1、湖北省襄阳市 2018 届高三上学期 1 月调研统一测试理综物理试题一、选择题1. 核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提供罹患癌症的风险， 已知钚的一种同位素 的半衰期为 24100 年，其衰变方程为 ，下列有关说法正确的是（ ）A. X 原子核中含有 92 个中子B. 100 个 经过 24100 年后一定还剩余 50 个C. 由于衰变时释放巨大能量，根据 E=mc2，衰变过程总质量增加D. 衰变发出的 放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力【答案】D【解析】A 项：根据电荷数守恒、质量数守恒知， X 的电荷数为 92，质量数为 235，则中子数为 143
2、，故A 错误；B 项：半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用故 B 错误；C 项：由于衰变时释放巨大能量，根据 E=mC2，衰变过程总质量减小，故 C 错误；D 项：衰变发出的 放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，故 D 正确。点晴：根据电荷数守恒、质量数守恒守恒求出 X 的电荷数和质量数，抓住质量数等于质子数和中子数之和求出中子数，半衰期具有统计规律，对于大量的原子核适用。2. 如图所示，AC、BD 为圆的两条相互垂直的直径，圆心为 O，半径为 R，电荷量均为 Q 的正负点电荷放在圆周上，它们的位置关于 AC 对称， ，已知+Q 与 O 点的连线和 OC 夹角为 60，下列说法正确的
3、是（ ）A. O 点电场强度大小为 ，方向由 O 指向 DB. O 点电场强度大小为 ，方向由 O 指向 DC. A、C 两点的电势关系是D. A 电荷量为 q 的正电荷在 A 点的电势能大于在 C 点的电势能【答案】B【解析】A、B 项：O 点的场强大小 ，方向由 O 指向 D，故 A 错误，B 正确；C 项：等量异种电荷中垂线为等势线，因此 A、C 两点的电势相等，故 C 错误；D 项：A 点与 C 点的电势相等，其电势差为零，则电荷 q 从 A 点运动到 C 点，电场力做功为零，A 点的电势能等于在 C 点的电势能，故 D 错误。3. 如图所示，物体受到水平推力 F 的作用在粗糙水平面上
4、做直线运动监测到推力 F、物体速度 v 随时间 v变化的的规律如图所示， ，则A. 第 1s 内推力做功为 1JB. 第 2s 内物体克服摩擦力做的功为 W=2.0JC. 第 1.5s 时推力 F 的功率为 2WD. 第 2s 内推力 F 做功的平均功率 1.5W【答案】B【解析】试题分析：从速度时间图像中可知物体在第 1s 内速度为零，即处于静止状态，所以推力做功为零，A 错误；速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以第 2s 内的位移为 ，由速度时间图象可以知道在 2-3s 的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为 2N，故摩擦力做功为 ，所以克服摩擦力做功 2
5、N，B 正确；第 15s 速度为 1m/s，故第 15s时推力的功率为 ，C 错误；F 在第二秒做功，F 的功为： ，所以第 2 内推力 F 做功的平均功率为： ，所以 D 错误考点：考查了功和功率的计算【名师点睛】对于速度图象类的题目，主要是要理解斜率的含义：斜率代表物体的加速度；速度正负的含义：速度的正负代表物体运动的方向；速度图象与时间轴围成的面积的含义：面积代表物体的位移4. 如图所示，穿在水平直杆上质量为 m 的小球开始时静止，现对小球沿杆方向施加恒力 F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力 F，且 F 的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
6、为 ，小球运动过程中未从杆上脱落，且 F0mg下列关于运动中的速度-时间图象正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：根据竖直方向上平衡，确定杆子 对球弹 力的变化，从而得知摩擦力大小的 变化，根据牛顿第二定律得出小球加速度的变化小球开始重力大于竖直向上的力，支持力方向向上，随着速度的增大，F 增大，则支持力减小，摩擦力减小，根据牛顿第二定律，加速度增大然后竖直向上的拉力大于重力，杆子 对球的弹力向下，F 增大， 弹力增大，摩擦力增大，根据牛顿第二定律，加速度减小，当加速度减小到零，做匀速直线运动，故 C 正确5. 如图所示，在距水平地面高度为 3h 的水平面和水平地面
7、间有一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，从距地面 4h 高处的 A 点以初速度 v0 水平抛出一带电小球（可视作质点） ，带电小球电量为 q，质量为 m，若 q、m、h、B 满足关系式 ，则小球落点与抛出点 A 的水平位移 S 是( )A. B. C. D. 【答案】B又因为已知 ，所以小球在磁场中做圆周运动的圈数 ，又因为圆周运动的半径 投影图如右图所示：则 ， ，故 B 正确。6. 两根相距为 L 的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为 37，质量均为 m 的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总
8、电阻为 2R，整个装置处于磁感应强度大小为 B，方向竖直向上的匀强磁场中，当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以速度 v 沿导轨匀速运动时，cd 杆恰好处于静止状态，重力加速度为 g，以下说法正确的是（ ）A. ab 杆所受拉力 F 的大小为 mgtan37B. 回路中电流为C. 回路中电流的总功率为 mgvsin37D. m 与 v 大小的关系为【答案】AD【解析】试题分析：ab 棒切割磁感线产生感应电流，由右手定则知方向由 a 至 b，在 cd 棒中由 d 至 c，cd棒受力如图：cd 棒受安培力 F 安 =ILB=mgtan37，回路电流 I= ,ab 棒所示安培力与 cd 棒
9、相同，因 ab 棒匀速，拉力也等于安培力，又根据功能关系，拉力的功率即为电流的总功率，P=F 安 v=mgvtan37，根据闭合电路欧姆定律知电流 I= ,所以 m ，故选项 AD 正确，其余错误。考点：切割情况下电磁感应 安培力 功能关系 物体平衡条件的应用7. 如图所示，一电荷量 q=+310-5C 的小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的 O 点，开关 S 合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角 =37已知两板间距 d=0.1m，电源电动势 E=15V，内阻 r=0.5，电阻 R1=3，R2=R3=R4=8， 取 g=10m/s2，已知 sin37=0.6，cos37=0.
10、8则以下说法正确的是( )A. 电源的输出功率为 14WB. 两板间的电场强度的大小为 140V/mC. 带电小球的质量 5.6 毫克D. 若增加 R1 的大小，会有瞬时电流从左向右流过 R4【答案】BD【解析】 与 并联后的电阻值 ，由闭合电路欧姆定律得，电源的输出功率 ，A 错误；两板间的电压，两板间的电场强度 ，B 正确；小球处于静止状态，所受电场力为 F，又 ，由平衡条件得：水平方向 ，竖直方向 ，所以，C 错误；若增加 的大小，路端电压增大，即电容器两端电压增大，电容器充电，故会有瞬时电流从左向右流过 ，D 正确8. 如图所示，宽为 L 的竖直障碍物上开有间距 d=0.6m 的矩形孔
11、，其下沿离地高 h=1.2m，离地高 H=2m 的质点与障碍物相距为 x，在障碍物以 vo=4m/s 匀速向左运动的同时，质点自由下落忽略空气阻力，则以下正确的是( )A. L=1m，x=1m 时小球可以穿过矩形孔B. L=0.8m，x=0.8m 时小球可以穿过矩形孔C. L=0.6m，x=1m 时小球可以穿过矩形孔D. L=0.6m，x=1.2m 时小球可以穿过矩形孔【答案】BC【解析】根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出 L 的最大值结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出 x 的最小值和最大值小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间为：
12、 ；小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间为 ，则小球通过矩形孔的时间为 ，根据等时性知 L 的最大值为 ，故 A 错误；若 ，x 的最小值为，x 的最大值为 ，x 的取值范围是 ，B 正确；若 ，x 的最小值为 ，x 的最大值为 ，所以 ，C 正确 D 错误 二、实验题9. 某活动小组利用如图甲的装置验证机械能守恒定律，将光电门固定在 B 处，钢球从与 O 点登高的 A 点由静止做圆周运动，通过 B 处的光电门，计时装置测出钢球通过光电门的时间为 t，用钢球通过光电门的平均速率表示钢球通过光电门的瞬时速度，测出绳子的长度为 L，小球直径 D 不可忽略，当地的重力加速度为 g（1）用游标卡尺测量
13、钢球的直径，读数如图乙所示，钢球静止为 D=_cm；（2）小球到达 B 的速度表达式为 _；（用已知字母表达）（3）要验证机械能守恒，只要在误差允许的范围内，表达式_成立即可（用 t、L、D、g 表达） 。【答案】 (1). ； (2). ； (3). ；【解析】(1) 游标尺上共有 10 小格，精度为 0.1 mm，用游标卡尺测量钢球直径为 D(1.20.11)cm1.21cm；(2)由于小球直径较小，利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，所以小球到达 B 的速度为 ；(3) 根据机械能守恒的表达式有： ，即 。点晴：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基
14、本仪器进行有关测量；无论采用什么样的方法来验证机械能守恒，明确其实验原理都是解决问题的关键，同时在处理数据时，要灵活应用所学运动学的基本规律。10. 某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：待测电源（电动势约 2V）；电阻箱 R（最大阻值为 99.99）；定值电阻 R0（阻值为 2.0）；定值电阻 R1（阻值为 4.5k）电流表 G（量程为 400A，内阻 Rg=500）开关 S，导线若干（1）图甲中将定值电阻 R1 和电流表 G 串联，相当于把电流表 G 改装成了一个量程为_V 的电压表；（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值 R 和电流表 G 的示
15、数 I；（3）分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则 和 的关系式为_（用题中字母表示） ；（4）以 为纵坐标， 为横坐标，探究小组作出 的图像如图（乙）所示，根据该图像求得电源的内阻r=0.50，则其电动势 E=_V（保留两位有效小数） ；（5）该实验测得的电动势 与真实值 相比，理论上 _ （填“”“”或“=”）【答案】 (1). 2； (2). ； (3). 2.08； (4). =；【解析】(1)根据串联电路电流相等，当电流表满偏时改装后的电压表达到最大量程即；(2)根据闭合电路欧姆定律可得： ，整理得：；(3) 由对应的图象可知， ，解得 ；(4)通过（3）分析可知，本实验中
16、不存大原理误差，即 为真实的路端电压， 为流过电源的真实电流，故电动势的测量值与真实值相同。点晴：本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路图，同时能正确利用闭合电路欧姆定律列式，注意本题中一定要考虑电表的内阻，同时在分析图象时要认真分析坐标轴的起点值。三、计算题11. 小球 A 以速度 从平台边缘 O 点水平抛出，其运动轨迹为曲线 OD，如图所示，为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速度下滑的运动，特制作了一个与与 A 平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与 OD 曲线重合的位置，让小球 A 沿该轨道无初速下滑（经分析，A 下滑过程中不会脱离轨道） 在OD
17、 曲线上有一 M 点，O 和 M 两点连线与竖直方向的夹角为 45，求小球 A 通过 M 点时的水平分速度【答案】 【解析】以 O 点为坐标原点，沿水平方向建立 x 轴，竖直方向建立 y 轴。联立得小球 A 的平抛轨迹方程为 在 M 点，x= y，所以 小球 A 自 O 点沿该轨道无初速下滑到 M 点，有 解得： 小球 A 由轨道经 M 点的速度方向与平抛经 M 点时的速度方向相同，则有联立解得： 。12. 如图，ABD 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中 AB 段是水平的，BD 段为半径 R=0.2m 的半圆，两段轨道相切于 B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小 E=5.0103
18、V/m一不带电的绝缘小球甲，以速度 v0 沿水平轨道向右运动，与静止在 B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞已知甲、乙两球的质量均为 m=1.010-2kg，乙所带电荷量 q=2.010-5C，g 取 10m/s2 （水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移）（1）甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道最高点 D，求乙在轨道上首次落点到 B 点的距离；（2）在满足（1）的条件下，求甲的速度 ；（3）若甲仍以速度 向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离范围。【答案】 （1） （2） （3） 【解析】：（1 ）在乙恰好能通过轨道的最高点的情况下，设乙到达最高点的速度为 ，乙离开 D 点达到水平轨道的时间为 t，乙的落点到 B 点的距离为 ，则联立得：
