西南名校联盟届高三月考理综物理试题附答案解析.docx
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西南名校联盟届高三月考理综物理试题附答案解析
西南名校联盟2019届高三3月月考
理综物理试题
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14～17题只有一项符合题目要求；第18～21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。
1.2019年2月14日，中国科学技术大学潘建伟教授领衔的“墨子号”量子科学实验卫星科研团队被授予“2018年度克利夫兰奖”，以表彰该团队实现千公里级的星地双向量子纠缠分发。
已知“墨子号”卫星最后定轨在离地面500km的圆轨道上，地球的半径为6400km，同步卫星距离地面的高度约为36000km，G=6.67xlO-1lN．m2/kg2，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，忽略地球自转。
下列说法正确的是
A.“墨子号”卫星的线速度小于地球同步通信卫星的线速度
B.“墨予号”卫星的向心加速度与地面的重力加速度相同
C.由以上数据不能算出地球的质量
D.由以上数据可以算出“墨子号”环绕地球运行的线速度大小
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可知，“墨子号”卫星的线速度大于地球同步通信卫星的线速度，选项A错误；根据
可知“墨予号”卫星的向心加速度小于地面的重力加速度，选项B错误；根据
知道同步卫星的周期T=24h，半径r=h+R可求解地球的质量，选项C错误；根据
，由C可知可算得地球的质量M以及卫星的轨道半径r′=R+h′可求解“墨子号”环绕地球运行的线速度大小，选项D正确；故选D.
2.如图所示，有一边长为L的正方形线框abcd，由距匀强磁场上边界H处静止释放，其下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动。
匀强磁场区域宽度也为L。
ab边开始进入磁场时记为t1，cd边出磁场时记为t2，忽略空气阻力，从线框开始下落到cd边刚出磁场的过程中，线框的速度大小v、加速度大小a、ab两点的电压大小Uab、线框中产生的焦耳热Q随时间t的变化图象可能正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】线圈在磁场上方H开始下落到下边进入磁场过程中线圈做匀加速运动；因线圈下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动，可知线圈直到cd边出磁场时也做匀速运动，选项AB错误；线圈ab边进入磁场的过程：
E=BLv，则
；ab边出离磁场的过程：
E=BLv，则
；线圈进入磁场和出离磁场过程中电动势相同，均为E=BLv，时间相同，则产生的热量相同；故选项C正确，ABD错误；故选C.
3.如图所示，半径为R的半球形碗绕过球心的竖直轴水平旋转，一质量为m的小球随碗一起做匀速圆周运动，已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，小球与碗面的动摩擦因数为μ，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
要想使小球始终与碗保持相对静止，则碗旋转的最大角速度大小为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】当角速度最大时，摩擦力方向沿半球形碗壁切线向下达最大值，设此最大角速度为ω，由牛顿第二定律得，fcosθ+FNsinθ＝mω2Rsinθ，fsinθ+mg=FNcosθ，f=μFN；联立以上三式解得：
，故选C.
4.如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电小球，用长为L、伸长可忽略的绝缘细线悬挂于竖直平面的O点，竖直平面内有一方向斜向上、与水平面成45°角的匀强电场。
开始时小球静止在A点，细线恰好水平。
现用方向保持竖直向下的拉力F将小球沿圆弧缓慢拉到最低点B后再由静止释放，以下判断正确的是
A.小球从A到B的过程中，绳子拉力逐渐变大
B.小球从B到A的过程，机械能增加了mgL
C.小球从B到A的过程，电势能增加了2mgL
D.若小球运动到A点时，细线突然断裂，小球将做匀变速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，小球所受的重力和电场力的合力为恒力，方向水平向右；在当用竖直向下的力F拉小球到最低点的过程中，受力情况如图，由平行四边形法则可知，随着小球位置的下降，F逐渐变大，选项A正确；
由平衡知识可知：
Eq=
mg，则小球从B到A的过程，电场力做功
，电势能减小2mgL，机械能增加了2mgL，选项BC错误；若小球运动到A点时，细线突然断裂，由于此时小球有竖直向上的速度，小球受合力水平向右，可知小球将做匀变速曲线运动，选项D错误；故选A.
5.如图所示，一物块（可视为质点）以一定的初速度从一足够长的光滑固定斜面的底端开始上滑，在上滑过程中的最初5s内和最后5s内经过的位移之比为11：
5。
忽略空气阻力，则此物块从底端开始上滑到返回斜面底端一共经历的时间是
A.8sB.10sC.16sD.20s
【答案】C
【解析】
【详解】设物体运动的加速度为a，运动总时间为t，把物体上滑的运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，则有：
最后5s内位移为：
s1＝
a×52＝
a；最初5s内位移为：
，又因为s2：
s1=11：
5，解得t=8s；由于斜面光滑，上滑和下滑的时间相同，则物块从底端开始上滑到返回斜面底端一共经历的时间是16s，故选C.
6.如图为英国物理学家查德威克发现中子的实验示意图，利用钋（
）衰变放出的α粒子轰击铍（
）时产生了未知射线。
查德威克曾用这种射线分别轰击氢原子（
）和氮原子（
），结果打出了一些氢核和氮核。
他测量了被打出的氢核和氮核的速度，并认为速度最大昀氢核和氮核是由未知射线中的粒子分别与它们发生弹性正碰的结果，设氢核的最大速度为VH，氮核的最大速度为VN，氢核和氮核在未被打出前可认为是静止的。
查德威克运用能量和动量的知识推算了这种未知粒子的质量。
设氢原子的质量为m，以下说法正确的是
A.钋的衰变方程为
B.图中粒子A是中子
C.未知粒子的质量为
m
D.未知粒子的质量为
m
【答案】BC
【解析】
【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，A中的核反应是错误的，选项A错误；根据题意可知，图中不可见粒子A是中子，选项B正确；氢原子的质量为m，则氮核的质量为14m，设未知射线粒子的质量为m0，碰前速度为v0，则由动量守恒和能量守恒可知：
m0v0=m0v1+mvH；
；联立解得：
；同理未知射线与氮核碰撞时，氮核的速度：
；由两式可得：
，故选项C正确，D错误；故选BC.
7.如图所示，理想变压器的原线圈接上U=220V交流电压，R1=20Ω,，副线圈有n2、n3两组，n2组接R2=1OΩ的电阻，n3组接规格为“10V25W”的灯泡，灯泡正常发光。
已知n2组线圈匝数为30匝，两端电压为6V。
原线圈电路所接的电流表为理想交流电流表，则
A.原线圈的匝数为1100匝B.原线圈的匝数为1200匝
C.断开开关S，电流表的读数变大D.断开开关S，电流表的读数变小
【答案】AD
【解析】
【详解】根据
，即
，解得n1=1100匝；n3=50匝；选项A正确，B错误；断开开关S，则次级输出功率减小，则变压器原线圈功率减小，即电流表的读数变小，选项C错误；D正确；故选AD.
8.如图所示，一弹簧秤的秤盘质量为m1，水平秤盘内放一质量为m2的物体Q，秤盘与物体间的弹力大小为N，轻质弹簧质量不计，系统处于静止状态。
现给Q物体施加一个竖直向上的力F，使物体从静止开始向上做匀加速直线运动。
下列说法正确的是
A.物体Q在离开秤盘前，其对秤盘的压力N大于自身的重力
B.N=0时，弹簧恢复到原长
C.F所做的功小于Q所增加的机械能
D.Q与秤盘分离时，F最大
【答案】CD
【解析】
【详解】当N=0时，物体Q与秤盘脱离，则物体Q在离开秤盘前，其对秤盘的压力N是逐渐减小的，不是总大于自身的重力，选项A错误；当N=0时，物体Q与秤盘脱离，此时对秤盘：
F弹-m1g=m1a；此时弹簧的弹力不为零，则弹簧处于压缩状态，选项B错误；根据能量关系，F所做的功与N做功之和等于Q所增加的机械能，即F所做的功小于Q所增加的机械能，选项C正确；对物体Q：
N+F-m2g=m2a；Q与秤盘分离时N减小为0，此时F最大，选项D正确；故选CD.
三、非选择题：
9.一位同学受到“研究平抛运动”昀实验启示，他想用如图所示的装置来验证动量守恒定律：
一光滑水平台上，等大的甲、乙两小球间有一根被压缩的轻质弹簧，弹簧的原长较短。
当弹簧突然释放后，两个小球被弹簧弹射，分别落在水平地面上的P、Q两点，然后该同学进行了下列物理量的测量：
A．用天平测出甲、乙两个小球的质量分别是m1、m2
B．用米尺测出甲、乙两个小球的落地点与平台边缘的水平距离分别为s1、s2
C．用米尺测出平台离地面的高度h
（1）上面的三个步骤中，你认为不必要的步骤有____（填序号）。
（2）根据需要选用上面A、B、C三个步骤中的物理量来表示，只要满足关系式_________,则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。
【答案】
（1）.C
（2）.m1s1=m2s2
【解析】
【详解】
（1）两球均做平抛运动，因高度相同，则时间相同；要验证的表达式：
m1v1-m2v2=0，即
，即m1s1=m2s2，故不需要测量平台离地面的高度h，即不必要的步骤有C；
（2）只要满足关系式m1s1=m2s2，则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。
10.有一个电压表V，其内阻为30kΩ、量程约25V～35V，共有30个均匀小格，但刻度已经模糊。
为了测量其量程并重新刻度，现有下列器材供选用：
标准电压表V1：
量程3V，内阻为3kΩ
标准电压表V2:
量程12V，内阻为3kΩ
电流表A:
量程0～3A，内阻未知
滑动变阻器R:
总阻值1kΩ
稳压电源E:
30V，内阻不能忽略
开关、导线若干
（1）根据上述器材，小明同学设计了如图所示的实验电路图。
你认为此电路设计是否可行？
请简述理由：
________________。
（2）请设计一个合理的电路图，画在答题卡的方框内，将所选用的器材用相应的符号表示（要求V表指针的偏转过半，并能测量多组数据）_________。
（3）若某次测量时V表指针所指格数为N，写出计算量程的表达式Ug=______；式中字母的意义是_______。
【答案】
（1）.电流表A的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显；
（2）.如图所示；
（3）.300U1/N（4）.其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数
【解析】
【详解】
（1）用此电路，电流表A的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显，则此电路不可行；
（2）待测电压表V的最大电流与标准电压表V1的最大电流接近相同，可用待测电压表V与标准电压表V1串联进行实验；电路如图；
（3）待测电压表V的内阻是标准电压表V1内阻的10倍，则待测电压表V两端的电压是标准电压表V1电压的10倍，则当V1读数为U1时，待测电压表两端电压为10U1，则量程为：
；其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数。
11.如图所示，真空中一个质量m=2.0×10-11kg、电荷量q=1.0×10-5C的带正电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场。
偏转电场的电压U2=100V，金属板长L=20cm、两板间距d=
cm。
紧靠偏转电场右边，有一个条形磁场，磁场边界与偏转电场极板垂直，礅感应强度垂直纸面向里。
（1）求微粒进入偏转电场时速度v0的大小；
（2）求微粒射出偏转电场时的偏转角θ；
（3）若该匀强磁场的宽度D=1Ocm，为使微粒不会由磁场右边射出，求该匀强磁场的磁感应强度B至少应为多大。
【答案】
（1）v0=1.0⨯104m/s；
（2）速度偏转角θ=30︒；（3）该匀强磁场的磁感应强度B至少为
【解析】
【详解】
（1）微粒在加速电场中，由动能定理，有：
解得：
v0=1.0⨯104m/s
（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，飞出电场时，速度偏转角的正切值
解得：
θ=30︒
（3）进入磁场时微粒的速度
微粒不会由磁场右边射出的轨迹如右图所示，
由几何关系，有D=r+rsinθ
洛伦兹力提供向心力
联立解得：
代入数据解得：
所以为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少为
12.如图所示，质量m=1kg、长L=3m的平板车，其光滑上表面距离水平地面的高度h=0.2m，以速度v0=5m/s向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点。
从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向左的恒力F，并同时将一个小球轻放在平板车上的P点（可视为质点），PB
。
经过一段时间，小球从平板车脱离落到地面上。
不计空气阻力，g取10m/s2。
求：
（1）小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间；
（2）小球落地瞬间，平板车的速度多大。
【答案】
（1）0.7s；
（2）2.2m/s
【解析】
【详解】
（1）对平板车施加恒力F后，平板车向右做匀减速直线运动，车向左的加速度大小
平板车向右减速到0，位移
所以小球从A端落下
小球到达左端A时，车向右的位移
此时车向右的速度
小球到达左端A所用时间设为t1，则
小球离开车后做自由落体运动，设下落时间为t2，
联立解得：
所以小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间t=t1+t2=0.7s
（2）小球落地瞬间，平板车的速度v2=v1-at2
联立解得：
v2=2.2m/s
13.下列说法正确的是。
A.液体表面张力的方向为液体表面的切向
B.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液
C.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，它们都是分子热运动
D.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层酌云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
E.一定质量的理想气体，如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的压强一定减小
【答案】ABE
【解析】
【详解】液体表面张力的原因是分子间距离较大，表现为引力，它的方向跟液面相切，故A正确。
脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，故B正确。
布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子热运动，故C错误。
烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层酌云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明各向异性，说明云母是晶体，故D错误。
一定质量的理想气体，如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，根据热力学第一定律，气体一定对外做功，气体体积增大，则在该过程中气体的压强一定减小，故E正确。
故选ABE.
14.一定质量的理想气体由状态C经状态B变化到状态A的P-V图象如图所示。
（i）若已知在状态C时，理想气体的温度为127℃，求处于状态B时气体的摄氏温度；
（ii）从状态C变化到状态A气体是吸热还是放热？
并求出吸收或放出的热量的数值。
（已知latm=1x105Pa）
【答案】
（1）处于状态B时气体的摄氏温度tB=627℃；
（2）W=900J
【解析】
【详解】（ⅰ）B和C之间:
解得：
TB=900K
所以tB=900℃-273℃=627℃
（ⅱ）C到A，等温压缩，所以放热，由热力学第一定律，Q=W
做功等于p-V图象的面积：
W=
（3+1）⨯1⨯105⨯10-3J+
（3+4）⨯2⨯105⨯10-3J=900J
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