江西省临川一中,南昌二中,九江一中,新余一中等九校重点中学协作体2019届高三第一次联考理科考试物理试卷
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江西省重点中学协作体2019届高三第一次联考理科综合能力测试卷物理试题二、选择题:本题共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.第26届国际计量大会2018年11月16日通过“修订国际单位制决议,正式更新了质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文和物质的量单位“摩尔”4项基本单位定义方法。
其中开尔文将用玻尔兹曼常数(K)定义,玻尔兹曼常数的物理意义是单个气体分子的平均动能E k随热力学温度T变化的系数,表达式为E K=KT,那么玻尔兹曼常数的单位应为A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】据,得。
的单位为J,1J=1kgm2/s2或1J=1W, 热力学温度T的单位为开尔文K,则玻尔兹曼常数的单位为或故AC错误;或;热力学温度T的单位为开尔文K,则玻尔兹曼常数的单位为或。
故B错误,D正确;故选D。
2.将两个点电荷A、B分别固定在水平面上x轴的两个不同位置上,将一带负电的试探电荷在水平面内由A点的附近沿x轴的正方向移动到B点附近的过程中,该试探电荷的电势能随位置变化的图象如图所示,已知x AC>x CB,图中的水平虚线在C点与图线相切,两固定点电荷带电量的多少分别用q A、q B表示。
则下列分析正确的是A. 两固定点电荷都带正电,且q A>q BB. 在AB连线内,C点的电场强度最小但不等于零C. 因试探电荷的电势能始终为正值,可知AB两点间沿x轴方向的电场强度始终向右D. 如果将试探电荷的电性改为正电,则该电荷在C点的电势能最大【答案】D【解析】【分析】因E P-x图象的斜率大小代表电场力,而C点的切线斜率为零,说明该试探电荷在C点处受到的电场力为零,则与两场源电荷在C点处的合场强为零。
负电荷电势能最低的位置,电势最高;沿着电场线方向,电势逐渐降低。
【详解】AC、负试探电荷从A运动到C,电势能降低,则从A到C电势逐渐升高,电场方向从C到A;负电荷从C到B电势能增加,则电势逐渐降低,则电场方向从C到B。
即电场方向先沿x轴负方向,后沿x轴正方向,则和均为负电荷。
因为在和连线中点处的合场强沿x轴负方向,故,故AC均错误;B、E P-x图象的斜率大小代表电场力,而C点的切线斜率为零,说明该试探电荷在C点处受到的电场力为零,B错误;D、在C点负电荷的电势能最低,则正电荷在C点的电势能最大,故D正确。
故本题选D。
【点睛】对于不需要求电势的具体值,只要判断电势大小关系的问题,一般转化为求解电场方向,根据沿着电场线电势降低来求解。
3.2019年1月3日,“嫦娥四号探测器”在月球背面成功软着陆,我国是第一个在月球神秘的背面成功着陆的国家,显示出中国伟大的科学工程能力。
如图是嫦娥四号探测器由环月圆轨道进入预定月背着陆准备轨道示意图,则下列关于“嫦娥四号探测器”运动的说法正确的是A. “嫦娥四号探测器”由100千米环月圆轨道需要减速才能进入近月点为15千米的预定月背轨道B. “嫦娥四号探测器”在近月点为15千米的预定月背椭圆轨道上各点的速度都大于其在100千米环月圆轨道上的速度C. “嫦娥四号探测器”在100千米环月圆轨道上运动的周期小于其在近月点为15千米的预定月背轨道上运动的周期D. “嫦娥四号探测器”在距离月面2米时发动机停止工作,此后“嫦娥四号探测器”向下运动处于超重状态【答案】A【解析】【分析】根据变轨的原理确定在变轨时是加速还是减速;根据开普勒第三定律,结合半长轴的大小与圆轨道半径的大小比较运动的周期。
【详解】A、卫星从高轨道向低轨道变轨,需要做近心运动才能完成,故需要减速,A正确;B、在变轨的地点,即在两轨道的切点处,卫星在100千米环月圆轨道上对应的线速度较大,故B错误;C、根据开普勒第三定律,,轨道半长轴(半径)大的轨道,对应的周期较大,C错误;D、“嫦娥四号探测器”在距离月面2米时发动机停止工作,此后“嫦娥四号探测器”向下运动过程中,加速度向下,探测器处于失重状态,故D错误。
故本题选A。
【点睛】解决本题的关键知道变轨的原理,掌握开普勒第三定律和超、失重原理。
4.甲、乙两车在平直公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻,甲车在乙车前20m处,它们的v-t图象如图所示,下列说法正确的是A. 甲车启动的加速度大于乙车启动的加速度B. 甲车启动15s时,乙车落后甲车的距离最大C. 乙车启动时,甲在乙车前方50mD. t=25s时,乙车正好追上甲车【答案】B【解析】【分析】通过对比v-t图象的斜率大小,可比较甲乙两车启动时的加速度大小;甲车先启动加速,且在乙车前面,当乙车启动后加速,追甲车的过程中,乙车较慢,甲车较快,在两车速度达到相等之前,两车距离越来越大,故两车速度相等时,距离最大;通过v-t图象的面积代表位移,可求得乙车启动时,甲车和乙车的距离;最终两车出现在同一位置,两车相遇,通过位移关系可求得时间。
【详解】A、由v-t图象斜率可知,甲车启动时的加速度小于乙车启动时的加速度,A错误;B、乙车在后,较慢,甲车在前,较快,在t=15s时,两车速度相等,通过分析可知,此时两车距离最大,B正确;C、t=10时,乙车才启动,在0-10s内,通过v-t图象的面积可得,甲车得位移,起初两车已经相距20m,故此时两车相距50+20=70m,故C错误;D、0-25s内,甲车的总位移:,乙车运动的总位移:,此时,甲在乙的前方,故D错误。
故本题选B。
【点睛】本题关键是抓住:速度-时间图象的斜率表示加速度,图线与时间轴包围的面积表示位移。
要明确两车速度相等时相距最远。
5.如图为特种兵训练项目示意图,一根绳的两端分别固定在两座山的A、B处,A、B两点水平距离为20m,竖直距离为3m,A、B间绳长为25m。
质量为60kg的士兵抓住套在绳子上的光滑圆环从高处A滑到低处B。
以A点所在水平面为零重力势能参考平面,不计空气阻力,g=10m/s2。
士兵在滑行过程中重力势能的最小值约为(绳子处于拉直状态且形变量很小可忽略)A. -1800JB. -3600JC. -5400JD. -6300J【答案】C【解析】【分析】特种兵下滑过程中,只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒,动能最大时重力势能最小;合力为零时速度最大,结合几何关系得到最低点位置,求解最小的重力势能。
【详解】设平衡时绳子与竖直方向的夹角为θ,此时特种兵受重力和两个拉力而平衡,故:,所以A、B两点的竖直距离为故m而m,左右同乘以,得m联立解得:m故以A点所在水平面为参考平面,特种兵在滑行过程中重力势能最小值约为:。
故本题选C。
【点睛】本题时估算题,关键时确定最低点的位置,根据几何关系分析过于复杂,结合机械能守恒定律分析较为简便。
6.一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上,只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是A. 图乙中的c光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的B. 图乙中的b光光子能量为12.09eVC. 动能为leⅤ的电子能使处于第4能级的氢原子电离D. 阴极金属的逸出功可能为W0=6.75eV【答案】BCD【解析】【分析】爱因斯坦光电效应方程为,最大初动能和遏止电压的关系为,联立得方程。
所以用频率越大的光照射金属,遏止电压就越大。
所以由乙图可知,a、b、c三种光的频率大小关系为:【详解】A、由以上分析可知,c光的频率最小。
根据玻尔跃迁理论,能级差,故c 光频率对应的能级差最小,不可能是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的,因为第4能级和基态之间的能级差最大,故A错误;B、6种光子中,只有三种能使阴极发生光电效应,故a光子是氢原子由能级4向基态跃迁的产物,b光子是氢原子由能级3向基态跃迁的产物,c光子是氢原子由2能级向基态跃迁的产物。
故b光子的能量,B正确;C、处于第4能级的氢原子电离至少需要吸收0.85eV的能量,故动能为leⅤ的电子能使处于第4能级的氢原子电离,C正确;D、由题意可知,c光子的频率最小,则跃迁产生c光子的能级差,根据爱因斯坦光电效应方程,,要想有效地发生光电效应,需满足,故逸出功可能等于6.75eV,D正确。
故本题选BCD。
【点睛】本题考查光电效应规律和玻尔跃迁理论等相关问题,设计相关计算,需要细心。
7.在水平向里,磁感应强度为B的匀强磁场中竖直放置两根间距为L的光滑金属导轨,底端接电阻R,轻弹簧上端固定,下端悬挂质量为m,电阻为r的金属棒,金属棒和导轨接触良好,导轨电阻不计。
金属棒静止时位于A处。
现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,金属棒在运动过程中始终保持水平,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g。
则下列说法正确的是A. 金属棒向下运动时通过R的电流方向是从右向左B. 金属棒第一次到达A处时速度最大C. 金属棒能到达的最低点在A位置下方处D. 金属棒从释放到第一次下降到A位置的过程中,通过电阻R的电荷量为【答案】AD【解析】【分析】根据楞次定律右手定则可判断感应电流的方向;金属棒运动过程中,经过平衡位置时,即加速度为零时速度最大;金属棒运动过程中,存在电磁阻尼,做阻尼振动,振幅越来越小;利用平均电流来计算电荷量,即。
【详解】A、根据楞次定律右手定则,流过回路的电流为顺时针方向,即流过电阻R的电流方向从右向左,A正确;B、金属棒经过平衡位置时速度最大,在平衡位置,金属棒受到的弹簧弹力和同方向安培力的合力与重力等大反向,三力平衡,故速度最大的位置高于A点,B错误;C、金属棒静止在A位置时,,弹簧形变量为,现将金属棒从原长位置释放,由于存在电磁阻尼,金属棒振幅越来越小,故金属棒不可能到达关于A点对称的在A点下方处,故C错误;D、金属棒从原长位置运动到A点的过程中,磁通量的变化量为,则该过程中通过电阻R的电荷量,得,故D正确。
故本题选AD。
【点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合应用,关键要正确分析金属棒的受力情况和回路中能量转化情况,由牛顿第二定律分析加速度。
8.某能量探测器的简化装置如图所示,探测屏可通过传感器显示打到屏上各点的粒子动能。
P是个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。
高度为h的探测屏AB 竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h。
若在地球上打开探测器,发现打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等均为E,将此仪器放在月球表面探测时,测得打在探测屏A、B处的微粒动能分别为E A、E B,下列说法正确的是(月球表面重力加速度为地球表面的)A. L与h的关系满足B. 屏上A下方处粒子动能最大C. 在月球上仍有D. 在月球上探测屏上各点粒子动能均不小于【答案】AC【解析】【分析】(1)粒子水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动;根据几何关系可明确粒子下降的高度,再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间;(2)能被探测到的粒子高度范围为h至2h,水平位移相同,根据平抛运动规律可知速度范围;(3)根据粒子在A、B两点的速度关系以动能相等,联立即可求得L与h的关系。