1、 1/8 2019级高三理科物理开学考试物理试题 考试时间：100 分钟 试卷分值：100 分注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。一、选择题（共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。1-6 题为单选题，7-10 为多选题。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）1.我国第一代核潜艇总设计师黄旭华院士于 2019 年 9 月 29 日获颁“共和国勋章”。核动力潜
2、艇上核反应堆中可能的一个核反应方程为+xEU+nBa+Krn920563602351144891(其中E 为释放出的核能)。下列说法正确的是（）A.该核反应属于原子核的衰变 B.核反应方程式中 x=2 C.U92235的比结合能为 E235 D.U92235核的比结合能小于Ba56144核的比结合能 2.一交流电源电压=ut220 2sin100(V)，通过理想变压器对下图电路供电，已知原、副线圈匝数比为10:1，L1 灯泡的额定功率为4W，L2 灯泡的额定功率为 20W，排气扇电动机线圈的电阻为 1，电流表的示数为2A，用电器均正常工作，电表均为理想电表，则（）A.流过 L1 的电流为20A
3、 B.排气扇电动机的发热功率2W C.整个电路消耗的功率 44W D.排气扇电动机的输出功率 20W 3.如图所示，已知地球半径为 R，甲乙两颗卫星绕地球运动。卫星甲做匀速圆周运动，其轨道直径为 4R，C 是轨道上任意一点；卫星乙的轨道是椭圆，椭圆的长轴长为 6R，A、B 2/8 是轨道的近地点和远地点。不计卫星间相互作用，下列说法正确的是（）A.卫星甲在 C 点的速度一定小于卫星乙在 B 点的速度 B.卫星甲的周期大于卫星乙的周期 C.卫星甲在 C 点的速度一定小于卫星乙在 A 点的速度 D.在任意相等的时间内，卫星甲与地心的连线扫过的面积一定等于卫星乙与地心的连线扫过的面积 4.将质量为
4、0.1kg 的物体竖直向上抛出，物体向上运动的过程中速度 v 与位移 x 的关系式为5 1vx=。关于物体该过程的初速度0v、加速度 a、阻力 f 的大小及物体运动到最高点的时间 t（设竖直向上为正方向，取 g=10m/s2），下列说法正确的是（）A.0v=5m/s，12.5a=m/s2 B.0v=5m/s，25a=m/s2 C.f=0.25N，t=0.5s D.f=1.25N，t=0.4s 5汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v 与牵引力 F 大小倒数的1vF图像。已知汽车在平直路面上由静止启动，ab 平行于v 轴，bc 反向延长过原点O。已知阻力是车重的
5、 0.2 倍，汽车质量为32 10 kg，下列说法正确的是（）A.汽车由b 到c 过程做匀加速直线运动 B.汽车从a 到b 持续的时间为20s C.汽车额定功率为60kW D.汽车能够获得的的最大速度为为12m/s 6.如图所示，电荷 q 均匀分布在半球面上，球面的半径为 R，CD 为通过半球顶点 C 与球心 O 的轴线。P、Q 为 CD 轴上关于 O 点对称的两点。如果带电量为 Q 的均匀带电球壳，其内 部电场强度处处为零，电势都相等。则下列判断正确的是（）A.P 点的电势与 Q 点的电势相等 B.带正电的微粒在 O 点的电势能为零 C.在 P 点静止释放带正电的微粒（重力不计），微粒将做匀
6、加速直线运动 D.P 点的电场强度与 Q 点的电场强度相等 7.（多选）按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。3/8 如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。则笔从最低点运动至最高点的过程中，下列说法正确的是（）A.笔的动能一直增大 B.弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能和重力势能总和的增加量 C.笔的加速度先减小后增大 D.若考虑运动的全过程，笔所受的重力的冲量大小等于弹力冲量大小 8.（多选）如图甲所示，两水平金属板间距为 d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0 时刻，质量为 m
7、 的带电微粒以初速度 v0 沿中线射入两板间，0T/3 时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为 g。关于微粒在 0T 时间内运动的描述，正确的是（）A.末速度大小为02v B.末速度沿水平方向 C.重力势能减少了 12 mgd D.克服电场力做功为 mgd 9.（多选）如图所示，AB、CD 为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下。磁感应强度为 B 的匀强磁场中；AB、CD 的间距为 L，左右两端均接有阻值为 R 的电阻；质量为m 长为 L，且不计电阻的导体棒 MN 放在导轨上，甲、乙为两根相同的轻质弹簧，弹簧一端与 MN
8、棒中点连接，另一端均被固定，导体棒 MN 与导轨接触良好。开始时，弹簧处于自然长度，导体棒 MN 具有水平向左的初速度 v0，经过一段时间，导体棒 MN 第一次运动到最右端，这一过程中 AC 间的电阻 R 上产生的焦耳热为 Q，则（）4/8 A.初始时刻导体棒所受安培力大小为2202B L vR B.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为 23Q C.当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为2014 mvQ D.当导体棒第一次回到初始位置时，AB 间电阻 R 的热功率为2220B L vR 10.（多选）据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而
9、带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内如图所示，环状磁场的内半径为 R1，外半径为 R2，被束缚的带电粒子的比荷为 k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为 v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为 R2 的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是()A.2R2vk(R2R1)2 B.2R2vk(R22R21)C.3vk(R2R1)D.vk(R2R1)二、实验题（每空 2 分，共 16 分）11（6 分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上滑块与挡光片的
10、总质量为 200g,滑块左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为 300g 的小球相连。导轨上的 B 点有一光电门,挡光片的宽度用游标卡尺测出结果如右图，其读数为 mm。(1)某次实验时导轨的倾角为 300,当地重力加速度为 g=9.8m/s2,滑块由静止从 A 点到通过 B点的过程中，测量出挡光片经过光电门的时间为 0.0053 s，A、B 两点间的距离为 53.00 cm,则系统的动能增加量 Ek=J,系统的重力势能减少量 Ep=J,5/8 在误差允许的范围内,其Ek=Ep，可以认为系统的机械能守恒。(结果保留3 位有效数字)。12.（10 分）某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，
11、通过控制开关 S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“1”和“10”两种倍率。所用器材如下：A干电池：电动势 E=1.5V，内阻 r=0.5 B电流表 G：满偏电流 Ig=1mA，内阻 Rg=150 C定值电阻：R1=1200 D电阻箱 R2和 R3：最大阻值均为 999.9 E电阻箱 R4：最大阻值为 9999 F开关一个，红、黑表笔各 1 支，导线若干 (1)该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关 S 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻 R 内，则 R 内=_，欧姆表的倍率是 （选填“1”、“10”）(2)闭合电键 S：第一步：调节电阻
12、箱 R2和 R3，当 R2=_ 且 R3=_ 时，再将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱 R4，调节 R4，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_。三、计算题（共 44 分，需要有必要的文字说明和表达式）13.（8 分）一些高档汽车安装有自动防撞系统，它通过雷达发现前方障碍物，一旦通过微型处理器分析对汽车安全构成威胁就会发出警报提醒驾驶员，同时在驾驶员未有任何操作的情况下，能够立即采取制动措施，汽车将先后经过警报区域和刹车区域。某次性能测试中，质量50kgm=的汽车测试假人“驾驶”汽车以08.5m/sv=的速度直线行驶，雷达检测到 6/8 前
13、方静止障碍物后，系统自动控制汽车做加速度211.5m/sa=匀减速直线运动，并发出警报，继续前行至某处自动触发紧急制动，汽车做加速度227m/sa=匀减速直线运动，最后停在障碍物前0.75m处，警报区域和刹车区域汽车运动的时间相同，求汽车（1）（2 分）对测试假人的水平作用力最大值 F；（2）（4 分）报警处距离障碍物的距离 s；（3）（2 分）运动过程中的平均速度（此问结果保留三位小数）。14.（10 分）如图所示，在距离水平地面一定高度处的竖直平面内固定一半径为 R 的光滑半圆轨道 AB，在半圆轨道最低点 B 处有两个小球 P、Q（两小球均可视为质点），两小球之间放有火药，点燃火药，两小球
14、分别获得水平向右和水平向左的初速度，向左运动的小球 P落在水平地面上的 C 点，向右运动的小球 Q 沿半圆轨道恰好运动到 A 点后水平抛出也落在C 点。已知火药释放的能量有 80%转化为两小球的动能，C 点与 B 点的水平距离为 3R，P小球的质量为 m，重力加速度为 g。求：（1）（3 分）半圆轨道 AB 的最低点 B 处距离水平地面的高度 h；（2）（3 分）小球 P 获得水平向左的初速度瞬间对半圆轨道最低点的压力；（3）（4 分）火药释放的能量 E 7/8 15.（12 分）如图所示，在平面直角坐标系 xOy 内，第一象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外的半
15、圆形匀强磁场，磁场半径为 R，边界与 x 轴重合。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子，自 y 轴正半轴上 y 38 R 处的 P 点，以速度 v0垂直于 y 轴射入电场，经 x 轴上 xR 处的 Q 点进入磁场，并恰好能从磁场的圆弧边界射出。不计粒子重力。求：（1）（5 分）匀强电场的电场强度大小 E；（2）（7 分）匀强磁场的磁感应强度大小 B 和粒子在磁场中运动的时间。8/8 16.（14 分）如图所示，倾角为 的斜面底端固定一个挡板 P，质量为 m 的小物块 A 与质量不计的木板 B 叠放在斜面上，A 位于 B 的最上端且与挡板 P 相距 L。已知 A 与 B、B 与斜面间的动摩
16、擦因数分别为 1、2，且 1tan 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A 与挡板P 相撞的过程中没有机械能损失。将 A、B 同时由静止释放。(1)（4 分）求 A、B 释放瞬间小物块 A 的加速度大小 a1；(2)（5 分）若 A 与挡板 P 不相撞，求木板 B 的最小长度 l0；(3)（5 分）若木板 B 的长度为 l，求整个过程中木板 B 运动的总路程。1/6 2019级高三理科物理开学考试答案一、选择题（共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。1-6 题为单选题，7-10 为多选题。全部选对 的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）题号 1 2 3 4 5 6 7
17、 8 9 10 答案 D C C A B D BD BC AC AC 二、实验题（每空 2 分，共 16 分）11（6 分）10.60 1.00J 1.04J 12.（10 分）【答案】1500 10 14.5 150 100【详解】(1)1由闭合电路欧姆定律+=RRrRIE12gg 解得欧姆表的内阻 内=+=RRRRr150012g 2表盘的中值电阻为 1500，根据电路结构，闭合电键前，欧姆表的内阻大，大内阻对应大倍率，此时欧姆表的倍率是“10”；(2)345闭合电键 S，欧姆表的内阻变小，变为倍率“1”，调节电阻箱 R2和 R3，使电流表满偏时欧姆表内阻为 150 电路总电流为=I150
18、 A0.01A1.5=+IIRIRRggg15031)(+=+RRRRrRRR1503g123g1)()(解得=R14.52 2/6 电流表指针指向如图乙所示的位置时的读数为 0.6mA，此时 R3的电流为=+I150mA5.4mA0.6150 12003)(总电流是 6mA=R6 101001501.534 三、计算题（共 44 分，需要有必要的文字说明和表达式）13.（8 分）【答案】（1）350N；（2）12m；（3）5.625m/s【详解】（1）汽车在刹车区域受到的水平作用力最大，可得=Fma350N2 （2）设汽车行驶到刹车区域时的速度为v1，则有=aavvv12101 解得=v7m
19、/s1 则汽车在警报区域和刹车区域汽车运动的时间为=atv1s21 则汽车报警处距离障碍物的距离为=+svv tv tx2211011)(其中=x0.75m，代入解得=s12m（3）汽车运动过程中的平均速度为=tvsx25.625m/s 3/6 14.（10 分）【答案】（1）=hR2.5；（2）mg514；（3）=EmgR3【详解】（1）小球 Q 沿半圆轨道恰好运动到 A 点，有 Rm g m vQQA=2 解得=vgRA 小球 Q 从 A 点水平抛出后落在 C 过程，由平抛运动规律有+=Rhgt22112=Rv tA31 联立解得=hR2.5（2）小球 P 从 B 点做平抛运动，落在水平地
20、面上的 C 点，有=hgt2122=Rv tB32 解得=vgRB59 小球 P 在最低点=RFm gm vNPPB2 由牛顿第三定律，对半圆轨道最低点的压力=FFmgNN514 方向竖直向下。（3）小球 Q 沿半圆轨道恰好运动到 A 点，由动能定理有=m g Rm vm vQQAQ Q2221122 解得 4/6 =vgRQ5 P、Q 爆炸过程由动量守恒定律有=mvm vBQ Q 由能量守恒定可得+=vEmvmBQ Q280%12122 联立解得=EmgR3 15.（12 分）【答案】（1）=qREmv4302；（2）052mvBqR=qRBmv250，2025Rtv=vtR5202【详解】
21、（1）粒子在电场中做类平抛运动，则有：v0t1R 1221 at12yP 83 R 其中 a mqE 解得=qREmv4302（2）粒子在 Q 点时沿 y 轴负方向的分速度 vyat1 43 v0 5/6 所以粒子在磁场中做圆周运动的速度大小 220054yvvvv=+=因粒子恰好能从圆弧边界射出磁场，所以粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径 r 12 R 粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力，则有 qvBm2vR 解得 052mvBqR=粒子在磁场中运动半周，则运动时间 2rtv=解得 2025Rtv=16.（14 分）【解析】(1)释放 A、B，它们一起匀加速下滑。以 A、B 为研究对象
22、，由牛顿第二定律有：mgsin 2mgcos ma1 解得 a1gsin 2gcos。(2)在 B 与挡板 P 相撞前，A 和 B 相对静止，以相同的加速度一起向下做匀加速运动。B 与挡板 P 相撞后立即静止，A 开始匀减速下滑。若 A 到达挡板 P 处时的速度恰好为零，此时B 的长度即为最小长度 l0。从 A 释放至到达挡板 P 处的过程中，B 与斜面间由于摩擦产生的热量 Q12mgcos(Ll0)A 与 B 间由于摩擦产生的热量 Q21mgcos l0 根据能量守恒定律有 mgLsin Q1Q2 解得：l0212sincos()cosL。(3)分两种情况：若 ll0，B 与挡板 P 相撞后不反弹，A 一直减速直到静止在木板 B 上 6/6 木板 B 通过的路程 xLl。若 ll0，B 与挡板 P 相撞后，A 在木板 B 上减速运动直至与挡板 P 相撞。由于碰撞过程中没有机械能损失，A 将以撞前速率返回，并带动木板一起向上减速；当它们的速度减为零后，再重复上述过程，直至物块 A 停在挡板处。在此过程中，A 与 B 间由于摩擦产生的热量 Q11mgcos l B 与斜面间由于摩擦产生的热量 Q22mgcos x 根据能量守恒定律有 mgLsin Q1Q2 解得：xLsin 1lcos 2cos。