1、湖北省黄冈中学 2018 届高三理科综合测试(九)物理试题1. 同一位置同向先后开出甲、乙两汽车,甲先以初速度 v、加速度 a 做匀加速直线运动;乙在甲开出 时间后,以同样的加速度 a 由静止开始做匀加速直线运动。在乙开出后,若以乙为参考系,则甲( )A. 以速度 v 做匀速直线运动B. 以速度 做匀速直线运动C. 以速度 做匀速直线运动D. 停在乙车前方距离为 的位置【答案】C2. 如图,a、b 两个带电小球分别用绝缘细线系住,并悬挂在 O 点,当两小球处于静止时,它们恰好在同一水平面上,此时两细线与竖起方向夹角 ,忽略空气阻力。若同时剪断两细线,在下落过程中( )A. 两球可能不在同一水平
2、面上B. a、b 两球系统的电势能增大C. 任一时刻,a 球速率小于 b 球速率D. a 球水平位移始终大于 b 球水平位移【答案】C【解析】当细线剪断后,对小球受力分析,竖直方向仍只受重力,所以加速度不变仍为 g,则在下落过程中,两球仍处于同一水平面,但由于库仑斥力的作用下,导致间距的增大,库仑力做正功,电势能减小,故 A 正确,B 错误;根据平衡条件有: , 由于 ,所以 mam b,因此水平方向上,a 的加速度小于 b 的加速度小球在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做变加速直线运动,根据分运动与合运动具有等时性,知 a、b 两球同时落到同一水平面上,落地时 a 球落地时的速度小于
3、b 球落地时的速度故C 正确由于竖直方向加速度相同,所以同时落在同一水平地面上,但由于质量的不同,导致水平方向的加速度大小不同,因此水平位移也不相同,因水平方向 a 的加速度比 b 小,故a 球水平位移始终小于 b 球水平位移,D 错误; 故选 AC.点睛:本题考查知识点较多,涉及运动的独立性以及物体的平衡等,较好的考查了学生综合应用知识的能力,是一道考查能力的好题.3. “嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测。 “玉兔号”在地球表面的重力为 ,在月球表面的重力为;地球与月球均视为球体,其半径分别为 ;地球表面重力加速度为 g。
4、则:( )A. 月球表面的重力加速度为B. 地球与月球的质量之比为C. 月球与地球的第一宇宙速度之比为D. “嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为【答案】D【解析】 “玉兔号”的质量为 ,所以月球表面的重力加速度为,所以 A 错误;根据黄金公式 ,可得 ,所以 B 错误;第一宇宙速度 ,所以月球与地球的第一宇宙速度之比为 ,所以 C 错误;根据万有引力 , “嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动,所以轨道半径等于月球半径 R2,代入可求周期 ,所以 D 正确。4. 如图将铝板制成“U”形框后水平放置,一质量为 m 的带正电小球用绝缘细线悬挂在框的上方,让整体在垂直于纸面向里的匀强磁场中
5、以速度 v 向左匀速运动,速度方向水平且与磁场方向垂直。悬线的拉力为 T,重力加速度为 g,则( )A. 悬线竖起,TmgB. 悬线竖直,TmgC. 选择 v 的大小,可以使 T=0D. T 的大小与 v 无关【答案】D【解析】因为竖直的铝板切割磁感线所以产生感应电动势U 形框的上下板形成一个上板为负下板为正的匀强电场小球这时候受到 4 个力的作用,重力方向向下,绳子的弹力方向向上,洛伦磁力,电场力,如果带的是正电则洛伦磁力方向向下,所受电场力方向向上;如果带的是负电则洛伦磁力方向向上,所受电场力方向向下,且洛仑磁力等于电场力f 洛=BqV,F 电 =Eq,E= ; 感应电动势=BVL(L 为
6、竖直板的长度)联合起来得 F 电 =BqV,故洛伦磁力等于电场力且方向相反故拉力等于重力,与速度 v 无关,故 ABC 错误、D 正确故选D5. 在同一平面内有、三根等间距平行放置的长直导线,通入的电流强度分别为1A、2A、1A,的电流方向为 cd 且受到安培力的合力方向水平向右,则( )A. 的电流方向为 abB. 的电流方向为 efC. 受到安培力的合力方向水平向左D. 受到安培力的合力方向水平向左【答案】BCD【解析】根据“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥” ,因的电流方向为 且受到安培力的合力方向水平向右,可知的电流方向为 ,的电流方向为 ,选项 A 错误,B 正确;受到的排斥力,故
7、安培力的合力方向水平向左,选项 C 正确;受到的吸引力和的排斥力,因的吸引力大于的排斥力,故受到安培力的合力方向水平向左,选项D 正确;故选 BCD.点睛:此题是电流之间的相互作用问题,解答此题关键是知道“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥” ,根据三根导线的位置关系进行解答.6. 如图为一电源电动势为 E,内阻为 r 的恒定电路,电压表 A 的内阻约为 ,B 为静电计,分别是两个理想的电容器且耐压值足够高,将开关闭合一段时间,下列说法正确的是( )A. 若 ,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差B. 若将变阻器滑动触头 P 向右滑动,则电容器 上带电增大C. 上带电量为零D. 再将电键
8、 S 打开,然后使电容器 两极板间距离增大,则静电计张角也增大【答案】CD【解析】试题分析:由于静电计的两个电极是彼此绝缘的,电压表是由电流表改装成的,电路稳定后,电路中没有电流,电压表两端没有电压,而电容器 充电,两端存在电压所以电压表两端的电势差小于静电计两端的电势差,故 A 错误;电路稳定后,电容器 的电压等于电源的电动势,保持不变,将变阻器滑动触头 向右滑动,电容器 的电压不变,电量不变,故 B 错误;由于电压表两端没有电压,电容器 没有被充电,电量为零,故 C 正确;将电键 打开,电容器的电量 不变,板间距离增大,电容 减小,由公式 分析可知,板间电压增大,静电计张角增大,故 D 正
9、确。考点:电容器的动态分析【名师点睛】静电计的两个电极是彼此绝缘的,电压表是由电流表改装成的,电路稳定后,电路中没有电流,电压表两端没有电压,电容器 不带电电路稳定后,电容器 的电压等于电源的电动势。7. 如图所示,在 的长方形区域中有一磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,磁场的方向垂直于 xCy 平面向外。O 处有一粒子源,在某时刻发射大量质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在 xCy 平面内的第一象限内。已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为 T,最先从磁场上边界中飞出的粒子经历的时间为 ,最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为 。不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则
10、( )A. 粒子的射入磁场的速度大小B. 粒子圆周运动的半径C. 长方形区域的边长满足关系D. 长方形区域的边长满足关系【答案】BC【解析】粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力作向心力,则有: ,所以 ;粒子在磁场中做圆周运动的半径相等,所以,粒子做圆周运动的弦长越长,则其对应的中心角越大,运动时间越长;最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为 ,则其对应的弦长最短,即出射点的 x 坐标最小,则粒子入射速度为 y 轴正方向;运动时间为 ,则其对应的中心角为 30,则如图所示,所以, ,故 B 正确;由 可得: ,故 A 错误;最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为 ,对应于最大中心角为 90,弦长为 2
11、 a;若 b 较小,粒子可以从右上顶点射出,则此时有 a2+b2(2 a)2,所以, b a;若 b 较大,最后飞出的粒子运动轨迹与上边界相切,如图所示,从 O 点到与上边界相切时转过了 60,所以,粒子出射点在右边界,不在 x 轴上,再由几何关系可知: b( +1)a,故 C 正确,D 错误故选 BC点睛:在半径相同的圆弧上,弦长越长,其对应的中心角越大在带电粒子在磁场中的运动问题中,常根据此求得临界条件进而得到半径8. 如图所示,倾角为 37的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为 d=0.2m 的橡胶带,橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内,其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行,橡胶带的上边缘到
12、斜面的顶端距离为 L=0.4m,现将质量为 m=1kg、宽度为 d 的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释放。已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数与 0.5,重力加速度取,不计空气阻力,矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上) ,下列说法正确的是( )A. 矩形板在胶带上受到的摩擦力为B. 矩形板的重力做功为C. 产生的热量为D. 矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为【答案】BCD【解析】矩形板在滑过橡胶带的过程中对橡胶带的正压力是变化的,所以矩形板受摩擦力是变化的,故 A 错误;重力做功 ,所以 B 正确;产生的热量等于克服摩擦力做功 ,
13、所以 C 正确;根据动能定理: ,解得,所以 D 正确。9. 利用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒,入射小球和被碰小球的质量分别为 。关于该实验下列说法中正确的是(_)A 一定要大于 ,但它们的直径一定要相等B不放被碰小球时, 平均落点为 N 点C斜槽的摩擦因数越小,实验的误差越小D适当增大自由下落的高度,可减小实验的误差E实验之前,一定要将斜槽的末端调整到水平状态【答案】ADE【解析】 m1如果小于 m2的质量,碰撞后 m1将反弹回去,所以 m1一定要大于 m2;它们的碰撞应是对心正碰,所以它们的直径一定要相等,A 正确;不放被碰小球时, m1平均落点为 P 点,B 错误;斜槽的摩擦因数
14、对实验的误差没有影响,C 错误;适当增大自由下落的高度,小球的水平位移增大,减小实验的相对误差,D 正确;本实验是利用从同一高度平抛的时间相等来验证碰撞中的动量守恒,所以实验之前,一定要将斜槽的末端调整到水平状态,E 正确;故选 ADE。10. 为测量某金属丝的电阻率,某同学设计了如图 a 所示的实验电路。请完成下列实验相关内容:(1)为粗测金属丝的总电阻值,该同学用如图 b 所示的多用电表在连接好的电路上进行测量:机械调零后将选择开关拨到“ ”档;将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使_;_,将红表笔接在 P,黑表笔接在 Q,多用电表指针指示如图 c,则金属丝总电阻值 _ 。(2)用螺旋测微
15、器测金属丝直径,示数如图 d 所示,则金属丝直径 _mm。(3)闭合开关 S,保持电流表示数不变,改变并记录电阻值的阻值 R 和对应接入电路中电阻丝长度 L 的数据。在 R-L 图线上描点连线,作出 R、L 的图线如图 e。(4)根据测得金属丝的直径 d 及 R-L 图线,求得金属丝的电阻率 _。 (计算结果保留三位有效数字)【答案】 (1). 使指针指在 处(或使指针指在右端零刻度处、使指针指在电流满偏的位置) ; (2). 断开开关 S,取下线夹(或断开开关 S,将线夹夹到 Q 端) (3). 5.0 (4). 0.360(0.3580.362) (5). ( )【解析】 (1)将红、黑表
16、笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在 0 处 (或使指针指在右端零刻度处、使指针指在电流满偏的位置) ;断开开关 S,取下线夹,将红表笔接在 P,黑表笔接在 Q,多用电表指针指示如图 c,则金属丝总电阻值 R0=5。(2)用螺旋测微器测金属丝直径,则金属丝直径 d=0.01mm36.0=0.360mm。(4)电流表的示数不变,则电路中总电阻为定值,设为 k,则 ,解得 ,由图像可得: ,解得 11. 如图所示,水平放置的平行板电容器,两析间距为 d=9cm,板长为 L=30cm,接在直流电源上,有一带电液滴以 的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到 P 处时迅速将下板向
17、上提起 ,液滴刚好从金属板末端飞出, 取 。求:(1)将下板向上提起后,液滴的加速度;(2)液滴从射入电场开始计时,匀速运动到 P 点的时间。【答案】 (1)1m/s 2(2)0.2s【解析】试题分析:带电液滴在板间做匀速直线运动,电场力向上qE=mg,E= ,即 qU=mgd当下板上移后,E 增大,电场力变大,液滴向上偏转,在电场中做匀变速直线运动此时电场力:F=q =由牛顿第二定律:a= =代入数据得:a=1m/s 2(2)液滴在竖直方向上的位移为 d/2,设液滴从 P 点开始在板间运动的时间为 t1= a t12t1=03s液滴在电场中运动的总时间 t2= =05s则液滴从射入电场到 P
18、 点的时间为:t= t 2t1=02s考点:带电粒子在电场中的运动;牛顿第二定律的应用12. 如图,质量均为 2m 的木板 A、B 并排在静止在光滑水平地面上,A 左端紧贴固定于水平面的半径为 R 的四分之一圆弧底端,A 与 B、A 与圆弧底端均不粘连。质量为 m 的小滑块 C 从圆弧顶端由静止滑下,经过圆弧底端后,沿 A 的上表面从左端水平滑上 A,并在恰好滑到 B的右端时与 B 一起匀速运动。已知重力加速度为 g,C 过圆弧底端时对轨道的压力大小为1.5mg,C 在 A、B 上滑行时受到的摩擦阻力相同,C 与 B 一起匀速的速度是 C 刚滑上 A 时的 0.3倍。求:(1)C 从圆弧顶端滑
19、到底到的过程中克服摩擦力做的功;(2)两板长度 与 之比。(3)C 刚滑到 B 的右端时,A 右端到 B 左端的水平距离 s 与 B 的长度 之比。【答案】 (1) (2) (3)【解析】 (1)设 C 到达圆弧底端时的速度为 v0,轨道对 C 支持力大小为 N,下滑过程 C 克服摩擦力做的功为 Wf。由动能定理,有: C 过底端时,由牛顿第二定律,有: 由牛顿第三定律,知: 联立式得: (2)设 C 刚滑过 A 到达 B 时,C 的速度为 vC,A、B 的速度为 v,B、C 共同速度为 vBC,C 与A、B 间的摩擦力为 f。C 从滑上 A 到刚滑到 B 这个过程,C 和 A、B 组成的系统
20、动量守恒。由动量守恒守律: 由功能关系: C 滑上 B 到与 B 共速这个过程,对 C 和 B 组成的系统,由动量守恒定律: 由功能关系: 或:C 从滑上 A 到与 B 共速的全过程由动量守恒定律: 由功能关系: 任两式联立并代入 得: 任两式联立并代入 得: (3)设 C 从滑上 B 到与 B 共速所经历的时间为 t,对 B,由动量定理: 在 t 时间内,A 通过的距离: 设 B 在 t 时间内通过的距离为 sB,对 B 应用动能定理: 联立 式并代入 , 得:13. 以下说法正确的是_。A. 附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为不浸润B. 晶体的各向异性是指沿不同
21、方向其物理性质不同C. 温度总是从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移D. 高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故【答案】ABE【解析】附着层内分子间距离大于液体内部分子间距离时,附着层处的分子间表现为引力,并且该力将大于液体与固体间的附着力,此时液体与固体间表现为不浸润,故 A 正确晶体的各向异性是指沿不同方向其物理性质不同,选项 B 正确;分子平均动能大的物体温度高,则热量总是从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移,选项 C 错误;高原地区水的沸点较低,这是高原地区气压较低的缘故,故 D 错误;故选 AB.14. 如图是简易报警装置,其原理是:导热性能良好的竖
22、直细管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警声。27C 时,空气柱长度 为 20cm,水银柱上表面与导线下端的距离 为 10cm,管内水银柱高 h 为 5cm,大气压强 为 75.5cmHg。(1)当温度达到多少时,报警器会报警?(2)若要使该装置在 102C 时报警,应该再往管内注入多高的水银柱?【答案】 (1) (2)7cm【解析】以细管内密封的空气柱为研究对象,设其横截面积为 S。() 温度升高时,管内气体做等压变化,有: 其中 , , 解得: ,即 t2=177时,报警器会报警。 () 以 cmHg 为压强单位,设加入 x cm 水银柱,在 102时会报警,有: 其中解得: x=7cm