2019-2020年高三物理上学期4月“一课一练”练习卷（含解析）.doc

2019-2020年高三物理上学期4月“一课一练”练习卷（含解析）一、选择题（1-4只有一个正确答案，5-8有多个正确答案，每小题6分）1如图所示为甲、乙两个物体在同一条直线上运动的vt图象，t=0时两物体相距3S0，在t=1s时两物体相遇，则下列说法正确的是( )At=0时，甲物体在前，乙物体在后Bt=2s时，两物体相距最远Ct=3s时，两物体再次相遇Dt=4s时，甲物体在乙物体后2S0处考点：匀变速直线运动的图像专题：运动学中的图像专题分析：根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，确定位移关系，从而可确定何时两车相遇能够画出两车的运动情景过程，了解两车在过程中的相对位置解答：解：A、t=1s时两物体相遇，且01s内甲速度始终比乙大，可知t=0时刻甲物体在后，乙物体在前，A项错误；B、t=0时甲乙间距为3S0，此后甲乙间距离先减小又增大，速度相等时是第一次相遇后的距离最大，但不一定是全过程的最大值，因此两者间距最大值无法获得，B项错误C、1s末两物体相遇，由对称性可知则第2s内甲超越乙的位移和第3s内乙反超甲的位移相同，因此3s末两物体再次相遇，C项正确；D、如图可知4s末，甲物体在乙物体后3S0，D项错误；故选：C点评：本题以运动学图象为命题情境考查学生的推理能力，注意甲乙初始状态是相距3s0，不是同地点出发的速度时间图象中要注意观察三点：一点，注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移2关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是( )A沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率B在赤道上空运行的两颗同步卫星，它们的轨道半径有可能不同C分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系专题：人造卫星问题分析：根据开普勒定律求解了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量解答：解：A、沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道对称的不同位置具有相同的速率，故A正确；B、根据万有引力提供向心力，列出等式：=m（R+h），其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故B错误；C、根据开普勒第三定律，若椭圆轨道的半长轴和圆轨道的半径相等，则它们的周期相等故C错误；D、沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面不一定重合，但圆心都在地心，故D错误；故选：A点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小3奥斯特发现电流的磁效应之后，科学家们又发现了无限长直导线在某点产生的磁场的磁感应大小满足B=，其中0为常数，R为某位置到导线的距离现有三根通有相同大小电流I的无限长直导线在同一平面内围成一边长为a的三角形区域，电流方向如图所示关于该区域中点的磁感应强度说法正确的是( )AB=，方向垂直纸面向里BB=，方向垂直纸面向外CB=，方向垂直纸面向里DB=，方向垂直纸面向外考点：磁感线及用磁感线描述磁场；磁感应强度分析：本题考查了磁场的叠加，根据导线周围磁场分布可知，与导线等距离地方磁感应强度大小相等，根据安培定则判断出两导线在A点形成磁场方向，磁感应强度B是矢量，根据矢量分解合成的平行四边形定则求解解答：解：由几何关系可知，该区域中点到个电流的距离：R=a所以，各电流在该处产生的磁场的磁感应强度：结合图可知，左侧的电流产生的磁场在该处向外，右侧的电流产生的磁场方向 向里，下侧的电流产生的磁场的方向向里，所以合磁场的方向向里，大小为故选：C点评：磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提4如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面，一质量为m的物块从斜面上由静止下滑下面给出的物块在下滑过程中对斜面压力大小FN的四个表达式中，只有一个是正确的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断根据你的判断，合理的表达式应为( )ABCD考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：整个系统由于只有动能和重力势能的转化，故系统的机械能守恒，则可列出机械能守恒的表达式；同时由于M在光滑的水平面上，当m向下运动时，M也会后退，Mm组成的系统动量守恒，由动量守恒可以得到Mm之间的关系式，进而可以求得m对斜面压力大小解答：解：对斜面压力与斜面对m支持力是一对作用反作用力FN的水平分力FN1=FNsin，N的竖直分力FN2=FNcos，对M、m整体：水平方向不受外力，动量守恒有：mVx=MV整个系统无摩擦，只有重力做功，设斜面高为h，由机械能守恒得mgh=mV物2+MV2，设下滑时间为t，对M由动量定理：FNsint=MV，对m：竖直方向，由动量定理：（mgFNcos）t=mVy，在水平方向，由动量定理：FNsint=mVx，又由于 V物2=Vx2+Vy2，解以上方程可得，FN=故选：D点评：由于斜面是在光滑的水平面上，并没有固定，物体与斜面相互作用会使斜面后退，由于斜面后退，物体沿着斜面下滑路线与地面夹角大于，与物体沿着固定斜面下滑截然不同本题有简便方法，即特殊值法：假设=0，看是否符合实际；再假设=90，看是否符合实际5如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示，其中0x1过程的图象为曲线，x1x2过程的图象为直线（忽略空气阻力）则下列说法正确的是( )A0x1过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小B0x1过程中物体的动能一定先增加后减小，最后为零Cx1x2过程中物体一定做匀速直线运动Dx1x2过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动考点：动能定理的应用专题：动能定理的应用专题分析：物体的机械能的变化是通过除重力之外的力做功来量度的由于除重力和细绳的拉力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少，Ex图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小；如果拉力等于物体所受的重力，故物体做匀速直线运动；如果拉力小于物体的重力，则物体加速向下运动，故物体的动能不断增大解答：解：A、运动中只受重力和拉力，由于除重力之外的其它力做功，等于物体的机械能的变化，即Fx=E，得F=，所以Ex图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知在Ox1内斜率的绝对值逐渐减小，故在Ox1内物体所受的拉力逐渐减小故A正确；B、如图可知0x1内机械能增加，绳子拉力做正功，物体向上运动，x1x2内机械能减小，绳子拉力做负功，物体向下运动，在x1位置处速度为零，初始时刻速度为零，B正确；C、由于物体在x1x2内Ex图象的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变，物体可能做匀加速直线运动，如果拉力等于物体所受的重力，物体可能做匀速直线运动，故C错误，D错误故选：AB点评：本题是以力和运动、功能关系为命题背景，考查学生应用图象分析、推理的综合能力，对运动过程的分析是难点，靠的是定性分析确定运动过程和应用6如图所示，MN右侧有一正三角形匀强磁场区域（边缘磁场忽略不计），上边界与MN垂直现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是（取逆时针电流为正）( )ABCD考点：导体切割磁感线时的感应电动势专题：电磁感应与电路结合分析：首先根据右手定则判断边cb刚进入磁场时回路中感应电流方向，根据左手定则判断安培力的方向，再根据进入磁场中有效切割长度的变化，求出感应电流的变化，由F=BIL判断安培力大小的变化，即可选择图象解答：解：设正三角形的边长为a，匀速运动的速度为v线框进入磁场的过程，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为正方向，线框所受的安培力方向向左，t时刻线框有效切割长度L=vttan60=vt，产生的感应电动势E=BLv=Bv2t，感应电流的大小 i=，it；根据安培力公式F=BIL=，Ft图线是开口向上的抛物线同理，线框离开磁场的过程，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为负方向，安培力方向向左此过程线框有效切割长度L=（avt）tan60=（avt），产生的感应电流大小为 i=，根据安培力公式F=BIL=，Ft图线是开口向上的抛物线根据数学知识可知BC正确故选：BC点评：解决本题先定性判断感应电流的方向和安培力的方向，关键确定有效切割的长度的变化情况，通过列式分析安培力的变化7如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P上不计重力下列说法正确的有( )Aa、b均带正电Ba在磁场中飞行的时间比b的短Ca在磁场中飞行的路程比b的短Da在P上的落点与O点的距离比b的近考点：带电粒子在匀强磁场中的运动专题：压轴题；带电粒子在磁场中的运动专题分析：带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，要熟练应用半径公式和周期公式进行求解解答：解：a、b粒子的运动轨迹如图所示：粒子a、b都向下由左手定则可知，a、b均带正电，故A正确；由r=可知，两粒子半径相等，根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，运动时间a在磁场中飞行的时间比b的长，故BC错误；根据运动轨迹可知，在P上的落点与O点的距离a比b的近，故D正确故选：AD点评：带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径8如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45，一段时间后经过c点不计质子的重力下列判断正确的是( )Ac点电势高于a点电势B场强的方向由b指向dC质子从b运动到c所用的时间为D质子从b运动到c，电场力做功为8eV考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势能专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：在匀强电场中，沿着电场线方向每前进相同的距离，电势变化相等；根据电场线与等势面垂直垂直画出电场线，根据W=qU计算电场力做的功解答：解：A、在匀强电场中，沿着电场线方向每前进相同的距离，电势变化相等，故UaUd=UbUc，解得Uc=16V，则c点电势低于a点电势故A错误；B、设ad连线中点为O，则其电势为16V，故co为等势面，电场线与等势面垂直，则电场线沿着bo方向故B错误；C、由上可知，电场线沿着bo方向，质子从b运动到c做为在平抛运动，垂直于bo方向做匀速运动，位移大小为：x=，则运动时间为：故C错误D、根据W=qU，质子从b点运动到c点，电场力做功为W=qUbc=1e（24V16V）=8eV，故D正确；故选：D点评：本题关键是抓住匀强电场中沿着任意方向每前进相同的距离电势变化相等以及电场线与等势面垂直进行分析二、非选择题（内含选考题和附加题）9总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的vt图，试根据图象求：（g取10m/s2）（1）t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小（2）估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的图像专题：动能定理的应用专题分析：（1）运动员在02s内做匀加速直线运动，根据斜率等于加速度，由数学知识求解加速度，根据牛顿第二定律算出阻力f（2）可以通过图象与时间轴所围成的面积估算14s内运动员下落的高度，运用动能定理算出克服阻力做的功解答：解：（1）从图中可以看，在t=2s内运动员做匀加速运动，其加速度大小为：m/s2=8m/s2，设此过程中运动员受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律得：mgf=ma，解得：f=m（ga）=80（108）N=160N；（2）从图中由“面积”估算得出运动员在14s内下落了：39.522m=158m，根据动能定理有：，解得：=（80101588062）J1.25105J；答：（1）t=1s时运动员的加速度为8m/s2，所受阻力的大小为160N（2）估算14s内运动员下落的高度为158m，克服阻力做的功为1.25105J点评：本题是vt图象应用的典型题型，要掌握图象的斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移，估算面积时可以通过数方格的个数来估算，采用“四舍五入”进行近似计算物理-选修3-410一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如乙所示，则下列判断正确的是( )A该列波沿x轴负方向传播B该列波的波速大小为1m/sC若此波遇到另一列简谐横渡并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4HzD若该波遇到一障碍物发生了明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸和40cm差不多或更小E从该时刻起，再经过0.4s的时间，质点A通过的路程为40cm考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象分析：先根据图乙得到t=0时刻质点A的振动方向，由图甲判断波的传播方向两列波发生干涉的条件是频率相同读出周期，得到该波的频率，即可求得b波的频率；简谐运动一个周期内通过的路程为4A根据时间与周期的关系求解质点通过的路程发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长小解答：解：A、根据图乙可知，t=0时刻，A点沿负方向振动，则其滞后于左边的质点，则可知波沿X正向传播，故A错误；B、由波动图可知波长为0.4m，由振动图可知周期T=0.4s，则波速v=1m/s，故B正确；C、发生稳定的干涉现象要相同频率，此波的频率f=，若此波遇到另一列简谐横渡并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5Hz，故C错误；D、由甲图得到波长为=0.4m；发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长小，故该波遇到一障碍物能发生明显韵衍射现象，则该障碍物的尺寸一定与0.4m相差不大或者比0.4m小，故D正确；E、t=0.4s，T=0.4s，故t=T；质点A做简谐运动，一个周期内通过的路程为S=4A=410cm=40cm，故E正确故选：BDE点评：本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力和把握两种图象联系的能力知道干涉和衍射的条件，熟练运用波形的平移法判断波的传播方向11直角三角形玻璃砖ABC，其中A=30，平放于水平桌面上，如图为其俯视图一束单色光以45的入射角水平射入其AB面，在AB面折射后又在AC面处发生一次反射，最后垂直于BC面穿出玻璃砖求这种玻璃对这束单色光的折射率考点：光的折射定律专题：光的折射专题分析：根据题意，作出光路图，由几何关系求解折射角，即可求得折射率解答：解：作出光路图如图所示，由几何关系知，AB面处的折射角为 r=30所以：玻璃的折射率为 n=答：这种玻璃对这束单色光的折射率为点评：解决本题的关键正确作出光路图，根据几何关系求解折射角，再由折射定律求折射率物理-选修3-512氢原子辐射出一个光子之后，根据玻尔理论，下面叙述正确的是( )A原子从高能级跃迁到低能级B电子绕核运动的半径减小C电子绕核运动的周期不变D原子的电势能减小E电子绕核运动的动能减小考点：氢原子的能级公式和跃迁专题：原子的能级结构专题分析：氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，根据库仑引力提供向心力，得出电子速度的变化，从而得出电子动能的变化，根据氢原子能量的变化得出电势能的变化解答：解：A、氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，能级减少，故A正确；B、氢原子的能量减小，轨道半径减小，根据k=m，得轨道半径减小，电子速率增大，动能增大，由于氢原子能量减小，则氢原子电势能减小故B正确，D正确，E错误；C、根据k=m，得轨道半径减小，电子绕核运动的周期减小，故C错误；故选：ABD点评：解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子，以及知道原子的能量等于电子动能和电势能的总和，通过动能的变化可以得出电势能的变化13如图所示，在光滑的水平面上，静止的物体B侧面固定一个轻弹簧，物体A以速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，两物体的质量均为m（i）求它们相互作用过程中弹簧获得的最大弹性势能Ep；（ii）若B的质量变为2m，再使物体A以同样的速度通过弹簧与静止的物体B发生作用，求当弹簧获得的弹性势能也为Ep时，物体A的速度大小考点：动量守恒定律；机械能守恒定律专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：（i）物体速度相等时弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律与能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能（ii）由动量守恒定律与能量守恒定律可以求出物A的速度解答：解：（i）设A、B质量为m，当A、B速度相同时，弹簧的弹性势能最大，以AB组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=2mv，由机械能守恒定律得：，解得：；（ii）当弹簧弹性势能为Ep时，设A、B的速度分别为v1、v2，以AB组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+2mv2，由机械能守恒定律得：，解得：，或v1=0；答：（i）它们相互作用过程中弹簧获得的最大弹性势能为mv02；（ii）当弹簧获得的弹性势能也为Ep时，物体A的速度大小为v0或0点评：本题考查了求弹簧的弹性势能、物体速度问题，分析清楚物体的运动过程、应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题附加题14如图所示，曲线表示一列横波的传播，其中实线是t1=1s时的波形，虚线是t2=2.5s时的波形，且（t2t1）小于一个周期，由此可以判断：波长一定为40cm 此波一定是向x轴正方向传播；振幅为10cm 周期可能为6s，也可能为2s其中正确的是( )A只有和B只有和C只有和D只有、和考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象分析：由质点位移的最大值读出振幅，相邻两波峰或波谷间距离读出波长波可能向左，也可能向右传播，根据波形的平移法，得到周期解答：解：、由图读出：质点的振幅A=5cm，波长=40cm故正确，错误、根据波形的平移法得知，波不一定向x轴正方向传播，也可能向x轴负方向传播故错误、振幅是指偏离平衡位置的最大距离，由图知振幅为5cm，错误；、若波向x轴正方向传播时，（t2t1）小于一个周期，根据波形的平移法可知，t2t1=T，得周期为T=4（t2t1）=41.5s=6s；若波向x轴负方向传播，t2t1=T，T=2s故正确故选：B点评：本题要考虑波的双向性，由波形的平移法得到时间与周期的关系，求出周期15一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h=4m在距观景台右侧面x=4m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S，现该光源从距水面高3m处向下移动到接近水面的过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若AB=3m，求：（）水的折射率n；（）光能照亮的最远距离AC（计算结果可以保留根号）考点：光的折射定律专题：光的折射专题分析：（i）据题，观景台水下被照亮的最近距离为AB，光线在水面发生了折射，由数学知识求入射角与折射角的正弦值，即可求得折射率（ii）点光源S接近水面时，入射角为90，光能照亮的距离最远，由折射定律求出折射角，即可由几何知识求解最远距离AC解答：解：（i）点光源S在距水面高3m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离AB，则：由于所以，水的折射率 （ii）点光源S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处掠射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC，此时，入射角为90，折射角为临界角C则：=可得 sinC=由数学知识得 tanC=解得：AC=htanC=m4.5m 答：（）水的折射率n为；（）光能照亮的最远距离AC为4.5m点评：本题以折射率和全反射为命题背景考查学生的推理能力和分析综合能力，关键能运用数学知识求解入射角和折射角的正弦值，知道入射角最大时折射角也最大16（18分）如图所示，很长的光滑磁棒竖直固定在水平面上，在它的侧面有均匀向外的辐射状的磁场磁棒外套有一个质量均匀的圆形线圈，质量为m，半径为R，电阻为r，线圈所在磁场处的磁感应强度为B让线圈从磁棒上端由静止释放沿磁棒下落，经一段时间与水平面相碰并反弹，线圈反弹速度减小到零后又沿磁棒下落，这样线圈会不断地与水平面相碰下去，直到停留在水平面上已知第一次碰后反弹上升的时间为t1，下落的时间为t2，重力加速度为g，不计碰撞过程中能量损失和线圈中电流磁场的影响求：（1）线圈第一次下落过程中的最大速度vm；（2）线圈从第一次到第二次与水平面相碰的过程中产生的焦耳热Q考点：法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：（1）线圈下落过程中垂直切割磁感线，产生感应电动势，由E=BLv、I=、FA=BIL得到安培力的表达式，由牛顿第二定律分析线圈加速度的变化，判断线圈的运动情况：安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，当安培力与重力平衡时，线圈做匀速直线运动，速度达到最大，由平衡条件可求出最大速度（2）根据牛顿第二定律和安培力表达式得到加速度与瞬时速度的关系式，求出一段微小时间t内，线圈上升高度h，由积分法求出线圈上升的最大高度再采用积分法求出线圈第二次下降到水平面时的速度，由能量守恒定律可求出焦耳热Q解答：解：（1）线圈第一次下落过程中有：感应电动势为：E=B2Rv感应电流大小为：I=，那么安培力为：FA=BIL=BI2R，联合解得安培力大小为：FA=据牛顿第二定律得：mgFA=ma可知线圈做加速度减小的加速运动，当a=0时，速度最大，代入求得最大速度为：m=（2）反弹后上升的过程中某一时刻，由牛顿运动定律得：mg+B2R=ma在一段微小时间t内，速度增量为：=at，线圈上升高度为：h=t则线圈可上升的最大高度h为：h=h=r=线圈到达最高点后，下落过程中的某一时刻，由牛顿运动定律得：mgB2R=ma在一段微小时间t内，速度增量为：=at，线圈下降高度为：h=t则线圈第二次下降到水平面时的速度为：=（mg）t=g（t1+t2）本过程中线圈中产生的热量为线圈动能的损失：Q=mm2m2=m（）2m（g（t1+t2）2；化简得：Q=（t1+t2）mg2（t1+t2）2； 答：（1）线圈第一次下落过程中的最大速度m为（2）线圈从第一次到第二次与水平面相碰的过程中产生的焦耳热（t1+t2）mg2（t1+t2）2点评：本题是电磁感应问题，难点是采用积分法求解非匀变速运动的速度和高度，从牛顿第二定律入手，采取微元法，得到一段微小时间t内速度的变化量和高度变化量，再积分难度较大，考查运用数学知识处理物理问题的能力