2019届四川省广元市高三上学期第一次高考适应性统考理科综合能力测试物理试题（解析版）

四川省广元市高2019届第一次高考适应性统考理科综合能力测试•物理

一、选择题

1.如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，沿AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s．图中方格的边长均为1m．下列说法不正确的是（ ）

A. 物体在AB段的平均速度大小为 1 m/s

B. 物体在ABC段的平均速度大小为m/s

C. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度

D. 物体在B点时的速度大小等于物体在ABC段的平均速度大小

【答案】D

【解析】

【分析】

本题考查了对平均速度概念的理解，公式，表示物体发生位移与所用时间的比值，在具体计算很容易用路程除以时间，因此正确理解平均速度的概念即可正确解答。

【详解】A、物体在AB段的位移为1m，因此由公式，得，故A正确；

B、物体在ABC段的位移大小为：，所以，故B正确；

C、根据公式可知，当物体位移无线小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故C正确；

D、物体做曲线运动，所以物体在AB段的平均速度与ABC段的平均速度方向不相同，故D错误。

故选不正确的选项D。

【点睛】本题考查平均速度的定义，正确理解平均速度和瞬时速度的概念，注意平均速度和平均速率的区别。

2.火车转弯可近似看成做匀速圆周运动，当提高火车速度时会使轨道的外轨受损．为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（ ）

A. 减小内、外轨的高度差

B. 增大弯道半径

C. 减小火车的质量

D. 减小弯道半径

【答案】B

【解析】

【分析】

火车转弯时需要向心力，若重力和轨道的弹力的合力充当向心力，则内外轨道均不受侧压力；根据向心力公式可得出解决方案。

【详解】火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压。此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图所示：

当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差；

故本题选B。

【点睛】火车转弯是向心力的实际应用之一，应掌握火车向心力的来源，以及如何减小内外轨道的压力。

3.质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度处同时由静止开始下落，运动中两物体所受阻力的特点不同，其v－t图象如图所示．则下列判断正确的是（  ）

A. t0时刻甲物体的加速度大于乙物体的加速度

B. t0时刻甲、乙两物体所受阻力相同

C. 0～t0时间内，甲、乙两物体重力势能的变化量相同

D. 0～t0时间内，甲物体克服阻力做的功较多

【答案】A

【解析】

【分析】

根据图线的斜率比较出加速度的大小，根据图线与时间轴所围成的面积比较位移的大小，根据重力做功的大小判断重力势能的变化。

【详解】A、由图线的斜率可以看出t0时刻，甲物体的加速度大于乙的加速度，故A正确；

B、在t0时刻，甲物体的加速度大于乙的加速度，根据牛顿第二定律可知，质量相等，则t0时刻甲所受阻力小于乙物体所受阻力，故B错误；

C、0～t0时间内乙下落的位移大于甲下落的位移，则乙重力做的功多，所以乙物体重力势能的变化量大，故C错误；

D、0～t0时间内，根据动能定理可知，甲乙合外力做功相等，而乙重力做的功多，所以乙克服阻力做的功多，故D错误。

故本题答案选A。

【点睛】本题主要考查了动能定理，重力势能与重力做功的关系，要求同学们能根据v-t图象得出有效信息，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴所围成的面积表示位移。

4.交管部门在公路旁悬挂许多交通法规提醒牌，如“严禁超载、超速、酒后与疲劳驾车”等．小明同学根据所学物理知识解释其中的原理．假设汽车质量为m、行驶速度为v，驾驶员的反应时间为∆t，地面对汽车的阻力与车重成正比，设比例系数为k，重力加速度为g，制动时的附加阻力为F，他推导出汽车的刹车距离S（反应时间和制动时间内的总距离）的表达式，你认为正确的是（  ）

A. S＝v·∆t

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【分析】

汽车在反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式综合求解。

【详解】根据牛顿第二定律，当汽车采取制动时的加速度大小为：

根据速度和位移的关系可知汽车的制动距离为：

根据题意，刹车距离为反应时间和制动时间内运动的总距离

故刹车距离

故本题选C。

【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道汽车在反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动。

5.如图所示，一长轴为2L的椭圆形薄板绝缘材料边缘上均匀分布着电荷量为+Q的电荷，沿长轴AB的直线上另有三个点C、D、E，且AC＝BD＝DE＝L，在E处放置一电荷量为+q的电荷．已知D点处的场强为零，则C点的场强大小为（k为静电力常量）（  ）

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

【分析】

已知D点处的场强为零，通过E处点电荷在D处产生的场强，可以计算处薄板在D处的场强大小为，并能确定方向；根据对称性，可以确定薄板在C点产生的场强大小和方向。然后根据电场强度的叠加原理，即可算出C点处的场强大小和方向。

【详解】根据题意，带电薄板和E处点电荷在D点的合场强为零

则带电薄板在D处的场强大小为，方向水平向右

因椭圆形带电薄板形状规则，则其产生的电场左右对称

所以带电薄板在C处产生的场强大小为，方向水平向左

E处点电荷q在C处产生的场强大小为

所以C点的合场强为，方向水平向左。

故本题选D。

【点睛】解决本题的关键要明确空间任意一点的电场是点电荷和金属板产生的电场的叠加，运用电场的叠加原理分析每一点的合场强

6.目前各国发射同步卫星的方法可简化为如下情景：先把卫星发射到离地面高度为200km～300km的圆形轨道上（如图轨道1）做匀速圆周运动，在适当的位置Q点火，使卫星进入如图所示的椭圆轨道2，在远地点P再开动卫星上的发动机，使卫星进入地球静止轨道3做匀速圆周运动．只考虑地球引力，以下说法正确的是（  ）

A. 卫星在轨道1上运行时，已知其周期，则可以计算出地球的质量

B. 卫星在轨道1上运行的角速度与在轨道2运行经过Q点时的角速度相等

C. 由开普勒定律可知，卫星在三条轨道上的周期关系为

D. 卫星在轨道1、2上经过Q点和在轨道2、3上经过P点的速率关系为和

【答案】CD

【解析】

【详解】A、由于题目没有给出地球半径R，或环绕线速度，或角速度，故不能根据环绕法计算地球的质量，A错误；

B、因为卫星在轨道1上经过Q点时的线速度大于其在轨道上经过Q点时的线速度，根据，卫星在轨道1上经过Q点时的角速度大于其在轨道上经过Q点时的角速度，B错误；

C、根据开普勒第三定律可知，若中心天体不变，各环绕轨道半长轴的三次方和周期平方的比值为同一个常数，即。因为1、2、3三轨道的等效半径关系为，故，C正确；

D、卫星在轨道1、2上经过Q点和在轨道2、3上经过P点的速率关系为和，D正确；

故本题选D。

【点睛】本题关键要抓住万有引力提供向心力，先列式求出周期的表达式，再进行讨论。要理解卫星变轨的原理，知道卫星通过加速或减速来改变所需向心力实现轨道的变换。

7.如图所示，在匀强电场中，质量为m、电荷量为+q的小球由静止释放沿斜向下做直线运动，轨迹与竖直方向的夹角为θ，则（  ）

A. 电场方向可能水平向左

B. 小球的机械能可能减小

C. 场强的最小值为

D. 小球的电势能一定变化

【答案】BC

【解析】

【分析】

带电小球在电场中受到重力和电场力，从O点自由释放，其运动轨迹为直线，小球所受的合力方向沿此直线方向，运用三角定则分析什么情况下场强大小最小，再求出最小值。再根据平衡条件分析电场力的方向，从而确定做功情况，明确机械能的改变。

【详解】A、小球带正电，而受力方向只能向右侧，故电场线不可能向左，故A错误；

B、如果小球受到的电场力与运动方向夹角大于90度，则电场力可能做负功，小球的机械能减小，故B正确；

C、带电小球的运动轨迹为直线，在电场中受到重力mg和电场力F，其合力必定沿此直线向下，根据三角形定则作出合力，由图看出，当电场力F与此直线垂直时，电场力F最小，场强最小，则有F=qEmin=mgsinθ，得到：，故C正确；

D、由图可知，电场力有可能与运动方向相互垂直，故电场力可能不做功，电势能不变，故D错误；

故本题选BC。

【点睛】本题采用作图法分析场强取得最小值的条件，也可以采用函数法分析电场力与θ的关系，确定最小值的条件。

8.如图所示，ab、ac、ad、ae是竖直面内的四根固定的细杆，四根细杆与竖直方向的夹角分别为0、30º、45º、60º．a、b、c、d、e点位于同一圆周上，a点为圆周的最高点．每根杆上都套着一个相同的小滑环（圆中未画出），小滑环与细杆之间的动摩擦因数为μ．当四个小滑环从a点由静止释放分别沿细杆滑到另一端的过程中，以下说法正确的是（  ）

A. 所用时间的关系为：tb＝tc＝td＝te

B. 末速度的关系为：vb > vc > vd > ve

C. 损失的机械能关系为：∆Eb < ∆Ec < ∆Ed < ∆Ee

D. 产生的热量关系为：Qb < Qc＝Qe < Qd

【答案】BD

【解析】

【分析】

（1）因滑环和轨道间又摩擦力，故本题不是等时圆模型。根据位移和时间的关系，可以得到最一般情况下，滑环下滑时间与角度θ的函数关系，可以正确判断下滑时间的长短；（2）根据可以判断滑环沿各斜面到达底端时末速度大小关系；（3）系统损失的机械能全部用来克服摩擦力做功，转化为热能。

【详解】A、滑环沿直径ab下滑时，做自由落体运动，，下滑时间；若滑环从倾斜的轨道上下滑，假设轨道与竖直方向的夹角为，则下滑加速度大小为，下滑位移为，根据，解得滑环从顶端由静止开始滑动到底端的时间，故倾角不同，下滑时间各不相同，A错误；

B、滑环下滑的加速度，越大，越小，故，又，又根据，可知：，B正确；

C、损失的机械能全部用来克服摩擦力做功，，运动路程，克服摩擦力做功的表达式为：，当=45º时，表达式取最大值。故最大，所以沿ad运动，损失的机械能最多，C错误；

D、损失的机械能全部转化为内能，即，因，故，又因最大，故最大。沿ab自由落体无内能产生，故，故产生热量的正确排序是：，故D正确。

【点睛】本题考查初速度为零匀变速直线运动的基本规律和功能关系，熟练掌握运动学规律和功能原理并善于动手计算，是解决本题的关键。

二、实验题

9.某同学做实验探究弹力和弹簧伸长的关系，并测量弹簧的劲度系数k．

他先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将分度值是1mm的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺面上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的钩码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的钩码时，指针指示的刻度数值记作L2……，挂七个50g的钩码时，指针指示的刻度数值记作L7．

(1)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=L4-L0=6.90 cm，d2=L5-L1=6.90 cm，d3=L6-L2=7.00 cm．则第四个差值d4＝_________cm. 

(2)根据以上差值，可以求出每增加50g钩码，弹簧平均伸长量ΔL＝__________cm. 

(3)弹簧的劲度系数k＝__________N/m（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）．

【答案】    (1). 7.20;    (2). 1.75;    (3). 28;

【解析】

【分析】

用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位，即要有估读的；按照d1、d2、d3的表达式的规律表示出d4；充分利用测量数据，根据公式△F=k△x可以计算出弹簧的劲度系数k．其中△x为弹簧的形变量。

【详解】：（1）L3的数值为6.85cm，L7的数值为14.05cm，所以第4个差值d4=L7-L3=14.05-6.85cm=7.20cm；

（2）设每增加50g，弹簧平均伸长量为，因为d1=4△L，d2=4△L，d3=4△L，d4=4△L，

所以，；

（3）根据，解得：。

故本题答案为：(1). 7.20;    (2). 1.75;    (3). 28;

【点睛】弹簧测力计的原理是在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比．对于实验问题，我们要充分利用测量数据求解可以减少误差，本题处理数据的方法与逐差法求解加速度的方法相同。

10.小徐同学欲设计一电路尽可能精确地测量某一电阻的阻值，该待测电阻Rx大约300Ω．有以下器材可供选择：

A．定值电阻（R1＝15Ω）

B．定值电阻（R2＝999Ω）

C．电流表A1（量程为1.5mA，内阻为1Ω）

D．电流表A2（量程为4mA，内阻约为0.05Ω）

E．电压表V（量程为10V，内阻约为5kΩ）

F．滑动变阻器R3（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为0.5A）

G．滑动变阻器R4（最大阻值100Ω，允许通过的最大电流为0.1A）

H．电池组（E＝3V，内阻不计）

I．足量的导线与开关

(1)小徐同学应该选择的滑动变阻器为__________（选填“R3”、“R4”）

(2)小徐采用电流的内接法，那么他测得Rx的阻值__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．

(3)在方框中画出小徐同学设计的电路图________．

(4)在多次测量中，有一次小徐看到测量Rx电流的电表指针偏转为满刻度的4/5，另一只电表指针偏转为满刻度的3/5．依靠此组数据计算Rx的阻值为__________Ω（结果保留三位有效数字）．

【答案】    (1). ；    (2). 大于；    (3).     (4). ；

【解析】

【分析】

由题意可知，加在待测电阻两端的电压不会超过3V，故题中所给电压表量程太大，不能用。故需要用题中所给的两个电压表配合使用，用电流表A1和定值电阻R2串联，当电压表使用，等效量程为1.5V，故流过待测电阻的最大电流不会超过5mA，故可以将电流表A2测电流；

【详解】（1）题中所给滑动变阻器小于待测电阻的阻值，为了尽可能精确地测量，滑动变阻器需要利用分压接法接入回路，滑动变阻器应选较小的R3为宜；

（2）采用电流表的内接法，由于电流表的分压作用，会导致测量结果偏大，测量值大于真实值；

（3）电路图如下

（4）A2示数为满偏刻度的，故电流为

A1表示数为满偏刻度的，故待测电阻两端的等效电压为

依靠此组数据计算Rx的阻值为。

【点睛】选择器材通常的步骤：1、根据实验要求设计合理的实验电路．2、估算电路中电压、电流可能达到的最大值，以此选择电压表和电流表的量程。

三、计算题

11.如图所示，从O点引出的两条射线OP、OQ，在两射线夹角α＝37º的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.25T，边界上有磁场，且磁场区域足够大．A为射线OQ上离O点距离s＝10cm处的一点，大量相同的带负电粒子以相同的速率经过A点，在纸面内沿不同方向射入磁场，粒子质量m＝3×10－7 kg、电荷量q＝－1×10－2C、速率v＝5×102m/s，不计粒子重力、粒子间的相互作用，sin37º＝0.6．求：

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r；

(2)能从射线OP射出磁场的粒子中，在磁场中运动的最短时间t（结果用含π的代数式表达）．

【答案】（1）6cm（2）

【解析】

【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有

代入数据得：r＝6cm

（2）因粒子在磁场中运动的轨道半径是固定的，只有粒子在磁场中做圆周运动的弧长（或对应的弦长）最短时，其运动时间最短．过A作垂直于OP的线段AD，当粒子沿圆弧从D点射出磁场时，弦长最短，设其对应的圆心为O，其轨迹如图所示

所以，∆ADO为等边三角形

圆心角：

运动周期：

最短时间：

12.如图所示，倾角θ＝37º的粗糙传送带与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，传送带始终以v＝3m/s的速率顺时针匀速转动，A、B、C滑块的质量分别为mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，（各滑块均可视为质点）．A、B间夹着质量可忽略的火药．k为处于原长的轻质弹簧，两端分别与B、C连接．现点燃火药（此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度），滑块A以6m/s的速度水平向左冲出，接着沿传送带向上运动，已知滑块A与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.75，传送带与水平面足够长，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

(1)计算滑块A沿传送带向上滑行的最大距离x；

(2)在滑块B、弹簧、滑块C相互作用的过程中，当弹簧第一次恢复原长时（此时滑块A还未追上滑块B），计算B、C的速度；

(3)若滑块A追上滑块B时能粘住，定量分析在A与B相遇的各种可能情况下，A、B、C及弹簧组成系统的机械能范围．（提示：因A、B相遇时，B的速度不可预知，故粘住后A、B、C及弹簧组成系统的机械能有各种可能值）

【答案】（1）1.5m（2）-0.6m/s;2.4m/s（3）

【解析】

【详解】（1）滑块A沿传送带向上的运动的过程

由动能定理有：

代入数据解得：x＝1.5m

（2）炸药爆炸过程，设B获得的速度为vB，对A、B系统

由动量守恒有：–mAvA＋mBvB＝0

解得：vB=3m/s

在B、C相互作用的过程中，设当弹簧第一次恢复原长时，B、C的速度分别为

由动量守恒有：

由能量守恒有：

解得：

（3）因滑动摩擦力f＝μmgcosθ＝6N，重力沿斜面向下的分力mgsinθ＝6N．所以A到达最高点后先反向加速，当速度达到3m/s后随传送带一起（相对传送带静止）返回光滑水平面

此时：

因A、B相遇时，B的速度不能确定，可能是–0.6m/s与3m/s间的任何值．

①当时，此时，机械能损失最大，系统机械能最小．设A、B粘连后的共同速度为v′．

由动量守恒有：

解得：v′=0.6m/s

系统机械能的最小值：

②当时，此时，机械能损失最小，

系统机械能的最大值 

所以A、B、C及弹簧系统机械能范围：9.18J≤E≤13.5J

13.下列说法正确的是__________

A. 地球表面上的物体所受重力的大小与物体运动的加速度有关

B. 用点电荷来代替实际带电体运用了理想模型法

C. 汽车上坡时换成低挡位，其目的是得到较大的牵引力

D. 电流有方向，因此在电路中电流是矢量

E. 一对作用力和反作用力对物体做功的代数和不一定为零

【答案】BCE

【解析】

【详解】A、在地球表面上的物体都要受到重力作用，所受到的重力与物体的运动状态无关，也不管是否受其他力的作用，重力大小，方向竖直向下。在地球上同一地点，同一物体重力具有确定值。A错误；

B、点电荷是理想化的物理模型，是对实际带电体的简化，故B正确；

C、汽车上坡时换成低挡位，根据P=Fv可知，速度减小，是增大牵引力，故C正确；

D、电流有方向，但电流的运算不适用平行四边形定则，故不是矢量，故C错误；

E、作用力与反作用力的特征是：等大反向，作用在两个物体上，可以都做正功，也可能都做负功，总功不一定为零，故E正确。

故本题选BCE。

14.如图所示，水平、绝缘、粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R＝0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E＝1.0×104N/C．现有一电荷量q＝＋1.0×10－4C，质量m＝0.1kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）．取g＝10m/s2．计算：

①带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小；

②D点到B点的距离xDB；

【答案】（1）6.0N（2）0

【解析】

【详解】①设带电体通过C点时的速度为vC，依据牛顿第二定律

有：

解得： vC＝2.0m/s   

设带电体通过B点时的速度为vB，轨道对带电体的支持力大小为FB，带电体在B点时

有

带电体从B运动到C的过程中，电场力做功为零，根据动能定理

有：

联立解得：FB＝6.0N

根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力FB′＝6.0N

②设带电体从最高点C落至水平轨道上D点的时间为t，根据运动的分解

竖直方向：

水平方向：

解得：xDB＝0