精品解析：【校级联考】安徽省江南十校2019届高三3月综合素质检测理科综合物理试题(解析版)
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1 安徽省“江南十校”2019年综合素质检测理科综合能力测试
物理试卷
注意事项：
1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、考号、考试科目涂写在答题卡上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试卷上。
3.考试结束，监考人只将答题卡收回。
一、选择题
1.下列说法中正确的是
A. 光电效应揭示了光的粒子性
B. 用光子能量为11.0eV的光照射时，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C. 氡原子核的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天一定只剩下1个未发生衰变
D. 研究原子的结构是从发现放射性现象开始的
【答案】A
【解析】
【详解】A：光电效应揭示了光的粒子性，故A项正确。
B：在基态时氢原子能量，在n=2激发态时氢原子能量，在n=3激发态时氢原子能量； n=2激发态氢原子与基态氢原子间的能量差， n=3激发态氢原子与基态氢原子间的能量差；氢原子跃迁时吸收(或放出)光子能量需等于两个能级的能量差，，用光子能量为11.0eV的光照射时，处于基态的氢原子不会跃迁。故B项错误。
C：半衰期描述的是统计规律，少量原子核发生衰变时不一定遵守。故C项错误。
D：研究原子核的结构是从发现放射性现象开始的，故D项错误。
2.将固定在水平地面上的斜面分为四等份，如图所示，AB=BC=CD=DE，在斜面的底端A点有一个小滑块以初速度v0沿斜面向上运动，刚好能到达斜面顶端E点。则小滑块向上运动经过D点时速度大小是 2
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题中“在斜面的底端A点有一个小滑块以初速度v0沿斜面向上运动，刚好能到达斜面顶端E点”可知，本题考察匀减速直线运动。根据匀减速直线运动的规律，应用逆向思维法、速度位移公式等知识分析求解。
【详解】将末速度为零的匀减速直线运动看作初速度为零的匀加速直线运动，则、，又，解得：。故D项正确，ABC三项错误。
3.如图所示，游乐场中有一半球形的碗状装置固定在水平地面上，装置的内半径为R，在其内表面有一个小孩(可视为质点)从底部向上爬行，小孩与内表面之间的动摩擦因数为0.75，设小孩所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则小孩沿该装置缓慢向上爬行的最大高度是
A. 0.2R B. 0.25R C. 0.75R D. 0.8R
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题中“沿该装置缓慢向上爬行”可知，本题考察平衡问题。根据平衡问题的规律，应用平衡条件、几何关系等知识分析求解。
【详解】设小孩爬到最高处时，小孩与圆心连线与竖直方向夹角为，对小孩受力分析，由平衡条件得，，解得：。由几何关系得，最大高度。故A项正确，BCD三项错误。 3
4.人类梦想能找到其它适宜人类生存的星球，科学家发现在太阳系外某个恒星质量是太阳的2倍、有多颗行星绕该恒星运动，其中一颗行星表面温度在0℃到40℃之间，其质量是地球的8倍，直径是地球的2倍，公转周期与地球相同。设该行星与地球均可视为质量分布均匀的球体，并绕其中心天体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是
A. 该行星表面重力加速度大小与地球表面相同
B. 该行星卫星的最小周期是在地球上的2倍
C. 在该行星上发射卫星的第一宇宙速度是地球上的2倍
D. 该行星绕恒星运动的轨道半径与地球绕太阳运动的轨道半径相同
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题中“行星…质量是地球的8倍，直径是地球的2倍，公转周期与地球相同”、“行星与地球均可视为质量分布均匀的球体，并绕其中心天体做匀速圆周运动”可知，本题考察万有引力的应用，应用万有引力定律、牛顿第二定律、向心力等知识分析求解。
【详解】A：据可得，；其质量是地球的8倍，直径是地球的2倍，则该行星表面重力加速度是地球表面的2倍。故A项错误。
B：据可得，；当卫星轨道半径等于天体半径时，卫星的周期最小；其质量是地球的8倍，直径是地球的2倍，则该行星卫星的最小周期与地球上相同。故B项错误。
C：据可得，；其质量是地球的8倍，直径是地球的2倍，则在该行星上发射卫星的第一宇宙速度是地球上的2倍。故C项正确。
D：据可得，；恒星质量是太阳的2倍，行星公转周期与地球相同，则该行星绕恒星运动的轨道半径与地球绕太阳运动的轨道半径不相等。故D项错误。 4 5.空间存在水平向右的匀强电场，方向与x轴平行，一个质量为m，带负电的小球，电荷量为－q，从坐标原点以v0=10m/s的初速度斜向上抛出，且初速度v0与x轴正方向夹角θ=37°，如图所示。经过一段时间后到达最高点，此时速度大小也是10m/s，该小球在最高点的位置坐标是(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2)
A. 0.6m，1.8m B. －0.6m，1.8m
C. 5.4m，1.8m D. 0.6m，1.08m
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题中“水平向右的匀强电场”、“质量为m，带负电的小球…斜向上抛出”可知，本题考察带电物体在复合场中的运动。根据带电物体在复合场中的运动规律，应用运动的分解、牛顿运动定律、运动学公式等知识分析求解。
【详解】带电小球受重力和水平向左的电场力作用，将带电小球的运动分解成沿x轴方向初速为的匀变速直线运动，沿y轴方向初速为的竖直上抛运动。当沿y轴方向速度减小为0时小球达到最高点。则有：、。最高点时速度大小是10m/s，则最高点时速度方向向左，所以。故B项正确，ACD三项错误。
6.某实验小组制作一个金属安检仪原理可简化为图示模型。正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界宽度也为L的矩形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，且边界与线圈bc边平行。已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是
5 A. 线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反
B. 线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反
C. 线进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量
D. 线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为
【答案】AC
【解析】
【分析】
根据题中“线圈穿过磁场区域”可知，本题考察线框在磁场中运动的问题。根据线框在磁场中的运动规律，应用法拉第电磁感应定律、楞次定律、电功率等知识分析求解。
【详解】A：线圈进入磁场时与穿出磁场时的磁通量变化相反，据楞次定律知感应电流的磁场方向相反，感应电流的方向相反。故A项正确。
B：线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反，据左手定则知，线圈进入磁场时所受安培力的方向与穿出时相同，由线圈的受力平衡知静摩擦力的方向相同。故B项错误。
C：线圈进入磁场过程中，通过导线某一横截面的电荷量。故C项正确。
D：线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率。故D项错误。
【点睛】感应电量，这个规律要能熟练推导并应用。
7.如图所示，半径为R的绝缘闭合球壳，O为球壳的球心，球壳上均匀分布着正电荷，已知均匀带电的球壳在其内部激发的场强处处为零。现在球壳表面A处取下一面积足够小、带电量为q的曲面将其沿OA连线延长线向上移动至B点，且AB=R，若球壳的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，下列说法中正确的是
A. 把另一带正电的试探电荷从A点处移动到O点过程中系统电势能减少 6 B. 球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场的电场线由A点的对称点C点沿直线指向球壳内表面各点
C. 球壳内部电场的电场线由球壳各点沿曲线指向A点
D. 球心O点场强的大小为k
【答案】CD
【解析】
【分析】
根据题中“球壳上均匀分布着正电荷…取下一面积足够小、带电量为q的曲面…球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场…球壳内部电场的电场线”可知，本题考察电场强度。根据电场强度的叠加规律，应用割补法、点电荷的场强特点、等量异种电荷的场强特点、电势能等知识分析求解。
【详解】B：球壳表面A处取下一面积足够小、带电量为q的曲面，相当于在球壳表面点A处放入等电荷密度、等面积的带负电荷的曲面。球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场可以看作两部分电荷电场的叠加，一部分是原球壳上均匀分布的正电荷在内部激发的电场，处处为零；另一部分是球壳上位于A处的等量负点电荷激发的电场，故球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场等同于只有A处的一个负点电荷激发的电场，如图(a)所示。故B项错误。
C：据B项分析可得，空间所有电荷在球壳内激发的电场相当于两个等量异种电荷产生的电场，如图(b)所示。故C项正确。
A：由图(b)知，带正电的试探电荷从A点处移动到O点，电势升高，电势能增加。故A项错误。
D：由C项分析知，球心O点场强大小。故D项正确。
8.如图所示，一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)左端固定，在A点弹性绳自然长度等于AB，跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的小球，小球穿过竖直固定的杆。初始时ABC在一条水平线上，7 小球从C点由静止释放滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为h，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是
A. 小球在D点时速度最大
B. 若在E点给小球一个向上的速度v，小球恰好能回到C点，则v=
C. 小球在CD阶段损失的机械能等于小球在DE阶段损失的机械能
D. 若仅把小球质量变为2m，则小球到达E点时的速度大小v=
【答案】AB
【解析】
【分析】
根据题中“A点弹性绳自然长度等于AB…小球在C点时弹性绳的拉力为”“小球从C点由静止释放滑到E点时速度恰好为零”可知，本题考查动能定理的综合应用问题。根据解决动能定理综合应用问题的方法，运用受力分析、胡克定律、动能定理、对称性等知识分析推断。
【详解】A：当小球运动到某点P点，弹性绳的伸长量是，小球受到如图所示的四个力作用，其中，将正交分解，则、，的竖直分量。据牛顿第二定律得：，解得：，即小球的加速度先随下降的距离均匀减小到零，再随下降的距离反向均匀增大。据运动的对称性可知，小球运动到CE的中点D点时，加速度为零，速度最大。故A项正确。
