2019届山东省青岛市高三9月上学期初调研检测物理试题(解析版)

2018年青岛市高三期初调研检测

物 理 试 题

一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，1～9题只有一个选项符合题意，10～14题有多个选项符合题意，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分。

1.关于力与运动的关系，下列说法中正确的是

A. 必须有力的作用物体才能运动

B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证

C. 理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”

D. 牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大

【答案】C

【解析】

【详解】要改变物体的运动状态必须要有力，即力是改变物体运动状态的原因，物体不受力时也能保持匀速直线运动，故A错误；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出的，但能接受住实践的检验，故B错误；伽利略通过理想实验说明，否定了力是维持物体运动的原因，而说明力是改变物体运动状态的原因，故C正确；惯性的大小由物体的质量决定，与物体受力的大小无关，与是否受力也无关，故D错误。所以C正确，ABD错误。

2.下列关于分子热运动的说法中正确的是

A. 布朗运动就是液体分子的热运动

B. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力

C. 对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能减小

D. 气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高

【答案】D

【解析】

【详解】布朗运动是小微粒的运动，不是分子的运动，故A错误；气体分子散开的原因在于气体分子永不停息的做无规则的运动，而不是分子间作用力作用力的缘故，故B错误；对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，温度升高，则它的内能一定增加，故C错误；温度是气体分子热运动的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，故D正确。所以D正确，ABC错误。

3.质量为2kg的小物块静止在光滑水平面上，从某一时刻开始，小物块所受外力与时间的关系如图所示，则在6s时物体的速度为

A. 3m/s

B. 9m/s

C. 12m/s

D. 18m/s

【答案】B

【解析】

【详解】F-t图线与坐标轴所围的面积表示冲量，根据动量定理可得：，即：，故B正确，ACD错误。

4.一光滑的轻滑轮用细绳OA悬挂于O点，站在地面上的人用轻绳跨过滑轮拉住沙漏斗，在沙子缓慢漏出的过程中，人握住轻绳保持不动，则在这一过程中

A. 细线OA的张力保持不变

B. 细线OA的张力逐渐增大

C. 人对地面的压力将逐渐减小

D. 人对地面的摩擦力将逐渐减小

【答案】D

【解析】

【详解】轻滑轮的重力不计，受三个拉力而平衡，故三个拉力的方向均不变，故细线OA与竖直方向夹角不变，随着沙子缓慢漏出，拴小桶的绳子的拉力F不断减小，所以OA绳的拉力不断减小，故AB错误；对人受力分析，如图所示：

根据平衡条件，有：f=Fsinθ，N=mg-Fcosθ，由于F减小，故支持力增加，摩擦力减小；根据牛顿第三定律，人对地的压力增加、摩擦力减小，故D正确，C错误。所以D正确，ABC错误。

5.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障

A. R1短路

B. R2短路

C. R3短路

D. R1断路

【答案】B

【解析】

A、若各原件没有故障，电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A错误．B、若R2断路，则R1与R3串联，总电阻增大，总电流减小，则流过R3的电流减小，故电压表示数减小；由于电流表现在测量干路电流；故电流表示数增大；故B正确；C、若R2短路，则电流表示数为零，不符合题意；故C错误．D、若R3断路，电路断开，故电流表示数为零，不符合题意，故D错误．故选B．

【点睛】本题考查闭合电路的欧姆定律的应用，明确当电路中有电流时，说明电路中应发生了短路故障；若电压表示数变大，电压表可能直接并联到了电源两端．

6.如图甲，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置。若A线圈中通有如图乙所示的变化电流i，则下列说法正确的是

A. t1到t2时间内B线圈电流方向与A线圈内电流方向相反

B. t1到t3时间内B线圈电流方向一直没有发生变化

C. t1时刻两线圈间作用力最大

D. t2时刻两线圈间作用力最大

【答案】B

【解析】

【详解】在t1到t2时间内，若设逆时针（从左向右看）方向为正，则线圈A电流方向逆时针且大小减小，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向右的磁通量大小减小，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，因此A、B中电流方向相同，出现相互吸引现象，故A错误；由上可知在t1到t2时间内，线圈B的电流方向逆时针方向，在t2到t3时间内，线圈A电流方向顺时针且大小增大，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向左的磁通量大小增大，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，所以在t1到t3时间内B线圈电流方向一直没有发生变化，故B正确；由题意可知，在t1时刻，线圈A中的电流最大，而磁通量的变化率是最小的，所以线圈B感应电流也是最小，因此两线圈间作用力为零，故C错误；在t2时刻，线圈A中的电流最小，而磁通量的变化率是最大的，所以线圈B感应电流也是最大，但A、B间的相互作用力最小，故D错误。所以B正确，ACD错误。

7.行星A和B都可看作均匀球体，其质量之比是2：1，半径之比是1：2，则两颗行星的第一宇宙速度之比为

A. 2：1

B. 1：2

C. 1：1

D. 4：1

【答案】A

【解析】

【详解】根据万有引力提向心力：，解得：，则有：，故A正确，BCD错误。

8.如图，间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m，电阻也为R的金属棒ab，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现金属棒在水平拉力F作用下以速度v0沿导轨向右匀速运动。下列说法正确的是

A. 金属棒ab上电流的方向是a→b

B. 电阻R两端的电压为BLv0

C. 金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热

D. 拉力F做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热

【答案】D

【解析】

【详解】根据安培右手定则可知电流方向为从b到a，故A错误；感应电动势为：，电阻R两端的电压为：，故B错误；根据能量守恒可得，拉力F做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热，即金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热，故D正确，C错误。所以D正确，ABC错误。

9.如图，“旋转秋千”装置中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在“秋千”的不同位置。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是

A. A的角速度比B的大

B. A的线速度比B的大

C. A与B的向心加速度大小相等

D. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等

【答案】B

【解析】

【详解】AB两个座椅具有相同的角速度根据公式：v=ω•r，A的运动半径小，A的速度就小，故A错误，B正确；根据公式：a=ω2r，A的运动半径小，A的向心加速度就小，故C错误；对任一座椅，受力如图所示：

由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：mgtanθ=mω2r，则得，A的半径r较小，ω相等，可知A与竖直方向夹角θ较小，故D错误。所以B正确，ACD错误。

10.“超导托卡马克”  (俗称“人造太阳”)是我国自行研制的可控热核反应实验装置。设该实验反应前氘核()的质量为m1，氚核()的质量为m2，反应后氦核()的质量为m3，中子()的质量为m4，光速为c。下列说法中正确的是

A. 这种装置中发生的核反应方程式是

B. 该核反应类型为核裂变反应

C. 由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4

D. 核反应放出的能量等于(m1+m2-m3-m4)c2

【答案】AD

【解析】

【详解】可控热核反应装置中发生的核反应方程式是：，故A正确；这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它们的核反应原理不相同，故B错误；核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此m1+m2≠m3+m4，故C错误；核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2-m3-m4，释放的核能△E=△mc2=（m1+m2-m3-m4）c2，故D正确。所以AD正确，BC错误。

11.理想变压器原线圈a匝数，n1=100匝，副线圈b匝数n2=50匝，线圈a接在u=50 sin314tV的交流电源上，“12V，6W”的灯泡恰好正常发光，电阻R2=24Ω，电压表为理想电表。下列说法正确的是

A. 交变电流的频率为100Hz

B. 原线圈两端的电压为50V

C. 电压表的示数为24V

D. R1消耗的功率是0.5W

【答案】CD

【解析】

【详解】由公式可知，角速度ω=100π，则，故A正确；灯泡正常发光，故副线圈中电流为，所以电压表示数为：U2=12+IR2=12+0.5×24=24V，故C正确；根据理想变压器电压比：，可得原线圈两端的电压为：，故B错误；由电压之比等于匝数之比可知，输出端电压为48V，R1两端的电压为；根据电流之比等于电匝数的反比可得：I1=0.25A；则功率，故D正确。所以CD正确，AB错误。

12.如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为37°，已知B、C高度差h=5m，g=10m/s2，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知

A. 小球甲作平抛运动的初速度大小为6m／s

B. 小球甲到达C点所用时间为0.8s

C. A、B两点高度差为3.2m

D. 两小球在C点时重力的瞬时功率相等

【答案】AB

【解析】

【详解】根据，可得乙球运动的时间为：，所以甲与乙相遇时，乙的速度为：，所以甲沿水平方向的分速度，即平抛的初速度为：，故A正确；物体甲沿竖直方向的分速度为：，由vy=gt2，所以B在空中运动的时间为：，故B正确；小球甲下降的高度为：，A、B两点间的高度差：，故C错误；两个小球完全相同，则两小球在C点重力的功率之比为，故D错误。所以AB正确，BCD错误。

13.如图，四分之三圆弧形轨道的圆心为O、半径为R，其AC部分粗糙，CD部分光滑，B为最低点，D为最高点。现在A点正上方高为2.5R的P点处由静止释放一质量为m的滑块(可视为质点)，滑块从A点处沿切线方向进入圆弧轨道，恰好可以到达D点。已知滑块与AC部分轨道间的动摩擦因数处处相等，重力加速度为g，则下列说法中正确的是

A. 小球从D点飞出后恰好又落到A点

B. 经过AC部分轨道克服摩擦力做的功为0.5mgR

C. 经过AC部分轨道克服摩擦力做的功为mgR

D. 滑块经过AB部分轨道克服摩擦力做的功大于0.5mgR

【答案】CD

【解析】

【详解】小球恰好过D点，根据牛顿第二定律：，解得：，小球从D点飞出后做平抛运动，则有：，水平方向：，联立可得：，故A错误；从P到D根据动能定理得：，解得：，故B错误，C正确；滑块从A到C过程中，AB段的压力大于BC段的压力，根据滑动摩擦力公式：，可知AB段的摩擦力力大于BC段的摩擦力，所以滑块经过AB部分轨道克服摩擦力做的功大于BC段摩擦力做的功，所以滑块经过AB部分轨道克服摩擦力做的功大于0.5mgR，故D正确。所以CD正确，AB错误。

14.图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为v0，到达Q点时速度减为零，粒子运动的v—t图象如图乙所示。其中A点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。下列说法正确的是

A. P点电势高于Q点电势

B. A点场强小于Q点场强

C. P、Q两点间的电势差为

D. 带负电的粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能

【答案】AC

【解析】

【详解】由图乙知速度减小，负电荷受向左的电场力，故电场线方向向右，P点电势一定高于Q点电势，故A正确；v-t图象的斜率表示加速度，由图可知A点的加速度大于Q点的加速度，根据，可知A点场强大于Q点场强，故B错误；由动能定理知，解得P、Q两点间的电势差为：，故C正确；由图乙知速度减小，电场力做负功，所以带负电的粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能，故D错误。所以AC正确，BD错误。

二、实验题：本题共2小题，共15分。

15.某同学用如图甲所示装置测量木板与水平轨道间的动摩擦因数。木板上固定两个完全相同的遮光条M、N，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计A和质量为m0的重物B相连，重力加速度为g，滑轮质量、摩擦不计。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则遮光条的宽度d=_______cm。

(2)本实验中先测出木板、遮光条的总质量m，两遮光条间的距离L，实验过程中弹簧测力计示数为F，遮光条N、M先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条N、M通过光电门时的速度分别为______________、_______________，木板与水平轨道间的动摩擦因数μ=____________________________。(本小题各问均用题中所给符号表示)

【答案】    (1). 0.155(0.150也得分)    (2).     (3).     (4).

【解析】

【详解】（1）游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数：1mm，游标尺的刻度第10个刻度与上边的刻度对齐，所以游标读数为：0.05×10=0.50mm，总读数为：1mm+0.50mm=1.50mm=0.150cm。

（2）遮光条N通过光电门时的速度为：，遮光条M通过光电门时的速度为：，根据动能定理：，联立以上解得：。

16.实验员老师在整理仪器时发现了一只未知电阻Rx和一块锂电池。电池的铭牌数据标识为：电动势E=4.0V，最大放电电流为60mA。他把多用表的选择开关置于电阻×100挡粗测了Rx的阻值，示数如图。然后给同学们准备了如下器材，请同学们帮他测量电阻Rx的准确值：

A．电压表V1(量程3V，电阻Rv约为4.0kΩ)

B．电压表V2(量程15V，电阻Rv约为12.0kΩ)

C．电流表A1(量程60mA，电阻RA1约为5Ω)

D．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)

E．滑动变阻器R1(0～40Ω，额定电流1A)

F．开关S一只、导线若干

(1)为了更精确测量电阻Rx的阻值，电压表应选________，电流表应选______。请你设计测通Rx的实验原理图，并画在答题纸的指定位置________。

(2)同学们又设计了如图甲所示的电路图测量该锂电池的电动势E和内阻r，图中R为电阻箱(0～999.9Ω)。根据测量数据作出图像，如图乙所示。若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=_______；内阻r=_______。(用k和b表示)

【答案】    (1). A    (2). D    (3).     (4).     (5).

【解析】

【详解】由图可知电阻的阻值约为，电动势E=4.0V，所以电压表选A，通过电阻的最大电流为：，所以电流表选D，滑动变阻器的阻值较小，所以选择分压器电路，又因，所以采用电流表内接，所以电路图如图所示：

（3）根据欧姆定律有：，变形得：，根据图象可追图线的斜率为，解得：，截距为，解得：。

三、计算题：本题共3小题，共39分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。

17.如图，竖直放置的足够长玻璃管上端开口，下端封闭。管中有一段长25cm的水银柱，封闭端空气柱长度为30cm。已知大气压强P0=75cmHg，环境温度为27℃。现将玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动至管口向下，并把玻璃管周围环境温度升高至37℃。求空气柱的最终长度。

【答案】62cm

【解析】

【分析】

求出初、末态状的压强、体积和温度，根据理想气体状态方程求出开口向下封闭气体的长度。

【详解】管口朝上时， p1=（75+25）cmHg=100cmHg    V1=30S   T1=300K

管口朝下时， p2=（75-25）cmHg=50cmHg     V2=hS     T2=310K

根据理想气体状态方程：

代入数据解得：h=62cm

【点睛】本题考查理想气体状态方程，关键是初末状态的确定，属于基础题。

18.如图，两带电平行板长度和板间距离均为d，板间电压为u0，平行板右侧存在一直径为d的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一个带正电的粒子以速度v0从平行板左侧飞入电场，速度方向垂直于板间电场的方向。粒子离开电场后从M点进入磁场，经N点离开磁场，MN为圆形磁场区域的一条直径，与水平成30°角。已知带电粒子的比荷满足，求：

(1)粒子离开电场时的速度方向与水平方向间的夹角；

(2)匀强磁场的磁感应强度B。

【答案】(1)300 (2)

【解析】

【分析】

粒子在电场里做平抛运动，根据类平抛公式和速度关系即可求出粒子离开电场时的速度方向与水平方向间的夹角；画出粒子轨迹根据几何关系和牛顿第二定相结合即可求出匀强磁场的磁感应强度。

【详解】(1)粒子在电场里运动的时间为：

板间的场强为：

根据牛顿第二定律有：

竖直方向速度为：

粒子离开电场时的速度方向与水平方向间的夹角的正切值为：

联立以上可得：

（2）粒子运动轨迹如图所示：

由几何关系：

根据速度关系：

根据牛顿第二定律：

联立解得：

【点睛】本题考查了粒子在电场中的运动，分析清楚粒子运动过程，应用动能定理、类平抛运动规律即可正确解题，要掌握处理粒子在电场中运动的解题思路与方法。

19.如图，两个质量均为2kg的物块A、B，它们由一根长l=1m的不可伸长轻绳拴接，现将两物块相互靠近置于倾角为θ=37°的粗糙斜面上。物块A与斜面间无摩擦，距离斜面底端x0=10.5m，物块B与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，g=10m／s2，将两物块由静止同时释放。求：

(1)绳子绷紧瞬间两物块的速度；

(2)物块A到达斜面底端所用的时间；

(3)物块A到达斜面底端过程中轻绳对物块B所做的功。

【答案】（1）5m/s  （2）2s   （3）24J

【解析】

【分析】

根据牛顿第二定律分别求出AB的加速度，结合位移关系和动量守恒即可求出绳子绷紧瞬间两物块的速度；根据牛顿第二定律求出线绷紧后，共同的加速度，再结合运动学公式即可求出运动总时间；根据动能定理即可求出物块A到达斜面底端过程中轻绳对物块B所做的功。

【详解】（1）根据牛顿第二定律，对A可得：

对B可得：

位移间的关系为：

根据速度时间关系：  

绳子绷紧瞬间两物块动量守恒：

联立以上并代入数据解得：

（2）线绷紧后，共同的加速度为：

线绷紧瞬间A物块距底端的距离为：

线绷紧后则有：

A运动的总时间为：

联立并代入数据解得：t=2s

（3）物块A到达斜面底端时B的速度为：

根据动能定理可得：

代入数据解得：

【点睛】本题主要考查了连接体问题，应用牛顿第二定律、动量守恒和动能定理相结合即可解题。