遼寧省遼南協(xié)作體2019屆高三物理下學期一模考試試題（含解析）

遼寧省遼南協(xié)作體2019屆高三物理下學期一模考試試題（含解析）二、選擇題:本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,第1417題只有一項符合題目要求,第1821題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。1.鈾核經(jīng)一系列的衰變和衰變后變?yōu)殂U核一共經(jīng)過幾次衰變和幾次衰變a. 6次衰變和8次衰變b. 8次衰變和6次衰變c. 6次衰變和6次衰變d. 8次衰變和8次衰變【答案】b【解析】【詳解】每一次衰變質(zhì)量數(shù)減少4個，電荷數(shù)減少2個；而每一次衰變質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1個；原子核衰變后成為鉛核，質(zhì)量數(shù)少32，可知發(fā)生了次衰變，電荷數(shù)少10，可知發(fā)生了：x=82+28-92=6次衰變，b正確。2.如圖所示,光滑的水平面上兩個質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體,中間用輕質(zhì)彈簧秤連接,在兩個大小分別為f1=30n、f2=20n的水平拉力作用下一起勻加速運動,則a. 彈簧秤的示數(shù)是10nb. 彈簧秤的示數(shù)是25nc. 彈簧秤的示數(shù)是26nd. 彈簧秤的示數(shù)是52n【答案】c【解析】【詳解】以兩物體組成的整體為研究對象，由牛頓第二定律得：，解得：a=2m/s2，對物體，由牛頓第二定律得：，解得：t=26n，則彈簧秤示數(shù)為26n，c正確。3.n(n1)個電荷量均為q(q0)的小球(可視為點電荷)均勻分布在半徑為r的圓周上,示意如圖,若移去位于圓周上p點的一個小球,則關于圓心o點處的電場強度和電勢的變化情況(以無窮遠為零勢面),正確的是a. e變小,變小b. e變大,變小c. e變小,變大d. e變大,變大【答案】b【解析】【詳解】如果沒移去電荷之前，n（n1）個電荷量均為q（q0）的小球，均勻分布在半徑為r的圓周上在圓心處場強為0，該點場強可以看成是移去的電荷和其余的電荷在該點場強的疊加，所以移去電荷后，在圓心o點處的電場強度與移去的電荷在該處的場強大小相等，方向相反。根據(jù)庫侖定律得圓心o點處的電場強度大小，方向沿op指向p，圓心o點處的電場強度變大；電勢是標量，移去前一共有n(n1)個電荷量均為q(q0)的小球在o點產(chǎn)生電勢，且都為正的，移去一個后，只有（n-1)個小球在o點產(chǎn)生電勢，則總電勢之和小于移去前的總電勢之和，故o點的電勢變小了，b正確。4.如圖所示,質(zhì)量為m、半徑為r半球形物體a放在水平地面上,通過最高點處的釘子用水平細線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球b。整個裝置處于靜止狀態(tài),已知重力加速度為g則a. a對地面的摩擦力方向向左b. a對地面的壓力大于(m+m)gc. b對a的壓力大小為d. 細線對小球的拉力大小為【答案】d【解析】【詳解】把ab看成一個整體，對整體受力分析得整體受重力和地面對整體的支持力，地面對整體沒有摩擦力，即a對地面沒有摩擦力，否則不能平衡，a錯誤；整體對地面的壓力即是a對地面的壓力等于（m+m）g，b錯誤；對小球受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：，由幾何關系有：，解得：，c錯誤，d正確。5.如圖所示,輕質(zhì)桿oa長=0.5m,a端固定一個質(zhì)量為1kg的小球,小球在豎直平面內(nèi)繞光滑固定轉軸o做圓周運動。通過最高點時球對桿的作用力大小為8n,g取10m/s2,忽略空氣阻力，則通過最低點時輕質(zhì)桿對球的作用力大小可能為( )a. 42nb. 52nc. 58nd. 68n【答案】bd【解析】【詳解】若在最高點桿對球力向上，設最高點的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律有：，設最低點的速度為，從最高點到最低點由機械能守恒定律得：，最低點，根據(jù)牛頓第二定律有：，由可得：=52n； 若在最高點桿對球的力向下，設最高點的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律有：，設最低點的速度為，從最高點到最低點由機械能守恒定律得：，最低點，根據(jù)牛頓第二定律有：，由式可得：=68n，bd正確。6.2018年12月8日2時23分,“嫦娥四號”探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。2019年1月3日10時26分，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極艾特肯盆地馮.卡門撞擊坑的預選著陸區(qū),“玉兔二號”月球車則于22時22分到達月面開始巡視探測。如圖所示,“嫦娥四號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道i上的p點實施變軌,進入近月點為15km的橢圓軌道,由近月點q落月。關于“嫦娥四號”下列說法正確的是( )a. 沿軌道i運動至p時,需制動減速才能進入軌道b. 沿軌道運行的周期大于沿軌道i運行的周期c. 沿軌道正常運行時,在p點的加速度小于在q點的加速度d. 在軌道上由p點運行到q點的過程中,萬有引力對其做正功,它的動能增加,引力勢能減小,機械能增加【答案】ac【解析】【詳解】在軌道i上的p點，嫦娥四號做圓周運動，萬有引力等于向心力，在軌道上的p點，衛(wèi)星做近心運動，萬有引力大于向心力，可知沿軌道i運動至p時，需制動減速才能進入軌道，a正確。根據(jù)開普勒第三定律得：，由于軌道的半長軸小于軌道i的半徑，則嫦娥四號沿軌道運行的周期小于沿軌道i運行的周期，b錯誤。根據(jù)牛頓第二定律得：，p點距離月心的距離大于q點距離月心的距離，則p點的加速度小于q點的加速度，c正確。在軌道上由p點運行到q點的過程中，萬有引力對其做正功，根據(jù)動能定理知，動能增加，引力勢能減小，由于只有萬有引力做功，機械能守恒，d錯誤。7.如圖甲所示,光滑平行金屬導軌水平放置,軌間距為l=0.1m,兩導軌間有磁感應強度為b的豎直方向的有界勻強磁場(虛線右側為磁場區(qū))。金屬棒q放置在導軌上,棒的中點與一水平固定的力傳感器連接在一起。質(zhì)量為m=0.1kg的金屬棒p以速度vo向右進入磁場區(qū)域,兩棒始終與導軌垂直且接觸良好,兩棒未發(fā)生碰撞,兩棒接入電路中的電阻均為r=0.8其余部分電阻不計。剛進入磁場時p棒的發(fā)熱率為20w,整個運動過程中力傳感器讀數(shù)f隨時間t的變化曲線如圖乙。(力傳感器受到拉力時讀數(shù)為正值,受到壓力時讀數(shù)為負值)下列說法正確的是()a. 磁場的方向一定豎直向上b. 金屬棒p的初速度v小為2m/sc. 磁感應強度b的大小為20d. p棒運動的整個過程中通過金屬棒q的電量為0.05c【答案】bd【解析】【詳解】無論磁場方向豎直向上或是豎直向下，根據(jù)楞次定律可知，當p進入磁場時，q棒受到的安培力方向都是向右，力傳感器受到壓力均為負值，a錯誤；剛進入磁場時p棒的發(fā)熱率為20w，則整個回路中的發(fā)熱功率為=220w=40w，根據(jù)乙圖可知此時的安培力大小為f=20n，則有可知初速度=2m/s，b正確；根據(jù)，可得磁感應強度b的大小為，代入數(shù)據(jù)解得：b=40t，c錯誤；p棒運動的整個過程，根據(jù)動量定理可得：，又，聯(lián)立解得：，代入數(shù)據(jù)解得：c，d正確。8.現(xiàn)有某種直線加速器結構如圖甲所示,編號為14號的4塊電極板平行放置,極板中心均有一小孔供粒子通過。其中1號和3號板與a接線柱相連,2號和4號板與b接線柱相連,在a、b接線柱間通以如圖乙所示的交變電壓,其中電壓u已知,周期t可以根據(jù)需調(diào)節(jié)。現(xiàn)有一質(zhì)子從1號板由靜止釋放,沿直線保持加速運動狀態(tài),穿過小孔達到4號板。設質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m,1、2號板間距為d,忽略電場邊緣效應及電壓變化瞬間所產(chǎn)生的影響,則()a. 質(zhì)子離開3號板時的動量大小為2b. 交變電壓的周期為c. 3、4號板間距為d. 整個運動過程中質(zhì)子作勻加速直線運動【答案】ac【解析】【詳解】質(zhì)子沿直線保持加速運動狀態(tài)，質(zhì)子從1號板由靜止釋放到離開3號板的過程由動能定理得：，離開3號板時的動量p=mv，解得：，a正確；要使質(zhì)子沿直線保持加速運動狀態(tài)，則質(zhì)子在兩板間的運動時間，即：，解得：，b錯誤；設3、4號板間距為x，則有：，聯(lián)立解得：，c正確；質(zhì)子在板間的加速度為，其中板間距l(xiāng)是變化的，所以加速度a是變化的，所以質(zhì)子不會作勻加速直線運動，d錯誤。三、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第22題第32題為必考題,每個試題考生都必須做答。第33題第38題為選考題,考生根據(jù)要求做答9.如圖所示的實驗裝置可以用來驗證力的平行四邊形定則,帶有滑輪的方木板豎直放置,為了便于調(diào)節(jié)繩子拉力的方向,滑輪可以安放在木板上的多個位置(1)請把下面的實驗步驟補寫完整三段繩子各自懸掛一定數(shù)目的等質(zhì)量鉤碼,調(diào)整滑輪在木板上的位置,使得系統(tǒng)靜止不動把一張畫有等間距同心圓的厚紙緊貼木板放置在繩子與木板之間,使得圓心位于繩子結點o處,有足夠多等間距同心圓作為畫圖助手,這樣做為的是方便作出力的圖示.你認為本實驗有必要測量鉤碼所受的重力大小嗎?答_(選填“有”或“沒有”,不必說明理由)記錄_以及_。三段繩子上的拉力fa、fb、fc才可用鉤碼數(shù)量來表示,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出力的圖示fa、fb、fc以fa、fb不為鄰邊,畫出平行四邊形,如果平行邊形的對角線所表示的力與_(選填fa、fb、fc)近似相等,則在實驗誤差允許的范圍內(nèi)驗證了力的平行四邊形定則(2)在圖中a、b、c三段繩子上分別懸掛了5、4、5個鉤碼而靜止不動,圖中oa、ob兩段繩子與豎直方向的夾角分別為、，如果本實驗是成功的，那么應接近于_?！敬鸢浮?(1). 沒有 (2). 三段繩子懸掛的鉤碼個數(shù) (3). 三段繩子的方向 (4). fc (5). 【解析】【詳解】（1）實驗中鉤碼都是相同的，一個鉤碼受到的重力為一個單位力，只要計鉤碼的個數(shù)即可，故沒有必要測量鉤碼的重力。該實驗采用等效法，需要記錄三段繩子上掛的鉤碼數(shù)，以及三段繩子的方向；以fa、fb為鄰邊，畫出平行四邊形，如果fa、fb所夾的對角線與fc，近似共線等長，說明fa、fb所夾的對角線表示的力即為fa、fb的合力，即驗證了力的平行四邊形定則。（2）作圖幾個力的關系如圖所示：根據(jù)正弦定理有：，且，解得：。10.為測量阻值為幾十歐的某定值電阻的阻值,一位同學設計了對應的實驗電路請完成下列實驗相關內(nèi)容:(1)為粗測該電阻的阻值,該同學用如圖所示的多用電表進行測量:機械調(diào)零后將選擇開關撥到“10”擋將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使_ 多用電表指針指示如圖,則電阻值rx=_。(2)現(xiàn)要精確測量其電阻值,利用實驗室提供的以下器材:a.電源e(電動勢約為6v,內(nèi)阻很小)b.電壓表v1(量程03v,內(nèi)阻約為6k)c.電壓表v2(量程015v,內(nèi)阻約為15k)d.電流表a1(量程00.6a,內(nèi)阻約為1)e.電流表a2(量程06a,內(nèi)阻約為0.1)f.滑動變阻器r(最大阻值10,額定電流2a)g.定值電阻r1=2h.定值電阻r2=6為了精確測量該待測電阻的阻值,要求電表讀數(shù)不少于量程的一半。在可供選擇的器材中,電壓表應選_(填器材前的序號),定值電阻應選_（填器材前的序號)請在虛線框中將實驗電路圖補充完整。(器材用題中所給字母表示)_若在某次實驗中,電壓表的讀數(shù)為u,電流表的讀數(shù)為i則該待測電阻的阻值表達式r=_(用題中所給字母表示)【答案】 (1). 使指針指在0處（或使指針指在右端零刻度處、使指針指在電流滿偏的位置） (2). 50 (3). b (4). h (5). (6). 【解析】【詳解】解：（1）將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0處（或使指針指在右端零刻度處、使指針指在電流滿偏的位置）；由多用電表的表盤示數(shù)可知，待測電阻阻值為：510=50；（2）電源電動勢為6v，實驗要求電表讀數(shù)不少于量程的一半，則電壓表應選擇b；為使電流表讀數(shù)不少于量程的一半，電流表應選擇d，通過待測電阻的電流約為：0.06a，應選擇定值電阻h與待測電阻并聯(lián)；電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示： 根據(jù)歐姆定律，可得待測電阻阻值：。11.如圖所示，粗糙斜面與光滑水平通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角=37，a、b是兩個質(zhì)量均為m=1kg的小滑塊(可看作質(zhì)點)，c為左端附有膠泥的薄板(可移動且質(zhì)量不計)，d為兩端分別連接b和c的輕質(zhì)彈簧。當滑塊a置于斜面上且受到大小為f=4n、方向垂直于斜面向下的恒力作用時，恰能沿斜面向下勻速運動?，F(xiàn)撤去f，讓滑塊a從斜面上距斜面末端l=1m處由靜止下滑。(取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)(1)求滑塊a到達斜面末端時的速度大小(2)滑塊a與c(原來c、b、d處于靜止狀態(tài))接觸后粘連在一起，求此后兩滑塊和彈簧構成的系統(tǒng)在相互作用過程中彈簧的最大彈性勢能和滑塊b的最大動能分別是多少?【答案】(1) m/s(2) j，j【解析】【詳解】解：(1)施加恒力f時，根據(jù)平衡條件有：未施加力f時，根據(jù)動能定理有：聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得m/s(2)滑塊a與c接觸后，a、b、c、d組成的系統(tǒng)動量守恒，能量守恒所以當a、b具有共同速度時，系統(tǒng)的動能最小，彈簧的彈性勢能最大，設為根據(jù)動量守恒定律有： 根據(jù)能量守恒定律有：聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得j滑塊a與c接觸后，組成的系統(tǒng)動量守恒，能量守恒，當彈簧由壓縮狀態(tài)恢復原長過程中始終對b做正功，所以彈簧原長時b動能最大根據(jù)動量守恒定律有：根據(jù)能量守恒定律有：聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得m/s所以滑塊b的最大動能j12.2017年6月,由中國研制的國際首臺25mev連續(xù)波超導直線加速器通過達標測試，標志著我國在這一領域仍然保持著國際先進水平。如圖所示，為某一實驗小組設計的某直線加速器粒子接收裝置。兩平行電極板水平放置，板間電壓恒為u，電荷量為q(q0)的粒子從靜止開始經(jīng)電場加速后，沿半徑方向射入磁感應強度為b、半徑為r的圓形勻強磁場區(qū)域并經(jīng)磁場偏轉后，被圓心正右方距離為l處接收探頭接收。若接收探頭可視為質(zhì)點，且可在豎直軌道上自由滑動，不計粒子重力求:(1)被加速的粒子的質(zhì)量m為?(2)若將磁感應強度減弱為，求探頭為了接收粒子而偏離初始位置的距離x為多少?(3)若磁場的磁感應強度仍為b，但是由于某種原因，圓形磁場區(qū)域在水平方向上偏移了d(dr)，求探頭為了接收粒子而偏離初始位置的距離x與偏移量d之間的關系。(粒子不與加速電場極板相撞)【答案】(1) (2) (3)若磁場區(qū)域向右偏移了d， 若磁場區(qū)域向左偏移了d， 【解析】【詳解】解:（1）磁場區(qū)域半徑等于粒子的軌跡半徑：r=r加速過程由動能定理，得在磁場中由洛倫茲力提供向心力，得聯(lián)立解得：(2) 粒子在磁場中運動軌跡如圖在磁場中由洛倫茲力提供向心力，得：，且由幾何關系，得：，聯(lián)立得：(3)若磁場區(qū)域向右偏移了d，如圖所示:則由幾何關系得：且得：若磁場區(qū)域向左偏移了d，如圖所示:則由幾何關系得：且得：13.下列說法正確的是a. 單晶體和多晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點b. 一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持壓強不變溫度升高時氣體分子的平均間距一定增大c. 氣體分子平均動能越大，每個氣體分子的溫度就越高d. 即使沒有漏氣，也沒有摩擦等能量損失，內(nèi)燃機也不能把內(nèi)能全部轉化為機械能e. 熱量能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體【答案】abd【解析】【詳解】晶體有固定熔點，非晶體沒有固定的熔點。a正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持壓強不變溫度升高時，則氣體的體積增大，所以氣體分子的平均間距一定增大。b正確；溫度是分子的平均動能的標志，具有統(tǒng)計意義，氣體分子平均動能越大，不是每個氣體分子的動能都增大，也不是溫度就越高。c錯誤；根據(jù)熱力學第二定律可知，內(nèi)燃機也不能把內(nèi)能全部轉化為機械能。d正確；根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。e錯誤。14.如圖所示，開口向上的氣缸c固定在水平地面上，用一橫截面積s=40cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，不可伸長的輕繩一端系在活塞上另一端跨過兩個定滑輪提著一輕彈簧b和質(zhì)量為20kg的物體a，彈簧的勁度系數(shù)為k=2000n/m。開始時，封閉氣體的溫度t=127，活塞到缸底的距離l1=100cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓pa不變。取重力加速度g=10m/s2，不計一切摩擦?，F(xiàn)氣缸內(nèi)的氣體緩慢冷卻，試求(1)當物體a剛離開桌面時，氣體的溫度為多少?(2)當氣體的溫度冷卻到133時a離開桌面的高度h為多少?【答案】(1) (2) h=20cm【解析】【詳解】解:(1) a剛要離開桌面時彈簧拉力為：由活塞受力平衡得：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有： 代入數(shù)據(jù)得：當a剛要離開桌面時缸體氣體的溫度：(2) 由上式可得：cm當溫度降至-133之后，繼續(xù)降溫，則氣缸內(nèi)氣體的壓強不變，根據(jù)蓋呂薩克定律有：代入數(shù)據(jù)得：h=20cm15.某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為此波在t=0.75s時的波形圖，圖