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河南商丘市高三第二次模拟考试物理试卷（解析版）
高中物理考试
考试时间：
分钟
满分：
70 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共8题，共40分）
1、 如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4….为绳上的一系列等距离的质点，相邻两质点间的距离均为10cm，绳处于水平方向；质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动2、3、4、….各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=0时质点1开始竖直向上运动，经过t=0.1s达到最大位移20cm处，这时质点3开始运动，以向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波速一定是2m/s B. 该波的波长一定是0.8m C. 质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm D. 质点3开始运动时运动方向一定向上 E. 质点3的振动方程一定是 2、 一物体放在水平地面上，当用如图1所示的水平方向成300角的力F1拉物体时，物体做匀速直线运动；当改用如图2所示与水平方向成300角的力F2推物体时，物体仍做匀速直线运动；已知该物体与地面之间的动摩擦因数为
A. 1:3 B. 1:2 C. 1： 3、 如图所示，为半径为R、均匀带正电的球体，AB为国球心O的直线上的两点，且OA=2R，OB=3R；球体的空间产生球对称的电场，场强大小沿半径方向分布情况如图所示，图中E0已知，E-r曲线下O-R部分的面积等于2R-3R部分的面积；则下列说法正确的是
A. A点的电势低于B点的电势 B. A点的电场强度小于B点的电场强度 C. 从球面到A点的电势差小于AB两点间的电势差 D. 带电量为q的正电荷沿直线从A点移到B点的过程中，电场力做功 4、 如图所示，固定轨道ABC中，在B点处通过一段极短的圆弧将倾角
A. B. C. D. 5、 如图所示，固定的光滑斜面顶端有一定滑轮，绕过定滑轮的轻绳一端与斜面底端的木块相连，另一端绕过定滑轮与一小铁球相连，小球球心与斜面顶端等高；若由静止释放木块，小球落地后不再反弹，木块恰好能运动到斜面顶端；不计一切摩擦，运动过程中，木块和小球都可看做质点，已知斜面的倾角为θ=370，斜面顶端到地面的高度H=0.5m，重力加速度g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8，则木块上滑过程中，下列说法正确的是
A. 小球的落地速度是2m/s B. 小球经0.5s落地 C. 木块与小球的质量之比是5:3 D. 木块加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度 6、 下列说法正确的是_________________ A. 分子距离增大，分子力一定先增大后减小，而分子势能一定增大 B. 一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加 C. 足球充足气候很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果 D. 浸润液体在毛细管理上升，不浸润液体在毛细管理下降 E. 影响人们对干爽与潮湿感受的因素不是空气的绝对湿度，而是空气的相对湿度。 7、 2016年11月18日14时07分，神舟十一号载人飞船返回舱平安降落在内蒙古阿木古郎大草原着陆场，如图所示，假设神舟十一号返航过程中某段时间内在近地轨道上运行，则与在地球同步轨道上运行的某通信卫星相比（神舟十一号和该通信卫星均认为做匀速圆周运动）
A. 神舟十一号的线速度大于该通信卫星的线速度 B. 神舟十一号的角速度大于该通信卫星的角速度 C. 神舟十一号的周期大于该通信卫星的周期 D. 神舟十一号的加速度大于该通信卫星的加速度 8、 图示电路中，L、
A. 灯泡L变亮 B. 灯泡L变暗 C. 灯泡
二、实验题（共2题，共10分）
9、 某物理兴趣小组利用图示装置做“探究加速度与合力的关系”的实验
（1）对于实验操作，下列说法正确的是_____ A．平衡摩擦力时，钩码不能挂在与小车相连的细线上 B．实验前，需调节滑轮的高度使细线与木板平行 C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放 D．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 （2）平衡摩擦力后，按照正确的操作方法进行实验并记录数据，然后通过处理所得数据得到小车的加速度大小为a，已知小车的质量为m，实验中，可把钩码受到的重力看做小车所受的拉力，重力加速度为g，钩码质量 10、 （1）某多用表欧姆档有×1、×10、×100；某同学使用该多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到×10档位，按正确的测量步骤，发现指针偏转角度很小，为了较准确进行测量，应将选择开关旋到_____档位；换挡后该同学应首先进行_____，测量后表盘示数如图所示，则该电阻的阻值是_____Ω. （2）该同学用伏安法进一步测量电阻，现有下列器材： A.电流表：量程100mA，内阻约2Ω B.电流表：量程15mA，内阻约4Ω C.电压表V：量程15V，内阻约100kΩ； D.电压表V：量程50V，内阻约500kΩ； E.直流电源E：电动势20V，允许最大电流4A； F. 滑动变阻器：最大阻值100Ω； G.电键、导线若干． 电流表应选_______；电压表应选________；（填对应器材前字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查如图所示的电路，指出电路的界限上存在的问题：
①_________________；②________________________；
三、解答题（共4题，共20分）
11、 如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50
①求气缸倒置时活塞内封闭气柱的长度； ②气缸倒置时，若缓慢降低气体的温度，使活塞回到初始位置（气缸正放时活塞相对气缸的位置），求此时气体的温度 12、 如图所示，半径为R=1m的圆弧形轨道固定在水平轨道上，与弧形轨道相切的水平轨道上静置一小球B，小球A从弧形轨道上离水平地面高度h=0.8m处由静止释放后，沿轨道下滑与小球B发生碰撞并粘在一起。所有接触面觉光滑，A、B两球的质量均为m=1kg，
（1）小球A在弧形轨道最低点时对轨道的压力大小为F； （2）小球A、B碰撞过程中损失的机械能 13、 如图所示，AB是两块折射率不同，外形完全相同的光学介质，其横截面为直角三角形，较小的直角边的边长为d，对应的锐角为α=300；现将两块介质结合在一起，恰好构成一个长方形；然后将一束光从图示长方形上某点以入射角θ=450射入介质A，该光经折射后进入介质B时，恰好经过斜边中点且能沿之前传播，最后该光从介质B的下表面射出；已知出射光线与界面的夹角为300，光在真空中的光速为c，求
①介质AB的折射率. ②该光在介质B内传播的时间。 14、 如图所示，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源，离子源从O点在纸面内均匀地向各个方向同时发射速率为v、比荷为k的带正电的粒子，PQ是在纸面内垂直磁场放置的厚度不计的挡板，挡板的P端与O点的连线与挡板垂直，距离为
（1）为使最多的粒子打在板上，则挡板至少多长； （2）若挡板足够长，则打在板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的差值是多少； （3）若挡板足够长，在打在挡板上的粒子占所有粒子的比率是多少. |
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河南商丘市高三第二次模拟考试物理试卷（解析版）
1、
如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4….为绳上的一系列等距离的质点，相邻两质点间的距离均为10cm，绳处于水平方向；质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动2、3、4、….各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=0时质点1开始竖直向上运动，经过t=0.1s达到最大位移20cm处，这时质点3开始运动，以向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波速一定是2m/s
B. 该波的波长一定是0.8m
C. 质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm
D. 质点3开始运动时运动方向一定向上
E. 质点3的振动方程一定是
ACD
经过0.1s传播到质点3，故波速为
，从题中可知
，解得
，当n=0时
，波长为
，B错误；所有质点的振幅都是一样，故质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm，C正确；所有质点的起振方向都相同，故质点3开始运动时运动方向一定向上，D正确；因为
，由于周期不确定，所以方程也不确定，E错误；
2、
一物体放在水平地面上，当用如图1所示的水平方向成300角的力F1拉物体时，物体做匀速直线运动；当改用如图2所示与水平方向成300角的力F2推物体时，物体仍做匀速直线运动；已知该物体与地面之间的动摩擦因数为
，重力加速度为g，则拉力F1大小和推力F2的大小之比为
A. 1:3 B. 1:2 C. 1：
D. 1:
A
设物体的质量为m，当用图1方式拉动时：
，解得
，当用图2方式拉动时：
，解得
，故
，A正确；
3、
如图所示，为半径为R、均匀带正电的球体，AB为国球心O的直线上的两点，且OA=2R，OB=3R；球体的空间产生球对称的电场，场强大小沿半径方向分布情况如图所示，图中E0已知，E-r曲线下O-R部分的面积等于2R-3R部分的面积；则下列说法正确的是
A. A点的电势低于B点的电势
B. A点的电场强度小于B点的电场强度
C. 从球面到A点的电势差小于AB两点间的电势差
D. 带电量为q的正电荷沿直线从A点移到B点的过程中，电场力做功
D
球体带正电，电场线方向沿半径向外，故A点的电势高于B点的电势，因为A距O点半径为2R，B距O点距离为3R，从
图中2R处的电场强度大于3R处的电场强度，即
，B错误；根据
可知图像的面积表示电势差，从
图可知R~2R围成的面积大于2R~3R围成的面积，即从球面到A点的电势差大于AB两点间的电势差，C错误；因为曲线下O-R部分的面积等于2R-3R部分的面积，即O~R间的电势差等于2R~3R间的电势差，即等于AB间的电势差，故电场力做功为
，D正确；
4、
如图所示，固定轨道ABC中，在B点处通过一段极短的圆弧将倾角
=37°的光滑斜面AB和固定水平面BC平滑连接。一小物块从A点由静止开始释放后，沿斜面AB运动，最终停在水平面BC上，已知物块与水平面BC上各处间的动摩擦因数均为0.2，物块滑过B点时的动能不损失，取
，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下面四幅图中，能正确反映物体的速率v随时间t变化规律的是
A. 
B. 
C. 
D. 
A
物体在斜面上运动时，沿斜面向下做加速运动，根据牛顿第二定律可得
，解得
；在水平面上运动时，水平方向上只受摩擦力作用，故做减速运动，根据牛顿第二定律可得
，解得
，设到B点的速度为v，则
，
，所以
，速度时间图像的斜率表示加速度大小，故A正确。
5、
如图所示，固定的光滑斜面顶端有一定滑轮，绕过定滑轮的轻绳一端与斜面底端的木块相连，另一端绕过定滑轮与一小铁球相连，小球球心与斜面顶端等高；若由静止释放木块，小球落地后不再反弹，木块恰好能运动到斜面顶端；不计一切摩擦，运动过程中，木块和小球都可看做质点，已知斜面的倾角为θ=370，斜面顶端到地面的高度H=0.5m，重力加速度g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8，则木块上滑过程中，下列说法正确的是
A. 小球的落地速度是2m/s
B. 小球经0.5s落地
C. 木块与小球的质量之比是5:3
D. 木块加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度
AB
根据题意可知斜面长度
，故木块在斜面上运动时上滑0.5m过程中做加速运动，加速到v，平均速度为
，剩下
做减速运动，从v又减速到零，平均速度为
，两个过程中的平均速度相同，D错误；设滑块的质量为M，小球的质量为m，上滑加速位移
，上滑减速位移
，根据
可得
①，在上滑减速过程中，根据牛顿第二定律可得
，解得
，代入①可得
，根据
可得上滑加速时间，即小球下落时间
，小球落地速度
，AB正确；根据牛顿第二定律，对小球可得
②，对滑块可得
③，联立②③可得
，C错误。
6、
下列说法正确的是_________________
A. 分子距离增大，分子力一定先增大后减小，而分子势能一定增大
B. 一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加
C. 足球充足气候很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
D. 浸润液体在毛细管理上升，不浸润液体在毛细管理下降
E. 影响人们对干爽与潮湿感受的因素不是空气的绝对湿度，而是空气的相对湿度。
BDE
当分子间的距离小于平衡距离时，分子距离增大，斥力做正功，分子势能减小，A错误；一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，没有对外做功，根据热力学第一定律可知，其内能一定增加，故B正确；足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因，与气体的分子之间的作用力无关，故C错误；浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较大，液体分子间距较小（小于
）分子相互作用表现为斥力，液面呈现扩散的趋势，即在毛细管内上升，不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小，液体分子间距较大（大于
）此时附着层内的分子相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，即液面下降，D正确；人对空气干爽与潮湿的感受不是取决于绝对湿度，而主要取决于空气的相对湿度，E正确；
7、
2016年11月18日14时07分，神舟十一号载人飞船返回舱平安降落在内蒙古阿木古郎大草原着陆场，如图所示，假设神舟十一号返航过程中某段时间内在近地轨道上运行，则与在地球同步轨道上运行的某通信卫星相比（神舟十一号和该通信卫星均认为做匀速圆周运动）
A. 神舟十一号的线速度大于该通信卫星的线速度
B. 神舟十一号的角速度大于该通信卫星的角速度
C. 神舟十一号的周期大于该通信卫星的周期
D. 神舟十一号的加速度大于该通信卫星的加速度
ABD
卫星受到的万有引力充当向心力，故根据公式
可得
，轨道半径越大，线速度越小，所以神舟十一号的线速度大于该通信卫星的线速度，A正确；根据公式
可得
，轨道半径越大，角速度越小，故神舟十一号的角速度大于该通信卫星的角速度，B正确；根据公式
可得
，故半径越大，周期越大，所以神舟十一号的周期小于该通信卫星的周期，C错误；根据公式
可得
，故半径越大，向心加速度越小，所以神舟十一号的加速度大于该通信卫星的加速度，D正确；
8、
图示电路中，L、
均能发光且亮度相同，现将开关S闭合，假设三个灯泡均不会被烧坏，灯丝电阻均保持不变，则下列说法正确的是
A. 灯泡L变亮 B. 灯泡L变暗
C. 灯泡
变亮 D. 灯泡
变暗
AD
闭合开关S后，副线圈电流增大，根据
可得原线圈中的电流增大，故L变亮，L两端的电压增大，所以原线圈输出电压减小，根据
可知副线圈两端电压减小，故
两端电压减小，变暗，AD正确
9、
某物理兴趣小组利用图示装置做“探究加速度与合力的关系”的实验
（1）对于实验操作，下列说法正确的是_____
A．平衡摩擦力时，钩码不能挂在与小车相连的细线上
B．实验前，需调节滑轮的高度使细线与木板平行
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
D．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
（2）平衡摩擦力后，按照正确的操作方法进行实验并记录数据，然后通过处理所得数据得到小车的加速度大小为a，已知小车的质量为m，实验中，可把钩码受到的重力看做小车所受的拉力，重力加速度为g，钩码质量
=_____（用题中已知物理量的符号表示）。
（1）ABC （2）
（1）平衡摩擦力时，应使小车在不挂钩码的情况下，轻推小球，让小车做匀速直线运动，A正确；细线的拉力为小车的合力，所以细线与木板平行，则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行，故B正确；为了充分利用纸带，得到更多的数据，应让小车靠近打点计时器，在细线拉力作用下从静止开始运动，C正确；为了使得小车受到的拉力等于钩码的重力，应使得钩码的质量远小于小车的质量，D错误；
（2）根据牛顿第二定律可得
，解得
10、
（1）某多用表欧姆档有×1、×10、×100；某同学使用该多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到×10档位，按正确的测量步骤，发现指针偏转角度很小，为了较准确进行测量，应将选择开关旋到_____档位；换挡后该同学应首先进行_____，测量后表盘示数如图所示，则该电阻的阻值是_____Ω.
（2）该同学用伏安法进一步测量电阻，现有下列器材：
A.电流表：量程100mA，内阻约2Ω
B.电流表：量程15mA，内阻约4Ω
C.电压表V：量程15V，内阻约100kΩ；
D.电压表V：量程50V，内阻约500kΩ；
E.直流电源E：电动势20V，允许最大电流4A；
F. 滑动变阻器：最大阻值100Ω；
G.电键、导线若干．
电流表应选_______；电压表应选________；（填对应器材前字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查如图所示的电路，指出电路的界限上存在的问题：
①_________________；②________________________；
（1）×100 欧姆调零 1200 （2）Ｂ Ｃ ①滑动变阻器未用分压式 ②电流表未用内接法
（1）发现指针偏转角度很小，说明档位选择过小，应选取“×100”，换档后，需要重新欧姆调零，读数为
（2）因为电源电动势为20V，故选电压表C，最大电流为
，故选电流表B；因为需要多测量几组数据，故采用滑动变阻器分压接法，由于电流表内阻相比于被测电阻过小，所以应采用内接法，
11、
如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50
，大气压强为
，环境温度为39℃，活塞封闭的气柱长为8cm，现将气缸缓慢倒过来放置，使活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，重力加速度
，不计活塞与气缸之间的摩擦。
①求气缸倒置时活塞内封闭气柱的长度；
②气缸倒置时，若缓慢降低气体的温度，使活塞回到初始位置（气缸正放时活塞相对气缸的位置），求此时气体的温度
①
②
①以活塞为研究对象，气缸正放时，有
气缸倒过来后，有
根据玻意耳定律有：
，解得
②气缸倒置时，缓慢降低气体的温度，使活塞回到初始位置，该过程为等压过程，由盖吕萨克定律可得
，其中
，解得
，即
℃
12、
如图所示，半径为R=1m的圆弧形轨道固定在水平轨道上，与弧形轨道相切的水平轨道上静置一小球B，小球A从弧形轨道上离水平地面高度h=0.8m处由静止释放后，沿轨道下滑与小球B发生碰撞并粘在一起。所有接触面觉光滑，A、B两球的质量均为m=1kg，
，求：
（1）小球A在弧形轨道最低点时对轨道的压力大小为F；
（2）小球A、B碰撞过程中损失的机械能
。
（1）
（2）
（1）小球A在光滑弧形轨道上下滑时，由机械能守恒定律，得：
可得
在弧形轨道最低点时，由牛顿第二定律得
，解得
根据牛顿第三定律得，小球对轨道的压力大小
（2）取水平向右为正方向，A与B碰撞的过程中动量守恒，由动量守恒定律有：
，得v=2m/s
由能量守恒定律得：
代入数据得：△E=4J
13、
如图所示，AB是两块折射率不同，外形完全相同的光学介质，其横截面为直角三角形，较小的直角边的边长为d，对应的锐角为α=300；现将两块介质结合在一起，恰好构成一个长方形；然后将一束光从图示长方形上某点以入射角θ=450射入介质A，该光经折射后进入介质B时，恰好经过斜边中点且能沿之前传播，最后该光从介质B的下表面射出；已知出射光线与界面的夹角为300，光在真空中的光速为c，求
①介质AB的折射率.
②该光在介质B内传播的时间。
①
②
①由于AB两块介质的折射率不同，且光在长方形介质内沿直线传播，说明折射光一定与AB分界面垂直，如图所示，由几何关系可知，光进入介质A的折射角为α=300，由折射定律
,
解得
②根据题意可知，由几何关系知道，光在介质B中的入射角
,出射角i=600，
由折射定律
解得：
由折射定律可知
光经过斜边中点进入B介质，所以光在B介质中的传播距离为
光在介质B中的传播时间
联立可得：
14、
如图所示，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源，离子源从O点在纸面内均匀地向各个方向同时发射速率为v、比荷为k的带正电的粒子，PQ是在纸面内垂直磁场放置的厚度不计的挡板，挡板的P端与O点的连线与挡板垂直，距离为
，且粒子打在挡板上会被吸收；不计带电粒子的重力与粒子间的相互作用，磁场分布足够大，求：
（1）为使最多的粒子打在板上，则挡板至少多长；
（2）若挡板足够长，则打在板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的差值是多少；
（3）若挡板足够长，在打在挡板上的粒子占所有粒子的比率是多少.
（1）
（2）
（3）
（1）设带电粒子的质量为m，带电量为q，粒子在磁场中受到洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，设粒子做圆周运动的半径为r，则有
解得：
在挡板左侧能打在挡板上部最远点的粒子恰好与挡板相切，如图所示，由题意
，由几何知识可得：
设粒子初速度方向与OP夹角为θ，随着θ从0开始逐渐增大，粒子打在挡板上的点从N点逐渐下移；当粒子刚好通过P点时，粒子开始打在挡板的右侧，设此时打在挡板上的点为M，如图1所示，在∆OPM中，由几何关系可得：
所以
；
当夹角θ继续增大，则粒子打在挡板上的点从M点逐渐下移至P点，由以上分析知道，挡板长度至少等于
时，挡板吸收的粒子数最多；
（2）由以上分析知，当粒子恰好从左侧打在P点时，时间最短，如图2轨迹1所示，由几何知识得粒子转过的圆心角为
；当粒子从右侧恰好打在P点时，时间最长，如轨迹2所示，由几何知识得粒子转过的圆心角为
粒子的运动周期
沿轨迹1的时间
沿轨迹2的时间
最长的时间差
（3）粒子出射方向水平向右的粒子和沿轨迹2的粒子速度方向之间都能打在板上粒子方向的夹角为
打到板上的粒子占所有粒子的比率为：
解得：