2019届湖南省岳阳市第一中学高三第一次模考理综物理试卷（解析版）

2019届湖南省岳阳市第一中学高三第一次模考理综物理试卷（解析版）

二、选择题

1.下列说法正确的是（    ）

A. 卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子

B. 铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过8次α衰变和5次β衰变

C. 铀核()衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定小于铀核的结合能

D. 按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek

【答案】D

【解析】

【详解】卢瑟福通过α粒子散射实验得出了在原子的核式结构理论，并没有发现原子核内部存在质子，选项A错误；铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过(238-206)÷4=8次α衰变和2×8-(92-82)=6次β衰变，选项B错误；铀核()衰变成α粒子和另一原子核，因反应放出能量，可知衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，选项C错误；按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，选项D正确.

2.如图所示，有8个完全相同长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为300 g，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F，使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则水平压力F至少为（    ）

A. 18 N B. 24N C. 30 N D. 48N

【答案】C

【解析】

【详解】先将所有的物块当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有:2μ1F≥8mg；再考虑除最外侧物块受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有：2μ2F≥6mg；联立解得：F≥30N；故C正确，ABD错误。

3.质量相等的A、B两物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力F1、F2的作用而从静止开始做匀加速直线运动．经过时间t0和4t0速度分别达到2v0和v0 时，分别撤去F1和F2，以后物体继续做匀减速直线运动直至停止．两物体速度随时间变化的图线如图所示． F1和F2对A、B做的功分别为W1和W2，则下列结论正确的是（    ）

A. W1∶W2＝4∶5 B. W1∶W2＝6∶5 C. W1∶W2＝5∶6 D. W1∶W2＝12∶5

【答案】B

【解析】

【详解】从图象可知，两物块匀减速运动的加速度大小之都为，根据牛顿第二定律，匀减速运动中有f=ma，则摩擦力大小相等；图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为6：5；对全过程运用动能定理得：W1-fs1=0，W2-fs2=0，得：W1=fs1，W2=fs2，由上可知，整个运动过程中F1和F2做功之比为W1∶W2=6：5；故B正确，ACD错误。

4.某课外探究小组用如图所示实验装置测量学校所在位置的地磁场的水平分量Bx。将一段细长直导体棒南北方向放置，并与开关、导线、电阻箱和电动势为E、内阻为R的电源组成如图所示的电路。在导体棒正下方距离为L处放一小磁针，开关断开时小磁针与导体棒平行，现闭合开关，缓慢调节电阻箱接入电路中的电阻值，发现小磁针逐渐偏离南北方向，当电阻箱接入电路的电阻值为5R时，小磁针的偏转角恰好为30°。已知通电长直导线周围某点磁感应强度为（式中I为通过导线的电流强度，r为该点到通电长直导线的距离，k为比例系数)，导体棒和导线电阻均可忽略不计，则该位置地磁场的水平分量大小为（     ）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由欧姆定律可得电路中的电流值：，由题目中给出的公式可得小磁针处电流产生的磁场：，由小磁针的偏转角恰好为30°可得：，解得地磁场的水平分量大小：，故A正确，BCD错误。

5.如图所示，边长为L的金属方框放在垂直纸面向外的匀强磁场中，方框与磁感应强度垂直，磁场的磁感应强度为B0，保持方框不动，将磁场的磁感应强度随时间均匀增大，经过时间t，磁场的磁感应强度增大到B1，此时方框中产生的焦耳热为Q；保持磁场的磁感应强度B1不变，将方框绕对称轴(图中虚线)匀速转动，经时间2t方框转过90°，方框中电流大小按正弦规律变化，方框中产生的焦耳热也为Q，则磁感应强度B0和B1的比值为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】第一种情况：；第二种情况： ；由两式可得： ，则C正确，ABD错误.

6.如图所示，设月球半径为R，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是（    ）

A. 月球的质量可表示为

B. 在轨道Ⅲ上B点的速率小于在轨道Ⅱ上B点的速率

C. “嫦娥四号”探测器在轨道I上经过A点时的加速度大于轨道II上经过A点时的加速度

D. “嫦娥四号”探测器从远月点A向近月点B运动的过程中，加速度变大

【答案】ABD

【解析】

【详解】探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，则轨道半径为4R；在轨道I上运动过程中，万有引力充当向心力，故有，解得，故A正确；在轨道II的B点需要减速做近心运动才能进入轨道III做圆周运动，所以在在轨道III上B点速率小于在轨道II上B点的速率，故B正确；根据公式可得，所以“嫦娥四号”探测器在轨道I上经过A点时的加速度等于轨道II上经过A点时的加速度，选项C错误；轨道半径越大，向心加速度越小，故从远月点到近月点运动过程中，轨道变小，加速度变大，故D正确。

7.如图所示，一带正电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知（    ）

A. P点的电势比Q点高 B. 油滴在Q点的电势能比它在P点的大

C. 油滴在Q点的动能比它在P点的大 D. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

【答案】AC

【解析】

【详解】根据油滴的运动轨迹可知，油滴受到的合力方向一定指向上方；又因为轨迹关于P点对称，则可说明电场力竖直向上；油滴带正电，故说明电场方向竖直向上，则可判断P点的电势比Q点高。故A正确；因电场力竖直向上，故油滴由P到Q的过程中，电场力做正功，电势能减小，因此油滴在P点的电势能比它在Q点的大。故B错误；油滴由P到Q过程中，合外力做正功动能增加，故油滴在Q点的动能比它在P点的大。故C正确；因油滴在匀强电场中运动，受到的电场力和重力都是恒力，合外力也为恒力，因此P、Q两点加速度大小相同。故D错误。

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＝0.2 m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，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L＝0.4 m，现将质量为m＝1 kg、质量分布均匀、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为0.5，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，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. 矩形板在进入橡胶带的过程中做匀加速直线运动

B. 摩擦力做的功为Wf＝−0.8 J

C. 矩形板的重力做功为WG＝2.4 J

D. 矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为 m/s

【答案】BD

【解析】

【详解】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，则矩形板在进入橡胶带的过程中不可能做匀变速直线运动，故A错误；摩擦力的功：，选项B正确；重力做功WG=mg（L+d）sin θ=3.6 J，所以C错误；根据动能定理：WG-Q=mv2-0，解得，所以D正确。

三、非选择题

9.如图甲所示的装置叫做“阿特伍德机”，是早期英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示．已知当地重力加速度为g．

（1）实验时，该同学用游标卡尺测量挡光片宽度d如图丙所示，则d=______________cm；然后将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出______________(选填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h。

（2）验证机械能守恒定律时，该同学在重物B的下端挂上质量为m的物块C，让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t1．如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为______________。

（3）为了验证动量守恒定律，该同学让 A 在桌面上处于静止状态，将 B 从静止位置竖直抬高 H 后静止释放，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为t2(重物B未接触桌面)，则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为_____________。

【答案】    (1). 0.420    (2). 挡光片中心    (3).     (4).

【解析】

【详解】（1）游标卡尺的主尺读数0.4cm；游标尺读数：10×0.02mm=0.20mm；则读数为：0.4cm+0.20mm=0.420cm。测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h。
（2）重物A经过光电门时的速度 ；系统动能的增加量 ．系统重力势能的减小量为mgh，应满足的关系式为：
（3）重物A经过光电门时的速度 ；根据机械能守恒定律可知，，解得：；则可知作用前的动量；此后AB一起做匀速运动，运动速度，故作用后的动量，故只要验证 即可证明动量守恒；

10. 小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．

实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，…．然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，…．

（1）有以下两种电流表，实验电路中应选用．

（A）量程0~100 mA，内阻约2Ω

（B）量程0~0.6 A，内阻可忽略

（2）实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是．

①将旋钮a由“0”旋转至“1”

②将旋钮b由“9”旋转至“0”

③将旋钮c由“9”旋转至“0”

（3）实验记录的t和R的数据见下表：

请根据表中数据，在答题卡方格纸上作出R-t图线．

由图线求得R随t的变化关系为R=Ω．

【答案】（1）A （2）①②③（或①③②）

（3）见下图  0.04t+8.8（0.04t+8.6~0.04t+9.0都算对）

【解析】

试题分析：（1）已知电源电动势为1.5V，R在常温下的阻值为约10Ω，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，常温下电路的电流最小，约为75mA，所以电流表选择A；（2）先将旋钮a由“0”旋转至“1”，然后将个位数及小数位旋转至0，所以顺序为①②③；（3）描点画图，如图所示，，由图线可求R随t的变化关系为R=0.04t+8.8．

【考点定位】考查电阻温度随时间的变化关系

【方法技巧】通过估算电路中电压或电流的数值选择电表的量程，在描点画图时，尽可能使图像充满格子，纵坐标不一定要从0开始。

11.如图所示，一块足够长的木板C质量为4m，放在光滑的水平面上，在木板上自左向右放有A、B两个完全相同的炭块（在木板上滑行时能留下痕迹），两炭块质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ，开始时木板静止不动，A、B两炭块的初速度分别为v0、2v0，方向如图所示，A、B两炭块相距足够远。求：

(1)木板的最终速度；

(2)木块A在整个过程中最小速度；

(3)A、B两炭块在木板上所留痕迹的长度之和。

【答案】(1) 0.5 v0 (2) v0/3 (3) 7v02/4μg

【解析】

【详解】（1）选ABC整体为研究对象，由水平方向动量守恒可得：
mv0+m∙2v0=（m+m+4m）v
解得：v=0.5v0

（2）A、B做匀减速直线运动的加速度

A、B都滑动时，木板的加速度．
因为A的初速度小，A与木板先达到共同速度，当A与木板达到共同速度后，以后再与木板一起做匀加速直线运动，可知A与木板速度相同时，速度最小．
则v0-at=a′t
解得，
则最小速度．

（3）全过程根据能量守恒，得

解得，

12.预测到2025年，我国将成为第一个在航空母舰上用中压直流技术的电磁弹射器实现对飞机的精确控制。其等效电路如图(俯视图)，直流电源电动势E=18 V，超级电容器的电容C=1 F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距l = 0.4 m，电阻不计，磁感应强度大小B=2 T的匀强磁场垂直于导轨平面向外。质量m=0.16kg、R=0.2 Ω的金属棒MN垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。开关S先接1，使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。求：

(1)开关S接1使电容器完全充电，极板上的电量；

(2)MN由静止开始运动的加速度大小；

(3)MN达到最大速度。

【答案】（1）18 C ；（2）450 m/s2 ；（3）18 m/s

【解析】

【详解】（1）完全充电后，有

得

（2）由静止开始，通过金属棒MN的电流

对导体棒  

由牛顿第二定律

解得

（3）当MN速度最大时，有  

此时 

对MN，由动量定理：

有

有。

解得

13.以下说法正确的是       

A. 某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量为m0，每个气体分子的体积为V0，则

B. 液晶显示屏是应用液晶光学各向异性制成的

C. 一定量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变

D. 一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序

E. 空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可逆

【答案】BDE

【解析】

【详解】某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则，但是不是每个气体分子的体积，而是每个气体分子运动占据的空间的体积，故A错误；液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的，选项B正确；一定量的理想气体发生绝热膨胀时，对外做功，则其内能减小，选项C错误；一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序，选项D正确；空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可逆，选项E正确.

14.如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A，当两侧气体温度为390 K稳定时，水银柱的位置如图所示，其中左侧空气柱长度L1＝45 cm，左右两侧顶部的水银面的高度差为h1＝7 cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽面高度差为h2＝3 cm，大气压强为75 cmHg.求：

①右管内气柱的长度L2；

②关闭阀门A，当两侧气体温度升至570 K时，左侧竖直管内气柱的长度L3.(槽内水银面高度、大气压强视为不变)

【答案】①45 cm  ②57 cm

【解析】

【详解】①左管内气体压强：p1＝p0＋h2 cmHg＝78 cmHg

右管内气体压强p2＝p1＋h1 cmHg＝85 cmHg

设水银槽中右管内与外液面高度差为h3，则p2＝p0＋h3，得h3＝10 cm

则L2＝L1－h1－h2＋h3＝45 cm

②设玻璃管横截面面积为S，由理想气体状态方程得：

解得L3＝57 cm

15.下列说法正确的是       

A. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场

B. 全息照相的拍摄利用了光的干涉原理

C. 机械波和电磁波的传播速度都由介质和频率共同决定

D. 照相机、望远镜的镜头表面镀了一层透光的膜，可以增大某种光的透射强度，这是利用了光的干涉现象

E. 在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向和水面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光，而使水下的影像清晰

【答案】BDE

【解析】

【详解】均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项A错误；全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，选项B正确；机械波的传播速度由介质决定；电磁波的传播速度由介质和频率共同决定，选项C错误；照相机、望远镜的镜头表面镀了一层透光的膜，可以增大某种光的透射强度，这是利用了光的干涉现象，选项D正确；在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向和水面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光，而使水下的影像清晰，选项E正确。

16.如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的截面图，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光垂直BC边射向AB中点O，在光屏MN上产生两个亮斑，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为

①请画出光路图，并分析说明AM一侧亮斑的颜色；

②已知AB＝10 cm，求两个亮斑间的距离．(结果用根式表示)

【答案】（1）红色；（2）

【解析】

试题分析：（1）设红光和紫光的临界角分别为，，得

同理，由于，所以紫光在AB面发生了全反射，而红光在AB面一部分折射，一部分反射，所以在AM处产生的亮斑为红色。

（2）画出如图光路图：

设折射角为，两个光斑分别为，根据折射定律得：

解得：，

由几何知识可得：

由几何知识可得为等腰直角三角形，解得

所以。

考点：光的折射定律

名师点睛：本题首先要能正确作出光路图，掌握全反射的条件，并能正确应用几何关系和折射定律结合进行解题。