1、- 1 -湖北省荆门市龙泉中学 2019 届高三物理上学期寒假作业练习题三一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得 4 分，选错的得 0 分。1.关于原子核和核反应，下列说法中正确的是A.温度越高放射性元素的半衰期越短，半衰期与原子核内部自身的因素无关B.核力是原子核内部核子间所特有的相互作用力，故核内任意两个核子间都存在核力C.核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒D.铀核( )衰变为铅核( )的过程中，要经过 8 次 衰变和 10 次2389U2068Pb 衰变2.如图所示为甲物体和乙物体在平直地面上同向运动的 v-
2、t 图象，已知 t=0时甲在乙前方 x0=60m 处，则在 04s 的时间内甲和乙之间的最大距离为A.8m B.14m C.68m D. 52m3.一匝由粗细均匀的同种导线绕成的矩形导线框 abcd 固定不动，其中矩形区域 efcd 存在磁场（未画出） ，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度大小B 随时间 t 均匀变化，且 (k0)，已知 ab=fc=4L，bc=5L，已知 L 长Bkt度的电阻为 r，则导线框 abcd 中的电流为A. B. C. D.289kL2518Lr249kLr259kr4.如图所示，一根劲度系数为 k 的轻质弹簧固定在天花板上，弹簧下端系一质量为m 的物体，现将竖直向
3、下的外力作用在物体上，使弹簧的伸长量为 x。撤去外力后，物体由静止竖直向上弹出，已知对于劲度系数为 k0的弹簧，当其形变量为 x0时，具有的弹性势能为 ，重力加速度为 g，其他阻力不计，则从撤去外力到物体201kx的速度第一次减为零的过程中，物体的最大速度为A. B. C. D.mgkxmkxmxkmgxk5.如图所示，M、N 是围绕地球做匀速圆周运动的两个卫星，已知 N 为地球的同步卫星，M 的轨道半径小于 N 的轨道半径，A 为静止在赤道上的物体，则下列说法正确的是A.M 绕地球运行的周期大于 24 小时B.M 适当减速有可能与 N 实现对接- 2 -C.M 的运行速度大于 A 随地球自转
4、的线速度D.N 的运行速度大于地球的第一宇宙速度6.一带正电荷的粒子只在电场力作用下沿 x 轴正方向运动沿 x 正半轴上的电势 随位置 x 变化的关系如图所示，则下列说法中正确的是A.x1、x 2处的电场强度均沿 x 轴负方向B.该粒子在 x1处的加速度大于在 x2处的加速度C.该粒子从 x1处到 x2处的过程中做减速运动D.该粒子在 x1处的电势能大于在 x2处的电势能7.2016 年 9 月 15 日， “天宫二号”空间实验室发射任务取得圆满成功。假设“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动的轨道距地球表面的高度为 2a，绕地球飞行一圈的时间为 90 分钟，“嫦娥一号”卫星绕月球做匀速圆周运动的轨
5、道距月球表面的高度为 a，绕月球飞行一圈的时间为 120 分钟，已知地球的半径为 32a，月球半径为 9a，则下列说法正确的是A.“天宫二号”运行的速度小于“嫦娥一号”运行的速度B.“天宫二号”运行的加速度小于“嫦娥一号”运行的加速度C.地球的质量小于月球的质量D.地球的平均密度大于月球的平均密度8.如图所示，质量分别为 mA、m B的两个物体 A、B 在水平拉力 F 的作用下，沿光滑水平面一起向右运动，已知 mAmB，光滑动滑轮及细绳质量不计，物体 A、B 间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g，则下列说法中正确的是A.A 对 B 的摩擦力向右B.B 对 A 的摩擦
6、力为零C.A、B 间的摩擦力大小为 ABmFD.若 A、B 间的动摩擦因数为 ，要使 A、B 之间不发生相对滑动，则拉力 F 的最大值为2BAmg二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。9.在如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻 R1=5、R 2=10、R 3=2.5，流- 3 -过副线圈的电流随时间的变化关系如图乙所示，已知电阻 R2和 R3消耗的功率相等，下列说法正确的是A.变压器原、副线圈的匝数比为 2:1B.流过变压器原线圈的电流有效值为
7、1AC.流过电阻 R1的电流有效值为 1AD.电阻 R1消耗的功率为 10W10.如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为 E1，磁感应强度大小为 B1、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为 圆弧，圆弧的半径（OP）为 R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线14处的电场强度大小为 E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度 v 沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由 P 点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的 Q 点，不计粒子重力。下列说法正确的是A.速度选择
8、器的极板 P1的电势比极板 P2的高B.粒子的速度 1BvEC.粒子的比荷为21RD.P、Q 两点间的距离为21EB11.如图甲所示，倾角为 30的斜面固定在水平地面上，质量为 1kg 的物块(可视为质点)在沿斜面向上的外力 F 的作用下从斜面底端 O 沿斜面运动到 A 点最后运动到 B 点，已知物块与斜面间的动摩擦因数 ，重力加速度3g=10m/s2，以水平地面为零势能面，物块的机械能 E 与物块运动的位移 x 的关系如图乙所示，则下列说法正确的是A.物块在 OA 段运动时，外力 F1=20N B.物块在 AB 段运动时，外力 F2=25NC.物块从 O 点运动到 A 点的时间为 2sD.物
9、块运动到 A 点时的速度大小为 10m/s- 4 -12.如图所示，一质量为 m0=0.05kg 的子弹以水平初速度 v0=200m/s 打中一放在水平地面上 A点的质量为 m=0.95kg 的物块，并留在物块内（时间极短可忽略） ，随后物块从 A 点沿 AB方向运动，与距离 A 点 L=5m 的 B 处的墙壁碰撞前瞬间的速度为 v1=8m/s，碰后以 v2=6m/s的速度反向运动直至静止，测得物块与墙碰撞的时间为 t=0.05s，g 取 10m/s2，则A.物块从 A 点开始沿水平面运动的初速度 v=10m/sB.物块与水平地面间的动摩擦因数 =0.36C.物块与墙碰撞时受到的平均作用力大小
10、 26NFD.物块在反向运动过程中产生的摩擦热 Q=18J三、实验探究题：本题共 2 小题，共 15 分。考生根据要求做答。13.(6 分)某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系实验中，把弹簧放置在水平桌面上，测出其自然长度，然后竖直悬挂让弹簧自然下垂，如图甲所示，在其下端挂上钩码。(1)实验时逐渐增加弹簧下端钩码并记录所挂钩码的重力 F 与其对应弹簧的形变量 x，作出的 Fx 图象如图乙所示。图线不过原点的原因是_。(2)该同学又找来与弹簧性质相同的橡皮筋，橡皮筋在弹性限度内弹力 F0与伸长量 x0成正比，即 F0=kx0。查阅资料后发现式中 k 值与橡皮筋的原长 L0和横截面积 S 有关。理论与
11、实验都表明 ，其中 Y 是由材料本身决定的常数，在材料力学中称为杨氏模0SkL量。杨氏模量 Y 的单位是_。A.N B.m C.N/m D.N/m2若该橡皮筋的 k 值与（1）中弹簧的劲度系数相同，该橡皮筋的原长为 10.0cm，横截面积为 1.0mm2，则可知该橡皮筋的杨氏模量 Y 的大小为_(结果保留两位有效数字)。14.(9 分)某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝 Rx的电阻率。- 5 -(1)请根据图甲，对图乙的实物图进行连线，使滑动变阻器的滑片向右移时，电流表的示数变小。(2)如图丙所示，利用螺旋测微器测出金属丝直径 d=_。(3)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动
12、，多次改变金属丝上金属夹的位置，得到几组 U、I、L（U 为电压表的示数，I 为电流表的示数，L 为金属丝接入电路的长度）的数据，用 计算出相应的电阻值后作出 RL 图线如图丁所示。取R图线上两个点间数据之差 L 和 R，则金属丝的电阻率 =_(用题给字母进行表示)。 的测量值_(选填“大于” 、 “等于”或“小于”)真实值。四、计算解答题：本题共 4 小题，满分 43 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。15.(10 分)在某限速为 60km/h 的路段执勤的警察发现一辆汽车以 108km/h 的速度飙车，经过警察旁边时，警察立即驾驶警车去追，已知警
13、察和警车的总质量为 3103kg，额定功率为 120kW，地面对警车的阻力为警察和警车总重力的 。如果警车以恒定功率启动，警10车在行驶 100m 后能够达到最大速度，试判断警车能否追上汽车，若能，求警车追上汽车时离出发点的距离；若不能，请说明理由。 （重力加速度 g=10m/s2）- 6 -16.(10 分)如图所示，半径为 R 的半圆形光滑绝缘轨道竖直放置，整个空间存在方向水平向左的匀强电场，AD 是半圆形轨道的水平直径，O 点是它的圆心，一带正电荷的小球(可视为质点)从 A 点由静止释放，小球到达 C 点时速度刚好为零，已知AOC=120，重力加速度为 g，求：(1)小球从 A 点到 C
14、 点的过程中速度的最大值；（结果可以含根号）(2)若该小球从 D 点获得竖直向上的初速度 vD，则 vD满足什么条件时，小球恰好经过 A 点。 （结果可以含根号）17.(10 分)如图所示，一质量 M=3kg 的足够长木板 B 静止在光滑水平面上，B 的右侧有竖直墙壁，B 的右端与墙壁的距离 L=4m。现有一可视为质点的质量 m=1kg 的小物体 A，以初速度 v0=8m/s 从 B 的左端水平滑上 B，已知 A、B 间的动摩擦因数 =0.2，B 与竖直墙壁的碰撞时间极短，且碰撞时无能量损失。已知全过程中 A 都在 B 上。(1)求 B 与竖直墙壁碰撞前瞬间的速度大小 v；- 7 -(2)求从
15、 A 滑上 B 到 B 与墙壁碰撞所用的时间 t。18.(13 分)如图所示，平行且光滑的金属导轨 MN、PQ 相距为 L=1m，在 M 点和 P 点间接一个阻值为 R=1.5 的电阻，两导轨间存在方向垂直导轨平面向下的矩形匀强磁场区域，磁场的宽度为 d，磁感应强度大小为 B=1T，一个质量为 m=2kg、电阻为 r=0.5 的导体棒垂直于导轨放置，导体棒长为 L=1m。现从与磁场的左边界相距为 d0=5m 的位置开始用一个大小为 F=5N、方向水平向右的恒力拉导体棒，使之由静止开始运动，已知导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计。(1)如果磁场的宽度 d 足够大，导体棒在
16、磁场中运动的最终速度为多大？(2)如果磁场的宽度 d=18m，导体棒离开磁场右边界时的速度为 7.5m/s，求导体棒从开始运动到离开磁场右边界经历的时间以及导体棒通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能。- 8 -参考答案1.C 2.C 3.A 4.B 5.C 6.D 7.D 8.D 9.AD 10.AC 11.CD 12.ABD13.（1)弹簧自身重力的影响（2 分） （2）D(2 分）l.0l0 7N/m2（2 分）14.（1）实物连线如图所示（2 分）（2）1.650mm（2 分） （3） （3 分）小于（2 分）24dRL15.【解答】汽车的速度为108/0/6vms（1 分）警车能够
17、达到的最大速度为（1 分）32120/40/.fPvmsF因为 v2v1，所以警车可以追上汽车 （1 分）设警车达到最大速度的过程经历的时间为 t1，根据能量守恒定律有（2 分） 解得 t 122.5s （l 分）1fPtFxmv设警车达到最大速度后又经过 t2的时间追上汽车，根据位移关系有 x1v 2t2v 1（t 1t 2）（1 分）代入数据解得 t257.5s（1 分）故警车达到最大速度到追上汽车的过程中运动的位移为 x2v 2t22300m （1 分）则警车追上汽车时离出发点的距离为 xx 1x 22400m（1 分）16【解答】 （1）设匀强电场的电场强度大小为 E，小球从 A 点到
18、 C 点的过程中，对小球由动能定理可得 mgRsin60qER(1cos60)00 （2 分）解得（1 分）3mgqE经分析可知，当小球运动到等效重力场的最低点时 ， 小球的速度最大，设小球到达 M 点时速度最大，此时 MO 和水平方向的夹角为 ，如图所示，则，即 60 （1 分）tan3gqE小球从 A 点到 M 点的过程中，对小球由动能定理可得- 9 -（1 分）21sincos0MmgRqEmv最大速度（1 分）23MvgR（2）对小球从 D 点到 A 点的运动过程进行分解在竖直方向上小球做竖直上抛运动，则（1 分）2Dvtg在水平方向上小球做匀加速运动，则 qEma （l 分）（1 分
19、） 解得 （1 分）2Rat 3DvgR即当 时，小球恰好经过 A 点3Dvg17.【解答】 （1）设 A、B 达到的共同速度为 v 共 ，根据动量守恒有mv0（mM）v 共 （1 分）解得 v 共 2m/s （1 分）设这一过程中 B 向右运动的位移为 x1，根据动能定理有（1 分） 解得 x13m （l 分）21gxv共因 x1L，A、B 达到共同速度后才与墙碰撞，故 B与墙碰撞前瞬间的速度大小为 vv 共2m/s （1 分）（2）设从 A 滑上 B 到两者达到共同速度所用的时间为 t1，则有（2 分） 解得 t13s （l 分）1mgvtM共两者达到共同速度后一起匀速运动，直到 B 第一
20、次与墙壁碰撞，设匀速运动所用时间为t2，有 （1 分）所以，从 A 滑上 B 到 B 与墙壁碰撞所用的时间为10.5Lxtsv共tt 1t 23.5s （1 分）18.【解答】 （1）因为磁场的宽度足够长，所以导体棒在离开磁场前已经做匀速直线运动，根据受力平衡有 FF 安 导体棒匀速运动切割磁感线产生的感应电动势为 EBLv m （1 分）由闭合电路欧姆定律有（1 分）EIRr- 10 -根据安培力公式有 F 安 BIL （1 分）联立以上各式解得（1 分）210/mRrvsBL（2）导体棒进入磁场前，根据牛顿第二定律有 Fma （l 分）则 ， （1 分）201dat0vd解得 ，（l 分）01mtsF0125/Fms导体棒在磁场中运动的过程中，设经时间 t2速度达到 v27.5m/S，安培力产生的冲量为 p安培力是变力，故由 ，利用微元法可得BLtitRr安 29BLdpNsRr（1 分）根据动量定理有 Ft2pmv 2mv 1 （1 分） 解得 t22.8s （l 分）故导体棒从开始运动到离开磁场右边界经历的时间为 tt 1t 24.8s （1 分）从导体棒开始运动到离开磁场右边界的过程根据能量守恒定律有（1 分）201FdmvQ解得（1 分）2058.7dJ
