2019届四川省南充市高三下学期第三次高考适应性考试理综物理试题(解析版)
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二、选择题
1.在α粒子散射实验中,使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是
A. 原子核对α粒子的万有引力
B. 原子核对α粒子的磁场力
C. 核外电子对α粒子的库仑引力
D. 原子核对α粒子的库仑斥力
【答案】D
【解析】
【详解】α粒子和电子之间有相互作用力,它们接近时就有库仑引力作用,但由于电子的质量只有α粒子质量的1/7300,粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样,α粒子质量大,其运动方向几乎不改变,只有是原子核对α粒子的库仑斥力,其力较大,且原子核质量较大,导致极少数α粒子发生大角度偏转,故D正确,ABC错误.故选D.
2.一辆小汽车以18m/s的速度直线行驶,通过某路段时,发现正前方浓雾中一辆卡车,卡车正以6m/s的速度匀速行驶,小汽车立即减速,两车恰好没有追尾,该过程用时3s且视小汽车做匀减速直线运动,在这3s内
A. 小汽车平均速度为9m/s
B. 小汽车的平均速度为12m/s
C. 小汽车的加速度大小为6m/s
D. 小汽车的加速度大小为8m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】CD.小汽车用匀减速追击匀速的卡车,恰好没有追尾,则表明在时间t=3s时两车速度相等且刚刚追上,有;解得;故C,D均错误.
AB.小汽车的速度从18m/s减为6m/s,做匀减速直线运动,则平均速度;故A错误,B正确.
3.2018年11月9日2时7分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗号航卫星,这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,距离地球表面约10000km,低于地球同步轨道卫星,和地球同步轨道卫星比铰,中圆地球轨道卫星的
A. 周期较大 B. 质量较小 C. 线速度较大 D. 角速度较小
【答案】C
【解析】
【详解】中圆地球轨道卫星和地球同步卫星都绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有;可得:,,.
ACD.因,则可知中圆地球轨道卫星的周期较小,线速度较大,角速度较大;故A错误,C正确,D错误.
B.因卫星的质量没有直接的决定公式且没有已知的条件;故无法比较两卫星的质量关系;故B错误.
4.如图所示,截面为等腰直角三角形的斜面体A放在光滑水平面上,光滑球B的重力为G,放在斜面体和竖直墙壁之间,要使A和B都处于静止状态,作用在斜面体上的水平力F的大小为
A. G B. G C. 1.5G D. 2G
【答案】A
【解析】
【详解】对处于平衡的A和B的整体受力分析,以及对B球受力分析,如图所示:
由整体法可得:
对B球的平衡,由合成法可得:,其中A为等腰直角三角形,由几何关系可知;联立各式可得;故A正确;B,C,D错误.故选A.
5.如图所示,a、b是真空中点电荷Q(图中未画出产生的电场中的两点,a点的场强Ea方向与ab连线成30°角,b点的场强Eb方向与ba连线成60°角,下列说法正确的是
A. Q是负申荷
B. Ea: Eb=1: 3
C. a点的电势高于b点的电势
D. 检验电荷+q在a点的电势能小于在b点的电势能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.将Ea、Eb延长相交,结合孤立点电荷的电场线分布特点可知交点即为场源的位置,电场方向指向场源,则Q为负电荷;故A正确.
B.abO构成直角三角形,由几何关系可知,由点电荷的场强决定式可得,;故B正确.
C.负点电荷周围的等势面是以场源为圆心的同心圆,而沿着电场线电势逐渐降低,且,综合可得;故C正确.
D.由电势能的表达式,因,而,则可推得正电荷在两点的电势能;故D错误.
6.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2=4:1,在原、副线圈中分别接有相同的电阻R,原线圈接255V的正弦交流电压,副线圈中电阻R两端的电压为U,原、副线圈中电阻R消耗的功率之比为n,则
A. U=63.75V B. U=60V C. n=1/16 D. n=16
【答案】BC
【解析】
【详解】原线圈输入电压为,设变压器原线圈两端的电压为U1,原线圈流过的电流为I1,副线圈两端的电压为U2,副线圈流过的电流为I2,副线圈两端只接有电阻R,则.
AB.由原线圈的欧姆定律可知:
由变压器关系有:,
而副线圈两端的欧姆定律满足:
联立各式可得:,则;故A错误,B正确.
CD.两电阻的功率之比为;故C正确,D错误.
7.如图所示,水平面放置的足够长的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab,导轨的一端连接电阻R,其它电阻不计,匀强磁场垂直于导轨平面,现对金属棒施加一个与棒垂直的水平向右的恒力F,使棒从静止开始向右运动的过程中
A. ab做加速度减小的加速运动直到速度恒定
B. 外力F对ab做的功等于电阻R产生的焦耳热
C. 外力F做功的功率等于电阻R的电功率
D. 克服安培力做的功等于电路中产生的电能
【答案】AD
【解析】
【详解】A.金属棒所受的安培力,则加速度为,可知随着速度增大,安培力增大,加速度减小,而当加速度减为零时,速度达到最大,此后做匀速直线运动;故金属棒做加速度减小的变加速直线运动至匀速直线运动;故A正确.
D.根据电磁感应的动生过程安培力做负功,将运动的机械能转化为电路的电能,再经过电阻变成热能,则有功能关系;即克服安培力做的功等于电路中产生的电能;故D正确.
BC.对棒的运动过程由动能定理,而,即外力F对ab做的功等于电阻R产生的焦耳热和增加的动能;同样可得,则做功的功率;故B,C均错误.
8.如图所示,放置在竖直平面内的光滑杆AB,是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点.现将一小球套于其上,由静止开始从A端滑下.已知重力加逗度为g,当小球到达轨道B端时
A. 小球在竖直方向的速度大小为
B. 小球在竖直方向的速度小于
C. 小球在水平方向的速度大小为v0
D. 小球在水平方向的速度小于v0
【答案】BD
【解析】
【详解】对小球沿轨道下滑的过程,由机械能守恒定律,,解得小球到达轨道B端时速度大小为.
当小球滑到B点时,设小球的速度与水平方向的夹角为,而用v0平抛到达B点的速度偏向角也为,故,,.
AB.下滑至B点的竖直速度;故A错误,B正确.
CD.下滑至B点的竖直速度;故C错误,D正确.
三、非选择题
9.如图所示为验证动量守恒的实验装置,气垫导轨置于水平桌面上,G1和G2为两个光电门,A、B均为弹性滑块,质量分别为mA、mB,且选择mA大于mB,两遮光片沿运动方向的宽度均为d,实验过程如下;
(1)调节气垫导轨成水平状态;
(2)轻推滑块A,测得A通过光电门G1遮光时间为t1;
(3)A与B相碰后,B和A先后经过光电门G2的遮光时间分别为t2和t3.
回答下列问题:
①用螺旋测微器测得遮光片宽度如图所示,读数为:___________mm;
②实验中选择mA大于mB的目的是:___________;
③利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为:___________.
【答案】 (1). 1.195() (2). 碰撞中滑块A不反弹 (3).
【解析】
【详解】(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,转动刻度的格数估读一位,则遮光片宽度为.
(2) A和B发生弹性碰撞,若用质量大的A碰质量小的B,则不会发生反弹.
(3滑块经过光电门时挡住光时间极短,则平均速度可近似代替代为滑块的瞬时速度,则碰前A的速度,碰后A的速度,碰后B的速度;由弹性碰撞的系统动量守恒有:;化简可得表达式:.
10.如图甲为一个多用电表的表盘,图中S、K、T为三个可调节部件,该多用电表用作欧姆表的原理如图乙.
(1)现用此多用表测量一个阻值约为十几欧的定值电阻,主要操作步骤如下:
①调节可调节部件___________,使电表指针停在表盘左侧零位置;
②调节可调节部件___________,选择“×1”挡位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件___________,使表笔指针指向右侧零位置;
④将红、黑表笔的笔尖分别接触电阻的两端,由表头指针示数则得电阻值.
(2)选择欧姆表的“×lk挡,两表笔笔尖相互接触且调零时,图乙中电源电动势和内阻分别为E、r,表头G的内阻为Rg,滑动变阻器的阻值为R,则表头G的满偏电流Ig=___________(用题给符号表示);再把表笔的笔尖和某电阻接触,欧姆表的示数如图丙,若电源电动势E=6V,则通过表头G的电流I=_______mA.
【答案】 (1). S (2). K (3). T (4). (5).
【解析】
【详解】(1)①多用电表的使用首先进行机械调零:调节可调部件 S,使电表指针停在表盘左边的零刻度位置;
②调节可调部件K选择合适的档位:因电阻约为十几欧,为使指针指在中央刻度附近,则选择欧姆×1Ω档位即可.
③欧姆表选好挡后要进行欧姆调零,短接两红黑表笔,调节T,使得电表指针指向右边的零刻度位置.
(2)两表笔笔尖相互接触且调零时,此时电流为满偏电流Ig,由闭合电路欧姆定律,则可得;
欧姆表选择的“×lk挡,中值电阻值为15,则,而,则,现接待测电阻后指针所在位置读得,则.
11.集成电路(芯片)是一种把电路小型化的方式,并制造在半导体晶圆表面上,芯片的基础工作在于半导体的工艺,其中包括在晶圆中注入离子,生成P、N类半导体.如图所示,在离子注入工艺口,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入方向垂直纸面向里、宽度为d的匀强磁场区域,其中离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出.已知P+和P3+的质量均为m,电荷量分别为e和3e(e表示元电荷)
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小:(用题给符号表示)
(2)求P3+在磁场中转过的角度Φ。
【答案】(1)(2)600
【解析】
【详解】(1)对离子P+在电场中的加速运动,由动能定理:
磁场中,洛伦兹力提供向心力:
由几何关系可得:
因此,匀强磁场的磁感应强度B的大小为:
(2)对离子P3+在电场中的加速运动,由动能定理:
在磁场中,洛伦兹力提供向心力:
由几何关系可得:
因此,P3+在磁场中转过的角度:
12.如图所示,平台与水平传送带的高度差h=1.8m,平台与传送带左端点A之间的沟渠宽度为x=1.2m,传送带左、右端点A、B之间的距离L=7.8m,将质量为m=5kg的物块从平台边沿以速度水平抛岀,假设物垬落在传送带上瞵间水平速度不变,竖直速度减为0,物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.25(不计空气阻力,g取10m/s2)
(1)求吻块落在传送带上瞬间,物块在竖直问受到的冲量
(2)若传送带静止,求物块停下时距传送带左端的距离;
(3)物体落到传送带上时即开动传送带使其以加速度a=5m/s2顺时针运动ls后,保持这个速度匀速运动,则物块滑至传送带右端需要的时间是多少?
【答案】(1),方向竖直向上(2)(3)
【解析】
【详解】(1)物块落在传送带上时
由动量定理的:
得到:,方向竖直向上
(2)物块平抛时,竖直方向:,
水平方向:
物块在传送带上的运动,由动能定理得到:
静止时,物块距A端的距离为,得到:
(3)传送带运动做匀减速运动光结束时,,,
这一过程物块的距离为:
物块做匀加速运动刚结束时,
这一过程物块运动的距离
之后物块做匀速运动的时间为
则总时间为:
13.一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d,其体积V与热力学温度T关系如图所示,O、a、d三点在同一直线上,ab和cd平行于横轴,bc平行于纵轴,则下列说法正确的是( )
A. 从状态a到状态b,气体吸收热量
B. 从状态a到状态b,每个气体分子的动能都增大
C. 从状态b到状态c,气体对外做功,内能减小
D. 从状态c到状态d,气体的密度不变
E. 从状态a到状态d,气体的内能增加
【答案】ADE
【解析】
【详解】A.由状态a变到状态b过程中,气体体积不变,则W=0,温度升高,则∆U>0,根据∆U=W+Q可知气体吸收热量,选项A正确;
B.由状态a变到状态b过程中,气体的温度升高,则气体分子的平均动能变大,但不是每个气体分子的动能都会增大,选项B错误;
C.从状态b到c,气体温度不变,内能不变;体积变大,则气体对外做功,选项C错误;
D.从状态c到d,气体体积不变,则气体的密度不变,选项D正确;
E.从a状态到d状态气体温度升高,则内能增加,选项E正确;
14.如图所示,长L=55cm的薄壁玻璃管与水平面成30°角倾斜放置,玻璃管粗细均匀,底端封闭、另一端开口.现用长l=10cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体,气体温度为306K,且水银面恰与管口齐平。现将管口缓慢转到竖育向上位置,并将水银缓慢注入管中,直到水银面再次与管口齐平,已知大气压强p=75cmHg.求
(1)水银面再次与管口齐平时,管中气体的压强;
(2)对竖直玻璃管缓慢加热,若管中刚好剩下5cm高的水银柱,气体温度升高了多少。
【答案】(i) (ii)
【解析】
【详解】(i)设玻璃管的横截面积为S,初态时,管内气体的温度为,体积
压强为
当玻璃管竖直时,设水银柱高为,则
压强为
由玻意耳定律,
代入数据解得:
故
(ii)设温度升至时,管中水银柱高为5cm,气体体积
气体压强为
由理想气体状态方程:
代入数据得:
15.在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,其波速为5m/s,则下列说法正确的是( )
A. 此时P、Q两点运动方向相同
B. 再经过0.5s质点N刚好位于(-5m,20cm)位置
C. 该波只有遇到2m的障碍物才能发生明显衍射
D. 波的频率与波源的振动频率无关
E. 能与该波发生干涉的横波的频率一定为2.5Hz
【答案】ABE
【解析】
【详解】A.波同时向两侧传播,根据对称性可知,此时P(-2m,0cm)、Q(2m,0cm)两点运动方向相同,故A正确;
B.由图可知,N到波的前沿的距离为2m,波传播的N的时间:,由图知波长λ=2m,周期为,经过时间,波传到N点时间为T,波传到N点时,N点向上运动,则经过0.5s质点N刚好到达波峰位置,其坐标为(-5m,20cm),故B正确;
C.由图可知波长为,则障碍物的尺寸为2m或比2m更小,都能发生明显的衍射现象;故C错误.
D.波的频率等于波源的振动频率,由波源的振动频率决定;故D错误.
E.该波的频率为:,所以能与该波发生干涉的横波的频率一定为2.5 Hz,故E正确;
16.如图所示,一束光从空气沿与玻璃球直径BA的延长线成60°角的方向射入玻璃球.已知玻璃球的折射率为n=3,直径为D=20cm光在真空中的速度为c=3×108m/s求:
(1)光线刚进入玻璃球时与直径AB的夹角;
(2)光线从刚进入玻璃球并在玻璃球内部经过一次反射而离开坟璃球经历的时间。
【答案】①②
【解析】
①由折射定律得:
-------------- (2分)
-------------- (2分)
②光线进入玻璃球经一次反射运动路程s=4Rcos30°=2D cos30° --------- (2分)
光线进入玻璃球运动速度----------------------------- (2分)
光线进入玻璃球运动时间---------------------------- (2分)
本题考查光的折射现象,根据题目所给入射角和折射角,以及折射定律可求得第一问,由公式n=c/v可求得在玻璃中的速度