湖北省龙泉中学、随州一中、天门中学三校2019届高三物理下学期4月联考试题（含解析）.docx

湖北省龙泉中学、随州一中、天门中学三校2019届高三物理下学期4月联考试题（含解析）二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1417题只有一项符合题目要求，第1821题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.甲、乙两物体同时从同一地点出发，其速度-时间图象如图所示。下列说法正确的是A. 第1s末两物体相遇B. 前2s内两物体的平均速度相同C. 甲、乙两物体运动的加速度相同D. 甲的位移不断减小，乙的位移不断增大【答案】B【解析】【详解】A由图象与时轴所围的面积表示位移可知，甲的位移比乙的位移更大，故A错误；B由图象可知，前2s内两物体的位移相同，所以前2s两物体的平均速度相同，故B正确；C图象的斜率表示加速度，由图象可知，两物体的加速度方向相反，故C错误；D由图象与时轴所围的面积表示位移可知，甲、乙两物体的位移都增大，故D错误。2.用轻弹簧连接的A、B两小球质量分别为m和M(mL2B. L1L2C. L1=L2D. 不能确定【答案】C【解析】【分析】当弹簧压缩到最短时，两球的速度相同，A、B两球组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律和能量守恒定律结合判断；【详解】当弹簧压缩到最短时，两球的速度相同，对甲图取A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：由机械能守恒定律得：。联立解得弹簧压缩到最短时有： 同理：对乙图取B初速度方向为正方向，当弹簧压缩到最短时有： 故弹性势能相等，则有：，故ABD错误，C正确。【点睛】本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律，要注意明确能量的转化情况，并掌握动量守恒的条件。3.如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP。Q1、Q2在x轴上产生的电势随x变化关系如图乙。则下列说法正确的是A. 点电荷Q1带正电B. N点电场场强大小为零C. P点电场场强大小为零D. M、N之间电场方向沿x轴负方向【答案】B【解析】【详解】A所以两点电荷在N点产生的场强大小相等，方向相反，两电荷为异种电荷，所以为负电荷，为正电荷，故A错误。BC图线的切线斜率表示电场强度的大小，所以N点的电场强度为零，P点的场强不为零，故B正确，C错误；D根据沿电场线方向电势越越来低可知，电场强度方向沿x轴正方向，N场强方向沿x轴负方向，所以M、N之间电场方向沿x轴正方向，故D错误；4.科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F2。通过天文观测测得火星的自转角速度为，已知引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为A. 和B. 和C. 和D. 和【答案】A【解析】【详解】在两极：，在赤道：，联立解得：，由，且，解得：，故A正确。5.如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路正上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速向上运动一段位移的过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为EK。则以下关系式正确的是A. W1=QB. W2 =QC. W1=EKD. WF+WG=Q+EK【答案】CD【解析】【详解】AC根据题意，由动能定理知：导体棒：，故A错误，C正确；B由能量守恒定律得：，故B错误；D对磁体有：，由联立解得：，故D正确。6.如图所示，理想变压器原线圈两端A、B接在电动势为E=8V，内阻为的正弦交流电源上，理想变压器的副线圈两端与滑动变阻器（050）相连，变压器原副线圈的匝数比为1：2，当电源输出功率最大时A. 滑动变阻器阻值B. 滑动变阻器的阻值C. 最大输出功率P=8WD. 最大输出功率P=4W【答案】BC【解析】【详解】设原副线圈中的匝数分别为和，电流分别为和，电压分别为和，则有：，电阻消耗的功率为：，即为：，可见电流为：时，P有最大值为：，变压器的输出电流为，由输出功率等于输入功率可得：，代入数据解得：，故BC正确。7.如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在RyR的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力及粒子间的相互作用均忽略不计，所有粒子都能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚t时间。则以下结论正确的是A. B. 磁场区域半径R应满足C. 有些粒子可能到达y轴上相同的位置D. 其中角度的弧度值满足【答案】CD【解析】【详解】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示，的粒子直接沿直线运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转，由图可知，发生偏转的粒子也有可能直接打在的位置上，所以粒子可能会到达y轴上同一位置，以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能到达y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所以粒子才能穿越磁场到达y轴上，从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，由几何关系有：，则，而的粒子沿直线匀速运动到y轴，时间最短，所以，由于，所以，故CD正确。8.如图所示，NPQ是由光滑细杆弯成的半圆弧，其半径为R，半圆弧的一端固定在天花板上的N点，NQ是半圆弧的直径，处于竖直方向，P点是半圆弧上与圆心等高的点。质量为m的小球A(可视为质点)穿在细杆上，通过轻绳与质量也为m的小球B相连，轻绳绕过固定在C处的轻小定滑轮。将小球A移到P点，此时CP段轻绳处于水平伸直状态，CP=2R，然后将小球A由静止释放。不计一切摩擦，已知重力加速度为g，在小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中，下列说法正确的是A. 小球A的动能可能先增大后减小B. 小球A始终比小球B运动得快(释放点P除外)C. 当小球A绕滑轮转过30时,小球A的动能为D. 小球A刚释放时,小球A、B的加速度大小分别为aA=g、aB=0【答案】BCD【解析】【详解】A小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中，系统减小的重力势能转化为系统的动能，所以A小球的动能一直增大，故A错误；B设运动过程中某位置时，AC连线与水平方向的夹角为，由关联速度可知，所以小球A的速度始终比B大，故B正确；C当小球A绕滑轮转过30时，小球A下降的距离为：，减小的重力势能为，B小球上升的高度为：，增加的重力势能为，此时两小球的速度关系为：，由机械能守恒得：，联立解得：，故C正确；D小球A刚释放时，小球A受重力，杆的弹力，绳的拉力，在水平方向上平衡，所以杆的弹力和绳的拉力大小相等，所以A球的合外力为重力，即加速度为，小球B此时的合力为零，所以此时B的加速度为0，故D正确。三、非选择题：共174分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。9.利用图示装置可以做力学中的许多实验。（1）以下说法正确的一项是_。A.利用此装置可做“研究匀变速直线运动”的实验，但必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B.利用此装置可做“验证机械能守恒定律”的实验，在平衡小车受到的摩擦力后，小车机械能就守恒了C.利用此装置可“探究加速度a与质量m的关系”，在用图像法处理数据时,如果画出的am关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比D.利用此装置做“探究动能定理”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响（2）某同学在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，若要让运动过程中细线拉力大小尽可能接近钩码的重力，应满足的条件是_；若不断增加所挂钩码的个数，则随钩码个数的增加，小车加速度a的值将趋近于_。【答案】 (1). D (2). 钩码质量远小于小车质量 (3). g【解析】【详解】(1)A利用此装置可做“研究匀变速直线运动”的实验，但不需要平衡摩擦力，故A错误；B利用此装置可做“验证机械能守恒定律”的实验，在平衡小车受到的摩擦力后，在运动过程中绳对小车做功，所以小车的机械能不守恒，故B错误；C利用此装置可“探究加速度a与质量m的关系”，在用图像法处理数据时,如果画出的关系图像不是直线，不能确定与成反比，应该作出图线，看否成正比，若成正比，说明与成反比，故C错误；D利用此装置做“探究动能定理”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响，从而小车受到的合力即为绳子的拉力，故D正确。(2) 若要让运动过程中细线拉力大小尽可能接近钩码的重力，应满足的条件是：钩码质量远小于小车质量；对整体分析，根据牛顿第二定律得：，当钩码的质量远远大于小车的质量，趋近于。10.龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值999.9 ）、单刀双掷开关一个、导线若干。（1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为800时，毫安表刚好偏转20格的刻度；将电阻箱的阻值调为500时，毫安表刚好能满偏。实验小组据此得到了该毫安表的量程为Ig=_ mA，内阻=_。（2）该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3 A的电流表，则需在毫安表两端_（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_的电阻。（结果保留一位小数）（3）改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足，由此可得光敏电阻的阻值R（单位：）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为=_。【答案】 (1). （1）30 (2). 100 (3). （2）并联 (4). 1.0 (5). (3)【解析】【分析】根据部分电路的欧姆定律，由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻，再结合刻度线就能求出毫安表的量程；电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用，根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值；设光敏电阻的电流为I，由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。【详解】（1）设毫安表每格表示电流大小为，则当电阻箱的阻值为时，由闭合电路的欧姆定律可得；当电阻箱的阻值为R=800时，则有，两式联立并代入数据可解得：，该毫安表的量程Ig=30mA；（2）要将量程为300mA的毫安表改成量程为电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为R，则有，代入数据可解得；（3）由题意可知，改装后电流表的内阻为，设通过光敏电阻的电流大小为（单位：A）则有成立，且，即，整理可得。11.如图所示，水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场，磁感应强度B=1.0T，边界右侧离地面高h=0.45m处有一光滑绝缘平台，右边有一带正电的小球，质量=0.1kg、电量=0.1C，以初速度=0.9m/s水平向左运动，与大小相同但质量为=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰，碰后球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，重力加速度。求：(1) 球与b球碰撞后的速度；(2)碰后两球落地点间的距离。【答案】（1） （2）0.1m【解析】【详解】（1）a球与b球的碰撞，由动量守恒定律得： 由能量守恒定律有： 解得： （2）对a球，重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有： 解得： 设a球落地点与圆心的连线和地面夹角为，有，可得：设a球水平位移为：， b球不带电，碰后做平抛运动，竖直方向： 水平方向： 故两球相距：X=Xb-Xa=0.1m。12.如图所示，相距L=0.5m的平行导轨MNS、PQT处在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。质量均为m=0.04kg、电阻均为R=0.1的导体棒ab、cd均垂直放置于导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计。质量为M=0.20kg的物体C，用绝缘细线绕过光滑的定滑轮分别与导体棒ab、cd相连接。细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮质量不计。已知倾斜导轨与水平面的夹角=37，水平导轨与ab棒间的动摩擦因数=0.4。重力加速度g=10m/s2，水平导轨足够长，导体棒cd运动过程中始终不离开倾斜导轨。物体C由静止释放，当它达到最大速度时下落高度h=1m，求这一运动过程中：（sin37=0.6,cos37=0.8）（1）物体C能达到的最大速度是多少？（2）由于摩擦产生的内能与电流产生的内能各为多少？（3）若当棒ab、cd达到最大速度的瞬间，连接导体棒ab、cd及物体C的绝缘细线突然同时断裂，且ab棒也刚好进入到水平导轨的更加粗糙部分（ab棒与水平导轨间的动摩擦因数变为=0.6）。若从绝缘细线断裂到ab棒速度减小为零的过程中ab棒向右发生的位移x=0.11m，求这一过程所经历的时间？【答案】（1）2m/s （2）0.16J 1.04J （3）0.15s【解析】【详解】（1）设C达到最大速度为，由法拉第电磁感应定律可得回路的感应电动势为：E=2BLvm 由欧姆定律可得回路中的电流强度为： 金属导体棒ab、cd受到的安培力为： 线中张力为T2，导体棒ab、cd及物体C的受力如图，由平衡条件可得：， ， 联立解得 （2）运动过程中由于摩擦产生的内能：E1=mgh=0.16J 由能的转化和守恒定律可得： 联立将，代入可得这一过程由电流产生内能：（3）经分析， 在ab棒向右减速运动的过程中，其加速度大小与cd棒沿斜面向上运动的加速度大小始终相等，速率也始终相等。设某时刻它们的速率为v，则：E=2BLV 由欧姆定律可得回路中的电流强度为：金属导体棒ab、cd受到的安培力为： 对ab棒运用动量定理： 又 计算可得 t=0.15s13.下列说法中错误的是_A. 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B. 晶体在熔化过程中分子势能增加，分子的平均动能不变C. 用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力D. 一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于初态体积E. 一定质量的理想气体，若体积不变，当分子热运动变得剧烈时，压强一定变大【答案】ACD【解析】【详解】A当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，故A错误；B晶体在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，吸收的能量使分子势能增加，故B正确；C用打气筒给自行车充气，越打越费劲，是由于内外气体压强差的原因，不是因为气体分子的斥力作用，故C错误；D一定质量的理想气体，先等温膨胀，即体积变大，压强变小，然后等压压缩即压强不变，则压强相对于初始状态变小，由，变小，不变，则变大，故D错误；E当分子热运动变得剧烈时，说明温度升高，由公式可知，压强一定变大，故D正确。14.如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”形绝热活塞（体积可忽略），气缸横截面积为S，活塞竖直“杆”长为1.2 h0，距气缸底部h0 处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计），初始时，气缸内封闭一定质量的理想气体，气体温度为T0，活塞