湖北省襄陽市高三上學(xué)期1月調(diào)研統(tǒng)一測(cè)試?yán)砭C物理試題

湖北省襄陽市2018屆高三上學(xué)期1月調(diào)研統(tǒng)一測(cè)試?yán)砭C物理試題一、選擇題1.核泄漏中的钚（Pu）是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提供罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，．已知钚的一種同位素94239Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為A.X原子核中含有92個(gè)中子B.100個(gè)94239Pu經(jīng)過24100C.由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E=mc2，衰變過程總質(zhì)量增加D.衰變發(fā)出的γ放射線是波長很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力【答案】D【解析】A項(xiàng)：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為92，質(zhì)量數(shù)為235，則中子數(shù)為143，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核適用．故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E=mC2，衰變過程總質(zhì)量減小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：衰變發(fā)出的γ放射線是波長很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力，故D正確。點(diǎn)晴：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒守恒求出X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，抓住質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和求出中子數(shù)，半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于大量的原子核適用。2.如圖所示，AC、BD為圓的兩條相互垂直的直徑，圓心為O，半徑為R，電荷量均為Q的正負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱，，已知+Q與O點(diǎn)的連線和OC夾角為60°，下列說法正確的是（）A.O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為kQR2，方向由B.O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為3kQR2C.A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是φD.A電荷量為q的正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】B【解析】A、B項(xiàng)：O點(diǎn)的場強(qiáng)大小E=E1cos300+E2C項(xiàng)：等量異種電荷中垂線為等勢(shì)線，因此A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：A點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)相等，其電勢(shì)差為零，則電荷q從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場力做功為零，A點(diǎn)的電勢(shì)能等于在C點(diǎn)的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。3.如圖所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間v變化的的規(guī)律如圖所示，g=A.第1s內(nèi)推力做功為1JB.第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為W=2.0JC.第1.5s時(shí)推力F的功率為2WD.第2s內(nèi)推力F做功的平均功率1.5W【答案】B【解析】試題分析：從速度時(shí)間圖像中可知物體在第1s內(nèi)速度為零，即處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以推力做功為零，A錯(cuò)誤；速度時(shí)間圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，所以第2s內(nèi)的位移為x=12×1×2=1考點(diǎn)：考查了功和功率的計(jì)算【名師點(diǎn)睛】對(duì)于速度圖象類的題目，主要是要理解斜率的含義：斜率代表物體的加速度；速度正負(fù)的含義：速度的正負(fù)代表物體運(yùn)動(dòng)的方向；速度圖象與時(shí)間軸圍成的面積的含義：面積代表物體的位移4.如圖所示，穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時(shí)靜止，現(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F0，垂直于桿方向施加豎直向上的力F，且F的大小始終與小球的速度成正比，即F=kv（圖中未標(biāo)出）．已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小球運(yùn)動(dòng)過程中未從桿上脫落，且F0＞μmg．下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)中的速度時(shí)間圖象正確的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)豎直方向上平衡，確定桿子對(duì)球彈力的變化，從而得知摩擦力大小的變化，根據(jù)牛頓第二定律得出小球加速度的變化．小球開始重力大于豎直向上的力，支持力方向向上，隨著速度的增大，F(xiàn)增大，則支持力減小，摩擦力減小，根據(jù)牛頓第二定律，加速度增大．然后豎直向上的拉力大于重力，桿子對(duì)球的彈力向下，F(xiàn)增大，彈力增大，摩擦力增大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確．5.如圖所示，在距水平地面高度為3h的水平面和水平地面間有一豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，從距地面4h高處的A點(diǎn)以初速度v0水平拋出一帶電小球（可視作質(zhì)點(diǎn)），帶電小球電量為q，質(zhì)量為m，若q、m、h、B滿足關(guān)系式5πmqB=2hA.vB.vC.vD.v【答案】B學(xué)￥科￥網(wǎng)...學(xué)￥科￥網(wǎng)...學(xué)￥科￥網(wǎng)...學(xué)￥科￥網(wǎng)...學(xué)￥科￥網(wǎng)...學(xué)￥科￥網(wǎng)...學(xué)￥科￥網(wǎng)...又因?yàn)橐阎?πmqB=2h投影圖如右圖所示：則x=v02h6.兩根相距為L的足夠長的金屬彎角光滑導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊與水平面的夾角為37°，質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，回路總電阻為2R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，以下說法正確的是（）A.ab桿所受拉力F的大小為mgtan37°B.回路中電流為mC.回路中電流的總功率為mgvsin37°D.m與v大小的關(guān)系為m【答案】AD【解析】試題分析：ab棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則知方向由a至b，在cd棒中由d至c，cd棒受力如圖：cd棒受安培力F安=ILB=mgtan37°，回路電流I=mgtan37°BL,ab棒所示安培力與cd棒相同，因ab棒勻速，拉力也等于安培力，又根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功率即為電流的總功率，P=F考點(diǎn)：切割情況下電磁感應(yīng)安培力功能關(guān)系物體平衡條件的應(yīng)用7.如圖所示，一電荷量q=+3×105C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn)，開關(guān)S合上后，小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=37°．已知兩板間距d=0.1m，電源電動(dòng)勢(shì)E=15V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電阻R1=3Ω，R2=R3=R4=8Ω，．取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．則以下說法正確的是()A.電源的輸出功率為14WB.兩板間的電場強(qiáng)度的大小為140V/mC.帶電小球的質(zhì)量5.6毫克D.若增加R1的大小，會(huì)有瞬時(shí)電流從左向右流過R4【答案】BD【解析】R2與R3并聯(lián)后的電阻值R23=R2R3R2+R3=4Ω，由閉合電路歐姆定律得I=ER1+R23+r=1538.如圖所示，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距為x，在障礙物以vo=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落．忽略空氣阻力，g=10A.L=1m，x=1m時(shí)小球可以穿過矩形孔B.L=0.8m，x=0.8m時(shí)小球可以穿過矩形孔C.L=0.6m，x=1m時(shí)小球可以穿過矩形孔D.L=0.6m，x=1.2m時(shí)小球可以穿過矩形孔【答案】BC【解析】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式求出小球通過矩形孔的時(shí)間，從而通過等時(shí)性求出L的最大值．結(jié)合小球運(yùn)動(dòng)到矩形孔上沿的時(shí)間和下沿的時(shí)間，結(jié)合障礙物的速度求出x的最小值和最大值．小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到矩形孔的上沿的時(shí)間為：t1=2H?h?dg=2×2?1.2?0.610=0.2s；小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到矩形孔下沿的時(shí)間為t2=2H?hg=2×2?1.210=0.4s二、實(shí)驗(yàn)題9.某活動(dòng)小組利用如圖甲的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將光電門固定在B處，鋼球從與O點(diǎn)登高的A點(diǎn)由靜止做圓周運(yùn)動(dòng)，通過B處的光電門，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過光電門的時(shí)間為t，用鋼球通過光電門的平均速率表示鋼球通過光電門的瞬時(shí)速度，測(cè)出繩子的長度為L，小球直徑D不可忽略，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑，讀數(shù)如圖乙所示，鋼球靜止為D=______cm；（2）小球到達(dá)B的速度表達(dá)式為__________；（用已知字母表達(dá)）（3）要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，只要在誤差允許的范圍內(nèi)，表達(dá)式__________成立即可（用t、L、D、g表達(dá)）?！敬鸢浮?1).D=1.21cm；(2).v【解析】(1)游標(biāo)尺上共有10小格，精度為0.1mm，用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球直徑為D＝(1.2＋0.1×1)cm＝1.21cm；(2)由于小球直徑較小，利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，所以小球到達(dá)B的速度為vB(3)根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有：mg(L點(diǎn)晴：對(duì)于基本測(cè)量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量；無論采用什么樣的方法來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，明確其實(shí)驗(yàn)原理都是解決問題的關(guān)鍵，同時(shí)在處理數(shù)據(jù)時(shí)，要靈活應(yīng)用所學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本規(guī)律。10.某探究小組準(zhǔn)備用圖甲所示的電路測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材如下：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約2V）；電阻箱R（最大阻值為99.99Ω）；定值電阻R0（阻值為2.0Ω）；定值電阻R1（阻值為4.5kΩ）電流表G（量程為400μA，內(nèi)阻Rg=500Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干．（1）圖甲中將定值電阻R1和電流表G串聯(lián)，相當(dāng)于把電流表G改裝成了一個(gè)量程為_____V的電壓表；（2）閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，并記下電阻箱的阻值R和電流表G的示數(shù)I；（3）分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則1I和1R的關(guān)系式為（4）以1I為縱坐標(biāo)，1R為橫坐標(biāo)，探究小組作出1I?1R的圖像如圖（乙）所示，根據(jù)該圖像求得電源的內(nèi)阻（5）該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)與真實(shí)值E真相比，理論上E測(cè)______E真【答案】(1).2；(2).1I=R1+【解析】(1)根據(jù)串聯(lián)電路電流相等，當(dāng)電流表滿偏時(shí)改裝后的電壓表達(dá)到最大量程即Ug(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：E=I((3)由對(duì)應(yīng)的圖象可知，(R1+(4)通過（3）分析可知，本實(shí)驗(yàn)中不存大原理誤差，即I(Rg點(diǎn)晴：本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，重點(diǎn)分析實(shí)驗(yàn)電路圖，同時(shí)能正確利用閉合電路歐姆定律列式，注意本題中一定要考慮電表的內(nèi)阻，同時(shí)在分析圖象時(shí)要認(rèn)真分析坐標(biāo)軸的起點(diǎn)值。三、計(jì)算題11.小球A以速度v0從平臺(tái)邊緣O點(diǎn)水平拋出，其運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線OD，如圖所示，為了研究物體從光滑拋物線軌道頂端無初速度下滑的運(yùn)動(dòng)，特制作了一個(gè)與與A平拋軌道完全相同的光滑軌道，并將該軌道固定在與OD曲線重合的位置，讓小球A沿該軌道無初速下滑（經(jīng)分析，A下滑過程中不會(huì)脫離軌道）．在OD曲線上有一M點(diǎn)，O和M兩點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為45°，求小球A通過M【答案】vm【解析】以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿水平方向建立x軸，豎直方向建立y軸。聯(lián)立得小球A的平拋軌跡方程為y=在M點(diǎn)，x=y，所以yM小球A自O(shè)點(diǎn)沿該軌道無初速下滑到M點(diǎn)，有12解得：vM小球A由軌道經(jīng)M點(diǎn)的速度方向與平拋經(jīng)M點(diǎn)時(shí)的速度方向相同，則有vM聯(lián)立解得：vM12.如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=0.2m的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小E=5.0×103V/m．一不帶電的絕緣小球甲，以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞．已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×102kg，乙所帶電荷量q=2.0×105C，g取10m/s2．（水平軌道足夠長，甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程無電荷轉(zhuǎn)移）（1）甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過軌道最高點(diǎn)D，求乙在軌道上首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；（2）在滿足（1）的條件下，求甲的速度v0（3）若甲仍以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B【答案】（1）x=0.4m（2）v【解析】：（1）在乙恰好能通過軌道的最高點(diǎn)的情況下，設(shè)乙到達(dá)最高點(diǎn)的速度為vD，乙離開D點(diǎn)達(dá)到水平軌道的時(shí)間為t，乙的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為xmv2Rx=聯(lián)立①②③得：x=（2）設(shè)碰撞后甲、乙的速度分別為v甲、vmv12聯(lián)立⑤⑥得：v乙由動(dòng)能定理得：?m聯(lián)立①⑦⑧得：vD（3）設(shè)甲的質(zhì)量為M，碰撞后甲、乙的速度分別為vM、vMv12聯(lián)立（10）（11）得：vm由（12）和M≥m，可得：vD設(shè)乙球過D點(diǎn)的速度為vD?m聯(lián)立⑨（13）（14）得：2m/s設(shè)乙在水平軌道上的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x'x'聯(lián)立②（15）（16）得：0.4m＜x'視頻13.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確_______。A．空氣中PM2.5的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小，分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而增大C．用油膜法估測(cè)分子大小時(shí)，用油酸溶液體積除以油膜面積，可估測(cè)油酸分子的直徑D．一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹，一定吸收熱量E．一定質(zhì)量的理想氣體體積不變時(shí)，溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多【答案】BDE【解析】A項(xiàng)：空氣中PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，其運(yùn)動(dòng)是由于來自空氣分子的各個(gè)方向的撞擊不平衡所引起的，屬于布朗運(yùn)動(dòng)，即不是分子熱運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然不屬于分子的熱運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由分子力與分子間距離關(guān)系圖可知：分子力隨分子間距離的增大先增大后減小，在分子間距增在過程中，引力做負(fù)功，所以分子勢(shì)能增大，故B正確；C項(xiàng)：一滴油酸酒精溶液的體積并非為油酸體積，要根據(jù)油酸酒精溶液中所含油酸的比例，求出所含油酸體積，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：根據(jù)熱力學(xué)定律ΔU=Q+W可知，膨脹，氣體對(duì)外做功即E項(xiàng)：一定質(zhì)量的理想氣體體積不變時(shí)，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，即大部分分子運(yùn)動(dòng)更快，所以單位時(shí)間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多，故E正確。14.如圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求（i）氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1；（ii）在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。【答案】(1)V1=1【解析】①由理想氣體狀態(tài)方程得1.2P解得：V1=12V②在活塞下降過程中，活塞對(duì)氣體做的功為W=P0（V﹣V1）活塞剛要下降時(shí),由理想氣體狀態(tài)方程得1.2P0解得：T1=2T0；在這一過程中，氣體內(nèi)能的變化量為△U=α（T0﹣T1）由熱力學(xué)第一定律得，△U=W+Q解得：Q=12p0V+αT0視頻15.如圖甲所示，沿波的傳播方向上有間距均為1m的六個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f，均靜止在各自的平衡位置，t=0時(shí)刻振源a從平衡位置豎直向上做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示，形成的簡諧橫波以1m/s的速度水平向右傳播，則下列說法正確的是（_____）A．這列波的周期為4sB．0~3s質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)路程為4ccmC．4~5s質(zhì)點(diǎn)c的