湖北省七市（州）教科研協(xié)作體高三3月聯(lián)合考試理科綜合物理試題

湖北省七市（州）教科研協(xié)作體2018年3月高三聯(lián)合考試理綜物理試卷二、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14～18題只有一項符合題目要求，第19～21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，有選錯或不選的得0分。1.關于波爾的氫原子模型，下列說法正確的是A.關于波爾的氫原子模型啟發(fā)，巴爾末提出了巴爾末公式總結氫原子光譜特點B.波爾的氫原子模型徹底解決了盧瑟福原子結構模型的缺陷，原子結構從此不再神秘C.氫原子每個定態(tài)的能量是固定的，氫原子發(fā)光的頻率由這些能級差值決定D.波爾的氫原子模型解釋了氫原子發(fā)光波長的特點，因此說明光是一種波【答案】C【解析】巴爾末根據(jù)氫原子光譜分析，總結出了氫原子光譜可見光區(qū)波長公式，A錯誤D錯誤；氫原子每個定態(tài)的能量是固定的，氫原子發(fā)光的頻率由這些能級差值決定，C正確；波爾的氫原子模型徹底解決了原子結構的穩(wěn)定性，即盧瑟福原子結構模型無法解釋的規(guī)律，D錯誤．2.一個質量為0.18kg的壘球，以15m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設球棒與壘球的作用時間為0.01s.下列說法正確的是A.球棒對壘球的平均作用力大小為360NB.球棒對壘球的平均作用力大小為900NC.球棒對壘球做的功為900JD.球棒對壘球做的功為110.25J【答案】B【解析】試題分析：對球棒擊球的過程分別運用動量定理和動能定理列方程求解作用力和作用．動量定理表達式是矢量表達式，在運用動量定理是要注意方向．根據(jù)動量定理：，解得，A錯誤B正確；根據(jù)動能定理，CD誤．3.如圖，x軸、y軸為正方形ABCD的對稱軸，在A、C兩點分別放置電荷量為+q的點電荷，在B、D兩點分別放置電荷量為q的點電荷.在此四電荷產(chǎn)生的電場中，下列說法正確的是A.除O點和無窮遠處外，x、y軸上還有電場強度為零的點B.y軸上離O點越遠，場強越弱C.x軸上離O點越遠，電勢越低D.坐標軸上各點電勢相等【答案】D...............4.中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng).2017年11月5日，中國第三代導航衛(wèi)星順利升空，它標志著中國正式開始建造“北斗”全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)計劃由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、27顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，其中靜止軌道和傾斜同步軌道的高度大約為3.6萬公里，中地球軌道高度大約為2.2萬公里。已知地球半徑大約為6.4×103公里，下列說法正確的有A.靜止軌道衛(wèi)星和傾斜同步軌道衛(wèi)星之間是相對靜止的B.中軌道衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/sC.中地球軌道衛(wèi)星的運行周期大于地球同步衛(wèi)星運行周期D.這些衛(wèi)星中可能存在一直運行與中國領土正上方的衛(wèi)星【答案】B【解析】試題分析：靜止軌道衛(wèi)星相對地球靜止，傾斜軌道衛(wèi)星相對地球運動，根據(jù)萬有引力充當向心力列式比較線速度以及周期的大小．靜止軌道相對地球是靜止的，即在赤道正上方，而傾斜同步軌道衛(wèi)星相對于地球非靜止的，，所以靜止軌道衛(wèi)星和傾斜同步軌道衛(wèi)星之間是相對運動的，A錯誤；7.9km/s為第一宇宙速度也為近地衛(wèi)星環(huán)繞速度，即衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的最大速度，根據(jù)公式可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以中軌道衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，B正確；中地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，根據(jù)公式可得，軌道半徑越大，周期越大，所以中地球軌道衛(wèi)星的運行周期小于地球同步衛(wèi)星運行周期，C錯誤；除了靜止軌道衛(wèi)星相對地球靜止，其他衛(wèi)星都相對地球運動，即不會一直運行在我國領土正上方，D錯誤．5.物塊的質量m=1.0kg，在一豎直向上的恒力F作用下以初速度v0=10m/s開始豎直向上運動，該過程中物塊速度的平方隨路程x變化的關系圖象如圖所示，已知g=10m/s2，物塊在運動過程中受到與運動方向相反且大小恒定的阻力，下列選項中正確的是A.恒力F大小為6NB.在t=1s時刻，物體運動開始反向C.2秒末~3秒末內(nèi)物塊做勻減速運動D.在物塊運動路程為13m過程中，重力勢能增加130焦耳【答案】B【解析】試題分析：先根據(jù)運動學公式求解處的表達式，求出斜率表示的含義，然后結合牛頓第二定律列式計算恒力的大小；從圖中可知物體先減速上升后加速下降，求出整個過程中的位移，從而求解重力做功．根據(jù)公式可得，圖像的斜率表示加速度，在0~5m過程中，，，即，在5~13m過程中，根據(jù)牛頓第二定律可得，，即，解得，A錯誤；初速度，故，速度減小到零，即在t=1s時刻，物體運動開始反向，之后，故以后向下做勻加速直線運動，B正確C錯誤；在物塊運動路程為13m過程中，先上升5m，然后又從最高點下降8m，即位移為3m，在拋出點下方，所以重力做正功，重力勢能減小，，D錯誤．6.如圖，一導體圓環(huán)保持水平，沿一個性質勻稱的條形磁鐵軸線落下，條形磁鐵豎直固定，圓環(huán)中心始終位于磁鐵軸線上。已知當圓環(huán)落至B、D兩位置時，剛好經(jīng)過磁鐵上下端截面，而C位置位于磁鐵正中。不計空氣阻力，下列說法正確的有A.圓環(huán)由A落至B的過程中，環(huán)中感應電流從上至下看為順時針B.圓環(huán)由B落至C的過程中，圓環(huán)磁通量在減少C.圓環(huán)落至C、D之間時，圓環(huán)有收縮趨勢D.圓環(huán)由A落至E的過程中，任意時刻加速度都小于重力加速度g【答案】AC【解析】圓環(huán)由A落至B的過程中，穿過圓環(huán)豎直向上的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可得環(huán)中感應電流從上至下看為順時針，A正確；當磁鐵在BD之間時，穿過圓環(huán)的磁場分為兩部分，一部分是磁鐵外部豎直向下的磁場，一部分是磁鐵內(nèi)部方向豎直向上的磁場（這部分是勻強磁場，恒定不變，即穿過圓環(huán)的磁感線條數(shù)恒定不變），即，磁鐵外部磁場在C點最弱，磁感線條數(shù)最少，故在C點穿過線圈的磁通量最大，磁感線最密集，圓環(huán)由B落至C的過程中，磁通量增大，從C到D過程中，穿過線圈的磁通量減小，故圓環(huán)有收縮趨勢，B錯誤C正確；在中點C處時磁感線都是豎直方向上的，水平方向上沒有分量，不切割，沒有感應電流，不受安培力作用，故加速度等于重力加速度，D錯誤．7.一帶電小球做勻速直線運動，已知它的運動方向與豎直線夾角為30°，空間中存在勻強電場及勻強磁場且場強不為零。若改變小球的速度再次拋出，則其運動情況可能為A.圓周運動B.勻速直線運動C.勻變速直線運動D.軌跡為拋物線的運動【答案】AB【解析】根據(jù)題意可知，電場力與重力等大反向，速度方向與磁場方向平行，若改變速度大小，則電場力仍與重力平衡，仍不受磁場力，故做勻速直線運動，若改變速度方向，則重力和電場力平衡，在洛倫茲力作用下做圓周運動，故AB正確．8.如圖所示，輕質彈簧左端固定，右端與質量為m的重物相連，重物套在固定的粗糙豎直桿上。開始時重物處于A處，此時彈簧水平且處于原長。現(xiàn)將重物從A處由靜止開始釋放，重物下落過程中經(jīng)過B處時速度最大，到達C處時速度為零，已知AC的高度差為h。現(xiàn)若在C處給重物一豎直向上的初速度v，則圓環(huán)恰好能回到A處。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物與桿之間動摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g，則下列說法中正確的是A.重物下滑到B處時，加速度為零B.重物在下滑過程中所受摩擦力先增大后減小C.重物從A到C的過程中彈簧的彈性勢能增加了D.重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機械能損失大于上升過程中機械能的損失【答案】AC【解析】試題分析：根據(jù)圓環(huán)的運動情況分析下滑過程中，分析加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程和圓環(huán)從C處上滑到A的過程，運用動能定理列出等式，可求彈力做功，從而得到在C處彈簧的彈性勢能．圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運動，再做減速運動，經(jīng)過B處的速度最大，所以經(jīng)過B處的加速度為零，A正確；設彈簧與豎直方向的夾角為，彈簧的勁度系數(shù)為k，受力分析如圖所示，則，而，故，減小，故N增大，根據(jù)可得摩擦力增大，B錯誤；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程，由動能定理得，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，由動能定理得，解得，，所圓環(huán)從A處到C處的過程中彈簧的彈性勢能增加量為，C正確；下滑過程和上滑過程經(jīng)過同一位置時圓環(huán)所受的摩擦力大小相等，兩個過程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機械能損失等于上升過程中機械能的損失，D錯誤．三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。9.如圖為利用頻閃照相拍攝出的小球做平拋運動的照片，某同學利用此照片測量出了小球在照片中各位置間的高度差和直線距離，比如A、B兩位置間的高度差記為hAB，A、B兩位置間的直線距離記為sAB，已知頻閃照相的拍照時間間隔為T。由上述測量可求得小球平拋運動的初速度大小v0=_________，經(jīng)過D點時的瞬時速度大小vD=__________?！敬鸢浮?1).(2).【解析】試題分析：根據(jù)平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做勻變速直線運動，以及勻變速直線運動過程中中間時刻速度等于該段過程中的平均速度求解；在水平方向上有，故解得；從C到E過程中，D為中間時刻位置，所以，，故；10.某同學想要測量一個未知電阻Rx，他能夠使用的器材如下：A.待測電阻Rx，阻值約為20Ω；B.電流表A1，量程為30mA，內(nèi)阻約為20Ω；C.電流表A2，量程為5mA，內(nèi)阻r2=250Ω；D.定值電阻R0，阻值為R0=30Ω；E.定值電阻R1，阻值為R1=300Ω；F.滑動變阻器R，最大阻值約為10Ω；G.電源E，電動勢約為3V，內(nèi)阻不大但不可忽略；H.開關S及若干導線。該實驗要求沒有系統(tǒng)誤差，可以測量多組數(shù)據(jù)且調節(jié)方便，而且電表指針的偏轉角能夠調節(jié)到盡可能大，則：(1)該實驗應選擇的器材有_____________；(2)在答題卡的虛線框中畫出該實驗的電路圖；(3)若兩電流表的示數(shù)表示為I1、I2，則計算待測電阻阻值的表達式為Rx=______________。【答案】(1).ABCDFGH(2).【解析】試題分析：實驗器材中沒有電壓表，可采用雙安法測量電阻，同時結合歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點解決問題．因為題中沒有給出電壓表，而給出了兩個電流表，可選用一個大量程的電流表測量總電流，由于小量程的電流表內(nèi)阻較大并且已知，可并聯(lián)在被測電阻與一定值電阻兩端，即可知道被測電阻與定值電阻兩端的電壓以及電流，由于定值電阻較大，造成電路中電流減小，電表的偏角較小，故選定值電阻，要求測量數(shù)據(jù)較多，故滑動變阻器采用分壓接法，所以需要的器材為ABCDFGH，電路圖如圖所示：根據(jù)歐姆定律可得，解得．11.如圖所示，afe、bcd為兩條平行的金屬導軌，導軌間距l(xiāng)=0.5m。ed間連入一電源E=1V，ab間放置一根長為l=0.5m的金屬桿與導軌接觸良好，cf水平且abcf為矩形?？臻g中存在一豎直方向的磁場，當調節(jié)斜面abcf的傾角θ時，發(fā)現(xiàn)當且僅當θ在30°~90°之間時，金屬桿可以在導軌上處于靜止平衡。已知金屬桿質量為0.1kg，電源內(nèi)阻r及金屬桿的電阻R均為0.5Ω，導軌及導線的電阻可忽略，金屬桿和導軌間最大靜摩擦力為彈力的μ倍。重力加速度g=10m/s2，試求磁感應強度B及μ?！敬鸢浮?1)(2)【解析】由磁場方向和平衡可判斷，安培力F方向為水平且背離電源的方向由題意可知當時，金屬桿處于臨界下滑狀態(tài)①，②，③當時，金屬桿處于臨界上滑狀態(tài)有：④⑤⑥由①⑥解得：⑦，由閉合電路歐姆定律：A⑧由安培力性質：⑨由⑦⑧⑨得：T方向豎直向下12.如圖所示，光滑水平面上有一靜止長木板C，其右端帶有擋板，小物塊A、B分別靜置于其左端及中點。已知木板C全長L=18m，物塊A、B與木板C間的動摩擦因數(shù)皆為μ=0.3，三者質量滿足mC=2mA=2mB，重力加速度g=10m/s2.現(xiàn)通過擊打使得A物塊獲得向右的速度v0=15m/s，如果物體間的碰撞都是彈性正碰，試求：(1)物塊A、B第一次碰撞前的速度大小各為多少？(2)B物塊與木板C右端擋板碰后瞬間的速度；(3)若物塊A、B第二次相碰于木板C左端，則v0應為多大？【答案】(1),(2)，故B與C碰后速度為1.5m/s向左(3)【解析】(1)設，則，另向右為正方向，剛開始A加速度大小BC共同的加速度大小此時BC可保持共速，設A、B第一次相撞時時間為t，則：解得所以碰撞前A的速度碰撞前B的速度其它合理、正確解法也可得分。(2)A、B是彈性碰撞且質量相等，則碰撞后速度交換，因此碰后A相對C靜止以加速，B延續(xù)碰前A的速度以減速。設B與C右端擋板碰前，B的速度為，AC的速度為，從開始運動至此時刻，由動量守恒和能量關系：解得：，(舍)設B與C右端碰撞后速度分別為、，由動量守恒及機械能守恒解得，(舍)代入數(shù)據(jù)得，故B與C碰后速度為1.5m/s向左其它合理、正確解法也可得分。(3)碰后A、B、C速度分別為、、，且有，因此碰后A、B都相對C向左滑，A、B加速度大小為，而C加速度大小為BC碰后，因為AC間相對速度比BC間小，所以AC間先達到相對靜止，假設此過程AB并未相撞且未掉下木板，設所經(jīng)歷時間為t，有，得：此過程A相對C位移此過程A、B無相對加速度，因此相對做勻速運動，B相對A位移為可得，代入可得。因題目要求AB相碰時的相對位移m，所以此時即A、C正好相對速度為0時A、B正好相撞，由題意相撞位置正好在C左端，故m，代入可得m/sm/s可解得m/s13.下列說法中正確的是：_________(填正確答案標號。)A.液晶與多晶體一樣具有各向同性B.懸浮在液體中的顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈C.當分子間的引力和斥力相互平衡時，分子間分子勢能最小D.溫度相等的兩個物體接觸，它們各自的內(nèi)能不變且內(nèi)能也相等E.若一定質量的理想氣體在被壓縮的同時放出熱量，則氣體內(nèi)能可能減小【答案】BDE【解析】液晶的部分性質具有各向異性，故A錯誤；溫度越高，分子運動的越激烈，對懸浮顆粒的撞擊越激烈，所以布朗運動越激烈，B正確；當時，分子力體現(xiàn)引力，當r的增加時，分子力做負功，則增加；當時，分子力體現(xiàn)斥力，當r的減小時，分子力做負功，則增加；所以當時，最小，C正確；溫度相等的兩個物體接觸，不會發(fā)生熱交換，它們各自的內(nèi)能不變；但內(nèi)能關系無法確定，故D錯誤；根據(jù)熱力學第一定律可知氣體被壓縮，即外界對氣體做正功，放出熱量，若，則即內(nèi)能減小，E正確．14.如圖所示，在長為l=57cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直細玻璃管內(nèi)，用5cm高的水銀柱封閉著50cm長的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為33℃。(ⅰ)現(xiàn)將玻璃管緩慢傾斜至與水平面成53°角，此時管中氣體的長度為多少？(ⅱ)在第一問的基礎上，若接著將管內(nèi)水銀柱取走1cm，再緩慢對玻璃管加熱升溫至多少時，管中水銀柱上表面恰好與管口相齊？(大氣壓強為P0=76cmHg)【答案】(1)50.625cm(2)317.152K【解析】(ⅰ)設玻璃管的橫截面積為S，初態(tài)時，管內(nèi)氣體的溫度為T1=306K，體積為V1=50S，壓強為p1=81cmHg。當玻璃管傾斜至與水平面成53°角時，管內(nèi)氣體的壓強為p2=(76+5sin53°)cmHg，體積為V2=lS由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)，解得：l=50.625cm(ⅱ)設溫度升至T3時，水銀柱長為4cm，管內(nèi)氣體的體積為V3=53S，壓強為p3=(76+4sin53°)cmHg由理想氣體狀態(tài)方程得代入數(shù)據(jù)，解得T3=317.152K15.如圖，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時波形圖如圖中實線所示，此時波剛好傳到c點，t=0.6s時波恰好傳到e點，波形如圖中虛線所示，a、b、c、d、e是介質中的質點，下列說法正確的是：