湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期第8次月考理科综合物理试题含解析

这是一份湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期第8次月考理科综合物理试题含解析，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
www.ks5u.com雅礼2019届高三月考试卷(八)理科综合能力测试物理二、选择题:共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求，全部选对的得6分。选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.根据电磁炮原理，我们可以设计一新型电磁船:船体上安装了用于产生强磁场的超导线圈，在两船舷之间装有电池，导电的海水在安培力作用下即可推动该船前进。如图是电磁船的简化原理图，其中MN和PQ是与电池相连的导体棒，MN、 PQ、电池与海水构成闭合回路，且与船体绝缘，要使该船水平向左运动，则超导线圈在NMPQ所在区域产生的磁场方向是A. 竖直向下 B. 竖直向上 C. 水平向左 D. 水平向右【答案】A【解析】【详解】由电源、海水构成的闭合电路可知海水中电流的方向是从MN指向PQ，根据左手定则可知磁场方向竖直向下时海水受到的力水平向右，海水反作用于船体的力水平向左，符合题意。故A项正确，BCD三项错误。2.文艺复兴时代意大利的著名画家和学者达·芬奇曾提出如下原理:如果力F在时间t内使质量为m的物体移动一段距离，那么:(1)相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2倍的距离;(2)或者相同的力在一半的时间内使质量是一半的物体移动相同的距离;(3)或者相同的力在2倍的时间内使质量是2倍的物体移动相同的距离;(4)或者一半的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动相同的距离;(5)或者一半的力在相同的时间内使质量相同的物体移动一半的距离。在这些原理中正确的是A. (1)、(2)、(4) B. (1)、(4)、(5) C. (2)、(3)、(4) D. (2)、(4)、(5)【答案】B【解析】【详解】据牛顿第二定律可得：，再由运动学公式可得：，联立解得：。(1)据可得，相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2倍的距离。则(1)正确。(2) 据可得，相同的力在一半的时间内使质量是一半的物体移动一半的距离。则(2)错误。(3) 据可得，相同的力在2倍的时间内使质量是2倍的物体移动2倍的距离。则(3)错误。(4) 据可得，一半的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动相同的距离。则(4)正确。(5) 据可得，一半的力在相同的时间内使质量相同的物体移动一半的距离。则(5)正确。这些原理中正确的是(1)、(4)、(5)，故B项正确，ACD三项错误。3.用两个可变的电阻R1和R2按图所示的方式连接，可用来调节通过灯泡上的电流大小。如果R1<<R2，则(a）、(b）两图中起粗调作用的变阻器是（另一个是起微调作用）（ ）A. (a）图中R1起粗调作用， (b）图中R2起粗调作用B. (a）图中R2起粗调作用， (b）图中R1起粗调作用C. (a） 、(b）两图中都是R2起粗调作用D. (a） 、(b）两图中都是R1起粗调作用【答案】B【解析】试题分析：在串联电路中，电流处处相等，调节大电阻，电流变化大，调节小电阻，电流变化小，所以（a）图中起粗调作用，起细调作用．在并联电路中，并联部分电压相等，通过小电阻的电流大，调节小电阻，电流变化大，调节大电阻，电流变化小，所以在（b）图中起粗调作用，起细调作用．故ACD错误，B正确．考点：串联电路和并联电路．解决本题的关键是知道串并联电路的特点：在串联电路中，电流处处相等；在并联电路中，并联部分电压相等．4.2018年初，长沙气温偏低，存在冰冻现象。我校方同学和阳同学(穿着蓝色校服，材质一样)先后从倾斜坡面的同一位置由静止滑下，最终两人停在水平冰面上，如图所示。(两人均可视为质点，且不计人经过B点时的能童损失)。根据上述信息，可以确定方、阳两人A. 质量相等 B. 受到的摩擦力相等C. 损失的机械能相等· D. 运动的时间相等【答案】D【解析】【详解】D：人沿斜面下滑时，，解得：；两人从倾斜坡面的同一位置由静止滑下，则两人在斜面上的运动情况相同，在斜面上所用时间相同，到达B处速度相同。人沿水平冰面前进时，，解得：；两人在B处速度相同，则两人在水平冰面上的运动情况相同，在水平冰面上所用时间相同，最终停止位置相同。故D项正确。ABC：两人质量可以不等；若两人质量不等，则两人受到的摩擦力不等，摩擦力做的功不等，两人损失的机械能不等。故ABC三项错误。5.如图所示，在竖直平面内，一根不可伸长的轻质软绳两端打结系于“V”形杆上的A、B两点，已知OM边竖直，且，细绳绕过光滑的滑轮，重物悬挂于滑轮下处于静止状态。若在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V"形杆，直到ON边竖直，绳子的张力为、A点处绳子与杆之间摩擦力大小为，则A. 张力一直增大 B. 张力先增大后减小C. 摩擦力一直增大 D. 摩擦力先增大后减小【答案】B【解析】【详解】AB：设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为，受力如图甲所示：在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V”形杆，直到ON边竖直，AB的长度不变，AB在水平方向的投影先变长后变短，绳子与竖直方向的夹角先变大后变小，所以张力先增大后减小。故A项错误，B项正确。CD：以A点为研究对象，受力分析如图乙所示，根据平衡条件可知：，在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V”形杆，绳子与竖直方向的夹角先变大后变小，OA杆与竖直方向的夹角一直变大；当绳子与竖直方向的夹角变大时，摩擦力减小；当绳子与竖直方向的夹角变小时，在增大，摩擦力还是在减小。故CD两项错误。6.如图所示，运动的球A在光滑水平面上与一个原来静止的球B发生弹性碰撞，A. 要使B球获得最大动能，则应让A,B两球质量相等B. 要使B球获得最大速度，则应让A球质量远大于B球质量C. 要使B球获得最大动量，则应让A球质量远小于B球质量D. 若A球质量远大于B球质量，则B球将获得最大动能、最大速度及最大动量【答案】ABC【解析】【详解】设A球的质量为、B球质量为、碰前A球的速度为，A与B发生弹性碰撞，则：、，解得：、。A：据，当A、B两球质量相等时，碰后A的速度为零，B获得了A碰前的全部动能，B球获得了最大动能。故A项正确。B：据，当A球质量远大于B球质量时，B球获得最大速度，接近碰前A速度的2倍。故B项正确。C：据，当A球质量远小于B球质量时，A球几乎原速反弹，A球被弹回的速度最大，B球获得了A球初始动量的接近2倍，B球获得最大动量。故C项正确。D：由上面三项分析知，D项错误。7.如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为的足够长的光滑斜面，小滑块从斜面底端在与斜面平行的拉力F作用下由静止开始沿斜面运动，拉力F随时间变化的图象如图乙所示，小滑块运动的速度一时间图象如图丙所示，重力加速度g为10 m/s2。下列说法正确的是A. 斜面倾角为，小滑块的质量m=2 kgB. 在0～2 s时间内拉力F做的功为100JC. 在0～1 s时间内合外力对小滑块做功12.5 JD. 在0～4 s时间内小滑块机械能增加80J【答案】BC【解析】【详解】A：由速度一时间图像可知，在2-4s时间内小滑块的加速度，由牛顿第二定律：，解得：。在0-2s时间内小滑块的加速度，由牛顿第二定律，，解得：。故A项错误。B：由速度一时间图像可知，在0-2s时间内小滑块的位移为，拉力F做的功为，故B项正确。C：1s末小滑块的速度，由动能定理，在0-1s时间内合外力对小滑块做的功。故C项正确。D：由功能关系可知，在0-4时间内小滑块机械能增加量。故D项错误。8.在光滑水平绝缘的足够大的桌面上建立xoy坐标系，空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，有两个完全相同的质量为m的带正电小球A、B分别位于y轴上纵坐标为y2、y1的位置，电荷量都为q，两个小球都以垂直于y轴、大小为v的速度同时射入磁场。如图所示(两球若发生碰撞只能是弹性正碰)，要让B球到(0， y2)处，那y2 –y1可能的值为A.  B. C.  D. 【答案】BD【解析】【详解】两球在匀强磁场中运动的轨迹半径相等，由洛伦兹力提供向心力有，得。B球要到达处，第一种情况是运动半个周期直接到达，如图甲所示，则；第二种情况，如图乙所示，A、B两个球各自运动半个周期后发生弹性正碰，因为两球质量相等，在满足系统动量守恒和碰撞过程中动能不损失的条件下，两球只能交换速度后又各自运动半个周期达到另一点，。故BD两项正确，AC两项错误。第II卷(非选择题，共174分)三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题(11题.共129分)9.某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素，进行了模拟实验研究。如图为测定风力的实验装置图。其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)。(1)已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质童为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=_______。(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关，于是他们进行了实验后获得了如下数据：(下表中风速v的单位为m/s，电压U的单位为V，球半径r的单位为m)根据表中数据可知，风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是_______(比例系数用k表示)。【答案】    (1).     (2). 【解析】【详解】(1)以小球为研究对象，对小球受力分析，设金属丝与竖直方向的夹角为，由平衡条件可得，风力。金属丝与电阻丝交点与C点间长度为，电阻；由串联分压规律可知电压表示数。联立解得：。(2)由表中数据可得，在球半径一定的情况下，电压表示数与风速成正式，则风力大小与风速成正比，即与成正比。由球的体积公式、密度公式和可得，；在风速一定的情况下，球半径增大到原来的两倍，电压表示数减小为原来的，可得风速一定的条件下，风力与半径的关系为与成正比。综上，风力大小与风速大小和球半径的关系是。10.在测定一节干电池电动势和内阻的分组实验中，实验1组的同学利用图甲所示电路，选用下列器材进行了规范的实验操作。A.干电池(内阻小于1.0Ω)B.电流表(量程0～0. 6 A、内阻RA=1Ω)C.电压表(量程0～3 V,内阻约为20 kΩ)D.滑动变阻器((0～20Ω，允许最大电流2 A)E.开关、导线若干把得到的数据记录后用“o”在图乙所示的“U-1”图象中进行描点。在小组互评环节，实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验，并把实验数据用“X”也描在图乙所示的“U-1”图象中。请完成以下对1组实验方案的评价及改进。(1)从实验原理上来看，用图甲电路进行实验，误差主要来自:__________________。(2)从所得实验数据来看，不足之处是:__________________________。(3)将改进方案电路图画在下侧方框内________(4)根据改进后所得的实验数据作出图线，由图线得到:电动势E=____;内阻r=_______。(保留2位小数)【答案】（1）电压表的分流；（2）路端电压的变化范围太小，内阻太小；（3）（4）1．49-1．51；  0．49-0．51【解析】试题分析：据题意，（1）根据电路图分析，由于电压表有一定的分流作用，所以主要误差于电压表的分流；（2）从甲的实验数据分析，主要是甲的电压表测量范围太小，导致图线倾斜度不够；（3）根据可以判断电流表应该外接，电路图如上图所示；（4）电动势大小等于图线与纵坐标交点，连接图线，图线与纵坐标相交位置在1．49-1．51范围内，所以电动势大小也在这个范围内，电源内阻大小等于，即内阻大小范围为：0．49-0．51。考点：电源电动势和内阻测量【名师点睛】在该实验电路图中，由于电流表内接，，可以确定电压表有分流作用较大，电流表应该外接；如果出现，如果电流表外接，电流表分压作用较大，电流表应该改为内接；电动势大小等于图像与纵坐标交点，电源内阻大小等于图线斜率大小，即。11.如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段平直倾斜且粗糙，BC段是光滑圆弧，对应的圆心角，半径为r，CD段水平粗糙，各段轨道均平滑连接，在D点右侧固定了一个圆弧挡板MN，圆弧半径为R，圆弧的圆心也在D点。倾斜轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放，最终从D点水平抛出并击中挡板。已知A，B之间距离为2r，斜轨与小物块之的动摩擦因数为，设小物块的电荷量保持不变，重力加速度为g，，。求：(1)小物块运动至圆轨道的C点时对轨道的压力大小；(2)改变AB之间的距离和场强E的大小，使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。【答案】（1）在C点小物块对圆轨道的压力大小为；（2）小物块动能的最小值为【解析】【详解】(1)小物块由A到B过程由动能定理，得：解得：小物块由B到C过程由机械能守恒定律得：解得：在C点由牛顿第二定律，得：解得：由牛顿第三定律可得，在C点小物块对圆轨道的压力大小为(2)小物块离开D点后做平抛运动，水平方向：竖直方向：而：小物块平抛过程机械能守恒，得：由以上式子得：由数学中均值不等式可知：则小物块动能的最小值为12.随着科学技术水平的不断进步，相信在不远的将来人类能够实现太空移民。为此，科学家设计了一个巨型环状管道式空间站。空间站绕地球做匀速圆周运动，人们生活在空间站的环形管道中，管道内部截面为圆形，直径可达几千米，如图(a)所示。已知地球质量为M，地球半径为R，空间站总质量为m，G为引力常量。(1)空问站围绕地球做圆周运动的轨道半径为2R，求空间站在轨道上运行的线速度大小;(2)为解决长期太空生活的失重问题，科学家设想让空间站围绕通过环心并垂直于圆环平面的中心轴旋转，使在空问站中生活的人们获得“人工重力”。该空间站的环状管道内侧和外侧到转动中心的距离分别为r1、 r2，环形管道壁厚度忽略不计，如图(b)所示。若要使人们感受到的“人工重力”与在地球表面上受到的重力一样(不考虑重力因地理位置不同而产生的差异且可认为太空站中心轴睁止)，则该空间站的自转周期应为多大:(3)为进行某项科学实验，空间站需将运行轨道进行调整，先从半径为2R的圆轨道上的A点(近地点)进行第一次调速后进人椭圆轨道。当空间站经过椭圆轨道B点(远地点)时，再进行第二次调速后最终进人半径为3R的圆轨道上。若上述过程忽略空间站质量变化及自转产生的影响，且每次调速持续的时间很短。①请说明空间站在这两次调速过程中，速度大小是如何变化的；②若以无穷远为引力势能零点，空间站与地球间的引力势能为，式中r表示空间站到地心的距离，求空间站为完成这一变轨过程至少需要消耗多少能量。【答案】（1）v=；（2）T=2πR；（3）①加速过程；②。【解析】试题分析：（1）空间站绕地球做圆周运动，由万有引力定律及牛顿运动定律有：， 解得v=；（2）设地球表面的物体质量为m0，在不考虑地球自转时有：，当人随空间站一起自转且加速度为g时，可获得与地球表面相同的“重力”，所以g=,联立各式：T=2πR；（3）①在A点和B点两次调速均是加速过程；②空间站变轨前的总能量E1=，空间站变轨后做圆周运动，有：，空间站变轨后的总能量E2=，变轨过程中消耗的能量△E=E2－E1=考点：万有引力定律，能量守恒。  13.关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是（   ）A. 一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能增大B. 热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成C. 气体向真空的自由膨胀是不可逆的D. 热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E. 1 kg的0℃冰比1kg的0℃的水的内能小些【答案】BCE【解析】【详解】A：一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则，，根据可知，气体的内能减小。故A项错误。B：第一类永动机凭空产生了能量，违反了热力学第一定律；即热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成。故B项正确。C：热力学第二定律表明，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，则气体向真空的自由膨胀是不可逆的。故C项正确。D：热力学第二定律可描述为“不可能使热量从低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”。故D项错误。E：1kg的0℃冰变成1kg的0℃水要吸收热量，所以1 kg的0℃冰比1kg的0℃的水的内能小些。故E项正确。14.利用如图所示的实验装置来测定容器内液体的温度，容器右侧部分水银压强计的左管中有一段长度为h=10cm的水银柱，水银柱下密封一段长为l=4 cm的空气柱B。实验开始时水银压强计的两侧水银柱上端在同一水平面，这时容器内液体的温度为27℃，后来对液体加热，通过向水银压强计右管中注入水银，使左管水银面仍在原来的位置，此时测得水银压强计左管中密封空气柱B的长度为l'=3 cm。已知外界大气压强为76 cmHg。求:(I)加热后液体的温度t；(II)向水银压强计右管中注入水银的长度。【答案】（1）；（2）水银压强计右管注入水银的长度为【解析】【详解】(I)由题意知，B部分气体发生等温变化，则初始时 根据玻意耳定律得：得： 这时A气体压强 A气体做等容变化，初始时，根据查理定律，得得(II)设最终右侧水银面比左管中水银面高，由题意知得，所以水银压强计右管注入水银的长度为15.下列说法正确的是_______A. 当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波的频率高于声源的频率B. 通过小缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象C. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以增加透射光的强度D. 用红光代替黄光在同一装置上做双缝干涉实验形成的干涉条纹中相邻两亮(暗)条纹间距变大E. 两个完全相同的日光灯发出的光相遇时，一定可以发生干涉【答案】ABD【解析】【详解】A：由多普勒效应可知，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率变高。故A项正确。B：小缝隙的间隙与光的波长相差不大，通过小缝隙观察日关灯，光发生衍射，可以看到彩色条纹。故B项正确。C：在镜头前加一个偏振片，可以减小反射光的影响，应用了光的偏振现象；加一个偏振片不能增加透射光的强度。故C项错误。D：红光波长大于黄光波长，同样的装置，光的波长越长，双缝干涉实验形成的干涉条纹中两相邻亮(暗)条纹间距越大。故D项正确。E：两个完全相同的日光灯发出的光不是相干光，不能形成干涉。故E项错误。16.如图所示一半径为R、由透明介质制成的球体，左侧有一沿竖直方向且与球体相切的墙面，图中过圆心的水平线段为球体的直径，在该直径的最右侧S点沿不同的方向发射出两束光，其中射到A点的光经折射后垂直于墙面到达M点，而射到B点的光恰好在球体的表面发生全反射，。求:(1)该透明介质的折射率;(2)S点发出的光在传播过程中，经过SA与AM所用的时间的比值;(3)B点到SO的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)已知，由几何关系知光在A点的入射角，折射角    则该透明介质的折射率(2)光在球体中的传播速度光由S点传到A点的时间 光由A点传到M点的时间 解得(3)由题意可知临界角，又，则 B点到SO的距离