1、- 1 -江西省红色七校 2019 届高三第一次联考物理科试题一、选择题：1.科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是 19 世纪末物理学史上的三大发现之一。在 X 射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度） ，会产生包括 X 光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差 U、普朗克常数 h、电子电量e 和光速 c，则可知该 X 射线管发出的 X 光的A. 最短波长为 B. 最长波长为C. 最小频率为 D. 最大频率为【答案】D【解析】阳极与阴极之间的电势差 U，由阴极发射的电子被
2、加速后打到阳极（不计电子的初速度） ，电子到达阳极时的动能 ；电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度） ，会产生包括 X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。则光子的最大能量；光子能量与频率间关系为 ，X 光的最大频率 ；X 光波长与频率间关系为 ，X 光的最短波长 。故 D 项正确，ABC 三项错误。2.如图所示，木板 P 下端通过光滑铰链固定于水平地面上的 O 点，物体 A、B 叠放在木板上且处于静止状态，此时物体 B 的上表面水平。现使木板 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，物体 A、B 仍保持静止与原位置的情况相比（ ）A. A 对 B 的作用力减小 B. B
3、 对 A 的支持力增大- 2 -C. 木板对 B 的支持力增大 D. 木板对 B 的摩擦力增大【答案】D【解析】【详解】设板与水平地面的夹角为 ，木板转过的角度为 ；以 A 为研究对象，无论木板如何转动，只要二者保持相对静止，B 对 A 的作用力始终与 A 的重力平衡，保持不变，则 A对 B 的作用力不变，故 A 错误；当将 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，B 的上表面不再水平，A 的重力分解情况如图，开始时物体 A 不受 B 对 A 的摩擦力，B 对 A 的支持力大小与重力相等；后来时设 B 的上表面与水平方向之间的夹角是 ，受到的 B 对 A 的支持力、摩擦力的和仍然与 A 的重力大
4、小相等，方向相反，因 N=GAcos，所以 A 受到 B 的支持力一定减小，故 B 错误；以 AB 整体为研究对象，分析受力情况如图：总重力 GAB、板的支持力 N2和摩擦力 f2；由平衡条件分析可知，板对 B 的支持力 N2=GABcos，摩擦力 f2=GABsin， 增大，N 2减小，f2增大。故 C 错误，D 正确。故选 D。【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。本题也可以利用图解法来分析；注意整体法和隔离法的应用。3.我国 ETC（电
5、子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以 20 m/s 的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经 4 s 的时间速度减为 5 m/s 且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为 2.5 m/s2，- 3 -假设汽车可视为质点。则下列说法正确的是（ ）A. 汽车开始减速时距离自动收费装置 110 mB. 汽车加速 4 s 后速度恢复到 20 m/sC. 汽车从开始减速到速度恢复到 20 m/s 通过的总路程为 125 mD. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为 4 s【答案】C【解析】试题分析：根据匀变速直线运动平均速度推论求出减速
6、运动的位移和加速运动的位移，根据速度时间公式求出汽车恢复 20m/s 所需的时间。根据总路程，结合匀速运动的速度求出匀速运动的时间，从而得出汽车通过自动收费装置耽误的时间根据平均速度的推论知，汽车开始减速时距离自动收费装置的距离，A 错误；汽车恢复到 20m/s 所需的时间 ，B 错误；汽车加速运动的位移 ，则总路程，C 正确；这段路程匀速运动通过的时间 ，则通过自动收费装置耽误的时间 ，故 D 错误4.美国在 2016 年 2 月 11 日宣布“探测到引力波的存在” ，天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了 GW150914 是两个黑洞并合的事件，GW150914
7、是一个 36 倍太阳质量的黑洞和一个 29 倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小，若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（ ）A. 这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等B. 36 倍太阳质量的黑洞比 29 倍太阳质量的黑洞运行的轨道半径小C. 这两个黑洞运行的线速度大小始终相等D. 随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在增大【答案】B【解析】- 4 -【详解】根据 可得 根据 可得 由知 ，质量与轨道半径成反比，所以 36 倍太阳质量的黑洞轨道半径比 29
8、 倍太阳质量的黑洞轨道半径小。故 B 正确；根据 a 2r 可知，角速度相等，质量大的半径小，所以质量大的向心加速度小，故 A 错误；这两个黑洞共轴转动，角速度相等，根据 v=r 可以，质量大的半径小，所以质量大的线速度小。故 C 错误；又： ，当 m1+m2不变时，L 减小，则 T 减小，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故 D 错误；故选 B。【点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题。5.在绝缘光滑的水平面上相距为 6L 的 A、B 两处分别固定正电荷 QA、Q B，两电荷的位置坐标如图甲所示。图乙是 AB 连线之间的电势
9、与位置 x 之间的关系图象，图中 x=L 点为图线的最低点，若在 x=2L 的 C 点由静止释放一个质量为 m、电量为+q 的带电小球（可视为质点） ，下列有关说法正确的是（ ）A. 固定在 A、B 处电荷的电量之比为 QA: QB =8:1B. 小球一定可以到达 x=-2L 点处C. 小球将以 x=L 点为中心做完全对称的往复运动D. 小球在 x=L 处的速度最大【答案】D【解析】【详解】据 -x 图象切线的斜率等于场强 E，则知 x=L 处场强为零，根据点电荷场强则有：- 5 -，解得 QA：Q B=4：1，故 A 错误。根据动能定理得：qU=0，得 U=0，所以小球能运动到电势与出发点相
10、同的位置，由图知向左最远能到达 x=-L 点处，然后小球向右运动，小球将以 x=0.5L 点为中心作往复运动，故 BC 错误。因 x=L 处场强为零，所以小球在 C 处受到的场强向左，向左加速运动，到 x=L 处加速度为 0，从 x=L 再向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在 x=L 处的速度最大，故 D 正确。故选 D。【点睛】解决本题首先要理解 -x 图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式 W=qU 和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理6.两条相互平行的光滑金属导轨，距离为 L，电阻不计。导轨内有一与水平面垂直向里的匀强磁场，导
11、轨左侧接电容器 C，电阻 R1和 R2，如图所示。垂直导轨且与导轨接触良好的金属杆 AB 以一定的速度向右匀速运动，某时刻开始做匀减速运动至速度为零后反向匀加速运动。在金属杆变速运动的过程中，下列说法正确的是（ ）A. R1中无电流通过B. R1中电流一直从 e 流向 aC. R2中电流一直从 a 流向 bD. R2中电流先从 b 流向 a，后从 a 流向 b【答案】B【解析】【详解】开始时，金属杆 AB 以一定的速度向右匀速运动，由感应电动势：E=BLv，电容器两端的带电量为，Q=CU=CBLv，由右手定则知，R 2感应电流方向由 a 向 b，故电容器的上极板带正电，开始做匀减速运动至速度为
12、零的过程中，Q=CU=CBLv 知，速度减小，极板带电量减小，有电流定义式： Iq/t 可知，R 1中有电流通过，方向由 a 流向 e，R 2中电流从 a 流向 b，故A 错误；反向匀加速运动过程中，由右手定则知，R 2感应电流方向由 b 向 a，电容器反向充电，流经 R1电流方向由 e 流向 a，故 B 正确，CD 错误；故选 B。【点睛】本题电磁感应中电路问题，基础是识别电路的结构本题难点是根据并联电路电流- 6 -与电阻成反比确定两电阻电量的关系在高考中电路中含有电容器也是热点问题7.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球 a 和 b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆 C 和
13、D 上，质量为 ma的 a 球置于地面上，质量为 mb的 b 球从水平位置静止释放。当 b 球摆过的角度为 90时，a 球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是( ) A. B. C. 若只将细杆 D 水平向左移动少许，则当 b 球摆过的角度为小于 90的某值时， a 球对地面的压力刚好为零D. 若只将细杆 D 水平向左移动少许，则当 b 球摆过的角度仍为 90时， a 球对地面的压力刚好为零【答案】AD【解析】【详解】由于 b 球摆动过程中机械能守恒，则有：m bgl= mbv2，当 b 球摆过的角度为 90时，根据牛顿运动定律和向心力公式得：T-m bg=mb ；联立解得：T=3m bg；据
14、题 a 球对地面压力刚好为零，说明此时绳子张力为：T=m ag，解得：m a：m b=3：1，故 A 正确，B 错误。由上述求解过程可以看出 T=3mbg，细绳的拉力 T 与球到悬点的距离无关，只要 b 球摆到最低点，细绳的拉力都是 3mbg，a 球对地面的压力刚好为零。a 球不会被拉离地面。故 C 错误，D 正确。故选AD。8.如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一带电小球相连接，小球静止在光滑绝缘的水平面上，施加一个水平方向的匀强电场，使小球从静止开始向右运动，则向右运动的这一过程中（运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度） ( ) - 7 -A. 小球动能最大时，小球电势能最小B. 弹簧弹性
15、势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能最大C. 小球电势能最小时，小球动能为零D. 当电场力和弹簧弹力平衡时，小球的动能最大【答案】BCD【解析】【详解】小球向右运动时，电场力做正功，电势能减小；当电场力与弹力平衡时，小球的动能最大，电势能不是最大；在最右端电势能最大；故 A 错误；小球运动过程中只有电场力和弹簧弹力做功，故小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能总量守恒，在最右端，电势能最小，故小球和弹簧组成的系统机械能最大；故 B 正确；小球向右运动时，电场力做正功，电势能减小，故最右端电势能最小，此时动能为零，故 C 正确；当电场力和弹簧弹力平衡前，电场力大于弹簧的弹力，小球做加速运动，当弹力
16、等于电场力时，速度达到最大，球的动能最大，故 D 正确；故选 BCD。9.如图所示，一理想变压器原线圈匝数为 n1=1000 匝，副线圈匝数为 n2=200 匝，将原线圈接在 u=200 sin100t（V）的交流电压上，副线圈上电阻 R 和理想交流电压表并联接入电路，现在 A、B 两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是A. 在 A、B 两点间串联一只电阻 R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 0.2Wb/sB. 在 A、B 两点间接入理想二极管，电压表读数为 40VC. 在 A、B 两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大D. 在 A、B 两点间接入一只电感线圈，只提高交流
17、电频率，电阻 R 消耗电功率减小【答案】CD【解析】- 8 -（考查变压器、电容电感对交变电路的影响）根据法拉第电磁感应定律，有 ，电动势的最大值为 200 V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 0.2 Wb/s，A 错误；当A、B 两点间接入理想二极管，单向导通，交流电有效值的计算不能使用 计算，B 错误；当接入一只电容器，只提高交流电频率，则次级在电容器两端压降减小，电压表读数变大，C 正确；当接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电感对电流阻碍作用变大，对 R 上的电压减小，消耗的电功率减小，D 正确。10.如图所示，在直角三角形 ABC 内充满垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出） ，AB
18、边长度为 d， .现垂直 AB 边射入一群质量均为 m、电荷量均为 q、速度大小均为 v 的带正电粒子，已知垂直 AC 边射出的粒子在磁场中运动的时间为 t，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为 （不计重力） 则下列判断中正确的是( ) A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 4tB. 该匀强磁场的磁感应强度大小为C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为D. 粒子进入磁场时速度大小为【答案】ABC【解析】【详解】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直 AC 边射出的粒子在磁场中运动的时间是，即为： ，则得周期为：T=4t，故 A 正确；由 T=4t，R= ，T= ，得：，故 B 正确；运动时间最
19、长的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，- 9 -根据几何关系有： ，解得：R= d，故 C 正确；根据粒子在磁场中运动的速度为：v= ，周期为：T=4t 0，半径为：R= d，联立可得：v= ，故 D 错误。故选 ABC。【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，考查半径公式 R= 和周期公式 T= 的运用，解题的关键是要画出粒子轨迹过程图，确定圆心，利用几何方法求出半径二填空题11.某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有
20、4 个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 50Hz。(1)根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下 A 点、 B 点时木块的速度 vA、 vB，其中vA=_m/s。(结果保留两位有效数字)(2)要测量在 AB 段木板对木块的摩擦力所做的功 WAB，还应测量的物理量是_。(填入物理量前的字母)A.木板的长度 l B.木块的质量 m1 C.木板的质量 m2D.重物的质量 m3 E.木块运动的时间 t F.AB 段的距离 xAB(3)在 AB 段木板对木块的摩擦力所做的功的表达式 WAB=_。(用 vA、 vB和第(2)问中测得的物理量的符号表示)【答案】
21、(1). 0.72 (2). B (3). - 10 -【解析】（1）木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，则相等时间内的位移越来越小，可知纸带的右端与木块相连A 点的瞬时速度为： ；（2）重物着地后，摩擦力做功等于木块动能的变化量，根据 A、B 的速度大小求出摩擦力做功的大小，所以还需要测量的物理量为木块的质量，故选项 B 正确；（3）根据动能定理知， 。点睛：本题关键要明确实验的原理和实验的具体操作步骤，然后结合匀变速直线运动的规律和动能定理进行分析判断。12.某学习小组进行精确测量电阻 Rx 的阻值的实验，有下列器材供选用：A.待测电阻 Rx（约 300）B.电
22、压表 V（3V，内阻约 3k）C.电流表 A1（10mA，内阻约 10）D.电流表 A2（20mA，内阻约 5）E.滑动变阻器 R1（020，额定电流 2A)F.滑动变阻器 R2（02000，额定电流 0.5A)G.直流电源 E(3V，内阻约 1）H.开关、导线若干（1）甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，并能满足 Rx 两端电压能从 0 开始变化进行多次测量。则电流表应选择_（填“A 1”或“A 2”)；滑动变阻器应选择_（填“R 1”或“R 2”)；并请在虚线框中帮甲同学完成实验原理电路图 _ 。（2）乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下：-
23、 11 -按图连接好实验电路，闭合开关 S1 前调节滑动变阻器 R1、R 2的滑片至适当位置；闭合开关 S1，断开开关 S2，调节滑动变阻器 R1、R 2的滑片，使电流表 A1的示数恰好为电流表 A2的示数的一半；闭合开关 S2并保持滑动变阻器 R2的滑片位置不变，读出电压表 V 和电流表 A1的示数，分别记为 U、I；待测电阻的阻值 Rx=_；比较甲、乙两同学测量电阻 Rx 的方法，你认为哪种方法更有利于减小系统误差?答：_同学（填“甲”或“乙”)。【答案】 (1). ； (2). ； (3). ； (4). ； (5). 乙；【解析】试题分析：根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，根据题意
24、确定滑动变阻器的接法，为方便实验操作选择最大阻值较小的滑动变阻器，根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后作出电路图根据实验步骤应用欧姆定律求出电阻阻值；根据实验步骤与实验原理分析实验误差，然后作出解答（1）要满足 两端电压能从 0 开始变化进行多次测量，滑动变阻器一定采用分压式接法，为调节的方便，滑动变阻器应选小一些的 ，通过 的电流最大值 ，所以电流表- 12 -应选 A1，因 。是大电阻，故采用电流表内接法，电路图如图所示；（2）闭合开关 S1，断开开关 S2时，当 ，此时 ；闭合开关 并保持滑动变阻器 的滑片的位置不变，读出电压表 V 和电流表 A1 的示数，分别记为 U、I，
25、 所，以 ，甲同学因电压的测量偏大，所以电阻的测量值偏大，乙同学的没有误差，所以乙同学的方法更好。三计算题13.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距 L = 1m，电阻 R=0.4，导轨上停放一质量 m = 0.25kg 、电阻 r=0.1 的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度 B = 0.25T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力 F 沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数 U 随时间 t 变化的关系如图（b）所示.（1）求导体棒运动的加速度；（2）求第 5s 末外力 F 的瞬时功率.【答案】(1) 2 m/s
26、 2 (2) 17.5 W【解析】（1） ，Uv ，因 U 随时间均匀变化，故 v 也随时间均匀变化，金属杆做匀加速直线运动 - 13 -解得： （2） P=Fv=（0.25t+0.5）at=17.5W 14.有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣，他设计如下实验，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的 A、 B 两个物体，它们的质量分别为 m11 kg， m23 kg 并在它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性的挡板，水平面右方接一光滑的 竖直圆轨道当初 A、 B 两物静止，点燃炸药让其爆炸，物体 A 向左运动与挡板碰后原速返回，在水平面上追上物体 B 并与其碰撞后粘在一起，最后恰
27、能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为R0.2 m， g10 m/s 2.求炸药爆炸时对 A、 B 两物体所做的功【答案】10.7 J【解析】【详解】炸药爆炸后，设 A 的速度大小为 v1，B 的速度大小为 v2取向左为正方向，由动量守恒定律得：m 1v1-m2v2=0A 物与挡板碰后追上 B 物，碰后两物共同速度设为 v，取向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v1+m2v2=（m 1+m2）v两物上升皮圆弧的最高点时速度为 0，两物体的动能转化为重力势能，由机械能守恒定律得（m 1+m2）v 2=（m 1+m2）gR炸药爆炸时对 A、B 两物体所做的功 W= m1v12+ m2v22；联立解得
28、W=10.7J【点睛】本题要在分析清楚物体运动情况的基础上，采用程序法分步列式，关键要认真把握每个物理过程，找出每个过程遵守的物理规律15.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮 1、 2和质量 mP=m 的小球 P 连接，另一端质量 mQ=m 的小物块 Q 连接，小物块 Q 套于两直杆 AC、DE 和一段圆弧 CD 组成的固定光- 14 -滑轨道 ABCDE 上直杆 AC 与竖直墙夹角 =45，直杆 DE 水平，两杆分别与 Ol为圆心，R为半径的圆弧连接并相切于 C、D 两点，轨道与两定滑轮在同一竖直平面内直杆 B 点与两定滑轮均在同一高度，重力加速度为 g，小球运动过程中不会与其他物
29、体相碰，现将小物块Q 从 B 点由静止释放，在 C、D 点时无机械能损失试求：（1）小物块 Q 的最大机械能（取 B 点所在的水平面为参考平面） ；（2）小物块 Q 滑至 O1正下方 D 点时对圆弧轨道的弹力【答案】 （1） （2） ，方向向下【解析】【详解】 （1）当物块滑至 C 点时，P 球下降至最低点，且此时 vp=0，由机械能守恒定律有：E Q=mpgh=mgh，据几何关系可知：解得：E Q=（ 1）mgR（2）小物块从 C 到 D 过程中，小物块做圆周运动，故绳子不做功，球 P 始终静止，物块 Q机械能守恒，则 EQ=-mgR+在 D 点，物体受到绳子拉力 T，轨道的支持力 N，重力
30、 mg，由牛顿第二定律：T+N-mg=m对于 P 小球有：T=mg 联立解得：N=2 mg，方向向上由牛顿第三定律：物块对轨道的弹力 N=2 mg，方向向下16.如图所示，水平放置的平行金属板 A、B 间距为 d=20cm，板长 L=30cm，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于 A、B 中间，距金属板右端 x=15cm 处竖直放置一足够大的荧光屏。现在 A、B 板间加如图 2 所示的方波形周期电压，有大量质量，电荷量 的带电粒子以平行于金属板的速度 持续射向挡板。已知 ，粒子重力不计，求：- 15 -（1）粒子在电场中的运动时间；（2）t=0 时刻进入的粒子离开电场时在竖直方
31、向的位移大小；（3）撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。【答案】 （1） （2） （3）19.75cm【解析】【详解】 （1）粒子进入电场后水平分速度不变，则在电场中的运动时间（2）在 0210 -5s 内，粒子在竖直方向做匀加速直线运动，在 210-5s310 -5s 内粒子在竖直方向做匀减速运动，加速度大小始终为离开电场时竖直方向位移 解得 y=0.0175m=1.75cm（3）粒子在电场中的运动时间等于电场变化的周期，故撤去挡板后，粒子离开电场的速度都相同，如图所示，t=（3n+2）10 -5s（n=0，1，2，时刻进入的粒子，向下偏转的距离最大，粒子先向下偏转做类平抛运动，再做类平抛运动的逆运动，最后向上做类平抛运动，三段过程中粒子在竖直方向的位移大小均为：解得 y 1=0.0025m=0.25cm- 16 -粒子向上偏转能够从上极板边缘飞出，则粒子飞出电场区域的范围宽度为 d-y 1=19.75cm粒子离开电场时的速度方向相同，可知粒子打在荧光屏上产生的光带宽度为 19.75cm。【点睛】解决粒子在电场中偏转问题，通常由类平抛运动规律求解，要能熟练运用运动的合成与分解的方法研究，分析时要充分运用匀加速运动位移的比例关系和运动的对称性，来求解竖直分位移。
