《河北省衡水中学2019届高三统一联合考试理科综合物理试卷（附解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北省衡水中学2019届高三统一联合考试理科综合物理试卷（附解析）（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 2019 年全国高三统一联合考试年全国高三统一联合考试 理科综合能力测试（物理部分）理科综合能力测试（物理部分） 一、选择题：一、选择题： 1.一放射性原子核 X 静止在与纸面垂直的匀强磁场中，衰变后产生的原子核 Y 及粒子的运动轨迹如图，则 A. 此次衰变可能为 衰变 B. Y 的质子数比 X 的质子数小 4 C. Y 的中子数比 X 的中子数小 4 D. 轨迹 2 为 Y 的运动轨迹 【答案】D 【解析】 【分析】 静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后，新核的速度与粒子速度方向相反，由外切圆可知，原子核发生 了 衰变衰变前后，动量守恒，衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力
2、提供向心力可得半径 公式，结合轨迹图分析解答即可 【详解】A衰变瞬间粒子和原子核 Y 速度方向相反，根据轨迹图可知，两者在切点处受到的洛伦兹力方向 相反，而两者处于同一磁场中，根据左手定则可判断出两者带同种电荷，即 X 发生大的是 衰变，选项 A 错 误； BCY 质子数比 X 质子数小 2，Y 的中子数比 X 的中子数小 2，选项 BC 错误； 衰变过程遵循动量守恒定律，可得粒子和 Y 的动量大小相等，方向相反，结合可 D得电荷量越大， qvB = m v2 r 运动半径越小，故轨迹 2 为 Y 的运动轨迹，故选项 D 正确。 【点睛】本题中原子核衰变过程类似于爆炸，遵守动量守恒和能量守恒，
3、应用半径和周期公式解决 2.如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为 2T，方向与水平面夹角为 (sin=0.6)。质量 0.4kg，长为 0.5m 的 金属棒 PQ 垂直磁场放在水平面上，金属棒与水平面间的动摩擦因数为 0.75。当给金属棒通入大小为 4A、由 P 流向 Q 的电流时，金属棒的加速度大小为(重力加速度大小为 10m/s2) 2 A. 0 B. 2.5m/s2 C. 4.5m/s2 D. 5 m/s2 【答案】C 【解析】 【分析】 本题中，金属棒的电流方向与磁场垂直，安培力大小为，对物体进行正确的受力分析，结合牛顿 F = BIl = 4N 第二定律即可进行求解。 【详解】金属棒
4、所受安培力大小为，根据牛顿第二定律有，带入数据解 F = BIl = 4NFsin(mgFcos) = ma 得，选项 C 正确。 a = 4.5m/s2 【点睛】对金属棒进行正确的受力分析是解决问题的关键。 3.将一小球从地面上以 6m/s 的初速度竖直向上抛出，小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动 能的 n 倍，小球抛出后运动的 vt 图象如图所示。已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速 度大小为 10m/s2，则 n 的值为 A. B. C. D. 5 6 1 6 5 9 4 9 【答案】B 【解析】 【分析】 根据图像求出上升过程和下降过程的加速度，利用运动学公
5、式算出与地面碰撞前和碰撞后的速度，进而算 vt 出动能，依题意进行计算即可。 【详解】0.5s 末小球第一次上升到最大高度，由图像得，小球上升阶段的加速度大小为，小球 vt a1= 12m/s2 第一次上升的最大高度。上升阶段，根据牛顿第二定律有，解得；下降阶段， h1= 1.5mmg + Ff= ma1 Ff m = 2m/s2 根据牛顿第二定律有，解得。第一次下降过程，根据，解得，第一 mgFf= ma2a2= 8m/s2v2 1= 2a2h1 v1= 2 6m/s 3 次落地前小球的动能，第一次与地面碰撞的过程中动能损失，则，选项 B Ek1= 1 2mv 2 1 Ek= Ek1 1 2
6、mv 2 2 n = Ek Ek1 = 1 6 正确。 【点睛】对上升过程和下降过程进行正确的受力分析和运动分析是解决问题的关键。 4.如图，在倾角为 的斜面顶端将三个小球 M、N、P 分别以 、v0、2v0的初速度沿水平方向抛出，N 恰好落 v0 2 到斜面底端。已知 sin= ，不计空气阻力，重力加速度大小为 g。则 M 落到斜面时的速度大小与 P 落到地面 3 5 时的速度大小之比为 A. 13100 B. 14 C. 116 D. 10 13 【答案】D 【解析】 【分析】 由题意分析可知，M、N 会落到斜面上，物体平抛落到斜面上，由相同的位移偏向角，根据位移偏向角可以 算出 M 的末
7、速度，物体 N、P 落到水平面上，有相同的下降高度，故由相同的运动时间，根据运动学分析， vM 可算出 。 vP 【详解】对 M：，解得，对 N：，解得， tan = yM xM = 1 2gt 2 M v0 2tM tM= 3v0 4g vMy= gtM= 3 4v0 tan = yN xN = 1 2gt 2 N v0tN tN= 3v0 2g ，解得，解得，故 tP= tN= 3v0 2g vPy= vNy= gtN= 3v0 2 v 2 M= ( v0 2) 2 + v 2 My vM= 13 4 v0 v2 P= (2v0) 2 + v 2 Py vP= 5 2v0 ，故 D 正确。
8、 vM:vP= 13:10 【点睛】平抛运动与斜面的结合问题，要抓住位移偏向角等于斜面的倾角。 5.如图，一对电荷量相等的带正电的点电荷关于 Ox 轴对称放置。一重力不计的带电粒子从坐标原点 O 由静 止释放，粒子 x 轴正向运动。关于带电粒子运动过程中的电势能 Ep随坐标 x 变化的图象可能正确的是 A. B. 4 C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 等量同种电荷中垂线上的电场强度的变化规律为：从无穷远处到 O 点在到无穷远处，电场强度先增大在减小， O 点最小，再增大再减小，Ep-x 图像的斜率表示电场力的大小，结合图像分析即可得答案。 【详解】根据题意，粒子带负电。x 轴上的电场
9、强度有两个最大值的点，且关于电荷连线对称。粒子运动过 程中，电场强度可能先增大，达到最大值后再减小，运动到电荷连线中点时电场强度为 0，速度达到最大， 继续运动，电场强度变大，达到最大值后再变小，根据，由此可知，结合斜率判断 A EP= qEx EP x = qE 选项正确。 【点睛】熟悉等量同种电荷中垂线上电场强度的分布特点是解决问题的关键。 6.如图(a)，在同一平面内固定一长直导线 PQ 和一导线框 abcd，abcd 在 PQ 的下方。导线 PQ 中通有从 Q 到 P 的电流，电流 i 的变化如图(b)所示(形状为向上平移的余弦曲线)。导线框 abcd 中的感应电流 A. 在 t=0
10、时为零 B. 在 t1时改变方向 C. 在 t1时最大，且沿 adcba 的方向 D. 在 t3时最大，且沿 adcba 的方向 【答案】AC 【解析】 【分析】 图像中电流最大时，变化率为零，磁通量最大，磁通量的变化率为零，电流为 0 时，磁通量为零，磁通量 i - t 的变化率最大，图像斜率正负与感应电流的方向有关，斜率的正负不变，感应电流的方向也不变，抓好这 i - t 几点，根据不同的时间节点进行分析，即可解决问题。 5 【详解】A由图（b）可知，导线 PQ 中电流再是达到最大值，变化率为零，故导线框中的磁通量变化 t = 0 率为零，根据法拉第电磁感应定律，此时导线框中产生的感应电动
11、势为零，导线框 abcd 中的电流为零，选项 A 正确； B导线 PQ 中的电流再 时，其图线斜率正负不变，所以导线框 abcd 中磁通量变化率的正负不变，根据 t1 i - t 楞次定律，此时导线框中产生的感应电流的方向不变，导线框 abcd 中的电流方向不变，选项 B 错误； C导线 PQ 中的电流在 时，其图线的斜率最大，电流变化率最大，导线框 abcd 中磁通量变化率最大， t1 i - t 根据法拉第电磁感应定律，此时导线框 abcd 中产生的感应电流最大，且由楞次定律可判断出感应电流的方向 沿 adcba 方向，选项 C 正确； D由楞次定律可判断出在 时感应电流的方向为沿 abc
12、da 方向，选项 D 错误； t3 故选 AC 7.一质量 m=2kg 的滑块在摩擦力作用下沿水平面减速滑行，其运动过程 t(其中 x 为滑块的位移)图象如图所 x t 示，重力加速度大小为 10m/s2，则 A. 010s 内滑块的位移为 10m B. 010s 内滑块的平均速度为 1.5m/s C. 滑块受到的摩擦力大小为 0.8N D. 滑块与水平面间的动摩擦因数为 0.04 【答案】CD 【解析】 【分析】 结合运动学公式，正确分析图像斜率与截距的物理意义，联立运动学公式，找出初速度和加速度，对物体 x t - t 进行正确的受力分析即可。 【详解】根据匀变速直线运动的位移公式，变形得
13、，对比图像得， x = v0t + 1 2at 2 x t = v0+ 1 2at x t - t v0= b = 3m/s ，解得，滑块减速时间，所以 10s 末滑块已停止运动 a 2 = k = - 0.2m/s2 a = - 0.4m/s2 t0= - v0 a = 7.5s 6 A.根据，解得，选项 A 错误； 0 - v2 0= 2axx = 11.25m B.10s 内滑块的平均速度，选项 B 错误； v = x t = 1.125m/s C.根据，解得，即滑动摩擦力大小为 0.8N，选项 C 正确； Ff= maFf= - 0.8N D.根据，解得，选项 D 正确。 |Ff|=
14、mg = 0.04 【点睛】正确分析图像斜率与截距的物理意义是解决问题的关键。 x t - t 8.如图，轻弹簧一端悬挂在水平光滑轴 O 上，另一端固定一可视为质点的小球，静止时弹簧的长度为 L。现 突然给小球一水平速度 v0=(g 为重力加速度大小)，则在小球向上运动的过程中 2gL A. 弹簧的最大长度大于 L B. 小球到达的最高点高于 O 点 C. 小球到达的最高点与 O 点等高 D. 小球到达最高点时弹簧弹力为零 【答案】AB 【解析】 【分析】 弹簧在运动的过程中会发生形变，不好讨论，故可假设弹簧长度不变，然后进行受力分析，在最低点弹力和 重力两力之和为零，做离心运动，弹簧伸长。之
15、后利用能量守恒的观点讨论弹簧运动到不同位置的情况，在 圆周运动的最高点，法向合外力为零，弹簧的弹力沿法向方向。 【详解】A小球获得速度后，假设弹簧长度不变，则小球做圆周运动，在最低点弹力与重力的合力提供 v0 向心力，原来二者的合力为零，所以向心力不足，小球应该做离心运动，即弹簧长度边长，选项 A 正确； BC假设小球刚好运动到与 O 等高处，此时速度为零，弹簧弹力也为零，由于，开始时系统的机 v0= 2gL 械能为，所以小球运动到与 O 登高处时速度不为零，小球继续向上运动，所以最高点高于 1 2mv 2 0+ EpF mgL O 点，选项 B 正确，C 错误； D小球运动至最高点时速度为零
16、，重力沿弹簧方向有分力，弹簧弹力不为零，选项 D 错误。 【点睛】熟悉竖直面内圆周运动的特点以及使用能量守恒的观点是解决问题的关键。 7 二、非选择题：二、非选择题： 9.某同学用如图(a)所示的装置，探究仅在摩擦力做功的条件下，摩擦力做功与物体动能变化的关系。实验的 部分操作如下：按图(a)所示安装器材，带有遮光条的物块置于水平面上，与弹簧接触但不连接。用力向左推 物块，将弹簧从原长位置 O 向左压缩一定距离，松手让物块向右运动，光电计时器记录下遮光条通过光电门 的时间 t，测出滑块停下时到光电门的水平距离 x。 (1)若光电门固定在 O 点(遮光条经过光电门时弹簧恰处于原长)，多次改变释放时滑块到光电门的距离，得到 多组数据，该同学处理数据时，得到如图(b)所示的 x 和 的关系图线。通过推理分析，可以得出：通过 O 点 1 t2 后，摩擦力对物块做功大小与其动能变化大小_(选填“成正比”“成反比”或“不确定”)。 (
