2019届湖南省长沙市长郡中学高三上学期第三次调研考试物理试题(PDF版)

物理试卷

命题人：杨秀芳

审题人：骆宪武

注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上；2．考生作答时，将答案答在答题卡上．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效．在草稿纸、试题卷上答题无效；3．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号；非选择题答案使用0．5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚；4．保持答题卡卡面清洁，不折叠、不破损；5．本堂考试时量为90分钟，考试总分110分；6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1．物理学家通过大量实验总结出很多物理学定律，这些定律都有适用条件，下列关于一些物理学定律的适用条件的说法，正确的是A．牛顿运动定律只适用于宏观物体的低速运动，我国高铁运行的速度很大，不可以应用牛顿运动定律B．当系统内只有重力或弹簧的弹力做功时，系统的机械能守恒C．楞次定律只适用于磁场变化的情况，对于导体切割磁感线的情况只能应用右手定则判断感应电流的方向D．轻弹簧中弹力在任何情况下都可以应用胡克定律2．图1为氢原子的能级示意图。现有一群处于n=4能级的氢原子，在它们向低能级跃迁时能辐射出的光子种类及这些光子中波长最长的光子对应的能量分别为A．6，0．66eVB．6，12．75eVC．4，0．66eVD．4，12．75eV图13．如图2所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000，副线圈匝数n2=200，原线圈中接一交变电压，交变电压u=220表示数为1A。电表对电路的影响忽略不计，则A．此交变电压的频率为100Hz2sin100πt（V）。副线圈中接一电动机，电动机线圈电阻为5Ω，电流图2B．电压表示数为2202VC．电流表示数为5AD．此电动机输出功率为39W4．如图3所示，竖直平面内固定着一个光滑圆环，中央有孔的小球P和K套在环上，两小球由伸直的轻细绳连接，它们恰好能保持静止状态。已知K的质量为m，O、K连线水平，P、K连线与水平线夹角为30°。重力加速度为g，则图32019届调研考试（三）物理试题—1A．细绳对K球的拉力大小为mgC．P球的质量为mB．细绳对K球的拉力大小为2mgD．P球的质量为2m5．2018年国际雪联单板滑雪U形池世锦赛决赛在西班牙内华达山收官，女子决赛中，中国选手蔡雪桐以90．75分高居第一，成功卫冕。如图4所示，单板滑雪U形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，雪面不同曲面处的动摩擦因数不同。因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，则图4A．运动员下滑的过程中加速度不变B．运动员下滑的过程所受合力恒定不变C．运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小D．运动员滑到最低点时所受重力的瞬时功率达到最大6．为探究人在运动过程中脚底在接触地面瞬间受到的冲击力问题，实验小组的同学利用落锤冲击地面的方式进行实验，即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况。重物与地面的形变很小，可忽略不计，g取10m/s2。下表为一次实验过程中的相关数据。根据实验数据可知重物（包括传感器）的质量m/kg重物下落高度H/cm重物反弹高度h/cm最大冲击力Fm/N8．545208500．1重物与地面接触时间t/sA．重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小为100m/s2B．重物与地面接触前瞬时的速度大小为2m/sC．重物离开地面瞬时的速度大小为3m/sD．在重物与地面接触的过程中，重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6倍7．在两等量异种点电荷A和B形成的电场中，将另两个等量异种试探电荷a、b用绝缘细杆连接后，放置在点电荷A和B的连线上，且关于连线中点对称，如图5所示。图5中水平虚线为A、B连线的中垂线。现将试探电荷a、b连同绝缘细杆从图示位置沿A、B连线的中垂线向右平移到无穷远处，平移过程中两试探电荷始终关于中垂线对称。若规定A、图5B连线中点处电势为零，则下列说法中正确的是A．在A、B连线上，b处的电势大于零B．a、b整体在A、B连线处具有的电势能大于零C．在水平移动a、b整体的过程中，静电力对a、b整体做负功D．在图示位置将a、b整体绕绝缘细杆中点转动90°的过程中，静电力对a、b整体做负功8．如图6所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器．静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均2019届调研考试（三）物理试题—2匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器．下列说法中正确的是A．磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内B．加速电场中的加速电压U=1ER2mERq图6C．磁分析器中圆心O2到Q点的距离d

D．任何离子若能到达P点，则一定能进入收集器9．A、B两物体在光滑水平地面上，且两者的质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，B的左端有一轻弹簧，如图7所示。当A撞上弹簧后，B的速度达到最大时图7A．A、B系统的总动量仍然为mvB．A的动量变为零C．弹簧的弹性势能为零D．弹簧的弹性势能最大10．如图8所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt（常量k>0）。回路中滑动变阻器R的最大阻值为2R0，滑片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R2=R0，电容器与R2并联。闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则A．正方形导线框中的感应电动势为kL2B．电容器的a极板带负电C．R2两端的电压为图8D．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍11．如图9所示，小球以初速度v0竖直向上抛出，到达最大高度H处后又返回到出发点，小球运动过程中，受到的空气阻力与速度大小成正比。则下列各图中，能大致反映小球在整个运动过程中，速度v随时间t、重力对小球所做的功W与位移x、动能Ek与位移x、机械能E随离地高度h变化关系的是（取初始位置为坐标原点、初速度方向为正方向）U512．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图10所示，则2019届调研考试（三）物理试题—3图10A．a的向心加速度等于重力加速度g，c的向心加速度大于d的向心加速度B．在相同时间内b转过的弧长最长，a、c转过的弧长对应的角度相等C．c在4小时内转过的圆心角是D．b的运动周期一定小于d的运动周期，d的运动周期一定小于24小时二、实验题（本大题共2小题，共15分）13．（5分）为了探究做功与速度变化的关系，长郡中学高三物理兴趣小组设计了用斜面、光电门、带遮光条的木块等器材的实验进行探究，实验装置如图甲所示。将足够长的光滑木板倾斜放置，木块从木板上端某一位置沿木板由静止向下滑动，用光电门测量木块通过光电门时的速度，用刻度尺测量木块的初始位置到光电门的距离。，a在2小时内转过的圆心角是36图11（1）关于本实验，下列操作或说法正确的是。A．遮光条的宽度应尽量小些B．遮光条的宽度应尽量大些C．为了减小实验误差，木板的倾角应尽量小些D．为了减小实验误差，木板的倾角应适当大一些（2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，螺旋测微器的示数为mm。（3）若木块通过光电门时的速度为v，木块的初始位置到光电门的距离为x，为了得到线性关系图象，则需要作出的图象是。A．v-x图象B．v2-x图象C．v-14．（10分）电动自行车已成为大众化的一种交通工具。长郡中学的小天同学利用自家的电动自行车的铅蓄电池做了一些实验。1

图象xD．v2-1

图象x图12（1）小天同学先用多用电表粗测此电池的电动势。把多用电表的选择开关拨到直流电压50V挡，将两只表笔与电池两极接触，此时多用电表的指针位置如图甲所示，读出该电池的电动势为V。（2）再用图乙所示装置进一步测量。多用电表的选择开关拨向合适的直流电流挡，闭2019届调研考试（三）物理试题—4合开关，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流值I，根据实验数据作出示。已知图中直线的斜率为k，纵轴截距为b，则此电池的电动势E=，内阻r=。（结果用含字母k、b的式子表示，不计电流表的内阻）（3）小天用如图丁所示的电路测量电阻Rx的阻值（几百欧）。R是滑动变阻器，R0是电阻箱，S2是单刀双掷开关，部分器材规格图丁中已标出。①正确连接电路后，断开S1、S2，使用多用电表，在正确操作情况下，粗测出Rx的阻值为R1。②将滑动变阻器的滑片P移到图丁中滑动变阻器的左端。闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的滑片P至某一位置，使电压表满偏。③调节电阻箱R0，使其阻值大于R1。④将S2拨至2，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R2，则Rx=。1

-R图象如图丙所I三、解答题（本大题共3小题，共47分。第15题12分，第16题20分，第17题15分，要求有必要的文字说明和解题步骤）15．（12分）如图13所示，半径为R的光滑半圆形轨道MNQ固定在竖直平面内，现将一小球B静放在轨道的最低点N，让另一质量为m的小球A从轨道的最高点M由静止释放，两球在最低点碰后粘在一起做圆周运动，上升的最大高度为气阻力，重力加速度为g。求：（1）小球A与小球B碰前瞬间的速度大小；（2）两球碰后瞬间与N点间的弹力大小。R

。两球均可视为质点，碰撞时间极短，不计空2图1316．（20分）如图14所示，在空间中存在水平向右的匀强电场，在竖直虚线和竖直挡板之间存在水平向左的匀强磁场，虚线与竖直挡板间的距离为3l，磁感应强度的大小为B

53mv0。质量为m、电荷量为＋q的带电粒2ql子以初速度vo垂直电场线从P点竖直向上运动，初始带电粒子距离虚线的距离为l，带电粒子到达虚线时速度与虚线的夹角为＝60°。不计粒子的重力。求：（1）电场强度E；（2）粒子进入磁场后到首次撞击挡板，经历的时间；（3）粒子首次与挡板的撞击点（图中未画出）距离P点的距离。2019届调研考试（三）物理试题—5图1417．（15分）（1）（5分）下列说法正确的是。（填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分。）A．食盐溶化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E．当液体处于饱和汽状态时，液体会停止蒸发现象（2）（10分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图15所示。已知该气体在状态B时的温度为300K。气体由状态B变化到状态C从外界吸收2500J热量。求：（i）该气体在状态A时的温度；（ii）该气体从状态B到状态C的过程中，内能变化量。图152019届调研考试（三）物理试题—6长郡中学2019届高三第三次调研考试

物理试卷参考答案

命题人：杨秀芳

审题人：骆宪武

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）题号123456789101112BADBCDB二、实验题（本大题共2小题，共15分）13．（5分）（1）AD（2分）（2）3.700（2分）14．（10分）（1）13.0（2分）（2）答案BABCBCDADBC（3）B（1分）（3）R2（1分）1b

（3分）（3分）kk三、解答题（本大题共3小题，共47分。第15题12分，第16题20分，第17题15分，要求有必要的文字说明和解题步骤）15．（12分）（1）小球A从M点到N点的过程中，由动能定理有mgR解得v

12

mv···············（2分）22gR．················································································（4分）（2）设小球B的质量为mB，碰后瞬间共同速度为v1

小球A、B碰撞过程，由动量守恒定律得mvmmBv1···························（6分）碰后小球A、B一起做圆周运动到最大高度，由动能定理得mmBg

R1

0mmBv12······················································（8分）22v12

碰后在最低点有NmmBgmmB········································（10分）R联立以上各式得N22mg．····························································（12分）16．（20分）v0···········································（2分）cos60

1212

粒子从P点运动到虚线，根据动能定理有qElmvmv0····················（4分）22（1）方法一：带电粒子到虚线时有v

2

3mv0···········································································联立解得E．（6分）2ql方法二：带电粒子到虚线时水平分速度为vv0tan60······························（2分）

2019届调研考试（三）物理试题—7根据牛顿第二定律有qEma································································（3分）根据运动学公式有v2al···································································（4分）2

2

3mv0联立解得E．···········································································（6分）2ql（2）粒子进入电场和磁场的复合场后，在垂直电场和磁场的平面内做匀速圆周运动，在沿着电场的平面内做匀加速运动12

at1·····················································（7分）212

粒子从P点运动到挡板的过程l3lat2·············································（8分）2粒子从P点运动到虚线的过程l

粒子进入磁场后首次撞击挡板的过程，经历时间为tt2t1·························（9分）联立解得t

23l．·········································································（11分）3v0

2m

·······························（13分）qB（3）粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期为T

而t2.5T·····················································································（14分）即粒子在匀强磁场中做圆周运动，转过2．5周而r

mv0·······················································································（16分）qB粒子到虚线时的竖直分位移为yv0t1····················································（17分）粒子首次撞击到挡板上时距离P点的距离为d联立解得d2ll3l2（19分）y22r········2131．······························································（20分）237517．（15分）（1）ACD（5分）（2）（i）对一定质量的理想气体由A到B过程，由理想气体状态方程知pAVApBVB··························································································（2分）TATB

解得TA＝300K（或tA＝27℃）································································（4分）（ii）气体由状态B变化到状态C过程，气体体积增大，外界对气体做负功，即WpVCVB··············································································（6分）根据热力学第一定律有UQW·······················································（8分）2019届调研考试（三）物理试题—8而Q＝2500J解得U1000J即气体内能增加1000J．······································································（10分）2019届调研考试（三）物理试题—9