【校级联考】安徽省皖江名校联盟2019届高三下学期开学摸底大联考理科综合物理试题(解析版)
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1、 理科综合能力物理测试理科综合能力物理测试 一、选择题:一、选择题: 1.直线电流周围空间各点的磁场强度的关系式为,其中 I为直线电流强度的大小,x 为空间各点到直线 电流的垂直距离。在空间放置两相互平行的直导线,其间距为 a,现在两导线中通有大小与方向均相同的电 流,规定磁感应强度方向向外为正方向,则在 0a之间的合磁感应强度随 x的变化规律符合下列图像中的 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 根据右手螺旋定则可得知电流方向与磁场方向的关系,电导线周围有磁场存在,磁场除大小之外还有方向, 所以合磁场通过矢量叠加来处理。 【详解】根据右手螺旋定则可得左边通电导线在两根导线之
2、间的磁场方向垂直纸面向外,右边通电导线在 两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里,离导线越远磁场越弱,在两根导线中间位置磁场为零。由于规定 B 的正方向即为垂直纸面向外,所以 A正确,BCD错误。 故选:A。 【点睛】由于电流大小相等,方向相同,所以两根连线的中点磁场刚好为零,从中点向两边移动磁场越来 越强,左边的磁场垂直纸面向里,右边的磁场垂直纸面向外。 2.航天事业在不断地发展,各国对探索太空的奥秘都已产生了浓厚的兴趣,尤其是对适合人类居住的星球的 探索。经过长时间的观测,终于在太阳星系外发现了一颗适合人类居住的星球 A,通过研究发现星球 A的 质量约为地球质量的 2倍,直径约为地球直径的 2
3、倍。则 A. 星球 A的自转周期一定比地球的自转周期小 B. 同一物体在星球 A表面的重力约为在地球表面重力的 倍 C. 星球 A卫星的最大环绕速度与地球卫星的最大环绕速度近似相等 D. 如果星球 A的卫星与地球的卫星分别以相同的轨道半径运行,则两卫星的线速度大小一定相等 【答案】C 【解析】 【分析】 根据星球 A的质量约为地球质量的 2 倍,直径约为地球直径的 2倍,星球 A的自转周期一定比地球的自转 周期小,同一物体在星球 A 表面的重力约为在地球表面重力的多少倍可知,本题考查“万有引力定律研究 天体运动”,利用万有引力定律和圆周运动规律进行求解。 【详解】A 项:由于无法确定 A 星球
4、与地球的同步卫星的半径,所以无法确定两者的自转周期的关系,故 A 错误; B项:由公式可得: ,所以 ,故 B 错误; C项:由公式可得:所以 ,故 C正确; D 项:由公式可知,因 M不同,则 v不同,则 D 错误。 故选:C。 【点睛】解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论,并能灵活运用,知道重力加速度的大小与中心 天体的质量和半径有关,而线速度与半径有关。 3.将两质量不同的物体 P、Q放在倾角为 的光滑斜面体上,如图甲所示,在物体 P 上施加沿斜面向上的恒 力 F,使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动;图乙为仅将图甲中的斜面体调整为水平,同样在 P 上加水平 恒力 F;图丙为两物体叠
5、放在在一起,在物体 P 上施加一竖直向上的相同恒力 F使二者向上加速运动。三种 情况下两物体的加速度大小分别为 a甲、a乙、a丙,两物体间的作用力分别为 F甲、F乙、F丙。则下列说法正确 的是 A. a乙最大,F乙最大 B. a丙最大,F丙最大 C. a甲=a乙=a丙,F甲=F乙=F 丙 D. a乙a甲a丙,F甲=F 乙=F丙 【答案】D 【解析】 【分析】 由题三种情况下 P、Q两物体一起运动,比较三种情况下的加速度和两物体间的作用力可知,本题考查整体 法和隔离法的应用,根据牛顿第二定律列方程求解。 【详解】以 P、Q为整体由牛顿第二定律可得: 甲图: 解得: 乙图: 解得: 丙图: 解得:
6、 由以上三式可得:; 对 Q 由牛顿第二定律可得: 甲图: 解得: 乙图:; 丙图: 解得: 综上所述,故应选:D。 【点睛】本题主要考查了整体法和隔离法,对物体的受力分析是解题的关键,熟练运用牛顿第二定律即可 判断。 4.如图所示,在平面直角坐标系中有一等边三角形 OPC,O点位于坐标原点,OC与 x 轴重合,P点坐标为 ,A,B分别为 OP,PC的中点。坐标系处于匀强电场中,且电场方向与坐标平面平行,已知 O点的 电势为 6V,A点的电势为 3V,B 点的电势为 0V,则由此可判定( ) A. C 点的电势为 3V B. 场强方向由 A指向 B C. 该匀强电场的电场强度大小为 100V/
7、m D. 该匀强电场的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A. 因为 AB 平行于 OC,且为三角形 OPC 的中位线,OC=2AB,故有:UOC=2UAB,即 6C=2(30),得 C=0V,故 A 正确; B. 由 A 分析得,BC 为等势线,场强方向与等势线垂直,故 B 错误; C. 由 A 分析知,BC 为 0V 等势线,过 O 作 BC 的垂线 OB,垂足为 B,由几何关系得:LOB=2, 故电场强度为:E=, 故 C 错误,D 正确。 故选:AD 5.如图所示,虚线所围矩形区域 abcd 内充满磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现从 ab边的 中点 O处,某一
8、粒子以最小速度 垂直于磁场射入、方向垂直于 ab 时,恰能从 ad边的 a点穿出。若撤去原 来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场, 使该粒子以原来的初速度在 O处垂直于电场方向射入, 通过该区域后恰好从 d点穿出,已知此粒子的质量为 m,电荷量的大小为 q,其重力不计;ab 边长为 2,ad 边长为 3,则下列说法中正确的是 A. 匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为 B. 匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为 C. 离子穿过磁场和电场的时间之比 D. 离子穿过磁场和电场的时间之比 【答案】D 【解析】 【分析】 根据某一粒子以最小速度 垂直于磁场射
9、入、方向垂直于 ab 时,恰能从 ad 边的 a点穿出可知,本题考查带 电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心和几何关系求解; 若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场,使该粒子以原来的初速度在 O处垂直于电场 方向射入,通过该区域后恰好从 d点穿出可知,本题也考查带电粒子在电场中的偏传,根据类平抛运动列 方程求解。 【详解】A、B项:粒子在磁场中运动,由题意可知,粒子做圆周运动的半径为, 由公式可得:, 联立两式解得:; 粒子在电场中偏转有: 联立解得: 所以,故 A、B错误; C、D项:粒子在磁场中运动的时间为: 粒子在电场中运动的时间为: 所以,故 C错误,D 正确
10、。 故选:D。 6.如图所示为交流发电的简易图,n 匝矩形线圈的面积为 S,整个装置处在磁感应强度为 B的竖直向下匀强 磁场中,已知线圈的电阻值为 r,通过电刷与定值电阻 R 相连接,与定值电阻并联一理想的交流电压表,现 矩形线圈绕中心轴线 OO以恒定的角速度 匀速转动。t=0时刻线圈处在中性面。下列说法正确的是 A. t=0 时刻流过定值电阻的电流方向向左 B. 线圈中产生感应电动势的瞬时表达式为 e=nBSsint(V) C. 线圈转过的过程中,电压表的读数为 D. 从 t=0时刻起,线圈转过 60 时流过定值电阻的瞬时电流为 【答案】BD 【解析】 【分析】 根据矩形线圈绕中心轴线 OO
11、以恒定的角速度 匀速转动可知,本题考查交变电流的产生原理,根据交变 电流的产生过程进行分析求解。 【详解】A项:t=0时刻线圈位于中性面位置,此时线圈平面与磁场垂直,没有任何一边切割磁感线,所以 此时无电流,故 A 错误; B项:线圈中产生感应电动势的瞬时表达式为,故 B正确; C项:电压表的示数为有效值,所以电压表的示数为:,故 C错误; D 项:线圈转过 60 时,线圈中的电动势为,由闭合电路欧姆定律可得: ,故 D正确。 故选:BD。 7.利用光电效应可以把光信号转变为电信号,动作迅速灵敏,因此利用光电效应制作的光电器件在工农业生 产、科学技术和文化生活领域内得到了广泛的应用,其中光电管
12、就是应用最普遍的一种光电器件。把光电 管接入如图所示的电路中。闭合电键 S,用波长为 的单色光照射光电管时发生了光电效应,下列说法正确 的是 A. 照射的单色光越强,饱和光电流将越大 B. 若用波长更长的单色光照射光电管,则光电管中金属的逸出功越大 C. 若把滑片 C 向左滑动,电流表 G 的示数一定增大 D. 若把电源正负极反接,电流表 G 的示数可能为零 【答案】AD 【解析】 发生光电效应时,保持入射光的频率不变,饱和光电流随入射光强度的增大而增大,A 正确;金属的逸出功 于入射光的频率(波长)无关,由金属本身决定,B错误;若把滑片 C向左滑动,当电流达到饱和电流后, 电流不在随电压的增
13、大而增大,C 错误;若把电源正负极反接,则电压为遏制电压,当遏制电压与电子电量 的乘积大于光电子的最大初动能时,光电子不能到达阳极,光电流为 0,D正确 8.如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的斜面上,斜面的倾角 =30,B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为 k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住 A球,并使 细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知 A 的质量为 M,B、C 的质量均为 m,重力加速度为 g,A与斜面间的动摩擦因数,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整 个系统处于静止状态。释放 A 后,A沿斜面下滑至速
14、度最大时 C 恰好离开地面。下列说法正确的是 A. M=6.4m B. A、B速度最大时弹簧处于原长状态 C. 从释放 A到 C刚离开地面的过程中,A小球重力势能减少 D. 从释放 A到 C刚离开地面的过程中,A、B 两小球组成的系统机械能一直减小 【答案】ACD 【解析】 【分析】 根据 A沿斜面下滑至速度最大时 C恰好离开地面,A的速度最大时合力为零,对 A和 B,根据平衡方程求 出 A 的质量 M;以 AB 整体为对象,分析受力情况确定速度最大的位置,再根据平衡条件确定 A能否上升; 根据能量转化情况分析 A、B 两小球组成的系统机械能的变化。 【详解】A项: 、弹簧原来处于压缩状态由平
15、衡知:kx1=mBg=mg,得: 当 C 刚要离开地面时,由平衡知:kx2=mCg=mg,得: 此时 A、B有最大速度,即 aB=aA=0 设绳子拉力为 T,则对 B有:T-kx2-mg=0 对 A 有:Mgsin-T-Mgcos30=0 解得:M=6.4m,故 A正确; B项:以 AB 整体为对象,当 AB的加速度等零时,速度由最大值,此时弹簧拉伸,故 B 错误; C项:从释放 A到 C刚离开地面的过程中,A 沿斜面向下运动的距离为:,所以 A小球重 力势能减少,故 C 正确; D 项:刚开始弹簧的弹力 kx1=mgMgcos30=1.2mg,对 AB系统来说,机械能的变化与弹簧的弹力和 摩
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