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广东惠州市2018届高三物理第三次调研试题(附解析)

时间:2018-05-14 17:43:40作者:佚名试题来源:网络
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广东省惠州市2018届高三第三次调研考试理综物理试题
1. 用中子轰击铝 ,产生钠 和X粒子,钠 具有放射性,它衰变后变成镁 ,则X粒子和钠的衰变过程分别是
A. 质子 α衰变    B. α粒子 β衰变    C. 电子 α衰变    D. 正电子 β衰变
【答案】B
【解析】根据质量数和电荷数守恒有: , ,故x和y分别是α粒子和电子,故ACD错误,B正确;
故选B。
2. 如图所示,A是一质量为M的盒子,B的质量为 ,A、B用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角θ=30°的粗糙斜面上,B悬于斜面之外而处于静止状态.现在向A中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中, 以下说法正确的是
 
A. A所受的合力增大
B. A对斜面的压力逐渐减小
C. A所受的摩擦力先逐渐增大后逐渐减小
D. 未加沙子前,A与斜面间没有摩擦力的作用
【答案】D
【解析】A、整个系统始终保持静止,A所受的合力为零,故A错误;
B、A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力,随着沙子质量的增加,A对斜面的压力逐渐增大,故B错误;
CD、未加沙子前,A所受的重力沿斜面向下的分力为 ,等于绳子的拉力,A没有运动趋势,不受静摩擦力;当向A中缓慢加入沙子时,A有向下运动趋势,由平衡条件分析可知:A所受的摩擦力等于沙子的重力沿斜面向下的分力,随着沙子质量的增加,A所受的摩擦力逐渐增大,故C错误,D正确;
故选D。
【点睛】绳子拉力等于B的重力,保持不变;A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力,A所受的重力沿斜面向下的分力等于B的重力,当向A中缓慢加入沙子时,分析A受到的摩擦力方向,由平衡条件分析大小的变化.A保持静止,合力为零,保持不变。
3. 如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上,a球置于C点正下方的地面上时,轻绳Cb恰好处于水平拉直状态.现将b球由静止释放,当b球摆至最低点时,a球对地面压力刚好为零.现把细杆D水平移动少许,让b球仍从原位置由静止释放摆至最低点的过程中,不计空气阻力,下列说法中正确的是
 
A. 若细杆D水平向左移动少许,则b球摆至最低点时,a球会离开地面
B. 若细杆D水平向右移动少许,则b球摆至最低点时,a球会离开地面
C. 无论细杆D水平向左或者向右移动少许,当b球摆至最低点时,a球都不会离开地面
D. 无论细杆D水平向左或者向右移动少许,当b球摆至最低点时,a球都会离开地面
【答案】C
【解析】小球b下摆到最低点的过程中,机械能守恒,有 ,在最低点,有 ,联立解得 ,可知F与小球b到悬点的距离无关,所以无论细杆D水平向左或者向右移动少许,当b球摆至最低点时,细绳对小球b的拉力不变,则a球都不会离开地面,故ABD错误;C正确;
故选C。
【点睛】小球b下摆到最低点的过程中只有重力做功,机械能守恒,求出最低点速度,再根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解出细线的拉力。
4. 某赤道平面内的卫星自西向东飞行绕地球做圆周运动,该卫星离地高度为h(h的高度小于地球同步卫星的高度),赤道上某人通过观测,前后两次出现在人的正上方最小时间间隔为t,已知地球的自转周期为T0,地球的质量为M,引力常量为G,由此可知地球的半径为
A.      B. 
C.      D. 
【答案】D
【解析】根据赤道平面内的卫星绕地球做圆周运动,由万有引力提供向心力,则有: ,解得: ,设卫星的周期为T,则有: ,解得: ,因此 ,故D正确,ABC错误;
故选D。
【点睛】考查万有引力与向心力表达式,掌握牛顿第二定律的应用,理解向心力的来源,注意前后两次出现在人的正上方时,正好多转动一圈是解题的突破口。
5. 如图所示,粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点.现将物块拉到A点后由静止释放,物块运动到最低点B,图中B点未画出.下列说法正确的是
 
A. B点一定在O点左下方
B. 速度最大时,物块的位置可能在O点左下方
C. 从A到B的过程中,物块和弹簧的总机械能一定减少
D. 从A到B的过程中,物块减少的机械能一定等于它克服摩擦力做的功
【答案】BC
【解析】A、弹簧处于自然长度时物块处于O点,所以在O点,弹簧弹力为零,物体从A向B运动过程,受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力,由于不知道滑动摩擦力的具体大小,所以无法判断B点在O点的上方还是下方,故选项A错误;
B、重力的下滑分力可以大于摩擦力,若 ,所以当弹力和重力沿斜面的分量等于摩擦力时,速度最大,此时弹簧处于伸长状态,所以速度最大时,物块的位置在O点上方,若 ,所以当重力沿斜面的分量等于摩擦力和弹簧弹力时,速度最大,此时弹簧处于压缩状态,所以速度最大时,物块的位置在O点下方,故选项B正确;
C、从A到B的过程中,滑动摩擦力一直做负功,故物块和弹簧组成的系统机械能减小,故选项C正确;
D、从A到B的过程中,根据能量守恒定律,物块减小的机械能等于弹性势能的减小量和克服摩擦力做的功之和,若弹簧的弹性势能增加时,则物块减小的机械能大于它克服摩擦力做的功,故选项D错误。
点睛:该题中,由于摩擦力的不确定性,使得题目的难度增加,解答本题关键是明确物体的受力情况、运动情况和系统的能量转化情况,知道在平衡点动能最大。
6. 某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示,图乙是其输入电压u的变化规律。已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为 ,电阻 。下列说法正确的是
 
A. 通过R的交流电的频率为50Hz
B. 电流表A2的示数为
C. 此时变压器的输入功率为22W
D. 将P沿逆时针方向移动一些,电流表A1的示数变小
【答案】AC
【解析】由图乙可知,通过R的交流电的频率为50 Hz,选项A错误;变压器初级输入电压的有效值  ,次级电压: ,则电流表A2的示数为 ,选项B错误;变压器的次级功率为:  ,则此时变压器的输入功率为22 W,选项C正确;将P沿逆时针方向移动一些,则次级匝数增加,次级电压变大,则电流表A1的示数变大,选项D错误;故选C.
7. 如图所示,在通过等量异号点电荷的直线上有a、b两点,二者位置关于负电荷对称,两电荷连线的中垂线上有c、d两点。一带电粒子(重力不计)以垂直连线的初速度自a点向上入射,初速度大小为v1时,沿轨迹1到达c点;初速度大小为v2时,沿轨迹2到达d点。下列说法正确的是
 
A. 四个点中a点电场强度最大
B. 四个点中d点的电势最低
C. 粒子到达连线中垂线的速度大小vc>vd
D. 粒子置于a点时的电势能小于置于b点时的电势能
【答案】AD
【解析】根据等量异种电荷的电场线分布情况可知,四个点中a点电场线最密集,则电场强度最大,选项A正确;四个点中c、d两点电势为零;a、b两点电势为负值,其中b点的电势最低,选项B错误;初速度v2>v1,因cd两点电势相等,a点到c、d两点电场力做功相同,根据动能定理可知从vc<vd,选项C错误;由轨迹可知粒子带负电,a点电势高于b点的电势,故粒子置于a点时的电势能小于置于b点时的电势能,选项D正确;故选AD.
8. 如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,金属棒电阻为r,导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示.下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率 随时间变化的图象正确的是
 
 
A. A    B. B    C. C    D. D
【答案】AB
【解析】试题分析:因E=Blv,所以 ,v-t图象是一条过原点斜率大于零的直线,说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动,即v=at;故A正确;根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt,其中k为比例系数,由闭合电路欧姆定律可得: 可推出:E=kt(R+r),而 ,所以有: ,
 −t图象是一条过原点斜率大于零的直线;故B正确;对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F-BIl=ma,而 ,v=at得到 ,可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线;故C错误. ,q-t图象是一条开口向上的抛物线,故D错误;故选AB.
考点:法拉第电磁感应定律;安培力
【名师点睛】此题考查以电磁感应问题中的图象为命题情境考查学生推理能力和应用数学处理物理问题的能力;对于图象问题一定弄清楚两坐标轴的含义,尤其注意斜率、截距的含义,对于复杂的图象可以通过写出两坐标轴所代表物理量的函数表达式进行分析。
9. 某实验小组利用图示装置验证动量守恒定律,光滑水平桌面上有一轻弹簧,原长很短,小球A、B将弹簧压缩至某一长度后由静止释放,A、B被弹开后沿桌面边缘飞出,落至水平地面上的M、N两点。用天平测出小球A、B的质量m1、m2,用刻度尺测量M、N点到桌面左右边缘的水平距离分别为x1、x2。已知重力加速度为g
 
①只要实验数据满足关系式_________(用以上物理量符号表示),就能验证动量守恒定律。
②该小组认为,利用此实验的装置及测量仪器还可以测定弹簧被压缩时的弹性势能。那么除了以上测量数据,还必须测量__________(用文字及相应符号表示),弹性势能的表达式为:_______________(用以上对应物理量符号表示)。
【答案】    (1).      (2). 桌面离地面的高度h    (3). 
【解析】(1)球离开桌面后做平抛运动,取A的初速度方向为正方向,两球质量和平抛初速度分别为:m1、m2,v1、v2,平抛运动的水平位移分别为x1、x2,平抛运动的时间为t.需要验证的方程: ,其中 , 代入得到: ;
(2)平抛运动竖直方向: ,得到: ,对系统根据能量守恒定律有: ,代入速度和时间得到: ,故还需要测量桌面到地面的高度h。
【点睛】由静止释放后,两球离开桌面做平抛运动,由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度.将需要验证的关系速度用水平位移替代.即可进行分析求解,对系统根据能量守恒定律列式可得到弹性势能的表达式;
10. 某同学用伏安法测量一根电阻值Rx约为10 Ω的均匀电阻丝的电阻.
现有器材:电源E(电动势为6V,内阻可忽略不计), 电压表V1(量程0~3 V,内阻很大), 电流表A1(量程0~50 mA,内阻RG=10Ω),滑动变阻器R1(0~20Ω,允许最大电流2.0 A),开关S、导线若干。
(1)实验时,要求电流表和电压表读数在使用时其指针应偏转到满偏刻度的1/3以上,所测量值的变化范围尽可能大一些,则其中________表(选填电流、电压)必须改装才能符合要求,在该表上________联一个定值电阻R0. 则符合题目要求的R0可选值为_______
A、0.1Ω     B、5Ω   C、20Ω   D、100Ω
(2)请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图(所用器材用对应的符号标出)______.
 
(3)某次测量中,测得电流表读数为I,电压表读数为U,定值电阻为R0,则均匀电阻丝电阻阻值Rx的表达式Rx=________, (用题中给定的字母表示)
【答案】    (1). 电流    (2). 并    (3). B    (4). 如图1(没有误差)      或者接成图2(有误差)。或者滑动变阻器接成限流电路(如图3)
     (5). 内接   外接 
【解析】(1)所以实验时,通过电阻丝的电流为 ,要求电流表和电压表读数在使用时其指针应偏转到满偏刻度的1/3以上,所测量值的变化范围尽可能大一些,则其中电流表必须改装才能符合要求,并联一个小电阻改装成电流表,则有  ,所以符合题目要求的R0可选值为B;
(3) 所测量值的变化范围尽可能大一些,滑动变阻器应采用分压式,由于电阻丝电阻值较小,改装后的电流表阻值是确定值,应该采用内接法,电路图为
 
(3)根据欧姆定律可得
11. 某高速公路的一个出口路段如图所示,情景简化:轿车从出口A进入匝道,先匀减速直线通过下坡路段至B点(通过B点前后速率不变),再匀速率通过水平圆弧路段至C点,最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下。已知轿车在A点的速度v0=72km/h,AB长L1=l50m;BC为四分之一水平圆弧段,限速(允许通过的最大速度)v=36 km/h,轮胎与BC段路面间的动摩擦因数μ1=0.5,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,CD段为平直路段长L2=50m,重力加速度g取l0m/s2。
(1)若轿车到达B点速度刚好为v =36 km/h,求轿车在AB下坡段加速度的大小;
(2)为保证行车安全,车轮不打滑,求水平圆弧段BC半径R的最小值;
(3)求轿车轮胎与CD段路面间的动摩擦因数μ2(应满足的条件)
 
【答案】(1)1m/s2(2)20m(3)0.1
【解析】解:(1)对AB段匀减速直线运动有v2 =﹣2a1L1
代入数据解得a1=1m/s2
(2)汽车在BC段做圆周运动,静摩擦力提供向心力,
为了确保安全,则须满足  Ff≤μ1mg
联立解得:R≥20m,即:Rmin=20m 
(3)汽车在CD段做匀减速直线运动有:
 
联立解得:
12. 电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板组成,匀强磁场的左边界与偏转电场的右边界相距为s,如图甲所示.大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场.当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时,所有电子均从两板间通过,进入水平宽度为l,竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上。已知电子的质量为m、电荷量为e.问:
(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场,则离开偏转电场时的侧向位移大小是多少?
(2)电子在刚穿出两板之间的偏转电场时最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少?
(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为多少?
 
【答案】(1)  (2)3:1(3) 
【解析】(1)当电子在 时刻进入偏转电场时,有 ,
得 。
(2)由题意可知,要使电子的侧向位移最大,应让电子从 等时刻进入偏转电场,在这种情况下,电子的侧向位移为
 
要使电子的侧向位移最小,应让电子从 等时刻进入偏转电场,在这种情况下,电子的侧向位移为
所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为
设电子从偏转电场中射出时的偏向角为q ,由于电子要垂直打在荧光屏上,所以电子在磁场中运动半径R,由几何关系有:
设电子从偏转电场中出来时的速度为 ,垂直偏转极板的速度为 ,则电子从偏转电场中出来时的偏向角为: ,式中 
又 ,由上述四式可得: 。
点睛:本题的难点是分析带电粒子的运动情况,可通过画轨迹作速度图象分析什么时刻进入偏转电场的电子侧向最大与最小。
13. 下列说法正确的是________。
A.气体吸热后温度一定升高
B.热量不一定从内能多的物体传递到内能少的物体上。
C.一定质量的理想气体在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比
D、随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能也在不断减小
E. 液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离
【答案】BCE
【解析】A、气体吸热同时气体对外做功,气体的温度不一定升高,故A错误;
B、热量总是从高温物体传向低温物体,跟内能多少无关,所以热量不一定从内能多的物体传递到内能少的物体上,故B正确;
C、一定质量的理想气体在体积不变的情况下,根据理想气体方程 可知压强p与热力学温度T成正比,故C正确;
D、分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,当分子力表现为斥力时,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能随分子间的距增大而减小,当分子力表现为引力时,分子间距离增大,分子力做负功,分子势能随分子间的距增大而增大,故D错误;
E、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力,故E正确;
故选BCE。
14. 如图所示为“⊥”型上端开口的玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中粗细部分的截面积为S1=2S2=2 cm2、h1=h2=12cm。封闭气体初始温度为t1=57℃,气体长度为L=22 cm,外界大气压强 。求:
①若缓慢升高封闭气体温度,当所有水银全部压入细管内时封闭气体的压强;
②封闭气体温度至少升高到多少方可将所有水银全部压入细管内。
 
【答案】(1)112cmHg(2)571.2K
【解析】解:①设所有水银全部压入细管内时水银柱的长度为H,封闭气体的压强为P,则有:
 
②气体初状态:
 ,
所有水银刚好全部压入细管内时:  ,
由理想气体状态方程知:
代入数据解得:
15. 如图所示, 、 、…、 为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点, 点为波源, 时刻从平衡位置开始向上做简谐运动,振幅为 ,周期为 。在波的传播方向上,后一质点比前一质点迟 开始振动。 时, 轴上距 点2.0m的某质点第一次到达最高点,则______。
 
A. 该机械波在弹性介质中的传播速度为
B. 该机械波的波长为2m
C. 图中相邻质点间距离为0.5m
D. 当 点经过的路程为9cm时, 点经过的路程为12cm
E. 当 点在平衡位置向下振动时, 点位于平衡位置的上方
【答案】BCD
 ...............
16. 如图所示,一束光线以60o的入射角照射到水平放置的平面镜M上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M上(如图中虚线框所示),则该束光线从玻璃砖的上表面射入经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出,打到光屏上的Q点,Q在P点的左侧8 cm处,已知玻璃砖对光的折射率为 。
①画出放入玻璃砖后的光路图
②求玻璃砖的厚度d
 
【答案】 ,300
【解析】解:作出光路图如下图所示
 
 
代入数值得:    
解得
利用几何关系      
由题意得
计算

 
 

 

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