2019届高三物理下学期尖子生第二次联考试题(含解析)

洛阳市2017——2018学年下学期尖子生第二次联考高三理科综合试题（物理）二、选择题1. 利用手机可以玩一种叫“扔纸团”的小游戏。

如图所示，游戏时，游戏者滑动屏幕将纸团从P点以速度v 水平抛向固定在水平地面上的圆柱形废纸签，纸团恰好沿纸袋的上边沿入篓并直接打在纸篓的底角。

若要让纸团进入纸篓中并直接击中篓底正中间，下列做法可行的是A. 在P点将纸团以小于v的速度水平抛出B. 在P点将纸团以大于v的速度水平抛出C. 在P点正上方某位置将纸团以小于v的速度水平抛出D. 在P点正下方某位置将纸团以大于v的速度水平抛出【答案】C【解析】在P点的初速度减小，则下降到框上沿这段时间内，水平位移变小，则小球不能进入筐中，故A错误。

在P点的初速度增大，则下降到筐底的时间内，水平位移增大，不能直接击中筐底的正中间，故B错误。

在P点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出，根据x=0左边沿相撞，落在筐底的正中间，故C正确。

在P点正下方某位置将小球以大于v的速度水平抛出，则小球能进筐，但不能击中篓底正中间。

故D错误。

故选C。

2. 质点沿直线运动，在10s内其速度由10m/s减为0.速度随时间变化的关系图像(v-t图像)恰好是与两坐标轴相切的四分之一圆弧，如图所示，则该质点在5s末时的加速度大小为2222【答案】A【解析】如图所示，过5s对应的圆弧上的B点作切线EF，设圆弧的半径为R，由图形易得：，解得：θ=30°由图中几何关系可知，△EOF因速度图象的斜率表示加速度的大小，则：加速度为：a=tan∠OEF=由加速度的概念知：BC应表示的是速度，O′C表示的是时间。

在△O′BC中，BC=O′Bsinθ，因BC表示的是速度，故O′B=O′D=AO=10（m/s）BC=10・sin30°=5（m/s）。

在△O′BC中，O′C=O′Bcosθ，因O′C表示的是时间，故O′B=O′A=DO=10（s）O′C=10・s）A.点睛：本题关键抓住速度图象的斜率表示加速度、“面积”表示位移来理解图象的物理意义，并能结合几何关系求解；此题对学生的数学水平要求较高．3. 电磁泵模型简化为一个长方体，ab边长为L1，左右两侧面是边长为L2的正方形在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ，泵体所在处有方向垂直侧面向外的磁场B，把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上，理想电流表示数为I，若电磁泵和水面高度差为h，不计水在流动中和管壁之间的阻力，重力加速度为g。

则A. 泵体上表面应接电源负极B.C. 增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度D. 在t时间内抽取水的质量为m，这部分水离开电磁泵时的动能为UIt－mgh－I【答案】D【解析】当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体，若上表面接电源的负极时，则不能拉动液体；故A错误；根据电阻定律，泵体内液体的电阻：电功率为UI，故B错误；若增大液体的电阻率，可以使电流减小，受到的磁场力减小，使抽液高度减小，故C错误；若t时间内抽取水的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为E K2，故D正确；故选D。

4. 如图，长木板C置于光滑水平地面上，A，B两物块放在木板上。

已知A、B、C的质量m A=m C=m，m B=2m，A、B两物块与木板间的动摩擦因数都为μ，且最大静廢擦力等于滑动摩擦力。

现用水平向左的力F作用在A物块上，当F由0逐渐增大时A. 当F=μmg时，A与C开始相对滑动B. 无论F多大，B和C总保持相对静止C. 一直增大F，B的最大加速度为μg所受摩擦力大小为【答案】B【解析】AC 间的最大静摩擦力为：f Am=μm A g=μmg，B与木板间的最大静摩擦力为：f Bm=μm B g=2μmg地面时光滑的，C与地面间无摩擦力。

当F=μmg时，此时对ABC整体，A：F-f A=ma，解得f A=0.75μmg< f Am，此时AC不发生相对滑动，故A错误；由于A对C的滑动摩擦力最大为μmg，B要想发生滑动，受到的摩擦力应为2μmg，BC共同运动的最大加速度为：此时B受到的静摩擦力为，f B mg≤2μmg，所以BC始终相对静止，所以B的最大加速度为μg，故B正确，C错误；若F=2μmg ＞f Am，所以AC发生相对滑动，A对C的滑动摩擦力为μmg，BC一起运动的加速度为：时B D错误；故选B.点睛：本题以常见的运动模型为核心，考查了摩擦力、牛顿第二定律、隔离法与整体法的应用等知识；解决的关键是正确对两物体进行受力分析，求得整体共同运动的最大加速度.5. 如图所示，相距为L的两足够长平行金属导轨固定在水平面上，整个空间存在垂直导轨乎面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上静止有质量为m，电阻为R的两根相同的金属棒ab、cd，与导轨构成闭合回路.金属棒cd左侧导轨粗糙右侧光滑现用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，当金属棒cd运动距离为S时速度达到最大，金属棒ab与导轨间的摩擦力也刚好达到最大静摩擦力.在此过程中，下列叙述正确的是A. 金属棒cdB. 金属棒ab上的电流方向是a向bC. 整个回路中产生的热量为FSD. 金属棒ab与导轨之间的最大静嶂擦力为F【答案】AD【解析】cd棒速度最大时，所受的安培力与拉力F二力平衡，则有：cd的最大速度为：A正确。

根据右手定则判断可知cd棒中感应电流的方向由c向d，则ab上的电流方向是由b向a，故B错误。

根据能量守恒定律得：整个回路中产生的热量为：2C错误。

cd棒的速度达到最大时ab棒所受的静摩擦力最大，cd所受的最大静摩擦力等于安培力，由于两棒所受的安培力大小相等，所以金属棒ab与轨道之间的最大静摩擦力等于F，故D正确。

故选AD。

点睛：本题看似双杆问题，实际属于单杆类型，关键在于正确分析两棒的受力情况和能量的转化关系，根据平衡条件和能量守恒定律进行研究。

6. 在如图所示的电路中，①、②、③处可以接小灯泡、电流表或电压表(均为理想电表)三种元器件，电源电动势E、内阻r均保持不变，定值电阻R1︰R2︰R3︰R4=4︰3︰2︰1，小灯泡电阻R L=R1，R1>r，电路中有电流通过，下列说法中正确的是A. 要使路端电压最大，则应该①接小灯泡，②接电压表，③接电流表B. 要使电源输出功率最大，则应该①接电流表，②接小灯泡，③接电压表C. 要使电源总功率最大，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯泡D. 要使闭合电路中电源效率最高，则应该①接小灯泡，②接电流表，③接电压表【答案】CD【解析】要路端电压最大，就要外阻越大越好，这样应该①接电压表，这样整个电路断路，路端电压等于电动势。

故A错误。

当R外=r时，输出功率最大，但是R1＞r，从上面可以看出，最小的外阻也大于r，所以要输出功率最大，只有外阻接近r才行，所以还是选择最小的外阻，可以看到还应该是①接电流表，②接电压表，③接小灯。

故B错误。

要电源总功率最大，电压是固定的，所以就要求电流要大，电流大则总电阻要最小，内阻是一定的，所以外阻要最小。

那么如何接外阻才能小呢，1接小灯的话，外阻最小也为2R1=8R4，比较大，所以要接电流表，2接小灯的话，3接电压表开路，则小灯和R3并联再与R4串联再与R2并联，最后于R14，3接小灯，2接电压表开路，则R3R4串联，与R L、R2并联最后与R1串联，最后计算外阻为（）×R4最小。

故C正确。

要是电源效率最高，则电路不能是断路，同时外阻越大越好，这样1要接小灯，如果3接电流表，则R2、R3、R4被短接，R外=R L+R1=2R1=8R4，如果②接电流表，则R3短接，R4与R2D正确。

故选CD。

点睛：解决本题的关键根据闭合电路欧姆定律，知道何时电源总功率最大、输出功率最大、路端电压最大、电源效率最大．以及熟练运用串并联电路的特点，求出不同情况下的总电阻．7. 如图甲所示，无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上，导线中通有图乙所示的电流i(沿NM方向为正)。

与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内，AB边平行于直导线，则A. 0~t0时间内，流过R的电流方向为C→R→DB. t0~2t0时间内，流过R的电流方向为C→R→DC. 0~t0时间内，导线框所受安掊力的大小先增大后减小D. t0~2t0时间与2t0~3t0时间内，导线框所受安培力的方向均向右【答案】AC【解析】0～t0时间内，导线中电流沿正方向增大，则线圈中的磁场向里增大，由楞次定律可知，流过R的电流方向为C→R→D；故A正确；t0～2t0时间内，电流正方向减小，则线圈中磁场向里减小；由楞次定律可知流过R的电流方向为D→R→C；故B错误；0～t0时间内，开始感应电流增大，则安培力增大；但随后由于电流的变化越来越慢，故感应电流越来越小，故导线所受安培力的大小先增大后减小；故C正确；t0～2t0时间内电流为减小过程，根据“来拒去留”规律可知，线圈与向左的运动趋势，故受力向左；而与2t0～3t0时间内，导线框所受安培力的方向向右；故D错误；故选AC。

8. 如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一个定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边杆上套有一质量m=2kg的小球A。

半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直固定在水平地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。

用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。

杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，C是P点正下方圆轨道上的点。

现给小球A一个水平向右的恒力F=50N，取g=10m/s2，则下列判断正确的是A. 小球B运动到C处时的速度大小为0B. 把小球B从地面拉到C处时力F做功为20JC. 小球B被拉到与小球A速度大小相等时，sin∠OPB=3/4D. 把小球B从地面拉到C处时小球B的机被能增加了6J【答案】BC【解析】由于B球到达C处时，已无沿绳子方向的分速度，所以此时小球A的速度为零，对两球及绳子组成的系统，由功能关系得：2+mgR，代入数据得：2+2×10×0.3；解得小球B速度的大小为：，故A错误；由几何知识得到：小球A的位移为：（0.4-0.3）m=0.4m，则力F做的功为：W=Fx=50×0.4J=20J，故B正确；当绳与轨道相切时两球速度相等，如图。

由三角形知识得：故C正确；设最低点的重力势能为0，小球B从地面拉到P的正下方时小球B的机械能增加，为：△E=△E K+△E P2+mgR,代入数据解得：△E=20J，故D错误；故选BC.点睛：本题是连接体问题，关键分析两物体之间的速度与高度关系，并运用几何知识和功能关系来研究，注意分析B球到达最高点时A球速度为零．三、非选择题:9. 某实验小组利用如图所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平实验台上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。