物理答案.pdf

高三理综 第 4 页 共 13 页 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 14~18 题只有一 项符合题目要求，第 19~21 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。 14．如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是 A．卢瑟福 粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型 B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 射线，电离能力最强 C．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关 D．铀 235 只要俘获中子就能进行链式反应 15．如图所示，两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为 m 的小球相连于 O 点，另一端分别固定在小车 天花板上的 A、B 两点，OA 绳与天花板的夹角为 30°，OB 绳与天花板的夹角为 60°，重力加速度为 g。当小车以速度ν向右做匀速直线运动，小球与车保持相对静止时，下列说法正确的是 A．OA 绳对小球的拉力大小为 2 3 mg B．OB 绳对小球的拉力大小为 2 1 mg C．OA 绳对小球拉力做功的功率为 4 3 mgv D．重力对小球做功的功率为 mgv 16.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a、b、c 三点所在直线平行 于两电荷的连线，且 a 与 c 关于 MN 对称，b 点位于 MN 上，d 点位于两电荷的连线上。以下判断正确 的是 A. b 点场强大于 d 点场强 B. b 点场强为零 C. a、b 两点间的电势差等于 b、c 两点间的电势差 D. 试探电荷+q 在 a 点的电势能小于在 c 点的电势能 17．2018 年 12 月 8 日“嫦娥四号”发射升空，它是探月工程计划中第四颗人造探月卫星。已知万有引 力常量为 G，月球的半径为 R，月球表面的重力加速度为 g，嫦娥四号绕月球做圆周运动的轨道半径为 r，绕月周期为 T。则下列说法中正确的是 A．“嫦娥四号”绕月运行的速度为 R gr 2 B．月球的第一宇宙速度为 gr 高三理综 第 5 页 共 13 页 C．嫦娥四号绕行的向心加速度大于月球表面的重力加速度 g D．月球的平均密度为 32 33 RGT r = 18．如图所示，圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个带电粒子 A、 B、C 先后从 P 点以相同的速度沿 PO 方向射入磁场，分别从 a、b、c 三点射出 磁场，三个粒子在磁场中运动的时间分别用 tA、tB、tC 表示，三个粒子的比荷分 别用 kA、kB、kC 表示，三个粒子在该磁场中运动的周期分别用 TA、TB、TC 表示， 下列说法正确的是 A．粒子 B 带正电 B．tA＜tB＜tC， C．kA＜kB＜kC D．TA＞TB＞TC 19．如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角α＝37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为 3.0 m．选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能 E 随高度 h 的变化如图乙所示．g＝10 m/s2， sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80.则 A．物体的质量 m＝0.67 kg B．物体与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.40 C．物体上升过程中的加速度大小 a＝10 m/s2 D．物体回到斜面底端时的动能 Ek＝10 J 20．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 2：1，其输入端通过灯泡 L1 与输出电压有效值恒定 的交流电源=Umsin(ωt)(V)相连，副线圈电路中接有灯泡 L2 和最大阻值为 R 的滑动变阻器，已知两个灯 泡的额定电压均为 U，且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的 滑片 P 位于最下端，调节滑动变阻器的滑片可使两个小灯泡同时正常发光(忽略灯丝电阻变化)，下列说 法正确的是 A．在 R 的滑片 P 向上滑动的过程中，电源的输出功率将会 变大 B．在 R 的滑片 P 向上滑动的过程中，L1 的亮度会变暗 C．若小灯泡 L2 突然烧坏，电压表示数会减小 D．交流电源的最大值为 Um=3 2 U 21．如图甲所示，一块质量为 mA=2kg 的木板 A 静止在水平地面上，一个质量为 mB=1kg 的滑块 B 静止在木板的左端，对 B 施加一向右的水平恒力 F，一段时间后 B 从 A 右端滑出，A 继续在地面上运 动一段距离后停止，此过程中 A 的速度随时间变化的图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，重力加速度取 g=10m/s2。则下列说法正确的是 A．滑块与木板之间的动摩擦因数为 0.6 B．木板与地面之间的动摩擦因数为 0.1 C．F 的大小可能为 9N D．F 的大小与板长 L 有关 第Ⅱ卷 三、非选择题：共 174 分。第 22~32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题为选考题，考 生根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 22．（ 6 分）某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验： A．一端带有滑轮和刻度尺的轨道 高三理综 第 6 页 共 13 页 B．两个光电计时器 C．安装有挡光片的小车(质量为 M) D．拴有细线的托盘(质量为 m0) E．可以调节高度的平衡支架 F．一定数量的钩码 某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门 A、B。实验步骤： ①调节两个光电门中心的距离，记为 L； ②调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门 A、B，钩码 的质量记为 m； ③撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门 A、B，光电计时器记录小车通过 A、B 的 时间分别为△t1 和△t2； ④利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。 根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题 (1)图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度 d，则 d=___________cm。 (2)小车加速从 A 到 B 过程中合外力做的功 W=___________；小车动能的变化量的表达式△ Ek=______________________(用测得的物理量的字母符号表示)。通过实验可得出：在误差允许的范围内 合外力所做的功等于小车动能的增量。 23．（9 分）为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材： 待测电阻 R（阻值约 100Ω）、滑动变阻器 R1（0～100Ω）、滑动变阻器 R2（0～10Ω）、电阻箱 R0 （0～9999.9Ω）、理想电流表 A（量程 50mA）、直流电源 E（3V，内阻忽略）、导线、电键若干。 （1）甲同学设计（a）所示的电路进行实验。 ①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______。 ②滑动变阻器应选_________（填入字母）。 ③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到______（选填“左”或“右”）端，再接通开关 S；保持 S2 断开，闭合 S1，调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流 I1。 ④断开 S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱 R0 阻值在 100Ω左右，再闭合 S2，调节 R0 阻值使得 高三理综 第 7 页 共 13 页 电流表读数为______时，R0 的读数即为电阻的阻值。 （2）乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱 R0 值，读出电流表相应的电流 I，由测得的数据作出 0 1 RI − 图线如图（d）所示，图线纵轴截距为 m，斜率为 k，则电阻的阻值为______。 （3）若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c），哪种方案测电阻更好______？为什么？ ______________________________。 24.（14 分）如图，质量为 6m、长为 L 的薄木板 AB 放在光滑的平台上，木板 B 端与台面右边缘齐 平．B 端上放有质量为 3m 且可视为质点的滑块 C，C 与木板之间的动摩擦因数为 μ＝ 1 3 ，质量为 m 的 小球用长为 L 的细绳悬挂在平台右边缘正上方的 O 点，细绳竖直时小球恰好与 C 接触．现将小球向右 拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与 C 碰撞后反弹速率为碰前的 一半． (1)求细绳能够承受的最大拉力； (2)若要使小球落在释放点的正下方 P 点，平台高度应为多大； (3)通过计算判断 C 能否从木板上掉下来． 25.（18 分）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B＝0.5T.在匀强磁场区域内，有一 对光滑平行金属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距 L＝1m，电阻可忽略不计。质量均 为 m＝lkg，电阻均为 R＝2.5Ω的金属导体棒 MN 和 PQ 垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好。先将 PQ 暂时锁定，金属棒 MN 在垂直于棒的拉力 F 作用下，由静止开始以加速度 a＝0.4m/s2 向右做匀加速 直线运动，5s 后保持拉力 F 的功率不变，直到棒以最大速度 vm 做匀速直线运动. (1)求棒 MN 的最大速度 vm； (2)当棒 MN 达到最大速度 vm 时，解除 PQ 锁定，同时撤去拉力 F，两棒最终均匀速运动.求解除 PQ 棒 锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热. (3)若 PQ 始终不解除锁定，当棒 MN 达到最大速度 vm 时，撤去拉力 F，棒 MN 继续运动多远后停下来? （运算结果可用根式表示） 高三理综 第 12 页 共 13 页 （二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多 做，则每科按所做的第一题计分。 33. [物理—选修 3-3]（15 分） (1)(5 分)下列有关热力学基本概念、规律与热力学定律的描述正确的是___________(填正确答案标号。 选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A．热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度 B．绝热过程中，系统内能的变化只与做功的多少有关，而与做功的方式无关 C．改变内能的两种方式是做功和热传递，因此同时做功和热传递一定会改变内能 D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律 E．机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能 (2)(10 分)如图，一固定的水平气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。大圆筒 内侧截面积为 2S，小圆筒内侧截面积为 S，两活塞用刚性轻杆连接，间距为 2l，活塞之间封闭有一定质 量的理想气体。初始时大活塞与大圆筒底部相距 l。现通过滑轮用轻绳水平牵引小活塞，在轻绳右端系 托盘(质量不计)。已知整个过程中环境温度 T0、大气压 p0 保持不变，不计活塞、滑轮摩擦、活塞导热良 好。求： (i)缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆简底部相距 2 l ，停止 加沙，求此时沙子质量； (ii)在(i)情景下对封闭气体缓慢加热可以使活塞回到原处，求回到 原处时封闭气体的温度。