湖北省2019届高三理综（物理部分）能力测试卷 9页

‎2019年黄冈市高三理综物理能力测试卷 ‎ ‎14．意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是 ‎ A．力不是维持物体运动的原因 ‎ B．力是使物体产生加速度的原因 ‎ C．自由落体运动是一种匀变速直线运动 ‎ D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 ‎15．如图所示，从倾角为45的固定斜面B点正上方，距B点的高度为h的A点处，静止释放一个质量为m的弹性小球，落在B点和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间小球落在斜面上C点。空气阻力不计，重力加速度为ｇ。则（ ）‎ ‎ A.小球落到C点时重力的瞬时功率为mｇ ‎ B.小球从B点运动到C点的时间为 ‎ C.小球从B点运动到C点的时间为 ‎ D.B点和C点间的高度差为4h C A B ‎（‎ α ‎16．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细 线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在 竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C 球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚 刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、‎ 右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是 A．斜面倾角α=30°‎ B．A获得最大速度为 C．C刚离开地面时，B的加速度最大 D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒 ‎17.真空中，两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量分别为QE和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向。电场线上标出了M、N两点，其中N 9‎ 点的切线与EF连线平行，且∠NEF>∠NFE。则（ ）‎ A．E带正电，F带负电，且QE﹥QF ‎ B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点 C．过N点的等势面与过N点的切线垂直 ‎ D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 ‎18．火星表面特征非常接近地球，适合人类居住．近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动．已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同．地球表面重力加速度是ｇ,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（ ）‎ ‎ A．王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍 ‎ B．火星表面的重力加速度是 ‎ C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍 ‎ D．王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是 ‎19. 如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域宽度均为a，一正三角形（中垂线长为a）导线框ABC从图示位置沿X轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是（ ）‎ ‎20．汽车在一平直路面上匀速行驶，前方遇到一段泥泞的路面，导致汽车受到的阻力变大了，若汽车发动机的功率保持不变，经过一段时间后，汽车在泥泞的路面做匀速运动，则在图中关于汽车的速度随时间变化关系正确的图像是 9‎ ‎21．如图所示，一辆小车静止在水平面上，在小车上放一个质量为m=8kg的物体，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法正确的是 ‎ A．物体受到的摩擦力一直减小 ‎ B．当小车加速度大小为0.75 m/s2时，物体不受摩擦力作用 ‎ ‎ C．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 ‎ D．小车以l m/s2的加速度做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N ‎22．(1)（6分）.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。‎ ‎（1）图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；‎ ‎ （2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。‎ 图（a）‎ 图（b）‎ F/N a/ms-2‎ ‎1‎ ‎-2‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ 位移传感器 接收部分 滑块 力传感器 位移传感器 发射部分 重物 轨道 ‎(2) (11分）某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机，其额定电压5V，额定电流0.5A，线圈绕阻小于1。为了进一步研究其在一定电压范围内，输出功率与输入电压的关系，需要进一步做实验，请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有：‎ 直流电源E，电压6V，内阻不计；‎ 小直流电动机M；‎ 电压表V1，量程0～0.6V，内阻约3k；‎ 电压表V2，量程0～6V，内阻约15k；‎ 电流表A1，量程0～0.6A，内阻约1；‎ 电流表A2，量程0～3A，内阻约0.5；‎ 滑动变阻器R，0～10，2A；‎ 电键S一只，导线若干。‎ ‎（1）首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选 。若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻 ，这个结果比真实值偏 （选填“大”或“小”）。‎ ‎（2）在图方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。（标明所选器材的符号）‎ ‎（3）当电压表的示数为4.5V时，电流表示数如图所示，此时电动机的输出功率是 W。‎ ‎23. (14分）如图所示，一个可视为质点的物块，质量为m =2kg，从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下，到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，R=0.8m速度大小为v=3m/s.物块与传送带间的动摩擦因数为.‎ 9‎ ‎，两皮带轮之间的距离为L =6m，重力加速度g = 1Om/s2.求：‎ ‎ (1) 物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力；‎ ‎(2) 物块将从传送带的哪一端离开传送带？物块，在传送带上克服摩擦力所做的功为多大？物体与皮带摩擦产生的热量为多大？‎ N a b c d S E ‎370‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ B ‎24.（19分）如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C；方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的质量m=6.64×10－27kg，电荷量q =＋3.2×10－19C，初速度 v = 3.2×106m/s。不计粒子重力（sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）‎ 求：（1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；‎ ‎ 　（2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L；‎ ‎（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子，速度方向不变穿出金箔进入电场。在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN = 40cm，则此α粒子从金箔上穿出时的速度大小为多少？‎ ‎34．【物理——选修3-4】(15分)‎ ‎(1)(6分)如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，P是离原点x1 = 2 m的一个介质质点，Q是离原点x2 = 4 m的一个介质质点，此时离原点x3 = 6 m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像（计时起点相同）．由此可知： （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）‎ v y/cm x/m P ‎5‎ ‎0‎ ‎-5‎ ‎2‎ ‎4‎ Q ‎6‎ 图甲 y/cm t/s ‎5‎ ‎0‎ ‎-5‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 图乙 9‎ A．这列波的波长为λ = 4 m B．这列波的周期为T = 3 s ‎ C．这列波的传播速度为v = 2 m/s D．这列波的波源起振方向为向上 ‎ E．乙图可能是图甲中质点Q的振动图像 ‎ ‎（2）（9分）一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c，；计算结果用R、n、c表示）。‎ ‎34．[物理——选修3-5]（15分）‎ ‎ （1）（5分,）2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第1 18号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是 ‎ A．中子 B质子 C．电子 D．α粒子 ‎ （2）（10分）如图所示，质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B，用轻弹簧相连后在光滑的水平面上以速度v0向左匀速运动，在A球与左侧墙壁碰，撞后两球继续运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为4J，若A球与左墙壁碰撞前后无机械能损失，试求v0的大小：‎ 9‎ 参考答案:‎ ‎14 C 15 CD 16AB 17 C 18BCD 19C 20 B 21 BC ‎ S E r R Rx A1‎ V2‎ M ‎22、（1）（2分）（2）0.5，0.2 （4分） ‎ ‎23. ①V1 0.5 小（3分） ②（4分）‎ ‎③1.72（4分）‎ ‎23．（14分） ‎ ‎ （1）物块滑到圆弧轨道底端的过程中，由动能定理得 ‎ 解得 m/s ……（2分）‎ 在圆弧轨道底端，由牛顿第二定律得 ‎ ‎ 解得物块所受支持力 F=60N ………………（3分）‎ 由牛顿第三定律，物块对轨道的作用力大小为60N，方向竖直向下。…（1分） ‎ ‎（2）物块滑上传送带后做匀减速直线运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得 ‎ 解得 a=1m/s2 ………… （2分）‎ 物块匀减速到速度为零时向右运动的最大距离为 m > L=6m …（2分）‎ 可见，物块将从传送带的右端离开传送带 ………… （1分）‎ 物块在传送带上克服摩擦力所做的功为J ……（3分）‎ Q=24J ‎25(18分) 解：（1）α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，‎ 即 则 （4分）‎ 9‎ ‎ （2）设cd中心为O，向c端偏转的α粒子，当圆周轨迹与cd相切时偏离O最远，设切点为P，对应圆心O1，如图所示，则由几何关系得：‎ ‎ （2分）‎ N a b c d S E ‎370‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ B O1‎ M O2‎ Q 向d端偏转的α粒子，当沿sb方向射入时，偏离O最远，设此时圆周轨迹与cd交于Q点，对应圆心O2，如图所示，则由几何关系得：‎ ‎（2分）‎ 故金箔cd被α粒子射中区域的长度 （2分）‎ ‎ （3）设从Q点穿出的α粒子的速度为v′，因半径O2Q∥场强E，则v′⊥E，故穿出的α粒子在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示。‎ 沿速度v′方向做匀速直线运动，‎ 位移 （2分）‎ 沿场强E方向做匀加速直线运动，‎ 位移 （2分）‎ 则由 （2分）‎ ‎ 得： （2分）‎ 9‎ ‎34．（15分）（1）（6分） ACE ‎ C D A O B R ‎60°‎ ‎(2)解答：设此透明物体的临界角为C,‎ 依题意，所以（2分）‎ 当入射角为时，由 得到折射角：　　（2分）‎ 即此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点的入射角为60°，大于临界角，会发生全反射 往后光线水平反射至圆弧上的D点并在D点发生全反射，再反射至B点，从B点第一次射出。‎ 在透明体内的路径长为：s＝3R　　 （2分）‎ 光在透明体内的速度 （2分）‎ 经历的时间 （1分）‎ ‎35、[物理——选修3-5]‎ ‎（1）（5分）A ‎（2）（10分）‎ 解：由于球与左墙壁前后无机械能损失，所以球与左侧墙壁碰撞后的速度大小仍为，方向水平向右，如图甲所示。 （1）2分 由题意分析可知，在球与左侧墙壁后两球继续运动的过程中，当、小球的速度相等时（设大小为，如图乙所示），弹簧的弹性势能最大。 （2）2分 对于、小球和弹簧组成的系统，从甲图到乙图过程中，由动量守恒定律得：‎ 9‎ ‎ （3）2分 由机械能守恒得： （4）2分 由（3）、（4）解得： （5）2分 ‎ ‎ 9‎