1、2019 届 高 三 入 学 调 研 考 试 卷物 理 ( 四 )注 意 事 项 :1 答 题 前 , 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 , 并 将 准 考 证 号 条 形 码 粘贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 : 每 小 题 选 出 答 案 后 , 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ,写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 : 用 签 字 笔 直 接 答 在 答
2、 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 , 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。第 I 卷(选择题共 40 分)一、选择题:本题共 8 小题,每小题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,第 1-7 小题只有一个选项正确,第 8-10 小题有多个选项正确。全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。1物理兴趣小组希望验证如下猜想:从斜面上滑下的小车,装载物体的质量越大,到达斜面底部的速度就越大。如图所示是两种不
3、同规格的小车(车轮颜色不同) ,装有不同数量的木块(每个木块的质量相同) ,从不同高度释放的九种情形。你认为他们应该选用哪三种情况进行比较验证( )A. 1、2、3 B. 4、5、6 C. 7、8、9 D. 2、5、8【答案】C2如图所示,光滑大圆环固定在竖直平面内,圆心为 O 点。轻弹簧的一端固定在最高位置 P点,另一端拴连一个套在大环上的小球,小球在环上的 Q 点位置处于静止状态,Q 点位于圆心 O 点所在水平面的上方,则( )A弹簧可能处于压缩状态B大圆环对小球的弹力方向可能指向 O 点C大圆环对小球的弹力大小可能小于小球的重力,也可能大于小球的重力D弹簧对小球的弹力大小可能小于小球的重
4、力,也可能大于小球的重力【答案】D【解析】小球受三个力处于静止状态,任意两个力的合力必然与第三个力等大反向,弹簧对小球的弹力只能沿 QP 指向 P 点,弹簧处于拉伸状态;依据力三角形和几何三角形相似,对应边成比例,大圆环对小球的弹力大小一定等于小球的重力,弹簧对小球的弹力大小可能小于(等于或大于)小球的重力。3如图所示,M、N 两点分别放置两个等量异种电荷,P 为 MN 连线的中点,T 为连线上靠近N 的一点, S 为连线的中垂线上处于 P 点上方的一点。把一个电子分别放在 P、 S、 T 三点进行比较,则( )A电子在 S 点受力最小,在 T 点电势能最大B电子在 P 点受力最小,在 T 点
5、电势能最大C电子从 T 点移到 S 点,电场力做负功,动能减小D电子从 P 点移到 S 点,电场力做正功,动能增大【答案】A【解析】由等量异号点电荷电场线及等势面空间分布图,P 、 S、 T 三点进行比较,S 、 P 两点电势相等,大于 T 点电势;T 点电场强度最大,S 点电场强度最小。电子放在 S 点受力最小,放在 T点电势能最大。电子从 T 点移到 S 点,电场力做正功,但电子所受合力做功不知道;电子从 P 点移到 S 点,电场力不做功。4甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零,加速度大小为 a1 的匀加速直线运动,质点乙做初速度为 v0,加速度大小为
6、 a2 的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的 xv(位置速度)图象如图所示,虚线与对应的坐标轴垂直,则( )A在 xv 图象中,图线 a 表示质点甲的运动,质点乙的初速度 v0=12 m/sB质点甲的加速度大小 a1=2 m/s2C质点乙的加速度大小 a2=2 m/s2D图线 a、b 的交点表示两质点同时到达同一位置【答案】B【解析】由图可知,在 x-v 图像中,图线 a 表示质点甲的运动,质点乙的初速度 v0 = 6 m/s,故A 错误;质点乙、甲先后通过 x = 6 m 处时的速度均为 v,对质点甲: 21ax,对质点乙:202vax,联立解得 a1+a2 =
7、 3 m/s2,当质点甲的速度 v1 =8 m/s、质点乙的速度 v2 =2 m/s 时,两质点通过相同的位移均为 x,对质点甲: 1vax,对质点乙: 202,联立解得 a1=2 m/s2,a 2 =1 m/s2,故 B 正确,C 错误;图线 a、b 的交点表示质点乙、甲先后通过 x = 6 m 处时的速度均为 v,故 D 错误。5如图所示,50 kg 的妈妈骑着 10 kg 的自行车,带有 20 kg 的小孩以 3 m/s 速度匀速行驶在平直路面上。行驶中小孩要从车上跳下来,若小孩在离开车座时水平速度为零,则此时( )A妈妈和自行车行驶速度仍为 3 m/sB妈妈和自行车行驶速度可能变为 2
8、 m/sC妈妈和自行车行驶速度变为 4 m/sD妈妈和自行车及小孩组成的系统,动能增加了 100 J【答案】C【解析】小孩与妈妈及自行车分离前后瞬间水平方向动量守恒,分离后瞬间,小孩水平速度为零,妈妈和自行车速度变为 4 m/s;分离前系统动能 360 J,分离时小孩需要用力前推自行车,系统动能增加了 120 J。62017 年 9 月,我国控制“天舟一号”飞船离轨,使它进入大气层烧毁,残骸坠入南太平洋一处号称“航天器坟场” 的远离大陆的深海区。在受控坠落前, “天舟一号”在距离地面 380 km 的圆轨道上飞行,则下列说法中正确的是( )A在轨运行时, “天舟一号”的线速度大于第一宇宙速度B
9、在轨运行时, “天舟一号”的角速度小于同步卫星的角速度C受控坠落时,应通过“ 反推”实现制动离轨D “天舟一号”离轨后,在进入大气层前,运行速度不断减小【答案】C【解析】第一宇宙速度是环绕地球运动的卫星的最大速度,则“天舟一号”在轨运行时的线速度小于第一宇宙速度,选项 A 错误;根据 3GMr可知,在轨运行时, “天舟一号”的运转半径小于同步卫星的运转半径,则其角速度大于同步卫星的角速度,选项 B 错误;受控坠落时要先调头,让原本朝后的推进器向前点火,通过反推实现制动,故 C 正确; “天舟一号”离轨后,在进入大气层前,运行半径逐渐减小,地球的引力做正功,则速度不断增大,D 错误。7如图甲,线
10、圈 A(图中实线,共 100 匝)的横截面积为 0.3 m2,总电阻 r2 ,A 右侧所接电路中,电阻 R12 ,R 2 6 ,电容 C3 F,开关 S1 闭合。A 中有横截面积为 0.2 m2 的区域C(图中虚线) ,C 内有图乙所示的变化磁场,t0 时刻,磁场方向垂直于线圈平面向里。下列判断正确的是( )A闭合 S2、电路稳定后,通过 R2 的电流由 b 流向 aB闭合 S2、电路稳定后,通过 R2 的电流大小为 0.4 AC闭合 S2、电路稳定后再断开 S1,通过 R2 的电流由 b 流向 aD闭合 S2、电路稳定后再断开 S1,通过 R2 的电荷量为 2.4 106 C【答案】B【解析
11、】根据楞次定律,线圈中产生的感应电流为顺时针方向,则闭合 S2、电路稳定后,通过R2 的电流由 a 流向 b,选项 A 错误;根据法拉第电磁感应定律:0.612V43EnSt,则闭合 S2、电路稳定后,通过 R2 的电流大小为12.4IRr,选项 B 正确;闭合 S2、电路稳定后电容器上极板带正电,则当再断开 S1,电容器放电,通过 R2 的电流由 a 流向 b,选项 C 错误;电路稳定后电容器带电量66230.C7.10RQCU,则电路稳定后再断开 S1,通过 R2 的电荷量为7.2106 C,选项 D 错误。8如图所示,半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 固定在竖直平面内, O 是圆心,O
12、C 竖直,OA水平,B 是最低点,A 点紧靠一足够长的平台 MN,D 点位于 A 点正上方。现由 D 点无初速度释放一个大小可以忽略的小球,小球从 A 点进入圆弧轨道,从 C 点飞出后做平抛运动并落在平台 MN 上,P 点是小球落在 MN 之前轨迹上紧邻 MN 的一点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A只要 DA 的高度大于 32R,小球就可以落在平台 MN 上任意一点B若 DA 高度为 2R,则小球经过 B 点时对轨道的压力为7mgC小球从 D 运动到 B 的过程中,重力的功率一直增大D 若 小 球 到 达 P 点 时 的 速 度 方 向 与 MN 夹 角 兹 为 30, 则 对 应 的
13、 DA 高 度 为 4R【答案】BD【解析】由2CvmgR,小球可以通过 C 点的最小速度 Cvg;由 21()Cmhv得32hR,这是小球可以通过 C 点所对应的 DA 最小高度。由 21Rt, xt,得 xR,这是平抛的最小水平位移;当 DA =2R,由 213Bmgv,2BvFmgR,得 F = 7mg;从 D 到 A 过程速度方向和重力方向一致,重力的功率逐渐增大,从 A 到 B,速度方向与重力方向夹角越来越大,到 B 点时重力的功率为零;当图中 = 30,由 0tantv, 21t, 201()hmv,联解得 h = 4R。9甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁
14、场中匀速转动,输出交流电的感应电动势图象如图中甲、乙所示,则( )A甲的频率是乙的频率的 2 倍B甲线圈的截面积是乙线圈截面积的 6 倍Ct =1 s 时,两线圈中的磁通量均最大Dt = 2 s 时,两线圈均与磁感线平行【答案】BC【解析】由图象知甲的周期为 2 s,乙的周期为 1 s,所以 :1:2f甲 乙 ,选项 A 错误;甲的有效值为 32V,乙的有效值为 V,所以 :3:E甲 乙 ,由 EBS可知 :6:S甲 乙 ,选项 B 正确;当线圈处于中性面时磁通量最大,而感应电动势为零,当线圈平行磁感线时,通过线圈的磁通量为零,而感应电动势最大,t =1 s 和 t = 2 s 时线圈均处于中
15、性面位置,选项 C 正确,D 错误。10如图所示,半径为 R 的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,半圆的左边垂直 x 轴放置一粒子发射装置,在-R y R 的区间内各处均沿 x 轴正方向同时发射出一个带正电粒子,粒子质量均为 m、电荷量均为 q、初速度均为 v,重力及粒子间的相互作用均忽略不计,所有粒子都能到达 y 轴,其中最后到达 y 轴的粒子比最先到达 y 轴的粒子晚 t 时间,则( )A有些粒子可能到达 y 轴上相同的位置B磁场区域半径 R 应满足 vqBC mtqvD RtB,其中角度 的弧度值满足 sinqBRmv【答案】AD【解析】粒子射入磁场后做匀速圆周
16、运动,其运动轨迹如图所示,yR的粒子直接沿直线运动到达 y 轴,其他粒子在磁场中发生偏转。由图可知,发生偏转的粒子也有可能直接打在 y = R 的位置上,所以粒子可能会到达 y 轴的同一位置,A 正确;以沿 x 轴射入的粒子为例,若mvrRqB,则粒子不能到达 y 轴就偏向上离开磁场区域,所以要求,所有粒子才能穿越磁场到达 y 轴,B 错误;从 x 轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长,所以该粒子最后到达 y 轴, 12LRmLRtvqvqB(其中 为从 x 轴入射粒子运动的圆心角,根据几何关系有 = ,则 sinir);而 y的粒子沿直线匀速运动到 y 轴,时间最短, 2Ltv,所以, 12m
17、RttqBv,D 正确;由于 2,所以 mRtqBv,C 错误。第卷(非选择题,共 60 分)二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 1114 题为必考题,每个试题考生必须作答。第 1516 题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考題11(6 分) 用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系,实验时保持小车(含车中重物)的质量M 不变,细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力 F,用打点计时器测出小车运动的加速度a。(1)关于实验操作,下列说法正确的是_。A实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行B 平 衡 摩 擦 力 时 , 在 细 线 下 端 悬 挂 钩 码 , 使 小 车
18、 在 细 线 的 拉 力 作 用 下 能 匀 速 下 滑C每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源(2)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的 5 个计数点A、B 、C 、D、E,相邻两个计数点之间都有 4 个点迹未标出,测出各计数点到 A 点间的距离。已知所用电源的频率为 50 Hz,打 B 点时小车的速度 vB_ m/s,小车的加速度 a_ m/s2。(结果均保留两位有效数字)(3)改变细线下端钩码的个数,得到 aF 图象如图丙所示,造成图线上端弯曲的原因可能是_。【 答 案 】 (1)A (2)0.32 0.93
19、(3)随 所 挂 钩 码 质 量 m 的 增 大 , 不 能 满 足 M m【解析】(1)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故 A 正确;在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂钩码,故 B 错误;由于平衡摩擦力之后有 Mgsin = Mgcos ,故 tan = ,所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故 C 错误; 实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器,故 D 错误。(2)已知打点计
20、时器电源频率为 50 Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔 T = 50.02 s = 0.10 s。根据 x = aT2 可得: xCE -xAC = a(2T)2,小车运动的加速度为 220.93m/4CEAxa,B 点对应的速度:0.3m/sACBvT。(3)随着力 F 的增大,即随所挂钩码质量 m 的增大,不能满足 M m,因此曲线上部出现弯曲现象。12(8 分) 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题:(1)使用多用电表粗测电阻时,将选择开关拨至欧姆挡“10”挡,经正确操作后,指针指示如图甲 a 所示,为了使多用电表测量的结果更准确,该同学应该选择欧姆挡_档(选填“1
21、”“100”) ;若经过正确操作,将两表笔接待测电阻两端时,指针指示如图甲 b,则待测电阻为_。(2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。其中,电流表满偏电流为 0.5 mA、内阻为 10 ;电池电动势为 1.5 V、内阻为 1 ;变阻器 R0 的阻值范围为 05000 。该欧姆表的两只表笔中,_是红表笔。 (选填“A” 或“B” ) ;该欧姆表的刻度值是按电池电动势为 1.5 V、内阻为 1 进行刻度的。当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到 4 时,欧姆表仍可调零,则调零后 R0 接入电路的电阻将变_(填“大”或“小”) ,若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为 300 ,则这
22、个待测电阻的真实阻值为_。【答案】(1) 100 3000 (2) A 小 290【解析】(1)使用多用电表粗测电阻时,将选择开关拨至欧姆挡“10” 挡,经正确操作后,指针偏角很小,说明倍率档选择较小,则为了使多用电表测量的结果更准确,该同学应该选择欧姆挡“100”档;待测电阻为 30100 = 3000 。(2)该欧姆表的两只表笔中,红表笔内部接电源的负极,则 A 是红表笔。电池电动势为 1.5 V、内阻为 1 时,调零电阻 0g31.50298ERrI; 电池的电动势下降到 1.45 V、内阻增大到 4 时调零电阻0g31.450286ERrI,则 调 零 后 R0 接 入 电 路 的 电
23、 阻 将 变 小 ;电动势为 1.5 V 调零后,欧姆表内部的中性电阻的 31.500R内 ,电动势变为 1.45 V 调零后,欧姆表内部的中性电阻 3.429内 ,由 300 对应的电流列出关系式: 1.5.530290IR真 ,故对应 1.45 V 时的电阻 R 真 = 290 。13(12 分) 如图所示,t0 时,一小物块从光滑斜面上的 A 点由静止开始下滑,经过 B 点进入水平面( 设经过 B 点前后速度大小不变 ),最后停在 C 点。下表记录了每隔 2 s 物块的瞬时速度,重力加速度 g10 m/s 2,求:t/s 0 2 4 6v/(ms-1) 0 8 12 8(1)物块与水平面
24、间的动摩擦因数;(2)AB 间的距离(结果保留一位小数) 。【解析】(1)物块在水平面上的加速度大小: 22m/svat由牛顿第二定律:mg = ma2解得: = 0.2。(2)物块在斜面上的加速度的大小: 214/svat设物块在斜面上运动的总时间为 t,则124()attv, 12m/s解得: 0s321.ABxat。14(19 分) 如图所示,相距 L = 0.5 m 的平行导轨 MNS、 PQT 处在磁感应强度 B = 0.4 T 的匀强磁场中,水平导轨处的磁场方向竖直向上,光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。质量均为 m = 40 g、电阻均为 R = 0.1 的导体棒 a
25、b、cd 均垂直放置于导轨上,并与导轨接触良好,导轨电阻不计。质量为 M = 200 g 的物体 C,用绝缘细线绕过光滑的定滑轮分别与导体棒 ab、cd 相连接。细线沿导轨中心线且在导轨平面内,细线及滑轮质量不计。已知倾斜导轨与水平面的夹角 = 37,水平导轨与 ab 棒间的动摩擦因数 = 0.4。重力加速度 g = 10 m/s2,水平导轨足够长,导体棒 cd 运动过程中始终不离开倾斜导轨。物体 C 由静止释放,当它达到最大速度时下落高度 h = 1 m,试求这一运动过程中:(sin 37 =0.6,cos 37 = 0.8)(1)物体 C 能达到的最大速度 vm 是多少?(2)系统产生的内
26、能是多少?(3)连接 cd 棒的细线对 cd 棒做的功是多少?解:(1)设 C 达到的最大速度为 vm,由法拉第电磁感应定律得回路的感应电动势为 E = 2BLvm由欧姆定律得回路中的电流强度为 2EIR金属导体棒 ab、cd 受到的安培力均为 F = BIL设连接金属导体棒 ab 与 cd 的细线中张力为 T1,连接金属导体棒 ab 与物体 C 的细线中张力为 T2,导体棒 ab、cd 及物体 C 的受力如图:由平衡条件得:T 1 = mgsin 37 +FT2T 1FfT2 Mg,f = mg联立解得:v m = 2 m/s。(2)系统在该过程中产生的内能为 E1,由能的转化和守恒定律得:
27、Mgh = 12(2m+M)v2+ mghsin37 + E1解得:E 1 =1.2 J。(3)运动过程中由于摩擦产生的内能 E2= mgh = 0.16 J由第二问的计算结果知,这一过程电流产生的内能 E3 = E1 E2 =1.04 J又因为 ab 棒、cd 棒的电阻相等,故电流通过 cd 棒产生的内能 E4=0.52 J对导体棒 cd,设这一过程中细线对其做的功为 W,则由能的转化和守恒定律得:W =mghsin37 + 12mv2 + E4解得:W = 0.84 J。(二)选考题15 【物理选修 3-3】 (15 分)T2MgCmgT1 FN2T2T1mgF 30N1(1)下落说法正确
28、的是_。 (填正确答案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分。 )A自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生B空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力C布朗运动是固体小颗粒分子的运动,能反应液体分子的热运动规律D 一 定 量 的 100 的 水 变 成 100 的 水 蒸 气 需 要 加 热 , 是 由 于 要 增 大 分 子 势 能E空调机作为制热机使用时,将热量从温度较低的室外送到温度较高的室内,所以制热机的工作不遵循热量学第二定律【答案】ABD(2)如图,一圆筒形导热容器 A 深为 H,横截
29、面积为 S,用一细管与容器 B 相连,K 为阀门,开始时, K 关闭,B 为真空,A 敞开,一个厚度不计,重为 G 的活塞恰能堵住容器 A,并可在容器内无摩擦滑动,设大气压强为 p0,气温为 T0。(i)将活塞置于 A 的开口端后放手则活塞将会下降,要使活塞能稳定在初始位置处,容器 A 内气温应为多大?(ii)打开阀门 K,并将 A、B 倒置,使 A 的开口向下,问 B 的容积至少多大时活塞才不会掉下来?【解析】(i)开始时,活塞在容器口,容器内气体的压强等于大气压,即 10p活塞稳定在初始位置,由平衡条件可得 20GpS则 120pT计算得出容器 A 内气温应为 20(1)TpS(ii)将
30、A、 B 倒置,使 A 的开口向下,当活塞刚好移到容器口时,封闭气体的压强 30GpS则 00()BGpHSSV解得: 0BVg。16 【物理选修 3-4】 (15 分)(1) (5 分) 如图,一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,t = 0 时波形图如图中实线所示,此时波刚好传到 c 点,t = 0.6 s 时波恰好传到 e 点,波形如图中虚线所示,a、b、c、d、e 是介质中的质点,下列说法正确的是_。 (填正确答案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分。 )A该机械波传播速度为 5 m/sBd 点开始运动时方
31、向沿 y 轴负方向C质点 d 在这段时间内通过的路程为 20 cmD质点 c 在这段时间内沿 x 轴正方向移动了 3 mE当 t = 0.5 s 时质点 b、c 的位移相同,但方向相反【答案】ACE(2)(10 分) 如图,一个三棱镜的截面为等腰直角形ABC, A 为直角,直角边长为 L。一细束光线沿此截面所在平面且平行于 BC 边的方向射到 AB 边上的某点 M,光进入棱镜后直接射到 BC 边上。已知棱镜材料的折射率为 2,光在真空中速度为c。(i)作出完整的光路图(含出射光线,并在图上标出角度大小) ;(ii)计算光从进入棱镜,到第一次射出棱镜所需的时间。解:(i)如图所示。ABCM3075ABCM3075N(ii)作出三角形 ABC 关于 BC 边对称图形可知光线在棱镜中的传播路径长度等于 MN 的距离,即:ABCM23sL速率 cvn传播时间:236Lstvc。