浙江省杭州市达标名校2019年高考三月调研物理试卷含解析

浙江省杭州市达标名校2019年高考三月调研物理试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图（甲）所示，质最m=2kg 的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R=0.5m 的薄圆筒上。

t=0时刻，圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动，其角速度ω随时间t 的变化规律如图（乙）所示，小物体和地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g=10m/s 2。

则下列判断正确的是（ ）
A ．细线的拉力大小为4N
B ．细线拉力的瞬时功率满足P=4t
C ．小物体的速度随时间的变化关系满足v=4t
D ．在0-4s 内，小物体受合力的冲量为4N•g
2．如图所示，a 、b 、c 为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc 连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且2a b c I I I ==，电流方向如图中所示。

O 点为三角形的中心（O 点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c 在O 点产生的磁场的磁感应强度的大小为B 0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=kI r
，其中I 为通中导线的中流强度，r 为该点到通中导线的垂直距离，k 为常数，则下列说法正确的是（ ）
A ．O 点处的磁感应强度的大小为3
B 0
B ．O 点处的磁感应强度的大小为5 B 0
C ．质子垂直纸面向里通过O 点时所受洛伦兹力的方向由O 点指向c
D ．电子垂直纸面向里通过O 点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc 连线向下
3．分别用波长为λ和34
λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ）
A ．hc
λ B ．2hc λ C ．23hc λ D ．3hc λ
4．下列说法正确的是（ ）
A ．“康普顿效应”说明光具有能量，“光电效应”说明光具有动量
B ．目前的核电站、核潜艇在利用核能时，发生的核反应方程均是123112H+H He →
C ．对于某种金属来说，其发生光电效应的极限频率是恒定的，且与入射光的强度无关
D ．中子与质子结合成氘核时，需要吸收能量
5．关于原子、原子核和波粒二象性的理论，下列说法正确的是（ ）
A ．根据玻尔理论可知，一个氢原子从5n =能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子
B ．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，但能量不一定守恒
C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太弱
D ．α、β、γ三种射线中，α射线的电离本领最强，γ射线的穿透本领最强
6．如图所示，同种材料制成的轨道MO 和ON 底端由对接且a θ>．小球自M 点由静止滑下，小球经过O 点时无机械能损失，以v 、s 、a 、f 分别表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四个物理量的大小．下列图象中能正确反映小球自M 点到左侧最高点运动过程的是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图所示，光滑轻质细杆AB 、BC 处在同一竖直平面内，A 、C 处用铰链铰于水平地面上，B 处用铰链连接，AB 杆竖直，BC 杆与水平面夹角为37°。

一个质量为3.2kg 的小球（可视为质点）穿在BC 杆上，现对小球施加一个水平向左的恒力F 使其静止在BC 杆中点处（不计一切摩擦，取g=10m/s 2）。

则
A．F的大小为40N B．小球对BC杆的作用力大小为40N
C．AB杆对BC杆的作用力大小为25N D．地面对BC杆的作用力大小为25N
8．一定质量的理想气体经历下列过程后，说法正确的是（）
A．保持体积不变，增大压强，气体内能增大
B．降低温度，减小体积，气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数可能增大
C．保持体积不变，降低温度，气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减小
D．压强减小，降低温度，气体分子间的平均距离一定减小
E.保持温度不变，体积增大，气体一定从外界吸收热量
9．如图甲所示，通过一理想自耦变压器给灯泡L1和L2供电，R为定值电阻，电表均为理想电表，原线圈所接电压如图乙所示，下列说法正确的是（）
A．u随t的变化规律为u=222sin100rtV
B．将电键S闭合，电压表示数不变，电流表示数变大
C．将电键S闭合，小灯泡L1变亮
D．将电键S闭合，为保证小灯泡L1亮度不变，可将滑片P适当下移
10．如图所示，a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻璃砖底边圆心O 的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到O'点，OO'垂直于底边，下列说法确的是（）
A．从点O'射出的光一定是复色光
B．增大两束平行光的入射角度，则b光先从O'点消失
C．用同一装置进行双缝干涉实验，b光的相邻条纹间距较大
D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的截止电压低
11．一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B＝0.5 T，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法
正确的是()
A．ab受到的拉力大小为2 N
B．ab向上运动的速度为2 m/s
C．在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能
D．在2 s内，拉力做功为0.6 J
12．如图所示，y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷，且关于坐标原点O对称。

某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线（x轴）上必定有两个场强最强的点A、'A，该同学在得到老师的肯定后又在此基础上作了下面的推论，你认为其中正确的是（）
A．若两个点电荷的位置不变，但电荷量加倍，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置
B．如图(1)，若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置
C．如图(2)，若在yoz平面内固定一个均匀带正电圆环，圆环的圆心在原点O。

直径与(1)图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置
D．如图(3)，若在yoz平面内固定一个均匀带正电薄圆板，圆板的圆心在原点O，直径与(1)图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；
②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。

上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是______________________；错误的步骤是
______________________________（指明步骤，并改正），油酸分子直径的表达式d ______。

14．在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。

(1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d=______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=______（用d、l表示）；
(2)摆球摆动稳定后，当它到达________（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。

停止计时的秒表如图所示，其读数为________s，该单摆的周期为T=________s（周期要求保留三位有效数字）；
(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是___________；
A．将摆球经过最低点的次数n计少了
B．计时开始时，秒表启动稍晚
C．将摆线长当成了摆长
D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示。

由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
m的小车置于光滑的水平面上，车上固定着一根竖直轻杆，质量为m的小球用长为L的轻绳15．质量为0
悬挂在杆的上端。

按住小车并拉直轻绳使其水平，然后同时放开小车和小球，小球下落后与轻杆发生弹性
(1)求碰撞前瞬间小球和小车的速度大小；
(2)若碰撞的作用时间为t ，求碰撞过程中小球对轻杆的平均冲击力的大小。

16．一定质量的理想气体经历如图所示的AB、BC、CA三个变化过程，若B→C过程中气体做功数值约是C→A 过程中气体做功数值的1.6倍，气体在状态B时压强为4.5×105Pa，求：
(i)气体在状态A和C的压强。

(ii)整个过程中气体与外界交换的热量。

17．如图甲所示，单匝正方形线框abcd的电阻R=0.5Ω，边长L=20cm，匀强磁场垂直于线框平面，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，求：
（1）0～2s内通过ab边横截面的电荷量q；
（2）3s时ab边所受安培力的大小F；
（3）0～4s内线框中产生的焦耳热Q．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．D
【分析】
【详解】
AC ．根据图象可知，圆筒做匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为
t ω=
圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据v R ω=得
0.5v R t ω==
物体运动的加速度
20.50.5m /s v t a t t
∆∆===∆∆ 根据牛顿第二定律得
F mg ma μ-=
解得细线的拉力大小为
20.50.12103N F =⨯+⨯⨯=
AC 错误；
B ．细线拉力的瞬时功率
30.5 1.5P Fv t t ==⨯=
故B 错误；
D ．物体的合力大小为
30.12101N F F mg μ=-=-⨯⨯=合
在0-4s 内，小物体受合力的冲量为
144N s I F t ==⨯=⋅合
故D 正确。

故选D 。

2．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．根据右手螺旋定则，通电导线a 在O 点处产生的磁场平行于bc 指向左方，通电导线b 在O 点处产生的磁场平行于ac 指向右下方，通电导线c 在O 点处产生的磁场平行于ab 指向左下方；根据公式kI B r
=可得 022b c a B B B B ===
根据平行四边形定则，则O 点的合场强的方向平行于ab 指向左下方，大小为03B ，故A 正确，B 错误； C ．根据左手定则，质子垂直纸面向里通过O 点时所受洛伦兹力的方向垂直ab 连线由c 点指向O ，故C 错误；
D ．根据左手定则，电子垂直纸面向里通过O 点时所受洛伦兹力的方向垂直ab 连线由O 点指向c ，故D 错误；
故选A 。

3．C
【解析】
【详解】
根据光电效应方程，有
01k hc E W λ=
- 2043k hc E W λ
=- 由题意
2112k k E E =，此金属板的逸出功为 023W hc λ
= 故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．“康普顿效应”说明光具有动量，“光电效应”说明光具有能量，故A 错误；
B ．目前的核电站、核潜艇在利用核能时，发生的核反应方程均是核裂变方程，故B 错误；
C ．对于某种金属来说，其发生光电效应的极限频率只和金属本身有关，是恒定的，与入射光的强度无关。

故C 正确；
D ．中子与质子结合成氘核时，核聚变放出能量，故D 错误。

故选C 。

5．D
【解析】
【详解】
A ．大量氢原子从5n =能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子，一个氢原子从5n =能级向低能级跃迁最多只能辐射4种频率的光子，故A 错误；
B ．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，能量也守恒，故B 错误；
C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为金属的极限频率大于入射光的频率，故C 错误；
D ．α、β、γ三种射线中，α射线的电离本领最强，γ射线的穿透本领最强，故D 正确。

故选D 。

6．D
【解析】
【详解】
A.由于在两个斜面上都是匀变速运动，根据位移时间关系公式，可知位移--时间图象是曲线，故A 错误；
B.小球先做匀加速运动，a=gsinθ-μgcosθ，后做匀减速运动，加速度大小为a=gsinα+μgcosα，而gsinα+μgcosα＞gsinθ-μgcosθ，因而B 错误；
C.根据f=μN=μmgcosθ可知：当θ＞α时，摩擦力μmgcosθ＜μmgcosα，则C 错误；
D.小球运动过程中，在两个斜面上都受到恒力作用而沿斜面做匀变速直线运动，速度先增加后减小，根据速度时间关系公式，可知两段运动过程中的v-t 图都是直线，且因为在OM 上的加速度较小，则直线的斜率较小，故D 正确；
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．BCD
【解析】
【详解】
AB ．对小球受力分析，受重力、推力和支持力，如图所示
根据平衡条件，得到：
337 3.21024N 4
F mgtan =︒=⨯⨯＝ 3.21040N 370.8
mg N cos ⨯=︒＝＝ 故A 错误，B 正确；
C ．对杆BC 和球整体分析，以C 点为支点，设AB 对杆的作用力为F′，AB 杆没有绕A 点转动，说明AB 对BC 的作用力的方向沿AB 的方向。

根据力矩平衡条件，有：
F•0.6h=F′•1.6h -mg•0.8h
解得：
F′=25N
故C 正确；
D ．对杆BC 和球整体分析，整体在竖直方向受到小球的重力和杆的重力、AB 杆的作用力以及地面的作用力，设该力与水平方向之间的夹角为θ，则：
竖直方向：
Mg+mg-F′-F C sinθ=0
水平方向：
F C cosθ=F
联立得：
F C =25N
故D 正确。

故选BCD 。

8．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．保持体积不变，增大压强，则温度升高，气体内能增大，选项A 正确；
B ．降低温度，减小体积，则气体的压强可能变大，因气体分子数密度变大，分子平均速率减小，则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的平均冲力减小，则碰撞次数可能增大，选项B 正确；
C ．保持体积不变，气体分子数密度不变，降低温度，则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的碰撞次数一定减小，选项C 正确；
D ．压强减小，降低温度，气体的体积不一定减小，气体分子间的平均距离不一定减小，选项D 错误；
E ． 真空等温膨胀 ，不一定吸热，选项E 错误。

故选ABC 。

9．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压22V ，周期0.02S ，故角速度是
100rad/s ωπ=
所以有
22sin100(V)u t π=。