湖北省襄阳市2018届高三上学期1月调研统一测试理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提供罹患癌症的风险，．已知钚的一种同位素 的半衰期为24100年，其衰变方程为 ，下列有关说法正确的是（　　）

A. X原子核中含有92个中子

B. 100个经过24100年后一定还剩余50个

C. 由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc²，衰变过程总质量增加

D. 衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力

2. 难度：中等

如图所示，AC、BD为圆的两条相互垂直的直径，圆心为O，半径为R，电荷量均为Q的正负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，，已知+Q与O点的连线和OC夹角为60°，下列说法正确的是（　　）

A. O点电场强度大小为 ，方向由O指向D

B. O点电场强度大小为，方向由O指向D

C. A、C两点的电势关系是

D. A电荷量为q的正电荷在A点的电势能大于在C点的电势能

3. 难度：中等

如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动监测到推力F、物体速度v随时间v变化的的规律如图所示， ，则

A. 第1s内推力做功为1J

B. 第2s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0J

C. 第1.5s时推力F的功率为2W

D. 第2s内推力F做功的平均功率1.5W

4. 难度：中等

如图所示，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止，现对小球沿杆方向施加恒力F₀，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动过程中未从杆上脱落，且F₀＞μmg．下列关于运动中的速度-时间图象正确的是（     ）

A.

B.

C.

D.

5. 难度：中等

如图所示，在距水平地面高度为3h的水平面和水平地面间有一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，从距地面4h高处的A点以初速度v0水平抛出一带电小球（可视作质点），带电小球电量为q，质量为m，若q、m、h、B满足关系式 ，则小球落点与抛出点A的水平位移S是(    )

A.

B.

C.

D.

6. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是

A．ab杆所受拉力F的大小为mgtan37°

B．回路中电流为

C．回路中电流的总功率为mgv sin37°

D．m与v大小的关系为m＝

二、多选题

7. 难度：中等

如图所示，一电荷量q=+3×10^-5C的小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，开关S合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°．已知两板间距d=0.1m，电源电动势E=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=R₃=R₄=8Ω，．取g=10m/s²，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．则以下说法正确的是(    )

A. 电源的输出功率为14W

B. 两板间的电场强度的大小为140V/m

C. 带电小球的质量5.6毫克

D. 若增加R₁的大小，会有瞬时电流从左向右流过R₄

8. 难度：中等

如图所示，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距为x，在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．忽略空气阻力， ，则以下正确的是(     )

A. L=1m，x=1m时小球可以穿过矩形孔

B. L=0.8m，x=0.8m时小球可以穿过矩形孔

C. L=0.6m，x=1m时小球可以穿过矩形孔

D. L=0.6m，x=1.2m时小球可以穿过矩形孔

三、实验题

9. 难度：中等

某活动小组利用如图甲的装置验证机械能守恒定律，将光电门固定在B处，钢球从与O点登高的A点由静止做圆周运动，通过B处的光电门，计时装置测出钢球通过光电门的时间为t，用钢球通过光电门的平均速率表示钢球通过光电门的瞬时速度，测出绳子的长度为L，小球直径D不可忽略，当地的重力加速度为g

（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球静止为D=______cm；

（2）小球到达B的速度表达式为__________；（用已知字母表达）

（3）要验证机械能守恒，只要在误差允许的范围内，表达式__________成立即可（用t、L、D、g表达）。

10. 难度：困难

某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：

待测电源（电动势约2V）；

电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）；

定值电阻R₀（阻值为2.0Ω）；

定值电阻R₁（阻值为4.5kΩ）

电流表G（量程为400μA，内阻Rg=500Ω）

开关S，导线若干．

（1）图甲中将定值电阻R₁和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表；

（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；

（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 和 的关系式为_________（用题中字母表示）；

（4）以为纵坐标， 为横坐标，探究小组作出的图像如图（乙）所示，根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω，则其电动势E=______V（保留两位有效小数）；

（5）该实验测得的电动势与真实值相比，理论上______ ．（填“>”“<”或“=”）

四、解答题

11. 难度：中等

小球A以速度从平台边缘O点水平抛出，其运动轨迹为曲线OD，如图所示，为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速度下滑的运动，特制作了一个与与A平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让小球A沿该轨道无初速下滑（经分析，A下滑过程中不会脱离轨道）．在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°，求小球A通过M点时的水平分速度．

12. 难度：困难

如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.25m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×10³V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10^-2kg,乙所带电荷量q=2.0×10^-5C,g取10m/s²。(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)

（1）甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求乙球在B点被碰后的瞬时速度大小;

（2）在满足1的条件下,求甲的速度υ₀;

（3）甲仍以中的速度υ₀向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围.

五、填空题

13. 难度：中等

对于一定质量的理想气体，下列说法正确_______。

A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动

B．当分子力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，分子势能总是随分子间距离的增大而增大

C．用油膜法估测分子大小时，用油酸溶液体积除以油膜面积，可估测油酸分子的直径

D．一定质量的理想气体等温膨胀，一定吸收热量

E．一定质量的理想气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多

六、解答题

14. 难度：中等

如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T₀、压强为1.2p₀的理想气体．p₀和T₀分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U=αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求

（i）气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；

（ii）在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q。

七、填空题

15. 难度：中等

如图甲所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a从平衡位置竖直向上做简谐运动，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以1m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是（_____）

A．这列波的周期为4s

B．0~3s质点b运动路程为4ccm

C．4~5s质点c的加速度在减小

D．6s时质点e的振动速度水平向右为1m/s

E．此六质点都振动起来以后，质点a的运动方向始终与质点c的运动方向相反

八、解答题

16. 难度：中等

如图为半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方程与成θ=30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n₁=到n₂=的光束，因而光屏上出现了彩色光带．

（i）求彩色光带的宽度；

（ii）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少？