2018届河南豫南豫北名校高三上学期精英联赛物理试题(解析版)
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2018届河南省豫南豫北名校高三上学期精英联赛物理试题―、选择题1. 以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是( )A. .—束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太弱B. 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减少,原子的能量也减少C. 天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线D. 原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子【答案】C2. 如图所示的x-t图象和v-t图象中,给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表a、b、c、d 四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )A. x-t图像中,t1时刻物体ab的瞬时速度关系为v a<v bB. x-t图象中,0〜t1时间内物体a、b的平均速度大小关系为C. 两图象中,t1、t4时刻分别表示物体b、d开始反向运动D. v-t图象中0〜t3时间内物体c、d的平均加速度大小关系是【答案】D点睛:对于运动学图象应注意明确图象的性质,抓住两种图象的区别是关键,要记住运动学图象只有两个方向,故只能描述直线运动;速度-时间图象中图象与时间轴围成的面积表示物体的位移.3. “神舟八号”飞船绕地球做匀速圆周运动时,飞行轨道在地球表面的投影如图所示,图中标明了飞船相继飞临赤道上空所对应的地面的经度,设“神舟八号”飞船绕地球飞行的轨道半径为r1,地球同步卫星飞行轨道半径为r2,则r13:r23等于( )A. 1 : 156B. 1 : 256C. 156 : 1D. 256 : I【答案】B【解析】从图象中可以看出,飞船每转动一圈,地球自转22.5°,故飞船的周期为:;同步卫星的周期为24h;由开普勒第三定律可得:,故选B.4. 质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力大小为F保持不变,当它以速度v、加速度a加速前进时.发动机的实际功率正好等于额定功率,从此开始,发动机始终在额定功率状态下工作,则汽车在额定功率状态下开始工作后,(如果公路足够长),下列说法正确的( )A. 汽车开始将做加速度增加的加速直线运动,最后做匀速运动B. 汽车的牵引力将越来越小,最后不变,大小为F,汽车的额定功率为FvC. 汽车最后的速度是mav/FD. 汽车最后的速度是【答案】D【解析】当汽车以恒定的加速度匀加速运动到额定功率之后,汽车将在额定功率下做加速度逐渐减小的变加速度运动,当牵引力等于阻力时,速度达到最大,之后将做匀速运动,故A错误;速度v时,根据牛顿第二定律知,所以P0=Fv+mav,故B错误;最后匀速牵引力等于阻力,所以,故C错误,D正确.故选D.点睛:解决本题的关键掌握功率与牵引力的关系,搞清楚汽车的运动特点,知道当汽车牵引力等于阻力时,车速最大.5. 电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d, 在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速.不考虑电子重力,元电荷为e, 则下列说法正确的是( )A. A、K之间的电场强度为U/dB. 电子到达A极时的动能大于eUC. 由K到A电子的电势能减小了eUD. 由K沿直线到A电势逐渐降低【答案】C【解析】K之间建立的是非匀强电场,公式U=Ed不适用,因此A、K之间的电场强度不等,故A错误;根据动能定理得:E k-0=eU,得电子到达A极板时的动能E k=eU,故B错误;由能量守恒定律知,由K到A,电场力做正功,电势能减少,电子的电势能减小了△E P=eU.故C正确;由K沿直线到A电势逐渐升高,故D错误。
故选C.点睛:本题只要抓住电场线的疏密表示场强的大小,电场力做正功时,电荷的电势能减少,动能增大,就能轻松解答.要知道公式U=Ed只适用于匀强电场.6. 如图所示的电路中,变压器为理想变压器,ab接在电压有效值不变的交流电源的两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是( )A. 该变压器起降压作用B. 变阻器滑片是沿d-c的方向滑动C. 电压表V1示数增大D. 电压表V2、V3示数均增大【答案】A【解析】观察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量,根据电流与匝数成反比,所以该变压器起降压作用,故A正确;观察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,即副线圈电流增大,由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端,匝数比不变,所以副线圈电压不变,即V1,V2示数不变,根据欧姆定律得负载电阻减小,所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动,故BC错误;由于电流表A2的示数增大,所以R0两端电压增大,所以滑动变阻器R两端电压减小,即电压表V3示数减小,故D错误;故选A.7. 如图所示,质量m=10 kg和M=20 kg的两物块,叠放在光滑水平面上,其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连,初始时刻,弹簧处于原长状态,弹簧的劲度系数k=250N/m.现用水平力F作用在物块M上,使其缓慢地向墙壁移动,当移动40cm 时,两物块间开始相对滑动,在相对滑动前的过程中,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法中正确的是( )A. M受到的摩擦力保持不变B. 物块m受到的摩擦力对物块m不做功C. 推力做的功等于弹簧增加的弹性势能D. 开始相对滑动时,推力F的大小等于100N【答案】CD【解析】对m进行受力分析,水平方向受向右的弹簧的弹力和向左的静摩擦力.由于弹簧在缩短,所以弹力越来越大,由于缓慢地向墙壁移动,也就可以看成平衡状态,所以M对m的摩擦力也在增大.所以M 受到的摩擦力在增大,故A错误.物块m受到的摩擦力方向向左,m向左运动,所以摩擦力做正功,故B 错误.把m和M看成整体进行受力分析,水平方向受向右的弹簧弹力和向左的推力.当移动40cm时,两物块间开始相对滑动,根据胡克定律得F=kx=100N,对整体研究,根据动能定理得W F+W弹=△E k=0;弹簧弹力做功量度弹性势能的变化,W F=-W弹=△E p,所以推力做的功等于弹簧增加的弹性势能,故CD正确.故选CD.点睛:了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.两物块间刚开始相对滑动,此时m受的摩擦力达到最大静摩擦力.8. 如图所示,台秤上放一上表面光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,装置处于静止状态,此时台秤读数为F1;现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒.当导体棒中通以方向如图所示的电流后,台秤读数为F2,则以下说法正确的是( )A. 弹簧长度将变长B. 弹簧长度将变短C. F1>F2D. F1<F2【答案】BC【解析】以导体棒为研究对象,根据左手定则判断可知,其所受安培力方向为斜向右下方,根据牛顿第三定律分析得知,磁铁受到的安培力方向斜向左上方,则磁铁将向左运动,弹簧被压缩,长度将变短.故A错误,B正确.由于磁铁受到的安培力方向斜向左上方,对弹簧秤的压力减小,则F1>F2.故C正确,D错误.故选BC.点睛:本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断,然后根据作用力和反作用力的知识进行推理分析.9. 如图,物块与木平面成θ角,木板上有两个靠在一起的物块P和Q,质量分别为m和2m,物块与木板间的动摩擦因数均为μ,用大小为F的恒力沿着平行于木板的方向推动物块P,若P和Q之间弹力大小记为F1,下列顺正确的是( )A. 若θ=0,μ=0,则B. 若θ=0,μ≠0,则C. 若,μ=0,则D. 若,μ≠0,则【答案】AD【解析】对P、Q整体由牛顿第二定律可得F-μ•3mgcosθ-3mgsinθ=3ma,解得a=−μg cosθ−g sinθ,再隔离Q使用牛顿第二定律可得F1-μ•2mgcosθ-2mgsinθ=2ma,将a代入可得F1=F,故AD正确,BC错误.故选AD.点睛:本题考查了牛顿第二定律的基本运用,掌握整体法和隔离法的灵活运用,从本题中可以看出,最终的弹力与是否有摩擦以及斜面的倾角无关.10. 如图所示,质量m=lkg的物体从高为h=0.2m的光滑轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物体和皮带之间的动摩檫因数为μ=0.2,传送带AB之间的距离为L=5m,传送带一直以v=4m/s的速度顺时针匀速转动,g=10m/s2,则下列说法正确的为( )A. 物体运动到A的速度为2m/sB. 物体在摩擦力作用下从A到B —直做匀加速直线运动C. 物体从A运动到B的时间是l.5sD. 物体从A运动到B的过程中,产生的热量为2J【答案】ACD【解析】设物体下滑到A点的速度为v0,对PA过程,由机械能守恒定律有:mv02=mgh代入数据得:v0==2m/s,选项A正确;则物体滑上传送带后,在滑动摩擦力作用下匀加速运动,加速度大小为a=μg=2m/s2;加速至速度与传送带相等时用时:;匀加速运动的位移,所以物体与传送带共速后向右匀速运动,匀速运动的时间为,故物体从A运动到B的时间为:t=t1+t2=1.5s.故B错误,C正确.在t1时间内,皮带做匀速运动的位移为 S皮带=vt1=4m,故产生热量Q=μmg△S=μmg(S皮带-s1),代入数据得:Q=2J.故D正确.故选ACD.二、实验题11. 在验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=200g的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验耍求的纸带如图所示O点为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点;己知打点计时器每隔T=0.2s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8m/s2.那么(1)计算B点瞬时速度时,甲同学用vB2=2gsOB,乙同学用 .其中所选择方法正确的是_____ (选填“甲”或“乙”)同学.(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力,为此他计算出纸带下落的加速度为_____ m/s2,从而计算出阻力Ff=______(3)若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断,他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?_________ .(选填“能”或“不能”)【答案】(1). 乙;(2). ;(3). ;(4). 能;【解析】(1)由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用,导致测得的加速度小于当地的重力加速度,所以求速度时不能用v B2=2gS OB来求,只能根据来求瞬时速度值,所以乙正确.(2)根据△x=aT2,可求出,代入数据解得a=9.5m/s2;由mg-f=ma解得阻力f=0.06N.(3)根据mgh=mv22-mv12可知,可以利用A点之后的纸带验证机械能守恒,即能实现.12. 小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大,某同学利用实验探究这—现象.所提供的器材有:该同学选择仪器,设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据.①请你推测该同学选择仪器是:电流表为______,电压表为______,滑动变阻器为_____(以上均填写器材前的代号)②请你推测该同学设计的正确实验电路图并画在图甲的方框中___________________ .③请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I-U曲线__________________________ .④若将该小灯泡直接接在电动势是1.5 V,内阻是2.0Ω的电池两端,小灯泡的实际功率为______W.【答案】(1). A;(2). C;(3). E;(4).(5).(6). 0.27W;【解析】(1)由表中实验数据可知,电流最大测量值为0.5A,则电流表应选A;电压最大测量值为2V,电压表应选C;为方便实验操作滑动变阻器应选择E.(2)由表中实验数据可知,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;灯泡最大阻值约为:R灯==4Ω,电流表内阻约为0.125Ω,电压表内阻约为3kΩ,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应选择外接法;电路图如图所示.(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示:(4)若将该小灯泡直接接在电动势是1.5 V,内阻是2.0Ω的电池两端,则在小灯泡的U-I图像上画出电源的U-I图像如图,其交点位置为电路的工作点,由图可知I=0.34A,U=0.8V,则小灯泡的实际功率为P=IU=0.27W.点睛:本题考查了实验电路的设计,设计实验电路是实验常考问题,设计实验电路的关键是根据题目要求确定滑动变阻器采用分压接法还是采用限流接法,根据待测电路元件电阻大小与电表内阻间的关系确定电流表采用内接法还是外接法.三、计算题13. 如图所示,倾角为370的部分粗糙的斜面轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.两个光滑半圆轨道半径都为R=0.2m,其连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.斜面上端有一弹簧,弹簧上端固定在斜面上的挡板上,弹黄下端与一个可视为质点、质量为m=0.02kg的小球接触但不固定,此时弹簧处于压缩状态并锁定,弹簧的弹性势能Ep=0.27J.现解除弹簧的锁定,小球从A 点出发,经翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点到与E点在同一竖直线上B 点的距离为s=2.0 m;己知斜面轨道的A点与水平面上B点之间的高度为h=l.0m,小球与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数为0.75;小球从斜面到达半圆轨道通过B点时,前后速度大小不变,不计空气阻力,(sin370=0.6 cos370=0.8.取g=10 m/s2).求:(1)小球从E点水平飞出时的速度大小;(2)小球对B点轨道的压力;(3)斜面粗糙部分的长度x.【答案】(1)(2)方向竖直向下;(3)【解析】(1)小球从E点水平飞出做平抛运动,设小球从E点水平飞出时的速度大小为v E,由平抛运动规律知,s=v E t,4R=gt2,联立解得v E==5 m/s(2)小球从B点运动到E点的过程,由机械能守恒有mv B2=mg×4R+mv E2解得v B2=8gR+,则v B=m/s在B点有F N-mg=m所以F N=9mg+=4.3 N由牛顿第三定律可知F′N=F N=4.3 N,方向竖直向下(3)小球沿斜面下滑到B点的过程,由功能关系有:mgh-μmg cos 37°・x=mv B2-E p解得x=0.5 m.14. 如图所示,“L”型滑板,(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L l距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,小物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体都静止,试求.(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1多大?(2)若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的3/5,碰撞时间极短,则碰撞后滑板速度多大?(均指对地速度)(3)若滑板足够长,小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多大?【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)由动能定理得qEL1=m v12得(2)若物体碰后仍沿原来方向运动,碰后滑板的速度为v,由动量守恒得mv1=m•v1+4mv解得,,由于B与A同向运动,故不可能,∴物块碰后必反弹,速度为v1′=-v1根据动量守恒定律得mv1=-m•v1+4mv解得由于碰后滑板匀速运动直至与物体第二碰撞之前,故物体与A第二次碰前,滑板的速度为物体与A壁第二碰前,设物块的速度为v2,v2=v1′+at两物体第二次相碰时,位移相等,则有vt=v1′t+at2得v=v1′+at,又联立解得,(3)设物体在两次碰撞之间位移为S由得故物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为W=qE(L1+S)=qEL1.点睛:本题运用程序法按时间顺序分析物体运动的过程,难点是判断第一次碰撞后B的速度方向,抓住碰撞后同向运动的物体,后面物体的速度不可能大于前面物体的速度.15. 对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是____ .A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.外界对物体做功,物体内能一定增加C.悬浮颗粒越小布朗运动越显著,温度越高布朗运动越剧烈D.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而减小E.夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故【答案】ACE【解析】内能取决于物体的温度、体积和物质的量;温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大,故A正确;外界对物体做功的同时如果向外界放出热量,则物体的内能就不一定增大,故B错误;悬浮颗粒越小布朗运动越显著,温度越高布朗运动越剧烈,选项C正确;当分子间作用力表现为斥力时,当分子间距离的减小时,分子力做负功,分子势能增大,选项D错误;夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故,选项E正确;故选ACE.16. 如图所示,导热气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2,活塞与气缸壁无摩擦且不漏气,此时缸内气体的温度为27℃,活塞刚好位于气缸正中间,整个装置都静止,已知大气压恒为p0=1.0×105pa,重力加速度为g=10m/s2,求:①缸内气体的压强p1;②缸内气体的温度上高到多少摄氏度时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处.【答案】(1)(2)【解析】试题分析:①以气缸为对象(不包括活塞)对气缸列受力平衡方程:带入数据解得:②当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时,缸内气体温度为,压强为,此时仍有:即,由此可知缸内气体为等压变化。