江西省江西师范大学附属中学2019届高三三模理综物理试题 Word版含解析

江西省江西师范大学附属中学2019届高三三模理综物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com 江西师大附中2019届高三年级三模理综试卷 二．选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征,认识正确的是( )‎ A. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应 B. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光 C. 用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A错误；‎ B、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据可知，能放出3种不同频率的光，故B错误；‎ C、用能量为10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好等于12.09eV才能跃迁，故C错误；‎ D、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为E大=-1.51+13.6=12.09eV，因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.09-3.34=8.75eV，故D正确；‎ 故选D - 15 -‎ ‎2.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度v0=30m/s一前一后同向匀速行驶。甲车在前且安装有ABS制动系统，乙车在后且没有安装ABS制动系统。正常行驶时，两车间距为100m。某时刻因前方突发状况，两车同时刹车，以此时刻为零时刻，其速度——时间图象如图所示，则( )‎ A. 两车刹车过程中的平均速度均为15m/s B. 甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离x C. t=1s时，两车相距最远 D. 甲、乙两车不会追尾 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD、根据图象与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的位移，甲车的刹车距离为，乙车的刹车距离为，则有，所以甲、乙两车不会追尾；甲车刹车过程中的平均速度为，乙车刹车过程中的平均速度为，故选项D正确，A、B错误；‎ C、当时，两车速度相等，相距最远，故选项C错误。‎ ‎3.如图所示，倾角为θ＝30°的斜面上，一质量为6m的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，现将小球从水平位置静止释放，小球由水平位置运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止。运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内，则在此过程中（　　）‎ A. 细绳的拉力先增大后减小 B. 物块所受摩擦力逐渐减小 C. 地而对斜面的支持力逐渐增大 - 15 -‎ D. 地面对斜面的摩擦力先减小后增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球向下摆动的过程中，对小球的拉力一直增大，故A错误；‎ B．开始摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件可得摩擦力大小f＝6mgsin30°＝3mg；设滑轮到小球的距离为R，当物块在最低点时，根据动能定理可得，根据牛顿第二定律可得，解得最低点绳子拉力为F＝3mg，此时物块的摩擦力大小为0，所以斜面对物块的摩擦力一直减小，故B正确；‎ CD．对物块和斜面组成的整体分析可知，拉物体的绳子拉力在竖直方向的分力一直增大，在水平方向的分力一直增大，地面对斜面的支持力一直减小，摩擦力一直增大，故CD错误。‎ ‎4.如图所示为某静电场中x轴上各点电势φ的分布图，一个带电粒子从坐标原点O仅在静电力作用下沿x轴正方向运动，则（　　）‎ A. 粒子一定带正电 B. 粒子一定带负电 C. 粒子从运动到，加速度先增大后减小 D. 粒子从运动到，加速度先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、由图象可知,从坐标轴上x1处运动到x2处电势逐渐升高，说明电场方向水平向左。粒子运动情况未知，无法判断粒子带电电性，故粒子带负电，故A错误，B错误；‎ CD、由图象的斜率大小等于电场强度可知，粒子从坐标轴上x1处运动到x3处的斜率先减小后增大，故电场强度先减小后增大，则电场力先减小后增大，故加速度先减小后增大，故C错误，D正确；‎ - 15 -‎ 故选：D。‎ ‎5.“嫦娥四号”绕月探月卫星首次实现了地球和月球背面的测控通信。若把“嫦娥四号”卫星绕月运动视为仅在月球引力作用下的匀速圆周运动，设圆周轨道半径为r，月球的质量为M，“嫦娥四号”卫星的质量为m，万有引力常量为G，则“嫦娥四号”卫星与月球中心的连线在单位时间内扫过的面积为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力提供向心力,有：‎ 解得：，‎ 设卫星运动时间t，则在t时间内扫过的面积为：‎ S面积=‎ 故单位时间内扫过的面积为：S面积/t=，故ABD错误，C正确；‎ 故选：C。‎ ‎6.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场．此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是(　　)‎ - 15 -‎ A. 电子在磁场中运动的时间为 B. 电子在磁场中运动的时间为 C. 磁场区域圆心坐标为 D. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 电子磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示： ‎ 电子的轨道半径为R，由几何知识，电子转过的圆心角：θ=60°，Rsin30°=R-L，解得：R=2L，电子在磁场中做圆周运动的周期：，电子在磁场中运动时间：，故A错误，B正确。设磁场区域的圆心坐标为（x，y），其中：，y=，所以磁场圆心坐标为（，），故C正确。根据几何三角函数关系可得，R-L=Rcos60°，解得：R=2L，所以电子的圆周运动的圆心坐标为（0，-L），故D正确；故选BCD。‎ 点睛：由题意确定粒子在磁场中运动轨迹是解题的关键之处，从而求出圆磁场的圆心位置，再运用几何关系来确定电子的运动轨迹的圆心坐标．‎ ‎7.在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，加速度为a，且方向沿斜面向上。设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则( )‎ - 15 -‎ A. 当B刚离开C时，A发生的位移大小为 B. 从静止到B刚离开C的过程中，物块A克服重力做功为 C. B刚离开C时，恒力对A做功的功率为 D. 当A的速度达到最大时，B的加速度大小为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 开始A处于静止状态，弹簧处于压缩,根据平衡有：mgsinθ=kx1，解得弹簧的压缩量x1=mgsinθ/k，‎ 当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，有：kx2=2mgsinθ，‎ 解得弹簧的伸长量x2=2mgsinθ/k，‎ 可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移x=x1+x2=3mgsinθ/k，故A正确；‎ B. 由A选项分析可知，物块A克服重力做功为W=mgxsinθ= ，故B错误；‎ C. B刚离开C时，根据牛顿第二定律F−mgsinθ−kx2=ma，解得：F=3mgsinθ+ma，恒力对A做功的功率为，故C错误；‎ D.当A的加速度为零时，A的速度最大，设此时弹簧的拉力为FT，则：F−FT−mgsinθ=0‎ 所以FT=F−mgsinθ=3mgsinθ+ma−mgsinθ=2mgsinθ+ma，‎ 以B为研究对象，则：2ma′=FT−2msinθ=ma 所以：a′=，故D正确。‎ 故选：AD - 15 -‎ ‎8.海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电。在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin (πt) m/s。则 A. 灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin(πt)A B. 波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=0.32sin(πt)V C. 灯泡的电功率为120W D. 灯泡两端电压的有效值为V ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据感应电动势公式E=Blv和v=0.4πsin（πt）m/s，求出电动势e的瞬时表达式；由欧姆定律可得灯泡电流表达式；由电流有效值来计算灯泡电功率；由欧姆定律来计算灯泡电压的有效值。‎ ‎【详解】线圈在磁场中切割磁感线，产生电动势为：Emax=NBlvmax ，其中l=πD；联立得：Emax=πNBDvmax =π×200×0.2×0.4×0.4πV=64V；则波浪发电产生电动势e的瞬时表达式：e=Emaxsinπt=64sin（πt）V；根据闭合电路欧姆定律有：；得：i==4sin（πt）A，故正确，B错误。灯泡电流的有效值为：I=A，则灯泡的功率为：P=I2R=×15=120W，故C正确。灯泡两端电压的有效值为：U=IR=×15V=30V，故D错误；故选AC。‎ - 15 -‎ ‎【点睛】该题关键是用好感应电动势的最大值，该题是运动切割，故速度最大时，对应感应电动势最大；在求解灯泡两端电压时候，用欧姆定律最简单，不用硬套交流有效值公式。‎ ‎9.气垫导轨上相隔一定距离的两处安装有两个光电传感器A、B，AB间距为L，滑块P上固定一遮光条，P与遮光条的总质量为M，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。‎ ‎（1）实验前，按通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的t1______t2（选填“>”、“=”或“<”）时，说明气垫导轨已经水平。‎ ‎（2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d=_______mm。‎ ‎（3）将滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示。利用测定的数据，当关系式=_____成立时，表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。（重力加速度为g，用题中给定的物理量符号表达）‎ ‎【答案】 (1). =； (2). 8.475； (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）轻推滑块，当图乙中的t1=t2时，说明滑块经过两光电门的速度相等，则气垫导轨已经水平。‎ ‎（2）螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为0.01×47.5mm=0.475mm。由读数规则可得d =8mm+0.01mm×47.5=8.475mm；‎ ‎（3）滑块经过两光电门时的速度分别为：；；若机械能守恒则满足：，即满足。‎ - 15 -‎ ‎10.(1)某同学组装完成的简易多用电表的电路图如图甲所示。该多用电表有___________个电阳档，红表笔接___________(选填A或B)，该同学选择多用电表的×1Ω挡测量一电阻R2的阻值，正确操作后得到如图乙所示的指针情况，则电阻Rx的阻值约为___________Ω。‎ ‎(2)为了精确测量该电阻Rx的阻值，该同学从实验室选取了下列器材：‎ A．电流表A1(0～4mA、内阻r1=1Ω) B．电流表A2(0～10mA、内阻r2≈5Ω)‎ C．滑动变阻器R(0～5Ω) D．定值电阻R0(阻值为9Ω)‎ E．电源E(电动势2V、有内阻) F．开关、导线若干 ‎①实验中要求调节范围尽可能大，在方框内画出符合要求的电路图___________ (用器材符号表示)。‎ ‎②用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数，该同学通过描点得到了如图所示的I1－I2图像，则该电阻Rx的阻值为___________Ω。‎ ‎【答案】 (1). 两 (2). B (3). 9 (4). (5). 10‎ - 15 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）多用电表中含有电源的挡位为欧姆档，因此从图中可得知由两个电源，即两个欧姆档；‎ ‎（2）多用电表的红表笔和多用表内部的电源负极连接，因此可知接在电源的B处；‎ ‎（3）欧姆表的读数规则为示数乘挡位，因此可知当前的读数为；‎ ‎（4）电路图如下图：‎ ‎（5）由局部电路的欧姆定律可知，有，结合图像可知，解得。‎ ‎11.如图所示，形状完全相同的光滑弧形槽A, B静止在足够长的光滑水平面上，两弧形槽相对放置，底端与光滑水平面相切，弧形槽高度为h, A槽质量为2m, B槽质量为M。质量为m的小球，从弧形槽A顶端由静止释放，重力加速度为g，求:‎ ‎(1)小球从弧形槽A滑下的最大速度;‎ ‎(2)若小球从B上滑下后还能追上A，求M, m间所满足的关系:‎ ‎【答案】（1）（2）M＞3m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球到达弧形槽A底端时速度最大。设小球到达弧形槽A底端时速度大小为v1‎ - 15 -‎ ‎，槽A的速度大小为v2。‎ 小球与弧形槽A组成的系统在水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，小球下滑过程中，由动量守恒定律得：mv1﹣2mv2＝0‎ 由机械能守恒定律的：mgh＝mv12+•2mv22 ‎ 联立解得：，‎ ‎（2）小球冲上弧形槽B后，上滑到最高点后再返回分离，设分离时小球速度反向，大小为v3，弧形槽B的速度为v4．整个过程二者水平方向动量守恒，则有：mv1＝﹣mv3+Mv4‎ 二者的机械能守恒，则有：mv12＝mv32+Mv42‎ 小球还能追上A，须有: v3＞v2。‎ 解得: M＞3m ‎12.如图所示，平行光滑导轨竖直固定放置，导轨间距为L，导轨间、水平虚线cd和ef间的区域Ⅰ内有垂直于导轨平面向里的匀强磁场、虚线ef下方的区域Ⅱ内有垂直于导轨平面向外的匀强磁场，两区域内的磁场磁感应强度大小均为B，cd、ef间的距离为为H，长度均为L、质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直于导轨表面放置，金属棒a离磁场边界cd有一定的高度、b离磁场边界cd的距离为，其中g为重力加速度。先固定金属棒b，由静止释放金属棒a，金属棒a进入区域Ⅰ后做加速运动，金属棒a在到达虚线ef之前加速度已为0，当金属棒a刚好要出区域Ⅰ时释放金属棒b，此后，金属棒b在到达虚线ef之前加速度也已为0，不计导轨的电阻，导轨足够长，两金属棒运动过程中始终保持水平，且与导轨接触良好。求：‎ ‎（1）金属棒a刚好要出区域I时速度大小；‎ ‎（2）金属棒b刚进区域I时加速度的大小和方向；‎ ‎（3）若金属棒a开始释放的位置离磁场边界cd的距离为h，则从金属棒a释放到金属棒b刚好要出区域I的过程中，回路中产生的焦耳热。‎ - 15 -‎ ‎【答案】（1）（2）金属棒b刚进磁场时的加速度方向向上,大小 ‎（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设金属棒a刚好要出区域I时速度大小为v1，‎ 此时回路中电动势 根据闭合电路欧姆定律 由于此时加速度为零，根据力的平衡有 求得 ‎（2）设金属棒b刚进磁场时的速度大小为v2，根据机械能守恒定律有：‎ ‎ ‎ 求得 金属棒b刚进磁场时，回路中的电动势 回路中的电流 由于金属棒b刚进磁场时受到的安培力 因此金属棒b刚进磁场时的加速度方向向上 大小 ‎（3）金属棒b进入磁场的一瞬间，速度与金属棒a - 15 -‎ 的速度相同，加速度也相同，此后两棒一起做相同的变减速运动，设金属棒b刚好要出区域I时的速度大小为v3，此时 回路中的电动势 回路中电流 根据力的平衡有 求得 金属b做自由落体运动的时间 这段时间内，金属棒a下落的高度 设从金属棒a释放到金属棒b刚好要出区域I的过程中，回路中产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律有 求得 ‎13.下列说法正确的是___________‎ A. 分子间距离减小时分子势能一定减小 B. 即使水凝结成冰后，水分子热运动也不会停止 C. 将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体 D. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 E. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】当分子间的距离大于时，分子间的距离减小分子间的势能减小，当分子间的距离小于时，分子间的距离减小分子间的势能增大，A错误；‎ 只要温度高于绝对零度，分子间就一直有热运动，因此水结成冰分子间的热运动也不会停止，B正确；‎ - 15 -‎ 将一块晶体敲碎不改变其性质，因此还是晶体，C正确；‎ 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体是对的，如石墨和金刚石，D正确；‎ 晶体在融化过程中吸热温度保持不变但是其分子势能发生了变化，内能是分子势能和分子动能组成的，因此其内能发生变化，E错误。‎ ‎14.将一根长度=103cm的长玻璃管竖直放置，管的A端开口，B端封闭。利用水银在管的下部封闭着一段空气柱，各段初始长度如图，已知外界大气压p0=76cmHg，温度始终不变。‎ ‎(i)被封闭的气体压强是多大?‎ ‎(ⅱ)缓慢将玻璃管绕通过B点水平轴转动180°，使管倒立，此时管内空气柱的长度是多长?‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由平衡得：得：‎ ‎（2）假设水银没有漏出，旋转后：等温变化：解得：‎ 因为大于管长，所以水银溢出，设溢出后空气柱长x，同理得：‎ ‎，解得，故空气柱长度为 ‎ ‎ - 15 -‎ ‎ ‎ - 15 -‎