湖北湖南十二校2019届高三物理第一次联考试题(有答案)

时间:2018-10-11 作者:佚名 试题来源:网络

湖北湖南十二校2019届高三物理第一次联考试题(有答案)

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湖南湖北八市十二校2019届高三第一次调研联考
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.本卷答题时间90分钟,满分100分。
考试顺利!
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。)
1.在物理学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是
A.伽利略利用“理想斜面”得出“力是维持物体运动的原因”的观点
B.牛顿提出了行星运动的三大定律
C.英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量
D.开普勒从理论和实验两个角度,证明了轻、重物体下落一样快,从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点
2.如图所示,一平直公路上有三个路标o、m、n,且om =3 m、mn =5m。一辆汽车在该路段做匀加速直线运动依次通过o、m、n三个路标,已知汽车在相邻两路标间的速度增加量相同,均为△v =2 m/s,则下列说法中正确的是
A.汽车在om段的平均速度大小为4m/s
B.汽车从m处运动到n处的时间为2 s
C. 汽车经过o处时的速度大小为1 m/s
D.汽车在该路段行驶的加速度大小为2 m/s2 
3.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是 
A. 绳的右端上移到b′,绳子拉力变小`
B. 将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C. 绳的两端高度差越小,绳子拉力越大
D. 若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点右移
4.如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、2m和3m,物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则
 
A.此过程中物体C受重力等五个力作用
B.当F逐渐增大到FT时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5FT时,轻绳刚好被拉断
D.若水平面光滑,则绳刚断时,A、C间的摩擦力为
5.下列说法正确的是
A. 某种放射性元素的半衰期为T,则这种元素的12个原子核在经过2T时间后,这些原子核一定还有3个没有发生衰变
B. 根据爱因斯坦的光电效应方程EK=hv一W,若频率分别为 和  ( < )的光均能使某种金属发生光电效应,则频率为 的光照射该金属时产生的光电子的初动   能一定比频率为 的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大
C. 氢原子由高能级向低能级跃迁时,从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应,则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应
D. 放射性元素发生β衰变时,放射性元素的原子放出核外电子,形成高速电子流一一即β 射线。
6.如图所示,在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区。如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区。则下列判断正确的是
A.该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同
B.该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比
D.若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外
7.如图所示区域内存在匀强磁场,磁场的边界由x轴和y=2sin x曲线围成(x≤2  m),现把一边长为2m的正方形单匝线框以水平速度v=10 m/s水平匀速地拉过该磁场区,磁场区的磁感应强度为0.4T,线框电阻R=0.5Ω,不计一切摩擦阻力,则
A. 水平拉力F的最大值为8 N
B. 拉力F的最大功率为12.8 W
C. 拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区
D. 拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区
8.在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板,板长为l,两板间距离为d,在两极板间加一交变电压如图乙,质量为m,电荷量为e的电子以速度v0 (v0接近光速的1/20)从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间。若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计,不考虑电子间的相互作用和相对论效应,则(    )
 
A. 当Um< 时,所有电子都能从极板的右端射出
B. 当Um> 时,将没有电子能从极板的右端射出
C. 当 时,有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1:2
D. 当 时,有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1: 
9.如图所示,在高 处有小球  ,速度  水平抛出,与此同时,地面上有个小球 以速度 竖直上抛,两球在空中相遇,则
A. 从它们抛出到相遇所需的时间是
B. 从它们抛出到相遇所需的时间是
C. 两球抛出时的水平距离为
D. 两球抛出时的水平距离为
10.如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为θ,下列说法正确的是
A. 轨道半径越大,周期越长
B. 轨道半径越大,速度越大
C. 若测得周期和张角,可得到星球的平均密度
D. 若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度
11.竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的四分之一圆周MN和半径r的半圆周NP拼接而成,两段圆弧相切于N点,R>2r,小球带正电,质量为m,电荷量为q.已知将小球由M点静止释放后,它刚好能通过P点,重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法正确的是
A.若整个轨道空间加竖直向上的匀强电场E(Eq<mg),则小球仍能通过P点
B.若整个轨道空间加竖直向下的匀强电场,则小球不能通过P点
C.若整个轨道空间加垂直纸面向里的匀强磁场,则小球一定不能通过P点
D.若整个轨道空间加垂直纸面向外的匀强磁场,则小球可能不能通过P点
12.如图所示,左右两侧水平面等高,A、B为光滑定滑轮,C为光滑动滑轮。足够长的轻绳跨过滑轮,右端与小车相连,左端固定在墙壁上,质量为m的物块悬挂在动滑轮上。从某时刻开始小车向右移动,使物块以速度v0匀速上升,小车在移动过程中所受阻力恒定不变。在物块上升的过程中(未到AB所在的水平面),下列说法正确的是
A. 轻绳对小车的拉力增大
B. 小车向右做加速运动
C. 小车阻力的功率可能不变
D. 小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和
二、实验题(本题共2个小题,共15分。)
13.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力 F (N)  0.50  1.00  1.50  2.00  2.50  3.00  3.50
伸长量 x (10 - 2 m)  0.74  1.80  2.80  3.72  4.60  5.58  6.42
用作图法________求得该弹簧的劲度系数 k =________ N/m;
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为________ N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,画出这两个共点力的合力 F 合 ________;
 
(3)由图得到 F 合 =________ N.
14.有一个小灯泡上标有“4.0V 0.7A”的字样,现要求测定小灯泡在不同电压下的功率P,并作出功率P与其两端电压的平方U2的关系图.可供选择器材如下:
A.小灯泡L,规格“4.0V 0.7A”          B.电流表A1(0~3A,内阻约0.1Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻r2 =0.2Ω)     D.电压表V1(0~3V,内阻9kΩ)
E.电压表V2(0~15V,内阻约为30kΩ)     F.标准电阻R1=1Ω
G.标准电阻R2=3kΩ                      H.滑动变阻器R(0~10Ω)
I.学生电源(E=6V,内阻不计)          J.开关S及导线若干
(1)甲同学设计了如图甲所示电路来测量,当电压表读数为2.40V时,电流表示数如图乙所示为____A,此时L的电阻为____Ω
(2)学习小组同学经讨论认为要想更准确地描绘出L完整的P—U2曲线,需要重新设计电路.请你在甲同学的基础上利用所供器材,在图丙所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号;若伏特表读数为2.70V,安培表读数为0.50A,则灯L消耗的功率P=____W
               
三、计算题(本题共3小题,共计37分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。)

15.(10分)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R,质量均为m,与地面的动摩擦因数均为μ,最初A、B静止在水平地面上,现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面,整个过程中B保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:
(1)未拉动A时,B对C的作用力大小为多少?
(2)动摩擦因数的最小值为多少?
 

16.(12分)如图,在金属导轨MNC和PQD中,MN与PQ平行且间距为L=1 m,MNQP所在平面与水平面夹角α=37°.N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值R=10 Ω的电阻.光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角均为θ=53°.ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合.ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.金属棒ab和ef质量均为m=0.5 kg,长均为L=1 m.空间有竖直方向、磁感应强度B=2 T的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触,ef棒的阻值R=10 Ω,不计所有导轨和ab棒的电阻.假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.忽略感应电流产生的磁场.若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v1=1 m/s在水平导轨上向右匀速运动,且运动过程中ef棒始终静止(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)求金属棒ab运动到x=0.3 m处时,经过ab棒的电流大小;
(2)推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2 m/s在水平导轨上向右匀速运动,在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下磁感应强度B的最大值(此问结果可只保留一位有效数字).

 


17.(15分)如图所示,在竖直平面内有一倾角 的传送带,两皮带轮 轴心之间的距离 ,沿顺时针方向以 匀速运动。一质量 的物块 从传送带顶端无初速度释放,物块 与传送带间的动摩擦因数 。物块 离开传送带后在 点沿切线方向无能量损失地进入半径为 的光滑圆弧形轨道 ,并沿轨道运动至最低点 ,与位于圆弧轨道最低点的物块 发生碰撞,碰撞时间极短,物块Q的质量 ,物块 和 均可视为质点,重力加速度 , 。求:
(1)物块P从传送带离开时的动量;
(2)传送带对物块P做功为多少;
(3)物块P与物块Q碰撞后瞬间,物块P对圆弧轨道压力大小的取值范围。

 

湖南湖北八市十二校2019届高三第一次调研联考
物理试题参考答案及试题解析
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。)
1、C   2、D
3、B【解析】见下图,做出辅助线,图中∠1=∠2=∠3=∠4,设这些角大小均为θ,由几何关系知:绳的总长l=ac。设两杆间距为d,则 ,只要l、d不变,绳的拉力大小F就不变。故选项AC错误;将杆N向右移一些,则θ变大,绳子拉力变大,选项B正确;若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点位置不变,选项D错误;故选B.
 
4、C【解析】对整体分析,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离分析求出绳子的拉力,结合绳子的最大拉力得出轻绳刚好被拉断时F的大小.当水平面光滑,对AC分析,结合最大拉力求出AC的加速度,隔离对A分析,根据牛顿第二定律求出A、C间的摩擦力.A、对A,A受重力、支持力和向右的静摩擦力作用,可知C受重力、A对C的压力、地面的支持力、绳子的拉力、A对C的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作用,故A错误.
B、对整体分析,整体的加速度a= ,隔离对AC分析,根据牛顿第二定律得,T﹣μ•4mg=4ma,解得T= ,当F=1.5FT时,轻绳刚好被拉断,故B错误,C正确.D、水平面光滑,绳刚断时,对AC分析,加速度a= ,隔离对A分析,A的摩擦力f=ma= ,故D错误.故选:C.
5、【答案】C【解析】A、原子核有半数发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期,是大量原子核衰变的统计结果,对少量的放射性元素的原子核,无法确定.故A错误;B、根据爱因斯坦的光电效应方程Ek=hγ-W,若频率分别为γ1和γ2(γ1<γ2)的光均能使某种金属发生光电效应,则频率为γ1的光照射该金属时产生的光电子的最大初动能一定比频率为γ2的光照射该金属时产生的光电子的最大初动能更小.故B错误;C、氢原子由高能级向低能级跃迁时,从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应,从n=4能级跃迁到n=3能级所放出的光子不能使某种金属发生光电效应,从n=3能级跃迁到n=2能级所放出的光子不能使某种金属发生光电效应,其余跃迁时所放出的光子都能使某种金属发生光电效应,即则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应.故C正确;D、β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的.故D错误;故选:C.
6.【答案】C【解析】洛伦兹力不做功,不改变粒子的动能,而电场力做正功,粒子的动能增大,则粒子由C、D两点离开场区时的动能相同,小于从B点离开场区的动能,故A错误;粒子在正交的电磁场中与只有电场时运动时间相等,为 ,粒子在磁场中运动时间为 ,由于 ,则知粒子在磁场中运动时间最长,故B错误;带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,则 ,得 ,故C正确;若该粒子带负电,则知电场方向竖直向下,由左手定则判断得知,磁场方向垂直于纸面向里,故D错误.
7.【答案】C【解析】A、B、线框切割磁感线产生的感应电动势为: ;
当y最大时,E最大,最大值为: 感应电流最大值为:Im= 
安培力最大值:
则拉力最大值:  拉力的最大功率为: ,故AB错误;
C、D、整个过程拉力做功为: , C正确,D错误。故选C。
8、【答案】A【解析】A、B、当由电子恰好飞出极板时有:l=v0t,  ,  由此求出:  ,当电压大于该最大值时电子不能飞出,故A正确,B错误;C、当 ,一个周期内有 的时间电压低于临界电压 ,因此有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1:1,故C错误,D、若 ,有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为 ,则D选项错误.故选A.
9、【答案】BD【解析】A.两球相遇时竖直方向有:  ,解得 .故A错误,B正确;
C.两球抛出时的水平距离 .故C错误,D正确.故选:BD.
10、【答案】AC【解析】据 =mR ,可知半径越大则周期越大,故选项A正确;据 = ,可知轨道半径越大则环绕速度越小,故选项B错误;如果测得周期,则有M= ,如果测得张角θ,则该星球半径为:r=R ,所以M= = πr3ρ= π(R )3ρ,则ρ= ,故选项C正确,而选项D无法计算星球半径,则无法求出星球密度,选项D错误.
11.【答案】AC【解析】试题分析:设M、P间的高度差为h,小球从M到P过程由动能定理得:mgh= mv2-0, ,小球恰好通过P点,重力提供向心力,由牛顿第二定律得: ,r=2h;若加竖直向下的匀强电场E(Eq<mg),小球从M到P过程由动能定理得:(mg-qE)h= mv′2-0,解得: ,则: ,小球恰好通过P点,故A正确;若加竖直向上的匀强电场,小球从M到P过程由动能定理得:(mg+qE)h= mv′2-0,解得: ,则: ,小球恰好通过P点,故B错误;若加垂直纸面向里的匀强磁场,小球到达P点的速度v不变,洛伦兹力竖直向下,则: ,小球不能通过P点,故C正确;若加垂直纸面向外的匀强磁场,小球到达P点的速度v不变,洛伦兹力竖直向上,则: ,小球对轨道有压力,小球能通过P点,故D错误;故选AC。
12【答案】AD【解析】物块以匀速上升时,两边绳子的夹角变大,可知绳子的拉力变大,即轻绳对小车的拉力变大,选项A正确;设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由运动的合成知识可知 ,则随着物体的上升θ变大,车的速度减小,选项B错误;小车在移动过程中所受阻力恒定不变,根据P=fv车可知小车阻力的功率减小,选项C错误;由能量关系可知:  ,因小车动能减小,则 ,即小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和,选项D正确;故选AD.
13、 (1)如图所示 
   53(说明:±2内都可)  (2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02内都可)  如图;
   (3)3.3(说明:±0.2内都可)
【解析】试题分析:(1)
根据图象得:k= =55N/m
(2)弹簧秤的读数为:F=2+0.10N=2.10N
根据力的图示法,作出两个分力,2.10N和2.50N,以这两个边为临边,作出平行四边形,对角线即可合力,
(3)根据图象及比例尺得出合力的大小F合=3.3N
14、0.485(或5.00)如图所示:  R1  R2  2.16 
【解析】
(1)电流表的分度值为0.02A,故读数为0.48A,小灯泡的电阻为
(2)小灯泡的额定电流为0.7A,所以电流表 量程小,而电流表 量程太大,所以并联一个定值电阻扩大 的量程,根据 可得 ,故选定值电阻 ,电压表也需要扩大量程,选择定值电阻 ,如图所示
 
当电压表读数为2.70V时,小灯泡两端的电压为 ,电流表读数为0.5A时,通过小灯泡的电流为 ,故小灯泡此时消耗的电功率为
15、(1)C受力平衡,如图所示: ,
 
(2)C刚要降落到地面时,B对C支持力最大为 ,此时对应有 如图所示:
 
则根据力的平衡可得:
地面对B的支持力为: ,
所以动摩擦因数的最小值为
16、(12分)(1)如图,ab棒滑行距离为x时,ab棒在导轨间的棒长
Lx=L-2xcot θ=1-1.5x(1分)
此时,ab棒产生的电动势Ex=Bv1Lx
(1分)
流过ab棒的电流Iab=ExR2=0.22 A
(2分)
(2)拉力F与x的关系式F=BIabLx(2分)
代入数据得F=BIabLx=0.8(1-1.5x)2(2分)
(3)流过ef棒的电流Ief=ExR ①
ef棒所受安培力Fx=BIefL ②
联立①②,解得,Fx=B2v2LR(L-2xcot θ) ③(1分)
由③式可得,Fx在x=0和B为最大值Bm时有最大值F1.
由题意知,ab棒所受安培力方向必水平向左,ef棒所受安培力方向必水平向右,使F1为最大值的受力分析如图所示,图中fm为最大静摩擦力,
则有:F1cos α=mgsin α+μ(mgcos α+F1sin α) ④
(2分)
联立③④,代入数据得,Bm=1Lmg(sin α+μcos α)R(cos α-μsin α)v2=4.79 T
(1分)
17、(1)物块在未到达与传送带共速之前,所受摩擦力方向沿传送带向下,
由牛顿第二定律得: 
解得
所需时间
沿斜面向下运动的位移
当物块 的速度与传送带共速后,由于  ,所以物块 所受摩擦力方向沿传送带向上,由牛顿第定律得:
解得a2=2m/s2
物块 以加速度 以运动的距离为:
设物块 运动到传送带底端的速度为 ,由运动学公式得v12=v02+2a2x2
解得
则动量为P=mv1= ,方向与水平方向成 斜向右下
(2)物块从顶端到底端,根据动能定理: 
可知传送带对物块做功为:W=
(3)设物块 运动到 点的速度为 ,由动能定理得
 
解得
若物块 与物块 发生完全弹性碰撞,并设物块 碰撞后的速度为 ,物块Q碰撞后的速度为 ,则两物块的碰撞过程动量守恒,碰撞前后动能之和不变;
 
 
解得
若物块 与物块 发生完全非弹性碰撞,则
解得
所以物块 的速度范围为:
在 点由牛顿第二定律得:
解得:
物块 碰撞后间对圆弧轨道的压力为 ,由牛顿第三定律可得: 

 

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