江苏省五校2019届高三12月联考 物理试卷（PDF版） 6页

1 江苏省前黄高级中学 2018～2019 学年度第一学期联考试卷 高 三 物 理 试 题 2018．12 满分：120 分 时间：100 分钟 第Ⅰ卷（选择题 42 分） 一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确 的，选对的得 3 分，选错的或不答的得 0 分。） 1．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究和解决问题的过程中，不仅需要相 应的知识，还需要运用科学的方法．从科学方法的角度来说，物理学中引入“合力”运用了 A．等效替代法 B．理想实验法 C．建立模型法 D．控制变量法 2．如图所示，墙壁清洁机器人在竖直玻璃墙面上由 A 点沿直线匀速“爬行”到右上方 B 点。对 机器人在竖直平面内受力分析正确的是 3．如图，静电喷涂时，被喷工件接正极，喷枪口接负极，它们之间形成高压电场。涂料微粒从 喷枪口喷出后，只在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面，图中虚线为涂料微粒的运动 轨迹。下列说法正确的是 A．涂料微粒一定带负电 B．图中虚线也可视为高压电场的部分电场线 C．电场力对微粒先做正功后做负功 D．喷射出的微粒动能不断转化为电势能 4．如图所示，在距地面一定高度的同一点 A 处，三次水平抛射皮球（视为质点）均能击中水平 地面上的同一目标（目标在 A 点右方）。第一次在无风情况下以 v1 水平抛出；第二次在有水平向右 的风力作用下以 v2 水平抛出；第三次在有水平向左的风力作用下以 v3 水平抛出。则下列说法中正 确的是 A．三次下落时间不相等 B．三次抛射的水平初速度 v2 >v1 >v3 C．皮球三次运动的位移方向不同 D．击中目标时的速度方向不同 5．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E 为电源，R 为定值电阻，薄片 P 和 Q 为两相互绝缘 的金属极板。当对着话筒说话时，P 振动而 Q 可视为不动，在 P、Q 间距增大过程中 A．P、Q 两板构成电容器的电容增大 B．P 板电荷量增大 C．M 点的电势比 N 点高 D．P、Q 两板间的场强增大 6．将质量均为 M=1kg 的编号依次为 1，2，…6 的梯形劈块靠在一起构成倾角 α=37°的三角形劈 面，每个梯形劈块上斜面长度均为 L=0.2m，所有劈均不固定在水平面上，如图所示。质量 m=1kg 的小物块 A 与斜面间的动摩擦因数 μ1=0.5，斜面与地面的动摩擦因数均为 μ2=0.3，假定最大静摩擦 力与滑动摩擦力相等．现使 A 从斜面底端以平行于斜面的初速度 v0=4.5m/s 冲上斜面，g =10m/s2， sin37°=0.6，cos370=0.8．下列说法正确的是 A．物块上滑到 3 号劈时，劈开始相对水平面滑动 B．物块上滑到 4 号劈时，劈开始相对水平面滑动 C．物块上滑到 5 号劈时，劈开始相对水平面滑动 D．物块上滑到 6 号劈时，劈开始相对水平面滑动 二、多项选择题（本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正 确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错的或不答的得 0 分。） 7．2018 年 7 月 10 日，我国成功发射了第 32 颗北斗导航卫星，该卫星的轨道半径为 36000km， 7 月 29 日又以“一箭双星”的方式成功发射了第 33、34 颗北斗导航卫星，这两颗卫星的轨道半径均 为 21500km。下列说法正确的是 A．这三颗卫星的发射速度均小于 7.9km/s B．第 32 颗卫星的加速度比第 33 颗的小 C．第 32 颗卫星的速率比第 33 颗的大 D．第 32 颗卫星的运动周期比第 34 颗卫星的大 8． 一个带正电的点电荷，置于一接地的导体球附近，形成如图 所示的电场线分布，下列说法正确的是 A．a 点的电势低于 b 点的电势 B．c 点的电场强度大于 d 点的电场强度 C．将一正试探电荷从 e 点沿虚线移动到 f 点电场力做正功 D．导体球内部电势为零 A G F B G F C G F D G F A B v A v0 1 2 6 工件 涂料微粒 喷枪 Q P 绝缘固定支架 M N R E a b c d e f 2 1 2 3 0 5 10 15 20 cm 9．某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为 m 的均匀细金属杆 MN 与一竖直悬挂的绝缘 轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为 k，在矩形区域 abcd 内有匀强磁场，ab=L1，bc=L2，磁感应强度大 小为 B，方向垂直纸面向外。MN 的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN 的长度大 于 ab，当 MN 中没有电流通过且处于静止时，MN 与矩形区域的 ab 边重合，且指针指在标尺的零 刻度；当 MN 中有电流时，指针示数可表示电流强度。MN 始终在纸面内且保持水平，重力加速度 为 g．下列说法中正确的是 A．当电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为 mg k B．标尺上的电流刻度是不均匀的 C．为使电流表正常工作，流过金属杆的电流方向为 M→N D．电流表的量程为 mg+kL2 BL1 10．从地面上以初速度 v0=10m/s 竖直向上抛出一质量为 m=0.2 kg 的小球，若运动过程中小球受到的空气阻力 f 与其速率 v 成正 比，其关系为 f = kv，小球运动的速率随时间变化规律如图所示， t1 时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为 v1=2m/s，且落地 前已经做匀速运动（取 g=10 m /s2），则以下说法正确的是 A．k 的值为 0.1 N·s/m B．小球在上升阶段加速度大小为 20 m/s2 时，其速度大小为 1 m/s C．小球抛出瞬间的加速度大小为 60 m/s2 D．小球抛出到落地过程中空气阻力所做的功为－9.6 J 11．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了 判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝 上，在上面放一物体 m，升降机静止时电流表示数为 I0，如图甲所示。当升降机 在其它不同的运动过程中，电流表的示数分别如图乙、丙、丁所示，则下列判断 中正确的是 A．压敏电阻所受压力越大，电流表示数就越大 B．如图乙所示，升降机可能做加速度增大的变加速上升运动 C．如图丙所示，升降机内的物体处于超重状态 D．如图丁所示，升降机内的物体处于失重状态 12．如图所示，一条轻质弹簧左端固定，右端系一小物块，物块与水平面的最大静摩擦力和滑动 摩擦力都为 f，弹簧无形变时，物块位于 O 点.每次都把物块拉到右侧不同位置由静止释放，释放时 弹力 F 大于 f，物体沿水平面滑动一段路程直到停止．下列说法正确的是 A．释放时弹性势能等于全过程克服摩擦力做的功 B．每次释放后物块速度达到最大的位置保持不变 C．物块能返回到 O 点右侧的临界条件为 F>3f D．物块能返回到 O 点右侧的临界条件为 F>4f 第Ⅱ卷（非选择题 78 分） 三、简答题（本大题共 18 分。把答案填在答题纸相应的横线上或按规定的要求在答题纸上作答。） 13．（8 分）下图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下： ①用天平测量物块和遮光片的总质量 M、重物的质量 m；用游标卡尺测量遮光片的宽度 d；用米尺 测量两光电门之间的距离 L； ②调整轻滑轮，使细线水平； ③让物块从光电门 A 的左侧由静止释 放，用数字毫秒计分别测出遮光片经 过光电门A 和光电门B 所用的时间ΔtA 和 ΔtB，求出加速度 a； ④多次重复步骤③，求 a 的平均值a—； ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数 μ． 回答下列问题： （1）用 20 分度的游标卡尺测量 d 时的示数如图所示，其读数为 ▲ cm； （2）物块的加速度 a 可用 d、L、ΔtA 和 ΔtB 表示为 a＝ ▲ ； （3）动摩擦因数 μ 可用 M、m、a—和重力加速度 g 表示为 μ＝ ▲ ； （4）如果滑轮略向下倾斜，使细线没有完全调节水平，由此测得的 μ ▲ （填“偏大”或“偏小”） 遮光片 物块 重物 光电门 光电门 A B 细线 v v0 v1 0 t1 t 甲 乙 丙 丁 I0 2I0 0 I0 2I0 0 I0 2I0 0 I0 2I0 0 I I I I t t t t 3 14．（10 分）二极管的说明书上提供了它的伏安特性曲线（正向最大电流 50mA 左右），物理兴趣 小组想要验证该二极管的伏安特性曲线。 （1）选择好实验器材准备连接电路时，发现二极管外壳正、负的标识看不清楚，于是就用多用 电表欧姆挡来判断它的正、负极：用欧姆表“×100”档两次实验情况 如图甲、乙所示，由此可知 ▲ （填“A”或“B”）端为二极管的正极。 （2）该物理兴趣小组要对该二极管加正向电压时的伏安特性曲线进行验证，实验室提供的器材有： A．直流电源（电动势 3V，内阻不计） B．滑动变阻器（0~20Ω） C．电压表（量程 3V，内阻约 30KΩ ) D．电流表（量程 50mA，内阻约 50Ω） E．待测二极管 F．导线、开关 为了提高测量精度，请在虚线框内的实验电路图中加上直流电源 E 及滑动变阻器 R，并将电路图连 接完整。 电流 I/mA 0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.0 21.8 33.5 50.0 电压 U/V 0 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 （3）依据实验中测量数据在坐标纸上画出该二极管的伏安 特性曲线如图所示，我们将该二极管与阻值为 50Ω 的定值电阻 串联后接到电压为 3V 的恒压电源两端，使二极管正向导通，测 得二极管导通时的功率为 P 测，则 P 测= ▲ W（结果保留一 位有效数字）。 （4）若考虑电压表或电流表的内阻对实验造成影响，那么 第（ 3）问中该二极管正向导通时的实际功率 P 实 ▲ P 测（选 填“大于”、“小于”或“不确定”）。请你提出一条减小 P 实 与 P 测差异的改进建议： ▲ 四、简答论述题（本题共 4 小题，共 60 分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15．（ 12 分）如图所示，用大型货车运输规格相同的水泥板，货车装载两层水泥板，底层水泥板 固定在车厢里，上层水泥板堆放在底层水泥板上，已知水泥板间的动摩擦因数 μ=0.72，货车紧急刹 车时的加速度大小为 8m/s2；每块水泥板的质量 m=200kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力 加速度 g =10m/s2，求： （1）要使上层水泥板不发生相对滑动，货车的加速度不得超过多大？ （2）货车以 5m/s2 的加速度启动时上层水泥板所受的摩擦力大小； （3）若货车在水平路面上匀速行驶的速度为 12m/s，要使货车在紧急刹车时上层水泥板不撞上驾 驶室，最初堆放时上层水泥板最前端应该离驾驶室的最小距离． 16．（16 分）如图所示，在竖直平面内存在着两种区域：无电场区域和有理想上下边界的匀强电 场区域。两种区域相互间隔，竖直高度相等均为 h．电场区域共有 n 个，水平方向足够长，每一电 场区域场强的大小均为 E= mg q ，场强的方向均竖直向上。一个质量为 m、电量 为 q 的带正电小球(看 作质点），从第一无电场区域的上边缘以初速度 v0 水平抛出，不计空气阻力，重力加速度为 g ．则 （1）求小球刚离开第一个电场区域时的速度大小 v1； （2）求小球从开始运动到刚好离开第二个电场区域所经历的时间 t2； （3）若场强大小均为 E= 2mg q ，方向不变，求小球从开始运动到刚好离开第 n 个电场区域所经历的 总时间 tn． A A B B 红表笔 红表笔 30 20 10 60 50 40 0 0.5 2.0 2.5 U/V 1.0 1.5 3.0 I/mA v0 第一无电场区 第一电场区 第二无电场区 第二电场区 4 17．（16 分）如图所示，长为 L 的轻杆一端连着质量为 m 的小球，另一端用活动铰链固接于水平 地面上的 O 点，初始时小球静止于地面上、边长为 L、质量为 M 的正方体左侧静止于 O 点处。现 在杆中点处施加一大小恒定、方向始终垂直杆的拉力，杆转过 π 6 时撤去拉力，之后小球恰好能到 达最高点。重力加速度为 g，忽略一切摩擦，则 （1）求拉力所做的功； （2）求拉力的大小和拉力撤去时小球的速度大小； （3）若小球运动到最高点后由静止开始向右倾倒，求杆与水平面夹角 θ 时（正方体和小球还未 脱离），正方体的速度大小。 18．（ 16 分）如图所示，在第二和第三象限的两个正方形区域内（包括外边界上）分别存在着两 匀强磁场，磁感应强度的大小相等、方向相反，且都垂直于 xoy 平面。某带电粒子质量为 m，电量 为-q，每次均从 P（-d，d）点沿 x 轴正方向射入磁场 I．当入射速度为 v0 时，粒子从 P 点正下方（-d， d 2）处射出磁场，不计重力。 （1）求磁感应强度大小； （2）若入射速度为 5v0 时，求粒子离开磁场的位置坐标； （3）若粒子经过区域 II 后从第四象限离开磁场，求粒子入射速度的范围。 P v0 y x o d -d -d 江苏省前黄高级中学 2018～2019 学年度第一学期联考试卷 高三物理试题参考答案 1．A 2．B 3．A 4．D 5．C 6．C 7．BD 8．AD 9．AC 10．CD 11．ABC 12．BD 13．（每空 2 分） （1）0．950 （2） 1 2L[( d ΔtB )2－( d ΔtA )2] （3） mg－(M＋m) a Mg （4）偏大 14．（每空 2 分） （1）B （2） 电路图如右图 （3）0．04 （4）小于 换内阻更大的电压表 15．（1）上层水泥板的最大静摩擦力 Ffm=μmg （2 分） 最大加速度：am=μg=7.2m/s2 （1 分） 所以，要使上层水泥板不发生相对滑动，货车的加速度不得超过 7.2m/s2（1 分） （2）启动加速度 a0=5m/s2 < am=7.2m/s2 所以未发生相对滑动 （2 分） 根据牛顿第二定律： 上层水泥板所受的摩擦力大小：Ff =ma0=1000N （2 分） （3）由题意知，货车紧急刹车时,上层水泥板受到滑动摩擦力减速，其加速度大小： a1=μg=7.2m/s2 上层水泥板在急刹车及货车停下后运动的总距离：x1= v0 2 2a1 （1 分） 货车的加速度 a2=8m/s2 货车的刹车距离：x2= v0 2 2a2 （1 分） 上层管道相对于货车滑动的距离：Δx=x1-x2 （1 分） 代入数据解得：Δx=1.0m （1 分） ． (1)根据平抛运动的知识，设刚进第一电场区时竖直方向速度为 vy1, 有：vy1 2=2gh （1 分） 刚进第一电场区时的速度为： gh201  υυ （2 分） 第一电场区内：qE=mg，粒子做匀速直线运动 （1 分） 则刚离开第一个电场区域时的速度大小: gh201  υυ （1 分） (2) 在两个无电场区内的运动为完整的平抛运动，时间为 t, 有：2h=1 2gt2 t =2 g h （2 分） 第一、二电场区内粒子均做匀速直线运动 第一电场区内： 2g h 2gh hh y1  υ ,t （1 分） 第二电场区内：刚进时的竖直方向速度：vy2= gh22h2g  （1 分） g h 2gh2 hh y2 1 υ 't' （1 分） 所以： g h 2 25 2  't't'tt （1 分） (3)在所有无电场区内的运动为平抛运动, h=1 2gt2 g ht （2 分） 在所有电场区内：qE=2mg，F 合= qE-mg=mg,方向竖直向上， （1 分） 其竖直方向的运动与自由落体运动上下对称，水平方向仍匀速直线运动，根据对称性，在所 （1 分） 所以： g h22n=nt （1 分） 江苏省前黄高级中学 2018～2019 学年度第一学期联考试卷 高三物理试题参考答案 1．A 2．B 3．A 4．D 5．C 6．C 7．BD 8．AD 9．AC 10．CD 11．ABC 12．BD 13．（每空 2 分） （1）0．950 （2） 1 2L[( d ΔtB )2－( d ΔtA )2] （3） mg－(M＋m) a Mg （4）偏大 14．（每空 2 分） （1）B （2） 电路图如右图 （3）0．04 （4）小于 换内阻更大的电压表 15．（1）上层水泥板的最大静摩擦力 Ffm=μmg （2 分） 最大加速度：am=μg=7.2m/s2 （1 分） 所以，要使上层水泥板不发生相对滑动，货车的加速度不得超过 7.2m/s2（1 分） （2）启动加速度 a0=5m/s2 < am=7.2m/s2 所以未发生相对滑动 （2 分） 根据牛顿第二定律： 上层水泥板所受的摩擦力大小：Ff =ma0=1000N （2 分） （3）由题意知，货车紧急刹车时,上层水泥板受到滑动摩擦力减速，其加速度大小： a1=μg=7.2m/s2 上层水泥板在急刹车及货车停下后运动的总距离：x1= v0 2 2a1 （1 分） 货车的加速度 a2=8m/s2 货车的刹车距离：x2= v0 2 2a2 （1 分） 上层管道相对于货车滑动的距离：Δx=x1-x2 （1 分） 代入数据解得：Δx=1.0m （1 分） 16． (1)根据平抛运动的知识，设刚进第一电场区时竖直方向速度为 vy1, 有：vy1 2=2gh （1 分） 刚进第一电场区时的速度为： gh201  υυ （2 分） 第一电场区内：qE=mg，粒子做匀速直线运动 （1 分） 则刚离开第一个电场区域时的速度大小: gh201  υυ （1 分） (2) 在两个无电场区内的运动为完整的平抛运动，时间为 t, 有：2h=1 2gt2 t =2 g h （2 分） 第一、二电场区内粒子均做匀速直线运动 第一电场区内： 2g h 2gh hh y1  υ ,t （1 分） 第二电场区内：刚进时的竖直方向速度：vy2= gh22h2g  （1 分） g h 2gh2 hh y2 1 υ 't' （1 分） 所以： g h 2 25 2  't't'tt （1 分） (3)在所有无电场区内的运动为平抛运动, h=1 2gt2 g ht （2 分） 在所有电场区内：qE=2mg，F 合= qE-mg=mg,方向竖直向上， （1 分） 其竖直方向的运动与自由落体运动上下对称，水平方向仍匀速直线运动，根据对称性，在所 有电场区内的运动时间等于无电场区内的平抛运动时间。 （1 分） 所以： g h22n=nt （1 分） 17．(1)从开始到小球恰好能到达最高点的过程中，根据动能定理， 0FW mgL （2 分） 解得 FW mgL （2 分） (2) 恒力做的功 mgLLFWF =π••= 62 （2 分） π= mgF 12 （1 分） 从开始到撤去拉力的过程中，根据动能定理， 21sin 2mgL mgL mv （2 分） 解得：v gL （1 分） (3)杆与水平夹角为θ时，小球速度为 1v ， 则正方体速度： 21sinvv  （2 分） 22 12 11( sin ) 22mg L L mv Mv   （2 分） 解得 2 2 2 2 (1 sin )sin sin mgLv mM     （2 分） 18．解: （1）粒子做匀速圆周运动的半径为： r0 = d 4 （1 分） qv0B=mv02 r0 （2 分） B=4mv0 qd （2 分） (2)速度为 5v0 时，半径 r1=5r0=5d 4 （1 分） 粒子运动轨迹如图所示，设离开磁场时的位置纵为 y [r1-(d-y)]2+d2=r1 2 （3 分） 解得：y = d 2 所以，粒子离开磁场的位置坐标(0，d 2） （1 分） (3)能经过区域 II 后从第四象限离开磁场的临界轨迹如图所示， 速度最小时，有: r2+ r2cos300=d r2=2（2- 3 ）d （2 分） 速度最大时半径为 r3=d （2 分） 即：偏转半径范围为： 2（2- 3 ）d≤r