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班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2019届高三入学调研考试卷
物 理 (三)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7小题只有一个选项正确,第8-10小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B.根据速度定义式v=,当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义采用了极限法
C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法
D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
2.跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下,运动员沿竖直方向运动,其v-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.运动员在0~10 s内的平均速度大小等于10 m/s
B.从15 s末开始运动员处于静止状态
C.10 s末运动员的速度方向改变
D.10~15 s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动
3.如图为某一电场的电场线,M、N、P为电场线上的三个点,M、N是同一电场线上两点。下列判断不正确的是( )
A.只受电场力作用时,同一负电荷在N点的加速度最大
B.M、N、P三点中N点的电势最高
C.正电荷从M点自由释放,电荷不可能沿电场线运动到N点
D.只受电场力作用时,同正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
4.如图为三个小球初始时刻的位置图,将它们同时向左水平抛出都会落到D点,DE = EF = FG,不计空气阻力,则关于三小球( )
A.若初速度相同,高度hA : hB : hC =1 : 2 : 3
B.若初速度相同,高度hA : hB : hC = 1 : 3 : 5
C.若高度hA : hB : hC =1 : 2 : 3,落地时间tA : tB : tC =1 : 2 : 3
D.若高度hA : hB : hC =1 : 2 : 3,初速度vA : vB : vC =
5.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )
6.2018年7月27日发生了火星冲日现象,那时火星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与火星之间。已知地球和火星绕太阳公转的方向相同,火星公转轨道半径约为地球的1.5倍,若将火星和地球的公转轨迹近似看成圆,取,则相邻两次火星冲日的时间间隔约为( )
A.0.8年 B.1.6年 C.2.2年 D.3.2年
7.如图所示,用同种材料制成的直角三角形线框ABC处在足够大的水平向右的匀强磁场中,线框平面与磁感线平行,直角边AB的长是直角边BC长的,AB边与磁感线垂直,先让线框绕AB边在匀强磁场中以角速度ω匀速转动,A、B两端的电压有效值为U1;再让线框绕BC
边在匀强磁场中仍以角速度ω匀速转动,结果A、B两端的电压为U2,则为( )
A. B. C. D.
8.核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高患癌的风险。已知钚的一种同位素的半衰期为24100年,其衰变方程为,则下列说法中正确的是( )
A.衰变发出的γ射线是波长很短的光子,穿透能力很强
B.X原子核中含有143个中子
C.8个经过24100年后一定还剩余4个
D.衰变过程的总质量不变
9.如图所示,电路中R1和R2均为可变电阻,平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S,电路达到稳定时,一带电油滴恰好悬浮在两板之间。下列说法正确的是( )
A.仅增大的R2阻值,油滴仍然静止
B.仅增大R1的阻值,油滴向上运动
C.增大两板间的距离,油滴仍然静止
D.断开开关S,油滴将向下运动
10.如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看做质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(重力加速度为g),下列说法正确的是( )
A.A球增加的机械能等于B球减少的机械能
B.A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能
C.A球的最大速度为
D.细杆对A做的功为
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第11—14题为必考题,每个试题考生必须作答。第15—16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考題
11.(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷。
(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d=__________mm;
(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象________;
A.h-t图象 B.h-图象 C.h-t2图象 D.h-图象
(3)若(2)问中的图象斜率为k,则当地的重力加速度为__________(用“d”、“k”表示,忽略空气阻力)。
12.(8分)某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,现有如下实验器材:①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表;②量程为0.6 A、内阻约为 0.1 Ω的电流表;③阻值为0~20 Ω的滑动变阻器;④内阻可忽略、输出电压为3 V的电源;⑤额定电压是2.5 V的小灯泡;开关和导线若干。
(1)该同学连接实验电路如图所示,闭合开关S前请老师检查,老师指出图中标示的①、②、③、④和⑤五根连线中有两处错误,错误连线是______(填连线的序号);
(2)正确连线后,闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片C移到_____处(填“A”或“B”)。调节滑动变阻器,电流表的示数从0开始增加,当示数为0.50 A时,
电压表示数如图所示,读数为_____ V。
(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的_________ (填字母)。
13.(15分)如图所示,长L = 1.0 m木板B放在水平面上,其右端放置一小物块A(视为质点)。B的质量mB = 2.0 kg,A的质量mA = 3.0 kg,B与水平面间的动摩擦因数μ1 = 0.20,A、B间的动摩擦因数μ2 = 0.40。刚开始两者均处于静止状态,现给A一水平向左的瞬间冲量I,I = 9.0 N∙S,重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)A开始运动的速度;
(2)A、B之间因摩擦产生的热量;
(3)整个过程A对地的位移。
14.(16分)如图所示,在x轴下方的区域内存在沿y轴正向的匀强电场,电场强度为E。在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。y轴下方的A点与O点的距离为d,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场。(不计粒子的重力)
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E0,求E0;
(3)若电场强度E等于第(2)问E0的,求粒子经过x轴时的位置。
(二)选考题
15.【物理—选修3-3】(15分)
(1)(5分)下列说法正确的是 。(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A. 气体在等压膨胀过程中一定从外界吸收热量
B. 气体在等温压缩过程中一定从外界吸收热量
C. 液晶显示屏是应用液晶光学各向异性特点制成的
D. 空调机既能致热又能致冷,说明热传递不存在方向性
E. 当分子间距离减小时,分子势能不一定减小
(2)(10分)如图所示,在长为l=57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内,用5 cm高的水银柱封闭着50 cm
长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃。
(i)现将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成53°角,此时管中气体的长度为多少?
(ii)在第一问的基础上,若接着将管内水银柱取走1 cm,再缓慢对玻璃管加热升温至多少时,管中水银柱上表面恰好与管口相齐?(大气压强为p0=76 cmHg)
16.【物理—选修3-4】(10分)
(1)(5分)我国地震台网正式测定:2017年10月19日09时15分在山西临汾市襄汾县(北纬35.95度,东经111.54度)发生3.0级地震,震源深度5千米。地震波既有横波,也有纵波,某监测站截获了一列沿x轴负方向传播的地震横波,在t s与(t+0.2)s两个时刻x轴上-3 km~3 km区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示,则下列说法正确的是 。(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.x =1.5 km处质点离开平衡位置的最大距离是2A
B.该地震波的最大周期为0.8 s
C.该地震波最小波速为5 km/s
D.从波源开始振动到波源迁移到地面最长需要经过1 s时间
E. 从t时刻开始计时,x=2 km处的质点比x=1.5 km处的质点先回到平衡位置
(2)(10分)投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体,光源产生的单色平行光投射到平面上,经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑。已知镜头半径R =30 cm,光屏MN到球心O的距离为d =102 cm,玻璃对该单色光的折射率,不考虑光的干涉和衍射。求:光屏MN上被照亮的圆形光斑的半径r。
2019届高三入学调研考试卷
物 理(三)答 案
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7小题只有一个选项正确,第8-10小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.【答案】A
【解析】质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法,忽略次要因素抓住主要因素,故A错误;根据速度定义式v=,当Δt极小时表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故B正确;研究牛顿第二定律采用控制变量法,保持合外力不变或质量不变分别研究关系,故C正确;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故D正确。
2.【答案】D
【解析】0~10 s内,若运动员做匀加速运动,平均速度为。根据图象的“面积”等于位移可知,运动员的位移大于匀加速运动的位移,所以由公式知0~10 s 内的平均速度大于匀加速运动的平均速度10 m/s,故A错误。由图知,15 s末开始运动员做匀速直线运动,故B错误;由图看出,运动员的速度一直沿正向,速度方向没有改变,故C错误;10~15 s图象的斜率减小,则其加速度减小,故10~15 s运动员做加速度减小的减速运动,故D正确。
3.【答案】B
【解析】N点电场线最密场强最大,由可知N点的加速度最大,故A正确;顺着电场线的方向电势降低,所以M点的电势最高,故B错误;在M点静止释放,正电荷在电场力的作用下运动,但是运动轨迹并不是电场线,故C正确;根据EP = qφ,由φM>φN可知,正电荷在M点电势能大于在N点的电势能,故D正确。
4.【答案】D
【解析】若初速度相同,根据水平方向做匀速直线运动知运动时间tA : tB : tC =1 : 2 : 3
,则下落高度,得hA : hB : hC =1 : 4 : 9,A、B均错误;若hA : hB : hC =1 : 2 : 3,由,得tA : tB : tC =;而,得vA : vB : vC =,故C错误,D正确。
5.【答案】A
【解析】设物块P的质量为m,加速度为a,静止时弹簧的压缩量为x0,弹簧的劲度系数为k,由力的平衡条件得,mg = kx0,以向上为正方向,木块的位移为x时弹簧对P的弹力:F1 = k(x0-x),对物块P,由牛顿第二定律得,F + F1-mg = ma,由以上式子联立可得,F = kx+ma。可见F与x是线性关系,且F随着x的增大而增大,当x = 0时,F0=ma>0,故A正确。
6.【答案】C
【解析】由万有引力充当向心力得:,解得行星公转周期:,则火星和地球的周期关系为:,已知地球的公转周期为1年,则火星的公转周期为年,相邻两次火星冲日的时间间隔设为t,则:,化解得:,解得t =2.2年。
7.【答案】D
【解析】设BC边长为d,则AB边长为,让线框绕AB边在匀强磁场中以角速度ω匀速转动,则线框中感应电动势的最大值,电动势的有效值,A、B两端的电压有效值,让线框绕BC边在匀强磁场中仍以角速度ω匀速转动,A、B两端的电压,因此有,选项D正确。
8.【答案】AB
【解析】衰变发出的γ放射线是频率很大的电磁波,具有很强的穿透能力,不带电,故A正确;根据电荷数守恒和质量数守恒得,X的电荷数为92,质量数为235,质子数为92,则中子数为235-92=143,故B正确;半衰期具有统计规律,对大量的原子核适用,故C错误;在衰变的过程中,根据质能方程知,有能量发出,有质量亏损,不过质量数不变,故D错误。
9.【答案】ABD
【解析】电路稳定时,电容器的电压等于可变电阻R1的电压,当增大R2
的阻值,对电容器的电压没有影响,板间场强不变,油滴受力情况不变,仍静止,故A正确;当增大R1的阻值,R1分担的电压增大,电容器的电压增大,电容器板间场强增大,油滴所受的电场力增大,因此油滴将向上运动,故B正确;增大两板间的距离,电容器的电压不变,由E = U/d知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,所以油滴将向下运动,故C错误;断开开关S,电容器通过两个电阻放电,电容器板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动,故D正确。
10.【答案】AD
【解析】B球运动到最低点,A球运动到最高点,两球系统机械能守恒,故A球增加的机械能等于B球减少的机械能,A正确;A球重力势能增加,B球重力势能减少,故B错误;两球系统机械能守恒,当B球运动到最低点时速度最大,有,解得,故C错误;除重力外其余力做的功等于机械能的增加量,故细杆对A球做的功等于A球动能的增加量,有,D正确。
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第11—14题为必考题,每个试题考生必须作答。第15—16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考題
11.(6分)
【答案】(1)17.805(17.804~17.806均可) (2)D (3)
【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为17.5 mm,可动刻度为30.5 × 0.01 mm = 0.305 mm,所以最终读数为17.5 mm + 0.305 mm = 17.805 mm;
(2)已知经过光电门时的时间小球的直径,则可以由平均速度表示经过光电门时的速度,所以,若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒:,整理得,为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,所以应作图象;
(3)根据函数可知正比例函数的斜率,故重力加速度。
12.(8分)
【答案】(1)①④ (2)A 2.50 (3)C
【解析】(1)本题应采用滑动变阻器分压接法,同时电流表应采用外接法;由图可知,①线应接在滑动变阻器左下端接线柱上;④导线应接在灯泡右侧接线柱或电流表接线柱上。
(2)实验开始时为了保证实验仪器的正常使用,需要将C拨到最左端,即A处,此时测量部分电压为零。电压表的最小分度为0.1 V,需要估读到0.01 V,故读数为2.50 V。
(3)由于灯泡内阻随温度的增大而增大,故对应的图象的均为曲线,在I-U图象中应为斜率减小的曲线;故只有C正确。
13.(15分)
【解析】(1)由题意,由动量定理得:I = mAv0
代入数据解得:v0 = 3 m/s。
(2)对A有:
对B有:
代入数据解得:aA = 4 m/s2,aB = 1 m/s2
A对地做匀减速运动,B对地做匀加速运动,设A、B经过时间t达到相同速度v,A的位移为xA,B的位移为xB。
对A:v = v0-aAt,
对B:v = aBt,
代入数据解得:v = 0.6 m/s,t = 0.6 s,xA = 1.08 m,xB = 0.18 m
A对B的位移为Δx = xA -xB = 1.08 m-0.18 m = 0.9 m<1 m,假设成立
故此过程中,A、B之间因摩擦产生的热量Q = μ2mAg =10.8 J。
(3)A、B达到相同速度后,设二者保持静止,整体减速的加速度为,则假设成立。
此后二者共同滑行的距离:
故整个过程A对地的位移:。
14.(16分)
【解析】(1)粒子在电场中加速,由动能定理得:
粒子进入磁场后做圆周运动,有:
解得粒子在磁场中运动的半径。
(2)粒子之后恰好不再经过x轴,则离开磁场时的速度方向与x轴平行,运动情况如图①
,可得R=r1
由以上各式解得:。
(3)当时,可得磁场中运动的轨道半径
粒子运动情况如图②,图中的角度α、β满足
,
粒子经过x轴时的位置坐标为
解得:x=R。
(二)选考题
15.【物理—选修3-3】(15分)
(1)(5分)【答案】ACE
【解析】气体在等压膨胀过程中,温度升高,内能增大,体积增大,气体对外做功,由热力学第一定律知,气体一定从外界吸收热量;气体在等温压缩过程中,内能不变,外界对气体做功,气体放热;液晶是一种特殊的物质,既有液体的流动性,又具有光学各向异性,显示屏是应用各向异性的特点制成的;空调机既能致热又能致冷,但热量不能自发地从低温物体传到高温物体;当分子间距离减小时,分子力是引力则分子势能减小,若分子力是斥力则分子势能增大。
(2)(10分)
解:(i)设玻璃管的横截面积为S,初态时,管内气体的温度为T1=306 K,体积为V1=50S,压强为p1=81 cmHg
当玻璃管倾斜至与水平面成53°角时,管内气体的温度为T2=306 K,体积为V2=lS,压强为p2=(76+5×sin 53°) cmHg
由玻意耳定律得:p1V1=p2V2
代入数据,解得:l = 50.625 cm。
(ii)设温度升至T3时,水银柱长为4 cm,管内气体的体积为V3=53S,压强为p3=(76+4×sin53°) cmHg
由理想气体状态方程得:
代入数据,解得T3=317.152 K。
16.【物理—选修3-4】(10分)
(1)(5分)【答案】BCE
【解析】各振动质点离开平衡位置的最大距离等于振幅;由图Δt = nT + T/4,Δx =(nλ+1)m,得T = 0.8/(4n+1) s(n = 0,1,2…),v =(5nλ+5)m/s(n =0,1,2…);波源不会迁移;t时刻,x=2 km处的质点向下运动,回到平衡位置用时四分之一周期,x=1.5 km处的质点向上运动,回到平衡位置用时超过四分之一周期。
(2)(10分)
解:如图所示,设光线入射到D点时恰好发生全反射
在ΔODF中
在ΔO′FN中
又O′F = d -OF
解得:r = 0.86 m