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2019届高三物理第一次模拟考试试卷含解析
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
1.光电门在测量物体的瞬时速度方面有得天独厚的优势,现利用如图所示的装置验证动量守恒定律在图中,气垫导轨上有两个滑块,滑块上面固定一遮光片,光电计时器可以记录遮光片通过光电门的时间测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度为使更接近瞬时速度,正确的措施是A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大滑块的质量,以减小滑块通过光电门的速度【答案】A【解析】【分析】明确平均速度代替瞬时速度的方法,应明确我们是利用△x趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度【详解】本题中利用平均速度等效替代瞬时速度,故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条当遮光条才能使越接近于瞬时速度,选项A正确,BCD错误;故选A.
2.如图所示,一重为10N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为
7.5N,则AB杆对球的作用力 A.大小为
7.5NB.大小为10NC.方向与水平方向成53°角斜向右下方D.方向与水平方向成53°角斜向左上方【答案】D【解析】试题分析对小球进行受力分析可得,AB杆对球的作用力F与绳的拉力的合力与小球重力等值反向,可得F方向斜向左上方,令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得tanα==,α=53°,F==
12.5N,故只有选项D正确考点本题考查物体的平衡条件
3.司机驾驶汽车在平直公路上匀速行驶,突然遇到紧急情况刹车直到停止运动,从司机发现情况到停止运动这段时间内汽车的图象如图所示,下列说法正确的是 A.从司机发现情况开始至汽车停止所用时间为5sB.汽车刹车过程的加速度大小为
2.0m/s2C.汽车刹车过程的加速度大小为
4.0m/sD.从司机发现情况开始至刹车停止,汽车的总位移为30m【答案】C【解析】【详解】ABC、根据位移时间公式得,由此可知,图象中斜率表示加速度的一半,即a=2,“﹣”表示方向,由图象可知,匀速运动的速度为v0=10m/s,反应时间为t=
0.5s,刹车时间为,故从司机发现情况开始至汽车停止所用时间为t″=t+t′=
0.5+
2.5s=
3.5s,故AB错误,C正确;D、反应时间内的位移为x1=v0t=10×
0.5m=5m,刹车位移为,从司机发现情况开始至刹车停止,汽车的总位移为x=x1+x2=5+
12.5m=
17.5m,故D错误;
4.“嫦娥七号”探测器预计在xx发射升空,自动完成月面样品采集后从月球起飞,返回地球,带回约2kg月球样品某同学从网上得到一些信息,如表格中的数据所示,则地球和月球的密度之比为 A.B.C.4D.6【答案】B【解析】【详解】在地球表面,重力等于万有引力,故解得,故密度;同理月球的密度;故地球和月球的密度之比,故选B
5.“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋若将人和座椅看为质点,“旋转秋千”可简化为如图所示的模型其中,处于水平面内的圆形转盘,半径为r,可绕穿过其中心的竖直轴转动让转盘由静止开始逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起以角速度做匀速圆周运动,此时绳子与竖直方向的夹角为θ已知绳长为L且不可伸长,质点的质量为m,不计空气阻力及绳重则下列说法中正确的是()A.质点的重力越大,绳子与竖直方向的夹角θ越小B.质点做匀速圆周运动的向心力是其所受悬线的拉力C.转盘转动的角速度与夹角θ的关系为D.质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功为【答案】C【解析】【详解】由重力和绳子的拉力的合力提供质点圆周运动的向心力,如图,则有mgtanθ=mω2R解得tanθ=,与重力无关,故A、B错误;质点做匀速圆周运动的向心力是由重力和绳子的拉力的合力提供的,故B错误;根据mgtanθ=mω2R=mω2(r+Lsinθ)解得,故C正确;设质点与转盘一起做匀速圆周运动时速度大小为v,根据向心力公式得mgtanθ=m…
①对于质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,重力做功为-mgl(1-cosθ),设绳子拉力做功为W,则根据动能定理得W-mgl(1-cosθ)=mv2…
②联立
①②得W=mgl(1-cosθ)+mg(r+Lsinθ)tanθ,故D错误故选C
6.如图所示,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R
0、滑动变阻器R串联,已知R0=r,滑动变阻器的最大阻值为2r当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,下列说法中正确的是()A.电路中的电流变大B.电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小【答案】CD【解析】【详解】当外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大,由题意可知,R外≥R0=r,当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,外电路电阻从3r减小到r,由于整个过程中,外电阻一直大于电源内阻,随外电阻阻值的减小,电源的输出功率不断增大,故AB错误.把R0与电源组成的整体看做等效电源,电源内电阻变为2r,滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率,随着外电阻从3r减到0的过程中,输出功率先增大后减小,故C正确.当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时,电路中的总电阻变小,电动势和内电阻不变,可知电路总电流变大,根据P=I2R0,RO不变,定值电阻R0上消耗的功率变大.故D正确.故选CD.【点睛】分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键,把把定值电阻R0和电源看成一个整体,此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率.
7.一带电粒子在电场力的作用下沿下图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,其中有,若不计粒子的重力,可以确定()A.该粒子带正电B.该粒子带负电C.从J到K粒子的电势能增加D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变【答案】B【解析】沿着电场线电势降低,所以电场线水平向左,粒子所受电场力直线曲线的凹侧,所以电场力向右,与场强方向相反,所以粒子带负电,B对;A错;.从J到K粒子所受电场力做正功,动能增大电势能减小,C错;粒子在运动过程中只有电场力做功,动能和电势能相互转化,电势能与动能之和保持不变,D错;
8.如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,下列说法中正确的是()A.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动B.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止C.小球的最大加速度为D.小球的最大速度为,恒力F0的最大功率为【答案】CD【解析】刚开始运动,加速度为,当速度v增大,加速度增大,当速度v增大到符合kv>mg后,加速度为,当速度v增大,加速度减小,当a减小到0,做匀速运动,故AB错误;当阻力为零时,加速度最大,故小球的最大加速度为,故C正确.当加速度为零时,小球的速度最大,此时有F0=μ(kv-mg),故最大速度为,故D正确.故选CD.
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分第22题-第32题为必考题,每个试题考生都必须作答第33题-第38题为选考题,考生根据要求作答
(一)必考题(共129分)
9.(6分)某学生用图(a)琐事的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离
(1)物块下滑是的加速度a=m/s2;打点C点时物块的速度v=m/s;
(2)已知重力加速度大小为g,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是(填正确答案标号)A.物块的质量B.斜面的高度C.斜面的倾角【答案】
(1)
3.
251.79
(2)C【解析】试题分析
(1)根据,有,解得打C点时物块的速度
(2)对滑块,根据牛顿第二定律,有,解得故还需要测量斜面的倾角,故选C;考点测量动摩擦因数实验【名师点睛】实验的核心是实验原理,根据原理选择器材,安排实验步骤,分析实验误差,进行数据处理等等.【此处有视频,请去附件查看】
10.某同学为了测量Rx的电阻值,设计了如图甲所示的电路.用到的器材有电源(电动势未知.内阻为r),理想电流表mA,理想电压表V,单刀双掷开关S.实验时他进行了如下操作1在开关处于断开状态下连接好电路;2将开关S向电压表一侧闭合,记录下电压表读数U1;将开关S向Rx一侧闭合,记录下电流表读数I2;3根据已知条件和2中测量数据,可得电源电动势E=________,待测电阻的表达式Rx=_________;(用字母符号表示)4根据图甲电路,完成图乙中各实物器材之间的连线__________.【答案】
1.U
12.
3.【解析】
(3)当将开关S向电压表一侧闭合,电压表读数U1,可知电源的电动势E=U1;将开关S向Rx一侧闭合,电流表读数I2,则E=I2Rx+r,解得.
(4)实物连线如图;
11.如图所示,物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端,物体在A的上方O点用细线悬挂一小球C可视为质点,线长L=
0.8m.现将小球C拉至水平无初速度释放,并在最低点与物体A发生水平正碰,碰撞后小球C反弹的速度为2m/s.已知A、B、C的质量分别为mA=4kg、mB=8kg和mC=1kg,A、B间的动摩擦因数μ=
0.2,A、C碰撞时间极短,且只碰一次,取重力加速度g=10m/s
2.1求小球C与物体A碰撞前瞬间受到细线的拉力大小;2求A、C碰撞后瞬间A的速度大小;3若物体A未从小车B上掉落,小车B的最小长度为多少?【答案】
(1)30N;
(2)
1.5m/s;
(3)
0.375m.【解析】【详解】
(1)小球下摆过程机械能守恒,由机械能守恒定律得m0glm0v02代入数据解得v0=4m/s,对小球,由牛顿第二定律得F﹣m0g=m0代入数据解得F=30N
(2)小球C与A碰撞后向左摆动的过程中机械能守恒,得所以m/s小球与A碰撞过程系统动量守恒,以小球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得m0v0=﹣m0vc+mvA代入数据解得vA=
1.5m/s
(3)物块A与木板B相互作用过程,系统动量守恒,以A的速度方向为正方向,由动量守恒定律得mvA=(m+M)v代入数据解得v=
0.5m/s由能量守恒定律得μmgxmvA2(m+M)v2代入数据解得x=
0.375m;
12.在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示不计粒子重力,求
(1)M、N两点间的电势差UMN;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t【答案】1)UMN=
(2)r=
(3) t=【解析】1设粒子过N点时的速度为v,有v=2v0粒子从M点运动到N点的过程,有2粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动,半径为O′N,有3由几何关系得ON=rsinθ设粒子在电场中运动的时间为t1,有ON=v0t1粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期设粒子在磁场中运动的时间为t2,有t=t1+t2【此处有视频,请去附件查看】
13.下列有关热现象的说法中正确的是A.物体温度越高,分子平均动能越大B.一定质量的理想气体,温度升高,压强一定增大C.物体放热时,内能不一定减小D.从单一热源吸收热量并全部用来对外做功是可能实现的E.绝对零度不可能达到【答案】ACDE【解析】【详解】A、物体温度越高,分子热运动的平均动能越大,故A正确;B、一定质量理想气体的温度升高,根据理想气体状态方程,由于体积可能增加,故压强不一定增大,故B错误;C、物体放热时,可能要吸收热量,故内能不一定减小,故C正确;D、在外界帮助下,从单一热源吸收热量并全部用来对外做功,但要引起外界变化,故D正确;E、物体分子热运动的平均动能与绝对温度成正比,分子热运动的平均动能不可能为零,故绝对零度不可能达到,故E正确;
14.有人设计了一种测定某种物质与环境温度关系的测温仪,其结构非常简单(如图所示).两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有一段长10cm的水银柱将管内气体分隔成上、下两部分,上部分气柱长20cm,压强为50cmHg,下部分气柱长5cm.今将管子下部分插入待测温度的液体中(上部分仍在原环境中),水银柱向上移动2cm后稳定不动.已知环境温度为27℃,上部分气柱的温度始终与外部环境温度保持一致.求稳定后
(1)下部分气柱的压强;
(2)待测液体的温度.(结果均保留三位有效数字)【答案】
(1)
65.6cmHg;
(2)186℃【解析】【详解】
(1)上部分气体,玻意耳定律p1V1=p1′V1′即p1l1S=p1′l1′S解出p1′=500/9cmHg=
55.56cmHg下部分气体压强p2′=p1′+ρgh=(500/9+10)cmHg=
65.6cmHg
(2)插入前,下部分气体压强p2=p1+ρgh=50+10=60cmHg对下部分气体使用理想气体状态方程解出t2′=186℃
15.下列说法正确的是______________A.弹簧振子的回复力,一定由弹簧的弹力提供B.单摆振动的周期,一定等于它固有周期C.机械波从一种介质进入另一种介质,如果波速变大,那么波长一定变大D.在干涉现象中,振动加强点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小E.发生多普勒效应时,波源发出的波的频率并没有发生变化【答案】CDE【解析】【详解】A、弹簧振子的回复力由弹簧的弹力或合力提供;故A错误;B、自由摆动的单摆振动的周期,一定等于它固有周期,若单摆做受迫振动,则它的周期不一定等于其固有周期;故B错误;C、机械波从一种介质进入另一种介质,频率不变;所以机械波从一种介质进入另一种介质,如果波速变大,那么波长一定变大故C正确;D、在干涉现象中,振动加强点的振幅总比振动减弱的点的振幅大,由于位移是随时间做周期性变化的,所以在干涉现象中,振动加强点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小故D正确;E、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时,接收到的波频率会发生变化,但波源的频率不变,故E正确
16.如图所示,某透明介质的截面为直角三角形ABC,其中∠A=30°,AC边长为L,一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC面射入,恰好在AB面发生全反射已知光速为c,求
①该介质的折射率n;
②该光束从射入该介质到第一次穿出经历的时间t.【答案】122【解析】试题分析i由于光线垂直于AC面射入,故光线在AB面上的入射角为30°,由题意知,光线恰好在AB面上发生全反射,由全反射条件可求得n=解得n=2ii由图可知,DF=ADtan30°=FE=2DF=EG=ECcos30°=故光在介质中的传播距离为s=DF+FE+EG=光在该介质中的传播速度光在介质中的传播时间考点主要考查光的全反射。