江西红色七校2019届高三物理第一次联考试题含解析

江西省红色七校2019届高三第一次联考物理科试题

一、选择题：

1.科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是19世纪末物理学史上的三大发现之一。在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度），会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的

A. 最短波长为 B. 最长波长为

C. 最小频率为 D. 最大频率为

【答案】D

【解析】

阳极与阴极之间的电势差U，由阴极发射的电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度），电子到达阳极时的动能；电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度），会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。则光子的最大能量；光子能量与频率间关系为，X光的最大频率；X光波长与频率间关系为，X光的最短波长。故D项正确，ABC三项错误。

2.如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止与原位置的情况相比（ ）

A. A对B的作用力减小 B. B对A的支持力增大

C. 木板对B的支持力增大 D. 木板对B的摩擦力增大

【答案】D 【解析】

【详解】设板与水平地面的夹角为α，木板转过的角度为β；以A为研究对象，无论木板如何转动，只要二者保持相对静止，B对A的作用力始终与A的重力平衡，保持不变，则A对B的作用力不变，故A错误；当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，B的上表面不再水平，A的重力分解情况如图，

开始时物体A不受B对A的摩擦力，B对A的支持力大小与重力相等；后来时设B的上表面与水平方向之间的夹角是β，受到的B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力大小相等，方向相反，因N=GA•cosβ，所以A受到B的支持力一定减小，故B错误；以AB整体为研究对象，分析受力情况如图：总重力GAB、板的支持力N2和摩擦力f2；

由平衡条件分析可知，板对B的支持力N2=GABcosα，摩擦力f2=GABsinα，α增大，N2减小，f2增大。故C错误，D正确。故选D。

【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。本题也可以利用图解法来分析；注意整体法和隔离法的应用。

3.我国ETC（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5 m/s2，假设汽车可视为质点。则下列说法正确的是（ ）

A. 汽车开始减速时距离自动收费装置110 m B. 汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s

C. 汽车从开始减速到速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m

D. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s

【答案】C

【解析】

试题分析：根据匀变速直线运动平均速度推论求出减速运动的位移和加速运动的位移，根据速度时间公式求出汽车恢复20m/s所需的时间。根据总路程，结合匀速运动的速度求出匀速运动的时间，从而得出汽车通过自动收费装置耽误的时间．

根据平均速度的推论知，汽车开始减速时距离自动收费装置的距离，A错误；汽车恢复到20m/s所需的时间，B错误；汽车加速运动的位移，则总路程，C正确；这段路程匀速运动通过的时间，则通过自动收费装置耽误的时间，故D错误．

4.美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”，天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件，GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小，若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（ ）

A. 这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等

B. 36倍太阳质量的黑洞比29倍太阳质量的黑洞运行的轨道半径小

C. 这两个黑洞运行的线速度大小始终相等

D. 随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在增大

【答案】B

【解析】

【详解】根据可得 ①

根据可得② 由①②知，质量与轨道半径成反比，所以36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径小。故B正确；根据a＝ω2r可知，角速度相等，质量大的半径小，所以质量大的向心加速度小，故A错误；这两个黑洞共轴转动，角速度相等，根据v=ωr可以，质量大的半径小，所以质量大的线速度小。故C错误；又：，当m1+m2不变时，L减小，则T减小，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故D错误；故选B。

【点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题。

5.在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（ ）

A. 固定在A、B处电荷的电量之比为QA: QB =8:1

B. 小球一定可以到达x=-2L点处

C. 小球将以x=L点为中心做完全对称的往复运动

D. 小球在x=L处的速度最大

【答案】D

【解析】

【详解】据φ-x图象切线的斜率等于场强E，则知x=L处场强为零，根据点电荷场强则有：，解得QA：QB=4：1，故A错误。根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达x=-L点处，然后小球向右运动，小球将以x=0.5L点为中心作往复运动，故BC错误。因x=L处场强为零，所以小球在C处受到的场强向左，向左加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L再向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故D正确。故选D。 【点睛】解决本题首先要理解φ-x图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式W=qU和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理．

6.两条相互平行的光滑金属导轨，距离为L，电阻不计。导轨内有一与水平面垂直向里的匀强磁场，导轨左侧接电容器C，电阻R1和R2，如图所示。垂直导轨且与导轨接触良好的金属杆AB以一定的速度向右匀速运动，某时刻开始做匀减速运动至速度为零后反向匀加速运动。在金属杆变速运动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A. R1中无电流通过

B. R1中电流一直从e流向a

C. R2中电流一直从a流向b

D. R2中电流先从b流向a，后从a流向b

【答案】B

【解析】

【详解】开始时，金属杆AB以一定的速度向右匀速运动，由感应电动势：E=BLv，电容器两端的带电量为，Q=CU=CBLv，由右手定则知，R2感应电流方向由a向b，故电容器的上极板带正电，开始做匀减速运动至速度为零的过程中，Q=CU=CBLv知，速度减小，极板带电量减小，有电流定义式：I＝q/t可知，R1中有电流通过，方向由a流向e，R2中电流从a流向b，故A错误；反向匀加速运动过程中，由右手定则知，R2感应电流方向由b向a，电容器反向充电，流经R1电流方向由e流向a，故B正确，CD错误；故选B。

【点睛】本题电磁感应中电路问题，基础是识别电路的结构．本题难点是根据并联电路电流与电阻成反比确定两电阻电量的关系．在高考中电路中含有电容器也是热点问题．

7.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是( )

A.

B.

C. 若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零

D. 若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时，a球对地面的压力刚好为零

【答案】AD

【解析】

【详解】由于b球摆动过程中机械能守恒，则有：mbgl=mbv2，当b球摆过的角度为90°时，根据牛顿运动定律和向心力公式得：T-mbg=mb；联立解得：T=3mbg；据题a球对地面压力刚好为零，说明此时绳子张力为：T=mag，解得：ma：mb=3：1，故A正确，B错误。由上述求解过程可以看出 T=3mbg，细绳的拉力T与球到悬点的距离无关，只要b球摆到最低点，细绳的拉力都是3mbg，a球对地面的压力刚好为零。a球不会被拉离地面。故C错误，D正确。故选AD。

8.如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一带电小球相连接，小球静止在光滑绝缘的水平面上，施加一个水平方向的匀强电场，使小球从静止开始向右运动，则向右运动的这一过程中（运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度） (

)

A. 小球动能最大时，小球电势能最小

B. 弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能最大

C. 小球电势能最小时，小球动能为零

D. 当电场力和弹簧弹力平衡时，小球的动能最大 【答案】BCD

【解析】

【详解】小球向右运动时，电场力做正功，电势能减小；当电场力与弹力平衡时，小球的动能最大，电势能不是最大；在最右端电势能最大；故A错误；小球运动过程中只有电场力和弹簧弹力做功，故小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能总量守恒，在最右端，电势能最小，故小球和弹簧组成的系统机械能最大；故B正确；小球向右运动时，电场力做正功，电势能减小，故最右端电势能最小，此时动能为零，故C正确；当电场力和弹簧弹力平衡前，电场力大于弹簧的弹力，小球做加速运动，当弹力等于电场力时，速度达到最大，球的动能最大，故D正确；故选BCD。

9.如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=200sin100πt（V）的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是

A. 在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/s

B. 在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为40V

C. 在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大

D. 在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R消耗电功率减小

【答案】CD

【解析】

（考查变压器、电容电感对交变电路的影响）根据法拉第电磁感应定律，有，电动势的最大值为200V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/s，A错误；当A、B两点间接入理想二极管，单向导通，交流电有效值的计算不能使用计算，B错误；当接入一只电容器，只提高交流电频率，则次级在电容器两端压降减小，电压表读数变大，C正确；当接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电感对电流阻碍作用变大，对R上的电压减小，