2019届江西省临川一中高三上学期期末考试物理（解析版）

2019届江西省临川第一中学高三

上学期期末考试物理试题

物理

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)

一、单选题

1．下列说法正确的是(     )

A．原子核的结合能越大，原子核越稳定

B．某些原子核能够放射出β粒子，说明原子核内有β粒子

C．核泄漏污染物能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为，X为电子

D．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光能可能使该金属发生光电效应

2．甲、乙两车在同一平直道路上同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的速度-时间图像分别图甲、乙所示，若两车在t=6s内相碰，则t=0时刻两车相距距离最大为（    ）

A．60    B．80m    C．100m    D．90m

3．一矩形线圈abcd放在水平面上，线圈中通有如图所示的恒定电流。在ab边的右侧距ab边的距离与bc边的长度相等处，放置水平长直导线MN，MN通有由M到N的电流，在其周围空间产生磁场，已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r，式中常量k>0，I为电流强度，r为距导线的即离。则（    ）

A．ad边不受安培力作用

B．ab边、cd边受到的安培力之比为2：1

C．若水平面光滑，线圈将向右作加速度减小的加速运动

D．若水平面粗糙，线圈受到向左的摩擦力作用

4．如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，空间存在平行于纸面的足够宽广的水平方向匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从M点在纸面内以 的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为 的速度通过N点。已知重力加速度g,不计空气阻力。则下列正确的是（    ）

A．小球从M到N的过程经历的时间

B．可以判断出电场强度的方向水平向左

C．从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小

D．从M到N的运动过程中速度大小一直增大

5．如图所示理想变压器原副线圈匝数比为1∶2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L1和L4两端的电压的之比为(    )

A．1∶1    B．1∶3    C．3∶1    D．4∶1

二、多选题

6．在平直轨道上取A、B、C、D四点，每一段的长度为d，AB间的动摩擦因数为μ，BD间的动摩擦因数位2μ，小物块以某一初速度从A点开始运动，则下列说法正确的是（    ）

A．若初速度,则小物块将停在C的右边

B．若初速度,则小物块在BC间运动的平均速度为

C．若运动到B点时的速度，则小物块的初速度为

D．若运动到B点时的速度，则从B点运动到D的时间时间为

7．我国在2018年12月8日发射的“嫦娥四号”，可以更深层次、更加全面的探测月球地貌、资源等方面的信息。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，“嫦娥四号”绕月球做圆周运动时，离月球中心的距离为r，根据以上信息可知下列结果正确的是（    ）

A．“嫦娥四号”绕月球运行的周期为

B．“嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为

C．月球的平均密度为

D．“嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度为

8．如图所示，在xOy平面内存在着破感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外。P(-2L，O)、Q(O，-2L)为坐标轴上的两个点。现有一电子从P点沿PQ方向射出，电子电量大小为q，质量为m，不计电子的重力。下列正确的是（    ）

A．若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子在磁场中运动的轨道半径为L

B．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的最短时间为

C．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子从P到O的时间与从O到Q的时间之比为1:3

D．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程可能为2πL，也可能为4πL

9．下列说法正确的是（    ）

A．气体扩散现象表明气体分子之间存在斥力

B．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功

C．如果物体从外界吸收了热量，物体的内能也可能减少

D．液体的饱和气压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关

E. 单晶体的所有物理性质都是各向异性的

10．下列说法正确的是（    ）

A．水面上的油膜在阳光照射下回呈现彩色，这是由光的薄膜干涉造成的

B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，会在镜头前加装偏振片以增加透射光的强度

C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度会随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变

D．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期

E. 自然光在玻璃表面的反射光是偏振光

第II卷（非选择题)

三、实验题

11．某同学利用图示的装置验证系统牛顿第二定律，即一系统的质量m一定时，系统运动的加速度a与合力F成正比。实验时，有一定数目的砝码放置在小车。实验过程：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。

(1)设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是___________。

(2)如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了右侧图象，其中哪一个是正确的__。

(3)下列哪些措施能够减小本实验的误差________。

A．实验中必须保证小桶及砝码的总质量远小于 小车及车内砝码的总质量

B．实验前要平衡摩擦力

C．细线在桌面上的部分应与长木板平行   

D．图中AB之间的距离x尽量小些

12．某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内电阻．已知这个电池的电动势约为11V～13V，内电阻小于3Ω，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替)，改装为量程为15V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：

①把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空．

第一步：按电路图连接实物

第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零

第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为3V

第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_____________V

第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表

②实验可供选择的器材有：

A．电压表(量程为3V，内阻约2kΩ)

B．电流表(量程为3A，内阻约0.1Ω)

C．电阻箱(阻值范围0~9999Ω)

D．电阻箱(阻值范围0～999Ω)

E．滑动变阻器(阻值为0～20Ω，额定电流2A)

F．滑动变阻器(阻值为0～20kΩ，额定电流0.2A)

电阻箱应选____________，滑动变阻器应选_____________．

③用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)，测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为_______________V，内电阻为___________Ω．

四、解答题

13．如图所示，宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′固定在水平面上，在导轨的两端各连接一个R=2.0Ω的定值电阻（右端没有画出），在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=2.0kg、电阻r=1.0Ω的金属杆，金属杆与导轨之间的动摩擦因数为0.5，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。用轻绳与杆的中点相连，轻绳沿水平方向，用外力牵引杆由AA′处经时间t=2S运动到OO′处，外力的功率恒为P=60W，当杆运动到OO′时速度大小为5m/s，AA′与OO′之间的距离d=4m，g取10m/s2。求：

（1）当杆运动到OO′时，流过杆的电流大小及方向；

（2）杆由AA′处运动到OO′处过程中，一个定值电阻R的平均发热功率。

14．如图，倾角θ＝370的直轨道AC与圆弧轨道CDEF在AC处平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧划口直的半径为R，DF是竖直直径，以氨为圆心，E、O、B三点在同一水平线上，A、F也在同一水平线上。两个小滑块P、Q（都可视为质点）的质量都为m。已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等，但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计。同时将两个滑块P、Q分别静止释放在A、B两点，之后P开始向下滑动，在B点与Q相碰，碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动。已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连，sin370＝0.6，cos370＝0.8，取重力加速度为g，求：

(1）两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值。

(2)滑块Q在轨道ACI往复运动经过的最大路程。

15．如图所示，固定在水平地面上一圆柱形左端开口气缸，一定量的理想气体被活塞封闭其中．已知气缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦的滑动。活塞与另一在水平平台上一质量为m的物块用水平细杆相连，物块与水平平台间的动摩擦因数为μ，活塞的横截面积为S。活塞内表面相对气缸底部的长度为L，外界温度为T，此时细杆恰好没有弹力，大气压强为po且始终保持不变，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，重力加速度大小为g。

（1）当环境的温度为,物块仍处于静止状态，求它受到的摩擦力大小和方向；

（2）若物块离平台右端的距离为（），外界的温度缓慢变化使得物块可以缓慢移动，当物块将要离开平台时环境的温度是多少？

16．某半径为r的行星，被厚度为h的大气层所包围，若大气可视为折射率为n的匀质气体，一束平行的太阳光与赤道平面平行射入大气层，不考虑光在大气内部传播时的反射，到达行星表面的光全部被行星表面吸收，光在真空的传播速度为c，求：

（1）光在大气层中的最长传播时间；

（2）能够到达行星表面的入射光的半径范围。

2019届江西省临川第一中学高三

上学期期末考试物理试题

物理答案

1．C

【解析】

原子核的比结合能越大，原子核越稳定，选项A错误；某些原子核能够放射出β粒子，这是核内的中子转化为质子时放出的负电子，不能说明原子核内有β粒子，选项B错误；核泄漏污染物能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为，X电荷数为-1，质量数为零，所以为电子，选项C正确；若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，而氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光子的能量小于从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子的能量，则不能使该金属发生光电效应，选项D错误；故选C.

2．D

【解析】

6s内甲车的位移 ；乙车的位移：，则t=0时刻两车相距距离最大为；故选D.

3．B

【解析】

根据右手定则，通电导线MN在右侧的磁场方向向里，由左手定则可知，ad边受向下的安培力作用，选项A错误；根据B=kI/r可知，ab边、cd边处的磁感应强度之比为2:1，根据F=BIL可知ab边、cd边受到的安培力之比为2：1，选项B正确；因线框所受安培力的合力向左，则若水平面光滑，线圈将向左作加速度减小的加速运动；若水平面粗糙，线圈受到向右的摩擦力作用，选项CD错误；故选B.

4．A

【解析】

水平方向，小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，到达N点时，水平速度仍为v0，则竖直速度；因小球竖直方向在重力作用下做自由落体运动，则由vy=gt可知小球从M到N的过程经历的时间，选项A正确；带正电的小球所受的电场力水平向右，可以判断出电场强度的方向水平向右，选项B错误；从M点到N点的过程中，电场力先做负功后做正功，可知小球的机械能先减小后增大，选项C错误；因电场力水平向右，重力竖直向下，可知电场力和重力的合力方向斜向右下方，则从M到N的运动过程中，合力先做负功，后做正功，则动能先减小后增加，即速度先减小后增加，选项D错误；故选A.

5．C

【解析】

设通过L3、L4的电流为I，则副线圈通过的电流为I，设通过原线圈的电流为I′，由，得I′=2I；通过灯L1电流为I1=I2+ I′，设灯L2的两端电压为U′，则原线圈两端的电压为U′，设副线圈两端的电压为U，由，得U=2U′，知L3、L4分担的电压都为U′，得到通过灯L2的电流也为I；即通过通过灯L1电流为I1=I2+ I′=3I；则L1和L4两端的电压的之比为3：1，则选项C正确，ABD错误；故选C。

6．BC

【解析】

由A到C根据动能定理：，解得 ，可知，物块不能到达C点，选项A错误；由A到B根据动能定理：，解得 ，可知物块将停止在BC之间的某点；物体在BC段运动的平均速度为，选项B正确；若运动到B点时的速度，则由A到B根据动能定理：，解得 ，选项C正确；若运动到B点时的速度，则从A到D点，根据动能定理：，解得vD=0；则从B点运动到D的时间为，选项D错误；故选BC.

7．ABC

【解析】

根据根据万有引力等于向心力分析各个选择。

根据万有引力等于向心力可得：且，联立解得，选项A正确；根据万有引力等于向心力可得：，解得，选项B正确；月球的平均密度为，选项C正确； 根据 ，可知“嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度为，选项D错误；故选ABC.

8．BD

【解析】

若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则根据几何关系可知，电子在磁场中运动的轨道半径为，选项A错误；

电子运动的周期为，电子运动时间最短时，轨迹如图甲；从P到O转过的角度为900，从O到Q转过的角度为2700，则电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的最短时间为，选项B正确；

考虑电子运动的周期性，由图乙可知电子从P到O的时间与从O到Q的时间之比等于转过的角度之比，在图中所示的情况中，从P到O的时间与从O到Q的时间相等，选项C错误；

若电子从P点出发经原点O到达Q点，则在图甲所示的情况中电子运动的路程为4πL，在图乙所示的情况中粒子运动的轨道半径为L，则路程为2πL，选项D正确；故选BD.

9．BCD

【解析】

气体扩散现象说明气体分子在做无规则运动，不能说明分子间存在斥力；故A错误；根据热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但是要引起其他变化，选项B正确；如果气体对外做功大于物体从外界吸收的热量，物体的内能要减少，选项C正确； 液体的饱和气压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关，选项D正确；由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，则为单晶体具有各向异性，但并不是所有物理性质都是各向异性的，选项E错误．故选BCD.

10．ADE

【解析】

水面上的油膜在阳光照射下回呈现彩色，这是由光的薄膜干涉造成的，选项A正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰。故B错误；狭义相对论认为：光在真空中的传播速度不会随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变，选项C错误；横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期，选项D正确；自然光在玻璃表面的反射光是偏振光，选项E正确；故选ADE.

11．（1）v2=2ax    （2）A    （3）BC

【解析】

（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2ax；

（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛顿第二定律得：，则：v2=F，v2与F成正比，故选A；

（3）以系统为研究对象，加速度：，系统所受拉力等于m2g，不需要满足m2＜＜m1，故A错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验前要平衡摩擦力，故B正确；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要配合摩擦力，此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行，故C正确；为减小实验误差，图中AB之间的距离x尽量大些，故D错误；故选：BC；

【点睛】

本题考查了探究a与F的关系实验，知道实验原理、掌握匀变速直线运动的规律是解题的前提与关键；应用匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律即可解题。

12．①0.6    ②C，E    ③11.25,2.5

【解析】

（1）把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为15V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为0．6V．

（2）由题，电压表的量程为3V，内阻约为2kΩ，要改装成15V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为．故电阻箱应选C；在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E．

（3）由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为，则电源的电动势为，内阻为．

考点：测定电源电动势和内阻实验

【名师点睛】

测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查

13．（1）I=5A，电流方向由O到O′    （2）6.875W

【解析】

（1）杆产生的电动势为 E=BLv

电路中的总电阻为

流过杆的电流为   

代入数据解得 I=5A，电流方向由O到O′ 

（2）对杆根据动能定理有

安培力所做的功全部转化成整个回路的焦耳热，Q=W安

由焦耳定律有    

一个定值电阻R的发热功率  

代入数据解得 PR= 6.875W

【点睛】

本题是一道电磁感应、电学相结合的综合题；运用E=BLv、欧姆定律、能量守恒定律即可正确解题；求R产生的热量时要注意，系统产生的总热量是R与r产生的热量之和。

14．（1）    （2）

【解析】（1）滑块P下滑至碰前，由机械能守恒定律得   ①

P、Q碰后一起运动，由动量守恒定律得   ②

P、Q一起运动至D点过程，有   ③

经过D点时对圆弧轨道的压力最大，有   ④

由牛顿第三定律可知，两滑块对圆弧轨道最大压力   ⑤

联立解得   ⑥

（2）由以上计算可知，P、Q整体在D点的动能   ⑦

因此它们在圆弧轨道上运动的最高点在E点下方

之后沿轨道返回，再次到达C点的速度大小仍为v2。从C点上滑后P、Q分离，Q比P先到达最高点，且Q运动到最高点时停下。设P、Q上滑的最大位移分别为xP、xQ。对P、Q，由动能定理分别可得

   ⑧

   ⑨

由前面P、Q一起匀速下滑可知Q所受的滑动摩擦力   ⑩

P再次从最高点下滑至第二次碰Q前，有   ⑪

P、Q碰后一起运动，有   ⑫

在P、Q第二次进入直轨道AC运动全过程，Q克服摩擦力做的功   ⑬

而P、Q碰撞损失的机械能为   ⑭

由以上各式可以解得Q克服摩擦力做的功与P、Q碰撞损失的机械能之比   ⑮

P、Q此后多次进入直轨道AC运动过程，遵循同样的规律，直到最后到达C点的速度减为0，因此从P、Q第二次进入直轨道AC运动到最后不再进入为止，Q克服摩擦力做的功为   ⑯

滑块Q在轨道AC上往复运动经过的最大路程   ⑰

由以上各式解得   ⒅

点睛：本题较复杂是动能定理与圆周运动相结合的问题，在处理此类问题时要分过程分阶段解题，把握每一阶段的运动特征，对应物理公式即可。

15．（1）P0S，方向为水平向右    （2）

【解析】

（1）物块仍处于静止状态，说明活塞没有移动，即封闭气体体积不变，由查理定律定律得

求得 P=2P0

对活塞轻杆物块整体有

方向为水平向右

（2）由题意可知物块受到的摩擦力水平向左，设物块将要离开平台时，气缸内气体的压强为p′,环境温度为T′ 则

由理想气体状态方程有

联解得

16．（1）    （2）nr

【解析】

（1）当入射平行光折射进入匀质气体后,恰好与内表面相切时,在匀质气体中传播的距离最长，所传播的时间也最长，光路图如图所示，由几何知识得光在匀质气体中的最长传播距离为：   ①

光在匀质气体中的传播速度为：   ②

由①②解得最长的传播时间为：

（2）由折射定律得：   ③

设入射光半径为R，由几何关系得：   ④

   ⑤

由③④⑤解得：

【点睛】

解决本题的关键作出临界光线，根据光路图，通过折射定律和几何关系进行求解．