届云南省大理州宾川四校高三第四次统考 物理解析版.docx
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届云南省大理州宾川四校高三第四次统考物理解析版
2018届云南省大理州宾川四校高三第四次统考物理(解析版)
一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
1.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是()(填选项前的字母)
A.γ射线是高速运动的电子流
B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大
C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D.
Bi的半衰期是5天,100克
Bi经过10天后还剩下50克
2.如图所示,用平行于斜面体A的斜面的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上,在物块P上施加沿斜面向上的推力F,整个系统处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.物块P与斜面之间一定存在摩擦力
B.弹簧的弹力一定沿斜面向下
C.地面对斜面体A的摩擦力水平向左
D.若增大推力,则弹簧弹力一定减小
3.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图(甲)所示,物块速度v与时间t的关系如图(乙)所示.取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以得出物块( )
A.质量为1.5kg
B.与地面之间的动摩擦因数为0.2
C.在t=3s时刻的加速度为2m/s2
D.在t=3s时刻的速度为3m/s
4.如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为L,电流均为I,方向垂直纸面向里.已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B=
,其中k为常量.某时刻有一电荷量为q的带正电粒子经过原点O,速度大小为v,方向沿y轴正方向,该粒子此时所受磁场力为( )
A.方向垂直纸面向外,大小为
B.方向指向x轴正方向,大小为
C.方向垂直纸面向外,大小为
D.方向指向x轴正方向,大小为
5.如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场.质量和电荷量都相等的带电粒子a,b,c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场,图中实线是它们的轨迹.已知O是PQ的中点,不计粒子重力.下列说法中正确的是( )
A.粒子a带负电,粒子b、c带正电
B.射入磁场时粒子a的速率最小
C.射出磁场时粒子b的动能最小
D.粒子c在磁场中运动的时间最长
二、多选题(共3小题,共18分)
6.(多选)如图所示,两颗靠得很近的天体组合为双星,它们以两者连线上的某点为圆心,做匀速圆周运动,以下说法中正确的是( )
A.它们做圆周运动的角速度大小相等
B.它们做圆周运动的线速度大小相等
C.它们的轨道半径与它们的质量成反比
D.它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比
7.(多选)如图所示,轻杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内转动.在转动的过程中,忽略空气的阻力.若球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,则下列说法正确的是( )
A.球B转到最低点时,其速度为vB=
B.球B在最低点时速度为
C.球B在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mg
D.球B在最高点,杆对水平轴的作用力为1.25mg
8.(多选)如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )
A.平行板电容器的电容将变小
B.静电计指针张角变小
C.带电油滴的电势能将减少
D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
9.某同学用打点计时器测量当地的重力加速度.
(1)请完成以下主要实验步骤:
按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物________(填“靠近”或“偏离”)打点计时器下端;________,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验;
(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带,应选取______(填“b”或“c”)来计算重力加速度.在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要是因为空气阻力和______.
10.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系,已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω,R随t的升高而增大,实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.
实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….
(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用________.
A.量程0~100mA,内阻约2Ω
B.量程0~0.6A,内阻可忽略
(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是________.
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表
请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线.
由图线求得R随t的变化关系为R=________Ω.
四、计算题
11.如图1,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动.A,C两点间距离为h,重力加速度为g.
(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC;
(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf;
(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点.已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vP.
12.如图所示,在光滑水平面上,有一质量M=3kg的薄板,板上有质量m=1kg的物块,两者以v0=4m/s的初速度朝相反方向运动.薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长,求
①当物块的速度为3m/s时,薄板的速度是多少?
②物块最后的速度是多少?
【物理选修3-3】
13.
(1)下列说法正确的是( )
A.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大
B.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性
C.产生表面张力的原因是表面层内液体分子间斥力大于引力
D.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C.其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.求:
①该气体在状态C时的温度是多少?
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热?
传递的热量是多少?
【物理选修3-4】
14.
(1)如图1所示为一半圆柱形玻璃砖的横截面,O点为圆心,半径为R。
频率相同的单色光a、b垂直于直径方向从A、B两点射入玻璃砖。
单色光a经折射后过M点,OM与单色光的入射方向平行。
已知A到O的距离为
R,B到O的距离为
R,M到O的距离为
R,则玻璃砖对单色光的折射率为________,单色光b在第一次到达玻璃砖圆弧面上________(填“能”或“不能”)发生全反射。
(2)如图2所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,简谐横波沿x轴正方向传播。
从t=0到t=1.7s时间内,质点P共五次振动到波谷位置,且在t=1.7s时质点P刚好在波谷位置。
求:
(ⅰ)该简谐横波的周期;
(ⅱ)这列简谐横波从t=1.7s开始经过多长时间传到平衡位置在x=24cm的质点Q处。
答案解析
1.【答案】
(1)B
【解析】
(1)β射线是高速电子流,而γ射线是一种电磁波,选项A错误.氢原子辐射光子后,绕核运动的电子距核更近,动能增大,选项B正确.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变,选项C错误.10天为两个半衰期,剩余的
83Bi为100×(
)
g=100×(
)2g=25g,选项D错误.
2.【答案】C
【解析】对物块P受力分析可知,若推力F与弹簧弹力的合力平衡了物块重力沿斜面向下的分力,则无摩擦力,A错误;弹簧处于拉伸或压缩状态物块P均可能保持静止状态,B错误;由整体法可知地面对斜面体A的静摩擦力平衡了推力F水平向右的分力,C正确;增大推力F若物块保持静止则弹簧的弹力不变,D错误.
3.【答案】C
【解析】根据题图,在4~6s内,水平推力F=2N,物块以v=4m/s的速度做匀速直线运动,这说明物块受到的滑动摩擦力Ff=F=2N,又Ff=μmg,所以μmg=2N;在2~4s内,水平推力F=3N,物块做匀加速直线运动,加速度a=2m/s2.根据牛顿第二定律,有F-Ff=ma,联立以上各式并代入数据可得m=0.5kg,μ=0.4.选项A、B错误,选项C正确.由图乙,可知t=3s时的速度为2m/s,选项D错误.
4.【答案】A
【解析】O点同时存在三个通电导线产生的磁场,P和Q到O点距离相等,电流大小相等,所以在O点的磁感应强度相等.根据右手定则判断他们在O点产生的磁场方向相反,所以P和Q在O点产生的磁场相互抵消合磁场为0.因此O点只剩下R产生的磁场,根据几何关系,R到O的距离L,在O点产生的磁场方向水平向左,磁感应强度大小B=
=
,带正电的粒子沿y轴正向进入磁场,速度方向与磁场方向垂直,洛伦兹力F=qvB=
,方向垂直纸面向外,选项A对.
5.【答案】D
【解析】A、根据左手定则知粒子a带正电,粒子b、c带负电,故A错误;
B、粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m
,解得:
v=
,射入磁场时粒子c的半径最小,则速率最小.故B错误;
C、粒子的动能EK=
mv2=
,由于:
q、B、m都相同,因此r越大,粒子动能越大,由图示可知,b的轨道半径r最大,则b粒子动能最大;c的半径最小,则动能最小.故C错误;
D、粒子在磁场中做圆周运动的周期:
T=
相同,粒子在磁场中的运动时间:
t=
T=
,由于m、q、B都相同,粒子c转过的圆心角θ最大,则射入磁场时c的运动时间最大,故D正确;
6.【答案】AC
【解析】 它们做圆周运动的角速度大小相等,线速度大小不一定相等,选项A正确B错误;由
=mAωA2rA=mBωB2rB,它们的轨道半径与它们的质量成反比,选项C正确D错误。
7.【答案】AC
【解析】规定圆心O所在的水平面为参考平面,球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,即重力恰好提供向心力,有mg=
,得vB=
,两球的角速度相等,此时球A的速度vA=
=
,由向心力公式,杆对A球的作用力F-mg=
,解得F=1.5mg.A、B两球系统机械能守恒,设当球B运动到最低点时球的速度为vB′,则球A的速度为vA′=
,由机械能守恒定律
mv+mg(2L)+
mv-mgL=
mvB′2-mg(2L)+
mvA′2+mgL,解得vB′=
,故A、C正确,B、D错误.
8.【答案】ACD
【解析】将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,两板间的距离d增大,则导致平行板电容器的电容C=
减小,A正确;静电计测量的是两极板间的电压等于电源的电动势,保持不变,静电计指针张角不变,B错误;极板间电压不变,平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,P点电势变大,负电荷的电势能Ep=-qφP减小,故C正确;若先将上极板与电源正极的导线断开,电容器上的带电量不变,再将下极板向下移动一小段距离,极板间电场强度E=
=
=
不变,则带电油滴所受电场力不变,D正确.
9.【答案】
(1)靠近 接通电源 松开纸带
(2)b 摩擦
【解析】
(1)按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物靠近计时器下端;接通电源,松开纸带,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验;
(2)根据纸带上的点迹分布得出b纸带做加速运动,而且相邻计时点的距离较大,c纸带先加速后减速,且相邻计时点的距离较小,所以应选取b来计算重力加速度.
在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和摩擦力.
10.【答案】
(1)A
(2)①②③(或①③②)
(3)
0.04t+8.8
【解析】
(1)电路中电源电动势为1.5V,金属电阻的阻值约为10Ω,滑动变阻器电阻最大的为10Ω,电流在0.075~0.15A,则电流一般在0.1A以内调整,为使电流读数更准确,应选用量程0~100mA的电流表.
(2)调节电阻箱时按照先调大再调小的原则,旋转各旋钮的正确操作顺序是①②③(或①③②).
(3)R-t图象如图所示
由R-t图象知,R=0.04t+8.8Ω.
11.【答案】
(1)
(2)mgh-
(3)
【解析】
(1)小滑块沿MN运动过程,水平方向受力满足
qvB+N=qE
小滑块在C点离开MN时
N=0
解得vC=
(2)由动能定理
mgh-Wf=
mv
-0
解得Wf=mgh-
(3)如图
小滑块速度最大时,速度方向与电场力、重力的合力方向垂直.撤去磁场后小滑块将做类平抛运动,等效加速度为g′
g′=
且v
=v
+g′2t2
解得vP=
12.【答案】①
m/s.②2m/s.
【解析】①由于地面光滑,物块与薄板组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
Mv0﹣mv0=mv1+Mv′,代入数据解得:
v′=
m/s,方向水平向右;
②在摩擦力作用下物块和薄板最后共同运动,设共同运动速度为v,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
Mv0﹣mv0=(M+m)v,代入数据解得:
v=2m/s,方向水平向右;
13.【答案】
(1)B
(2)①300K②吸热,热量为2000J
【解析】
(1)晶体融化时需要吸收热量,但温度不一定升高,所以分子平均动能不一定增大,选项A错误.固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动,选项B正确.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,也有斥力,不过引力较显著,液体表面表现为具有收缩的趋势,选项C错误.在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,水气蒸发也就越慢,人就感受到越潮湿,故当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较小,但绝对湿度不一定小,选项D错误.
(2)①对理想气体从状态A到状态C,由理想气体状态方程:
=
其中:
TA=(273+27)K=300K
解得:
TA=TC=300K.
②因为状态A和状态C温度相等,且气体的内能是所有分子的动能之和,温度是分子平均动能的标志,
所以在这个过程中:
ΔU=0
由热力学第一定律得:
ΔU=Q+W
故:
Q=-W
在整个过程中,气体在B到C过程对外做功所以:
W=-pB·ΔV=-1×105×(3×10-2-1×10-2)J=-2000J
即:
Q=2000J,是正值,故在这个过程中为吸热,热量为2000J.
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