2019届广东省广州外国语学校高三下学期第一次热身考试物理试题（解析版）

2018-2019学年第二学期高三第一次热身考试物理试题

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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. 在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是( )

A. 安培发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象

B. 胡克认为无论在什么条件下，弹簧的弹力始终与弹簧的形变量成正比

C. 库仑提出了电场线；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

D. 伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同

【答案】D

【解析】

试题分析：奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象，选项A错误；胡克认为只有在不超出弹性限度的条件下，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，选项B错误；法拉第提出了电场线；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，选项C错误；伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同，选项D正确；故选D.

考点：物理学史

【名师点睛】此题是对物理学史的考查；对课本上提到的物理学家的名字和对物理学发展的贡献都应该了解掌握，不仅如此要多看资料，多积累，学习物理学家为科学发展献身的伟大精神；对物理学史的考查历来是热点.

2.如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，t＝0时，车开始沿水平面做直线运动，其v­t图象如图乙所示。取g＝10 m/s2，平板车足够长，则物块运动的v­t图象为(　　)

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

试题分析：小车先做匀加速直线运动，然后做匀减速运动，匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等，，根据物体与车的动摩擦因数可知，物体与车的滑动摩擦力产生的加速度为2m/s2，因此当车的速度大于物体的速度时，物体受到滑动摩擦动力，相反则受到滑动摩擦阻力．根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有：当0-8s时，车的速度大于物体，因此物体受到滑动摩擦动力，则其加速度为2m/s2，

同理，可得：当，当8-16s时，车的速度小于物体，因此物体受到滑动摩擦阻力，则其加速度为2m/s2，故C正确，ABD错误．故选C。

考点：牛顿第二定律的应用

3. 空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA＜OB，OM=ON，AB间的电势φ随x的分布为如图。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是（ ）

A. 粒子可能带正电

B. 粒子一定能通过N点

C. 粒子从M向O运动过程所受电场力逐渐增大

D. AO间的电场强度小于OB间的电场强度

【答案】B

【解析】

试题分析：由图可知，AB两点电势相等，O点的电势最高，A到O是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从M点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电．A错误；由图可知，AB两点电势相等，M点的电势小于N点的电势，故M到O电场力做的功大于O到N电场力做的功，所以粒子能通过N点．故B正确；由于AO的斜率不变，即AO之间的电场强度不变，所以粒子从M向O运动过程电场力不变，故C错误．由于OA＜OB，所以OA之间的电势变化快于OB之间的电势的变化，即AO间的电场强度大于OB间的电场强度．故D错误；故选B.

考点：电场强度；电势

【名师点睛】该题中根据电势的关系，判定各点的电势高低是解题的关键；要知道在φ-x图线中，直线的斜率等于电场强度的大小；另外电势能不仅与电荷有关还与电势有关，分析时一定要注意电荷的正负．属于基础题目。

4.如图所示，两根间距为cm的无限长光滑金属导轨，电阻不计，其左端连接一阻值为10Ω的定值电阻，两导轨之间存在着磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界虚线为正弦曲线的一部分，一阻值为10Ω的光滑导体棒，在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动（接触电阻不计），交流电压表和交流电流表均为理想电表，则（ ）

A. 回路中产生的是正弦式交变电流

B. 电压表的示数是2V

C. 导体棒运动到图示虚线位置时，电流表示数为零

D. 导体棒上消耗的热功率为0.2W

【答案】A

【解析】

试题分析：当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势为 E=BLv，由于L按正弦规律变化，且当磁场反向时，感应电流反向，故这个过程产生正弦式电流，故A正确；交流电的最大值是：，有效值为，则电压表的示数为，选项B错误；导体棒运动到图示虚线位置时，感应电动势最大，且电流表的示数等于电流有效值，故电流表示数不为零，选项C错误；电路中的电流，则导体棒上消耗的热功率为，选项D错误；故选A.

考点：正弦交流电；最大值和有效值；电功率

【名师点睛】本题考查正弦交流电的最大值和有效值及电功率的计算；本题的关键要知道图中产生脉冲式电流，运用有效值的定义求解出感应电动势的有效值，注意求解电功率时，必须要用交流电的有效值；此题是中等题，意在考查学生灵活运用知识的能力.

5.2015年12月10日，美国在夏威夷考艾乌的太平洋导弹靶场进行了一次中段反导试验，中段是指弹道导弹在大气层外空间依靠惯性飞行的一段。如图所示，一枚蓝军弹道导弹从地面上A点发射升空，目标是攻击红军基地B点，导弹升空后，红军反导预警系统立刻发现目标，从C点发射拦截导弹，并在弹道导弹飞行中段的最高点D将其击毁，下列说法中正确的是

A. 图中E到D过程，弹道导弹机械能保持不变

B. 图中E到D过程，弹道导弹的加速度大小不变

C. 弹道导弹在大气层外运动轨迹是以地心为焦点的椭圆

D. 弹道导弹飞行至D点时速度大于7.9km/s

【答案】AC

【解析】

【详解】A. E到D过程，依靠惯性飞行，只受引力，只有引力做功，机械能守恒，故A正确；

B. E到D过程，高度增大，地球对导弹的引力减小，加速度减小，故B错误；

C. 根据开普勒第一定律，导弹在大气层外只受地球引力，其运动轨迹是以地心为焦点的椭圆，故C正确；

D. 根据，，卫星绕地球做匀速圆周运动时，离地心距离越大速度越小，在地面附近的做匀速圆周运动的速度为第一宇宙速度7.9km/s，弹道导弹飞行至D点后做近心运动，说明在D点时的速度小于绕地心且过D点做匀速圆周运动时的速度，所以弹道导弹飞行至D点时速度小于7.9km/s，故D错误。

故选：AC.

6.如图所示，有一倾角θ＝30°的斜面体B，质量为M。物体A质量为m，弹簧对物体A施加一个始终保持水平的作用力，调整A在B上的位置， A始终能和B保持静止。对此过程下列说法正确的是(　　)

A. A、B之间的接触面可能是光滑的

B. 弹簧弹力越大，A、B之间的摩擦力越大

C. A、B之间的摩擦力为0时，弹簧弹力为mg

D. 弹簧弹力为mg时，A所受摩擦力大小为mg

【答案】CD

【解析】

设弹簧弹力为F，当时，即时，A所受摩擦力为0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可见AB错误C正确；当时，A所受摩擦力大小为，方向沿斜面向下，D正确．

7. 如图所示，两个斜面体AC、BC，上端靠在同一竖直墙面上，下端交于水平面上同一点C ， 现让两个质量相同的物体分别从两个斜面的顶端同时由静止释放，则下列说法正确的是（ ）

A. 若两个斜面光滑，则沿BC下滑的物体一定先到达C点

B. 若两个斜面光滑，则两个物体有可能同时到达C点

C. 若两个斜面粗糙，且粗糙程度相同，则两个物体下滑到C点过程中损失的机械能一定相同

D. 若两个斜面粗糙，且粗糙程度相同，则两个物体下滑到C点时的动能可能相同

【答案】BC

【解析】

试题分析：设斜面与水平面的夹角为θ，底边长为L，则若两个斜面光滑，则下滑的加速度a=gsinθ，下滑到底端的时间为，当两个斜面的倾角分别为300和600时，因为sin2×300=sin2×600，则此时两物体到达底端的时间相同，则若两个斜面光滑，则两个物体有可能同时到达C点

，选项A错误，B正确；若两个斜面粗糙，且粗糙程度相同，则两个物体下滑到C点过程中损失的机械能等于克服摩擦力做功，大小为，则损失的机械能一定相同，选项C正确；到达底端的动能为，则两个物体下滑到C点时的动能不可能相同，选项D错误；故选BC.

考点：牛顿第二定律的应用；动能定理

【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用以及动能定理的应用习题；解题时要列出物体从斜面上下滑的通用方程，然后按照倾角的不同进行有关的讨论；注意物体机械能的减小量等于除重力以外的其他力做功；到达底端的动能等于初态的势能与损失的机械能之差.

8.如图所示为某一装置的俯视图，PQ、MN为水平放置且足够长的平行金属薄板，两板间有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直薄板平面向里，金属棒AB垂直放置在两板上且与两板接触良好。现有质量为m，电荷量为+q的粒子以初速度V0水平向左射入两板之间，若磁场足够大，粒子的重力不计，且粒子不会打到两板上，则（ )

A. 若带电粒子做匀速直线运动，则金属棒AB应向右运动

B. 金属棒的速度为2 V0时，带电粒子可能做匀速直线运动

C. 若金属棒的向左运动速度也为V0，则带电粒子一定做匀速直线运动

D. 若金属棒一直未动，则带电粒子从初始时到位移大小为时的时间间隔可能为

【答案】CD

【解析】

试题分析：若带电粒子做匀速直线运动，则洛伦兹力向下，则电场力向上，B点电势高，根据右手定则可知，金属棒AB应向左运动，选项A错误；金属棒的速度为2 V0时，两板的电势差为U=BL×2V0= 2BLV0；此时粒子受的电场力，故粒子不可能做匀速直线运动，选项B错误；若金属棒的向左运动速度也为V0，两板的电势差为U= BLV0；此时粒子受的电场力，结合A选项的分析可知带电粒子一定做匀速直线运动，选项C正确；若金属棒一直未动，则粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动半径为，周期为；带电粒子从初始时到位移大小为时，粒子可能转过的角度从600或者3000，若转过3000时时间间隔为，选项D正确；故选CD.

考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；带电粒子在匀强磁场中的运动.

【名师点睛】此题是力电磁综合题目；考查法拉第电磁感应定律、物体的平衡、带电粒子在匀强磁场中的运动；解题的关键是分析粒子的受力情况，分清左手定则及右手定则的解题中的应用；同时要挖掘隐含条件，联系匀速圆周运动的规律进行解答.

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第36题为选考题，考生根据要求作答。

9.物理小组在一次验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图甲所示，气垫导轨放置在水平桌面上，一端装有光滑的定滑轮；导轨上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为f。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，先接通电源，再松手后滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。

(1)本实验存在一个重大的失误，该失误是：_______________  .     

(2)为了验证机械能守恒定律，下列物理量中还应测量的是 ________ 。

A．导轨的长度L         B．砝码的质量m1

C．滑块的质量m2         D．托盘和砝码的总质量m3

(3)如果图乙中S1、S2、S3是实验改进后测得的数据，请写出从计数点3到计数点4的过程中要验证的机械能守恒定律的表达式____________________。

【答案】（1）未验证气垫导轨是否水平 ；（2）CD；(3)；

【解析】

试题分析：(1)本实验存在一个重大的失误，该失误是未验证气垫导轨是否水平 ；（2）打3、4点时的速度分别为：；；从计数点3到计数点4的过程中重力势能的减小量：；动能增加量：，所以要测量的物理量是CD.（3）要验证的机械能守恒定律的表达式

考点：验证的机械能守恒定律

【名师点睛】此题是关于验证机械能守恒定律的实验；解题时要搞清实验的原理及注意事项；能根据某时刻的瞬时速度等于平均速度来求解某时刻的瞬时速度，能根据能量转化关系列出要验证的能量表达式；注意物理量的单位。

10. (14分）为了较准确地测量一只微安表的内阻，采用图所示实验电路图进行测量，实验室可供选择的器材如下：

E.电源（电动势为2V，内 阻不 计）

F.保护电阻R0（阻值为120Ω)

①实验中滑动变阻器应选用_____(填“C”或“D”）；

②按照实验电路在图所示的方框中完成实物图连接。

③实验步骤：

第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零；

第 二 ，闭合开关S,将滑片缓慢左移，使微安表满偏；

第三,保持滑片不动，调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3时，此时接入电路的电阻箱的

示数如图所示,阻值R为______Ω。

第四，根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为_______Ω

④若调节电阻箱的阻值为时，微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于0则此时微安表内阻的测量值与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA相比，更接近微安表真实值的是______。（填“”或“RA”）

【答案】①C ②实物图补画见下图（红线）③145.5 , 291 ④RA

【解析】

试题分析：①本实验采用的是半值法测电阻,在改变的阻值时,要尽量保证与微安表两端的总电压保持不变,由于微安表的阻值较大,约300Ω，则要求滑动变阻器右端的阻值尽可能小,故选C项；②实物图要注意分压式的连接方式；③读数时要注意倍数，保持滑片不动，调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3，故此在滑动电阻器两端的电压保持不变，所以，解得；④设电阻箱的阻值为R,微安表的内阻为Rg在调节电阻箱电阻时,当微安表的电流变为原来的时,有（R+Rg）=，当微安表的示数正好是满刻度的2/3时，有，由此看出电流调小时，电阻增大，电阻箱和微安表的总电阻增大，该部分分压增大，误差增大，所以微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA更接近微安表真实值。此问属于误差原理的分析，较难理解，学生也较难掌握。

考点：半偏法测微安表的内阻 欧姆定律

11.如图所示A、B质量分别为mA=1kg，mB=2kg，AB间用弹簧连接着，弹簧弹性系数k=100N/m，轻绳一端系在A上，另一端跨过定滑轮，B为套在轻绳上的光滑圆环，另一圆环C固定在桌边，B被C挡住而静止在C上，若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零，此时A处于静止且刚没接触地面。现用恒定拉力F=15N拉绳子，恰能使B离开C但不能继续上升，不计摩擦且弹簧没超过弹性限度，g=10m/s2求:

（1）B刚要离开C时A的加速度, 

（2）若把拉力F改为F/=30N，则B刚要离开C时，A的速度大小。

【答案】(1) 竖直向下（2） 

【解析】

解：（1）当F=0时，弹簧的伸长量：=0.05m

当F=10N，B恰好离开C时，A刚好上升到最高点，弹簧的压缩量：

=0.1m

所以A上升的高度：h=x1+x2=（0.05+0.1）m=0.15m

（2）当F=l0N，在A上升过程中，根据功能关系：Fh=mAgh+ΔEp 

所以弹簧弹性势能增加了：ΔEp=Fh- mAgh =（10-5）×0.15J=0.75J

把拉力改为F′=20N，从A上升到当B恰要离开C时的过程中，弹簧的弹性势能变化相等，根据功能关系，有：

解得：m/s

12.如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ=74°．导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0．2 T．t=0时刻，一长为L=1m的金属杆MN在外力作用下以恒定速度v=0．2m/s从O点开始向右滑动．在滑动过程中金属杆MN与导轨接触良好，且始终垂直于两导轨夹角的平分线，金属杆的中点始终在两导轨夹角的平分线上．导轨与金属杆单位长度（1m）的电阻均为r0=0．1 Ω．sin 37°=0．6．

（1）求=2s时刻，金属杆中的感应电动势E和此时闭合回路的总长度．

（2）求=2s时刻，闭合回路中的感应电流I．

（3）若在=2s时刻撤去外力，为保持金属杆继续以v=0．2m/s做匀速运动，在金属杆脱离导轨前可采取将B从B0逐渐减小的方法，从撤去外力开始计时的时间为，则磁感应强度B应随时间怎样变化（写出B与的关系式）．

【答案】（1）0．024V，1．6m

（2）0．15 A．

（3）B=（0 s≤t2≤s）．

【解析】

试题分析：（1）在t1时刻，连入回路的金属杆的长度 L="2vttan" 37°=1．5v，

回路的电动势E=B0Lv=1．5 B0v2t1=0．024V，

回路的总长度：s=1．6m

（2）回路的电阻R=0．4v=0．16Ω，

回路的电流I==0．75v=0．15 A．

（3）在t1="2" s时刻撤去外力后，因金属杆做匀速运动，故光滑金属杆不再受到安培力作用，回路的感应电流为零，任一时刻回路磁通量相等Φ1=Φ2，

三角形回路的面积S=，

t1="2" s时刻回路的磁通量Φ1=B0，

再过时间t2回路的磁通量Φ2=B，

B0= B

联立解得B=（0 s≤t2≤s）．

或写成B=（0 s≤t2≤s）．

考点：法拉第电磁感应定律

【名师点睛】本题关键是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电阻定律得到感应电流不变，明确感应电流产生的条件：磁通量变化，相反，磁通量不变时感应电流为零。

13.一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab，bc，ca回到原状态，其p－T图像如图所示，下列判断正确的是________

A．过程ab中气体一定吸热

B．过程bc中气体既不吸热也不放热

C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热

D．a，b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小

E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同

【答案】ADE

【解析】

试题分析：由图示可知，过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确，C错误；由图示图象可知，过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热，故B错误；由图象可知，状态温度最低，分子平均动能最小，故D正确；由图象可知，过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，状态气体的分子数密度不同，和两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故E正确。

考点：理想气体的状态方程

【名师点睛】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题；本题考查气体的状态方程中对应的图象，要抓住在图象中等容线为过原点的直线。

14.如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略)，距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g。试问：

(1) 初始时，水银柱两液面高度差多大？

(2) 缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？

【答案】①②

【解析】

试题分析：根据活塞平衡求得气体压强，再根据水银柱高度差求出气体压强表达式，联立得到高度差；等压变化，根据盖-吕萨克定律求解出温度。

①选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有

可得被封闭气体压强：

设初始时两侧水银柱液面高度差为h，则被封闭气体的压强：

联立以上三式可得，初始时液面高度差为

②降低温度直至两液面相平的过程中，被封闭气体先做等压变化，后做等容变化。

初状态：，V1=1.5h0S，T1=T0；

末状态：，V2=1.2h0S

根据理想气体状态方程有

代入数据，可得

【点睛】本题考查了求水银柱的高度差、求气体温度，分析清楚气体状态变化过程，应用平衡条件、求出气体的状态参量、应用理想气体状态方程即可正确解题。

15.下列说法中正确的是

A. 军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象

B. 机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定

C. 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玻璃反射光的影响

D. 假设火车以接近光速通过站台时，站台上旅客观察到车上乘客在变矮

E. 赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在

【答案】ACE

【解析】

【详解】A. 军队士兵过桥时使用便步，防止行走的频率与桥的频率相同，桥发生共振现象，故A正确；

B. 机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，故B错误；

C. 加偏振片的作用是减弱反射光的强度，从而增大透射光的强度，故C正确；

D. 根据尺缩效应，沿物体运动的方向上的长度将变短，火车以接近光束通过站台时，站在站台上旅客观察到车上乘客变瘦，而不是变矮，故D错误；

E. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故E正确；

故选：ACE.

16.如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径R=10cm，圆柱体长L=100cm，一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点，与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm，点光源向各个方向发射单色光，其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为c=3×108m/s；求：

（i）玻璃圆柱体对该单色光的折射率；

（ii）从半径为r的圆面范围内射入的光线通过玻璃圆柱体的最长时间。

【答案】（1）；

（2）

【解析】

试题分析：（1）由题意可知，光线AB从圆柱体左端面射入，其折射光BD射到柱面D点恰好发生全反射。

设光线在B点的入射角为i，则

由折射定律得：，

根据几何知识得：

得

（2）折射光BD在玻璃柱体内传播路程最长，因而传播时间最长。

最长的路程为：

光在玻璃中传播的速度为：

则该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间为：

考点：光的折射定律

【名师点睛】对于涉及全反射的问题，要紧扣全反射产生的条件：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于等于临界角．要掌握临界角公式，结合几何知识研究这类问题。