前面的“天宫二号”实现对接 B. “伴随卫星”在组合体上空与组合体以相同的角速度绕地球转动时,加速度小于组合体的加速度
C. “伴随卫星”在组合体上空,可以向远离地球的外侧方向喷射气体,实现与组合体以相同的角速度绕地球转动 D. 航天员在“天宫二号”中,不受重力的作用,处于完全失重
20.两个物体在同一高度同时由静止开始下落,经过一段时间分别与水平地面发生碰撞(碰撞过程时间极短)后反弹,速度大小不变.一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比.下列用虚线和实线描述两物体运动的v﹣t图象可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
21.t=0时刻从坐标原点O处发出一列简谐波,沿x轴正方向传播,4s末刚好传到A点,波形如图所示.则A点的起振方向为________,该波的波速v=________m/s.
22.①用游标卡尺测量某物体长度如图1,由图可知其长度为________ mm;
②用螺旋测微器测量某物体直径如图2,由图可知其直径为________ mm.
23.质量相等的a、b两部分同种气体做等容变化,其 图像如图所示。则气体的体积Va________Vb(填“>”、“<”或“=”);当 ℃时,气体a的压强Pa________atm。
三、实验探究题
24.某同学利用图(a)的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定的轻质滑轮,两端分别挂质量为m1=0.20kg、m2=0.10kg的槽码1和2。用手托住m1 , 让细绳伸直系统保持静止后释放m1 , 测得m2经过光电门的挡光时间为t。以m1和m2系统为研究对象,计算并比较从静止至m2到光电门的过程中,系统势能的减少量△Ep与动能的增加量△Ek , 就可以验证m1和m2系统的机械能是否守恒。回答下列问题:(取g=9.8m/s2 , 结果保留两位小数)
(1)用游标卡尺测m2的厚(高),示数如图(b),则d=________cm;
(2)若t=13.7ms,则m2通过光电门时的速度v=________m/s;
(3)测得释放前m2与光电门的高度差为h=0.50m,则△Ep=________J;△Ek=________J;
(4)本次实验的相对误差 ________。
25.某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力的关系.
(1)平衡摩擦力后,为使小吊盘及盘内钩码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,应满足的条件是小吊盘及盘内钩码的的总质量________(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)小车及车上钩码的总质量;
(2)如图所示为该小组用打点计时器记录小车运动情况的纸带之一,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点间有4个点没画出,测得AB、AC、AD、AE、AF、AG的位移大小分别为S1=1.30cm,S2=3.10cm,S3=5.38cm,S4=8.16cm,S5=11.45cm,S6=15.26cm,则小车加速度大小为________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)为了消除系统误差,该小组改进实验方案,每次实验逐次从小车上取下一个质量为10g的钩码增加在小吊盘内,则下列曲线最适合描述系统加速度随着吊盘内钩码个数变化而变化关系的是:________
26.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中,甲、乙两位同学实验时都先正确平衡摩擦力,甲在实验时用细线一端连接小车,另一端连接钩码,钩码的重力作为细线上的拉力,如图甲所示,乙同学利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力如图乙所示,两位同学通过改变钩码的个数,确定加速度与细线上拉力F的关系
(1)为减小实验误差,甲同学在实验过程中,小车的质量要________(填“>”或“<”)钩码的质量,乙同学在实验估测中,________(填“需要”或“不需要”)满足这个条件
(2)甲、乙两位同学在实验中采用相同质量的小车,将甲、乙两位同学得到的实验数据在同一坐标系中作出a﹣F图象,如图丙所示图线①②,其中图线①是________同学所作出的图象,图线②是同学所作出的图象.图象中随着F的增大,图线________将发生弯曲.
四、计算题
27.如图所示,两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为 ,间距为d . 导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B , 方向与导轨平面垂直.质量为m的金属棒被固定在导轨上,距底端的距离为s , 导轨与外接电源相连,使金属棒通有电流.金属棒被松开后,以加速度a沿导轨匀加速下滑,金属棒中的电流始终保持恒定,重力加速度为g . 求下滑到底端的过程中,金属棒
(1)末速度的大小v;
(2)通过的电流大小I;
(3)通过的电荷量Q .
28.一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.5×103 m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8m/s2 . (结果保留2位有效数字)
(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;
(2)求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.
五、综合题
29.实验小组想要探究电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,小车总质量为m=0.2kg.如图是简化的俯视图,小车在磁场外以恒定的功率做直线运动,受到地面阻力恒为f=0.4N,进入磁场前已达到最大速度v=5m/s,车头(ab边)刚要进入磁场时立即抛去牵引力,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为0.4m,磁感应强度为B=1.4T,方向竖直向下.求:
(1)进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
(2)车头刚进入磁场时,感应电流的大小I;
(3)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q.
30..如图所示,质量 的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m= kg的小球B相连。今用与水平方向成α角的力F拉着小球带动木块一起向右匀速运动,已知α=30°, ,运动中A、B相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:
(1).运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2).木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
六、解答题
31..如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分.初状态整个装置静止不动且处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为L0 , 温度为 T0 . 设外界大气压强为P0保持不变,活塞横截面积为 S,且mg=p0s,环境温度保持不变.求:在活塞 A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞A下降的高度.
32.如图所示,粗细均匀,两端开口的U形玻璃管竖直放置。左右竖直部分和水平部分长度均为H=14cm。水平部分一段空气柱将管内水银分隔成左右两段。当温度为t=0℃时,被封闭的空气柱的长度为L=8cm,水平部分左侧水银柱长A=2cm,左 侧竖直管内水银柱长也是A=2cm。大气压强P。相当于高为76cm水银柱的压强。
①当被封闭的空气柱温度缓慢升高到多少摄氏度时,水平部分某一侧的水银恰好能全部进入竖直管?
②当被封闭的空气柱温度缓慢升高到多少摄氏度时,恰好能一让某一侧竖直管内水银柱上方的空气全部被排出?
33.如图甲所示,一质量为m=10kg的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体,开始时活塞距气缸底高度h1=1.00m.给气缸加热,活塞缓慢上升到距离气缸底h2=1.60m处,在此过程中缸内气体吸收了Q=700J的热量.已知活塞横截面积S=5.0×10﹣3m2 , 大气压强p0=1.0×105Pa,活塞与气缸壁间摩擦忽略不计,重力加速度g=10m/s2 . 求:
①此过程中缸内气体增加的内能△为多少?
②此后,若保持气缸内气体温度不变,让活塞最终稳定在距气缸底高度h3=0.50m处,如图乙所示,需要在轻质活塞上放一个质量M为多大的重物?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
2.【答案】 A
3.【答案】 A
4.【答案】 A
5.【答案】 C
6.【答案】 C
7.【答案】 D
8.【答案】 B
9.【答案】 B
10.【答案】 D
11.【答案】 B
12.【答案】 B
13.【答案】 B
14.【答案】 D
15.【答案】 C
16.【答案】 B
17.【答案】 A
18.【答案】 C
19.【答案】 C
20.【答案】 D
二、填空题
21.【答案】 向上(或沿y轴正方向);2.5
22.【答案】12.40;1.771
23.【答案】 <;6
三、实验探究题
24.【答案】 (1)2.44
(2)1.78
(3)0.49;0.48
(4)2.04%
25.【答案】 (1)远小于
(2)0.50
(3)C
26.【答案】 (1)>>;不需要
(2)乙;②
四、计算题
27.【答案】 (1)解:匀加速直线运动v2=2as 解得
(2)解:安培力F安=IdB 金属棒所受合力
牛顿运动定律F=ma
解得
(3)解:运动时间 电荷量Q=It
解得
28.【答案】 (1)解:落地时的重力势能为零,飞船机械能等于动能为Ek2== 8×104×1002J=4.0×108J;
进入大气层的机械能E=Ek1+Ep1= mv12+mgH=2.4×1012J;
答:落地瞬间的机械能为4.0×108J;进入大气层的机械能为2.4×1012J;
(2)此时的速度大小为v3=7.5×103×0.02m/s=150m/s;从600m处到落地之间,重力做正功,阻力做负功,根据动能定理
mgh﹣Wf= m ﹣ m
代入数据,可得Wf=9.7×108J
答:克服阻力做功为9.7×108J.
五、综合题
29.【答案】 (1)解:进入磁场前小车匀速运动时速度最大,则有F=f
牵引力的功率P=Fv=fv=2W
(2)解:车头刚进入磁场时,产生的感应电动势为:E=NBLv=7V
感应电流的大小为:I=E/R=(NBLv)/R=3.5A
车头刚进入磁场时,小车受阻力、安培力,F安=NBIL=4.9N
小车的加速度大小a= =26.5m/s2
(3)解:根据能量守恒定律得:Q+f·2s= mv2 ,
Q=2.18J
30.【答案】 (1)解:以小球B为对象,
解得
(2)解:以整体为对象可得
解得
六、解答题
31.【答案】 解:对Ⅰ气体,初状态 末状态 由玻意耳定律得: 对Ⅱ气体,初状态 末状态 由玻意耳定律得: A活塞下降的高度为: 答:活塞A下降的高度为 l0
32.【答案】 解:①U形管两端均开口,所以两竖直管内水银柱高度应相同,即右边竖直管内水银柱高度也为h=2cm.所以被封闭的空气柱右侧的水银柱的水平长度为H-L-h=4cm
设玻璃管的横截面积为S,以被封闭的空气为研究对象,初状态 , Hg=78cm Hg, =LS=8S.
设当被封闭的空气柱温度缓慢升高到 时,因为两竖直管内水银柱高度应相同,所以只能是封闭空气柱左侧水银恰好能全部进人竖直管A中,此时右侧管水银柱高度也为4cm.
以封闭的空气为研究对象,该状态温度为 , Hg柱=80cm Hg柱, =12S.
由气态方程得:
解得: =420K
所以此时被封闭的空气柱温度升高到 =147℃
②设当被封闭的空气柱温度缓慢升高到 时,因为两竖直管内水银柱高度应相同,所以只能是左侧竖直管内的空气恰好能全部被排出,即左侧竖直管水银柱上表面和管口相平,此时右侧竖直管水银柱高度仍为4cm,
以被封闭的空气为研究对象,该状态温度为 , Hg柱=80cm Hg柱,
由气态方程得
解得: =770K
所以此时被封闭的空气柱温度升高到 =497℃
33.【答案】 解:①活塞上升到 的过程中,气体对活塞做功为W=
代入数据: ×(1.600﹣1.00)+10×10×(1.60﹣1.00)
解得:W=360J
由热力学第一定律得△U=﹣W+Q
解得:△U=﹣360+700=340J
②由玻意耳定律得 =
代入数据: = ×0.50
解得:M=132kg
答:①此过程中缸内气体增加的内能△U为为340J;
②此后,若保持气缸内气体温度不变,让活塞最终稳定在距气缸底高度h3=0.50m处,如图乙所示,需要在轻质活塞上放一个质量M为132kg的重物
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2022河南省渑池高级中学高三上学期9月月考物理试题含答案: 这是一份2022河南省渑池高级中学高三上学期9月月考物理试题含答案
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