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广东省佛山市2018届高三下学期综合能力测试(二)物理试题Word版附解析

广东省佛山市2018届高三下学期综合能力测试(二)物理试题

二、选择题

1. 首次提出“微观粒子的能量是量子化的”这一观念,与下列物理常量相关的是

A. 引力常量G

B. 普朗克常量h

C. 静电力常量k

D. 阿伏加德罗常数N A

【答案】B

【解析】首次提出“微观粒子的能量是量子化的”这一观念,与普朗克常量h相关。故B项正确。

2. 一热气球在地面附近匀速上升,某时刻从热气球上掉下一沙袋,不计空气阻力。则此后

A. 沙袋重力的功率逐渐增大

B. 沙袋的机械能先减小后增大

C. 在相等时间内沙袋动量的变化相等

D. 在相等时间内沙袋动能的变化相等

【答案】C

【解析】不计空气阻力,沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,做竖直上抛运动。

A:此后沙袋做竖直上抛运动,竖直方向的速度先减小后增大,沙袋重力的功率不是逐渐增大。故A项错误。

B:沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,只受重力,机械能守恒。故B项错误。

C:沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,只受重力,据动量定理,在相等时间内沙袋动量的变化相等。故C项正确。

D:沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,只受重力,加速度一定,相等时间内速度的变化相等,相等时间内沙袋动能的变化一般不相等。故D项错误。

点睛:不计空气阻力,沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,由于惯性做竖直上抛运动。

3. 在静电场中由静止释放一电子,该电子仅在电场力作用下沿直线运动,其加速度a随时间t的变化规律如图所示。则

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A. 该电场可能为匀强电场

B. 电子的运动轨迹与该电场的等势面垂直

C. 电子运动过程中途经各点的电势逐渐降低

D. 电子具有的电势能逐渐增大

【答案】B

【解析】A:由加速度a随时间t的图象可知,电子的加速度变化,所受电场力变化,运动轨迹上各点的场强大小改变,电场不是匀强电场。故A项错误。

B:电子仅在电场力作用下沿直线运动,且运动过程中加速度方向不变,所受电场力方向不变,则运动轨迹上各点场强方向一样且场强方向与轨迹同一直线,电场方向与等势面垂直,所以电子的运动轨迹与该电场的等势面垂直。故B项正确。

CD:电子由静止释放做加速运动,电子所受电场力做正功,电子具有的电势能减小,电子运动过程中途经各点的电势逐渐升高。故CD两项错误。

4. 来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光。带电粒子与地球大气层中的原子相遇,原子吸收带电粒子的一部分能量后,立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒,形成极光。极

光的光谐线波长范围约为3100~6700(1-10-10m)。据此推断以下说法不正确

...的是

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A. 极光光谐线频率的数量级约为1014Hz

B. 极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关

C. 原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光

D. 对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分

【解析】A:极光光谐线频率的最大值;极光光谐线频率的最小值。则极光光谐线频率的数量级约为

1014Hz。故A项正确。

B:来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关。故B项正确。

C:地球大气层中的原子吸收来自太阳带电粒子的一部分能量后,从高能级向低能级跃迁时辐射出极光。故C项正确。

D:地球大气层中的原子吸收来自太阳的带电粒子的一部分能量后,从高能级向低能级跃迁时辐射出极光。对极光进行光谱分析可以鉴别地球大气层的组成成分,故D项错误。

本题选不正确的,答案为D。

点睛:线状光谱:由狭窄谱线组成的光谱。单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱,故线状光谱又称原子光谱。连续光谱:包含一切波长的光谱,炽热固体所辐射的光谱均为连续光谱。吸收光谱:具有连续谱的光波通过物质样品时,处于基态的样品原子或分子将吸收特定波长的光而跃迁到激发态,于是在连续谱的背景上出现相应的暗线或暗带,称为吸收光谱。能用来做光谱分析的是线状光谱和吸收光谱。

5. 如图,理想变压器的原线圈与二极管一起接在u=220sin 50πt(V)交流电源上,副线圈接有R=55Ω的电阻,原、副线圈匝数比为2:1。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大,电流表为理想电表。则

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A. 副线圈的输出功率为110w

B. 原线圈的输入功率为110w

C. 电流表的读数为lA

D. 副线圈输出的电流方向不变

【解析】AB:因为原线圈上接有理想二极管,原线圈只有半个周期有电流,副线圈也只有半个周期有电流。,所以副线圈电压的最大值。

设副线圈电压的有效值为,则,解得:

副线圈的输出功率,原线圈的输入功率。故A项正确,B项错误。C:电流表读数,故C项错误。

D:因为原线圈上接有理想二极管,原线圈中电流方向不变,原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反,副线圈输出的电流方向改变。故D项错误。

点晴:有效值是根据电流热效应来规定的,让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻,如果在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。计算电功率使用有效值,交流电表的读数是有效值。

6. 2017年4月7日出现了“木星冲日”的天文奇观,木星离地球最近最亮。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时,天文学称之为“木星冲日”。本星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转,相关数据见下表。则

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A. 木星运行的加速度比地球运行的加速度大

B. 木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大

C. 下一次“木星冲日”的时间大约在2018年5月份

D. 在本星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s

【答案】BC

【解析】A:太阳对行星的引力充当行星做圆周运动的向心力,则,可得:。木星与太阳间距离比地球与太阳间距离大,木星运行的加速度比地球运行的加速度小。故A

项错误。

B:行星对表面物体的万有引力等于物体在表面时受到的重力,则,可得:

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。木星质量是地球质量的320倍,木星半径是地球半径的11倍,则木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大。故B项正确。

C:据开普勒第三定律,,则

设从木星冲日到下次木星冲日的时间间隔为t,则,解得:,所以下一次“木星冲日”的时间大约在2018年5月份。故C项正确。

D:绕星球表面做圆周运动的飞行器,则,木星质量是地球质量的320倍,木星半径是地球半径的11倍,所以在木星表面发射的飞行器的最小速度大于地球表面发射的飞行器最小速度(7.9km/s)。故D项错误。

综上答案为BC。

7. 如图,是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料,等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上(圆心在旋转体的轴线上),齿轮转动时线圈内就会产生感应电流。设感应电流的变化频率为f,测量齿轮的齿数为N,旋转体转速为n。则

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A. f=nN

B. f=

C. 线圈中的感应电流方向不会变化

D. 旋转体转速越高线圈中的感应电流越强

【答案】AD

【解析】AB:旋转体转一圈,测量齿轮靠近和远离线圈N次,线圈中的感应电流变化N次。旋转体的转速为n,感应电流的变化频率为f,则f=nN。故A项正确,B项错误。

C:测量齿轮靠近和远离线圈时,线圈中磁通量的变化相反,产生的感应电流方向相反。故C 项错误。

D:旋转体转速越高,测量齿轮靠近和远离线圈越快,线圈中磁通量的变化越快,线圈中感应电动势越大,线圈中的感应电流越强。故D项正确。

综上答案为AD。

8. 如图,质量均为m的两光滑小环A和B用轻绳连接,分别套在水平和竖直的固定直杆上。在绳上O点施一水平力F拉紧轻绳,设法使整个系统处于静止状态。随后使力F缓慢增大,则在此过程中

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A. OA段绳中的张力始终大于mg,且逐渐增大

B. 杆对A环的作用力始终大于2mg,且逐渐增大

C. OB段绳中的张力始终大于mg,且逐渐增大

D. OB段绳与竖直方向的夹角逐渐增大

【答案】CD

【解析】AB:以AB两个小环整体为研究对象,对整体受力分析,整体受总重力2mg、水平力F、水平杆对A环向上的支持力、竖直杆对B环水平向左的支持力。据平衡条件可得:水平杆对A环向上的支持力,竖直杆对B环水平向左的支持力。

以A为研究对象,对A受力分析,A受重力、水平杆对A竖直向上的支持力、绳OA对A的拉力,三力平衡,绳OA的拉力一定竖直向下,且,解得:。

故AB两项均错误。

CD:以B为研究对象,对B球受力分析如图,设OB段绳与竖直方向的夹角为

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由平衡条件可得:,。

力F缓慢增大,OB段绳中的张力始终大于mg,且逐渐增大;OB段绳与竖直方向的夹角逐渐增大。故CD两项均正确。

三、非选择题

9. 如图甲,利用恒速滴液瓶(每隔相同时间从玻璃管口滴下一个液滴)和频闪光源来研究自由落体运动。实验时,调节频闪光源的频率和恒速液滴的频率,使两者恰好相等,屏幕上就会出现“液滴不动”的影点,设此时频闪光源的频率为f。某次实验的影点位置如图乙所示,三个影点间的距离分别为h1、h2和h3。

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(1)若图乙中最上边一个影点的初速度恰好为零,则h1:h2:h3=________,液滴下落加速度的表达式为a=_________

(2)图乙中自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v=______________

【答案】 (1). 1:3:5 (2). (3).

【解析】(1) 最上边一个影点的初速度恰好为零,初速度为零的匀加速直线运动,在相邻相等时间内通过的位移之比

设液滴从一个影点到下一个影点所用时间为,则

据,解得:

(2) 图乙中自上而下第二个影点瞬时速度

点睛:初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为

10. 某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。

(1)现备有下列器材:

A.待测的干电池一节

B.电流表G(量程0-150mA,内阻R g=3.0Ω)

C.电压表V(量程0~3V,内阻R v,约lkΩ)

D.滑动变阻器R0(0-20Ω,l.0A)

E.电阻箱R0(0-99.99)

F.开关和若干导线

该同学发现上述器材中电流表的量程较小,他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0~0.6A的电流表,则电阻箱R0的阻值应取_____Ω。请在图甲的虚线框内画出利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图_____。

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(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的U-I图像(U、I分别为电压表V和电流表G的示数)。根据该图像可得被测电池的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。

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(3)该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势。如图丙,E x为待测干电池,E s为电动势已知的标准电池,AB为一根粗细均匀的直线电阻丝,R1为保护电阻。该同学的操作步骤如下:

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①闭合开关S1,粗调滑动变阻器R,使直线电阻AB两端的电压约为2.0V(可用电压表粗测);

②将开关S2拨到位置“1”,调节滑动触头C至C1点时灵敏电流计G的读数为零,测出AC1的长度为L1;

③将开关S2拨到位置“2”,调节滑动触头C至C2点时灵敏电流计G的读数再次为零,测出AC2的长度为L2

则待测电池电动势的表达式为E x=_________。

【答案】 (1). 1.0 (2). 电路如图所示:

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(3). 1.48(1.46~1.49之间) (4). 0.84(0.82~0.87之间)

(5).

【解析】(1)电流表G(量程0-150mA,内阻R g=3.0Ω)改装成一块量程为0~0.6A的电流表,则电阻箱R0的阻值

改装后电流表的内阻,相对于电源来说,电流表的分压不能忽略,应采用电流表的外接法。电路如图:

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(2)U、I分别为电压表V和电流表G的示数,据闭合电路欧姆定律可得:,对表达式变形后:,将U-I图像向两端延长后借助图象的纵截距和斜率可得:,,解得:

(3)由题意得:,,,则

点睛:图象法处理数据时,要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式。结合图象的截距、斜率、面积等求解。

11. 如图,是游乐场的一项娱乐设备。一环形座舱装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下。已知座舱开始下落的高度为H=75m,当落到离地面h=30m的位置时开始制动,座舱均匀减速。在一次娱乐中,某同学把质量m=6kg的书包放在自己的腿上。g取10m/s2,不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力。

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(1)当座舱落到离地面h1=60m和h2=20m的位置时,求书包对该同学腿部的压力各是多大;(2)若环形座舱的质量M=4×103kg,求制动过程中机器输出的平均功率。

【答案】(1)(2)1.5×106W

【解析】本题考查物体在自由下落和减速下降过程中的受力和功率问题,需运用运动学公式、牛顿运动定律、功率等知识求解。