2019河南豫东、豫北十所名校高中毕业班阶段性测试(三)--物理

2019河南豫东、豫北十所名校高中毕业班阶段性测试（三）--
物理
注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！
无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

高中毕业班阶段性测试(三〕
理综物理试题
14.
石拱桥是我国传统桥梁的四大基本型式之一，其中以赵州桥最为有名。

某
校物理课外实验小组为研究石拱桥所用石料间的作用力的大小关系，设计了如
下图的模型。

假设四块石料的质量均为m，其中第3、4块石料固定在地面上，
每块石料对应的圆心角为30°，假定石料间的摩擦力可以忽略不计，那么第
1、2块石料间的作用力和第1、3块石料间的作用力的大小之比为
A. B. C.3D.
15.美国东部时间2017年3月17日21:00左右，人类首个绕水星运动的探测器“信使号”进入水星轨道，并发回首批照片。

水星是最靠近太阳的行星，其密度与地球的密度近似相等，半径约为地球的.水星绕太阳一
周需要88天，假设将水星和地球的公转轨道看做圆形，〔地球表面的重力加速度为9.8m/s2，地球公转周期为365天，地球的第一宇宙速度为7.9km/s)那么
A.水星表面的重力加速度约为3.7m/s2
B.从水星表面发射卫星的第一宇宙速度约为2.96km/s
C.水星与地球连续两次相距最远的时间约为365天
D.水星与地球的公转加速度的比值可以由题设条件求出
16.如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向垂直导轨向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好。

在两根导
轨的端点C、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽
略不计。

现用一水平向右的外力F1作用在金属
杆ab上，使金属杆ab向右沿导轨滑动，滑动过
程中金属杆ab始终垂直于导轨。

金属杆ab受到
的安培力用F2表示，F1与F2随时间t变化的关
系图像如图乙所示，下面关于金属杆a b运动过程中的v-t图像正确的选项是
17.P,Q两电荷的电场线分布如下图，c,d为电场中的两点.一个离子〔不计重力〕从a运动到b的轨迹如下图，那么以下判断不正确的选项是
A.Q带负电荷
B.C点电势高于d点电势
C.离子在运动过程中受到P的排斥
D.离子从a运动到b，电场力做负功
18.在美国拉斯韦加斯当地时间2017年10月16日进行的印地车世
界锦标赛的比赛中，发生15辆赛车连环撞车事故，两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹•威尔顿因伤势过重去世。

在比赛进行到第11圈时，77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿起这起事故的根本原因，下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受的合力的可能情况，你认为正确的选项是
19.如下图，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N内阻
不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁
场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时。

矩
形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头P上下移
动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R以下判
断正确的选项是
A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=
B.矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0
C.当P位置不动j增大时，电压表读数也增大
D.当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小
20.如右图所示，在坐标系xOy中，有一边长为I的正方形金属线框
abcd,其一条对角线ac与y轴重合，顶点a位于坐标原点O处。

在y
轴右侧的I、IV象限内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场上边界
与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界过b点且与
y轴平行。

t=0时刻，线框以恒定的速度V沿垂直于磁场上边界的方向
穿过磁场区域。

取a—b-c-d-a的感应电流方向为正方向，那么在线框穿
过磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差U ab随时间t变化的
图线分别是下图中
21.如下图，光滑水平面OB与足够长的粗糙斜面BC
相接于B点，O端有一竖直墙面，一轻弹簧左端固定
于竖直墙面，现用质量为m1的滑块压缩弹簧至D
点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上
斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上，不计滑
块在B点的机械能损失。

假设换用相同材料、相同
粗糙程度、质量为m2(m2>m1)的滑块压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程，以下说法正确的选项是
A.两滑块到达B点的速度相同
B.两滑块沿斜面上升的最大高度相同
C.两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功相同
D.两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同
第II卷〔非选择题共174分〕
【三】非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第22题〜第32题为必考题，每个试题考生
都必须作答。

第33题〜第40题为选考题，考生根据要求作答。

(一〕必考题：共129分。

22.(6分)某同学设计了如右图所示的装置来探究“加速度
与力的关系”。

弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右
边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的
挂钩和矿泉水瓶连接。

在桌面上画出两条平行线P、Q，并
测出间距d0开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，
直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此
表示滑动摩擦力的大小；再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F;然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q的时间t0
(1) 木块的加速度可以用d、t表示为a=________。

(2) _____________________ 改变瓶中水的质量，重复实验，确定加速度a与弹簧秤的示数F的关系。

以下图像能表示该同学实验结果的是________。

(3) 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是______。

A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取更多组实验数据
C.可以更精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
23.(9分)用如右图所示的电路测定某电源的内阻r和一
段电阻线单位长度的电阻Ro,ab是一段粗细均匀的电阻
线.R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为9V，内阻
未知。

电流传感器的内阻不计，示数用I表示，滑动片P
与电阻线有良好接触，aP的长度用I x表示，其他连接导
线的电阻不计。

实验时，闭合电键S，调节P的位置，将
I x和与之对应的/记录在下表。

(1)根据表中提供的数据，假设利用图像确定电源的内阻和电阻线单位长度的电阻，那么应作______图像。

A. B.
C. D.
(2)根据〔1)，利用测得的数据，在坐标纸上画出适当的图像。

(3)由〔2)所作的图像可知:该电源的内阻r为_____Ω;该电阻线单位长度的电阻R0为______Ω/m。

(结果保留两位小数〕
24.(13分)滑板运动是一种崇尚自由的运动方式，给运动员带来成功和创造的喜悦，深受青少年的喜爱。

假设滑道简化为倾角为θ=37°的斜面AB及水平面BC，斜面与水平面平滑连接，运动员和滑板组成的整体简化为质量m=40Kg的物体，置于水平面上的D点。

D、B间距离为d=7m，物体与斜面、水平面间的动摩擦因数均为u=0.2。

将一水平向左的恒力F=160N作用在该物体上，t=2s后撤去该力，不考虑物体经过B点时的机械能损失，重力加速度取g=10m/s2，斜面足够长，求撤去拉力F后，经过多长时间物体第二次经过B点？
25.
(19分)如下图，在直角坐标系My的原点O处有一放射源S，放
射源S在xOy平面内均匀发射速度大小相等的正电粒子，位于y轴
的右侧垂直于x轴有一长度为L的很薄的荧光屏MN，荧光屏正反两
侧均涂有荧光粉，MN与x轴交于O'点。

三角形MNO为正三角形，
放射源S射出的粒子质量为m，带电荷量为q，速度大小为v，不计
粒子的重力。

(1)假设只在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧
射出的所有粒子都能打到荧光屏MN上，试求电场强度的最小值E min
及此条件下打到荧光屏M点的粒子的动能；
(2)假设在力xOy平面内只加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使
粒子能打到荧光屏MN的反面O'点，试求磁场的磁感应强度的最大值B max；
(3)假设在xOy平面内只加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度与(2)题中所求B max相同，试求粒子打在荧光屏MN的正面O'点所需的时间t1和打在荧光屏MN的反面O'点所需的时间t2之比。

33.【物理一选修3-3】〔15分〕
(1)(6分)以下说法正确的选项是______________。

〔选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行
B.气体在绝热条件下膨胀，气体的内能一定减少
C.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规那么运动
D.水可以浸润玻璃，但不能浸润石蜡，这个现象说明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系
E.液体流不过网眼很密的筛子，主要与液体的表面张力有关
(2)(9分)如下图的均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装有密度为的液体，右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气，温度为T0时，左、右两管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均等于外界大气压P
0，重力加速度为g现使左、右
两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左、右两管内液面
保持不动，试求：
①温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升？
②温度升高到多少时，左、右两管内液面高度差为L?
34.【物理一选修3-4】〔15分〕
(1)(6分)一列简谐横波在弹性介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点
O,t=O时刻波源开始振动，t=3s时波源停止振动，如图为t=3.2s时
的波形图。

其中质点a的平衡位置离原点O的距离为x=2.5m。

以下说法
正确的选项是_______。

〔选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分〕
A.波速为5m/s
B.波长=2.0m
C.波源起振方向沿y 轴正方向
D.在t=3.3s ，质点a 位于波谷
E.从波源起振开始计时，3.0s 内质点a 运动的总路程
为2.5m
(2)(9分)DVD 光盘由塑料保护层和信息记录层组成。

如下图，激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d 折射率为n 的塑料保护层后，聚焦到信息记录层的光斑宽度为a ，才能有效获取信息。

①写出sin θ应当满足的关系式；
②在保证a 不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽度
l(l=a+2b)，可采取哪些措施？〔答出三条措施即可〕
35.【物理一选修3-5】
〔15分〕 (1)(6分)某原子核X 不稳定，容易发生衰变，那么该核发生衰变时的衰变方程：______(衰变后的元素用Y 表示〕；假
设其半衰期为8天，那么经过______天有75%的X 核发生了衰
变。

(2)(9分)如下图，小车A 静止在光滑水平面上，半径为R 的_光滑圆弧轨道固定在小车上，光滑圆弧下端部分水平，圆弧轨道和小车的总质量为M 0质量为M 的小滑块B 以水平初速度V 0滑上小车，滑块能从圆弧上端滑出。

求：
①小滑块刚离开圆弧轨道时小车的速度大小； ②小滑块到达最高点时距圆弧轨道上端的距离。

14.B 以第1块石料为研究对象进行受力分析，第1块石料受到
竖直向下的重力mg 、第2块石料对其水平向左的弹力21
F 、第3
块石料对其垂直半径斜向上的弹力31
F 且31F 与水平方向的夹角
为30°。

利用正交分解法得︒=30cos 31
21F
F
，即233121=F F ，B 正确。

15.ABD 由万有引力定律有2
GMm mg R =，3π34R V M ρρ==，整理后得3π4R G g ρ=，故水星表面的重力加速度为2337m/s 8
g g .=≈水地，选项A 正确；从星球表面发射卫星的第一宇宙速度为gR v =，所以从水星表面发射卫星的第一宇宙速度约为2.96km/s ，选项B 正确；设水星与地球连续两次相距最远的时间为，有π
2π2π2=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-t T T 地水，解得≈116天，选项
C 错误；行星的公转加速度为R T
a 22π4=，由开普勒行星运动定律和周期之比可以求出水星
与地球公转轨道的半径之比，所以可以由题设条件求出水星与地球的公转加速度的比值，选项D 正确。

16.D 以金属杆ab 为研究对象，根据牛顿第二定律有ma F F =+2
1，而
v R l B Bl R Blv F 222-=-=，由题中图乙可知2F 均匀增大，那么at R
l B F 222-=，故22
1B l F at ma R
=+，由此可知金属杆ab 做初速度为零的匀加速运动，应选项D 正确。

17.C 根据电场线从正电荷出发到负电荷终止的特点可知，P 带正电荷，Q 带负电荷，选项A 正确；沿电场线方向电势逐渐降低，故c 点电势高于d 点电势，选项B 正确；由离子从a 运动到b 的轨迹弯曲方向可知，离子在运动过程中受到P 的吸引，选项C 错误；离子从a 运动到b ，电场力做负功，选项D 正确。

18.B 由在弯道处顺时针加速可知合力的切向分量与速度方向一致，法向分量指向圆心，应选项B 正确。

19.A 矩形线圈产生的感应电流为正弦式交变电流，图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大，最大值为ωNBS E =m
，故函数为余弦函数，选项A 正确；矩形线圈从图示位置经过ω2π时间，刚好为4
1周期，磁通量的变化量不为0，通过电流表的电荷量不为0，选项
B 错误；电压表读数为路端电压的有效值，矩形线圈的内阻不计，故电压表的示数为交流电压的有效值，选项
C 错误；当P 位置向上移动、R 不变时，原线圈的电压不变，副线圈的电压增大，输出功率变大，故原线圈的电流增大，选项
D 错误。

20.AD 在线框的d 点运动到O 点的过程中，ab 边切割磁感线，根据右手定那么可知线框中感应电流方向为逆时针方向，即正方向，0t =时刻，ab 边切割磁感线的有效长度最大，然后逐渐减小，故感应电流和感应电动势均逐渐减小；当cd 边与磁场边界重合后线框继续运动，cd 边切割磁感线，根据右手定那么可知线框中感应电流方向为顺时针方向，即负方向，且感应电流和感应电动势均逐渐减小，A 正确，B 错误。

当ab 边切割磁感线时，
4334E R R E U ab -=⋅-=,当cd 边切割磁感线时，4
4E R R E U ab =⋅=，故D 正确，C 错误。

21.CD 前后两次压缩弹簧时，弹簧储存的弹性势能相同，因1
2m m >，2p 21mv E =，那么21v v >，应选项A 错误；因两滑块沿斜面上升时加速度均为=a θμθcos sin g g +，由
202v aL -=-，知滑块上升距离21L L >,即两滑块沿斜面上升的高度21H H >,选项B 错
误；两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功
a
g E a v mg mgL W G θθθsin 2sin sin p 2=⋅==，应选项C 正确；两滑块上升到最高点的过程中损失的机械能等于克服摩擦力做的功，即a
g E a v mg E θμθμcos 2cos p 2=⋅=∆，应选项D
正确。

22.【答案】〔1〕2
2d t 〔2分〕〔2〕C 〔2分〕〔3〕BC 〔2分〕 【解析】〔1〕由212
d at =可得22d a t =。

〔2〕由于摩擦力的存在，图像不过原点，当瓶和水的质量不是远小于木块的质量时，图线将向力F 轴弯曲，应选项C 正确。

〔3〕水的质量容易改变，因此可以更方便地获取更多组实验数据，也能更精确地测出摩擦力的大小，选项B 、C 正确。

两种方法都可以改变滑动摩擦力的大小和获得更大的加速度，获得的加速度越大，误差越大，应选项A 、D 错误。

23.【答案】〔1〕B 〔2分〕
〔2〕如下图所示〔3分〕
〔3〕0.97(0.87～1.07之间均可)〔2分〕9.90(8.90～10.90之间均可)〔2分〕
【解析】〔1〕根据闭合电路的欧姆定律有[]0()x E I r R l R =++，由数学知识可得
01x R R r l I E E
+=+，故应作1x l I -图像，选项B 正确。

〔2〕根据题中表格中的数据，算出1I
，然后根据数据建立坐标系描点，作一条直线即可。

〔3〕由〔2〕所作的图像可知直线的斜率等于0
R E ，纵轴截距等于R r E
+，故可求得该电源的内阻r 为0.97Ω;该电阻线单位长度的电阻R 0为9.90 m /Ω。

24、【解析】设在恒力F 的作用下物体运动的加速度为1
a ，那么
由牛顿第二定律得1ma mg F =-μ，解得21
s /m 2=a 〔1分〕
恒力F 作用在该物体上2s 后，物体的速度1v 和路程1
s 分别为
s /m 4111==t a v 〔1分〕
m 42
12111==t a s 〔1分〕 设刚撤去力F 后，物体运动的加速度为2
a ，那么
由牛顿第二定律得2ma mg =μ,解得22
s /m 2=a 〔1分〕
设从撤去力F 到物体第一次到达B 点所用的时间为2t ，路程为2
s ,那么
2s =2222112
1t a t v s d -=-〔1分〕 解得s 12=t 或s 32
=t 〔舍去〕〔1分〕
此时物体的速度为s /m 22
212=-=t a v v 〔1分〕
物体从B 点开始上滑的过程中，物体的加速度为 23s /m 6.7cos sin =+=θμθg g a 〔1分〕 上滑时间s 26.03
23≈=a v t 〔1分〕 上滑路程m 26.023223≈=a v s
设物体由静止下滑返回B 点时经历的时间为4t ,物体在斜面上运动的加速度为4
a ,路程
为4s ,那么24
s /m 4.4cos sin =-=θμθg g a 〔1分〕
244342
1t a s s ==〔1分〕 解得s 34.04
≈t 〔1分〕
所以撤去拉力F 后，物体第二次经过B 点的时间为 =s 60.1s 34.0s 26.0s 14
32=++≈++t t t 〔1分〕 25.【解析】〔1〕所加电场电场强度的最小值min E 对应沿着y 轴正方向射出的带电粒子正好
打在荧光屏的端点M 这一临界状态。

对该临界态的粒子有
vt L =2，2min 2123t m
qE L =(3分) 其中为该粒子运动的时间 解得
qL mv E 2min 34=(2分)
对此时从S 射出能打到荧光屏上的任一粒子〔包括打到荧光屏M 点的粒子〕，设它到达屏时的动能为k E ，由动能定理有k E －L qE mv 2321min 2
⋅=(2分)
解得k
E =2132mv (2分)
〔2〕由题意，所加磁场的最大磁感应强度m ax
B
对应来自S
的粒子恰好经过荧光屏下端点N 后打到'O 这一临界状态，如下图(圆心在1
C )。

从图中的几何关系得，粒子在磁场
中做圆周运动的半径R 满足
2
L R =
(2分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
R
mv qv B 2max =
(2分)
联立解得
qL
mv B 2max =
(1分)
〔3〕打在荧光屏正面O 点的粒子的圆弧轨迹见图(圆心在2
C )，根据匀速圆周运动规律有
ω
θ=1t ，ωθ-=
π22t (2分) 由图中的几何关系得
3
π2=
θ(2分)
联立解得1t ∶2t =1∶2(1分)
33、〔1〕【答案】BDE(6分)
【解析】一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项A 错误；气体膨
胀，对外做功，内能减少,选项B 正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，选项C 错误；液体是否浸润某种固体取决于这两种物质的性质，选项D 正确；由液体表面张力的性质可知选项E 正确。

〔2〕【解析】①活塞刚离开卡口时，对活塞有S p S p mg 10=+〔1分〕
得
S
mg p p +
=01〔1分〕
左、右两管内气体体积不变，对右管气体利用查理定律有
0101
p p T T =〔2分〕
得
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+=S p mg T T 0011〔1分〕
②左管内气体长度为32
L ，压强为
gL
S
mg
p p ρ++=02〔1分〕 应用理想气体的状态方程有
2
20
023T S L p T LS
p ⋅
=〔2分〕 得
⎪
⎭
⎫ ⎝⎛++=gL S mg p p T T ρ000223〔1分〕
34.〔1〕【答案】ABE 〔6分〕 【解析】
3
2.30.1-=
∆∆=t x v m/s=5m/s ，选项A 正确；由题图可知，波长λ=2m ，选项B 正确；=3.2s 时，∆x =v ·∆=5×3.2m=16m ，由于λ=2.0m ，故波形前端的运动同x =2.0m 质点的运动，可判断2.0m 处的质点向下振动，故波源起振方向沿y 轴负方向，选项C 错误；
s
4.0s 5
.2===v T λ
，从图示时刻经∆=0.1s T 41=，质点a 位于平衡位置，选项D 错误；从=t 0时刻起，经
s
5.0s 5
5
.2==∆=∆v x t ，质点a 开始振动，3.0 s 内质点a 振动了 2.5s ，2.5s=
T 4
16，故质点a 运动的总路程为s =6×4A+A=25×
0.1m=2.5m ，选项E 正确。

〔2〕【解析】①由折射定律得
r n sin sin θ=
〔2分〕
式中r 为折射角，
2
2sin d b b r +=
〔2分〕
解得
sin θ=
〔2分〕
②在保证a 不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽度，即减小b ，由①的求
解过程得
1sin 2
2
2
2-=
θ
n d
b ，故在θ和n 不变时，减小d ；或在θ和d 不变时，增大n ；
或在n 和d 不变时，减小θ。

〔每条1分，答出其他的合理措施也给分〕 35.〔1〕【答案】e
Y X 011
-++→
B
A B A
16〔每空3分〕 【解析】在衰变过程中，质量数守恒，核电荷数守恒，即衰变方程为e
Y X 011
-++→
B
A B A
；经过8天后，有一半发生衰变，即50%的X 核发生衰变，再经过8天，剩下的一半的一
半发生衰变，这时有75%的X 核发生了衰变，所以共用时间为16天。

〔2〕【解析】①以小滑块和小车〔含光滑圆弧轨道〕为研究对象，水平方向动量守恒，当小滑块从圆弧轨道上端滑出后，小滑块的水平速度与小车速度相同，那么有
0()mv m M v =+〔2分〕
故小车的速度大小为
0mv v m M
=
+〔1分〕 ②小滑块到达最高点时的速度与小车速度相同，由①并结合机械能守恒定律有 22
011()22
mv m M v mgh =++〔2分〕 小滑块距光滑圆弧轨道上端的距离为H h R ∆=-〔2分〕 联立解得
2
2()Mv H R
M m g
∆=-+。