2019届江西省重点中学盟校高三第一次联考物理试题(解析版)

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江西省重点中学盟校2019届高三第一次联考物理试卷

1.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史的是( )

A. 伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证 B. 牛顿发现了万有引力定律,并预言了引力波的存在

C. 法拉第首次引入电场线和磁感线,极大地促进了人类对电磁现象的研究 D. 库仑提出了库仑定律,并用油滴实验测得了元电荷的值 【答案】C 【解析】

【详解】伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并未直接进行验证,而是在斜面实验的基础上的理想化推理,故A错误;牛顿发现了万有引力定律,但并没有预言引力波的存在,预言了引力波存在的人是爱因斯坦,故B错误;法拉第首次引入电场线和磁感线,极大地促进了人类对电磁现象的研究,选项C正确;库仑提出了库仑定律,密立根用油滴实验测得了元电荷的值,选项D错误;故选C.

2.质量为M=1kg的木板静止在粗糙水平面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,在木板的左端放置一个质量为m=1kg、大小可忽略的铁块.铁块与木板间的动摩擦因数为μ2,取g=10m/s2.若在铁块右端施加一个从0开始增大的水平向右的力F,假设木板足够长,铁块受木板摩擦力Ff随拉力F的变化如图所示.则两个动摩擦因数的数值为( )

A. μ1=0.1 μ2=0.4 B. μ1=0.1 μ2=0.2 C. μ1=0.2 μ2=0.4 D. μ1=0.4 μ2=0.4 【答案】A 【解析】 【分析】

根据图象分析二者的运动情况,先以整体为研究对象根据牛顿第二定律求解加速度大小,分析铁块的摩擦力随F 的变化关系,求解μ1;再以铁块为研究对象,根据滑动摩擦力的计算公式求解μ2。

【详解】根据图线可知,当0<F<2N过程中,整体保持静止;当2N<F≤6N过程中,二者以共同的加速度加速前进;当F>6N过程中,铁块受到的摩擦力不变,说明二者打滑,发生相对运动;所以在2N<F≤6N过程中,系统的加速度

,对铁块,根据牛顿第二定律可得:F-f=ma,解得f=F+μ1g;当

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F=6N时f=4N,解得μ1=0.1;当F>6N过程中,铁块的摩擦力不变,则有μ2mg=4N,解得μ2=0.4,故A正确、BCD错误。故选A。

【点睛】本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答;注意整体法和隔离法的应用。

3.如图所示,理想变压器原线圈a、b间输入一稳定的正弦交流电,原线圈接有理想交流电流表A,副线圈接有理想交流电压表V,当滑动变阻器的滑片向上滑动时,下列说法正确的是( )

A. 电压表的示数不变 B. 电压表的示数增大 C. 电流表的示数增大 D. 电阻R2的功率减小 【答案】C 【解析】 【分析】

电源电压U=UR1+U1,UR1=R1I1,原副线圈电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,当滑线变阻器的滑片P向上滑动时,副线圈电阻减小,根据欧姆定律分析电流、电压变化。

【详解】当滑线变阻器的滑片P向上滑动时,电阻减小,副线圈电流变大,原线圈电流也变大,电流表示数变大,故R1分压变大,则原线圈输入电压减小,匝数不变,副线圈电压减小,故电压表示数减小,故AB错误,C正确;当滑线变阻器的滑片P向上滑动时,电阻减小,副线圈电流变大,R2阻值不变,故功率变大,故D错误;故选C。

【点睛】变压器的动态分析与恒定电流动态分析相似,只是注意“电压由原线圈决定,功率和电流由副线圈决定”。

4.已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量En=,其中n=2,3,4…,h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.有一氢原子处于n=3的激发态,在它向低能级跃迁时,可能辐射的光子的最大波长为( ) A.

B.

C.

D.

【答案】D 【解析】 【分析】

能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差,能级差越大,辐射的光子能量越大,频率

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越大,波长越小。

【详解】一群氢原子处于n=3激发态,可释放出的光子频率种类为3种,据玻尔理论在这3种频率光子中,当氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时辐射的光子频率最小,波长最长,E2=

,故D正确,ABC错误;故选D。

5.如图所示,在直角三角形abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,∠a=60°,∠b=90°,边长ac=L,一个粒子源在a点将质量为2m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场,在磁场中运动时间最长的粒子中,速度的最大值是( )

,E3=

=E3-E2,

A. B. C. D.

【答案】B 【解析】 【分析】

粒子在磁场中转过的圆心角越大,粒子的运动时间越长,粒子沿ab边界方向射入磁场从ac边射出磁场时转过的圆心角最大,运动时间最长,作出粒子运动轨迹求出粒子的最大轨道半径,然后应用牛顿第二定律求出粒子的最大速度。

【详解】粒子沿ab边界方向射入磁场从ac边射出磁场时转过的圆心角最大,粒子在磁场中的运动时间最长, 粒子速度最大时运动轨迹与bc相切,粒子运动轨迹如图所示,

由题意可知:∠a=60°,∠b=90°,边长ac=L,则ab=L,四边形abdO是正方形,粒子轨道半径:r=L,

粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得;qvmB=2m故ACD错误,B正确;故选B。

,粒子的最大速度,解得:,

【点睛】本题带电粒子在有界的磁场中运动的类型,注意根据圆的对称性得到出射时粒子速度和边界的夹

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角与入射时速度和边界的夹角相等。解答此题的关键是明确粒子的运动规律,画出临界轨迹,结合几何关系确定轨道半径,根据牛顿第二定律列式求解最大速度,注意粒子不能从C点射出.

6.如图甲所示,左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨间距L=1m。一质量m=2kg,阻值r=2Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的v-x图象如图乙所示,若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2,则从起点发生x=1m位移的过程中(g=10 m/s2)( )

A. 金属棒克服安培力做的功W1=0.25 J B. 金属棒克服摩擦力做的功W2=5 J C. 整个系统产生的总热量Q=4.25 J D. 拉力做的功W=9.25 J 【答案】AC 【解析】 【分析】

由速度图象得出v与x的关系式,由安培力公式得到FA与x的关系式,可知FA与x是线性关系,即可求出发生s=1m位移的过程中安培力做功WA=-产生的总热量Q.

【详解】由速度图象得:v=2x,金属棒所受的安培力

,代入得:FA=0.5x,则知FA与x

x,再根据动能定理求解拉力做功;根据能量守恒求解整个系统

是线性关系。当x=0时,安培力FA1=0;当x=1m时,安培力FA2=0.5N,则从起点发生x=1m位移的过程中,安培力做功为:WA=-x=-0.25J;即金属棒克服安培力做的功为:W1=0.25J,故A正确。金属棒克服

摩擦力做的功为:W2=-μmgx=-0.2×2×10×1J=-4J,故B错误;克服安培力做功等于产生的电热,克服摩擦力做功等于产生的摩擦热,则整个系统产生的总热量Q=WA+W2=4.25 J,选项C正确;根据动能定理得:WF+W2+WA=mv2,其中v=2m/s,μ=0.2,m=2kg,代入解得拉力做的功为:WF=8.25J。故D错误。故选AC。 【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程;另一条是能量,分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题,根据动能定理、功能关系等列方程求解. 7.2018年3月30日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。已知“北斗第三十颗导航卫星”做匀速圆周运动的轨道半径小于地球同步

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