1、- 1 -湖北省沙市中学 2019 届高三物理上学期能力测试试题（二）二、选择题:本题共 8 小题，每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中，第 14-18 题只有一项符合题目要求，第 19-21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得 0 分。14甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，速度随时间变化的关系如图所示，其中甲物体的速度-时间图线为两段倾斜直线，乙物体的速度-时间图线为两段 1/4 圆弧。图中 t2=t4/2，则在 0-t4时间内，以下说法正确的是A 甲物体在 0 t2时间内的加速度与在 t2 t4时间内的加速度相等B 0 t4时间内甲物体的
2、平均速度等于乙物体的平均速度C 两物体在 t2时刻运动方向均改变D 两物体在 t1 、 t3时刻两次相遇15如图所示,轻质弹性绳一端固定于 O 点,另一端系一小球,小球静止时弹性绳竖直。现对小球施加一个水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成60,若弹性绳的形变在弹性限度内,弹性绳原长为 ,则此过程中小球上升的高度为:A B C D 16如图,两个相同的小球 A、 B 用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上,绳子上端固定在同一点 O,连接 A 球的绳子比连接 B 球的绳子长,两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行。当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴 OO以角速度 匀速转动时, A、 B
3、两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动,下列说法正确的是A 两球所受的合力大小相同B A 球对绳子的拉力大小等于 B 球对绳子的拉力大小C 两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力D A 球对圆锥筒的压力小于 B 球对圆锥筒的压力17广义相对论预言了黑洞、引力波、水星进动、光线偏折等七大天文现象。北京时间 2016年 2 月 11 日 23:40 左右，激光干涉引力波天文台（LIGO）负责人宣布，人类首次发现- 2 -了引力波。它来源于距地球之外 13 亿光年的两个黑洞（甲黑洞的质量为太阳质量的 26倍，乙黑洞的质量为太阳质量的 39 倍）互相绕转最后合并的过程。合并前两个黑洞互相绕转形成
4、一个双星系统，已知万有引力常量 G。关于此双星系统，下列说法正确的是A 甲乙两个黑洞绕行的线速度之比为 26: 39B 甲乙两个黑洞绕行的向心加速度之比为 392： 26 2C 质量大的黑洞旋转半径大D 若已知两黑洞的绕行周期和太阳质量，可以估算出两黑洞的距离18质量为 2kg 的小物块静止在光滑水平面上，从某一时刻开始，小物块所受外力与时间的关系如图所示，则在 6s 时物体的速度为A 3m/s B 9m/s C 12m/s D 18m/s19如图所示，足够长的木板 P 静止于光滑水平面上，小滑块 Q 位于木板 P 的最右端，木板P 与小滑块 Q 之间的动摩擦因数 ，木板 P 与小滑块 Q 质
5、量相等，均为 m=1 kg。用大小为 6 N、方向水平向右的恒力 F 拉动木板 P 加速运动 1 s 后将其撤去，系统逐渐达到稳定状态，已知重力加速度 g 取 10 m/s2，下列说法正确的是A 木板 P 与小滑块 Q 所组成的系统的动量增加量等于拉力 F 的冲量B 拉力 F 做功为 6 JC 小滑块 Q 的最大速度为 3m/sD 整个过程中，系统因摩擦而产生的热量为 3J20如图所示，半径为 R 的圆筒固定在小车上，小车以速度 v 向右匀速运动，有一光滑小球相对静止在圆筒的最低点.当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆筒中上升的最大高度可能A 等于 B 大于 C 小于 D 等于 2R21在大型
6、物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将 m=1kg 的货物放在传送带上的 A 端，经过 1.2s 到达传送- 3 -带的 B 端。用速度传感器测得货物与传送带的速度 v 随时间 t 变化的图象如图乙所示。已知重力加速度 g=10ms 2，则可知A 货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5B A、B 两点的距离为 2.4mC 货物从 A 运动到 B 过程中，传送带对货物做功的大小为 12.8JD 货物从 A 运动到 B 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 4.8J第卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题第 32 题
7、为必考题，每个试题考生都必须做答。第 33 题第 38 题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题（共 129 分）22某实验小组利用如右图所示的装置探究牛顿第二定律中质量一定时 a 与 F 的关系，他们将宽度为 d 的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的 A、B 两点各安装一个光电门，记录小车通过 A、B 时的遮光时间，小车中可以放置砝码。(1)实验主要步骤如下：用天平测量小车和遮光片的总质量 M、砝码盘和盘内砝码的总质量 m;用游标卡尺测量挡光片的宽度 d；用米尺测量两光电门之间的距离 s；调整轻滑轮，使细线与木板平行；将木板不带滑轮的一端垫高
8、，以平衡摩擦力，让小车从光电门 A 的左侧由静止释放；用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A 和光电门 B 所用的时间 tA和 tB；小车右侧通过细线连上砝码盘，盘中放有多个砝码；再次让小车从光电门 A 的左侧由静止释放，记录遮光片经过光电门 A 和光电门 B 所用的时间t A和t B，利用 a=_（用d、s、t A和t B表示） ，求出小车加速度；并记录此时砝码盘及盘内砝码的质量 m；将盘中砝码拿出一个放到小车上，再次让小车从光电门 A 的左侧由静止释放，记录步骤中的时间和质量，重复步骤多次实验。- 4 -对小车和砝码及砝码盘组成的系统，合力 F= mg，结合上述公式求出的 a，得到多组a
9、、F 的数据。描点做出 a 一 F 的图像，从而得出 a 与 F 的关系。(2)测量 d 时，某次游标卡尺的示数如右图所示，其读数为_ cm。(3)下列说法哪一项是正确的 （_）A平衡摩擦力时必须将砝码盘通过细线挂在小车上。B若测得 tA =tB，说明摩擦力已平衡好。C为减小误差，应使砝码及砝码盘质量之和远小于小车和车内砝码质量之和。D本实验装置也可以用来验证动能定理。23如图所示为实验室中探究碰撞中的不变量的实验装置示意图。（1）若入射小球质量为 m1，半径为 R1；被碰小球质量为 m2，半径为 R2，则_。Am 1m2, R1 R2 Bm 1m2, R1 m2, R1=R2 Dm 1m2,
10、 R1=R2 （2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_（填下列对应的字母） 。A直尺 B游标卡尺 C天平 D弹簧秤 E秒表（3）设入射小球的质量为 m1，被碰小球的质量为 m2, P 为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用 m1,m2及图中字母表示）_成立，即表示碰撞中的不变量是动量。24如图三个大小相同的小球 A、B、C 置于光滑水平面上，三球的质量分别为mA=2kg、m B=4kg、m C=2kg，取水平向右方向为动量的正方向，某时刻 A 球的动量PA=20kgm/s，B 球此刻的动量大小和方向未知，C 球的动量为零。A 球与 B 球先碰，随后B 球与 C 球碰，碰撞均在同
11、一直线上，且 A 球与 B 球以及 B球与 C 球之间分别只相互碰撞一次，最终所有小球都以各自- 5 -碰后的速度一直匀速运动。所有的相互作用结束后，P C=10kgm/s、P B=4kgm/s，最终B 球以 5m/s 的速度水平向右运动。求： （1）A 球对 B 球的冲量大小与 C 球对 B 球的冲量大小之比；（2）整个过程系统由于碰撞产生多少热量？25如图所示，ABDO 是处于竖直平面内的光滑轨道，AB 是半径为 R=15m的 1/4 圆周轨道，半径 OA 处于水平位置，BDO 是半径为 r=7.5m 的半圆轨道，D 为 BDO 轨道的中央。一个小球从 A 点正上方距 A 点 H=10m处
12、的 P 点自由落下，经 A 点进入竖直平面内的轨道，取 g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求小球经过 D 点时对轨道的压力的大小是重力的多少倍？（2）试讨论此球能否到达 BDO 轨道的 O 点，并说明理由。（3）小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少？33 【物理选修 3-3】（1）下列说法中正确的是_(填正确答案标号)A一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高B在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零C分子间的距离 r 存在某一值 r0，当 r 大于 r0时，分子间斥力大于引力；当 r 小于 r 时，分子间斥力小于引力D由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液
13、体表面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势E. 关于一定质量的气体，只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低（2）如图甲、乙所示，汽缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞 A、 B 被长度为0.9m 的轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动， A、 B 的质量分别为 mA=12kg、 mB=8.0kg，横截面积分别为 SA=4.010- 6 -2m2， SB=2.0l0-2m2。一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧大气压强P0=1.0l05Pa。取重力加速度 g=10m/s2。图甲所示是气缸水平放置达到的平衡状态，活塞 A 与圆筒内壁凸起面恰好不接触，求被
14、封闭气体的压强。保持温度不变使汽缸竖直放置，平衡后达到如图乙所示位置，求活塞 A 沿圆筒发生的位移大小。34 （15 分） 【物理选修 3-4】（1）如图所示，同一介质中的 P、Q 两列持续振动的简谐横波分别沿 x 轴正向和负向传播，质 a、b、c、d 分别位于 x=6m、7m、8m、7.5m 处，若波的传播速度为 10m/s，图示为 t=0s 时刻的波形图.则再经过 t=0.5s 时A 质点振动的频率为 0.4Hz B 质点 a、c 处于平衡位置C 质点 b 的位移大小为 30cm D 质点 d 的振动方向沿y 轴（2）如图所示一束截面为圆形（半径 R=1cm）的平行复色光垂直射向一玻璃半球
15、的面经折射后在屏幕 s 上形成一个圆形彩色亮区已知玻璃半球的半径也为 R屏幕 s 至球心的距离为 D 为 4cm不考虑光的干涉和衍射，试问：在屏幕 s 上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色?若玻璃半球对中色光的折射率为 ，求屏幕 s 上圆形亮区的最大半径。 （结果可保留根号）2019 届高三理科综合能力测试（二）答案物理部分：14B 15B 16D 17D 18B 19ACD 20ACD 21AD22 （1） （2）0.550cm （3）BD23 （1）C （2）AC （3）m 1OP=m1OM+ m2ON24 （1）7:5（2）48J（）由 A、B、C 组成系统动量守恒，以 A 的速度方向为正
16、方向由动量守恒定律得：- 7 -，解得： 由 A、B 相碰时，对 A，由动量定理可得：由 B、C 相碰时，对 C，由动量定理可得：则冲量之比：（）设 A、B 碰前 A 的动量为 ，B 的动量为 ，C 的动量为 ，所有的作用结束后 A 的动量为 ，B 的动量为 ，B 的动量为 ，由 A、B、C 组成系统动量守恒，以 A 的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 而 ，由能量守恒定律得： 解得：Q=48J25 （1） (2)能（3） (1)从 P 到 D 由动能定理得： 由圆周运动知识得： 解得： ；(2) 设小球能够沿竖直半圆轨道运动到 O 点的最小速度为 vc，有： 小球至少应从 Hc高处落下，
17、 解得：由 HH C，小球可以通过 O 点；(3) 小球从 O 点水平飞出后打在圆弧轨道上时间为 t 这个过程小球的水平位移为 x=v0t竖直位移为 由几何知识得： 解得 t=1s物体竖直方向速度 vy=gt=10m/s 落在圆弧上速度 。33 （1）ADE由盖吕萨克定律可知，一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高，A 正确；在完全失重的情况下，气体分子仍不停地做无规则运动，气体分子对容器壁的压力不为零，B错误；分子间的距离 r 存在某一值 ，当 r 大于 时，分子间斥力小于引力；当 r 小于 时，00 0分子间斥力大于引力，C 错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体
18、表- 8 -面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，D 正确；温度是分子平均动能的标志，关于一定质量的气体，只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，E 正确（2） ； x=0.1m气缸处于图甲位置时，设气缸内气体压强为 P1，对于活塞和杆，根据力的平衡条件可得：P0SA+P1SB=P1SA+P0SB 解得：P 1=P0=1.0105Pa气缸处于图乙位置时，设气缸内气体压强为 P2，对于活塞和杆，由平衡条件：P0SA+P2SB=P2SA+P0SB+（m A+mB）g 代入数据可得：P 2=0.9105Pa由玻意耳定律可得：P 1lSB=P2lSB+x（S A-SB
19、） 由以上各式并代入数据得：x=0.1m34.（1）BD由题意可知， ，则质点振动的周期 ，频率为 ，A 错误；质点 a、c 为振动减弱点，当 t=0.5s 时，两波振动方向相反，所以质点 a、c 处于平衡位置，B 正确；质点 b 是振动加强点，t=0.5s 时，两列波在质点 b 的位移均为 0，故质点b 的位移为零，C 错误；t=0.5s 时，简谐横波 P 在 d 处向下振动，简谐横波 Q 在 d 处也向下振动，所以质点 d 的振动方向沿-y 轴，D 正确（2）紫光 (2) 【解析】解：复色光与半球形玻璃面的下表面相垂直，方向不变，但是在上面的圆弧面会发生偏折，紫光的折射率最大，偏折能力最强，所以紫光偏折的最多，因此最外侧是紫色；如右图所示紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕 S 上的点D 到亮区中心 E 的距离 r 就是所求最大半径；设紫光临界角为 C由全反射的知识： 所以代入数据得：- 9 -
