江西省红色七校2019届高三第一次联考物理试卷

江西省红色七校2019届高三第一次联考物理试卷

江西省红色七校2019届高三第一次联考物理科试题 ‎（分宜中学、会昌中学、莲花中学、南城一中、永新中学、瑞金一中、遂川中学）‎ 命题人：永新中学 陈胜明 莲花中学 金小兵 考试时间：90分钟 满分：100分 一、选择题：(本题共10小题，每小题4分，共40分，1-6题单选，7-10题多选，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)‎ ‎1. 科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是19世纪末物理学史上的三大发现之一。在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度），会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（ ）‎ A. 最短波长为 B. 最长波长为 C. 最小频率为　 D. 最大频率为 ‎2. 如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止与原位置的情况相比（ ）‎ A. A对B的作用力减小 B. B对A的支持力增大 C. 木板对B的支持力增大 D. 木板对B的摩擦力增大 ‎3 ．我国ETC（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5 m/s2，假设汽车可视为质点。则下列说法正确的是（ ）‎ A．汽车开始减速时距离自动收费装置110 m ‎ B．汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s C．汽车从开始减速到速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m D．汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s ‎4. 美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”，天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件，GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太 阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小，若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等 B. 36倍太阳质量的黑洞比29倍太阳质量的黑洞运行的轨道半径小 C. 这两个黑洞运行的线速度大小始终相等 D. 随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在增大 ‎5. 在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（ ）‎ A. 固定在A、B处电荷的电量之比为QA: QB =8:1 ‎ B. 小球一定可以到达x=-2L点处 C. 小球将以x=L点为中心做完全对称的往复运动 ‎ D. 小球在x=L处的速度最大 ‎6．两条相互平行的光滑金属导轨，距离为L，电阻不计。导轨内有一与水平面垂直向里的匀强磁场，导轨左侧接电容器C，电阻R1和R2，如图所示。垂直导轨且与导轨接触良好的金属杆AB以一定的速度向右匀速运动，某时刻开始做匀减速运动至速度为零后反向匀加速运动。在金属杆变速运动的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A．R1中无电流通过 ‎ B．R1中电流一直从e流向a C．R2中电流一直从a流向b ‎ D．R2中电流先从b流向a，后从a流向b ‎7. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是( ) ‎ A． B．‎ C．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角 ‎ 度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零 D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的 角度仍为90°时，a球对地面的压力刚好为零 ‎8．如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一带电小球相连接，小球静止在光滑绝缘的水平面上，施加一个水平方向的匀强电场，使小球从静止开始向右运动，则向右运动的这一过程中（运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度） ( ) ‎ A．小球动能最大时，小球电势能最小 B．弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能最大 C．小球电势能最小时，小球动能为零 D．当电场力和弹簧弹力平衡时，小球的动能最大 ‎ ‎9．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数n2=200匝，将原线圈接在的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是（ ）‎ A．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量 的最大变化率为0．2Wb/s B．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为40V C．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，‎ 电压表读数增大 D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R消耗电功率减小 ‎10..如图所示，在直角三角形ABC内充满垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d，.现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为t（不计重力）．则下列判断中正确的是( ) ‎ A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t B．该匀强磁场的磁感应强度大小为 C．粒子在磁场中运动的轨道半径为d D．粒子进入磁场时速度大小为 二．填空题（11题6分，12题10分，共16分）‎ ‎11.(6分)某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。‎ ‎(1)根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，‎ 其中vA= m/s。(结果保留两位有效数字)‎ ‎(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是 。‎ ‎(填入物理量前的字母) ‎ A.木板的长度l B.木块的质量m1  C.木板的质量m2‎ D.重物的质量m3  E.木块运动的时间t F.AB段的距离xAB ‎(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的表达式WAB= 。(用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的符号表示)‎ ‎12. （10分） 某学习小组进行精确测量电阻Rx的阻值的实验，有下列器材供选用 A.待测电阻R(约300Ω)‎ B.电压表V(3V，内阻约3kΩ)‎ C.电流表A1(10mA，内阻约10Ω)‎ D.电流表A2(20mA，内阻约5Ω)‎ E.滑动变阻器R1(0~2 0Ω，额定电流2A)‎ F.滑动变阻器R2(0~2000Ω，额定电流0.5 A)‎ G.直流电源E(3V，内阻约1Ω)‎ H.开关、导线若干 ‎（1）甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻 的电路，并能满足Rx两端电压能从0开始变化进行多 次测量。则电流表应选择__________ __‎ ‎(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器应选择____________‎ ‎(填“R1”或“R2”)；并请在虚线框中帮甲同学完成实验 原理电路图。‎ ‎（2）乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图 所示的测量电路，具体操作如下：‎ ‎①按图连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；‎ ‎②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半 ‎③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I；‎ ‎④待测电阻的阻值Rx=____________‎ 比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法，你认为哪种方法更有利于减小系统误差?‎ 答____________同学(填“甲”或“乙”)。‎ 三．计算题（13.14.15题各10分，16题14分，共44分）‎ ‎13．（10分）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L = 1m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m = 0.25kg 、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B = 0.25T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示.‎ ‎（1）求导体棒运动的加速度；‎ ‎（2）求第5s末外力F的瞬时功率.‎ ‎14．（10分）有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣，他设计如下实验，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A、B两个物体，它们的质量分别为m1＝1 kg，m2＝3 kg并在它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性的挡板，水平面右方接一光滑的竖直圆轨道．当初A、B两物静止，点燃炸药让其爆炸，物体A向左运动与挡板碰后原速返回，在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起，最后恰能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为R＝0.2 m，g＝10 m/s2.求炸药爆炸时对A、B两物体所做的功．‎ ‎15．（10分）如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮О1、О2和质量mP=m的小球P连接，另一端质量mQ=m的小物块Q连接，小物块Q套于两直杆AC、DE和一段圆弧CD组成的固定光滑轨道ABCDE上．直杆AC与竖直墙夹角θ=45°，直杆DE水平，两杆分别与Ol为圆心，R为半径的圆弧连接并相切于C、D两点，轨道与两定滑轮在同一竖直平面内．直杆B点与两定滑轮均在同一高度，重力加速度为g，小球运动过程中不会与其他物体相碰，现将小物块Q从B点由静止释放，在C、D点时无机械能损失．试求：‎ ‎（1）小物块Q的最大机械能（取B点所在的水平面为参考平面）；‎ ‎（2）小物块Q滑至O1正下方D点时对圆弧轨道的弹力 ‎16．（14分）如图所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm，板长L=30cm，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于A、B中间，距金属板右端x=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏。现在A、B板间加如图2所示的方波形周期电压，有大量质量，电荷量的带电粒子以平行于金属板的速度持续射向挡板。已知，粒子重力不计，求：‎ ‎（1）粒子在电场中的运动时间；‎ ‎（2）t=0时刻进入的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小；‎ ‎（3）撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。‎ 江西省红色七校2019届高三第一次联考物理科试题 参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D D C B D B AD BCD CD ABC ‎11—12题（每空2分）‎ ‎11. (1)0.72 (2)B (3) ‎ ‎12． (1). 、 、 (4). 、 乙 ‎13.【解析】解：(1)电压表测量该回路的路端电压：U = RE/(R+r) 1分 ‎ ‎ 导体棒切割磁感线产生的动生电动势：E = BLv 1分 ‎ 得：U = RBLv/(R+r) = RBLat /(R+r) 1分 ‎ 由图像斜率知：k = 0.4 = RBLa /(R+r) 1分 ‎ 求得：a = 2 m/s2 （1分） 1分 ‎ ‎ (2) 第5s末，I = U / R = 5 A 1分 ‎ ‎ F安 = BIL = 1.25 N 1分 ‎ 由牛顿第二定律：F － F安 = m a 1分 ‎ 得：F = 1.75 N ‎ ‎ 由： P = F v = 17.5 W 4分 2分 ‎14. 【解析】炸药爆炸后，由动量守恒定律得：m2v2－m1v1＝0 (2分)‎ A物体与挡板碰后与B物体碰撞 由动量守恒定律得：m2v2＋m1v1＝(m1＋m2)v3 (2分)‎ AB上升到最高点过程中，由机械能守恒定律 得(m1＋m2)v＝(m1＋m2)gR (2分)‎ 炸药对AB物体做的功W＝m1v＋m2v (2分)‎ 解得：W＝10.7 J (2分)‎ ‎15.解：（1）当物块滑至C点时，P球下降至最低点，且此时vp=0， 1分 由机械能守恒定律有：EQ=mpgh=mgh， 1分 据几何关系可知：h=﹣= 2分 ‎ 解得：EQ=（）mgR…① 1分 ‎ ‎（2）小物块从C到D过程中，小物块做圆周运动，故绳子不做功，球P始终静止，物块Q机械能守恒，则EQ=﹣mgR+…② 1分 在D点，物体受到绳子拉力T，轨道的支持力N，重力mg，‎ 由牛顿第二定律：T+N﹣mg=m…③ 1分 ‎ 对于P小球有：T=mg 1分 联立①②③解得：N=2，方向向上． 1分 由牛顿第三定律：物块对轨道的弹力N′=2，方向向下 1分 ‎16.【解析】（1）粒子的水平分速度不变，则在电场中的运动时间 ‎ 3分 ‎（2）在0~内粒子在竖直方向做匀加速直线运动，在~内粒子在竖直方向做匀减速运动，加速度大小始终为 2分 离开电场时竖直方向位移 3分 ‎（3）粒子在电场中的运动时间等于电场变化的周期，故撤去挡板后，粒子离开电场的速度都相同，如图所示，时刻进入的粒子，向下偏转的距离最大，粒子先向下偏转做类平抛运动，再做类平抛运动的逆运动，最后向上做类平抛运动，三段过程中粒子在竖直方向的位移大小均为 3分 ‎ 粒子向上偏转能够从上极板边缘飞出，则粒子飞出电场区域的范围宽度为 粒子离开电场时的速度方向相同，可知粒子打在荧光屏上产生的光带宽度为19.75cm 3分