河南省济源四中2019届高三上学期入学考试 物理 含解析

河南省济源四中2019届高三上学期入学考试
物理
一、选择题（1-6为单选，7-9为多选，每题4分，漏选2分，错选不得分,共36分）
1.一小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．经过b点时速度为v，经过c点时速度为3v，则ab段与ac段位移之比为( )
A. 1∶3
B. 1∶5
C. 1∶8
D. 1∶9
【答案】D
【解析】
试题分析：本题中没有涉及时间，涉及的物理量有位移和速度，故选择位移速度公式分析解题。

根据公式，可得，，联立解得，故C正确。

2.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v－t图象如图．在这段时间内（）
A. 汽车甲的平均速度比乙的大
B. 汽车乙的平均速度等于
C. 甲、乙两汽车的位移相同
D. 汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大
【答案】A
【解析】
如图添加的虚线是匀变速运动时的图像
A、C项，由图可知，时间内，甲车的位移大于乙车，所以根据平均速度定义，可知汽车甲的平均速度比乙的大，故A项正确，C项错误。

B项，当汽车乙做匀变速直线运动的时候，平均速度等于，而根据图，乙车图的面积小于三角形面积，因此汽车乙的平均速度小于，故B项错误。

D项，由图的斜率表示汽车的加速度大小，可知汽车甲和汽车乙的加速度均逐渐减小，故D项错误。

综上所述，本题正确答案为A。

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3.取一根长2m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘.在线的一端系上第一个垫圈,隔12cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图所示.站在椅子上,向上提起线的另一端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内.松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈( )
A. 落到盘上的声音时间间隔越来越大
B. 落到盘上的声音时间间隔相等
C. 依次落到盘上的速率关系为
D. 依次落到盘上的时间关系为
【答案】B
【解析】
【详解】5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1：3：5：7．可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为1：3：5：7．因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1：3：5：7，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故B正确，A错误；因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为1：2：3：4．根据v=gt知，依次落到盘中的速率关系为1：2：3：4，故CD错误。

所以B正确，ACD错误。

4.质量为的木块在光滑的水平面上以速度向右运动,质量为的子弹以速度向左射入木块并
停留在木块中,要使木块停下来,发射子弹的数目是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对所有子弹和木块组成的系统研究，根据动量守恒定律得：Mv1-Nmv2=0，解得：，故D正确，ABC错误。

5.—个静止的放射性同位素的原子核衰变为,另一个静止的天然放射性元素的原子
核衰变为,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如下图所示则这四条径迹依次是( )
A. 电子、、、正电子
B. 、电子、正电子、、
C. 、正电子、电子、
D. 正电子、、、电子
【答案】B
【解析】
【详解】放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆。

而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反
冲核的速度方向相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆。

放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒。

由半径公式，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则正电子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故轨迹1、2、3、4依次是：、电子、正电子、，故B正确，ACD 错误。

6.氢原子从能级跃迁到能级时辐射红光的频率为,从能级跃迁到能级时吸收紫光的频率为,已知普朗克常量为,若氢原子从能级跃迁到能级,则( )
A. 吸收光子的能量为
B. 辐射光子的能量为
C. 吸收光子的能量为
D. 辐射光子的能量为
【答案】D
【解析】
【分析】
根据能级跃迁公式可分别得出辐射红光和辐射紫光时的能量关系，则可得出从k到m时能量变化的表达式，即可得出正确结果。

【详解】氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，E m-E n=hν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光E k-E n=hν2，则从能级k跃迁到能级m有E k-E m=（E k-E n）-（E m-E n）=hν2-hν1，因红光的能量小于紫光的能量，故能量降低辐射光子，故D正确，ABC错误。

【点睛】本题考查原子跃迁与能级能量变化及辐射或光子能量的关系．要明确色光间的波长及频率关系。

7.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块
中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次射入每个木块时的速度比和
穿过每个木块所用的时间比分别为
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
设每块木块的长度为d，子弹的加速度大小为a．采取逆向思维，子弹做初速度为0的匀加速直线运动，，解得：，AB错误；初速度为0的匀加速直线运动中，在通过相等位移内所用的时间比为，由逆向思维得：，C错误，D正确；选D.
【点睛】子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，根据求出子弹依次射入每块木块的速度比；初速度为0的匀加速直线运动，在通过相等位移内的时间比为根据该推论得出穿过每块木块所用的时间比．
8.一含有光电管的电路如图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的I﹣U图线，Uc1、Uc2表示截止电压，下列说法正确的是（）
A. 甲图中光电管得到的电压为正向电压
B. a、b光的波长相等
C. a、c光的波长相等
D. a、c光的光强相等
【答案】AC
【解析】
如图可知，从金属出来的电子在电场力作用下，加速运动，则对应电压为正向电压，故A正确；光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，a、c光对应的截止频率小于b光的截止频率，根据，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，则a光的波长大于b光的波长，故B错误，C正确；由图可知，a的饱和电流大于c的饱和电流，而光的频率相等，所以a光的光强大于c光的光强，故D错误；故选AC
点睛：解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程，同时注意正向电压与反向电压的区别．
9.在光滑水平面上,有A、B两个小球沿同一直线向右运动,已知碰前两球的动量分别
,,碰撞后它们动量的变化是与有可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】
【详解】如果△P A=-3kg•m/s，△P B=3kg•m/s，遵守动量守恒定律。

碰后两球的动量分别为P′A=P A+△P A=12kg•m/s-3kg•m/s=9kg•m/s、P′B=P B+△P B=13kg•m/s+3kg•m/s=16kg•m/s，可知，碰撞后A的动能减小，B的动能增大，不违反能量守恒定律，是可能的，故A正确；如果△P A=4kg•m/s，△P B=-4kg•m/s，遵守动量守恒定律。

A球的动能增加，B球的动能减小，不符合实际的运动情况，不可能，故B错误；如果△P A=-5kg•m/s，△P B=5kg•m/s，遵守动量守恒定律。

碰后两球的动量分别为P′A=P A+△P A=12kg•m/s-5kg•m/s=8kg•m/s、P′B=P B+△P B=13kg•m/s+5kg•m/s=18kg•m/s，可知，碰撞后A的动能减小，B的动能增大，不违反能量守恒定律，是可能的，故C正确；如果△P A=-24kg•m/s，△P B=24kg•m/s，遵守动量守恒定律。

碰后两球的动量分别为P′A=P A+△P A =12kg•m/s-24kg•m/s=-12kg•m/s、P′B=P B+△P B=13kg•m/s+24kg•m/s=37kg•m/s，可知，碰撞后A 的动能不变，B的动能增大，违反了能量守恒定律，是不可能的，故D错误。

所以AC正确，BD错误。

二、实验题（每空3分,15分）
10.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.
(1)部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．
C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．
D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔．
上述实验步骤的正确顺序是：_________(用字母填写)．
(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝_______s.
(3)计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为v5＝_______．
(4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________．
【答案】 (1). DCBA (2). 0.1 (3). (4).
【解析】
试题分析：（1）先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理，
故正确顺序为DBCA；
（2）打点计时器的工作频率为50HZ，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故；
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上E点时小车的瞬时速度大小：
（3）根据公式得，解得
考点：匀变速直线运动规律。

11. （1）“验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图甲所示的方法，经过编者修改后，现行的教科书采用图乙所示的方法．两个实验装置的区别在于：①悬挂重垂线的位置不同；②图甲中设计有一个支柱（通过调整，可使两球的球心在同一水平线上；上面的小球被碰离开后，支柱立即倒下），图乙中没有支柱，图甲中的入射小球和被碰小球做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置，比较这两个实验装置，下列说法正确的是（）
A．采用图甲所示的实验装置时，需要测出两小球的直径
B．采用图乙所示的实验装置时，需要测出两小球的直径
C．为了减小误差，采用图甲所示的实验装置时，应使斜槽末端水平部分尽量光滑
D．为了减小误差，采用图乙所示的实验装置时，应使斜槽末端水平部分尽量光滑
（2）在做“验证动量守恒定律”的实验中：如果采用（1）题图乙所示装置做实验，某次实验得出小球的落点情况如图丙所示，图中数据单位统一，假设碰撞动量守恒，则碰撞小球质量m1和被碰撞小球质量m2之比m1：m2= ．
【答案】（1）AD；（2）4：1
【解析】
试题分析：（1）甲图实验方法中两球抛出点位置不同所以必需测出两球直径，才可以测得抛出水平距离，而且轨道是否光滑对实验结果无影响，故A正确C错误；乙图实验装置两球抛出点一样，水平位移与小球直径无关，所以B错误，碰撞完成后后一小球还在水平轨道运动一小段距离，所以要求末端水平部分尽量光滑，故D正确。

（2）两球的落地时间相同，水平位移与初速度成正比，，代入数据可知为4：1
考点：本题考查了探究动量守恒定律实验
三、计算题（12题6分，13题10分，14题11分，共27分）
12.如图所示,质量m=2kg的物体在沿斜面向上且大小F=24N的拉力作用下,沿倾角为370的斜面由静止开始匀加速上升,已知物体与斜面间的动摩擦因数,2S后撤去拉力,斜面足够长,
则:
（1）撤掉拉力后物体运动多长时间到达最高点?
（2）4s末物体距离出发点多远?
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
由牛顿第二定律求出加速度，然后应用匀变速直线运动的速度公式求出物体的运动时间；由牛顿第二定律求出加速度，然后应用运动学公式求出位移。

【详解】（1）由牛顿第二定律得撤去拉力前：F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
撤去拉力后：mgsinθ+μmgcosθ=ma2
解得：a1=2m/s2a2=10m/s2
2s末的速度v1=a1t1=4m/s
到达最高点的时间
（2）前2s物体运动的位移
撤去拉力后物体向上运动的位移
物体加速下滑的加速度
物体下滑的位移大小
其中t3=t-t1-t2
解得：x3=2.56m
4s末物体距离出发点的距离△x=x1+x2-x3=2.24m
【点睛】本题考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用，物体运动过程复杂，本题难度较大，分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律与运动学公式可以解题。

13.太阳和许多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程是太阳内部的许多核反应中的一种，其中为正电子，v e为中微子
（1）确定核反应方程中a、b的值；
（2）在质子与质子达到核力作用范围完成核聚变前必须要克服强大的库仑斥力。

设质子的质量为m，电子质量相对很小可忽略，中微子质量为零，克服库仑力做功为W。

若一个运动的质子与一个速度为零的质子发生上述反应，运动质子速度至少多大？
【答案】①核反应方程中a、b的值分别为1和2；②运动质子速度至少为
【解析】
【分析】
根据电荷数守恒、质量数守恒判断中微子的质量数和电荷数；反应过程中根据动量守恒和能量守恒列式即可求解。

【详解】（1）根据质量数守恒、电荷数守恒，知a=1，b=2．
（2）设运动质子速度为v，且以该速度方向为正方向，此过程中动量守恒，则有：mv0=2mv
根据能量守恒得：
解得：
【点睛】解决本题的关键知道核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒，知道反应过程中根据动量守恒和能量守恒。

14.一质量为2的物体静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。

图中ab为粗糙的水平面,长度为;为一光滑斜面,斜面和水平面通过与和均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。

现有一质量为的木块以大小为的水平初速度从点向左运动,在斜面上上升的最大高度为,返回后在到达
点前与物体相对静止。

重力加速度为。

（1）木块在段受到的摩擦力;
（2）木块最后距点的距离。

【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
首先根据动量守恒得到最后共同速度．然后根据能量守恒定律得到摩擦力做的功，从而求出摩擦力f和木块最后距a点的距离s。

【详解】设木块和物体P共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程
由动量守恒得：
由能量守恒得：
联立可得：
（2）木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同(动量守恒)
全过程能量守恒得：
联立可得：。

【点睛】考查了动量守恒和能量守恒定律．关键是正确写出动量守恒和能量守恒的方程。

四、选修3-3（选择题为不定项选择每题4分，计算题10分，共22分）
15.如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管 A 和 B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度 H1>H2，水银柱长度 h1>h2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是：（）
A. 均向下移动，A 管移动较多
B. 均向上移动，A 管移动较多
C. A 管向上移动，B 管向下移动
D. 无法判断
【答案】A
【解析】
对于管内封闭气体的压强可得：，对气体2也可以有：，因为，故，
封闭气柱降低相同的温度，两部分气体发生等压变化，根据理想气体状态方程得：，解得：，同理：,又因为：，即，，所以：，故
气柱上方水银柱均向下移动，A管移动较多，故A正确，BCD错误。

点睛：先求开始时，各个封闭气体的压强，确定气体做等压变化，温度减小，气体发生等压变化，根据理想气体状态方程分析管内封闭气体体积的变化，即可作出判断。

16.图为两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线,下列说法正确的是( )
A. 当大于时,分子间的作用力表现为引力
B. 当小于时,分子间的作用力表现为斥力
C. 当等于时,分子间的作用力为零
D. 在r由变到的过程中,分子间的作用力做负功
【答案】BC
【解析】
【详解】由图可知r2=r0，因此当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，大于r2时分子力为引力，故A错误；由于r1＜r2=r0，故当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；由于r2=r0，因此当r等于r2时，分子间的作用力为零，故C正确；当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误。

所以BC正确，AD错误。

17. 以下有关热现象的说法中正确的是( )
A. 物体的温度越高，内能越大
B. 气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大
C. 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做分子热运动
D. 两个分子从无穷远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子力先变大后变小，再变大【答案】D
【解析】
试题分析：质量一定的物体的温度越高内能就越大,A错误。

气体分子的平均动能增大，体积越小，气体的压强一定增大，B错。

布朗运动是花粉颗粒的无规则热运动，反映了水分子无规则热运动，所以C错。

两个分子从无穷远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子力先变大后变小，再变大，D对
考点：分子的无规则热运动
点评：本题考查了热学中分子热运动常见的概念，对于温度的微观理解是分子平均动能的标志，物体的内能还跟分子个数有关。

18.如图所示, 是容积很大的玻璃容器, 是内径很小的玻璃管, 的左端与相通,右端开口,
中有一段水银柱将一定质量的空气封闭在中,当把放在冰水混合物里, 的左管比右管中水银高;当的左管比右管的水银面低时, 中气体的温度是多少?(设大气压强)
【答案】629K
【解析】
试题分析：由于A的体积很大而B管很细，所以A容器的体积可认为不变，列出初末状态的参量，根据查理定律列式求解；
由于A的体积很大而B管很细，所以A容器的体积可认为不变．以A中体为研究对象：初始状态温度，压强，末状态压强
由查理定律得：
解得：
【点睛】本题考查气体实验定律的综合应用，关键是确定气体的状态参量，判断气体发生的是什么变化过程，在选择合适的实验定律求解．。