河南高三高中物理水平会考带答案解析

河南高三高中物理水平会考
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.2010年10月1日“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长
B．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上短
C．卫星沿轨道Ⅰ经点时的加速度小于沿轨道Ⅱ经点时的加速度
D．卫星沿轨道Ⅰ经点时的加速度等于沿轨道Ⅱ经点时的加速度
2.P、Q两电荷的电场线分布如图所示，、为电场中的两点．一个离子从运动到（不计重力），轨迹如图所示．则下列判断正确的是
A．Q带正电
B．c点电势低于d点电势
C．离子在运动过程中受到P的吸引
D．离子从到，电场力做正功
3.如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长。

若再
的大用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力F
T
小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况
A．弹簧对P的弹力F T始终增大，地面对P的摩擦力始终减小
B．弹簧对P的弹力F T保持不变，地面对P的摩擦力始终增大
C．弹簧对P的弹力F T保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大
D．弹簧对P的弹力F T先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小
4.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为，氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有
A．开关接通后，氖泡的发光频率为50Hz
B．开关接通后，电压表的示数为100V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变
5.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.。

酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系. 如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对
应关系正确的是（）
A．U越大，表示c越大，c与U成正比
B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比
C．U越大，表示c越小，c与U成反比
D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比
6.右图甲是回旋加速器的原理示意图。

其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁
随时间t变化规律如下图乙场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。

加速时某带电粒子的动能E
K
所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是
A．高频电源的变化周期应该等于t n－t n-1
B．在E K-t图象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1
C．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
D．不同粒子获得的最大动能都相同
7.(8分) “探究功与物体速度变化的关系”的实验如图（甲）所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测
出．
（1）(4分)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、（填测量工具）和
电源（填“交流”或“直流”）．
（2）(2分)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是．
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
（3）(2分)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，如图（乙）所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的部分进行测量（根据下面所示的纸带回答，并用字母表
示）．
8.（8分）如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。

（1）在上框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0—50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干。

（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内电阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω，则接入_____（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些。

（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为____________W。

（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为
____________W。

10．（8分）（1）实验电路图如图所示。

9.（14分）2010年11月18日，珠海航展现场空军八一飞行表演队两架歼10飞机表演剪刀对冲，上演精彩空中秀。

质量为的歼10飞机表演后返回某机场，降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动．飞机以速度
着陆后立即打开减速阻力伞，加速度大小为，运动时间为；随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下．在平直跑道上减速滑行总路程为．求：第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间．
10.(17分)如图所示，在MN左侧有相距为的两块正对的平行金属板P、Q，板长两板带等量异种电荷，上极板带负电。

在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出)，其左边界和下边界分别与MN、AA’
沿两板中央OO′射入，并恰好从下极板边缘射出，又经过在矩形重合(边界上有磁场)。

现有一带电粒子以初速度v
有界磁场中的偏转，最终垂直于MN从A点向左水平射出。

已知A点与下极板右端的距离为d。

不计带电粒子重力。

求：
(1)粒子从下极板边缘射出时的速度；
(2)粒子从O运动到A经历的时间；
(3)矩形有界磁场的最小面积。

河南高三高中物理水平会考答案及解析
一、选择题
1.2010年10月1日“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长
B．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上短
C．卫星沿轨道Ⅰ经点时的加速度小于沿轨道Ⅱ经点时的加速度
D．卫星沿轨道Ⅰ经点时的加速度等于沿轨道Ⅱ经点时的加速度
【答案】AD
【解析】：由图可知，卫星轨道Ⅰ半长轴大于轨道Ⅱ，由开普勒定律可知，卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长，选项A正确B错误；卫星在同一点所受引力相同，其加速度相同，卫星沿轨道Ⅰ经点时的加速度等于沿轨道Ⅱ经点时的加速度，选项D正确C错误。

2.P、Q两电荷的电场线分布如图所示，、为电场中的两点．一个离子从运动到（不计重力），轨迹如图所示．则下列判断正确的是
A．Q带正电
B．c点电势低于d点电势
C．离子在运动过程中受到P的吸引
D．离子从到，电场力做正功
【答案】C
【解析】：根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，P带正电荷，Q带负电荷，选项A错误；由顺着电场线方向电势逐渐降低可知，c点电势高于d点电势，选项B错误；由离子从运动到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正确；离子从到，电场力做负功，选项D错误。

3.如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长。

若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力F
的大
T
小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况
A．弹簧对P的弹力F T始终增大，地面对P的摩擦力始终减小
B．弹簧对P的弹力F T保持不变，地面对P的摩擦力始终增大
C．弹簧对P的弹力F T保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大
D．弹簧对P的弹力F T先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小
【答案】B
【解析】
4.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为， 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，下列说法中正确的有
A ．开关接通后，氖泡的发光频率为50Hz
B ．开关接通后，电压表的示数为100V
C ．开关断开后，电压表的示数变大
D ．开关断开后，变压器的输出功率不变
【答案】B
【解析】： 由可知，交流电压频率为50Hz ，在一个周期内，交变电流两次超过100V 电压，所以氖泡的发光频率为100Hz ，选项A 错误；达到变压器输入电压有效值为U 1=20V ，输出电压有效值U 2= U 1=5×20V=100V ，开关接通与断开，电压表的示数均为100V ，选项B 正确C 错误；开关断开后，氖泡不发光，不消耗电能，变压器的输出功率为零，选项D 错误。

5.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.。

酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系. 如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度c 成正比，那么，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是（ ）
A ．U 越大，表示c 越大，c 与U 成正比
B ．U 越大，表示c 越大，但是c 与U 不成正比
C ．U 越大，表示c 越小，c 与U 成反比
D ．U 越大，表示c 越小，但是c 与U 不成反比
【答案】B
【解析】 ：设传感器电阻r ′=k/c ，由闭合电路欧姆定律E=U+(r+R+ k/c)，解得U=，选项B 正确。

6.右图甲是回旋加速器的原理示意图。

其核心部分是两个D 型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。

加速时某带电粒子的动能E K 随时间t 变化规律如下图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是
A ．高频电源的变化周期应该等于t n －t n -1
B ．在E K -t 图象中t 4－t 3＝t 3－t 2＝t 2－t 1
C ．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
D ．不同粒子获得的最大动能都相同
【答案】B 、
【解析】 ：高频电源的变化周期应该等于2(t n －t n -1)，选项A 错误；由qvB=mv 2/R 得R=mv/qB ，粒子获得的最大动能E k =mv 2=，与加速次数无关，选项C 错误。

对于同一回旋加速器，半径R 一定，磁感应强度B 一定，粒子获得的最大动能E k 与粒子电荷量q 和质量有关，选项D 错误。

7.(8分) “探究功与物体速度变化的关系”的实验如图（甲）所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W ． 当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测
出．
（1）(4分)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、 （填测量工具）和 电源（填“交流”或“直流”）．
（2）(2分)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 ．
A ．橡皮筋处于原长状态
B ．橡皮筋仍处于伸长状态
C ．小车在两个铁钉的连线处
D ．小车已过两个铁钉的连线
（3）(2分)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，如图（乙）所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的 部分进行测量（根据下面所示的纸带回答，并用字母表
示）．
【答案】（8分）
（1）（毫米）刻度尺、交流(各2分)
（2） B(2分)
（3）GI 或GK （学生只要取匀速部分均为正确）(2分)
【解析】略
8.（8分）如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U -I 关系曲线图。

（1）在上框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0—50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干。

（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内电阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω，则接入_____（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些。

（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为____________W。

（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为
____________W。

10．（8分）（1）实验电路图如图所示。

【答案】
【解析】
9.（14分）2010年11月18日，珠海航展现场空军八一飞行表演队两架歼10飞机表演剪刀对冲，上演精彩空中秀。

质量为的歼10飞机表演后返回某机场，降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动．飞机以速度
着陆后立即打开减速阻力伞，加速度大小为，运动时间为；随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下．在平直跑道上减速滑行总路程为．求：第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间．
【答案】见解析
【解析】解：
如图，A为飞机着陆点，AB、BC分别为两个匀减速运动过程，C点停下。

A到B过程，依据运动学规律有
…………（2分）
…………（2分）
B到C过程，依据运动学规律有
………（2分）
…………（2分）
A到C过程，有：…………（2分）
联立解得：…………（2分）
…………（2分）
10.(17分)如图所示，在MN左侧有相距为的两块正对的平行金属板P、Q，板长两板带等量异种电荷，上极板带负电。

在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出)，其左边界和下边界分别与MN、AA’重合(边界上有磁场)。

现有一带电粒子以初速度v
沿两板中央OO′射入，并恰好从下极板边缘射出，又经过在矩形
有界磁场中的偏转，最终垂直于MN从A点向左水平射出。

已知A点与下极板右端的距离为d。

不计带电粒子重力。

求：
(1)粒子从下极板边缘射出时的速度；
(2)粒子从O运动到A经历的时间；
(3)矩形有界磁场的最小面积。

【答案】见解析
【解析】(17分).解： (1)带电粒子在电场中平行极板方向匀速运动：
(1分)
竖直方向从静止开始做匀加速运动：。