湖北省七市（州）教科研協(xié)作體高三3月聯(lián)合考試?yán)砜凭C合物理試題

湖北省七市（州）教科研協(xié)作體2018年3月高三聯(lián)合考試?yán)砭C物理試卷二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分。1.關(guān)于波爾的氫原子模型，下列說法正確的是A.關(guān)于波爾的氫原子模型啟發(fā)，巴爾末提出了巴爾末公式總結(jié)氫原子光譜特點(diǎn)B.波爾的氫原子模型徹底解決了盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型的缺陷，原子結(jié)構(gòu)從此不再神秘C.氫原子每個(gè)定態(tài)的能量是固定的，氫原子發(fā)光的頻率由這些能級差值決定D.波爾的氫原子模型解釋了氫原子發(fā)光波長的特點(diǎn)，因此說明光是一種波【答案】C【解析】巴爾末根據(jù)氫原子光譜分析，總結(jié)出了氫原子光譜可見光區(qū)波長公式，A錯(cuò)誤D錯(cuò)誤；氫原子每個(gè)定態(tài)的能量是固定的，氫原子發(fā)光的頻率由這些能級差值決定，C正確；波爾的氫原子模型徹底解決了原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，即盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型無法解釋的規(guī)律，D錯(cuò)誤．2.一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球，以15m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01s.下列說法正確的是A.球棒對壘球的平均作用力大小為360NB.球棒對壘球的平均作用力大小為900NC.球棒對壘球做的功為900JD.球棒對壘球做的功為110.25J【答案】B【解析】試題分析：對球棒擊球的過程分別運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理列方程求解作用力和作用．動(dòng)量定理表達(dá)式是矢量表達(dá)式，在運(yùn)用動(dòng)量定理是要注意方向．根據(jù)動(dòng)量定理：，解得，A錯(cuò)誤B正確；根據(jù)動(dòng)能定理，CD誤．3.如圖，x軸、y軸為正方形ABCD的對稱軸，在A、C兩點(diǎn)分別放置電荷量為+q的點(diǎn)電荷，在B、D兩點(diǎn)分別放置電荷量為q的點(diǎn)電荷.在此四電荷產(chǎn)生的電場中，下列說法正確的是A.除O點(diǎn)和無窮遠(yuǎn)處外，x、y軸上還有電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)B.y軸上離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，場強(qiáng)越弱C.x軸上離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，電勢越低D.坐標(biāo)軸上各點(diǎn)電勢相等【答案】D...............4.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng).2017年11月5日，中國第三代導(dǎo)航衛(wèi)星順利升空，它標(biāo)志著中國正式開始建造“北斗”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)劃由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、27顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，其中靜止軌道和傾斜同步軌道的高度大約為3.6萬公里，中地球軌道高度大約為2.2萬公里。已知地球半徑大約為6.4×103公里，下列說法正確的有A.靜止軌道衛(wèi)星和傾斜同步軌道衛(wèi)星之間是相對靜止的B.中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9km/sC.中地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于地球同步衛(wèi)星運(yùn)行周期D.這些衛(wèi)星中可能存在一直運(yùn)行與中國領(lǐng)土正上方的衛(wèi)星【答案】B【解析】試題分析：靜止軌道衛(wèi)星相對地球靜止，傾斜軌道衛(wèi)星相對地球運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力列式比較線速度以及周期的大?。o止軌道相對地球是靜止的，即在赤道正上方，而傾斜同步軌道衛(wèi)星相對于地球非靜止的，，所以靜止軌道衛(wèi)星和傾斜同步軌道衛(wèi)星之間是相對運(yùn)動(dòng)的，A錯(cuò)誤；7.9km/s為第一宇宙速度也為近地衛(wèi)星環(huán)繞速度，即衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的最大速度，根據(jù)公式可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9km/s，B正確；中地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，根據(jù)公式可得，軌道半徑越大，周期越大，所以中地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星運(yùn)行周期，C錯(cuò)誤；除了靜止軌道衛(wèi)星相對地球靜止，其他衛(wèi)星都相對地球運(yùn)動(dòng)，即不會(huì)一直運(yùn)行在我國領(lǐng)土正上方，D錯(cuò)誤．5.物塊的質(zhì)量m=1.0kg，在一豎直向上的恒力F作用下以初速度v0=10m/s開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，該過程中物塊速度的平方隨路程x變化的關(guān)系圖象如圖所示，已知g=10m/s2，物塊在運(yùn)動(dòng)過程中受到與運(yùn)動(dòng)方向相反且大小恒定的阻力，下列選項(xiàng)中正確的是A.恒力F大小為6NB.在t=1s時(shí)刻，物體運(yùn)動(dòng)開始反向C.2秒末~3秒末內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)D.在物塊運(yùn)動(dòng)路程為13m過程中，重力勢能增加130焦耳【答案】B【解析】試題分析：先根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解處的表達(dá)式，求出斜率表示的含義，然后結(jié)合牛頓第二定律列式計(jì)算恒力的大??；從圖中可知物體先減速上升后加速下降，求出整個(gè)過程中的位移，從而求解重力做功．根據(jù)公式可得，圖像的斜率表示加速度，在0~5m過程中，，，即，在5~13m過程中，根據(jù)牛頓第二定律可得，，即，解得，A錯(cuò)誤；初速度，故，速度減小到零，即在t=1s時(shí)刻，物體運(yùn)動(dòng)開始反向，之后，故以后向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B正確C錯(cuò)誤；在物塊運(yùn)動(dòng)路程為13m過程中，先上升5m，然后又從最高點(diǎn)下降8m，即位移為3m，在拋出點(diǎn)下方，所以重力做正功，重力勢能減小，，D錯(cuò)誤．6.如圖，一導(dǎo)體圓環(huán)保持水平，沿一個(gè)性質(zhì)勻稱的條形磁鐵軸線落下，條形磁鐵豎直固定，圓環(huán)中心始終位于磁鐵軸線上。已知當(dāng)圓環(huán)落至B、D兩位置時(shí)，剛好經(jīng)過磁鐵上下端截面，而C位置位于磁鐵正中。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的有A.圓環(huán)由A落至B的過程中，環(huán)中感應(yīng)電流從上至下看為順時(shí)針B.圓環(huán)由B落至C的過程中，圓環(huán)磁通量在減少C.圓環(huán)落至C、D之間時(shí)，圓環(huán)有收縮趨勢D.圓環(huán)由A落至E的過程中，任意時(shí)刻加速度都小于重力加速度g【答案】AC【解析】圓環(huán)由A落至B的過程中，穿過圓環(huán)豎直向上的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可得環(huán)中感應(yīng)電流從上至下看為順時(shí)針，A正確；當(dāng)磁鐵在BD之間時(shí)，穿過圓環(huán)的磁場分為兩部分，一部分是磁鐵外部豎直向下的磁場，一部分是磁鐵內(nèi)部方向豎直向上的磁場（這部分是勻強(qiáng)磁場，恒定不變，即穿過圓環(huán)的磁感線條數(shù)恒定不變），即，磁鐵外部磁場在C點(diǎn)最弱，磁感線條數(shù)最少，故在C點(diǎn)穿過線圈的磁通量最大，磁感線最密集，圓環(huán)由B落至C的過程中，磁通量增大，從C到D過程中，穿過線圈的磁通量減小，故圓環(huán)有收縮趨勢，B錯(cuò)誤C正確；在中點(diǎn)C處時(shí)磁感線都是豎直方向上的，水平方向上沒有分量，不切割，沒有感應(yīng)電流，不受安培力作用，故加速度等于重力加速度，D錯(cuò)誤．7.一帶電小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知它的運(yùn)動(dòng)方向與豎直線夾角為30°，空間中存在勻強(qiáng)電場及勻強(qiáng)磁場且場強(qiáng)不為零。若改變小球的速度再次拋出，則其運(yùn)動(dòng)情況可能為A.圓周運(yùn)動(dòng)B.勻速直線運(yùn)動(dòng)C.勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.軌跡為拋物線的運(yùn)動(dòng)【答案】AB【解析】根據(jù)題意可知，電場力與重力等大反向，速度方向與磁場方向平行，若改變速度大小，則電場力仍與重力平衡，仍不受磁場力，故做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若改變速度方向，則重力和電場力平衡，在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，故AB正確．8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的重物相連，重物套在固定的粗糙豎直桿上。開始時(shí)重物處于A處，此時(shí)彈簧水平且處于原長。現(xiàn)將重物從A處由靜止開始釋放，重物下落過程中經(jīng)過B處時(shí)速度最大，到達(dá)C處時(shí)速度為零，已知AC的高度差為h?，F(xiàn)若在C處給重物一豎直向上的初速度v，則圓環(huán)恰好能回到A處。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物與桿之間動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g，則下列說法中正確的是A.重物下滑到B處時(shí)，加速度為零B.重物在下滑過程中所受摩擦力先增大后減小C.重物從A到C的過程中彈簧的彈性勢能增加了D.重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機(jī)械能損失大于上升過程中機(jī)械能的損失【答案】AC【解析】試題分析：根據(jù)圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況分析下滑過程中，分析加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程和圓環(huán)從C處上滑到A的過程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式，可求彈力做功，從而得到在C處彈簧的彈性勢能．圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過B處的速度最大，所以經(jīng)過B處的加速度為零，A正確；設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為，彈簧的勁度系數(shù)為k，受力分析如圖所示，則，而，故，減小，故N增大，根據(jù)可得摩擦力增大，B錯(cuò)誤；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程，由動(dòng)能定理得，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，由動(dòng)能定理得，解得，，所圓環(huán)從A處到C處的過程中彈簧的彈性勢能增加量為，C正確；下滑過程和上滑過程經(jīng)過同一位置時(shí)圓環(huán)所受的摩擦力大小相等，兩個(gè)過程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機(jī)械能損失等于上升過程中機(jī)械能的損失，D錯(cuò)誤．三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。9.如圖為利用頻閃照相拍攝出的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，某同學(xué)利用此照片測量出了小球在照片中各位置間的高度差和直線距離，比如A、B兩位置間的高度差記為hAB，A、B兩位置間的直線距離記為sAB，已知頻閃照相的拍照時(shí)間間隔為T。由上述測量可求得小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0=_________，經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小vD=__________?！敬鸢浮?1).(2).【解析】試題分析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程中中間時(shí)刻速度等于該段過程中的平均速度求解；在水平方向上有，故解得；從C到E過程中，D為中間時(shí)刻位置，所以，，故；10.某同學(xué)想要測量一個(gè)未知電阻Rx，他能夠使用的器材如下：A.待測電阻Rx，阻值約為20Ω；B.電流表A1，量程為30mA，內(nèi)阻約為20Ω；C.電流表A2，量程為5mA，內(nèi)阻r2=250Ω；D.定值電阻R0，阻值為R0=30Ω；E.定值電阻R1，阻值為R1=300Ω；F.滑動(dòng)變阻器R，最大阻值約為10Ω；G.電源E，電動(dòng)勢約為3V，內(nèi)阻不大但不可忽略；H.開關(guān)S及若干導(dǎo)線。該實(shí)驗(yàn)要求沒有系統(tǒng)誤差，可以測量多組數(shù)據(jù)且調(diào)節(jié)方便，而且電表指針的偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)節(jié)到盡可能大，則：(1)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇的器材有_____________；(2)在答題卡的虛線框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖；(3)若兩電流表的示數(shù)表示為I1、I2，則計(jì)算待測電阻阻值的表達(dá)式為Rx=______________?！敬鸢浮?1).ABCDFGH(2).【解析】試題分析：實(shí)驗(yàn)器材中沒有電壓表，可采用雙安法測量電阻，同時(shí)結(jié)合歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點(diǎn)解決問題．因?yàn)轭}中沒有給出電壓表，而給出了兩個(gè)電流表，可選用一個(gè)大量程的電流表測量總電流，由于小量程的電流表內(nèi)阻較大并且已知，可并聯(lián)在被測電阻與一定值電阻兩端，即可知道被測電阻與定值電阻兩端的電壓以及電流，由于定值電阻較大，造成電路中電流減小，電表的偏角較小，故選定值電阻，要求測量數(shù)據(jù)較多，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，所以需要的器材為ABCDFGH，電路圖如圖所示：根據(jù)歐姆定律可得，解得．11.如圖所示，afe、bcd為兩條平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m。ed間連入一電源E=1V，ab間放置一根長為l=0.5m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，cf水平且abcf為矩形。空間中存在一豎直方向的磁場，當(dāng)調(diào)節(jié)斜面abcf的傾角θ時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)且僅當(dāng)θ在30°~90°之間時(shí)，金屬桿可以在導(dǎo)軌上處于靜止平衡。已知金屬桿質(zhì)量為0.1kg，電源內(nèi)阻r及金屬桿的電阻R均為0.5Ω，導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻可忽略，金屬桿和導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為彈力的μ倍。重力加速度g=10m/s2，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B及μ?！敬鸢浮?1)(2)【解析】由磁場方向和平衡可判斷，安培力F方向?yàn)樗角冶畴x電源的方向由題意可知當(dāng)時(shí)，金屬桿處于臨界下滑狀態(tài)①，②，③當(dāng)時(shí)，金屬桿處于臨界上滑狀態(tài)有：④⑤⑥由①⑥解得：⑦，由閉合電路歐姆定律：A⑧由安培力性質(zhì)：⑨由⑦⑧⑨得：T方向豎直向下12.如圖所示，光滑水平面上有一靜止長木板C，其右端帶有擋板，小物塊A、B分別靜置于其左端及中點(diǎn)。已知木板C全長L=18m，物塊A、B與木板C間的動(dòng)摩擦因數(shù)皆為μ=0.3，三者質(zhì)量滿足mC=2mA=2mB，重力加速度g=10m/s2.現(xiàn)通過擊打使得A物塊獲得向右的速度v0=15m/s，如果物體間的碰撞都是彈性正碰，試求：(1)物塊A、B第一次碰撞前的速度大小各為多少？(2)B物塊與木板C右端擋板碰后瞬間的速度；(3)若物塊A、B第二次相碰于木板C左端，則v0應(yīng)為多大？【答案】(1),(2)，故B與C碰后速度為1.5m/s向左(3)【解析】(1)設(shè)，則，另向右為正方向，剛開始A加速度大小BC共同的加速度大小此時(shí)BC可保持共速，設(shè)A、B第一次相撞時(shí)時(shí)間為t，則：解得所以碰撞前A的速度碰撞前B的速度其它合理、正確解法也可得分。(2)A、B是彈性碰撞且質(zhì)量相等，則碰撞后速度交換，因此碰后A相對C靜止以加速，B延續(xù)碰前A的速度以減速。設(shè)B與C右端擋板碰前，B的速度為，AC的速度為，從開始運(yùn)動(dòng)至此時(shí)刻，由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系：解得：，(舍)設(shè)B與C右端碰撞后速度分別為、，由動(dòng)量守恒及機(jī)械能守恒解得，(舍)代入數(shù)據(jù)得，故B與C碰后速度為1.5m/s向左其它合理、正確解法也可得分。(3)碰后A、B、C速度分別為、、，且有，因此碰后A、B都相對C向左滑，A、B加速度大小為，而C加速度大小為BC碰后，因?yàn)锳C間相對速度比BC間小，所以AC間先達(dá)到相對靜止，假設(shè)此過程AB并未相撞且未掉下木板，設(shè)所經(jīng)歷時(shí)間為t，有，得：此過程A相對C位移此過程A、B無相對加速度，因此相對做勻速運(yùn)動(dòng)，B相對A位移為可得，代入可得。因題目要求AB相碰時(shí)的相對位移m，所以此時(shí)即A、C正好相對速度為0時(shí)A、B正好相撞，由題意相撞位置正好在C左端，故m，代入可得m/sm/s可解得m/s13.下列說法中正確的是：_________(填正確答案標(biāo)號。)A.液晶與多晶體一樣具有各向同性B.懸浮在液體中的顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C.當(dāng)分子間的引力和斥力相互平衡時(shí)，分子間分子勢能最小D.溫度相等的兩個(gè)物體接觸，它們各自的內(nèi)能不變且內(nèi)能也相等E.若一定質(zhì)量的理想氣體在被壓縮的同時(shí)放出熱量，則氣體內(nèi)能可能減小【答案】BDE【解析】液晶的部分性質(zhì)具有各向異性，故A錯(cuò)誤；溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的越激烈，對懸浮顆粒的撞擊越激烈，所以布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，B正確；當(dāng)時(shí)，分子力體現(xiàn)引力，當(dāng)r的增加時(shí)，分子力做負(fù)功，則增加；當(dāng)時(shí)，分子力體現(xiàn)斥力，當(dāng)r的減小時(shí)，分子力做負(fù)功，則增加；所以當(dāng)時(shí)，最小，C正確；溫度相等的兩個(gè)物體接觸，不會(huì)發(fā)生熱交換，它們各自的內(nèi)能不變；但內(nèi)能關(guān)系無法確定，故D錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w被壓縮，即外界對氣體做正功，放出熱量，若，則即內(nèi)能減小，E正確．14.如圖所示，在長為l=57cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直細(xì)玻璃管內(nèi)，用5cm高的水銀柱封閉著50cm長的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為33℃。(ⅰ)現(xiàn)將玻璃管緩慢傾斜至與水平面成53°角，此時(shí)管中氣體的長度為多少？(ⅱ)在第一問的基礎(chǔ)上，若接著將管內(nèi)水銀柱取走1cm，再緩慢對玻璃管加熱升溫至多少時(shí)，管中水銀柱上表面恰好與管口相齊？(大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg)【答案】(1)50.625cm(2)317.152K【解析】(ⅰ)設(shè)玻璃管的橫截面積為S，初態(tài)時(shí)，管內(nèi)氣體的溫度為T1=306K，體積為V1=50S，壓強(qiáng)為p1=81cmHg。當(dāng)玻璃管傾斜至與水平面成53°角時(shí)，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2=(76+5sin53°)cmHg，體積為V2=lS由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)，解得：l=50.625cm(ⅱ)設(shè)溫度升至T3時(shí)，水銀柱長為4cm，管內(nèi)氣體的體積為V3=53S，壓強(qiáng)為p3=(76+4sin53°)cmHg由理想氣體狀態(tài)方程得代入數(shù)據(jù)，解得T3=317.152K15.如圖，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)波形圖如圖中實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到c點(diǎn)，t=0.6s時(shí)波恰好傳到e點(diǎn)，波形如圖中虛線所示，a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是：