2019年浙江省金华市金华十校高三（上）一模物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某人驾驶汽车以6 m/s的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好紧贴栏杆停下。已知司机的反应时间为0.7 s，刹车的加速度大小为5 m/s²，则该ETC通道的长度约为（ ）

 

A.3.6 m B.5.4 m

C.6.0 m D.9.6 m

2. 难度：简单

如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，传送带以速度v₀逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ，则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是（  ）

A. B. C. D.

3. 难度：简单

木块A、B分别重50N和30N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm，系统置于水平地面上静止不动，已知弹簧的劲度系数为100N/m。用水平向右的力F＝1N作用在木块A上，如图所示，则

A.木块A所受摩擦力大小是9N，方向向右 B.木块A所受摩擦力大小是4N，方向向右

C.木块B所受摩擦力大小是6N，方向向左 D.木块B所受摩擦力大小是4N，方向向左

二、多选题

4. 难度：中等

月球土壤里大量存在着一种叫作“氦”的化学元素，这是热核聚变的重要原料．科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3，如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源．关于“氦”与氘核的聚变，下列说法中正确的是

A.核反应方程为

B.核反应生成物的质量将大于反应物质量

C.氦一个核子的结合能大于氦一个核子的结合能

D.氦的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量

三、单选题

5. 难度：简单

如图甲所示是磁电式电流表的结构示意图，图乙是里面的线圈在通电后的正视图，关于磁电式电流表，以下说法错误的是

A.通电线圈所在的磁场是匀强磁场

B.磁电式电流表的刻度是均匀的

C.线圈绕在铁芯上，起到电磁阻尼的作用

D.磁电式电流表能够测量电流的大小和方向

6. 难度：中等

“嫦娥四号”已成功降落月球背面，未来中国还将建立绕月轨道空间站。如图所示，关闭动力的宇宙飞船在月球引力作用下沿地－月转移轨道向月球靠近，并将与空间站在A处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R，下列说法正确的是

A.宇宙飞船在A处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速

B.地－月转移轨道的周期小于T

C.月球的质量为

D.月球的第一宇宙速度为

7. 难度：中等

如图所示，一内壁光滑的圆锥面，轴线OO′是竖直的，顶点O在下方，锥角为2α，若有两个相同的小珠A、B（均视为质点）在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道运动，则

A.它们的动能相同

B.他们运动的周期相同

C.锥对到它们的支撑力不相同

D.设顶点为势能零点，它们的动能与势能之比相同

8. 难度：困难

如图所示，为等边三角形，电荷量为的带负电点电荷固定在A点。先将一电荷量为+q的带正电点电荷从无穷远处（电势为0）移到C点并固定，此过程中，电场力做功为，再将一电荷量为的带负电点电荷从无穷远处移到B点。下列说法正确的是

A.移入之前，C点的电势为

B.从无穷远处移到点的过程中，所受电场力做的功为

C.移到点后的电势能为

D.移到点后，的电势能为

四、多选题

9. 难度：简单

下列几幅图的有关说法中正确的是（  ）

A.甲图中CT利用β射线照射人体

B.乙图为粒子通过气泡室时的照片，通过照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况

C.丙图中减震系统的原理是避免汽车发生共振

D.丁图中电子显微镜的分辨率高于光学显微镜

10. 难度：简单

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示。介质中质点A的平衡位置在距坐标原点8cm处，质点B的平衡位置在距坐标原点16cm处。从该图象对应时刻算起，质点A的速度与质点B的速度相同，所需的最短时间为0.02s。则

A.该简谐横波的频率为5Hz

B.从图示时刻起，质点A比质点B先回到平衡位置

C.介质中平衡位置x＝10cm处质点的振动方程为y＝10sin(10πt＋π)cm

D.该波传播中遇到宽度为20cm障碍物能发生明显的衍射现象

11. 难度：中等

在“双缝干涉测波长的实验”中，用波长为λ₁和λ₂的两束单色光同时入射双缝干涉装置，在观察屏上形成干涉条纹。波长λ₁的光的干涉条纹间距大于波长为λ₂的条纹间距。已知普朗克常数为h，光速为c。则下列说法正确的是(下列表述中，脚标“1”代表波长为λ₁的光，脚标“2”代表波长为λ₂的光)

A.则两单色光的光子动量之比为

B.当两束单色光从玻璃射向真空时，其临界角的正弦之比

C.若波长为λ₁和λ₂的这两束光分别由处在n＝3和n＝5激发态的氢原子跃迁到n＝2激发态时产生的，则两束光的频率之比约为0.66

D.这两束光都能使某种金属发生光电效应，产生的光电子最大初动能之差为E_K2－E_K1＝

12. 难度：中等

如图所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平地面上，距地面H₀高度处有一物体，在平行斜面向上的力F作用下由静止开始运动。选地面为零势能面，物体的机械能E随位移x的变化关系如图所示，其中0～x₁是曲线，x₁～x₂是平行于x轴的直线，0～x₂过程中物体一直沿斜面向上运动，则下列说法正确的是

A.0～x₁过程中力F做的功等于(E₁－E_０) B.0～x₁过程中物体做加速度增大的加速运动

C.x₁～x₂过程中物体的动能不变 D.x₁～x₂过程中力F保持不变

五、实验题

13. 难度：中等

在“探究功与速度变化关系的实验”中，有同学设计了如图所示的实验。小车在重物的牵引下做加速运动，来探究合外力做功与速度变化的关系。实验中认为小车受到的合力大小等于所挂钩码的重力大小。

(1)如图装置中打点计时器工作电压是_________。

A.6V以下直流电压     B.6V以下交流电压

C.220V直流电压       D.220V交流电压

(2)为减小误差，实验中应该采取的措施是_________。

A.重物的质量应远小于小车的质量       B.小车的质量应远小于重物的质量

C.适当抬高木板的右端以平衡摩擦力     D.先接通电源，后释放纸带

(3)要得到功的具体数值来探究功与速度变化的关系，在测得位移和速度后，还必须直接测出的物理量有_________。(填“重物质量”或“小车质量”)

(4)在实验过程中，打出了一条纸带如图所示，计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离(单位cm)。则打计数点4时小车的速度v＝_________m/s。(结果保留两位有效数字)

14. 难度：中等

在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系“实验中

(1)实验时需要的仪器为图中的___________(填选项字母)

(2)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻(阻值较小)，为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开__________(填选项前的字母)

A.导线A     B.导线B     C.开关C     D.导线D

15. 难度：中等

在一次课外活动中，物理兴趣小组成员小明从废旧的电视机上拆下一个定值电阻，电阻上的标称不清楚，大概为200Ω。

(1)小明到实验室寻找到下列器材，拟采用伏安法尽可能精确测定该电阻阻值，并设计滑线变阻器为分压式连接。

电压表V：0~5V，内阻约为3kΩ；

电流表A：0~300mA，内阻R_A＝10Ω；

滑线变阻器R₁：0~5Ω，额定电流2A；

电源E：E＝6V，内阻不计；

若某次测量中电压表读数为U，电流表读数为I，那么小明测得的待侧电阻的精确阻值的表达式为R_x＝___(用题中的字母表达)。

(2)请不要改动已连接的导线，在实物连接图中把还需要连接的导线帮小明补上____。

(3)在上述实验中，小明发现无论如何调节，电流表指针偏转都比较小，为了改正这一缺陷，小明又找到了两个定值电阻，并选用其中一个定值电阻重新设计了电路：

定值电阻R₃，阻值为20Ω；

定值电阻R₄，阻值为400Ω；

请在不改变滑线变阻器和电表接法的基础上，在虚线框内帮助小明设计好新的电路并画出电路图____，其中定值电阻应该选择____(填“R₃”或“R₄”)。

六、解答题

16. 难度：困难

如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R＝0.1m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h＝0.15m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速，从A处进入圆轨道，离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹赞后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s²，不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求：

(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?

(2)CD间距离L为多少米?

(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?

17. 难度：困难

在学习了电磁驱动和电磁制动后，某物理兴趣小组的同学设计了如下装置进行研究。如图所示，足够长平行光滑导轨的间距L＝0.2m，b₁b₂右侧轨道水平，左侧曲线轨道与水平轨道相切于b₁b₂，所有轨道均电阻不计。在水平轨道内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.8T。质量为M＝0.2kg、电阻为R₁＝0.1Ω的金属棒b垂直于轨道静止放置在与b₁b₂相距1m远的水平轨道上，并用插销固定。质量为m＝0.1kg、电阻为R₂＝0.2Ω的金属棒a由曲线轨道上端a₁a₂处静止释放，a₁a₂处到水平轨道的竖直高度h＝0.45m，若金属棒a在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，金属棒a与b相撞时无能量损失，g＝10m/s²。求：

(1)金属棒a第1次滑到b₁b₂处时的速度大小；

(2)金属棒a与金属棒b碰撞的次数；

(3)若撤去固定金属棒b的插销，使其能自由移动，金属棒a还是由曲线轨道上端a₁a₂处静止释放，金属棒b初始静止在水平轨道上，两棒最终运动达到稳定状态。要使两棒不相碰，则金属棒b初始位置距离b₁b₂至少多远？整个运动过程中金属棒b上产生的焦耳热是多少?

18. 难度：困难

从天然铀中分离出²³⁵U是核能开发利用的关键技术。小李同学设计了电磁分离²³⁵U和²³⁸U的实验方案，如图甲所示。含有带电量均为q的²³⁵U和²³⁸U离子，从容器A下方的小孔S₁进入加速电压为U的匀强电场中，其初速度可视为零，以离子刚射入磁场时的O点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，x轴下方有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为B。离子在磁场中行进半个圆周后被位于原点O右侧x轴上的收集器分别收集。核子的质量为m，不考虑离子重力及离子间的相互作用。

(1)求收集器收集到²³⁵U和²³⁸U离子的位置坐标x；

(2)实际上加速电压U会有微小变化，设其变化范围为[(U－△U)～(U＋△U)]。为了完全分离出这两种离子，△U/U应小于多少?

(3)初速为零，带电量为q的²³⁵U和²³⁸U离子，经过加速电压为U的特殊电场，从O点垂直进入磁场时，与垂直x轴入射方向左右对称偏离，导致有一个发散角α，如图乙所示。若α角过大，可能使两束离子发生交叠，导致两种离子无法完全分离，为保证上述两种离子被完全分离，求允许的最大发散角α_m。(可以用反三角函数表示)