北京市平谷区2019届高三物理上学期一模试题（含解析）

北京市平谷区2019届高三物理上学期一模试题（含解析）1.下列说法正确的是a. 物体吸收热量，其内能一定增加b. 物体对外做功，其内能一定减小c. 物体温度升高，分子平均动能一定增大d. 物体温度升高，分子平均动能可能减小【答案】c【解析】【详解】a项：由热力学第一定律知，仅知道吸收热量而不知道做功情况，无法判断物体内能的变化情况，故a错误；b项：物体对外做功，如同时从外界吸收的热量大于做功的数值，则内能增加，故b错误；c、d项：温度是分子平均动能的标志，所以温度升高时分子平均动能增大，故c正确，d错误故选c2.卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程，n的数值为( )a. 18b. 17c. 16d. 8【答案】b【解析】【详解】根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知，解得：；故选b.3.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s某时刻波形如图所示，下列说法正确的是a. 这列波的周期为4sb. 这列波的振幅为6cmc. 此时x=4m处的质点速度为零d. 此时x=8m处的质点沿y轴负方向运动【答案】a【解析】【详解】a项：由图知，波长=8m，由波速公式，得周期，故a正确；b项：振幅等于y的最大值，故这列波的振幅为a=3cm，故b错误；c项：此时x=4m处质点沿处于平衡位置，加速度为零，速度最大，故c错误；d项：简谐机械横波沿x轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x=8m处质点沿y轴正方向运动，故d错误故选a4.如图a所示，理想变压器原线圈通过理想电流表接在一交流电源两端，交流电源输出的电压u随时间t变化的图线如图b所示，副线圈中接有理想电压表及阻值r10的负载电阻已知原、副线圈匝数之比为101，则下列说法中正确的是a. 电压表的示数为20vb. 电流表的示数为0.28 ac. 电阻r消耗的电功率为80wd. 通过电阻r的交变电流的频率为100 hz【答案】a【解析】【详解】a项：原线圈两端电压为，根据变压器的变压比可知，解得： ，故a正确；b项：副线圈中的电流为根据变压器的变流比可知， ，所以电流表的示数为0.2a，故b错误；c项：由公式，故c错误；d项：由图乙可知，交变电流的频率为：，由于变压器不能改变交流电的频率，所以通过电阻r的交变电流的频率为50 hz，故d错误故选a5.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，金属棒ab始终保持静止下列说法正确的是a. 当b均匀增大时，金属棒ab中的电流增大b. 当b增大时，金属棒ab中的感应电流方向由a到bc. 当b减小时，金属棒ab中的电流一定减小d. 当b不变时，金属棒ab受到水平受向右的静摩擦力【答案】b【解析】【详解】a项：由于磁感应强度均匀增大，不变，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，故a错误；b项：磁感应强度均匀增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由a到b，故b正确；c项：若b均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知，电流不变，故c错误；d项：当b不变时，穿过线框的磁通量不变，电路中无电流，金属棒不受安培力，也不受摩擦力作用，故d错误故选b6.如图所示，是一种清洗车辆用的手持式喷水枪若已知水枪口的横截面积为s，水的密度为设水以恒定的速率v源源不断地从枪口喷出，关于水枪工作时功率的大小，下列判断正确的是a. 与s成反比b 与v成正比c. 与v2成正比d. 与v3成正比【答案】d【解析】【详解】根据动能定理，水枪对水做功等于水获得的动能，则时间t内喷出水的质量为m=v=sl=svt 故选d7.某同学将一毫安表改装成双量程电流表如图所示，已知毫安表表头的内阻为100，满偏电流为1 ma；r1和r2为定值电阻，且r1=5，r2=20，则下列说法正确的是a. 若使用a和b两个接线柱，电表量程为24 mab. 若使用a和b两个接线柱，电表量程为25 mac. 若使用a和c两个接线柱，电表量程为4 mad. 若使用a和c两个接线柱，电表量程为10ma【答案】b【解析】【详解】a、b项：若使用a和b两个接线柱，毫安表与r2串联再与r1并联，电表量程为：，故a错误，b正确；c、d项：若使用a和c两个接线柱，r1与r2串联，再与毫安表并联，电表量程为：，故c、d错误故选b8.瑞典皇家科学院2018年10月2日宣布，将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟阿什金、法国科学家热拉尔穆鲁以及加拿大科学家唐娜斯特里克兰，以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献阿什金发明的光镊工具能够“夹”住微小如原子、病毒以及活细胞等物体穆鲁和斯特里克兰发明了“啁啾（zhu ji）脉冲放大”技术“啁啾”出自唐诗“到大啁啾解游飏，各自东西南北飞”，形容鸟的鸣叫“啁啾脉冲放大”技术其原理为：将一段短脉冲在时域上展宽，然后放大，再进行压缩此项技术已经成为高强度激光的标准，应用于众多领域则下列关于激光的说法合理的是a. 某激光器产生超短脉冲时长为2.010-13s，能量为1.0j，则此激光超短脉冲的功率为5.01013wb. 短脉冲激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，测得在该时间段内被测物体的移动距离，从而得到被测物体的移动速度激光测速选取的时间间隔越长，测得物体移动的瞬时速度越准确c. “啁啾”来源于鸟鸣，意即频率变化，“啁啾脉冲”技术中的短脉冲激光瞬时频率随时间的变化而变化d. 利用光学镊子捕获活体细菌时，红外激光光镊比绿色激光光镊更容易杀死活体细菌【答案】c【解析】【详解】a项：由公式，故a错误；b项：时间间隔越短，该段时间内的平均速度越接近物体的瞬时速度，所以激光测速选取的时间间隔越短，测得物体移动的瞬时速度越准确，故b错误；c项：“啁啾”来源于鸟鸣，即鸟叫的频率变化，所以“啁啾脉冲”技术中的短脉冲激光瞬时频率随时间的变化而变化，故c正确；d项：由于红外线的能量比绿色光的能理更低，红外激光光镊比绿色激光光镊更难杀死活体细菌，故d错误故选c9.某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验先将小球1从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把另一小球2放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止，让小球1仍从原固定点由静止开始滚下，且与小球2相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次a、b、c为三个落点的平均位置，o点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点实验中空气阻力的影响很小，可以忽略不计（1）在本实验中斜槽轨道_（填选项前的字母）a必须光滑 b可以不光滑（2）实验中应该选择两个合适的小球进行实验两个小球的半径_（填“相同”或“不同”）应该选择下列哪组小球_（填选项前的字母）a两个钢球 b一个钢球、一个玻璃球 c两个玻璃球（3）斜槽末端没有放置被碰小球2时，将小球1从固定点由静止释放若仅降低斜槽上固定点的位置，那么小球的落地点到o点的距离将_（填“改变”或“不变”），若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，那么小球的落地点到o点的距离将_填（“改变”或“不变”）（4）在安装实验装置的过程中，使斜槽轨道末端的切线水平，小球碰撞前与碰撞后的速度就可以用小球飞出的水平距离来表示，其原因的是_a小球都是从同一高度飞出，水平位移等于小球飞出时的速度b小球都是从同一高度飞出，水平位移与小球飞出时的速度成正比c小球在空中的运动都是匀变速曲线运动，而且运动的加速度都相同（5）本实验必须测量的物理量是_a斜槽轨道末端到水平地面的高度hb小球1和小球2的质量、c小球1的释放位置到斜槽轨道末端的高度hd记录纸上o点到a、b、c各点距离、 （6）斜槽末端没有放置被碰小球2时，小球1的落点为b点，放置被碰小球2后，小球2的落点为c点假设两小球发生的是弹性碰撞，试论证：当小球1碰后的速度方向未改变时，c点必在b点的前方_【答案】 (1). b (2). 相同 (3). b (4). 改变 (5). 不变 (6). b (7). bd (8). 见解析【解析】【详解】（1）1小球离开轨道后做平抛运动，只要保证入射球离开轨道的初始速度相等即可，斜槽轨道不需要光滑，a不符合题意，b符合题意；故选b；（2）2两球要发生对心碰撞，故两球半径应相同；3为了防止入射球反弹，所以入射球的质量应大于被碰小球，所以应选一个钢球、一个玻璃球，ac不符合题意，b符合题意；故选b；（3）45若仅降低斜槽上固定点的位置，小球离开轨道做平抛运动的速度减小，由于平抛运动的高度不变，所以不平位移变小，即小球的落地点到o点的距离将改变，若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，由于平抛运动的高度不变，运动的时间不变，所以小球的落地点到o点的距离不变；（4）6小球做平抛运动由于高度相同，由公式得：，可知高度h相同，则运动时间相同，水平位移所以小球的水平位移与小球飞出的速度成正比，b符合题意，ac不符合题意；故选b；（5）7小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，两球碰撞过程动量守恒，以入射球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：两边同时乘以运动时间t得：则有：由上式可知，本实验应测量小球1和小球2的质量m1、m2和记录纸上o点到a、b、c各点的距离、，bd符合题意，ac不符合题意。故选bd。（6）8 证明：设小球1碰撞前后瞬间的速度分别为v0、v1，小球2碰后的速度为v2，根据动量守恒有：碰撞过程机械能守恒有：整理可得：当v1与v0同向时，v2大于v0，故c点必在b点的前方。10.如图所示，bcd是半径r=0.4m的竖直圆形光滑轨道，d是轨道的最高点，光滑水平面ab与圆轨道在b点相切一质量m=1kg可以看成质点的物体静止在水平面上的a点现用f=8n的水平恒力作用在物体上，使它在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达b点时撤去外力f，之后物体沿bcd轨道运动已知a与b之间的距离x=2m，取重力加速度g=10m/s求：（1）恒力f做的功wf；（2）物体运动到d点时的速度大小vd；（3）在d点轨道对物体的压力大小fn【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)物体从a到b，根据功的定义式 解得：；(2)物体从a到b，根据动能定理有： 物体从b到d，根据机械能守恒定律有： 解得：；(3)在d点，物体受力如图所示根据牛顿第二定律得： 解得：11.如图甲所示，在与水平方向成角的倾斜光滑导轨上，水平放置一根质量为m的导体棒ab，导轨下端与一电源和定值电阻相连，电源的电动势和内阻、定值电阻的阻值均未知整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度b的大小也未知已知导轨宽度为l，重力加速度为g（1）若断开电键k，将导体棒由静止释放，经过时间t，导体棒沿斜面下滑的距离是多少？_（2）若闭合电键k，导体棒b恰好在导轨上保持静止由b向a方向看到的平面图如图乙所示，请在此图中画出此时导体棒的受力图，（ ）并求出导体棒所受的安培力的大小_（3）若闭合电键k，导体棒ab静止在导轨上，对导体棒ab的内部做进一步分析：设导体棒单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v，导体棒的粗细均匀，横截面积为sa请结合第（2）问的结论和题目中所给的已知量，推理得出每个电子受到的磁场力是多大？_b将导体棒中电流与导体棒横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j表示，请利用电流的定义和电流密度的定义推导j的表达式_【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【详解】(1)断开电键后，根据牛顿第二定律，导体的加速度 由运动学公式，经过时间t导体棒下滑的距离 解得：；(2)导体棒ab保持静止，受力如图所示根据平衡条件得，安培力大小为；(3)a导体棒中做定向移动的自由电子数 每个电子受到的磁场力 解得： b在直导线内任选一个横截面s，在时间内从此截面通过的电荷量 导体棒中的电流强度 由电流密度的定义 解得： 12.牛顿说：“我们必须普遍地承认，一切物体，不论是什么，都被赋予了相互引力的原理”任何两个物体间存在的相互作用的引力，都可以用万有引力定律计算，而且任何两个物体之间都存在引力势能，若规定物体处于无穷远处时的势能为零，则二者之间引力势能的大小为，其中m1、m2为两个物体的质量， r为两个质点间的距离（对于质量分布均匀的球体，指的是两个球心之间的距离），g为引力常量设有一个质量分布均匀的星球，质量为m，半径为r（1）该星球的第一宇宙速度是多少？（2）为了描述电场的强弱，引入了电场强度的概念，请写出电场强度的定义式类比电场强度的定义，请在引力场中建立“引力场强度”的概念，并计算该星球表面处的引力场强度是多大？（3）该星球的第二宇宙速度是多少？（4）如图所示是一个均匀带电实心球的剖面图，其总电荷量为+q（该带电实心球可看作电荷集中在球心处的点电荷），半径为r，p为球外一点，与球心间的距离为r，静电力常量为k现将一个点电荷-q（该点电荷对实心球周围电场的影响可以忽略）从球面附