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2018—2019学年度第一学期期末学业水平诊断
高三物理
注意事项：
1．本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，共100分，时间90分钟。
2．第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第II卷用签字笔或中性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。考试结束只交答题卡。
第I卷(选择题，共42分)
一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～14题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．了解物理规律的发现过程，学会象科学家那样观察和思考，往往比掌握知识更重要。下列说法符合实际的是
A．库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并进一步测得了元电荷的电荷量
B．伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点
C．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
2．下列说法中正确的是
A．一群处于n=3激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出三种不同波长的光子，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光子波长最长
B．α粒子散射实验验证了卢瑟福原子核式结构模型的正确性
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变小
D．发生光电效应时，入射光越强，光予能量就越大，光电子的最大初动能就越大
3．如图所示，共享单车的车锁集成了嵌入式芯片、北斗卫星导航模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置。用户仅需要用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码，即可自动开锁，骑行结束关锁后，手机APP上会显示计价、里程信息。此外，单车能够在骑行过程中为车
内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。下列说法正确的是
A．北斗卫星导航系统是通过超声波定位单车位置信息的
B．由手机上的显示信息，可求出骑行的平均速度
C．单车是利用电磁感应原理实现充电的
D．单车在被骑行过程中受到的地面的摩擦力表现为阻力
4．如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，原、副线圈匝数比为10：1，副线圈电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是
A．副线圈两端交变电压的频率为5Hz
B．两电流表测量的是电流的瞬时值，电压表测量的是电压的有效值
C．当滑动变阻器的滑片向上移动时，两电流表的示数均变小
D．当电流表A2的示数为2A时，变压器原线圈输入功率为220W
5．如图所示，一半径为R=0.2m的固定光滑圆弧轨道AB位于竖直平面内，轨道下端与一光滑水平直轨道相切于B点，一小球M从距圆弧轨道最高点A高度为h=0.2m处由静止释放，并恰好沿切线进入圆弧轨道，当滑到水平面上后与静止在水平面上且前端带有轻弹簧的小球N碰撞，M、N质量均为m=1Kg，g=10m／s2。下列说法正确的是
A．小球M在圆弧轨道内运动过程中所受合外力方向始终指向轨道圆心
B．轻弹簧被压缩至最短时，M和N的速度大小都是m／s
C．轻弹簧被压缩的过程中，M、N的总动量和总动能都保持不变
D．轻弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为4J
6．甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶，某时刻两车正好并排行驶，从该时刻起两车的速度—时间图像如右图所示，则下列说法正确的是
A．t0时刻两车相遇
B．0到t1时间内，甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同
C．0到t0时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D．t1时刻甲、乙两车一定再次相遇，之后甲车将一直在乙车前方
7．如图所示，圆心为O、半径为R的圆周上有A、B、C、D四点，A、B是一条直径的两个端点，CD与AB平行，A、C之间的距离也为R。在A、B两点分别放置电荷量绝对值均为Q的正负点电荷，静电力常量为k。下列说法正确的是
A．C、D两点电场强度相同，大小都为
B．负电荷在C点的电势能大于在D点的电势能
C．一正电荷沿着圆弧从C点移动到D点电场力不做功
D．C、D两点的电势差等于O、D两点的电势差
8．如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v分别沿竖直向上和竖直向下方向抛出，不计空气阻力。则下列说法中正确的是
A．两小球落地时速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功相等
D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等
9．2018年12月，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号月球探测器，开启了月球探测的新旅程。如图所示为月球探测器经过多次变轨后登陆月球的轨道示意图，轨道上P、Q、S三点与月球中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆环月轨道III的远月点和近月点，已知轨道II为圆轨道。关于探测器，下列说法正确的是
A．在P点由轨道I进入轨道II需要减速
B．在轨道II上S点的速度小于在轨道III上P点的速度
C．在轨道IⅡ上由P向Q运动的过程中，月球的引力对探测器做正功
D．在轨道III上Q点的加速度大于在P点的加速度
10．如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电极连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法中正确的是
A．加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大
B．粒子射出时的最大动能与加速电压无关，与D形金属盒的半径和磁感应强度有关
C．若增大加速电压，粒子在金属盒间的加速次数将减少，在回旋加速器中运动的时间将减小
D．粒子第5次被加速前、后的轨道半径之比为
11．如图甲所示，质量为m=1Kg的物体置于倾角为的固定且足够长的斜面上，t=0时刻对物体施加沿斜面向上的拉力F，使物体开始沿斜面上滑，作用一段时间t撤去拉力F，物体速度的平方与位移之间的关系图像如图乙所示。已知g=10m／s2
，sin37°=0.6。下列说法正确的是
A．物体与斜面之间的动摩擦因数为
B．撤去拉力的时刻为t=0.5s
C．拉力F的大小为24.5N
D．物体沿斜面上滑过程中克服摩擦力所做的功为10J
12．如图所示，一质量为m、半径为r的光滑球A用细绳悬挂于O点，另一质量为M、半径为R的半球形物体B被夹在竖直墙壁和A球之间，B的球心到O点之间的距离为h，A、B的球心在同一水平线上，A、B处于静止状态。重力加速度为g。则下列说法正确的是
A．A对B的压力大小为
B．竖直墙壁对B的摩擦力可能为零
C．当只轻轻把球B向下移动一点距离，若A、B再次保持静止，则A对B的压力大小保持不变，细绳拉力增大
D．当只轻轻把球B向下移动一点距离，若A、B再次保持静止，则A对B的压力减小，细绳拉力减小
13．如图所示，一平行板电容器的A、B两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点。下列说法正确的是
A．带电粒子带负电
B．若仅将A板稍微向上移动一定距离，则带电粒子仍将保持静止
C．若仅将两极板各绕其中点快速顺时针转过一定小角度后，则粒子将向左做直线运动
D．若断开电源并将B板稍向右移动一定距离，则带电粒子将向上做直线运动
14．如图所示，两根平行光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，下端PQ接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为
，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中。一质量为m、电阻也为R的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上，静止时导体棒处于导轨的MN处。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。现将导体棒从弹簧处于自然长度时由静止释放，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法中正确的是
A．当导体棒沿导轨向下运动时流过电阻R的电流方向为由P到Q
B．当导体棒的速度最大时，弹簧的伸长量为
C．导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为EP，则导体棒从开始运动到停止运动的过程中，回路中产生的焦耳热为
D．若导体棒第一次运动到MN处时速度为v，则此时导体棒的加速度大小为
第Ⅱ卷(非选择题，共58分)
二、本题共4小题，共18分。把答案填在答题卡中相应的横线上或按要求作图。
15．(4分)下图中游标卡尺的读数是_______mm，螺旋测微器的读数是_______mm。
16．(4分)某实验小组采用如图所示的实验装置“验证动量守恒定律”：在长木板上放置甲、乙两辆小车，长木板下垫有小木块用以平衡两小车受到的摩擦力，甲车的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，纸带穿过位于甲车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的电源，推动甲车使之做匀速直线运动，与原来静止在前方的乙车相碰并粘在一起，然后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50Hz。
(1)现得到如图所示的打点纸带，A为打点计时器打下的第一个点，测得各计数点间的距离AB=8.40cm，BC=10.50cm，CD=9.08cm，DE=6.95cm，相邻两个计数点之间还有四个计时点。则应选_____段计算甲车碰前的速度；应选_____段计算甲车和乙车碰后的共同速度(选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。
(2)用天平测得甲车及橡皮泥的质量为m1=0.40kg，乙车的质量为m2=0.20kg，取甲、乙两车及橡皮泥为一个系统，由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为______kg·m／s，碰后系统的总动量为______kg·m／s。
17．(4分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，实验室各有如下器材：
A．待测电池组(由两节干电池组成，每节电池电动势约为1.5V、内阻为几欧姆)
B．直流电压表V1、V2(量程均为3V，内阻均约为3kΩ)
C．定值电阻R0(阻值未知)
D．滑动变阻器R(最大阻值为Rm)
E．开关，导线若干
某同学设计了如图甲所示的电路，他利用该电路先测出定值电阻R0的阻值，再测量待测电池组的电动势和内阻。步骤如下：
(1)先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关S，读出电压表V1和V2的示数分别为U10、U20，则可求出定值电阻R0的阻值为R0=_______(用U10、U20和Rm表示)。
(2)移动滑动变阻器的滑片，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2的关系图像如图乙所示。图中直线的斜率为k，直线与横轴的截距为U0，则待测电池组的总电动势E=______，总内阻r=______(均用k、U0、R0表示)。
18．(6分)某同学用以下所给的器材通过实验来研究小电珠的伏安特性曲线：
A．电压表V(量程6V，内阻约6k)
B．电流表A(量程0.6A，内阻约10)
C．电阻箱R1(0～999.9)
D．定值电阻R2=200
E．定值电阻R3=100
F．滑动变阻器R4(0～10)
G．规格为“6V，6W”的待测小电珠
H．电源E(电动势约12V，内阻较小)
I．开关、导线若干
(1)要完成本实验，需要对电流表进行改装，该同学首先采用了如图甲所示的电路测量电流表内阻。闭合开关S1，反复调节电阻箱R1的阻值，当R1=19.6时，发现闭合和断开开关S2时电流表A的指针指示值相同，则电流表A的内阻RA=___；若要将电流表A的量程由0.6A扩大至1.0A，则需在电流表A上并联_____的电阻。
(2)图乙是测量小电珠的电流随电压变化关系的实物电路，实验要求小电珠两端的电压从0开始调节，请你用笔画线代替导线完成电路连接。
三、本题共4小题，共40分。解答应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。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
19．(8分)如图所示，小球A、B的质量分别为mA=0.3kg和mB=0.1Kg，用劲度系数为k=100N／m的轻质弹簧将两个小球拴接在一起，并用细线a、b将小球A、B分别悬挂在竖直墙上，细线a与竖直方向成60°夹角，细线b水平，两个小球均处于静止状态。g取10m／s2。求：
(1)细线a、b分别对小球A、B的拉力大小；
(2)弹簧的伸长量。
20．(10分)如图所示，粗糙水平面上静止放置一质量为2m
的木板，在木板上右端静置一质量为m的小滑块。一可视为质点、质量为2m的小朋友荡秋千，从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，小朋友在极短时间内用脚水平蹬踏木板的左端，然后自己刚好能回到A点。已知秋千的摆绳长为L，质量不计，AO与竖直方向的夹角为60°。小滑块与木板之间、木板与水平面间的动摩擦因数都是，重力加速度为g。求：
(1)秋千摆到最低点B，小朋友未蹬踏木板时秋干摆绳的拉力大小；
(2)小朋友蹬踏木板过程中，小朋友做功大小；
(3)若小滑块不从木板上滑下，木板至少应为多长。
21．(10分)如图所示，固定在水平面上的两平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L=0．5m，处在竖直方向、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中，导轨电阻不计。两导体棒ab、cd垂直放在导轨上，且与导轨始终接触良好，ab可在导轨上自由滑动，cd固定在导轨上，两导体棒电阻均为R=0.1，导体棒ab的质量为m=1Kg。t=0时刻，对静止的导体棒ab施加一水平向右、大小为F=10N的拉力作用。在t=1s时刻，导体棒ab的加速度恰好为0，此时立即撤去力F。求：
(1)导体棒ab运动过程中的最大速度；
(2)从t=0到t=1s的过程中，导体棒cd产生的焦耳热；
(3)为使两导体棒不相碰，在t=0时刻，两导体棒间的距离至少为多大。
22．(12分)如图所示，在平面直角坐标系中，第一象限存在电场强度大小为E、方向沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限存在方向垂直于平面向外的匀强磁场，在第三象限的直线OM(与y轴负方向成30°角)和y轴负方向所夹的区域内存在方向垂直于平面向外的另一个匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的离子。从y轴上的P1点以一定的速度沿x轴正方向开始运动，从x轴上的P2(L，0)点进入第四象限，离子通过P2点时，速度方向与x轴正方向的夹角为53°。然后离子垂直于y轴从P3点进入第三象限，P3点和原点O之间放置一荧光屏，离子在第三象限的磁场中偏转后不会从OM边界飞出，并最终打到荧光屏上，不计离子重力，sin53°=0.8。求：
(1)P1点到原点O的距离；
(2)第四象限中磁场的磁感应强度大小；
(3)离子在第三象限内运动的最长时间。
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