山东省威海市文登区2019届高三三模考试物理试题

高三物理

第I卷（必考，共40分）

一、选择题∶本题共10小题， 每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　）

A. 玛丽居里发现了天然放射现象

B. 天然放射现象说明原子是可以分割的

C. 原子序数大于或等于83的元素都具有放射性

D. 温度越高，放射性元素的放射性就越强

【答案】C

【解析】

【详解】A．贝可勒尔发现天然放射现象，故A错误；

B．天然放射现象说明原子核内部是有结构的，并不是原子可以再分的，故B错误；

C．原子序数大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，故C正确；

D．放射性元素的放射性由原子核内部因素决定，即与元素的种类有关，与温度无关，故D错误；

故选C。

2.如图所示，三条竖直虚线为匀强电场的等势线，实线为一电子仅在电场力的作用下从a点运动到b点的轨迹，下列说法正确的是（　　）

A. a点的电势低于b点的电势

B. 电子在a点的动能小于其在b点的动能

C. 从a点到b点的过程中，电子的动量变化量方向水平向左

D. 从a点到b点的过程中，电子速度变化得越来越慢

【答案】C

【解析】

【详解】A．实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向水平向左，则电场线方向水平向右，则点的电势高于点的电势，故A错误；

B．电子所受的电场力方向水平向左，电场力做负功，动能减小，电势能增加，则电子在点的电势能小于其在点的电势能，故B错误；

C．从点到点的过程中，根据动量定理可知电子的动量变化量方向与合外力方向相同，所以电子的动量变化量方向水平向左，故C正确；

D．从点到点的过程中，根据牛顿第二定律可知电子运动的加速度不变，所以电子速度变化不变，故D错误；

故选C。

3.如图所示，轻质弹簧一端固定在竖直墙面上， 另一端拴接一质量为m的小滑块。刚开始时弹簧处于原长状态，现给小滑块上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做匀加速直线运动，运动过程中弹簧未超出弹性限度。下列关于水平力F随位移x变化的图像正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】小滑块运动过程中受到水平向右的拉力以及水平向左的弹力作用，而小滑块运动的位移大小等于弹簧的形变量，根据牛顿第二定律有

所以有

所以水平力随位移变化的图像是不过原点的一条倾斜直线，故A、B、C错误，D正确；

故选D。

4.如图所示，斜面体B放置在粗糙的水平地面上，在水平向左的推力F作用下，物体A和斜面体B均保持靜止。若减小推力F，物体A仍然静止在斜面体B上，则（　　）

A. 物体A受斜面体B的作用力一定减小

B. 物体A所受摩擦力一定减小

C. 斜面体B所受合力一定减小

D. 斜面体B所受地面的摩擦力可能增大

【答案】A

【解析】

【详解】A．物体A始终处于平衡状态，所以物体A受到的重力、推力和物体A受斜面体B的作用力，根据平衡条件可知物体A受斜面体B的作用力为

减小推力，物体A受斜面体B的作用力一定减小，故A正确；

B．物体A始终处于平衡状态，所以物体A受到的重力、推力、斜面体B对物体A的支持力和摩擦力，设斜面的夹角为，若斜面体B对物体A的摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件在沿斜面方向则有

当减小时，物体A所受摩擦力增大；

若斜面体B对物体A的摩擦力方向沿斜面向下，根据平衡条件在沿斜面方向则有

当减小时，则物体A所受摩擦力减小，故B错误；

C．斜面体B始终处于平衡状态，所以受到的合外力始终等于0，不变，故C错误；

D．视物体A和斜面体B为整体，在水平方向受到推力和地面对斜面体B的摩擦力，根据平衡条件可知水平方向受到推力大小等于地面对斜面体B的摩擦力，当减小时，地面对斜面体B的摩擦力也减小，故D错误；

故选A。

5.如图甲所示，矩形导线框abcd放在垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，水平向右为安培力的正方向，在0~4s内，线框ab边受到的安培力F随时间变化的图像正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】由图可知内，线圈中磁通量的变化率相同，由可知电路中电流大小时恒定不变，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针；由可知与成正比；由左手定律可知线框边受到的安培力水平向右，为正值，故D正确，A、B、C错误；

故选D。

6.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO>OB，则

A. 恒星A的质量大于恒星B的质量

B. 恒星A的动能大于恒星B的动能

C. 恒星A的动量与恒星B的动量大小相等

D. 恒星A的向心加速度大小小于恒星B的向心加速度大小

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据万有引力提供向心力有

可得

因为，所以有

即A的质量一定小于B的质量，故A错误；

B．双星系统中，恒星的动能为

因为，所以有

恒星A的动能大于恒星B的动能，故B正确；

C．双星系统中，恒星的动量大小为

所以有

恒星A的动量大小等于恒星B的动量大小，故C正确；

D．双星系统中，恒星的加速度大小为

因为，所以有

恒星A的向心加速度大小大于恒星B的向心加速度大小，故D错误；

故选BC。

7.如图所示，质量为2kg的木块A与轻质弹簧连接，弹簧的另-端固定在墙上，开始时木块A静止在光滑水平面上的O点，现有一质量为3kg的木块B以10m/s的初速度向右运动，与木块A发生碰撞并粘在一起，下列说法正确的是（　　）

A. 木块A、B碰后瞬间的共同速度大小为6m/s

B. 弹簧的最大弹性势能为90J

C. A、B碰撞过程中损失的机械能为150J

D. 弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的冲量为0

【答案】AB

【解析】

【详解】A．木块A、B碰撞，视A、B为系统，动量守恒，则有

解得木块A、B碰后瞬间的共同速度大小为

故A正确；

B．木块A、B碰后压缩弹簧过程，根据能量守恒可得弹簧的最大弹性势能为

故B正确；

C．A、B碰撞过程中损失的机械能为

故C错误；

D．弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的作用力不为零，所以根据公式可知墙对弹簧的冲量为0，故D错误；

故选AB

8.如图甲所示，通过一理想自耦变压器给灯泡L1和L2供电，R为定值电阻，电表均为理想电表，原线圈所接电压如图乙所示，下列说法正确是（　　）

A. u随t的变化规律为u=22sin100rtV

B. 将电键S闭合，电压表示数不变，电流表示数变大

C. 将电键S闭合，小灯泡L1变亮

D. 将电键S闭合，为保证小灯泡L1亮度不变，可将滑片P适当下移

【答案】BD

【解析】

【详解】A．原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压22V，周期0.02S，故角速度是

所以有

故A错误；

B．电压表的示数是输出电压的有效值，输入电压和匝数不变，输出电压不变，将电键S闭合，消耗功率增大，输入功率增大，根据知电流表示数增大，故B正确；

C．将电键S闭合，总电阻减小，流过的电流增大，分压增大，则并联电路的电压减小，小灯泡变暗，故C错误；

D．将电键S闭合，为保证小灯泡亮度不变，根据可将滑片P适当下移使原线圈匝数减小从而增大，故D正确；

故选BD。

9.如图，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。图中圆圈为垂直纸面放置的直导线的横截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为FN2，下列说法正确的是（　　）

A. 若导线位于图中1位置且电流方向向外，则FN1>FN2

B. 若导线位于图中1位置且电流方向向里，则弹簧伸长量增大

C. 若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则导线中电流方向向里

D. 若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则FN1>FN2

【答案】AC

【解析】

【详解】A．条形磁铁的外部磁场方向是由极指极，由1位置的磁场方向沿斜面向下，2位置的磁场方向斜向左上方，若导线位于图中1位置且电流方向向外，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向下，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向上，可知磁铁对斜面的压力减小，则有

故A正确；

B．若导线位于图中1位置且电流方向向里，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下，但弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力，大小不变，则弹簧的伸长量不变，故B错误；

CD．若导线位于图中2位置且弹簧的伸长量增大，可知导线对磁铁的反作用力沿斜面方向的分力沿斜面向下，垂直于斜面方向的分力垂直斜面向下，从而才会使弹簧的弹力增大，也使磁铁对斜面的压力增大，故有

所以导线所受的安培力方向斜向右上方，由左手定则可得导线中的电流方向向里，故C正确，D错误；

故选AC。

10.甲、乙两车在平直公路上同向行驶时的v-t图像如图所示，t0时刻，两车并排行驶，下列说法正确的是（　　）

A. t=0时，甲车在乙车前0.68 v0t0

B. 两车速度相等的时刻为1.2t0

C. 两车再次并排行驶的时刻为1.4t0

D. 两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为0.04v0t0

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据“面积”大小表示位移，由图象可知0到内，甲车通过的位移为

乙车通过的位移为

根据题意则有时，乙车在甲车前

故A错误；

B．甲车做匀速直线运动，速度为

乙车做匀加速直线运动，速度为

两车速度相等，则有

解得

故B正确；

C．设两车再次并排行驶的时刻为，甲车通过的位移为

乙车通过的位移为

其中

解得

故C正确；

D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为

故D错误；

故选BC。

第II卷（必考50分+选考10分，共60分）

二、实验题∶本题共2小题，共13分。

11.小妮同学利用如图甲所示的实验装置验证系统机械能守恒。A、B是两个质量均为m的相同小球，O为穿过轻杆的固定转轴，C为固定在支架上的光电门，初始时杆处于水平状态，重力加速度为g。实验步骤如下∶

(1)用游标卡尺测得小球B的直径d如图乙所示，则d=______mm；

(2)用毫米刻度尺测得AO长为l， BO长为2l；

(3)由静止释放两小球，当小球B通过光电门时，测得光线被小球挡住的时间为t，则在杆由水平转至竖直的过程中两小球组成的系统增加的动能Ek=___， 减少的重力势能Ep=____ （用m、g、l、d、t表示）。

(4)若在误差允许的范围内Ek=Ep，则小球A、B组成的系统机械能守恒。

【答案】    (1). 12.40    (2).     (3). mgl

【解析】

【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为

则游标卡尺的最终读数为

(3)[2]小球B通过光电门的瞬时速度

A、B转动的半径之比为1：2，A、B的角速度相等，根据知A、B的速度之比为1：2，所以A的瞬时速度

系统动能增加量

[3]系统重力势能减小量

12.某同学采用惠斯通电桥电路测量一未知电阻Rx的阻值。电路中两个定值电阻R1=1000Ω、R2=2000Ω，R3为电阻箱（阻值范围0~999.9Ω），G为灵敏电流计。

(1)具体操作步骤如下∶

①请依据原理图连接实物图_________；

②闭合开关S，反复调节电阻箱的阻值，当其阻值R3=740.8Ω时，灵敏电流计的示数为0，惠斯通电桥达到平衡；

③求得电阻Rx=____Ω。

(2)该同学采用上述器材和电路测量另一电阻，已知器材无损坏且电路连接完好，但无论怎样调节电阻箱的阻值，灵敏电流计的示数都不能为0，可能的原因是_______。

【答案】    (1).     (2). 370.4    (3). 电阻箱的阻值调节范围小

【解析】

【详解】(1)①[1]根据原理图连接实物图

③[2]当灵敏电流计读数为零时，根据电桥平衡可得

解得

(2)[3]灵敏电流计的示数不能为0，则有

可得

根据题意可知电阻箱的阻值的值必定小于的值，故可能的原因是电阻箱的阻值调节范围小。

三、计算题∶本题共3小题，共37分。要求写出必要的文字说明、方程式，只写出最后答案的，不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.如图所示，长0.32m的不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端拴一质量为0.3kg的小球B静止在水平面上，绳恰好处于伸直状态。一质量为0.2kg的小球A以某一速度沿水平面向右运动，与小球B发生弹性正碰，碰撞后小球B恰好能在竖直平面内完成完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，求∶

(1)碰撞后小球B的速度大小；

(2)碰撞前小球A的速度大小。

【答案】（1）4m/s；（2）5m/s

【解析】

【详解】(1)小球B通过最高点时，由牛顿第二定律得

对小球B从最低点到最高点由动能定理得

解得

(2)小球A与小球B发生弹性正碰，由动量守恒定律得

由能量守恒定律得

解得

14.如图所示，第一象限内有沿x轴正向的匀强电场，第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以速度v0从P（-3L，0）沿与x轴负方向成37°角射入磁场，粒子从Q（0，4L）进入电场并直接从O点离开电场。不计空气阻力及粒子的重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求∶

(1)磁感应强度B的大小；

(2)电场强度E的大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】(1)由几何知识得带点粒子在磁场中做圆周运动半径

由牛顿第二定律得

解得

(2)由牛顿第二定律得

粒子在竖直方向

粒子在水平方向

解得

15.如图所示，一长木板在水平地面上向右运动，速度v0=7m/s时，在其最右端轻轻放上一与木板质量相同的小铁块。已知小铁块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，整个过程小铁块没有从长木板上掉下来，重力加速度g取10m/s2。

求∶

(1)小铁块能达到的最大速度vm；

(2)小铁块与长木板都停止运动后，小铁块离长木板最右端的距离x。

【答案】（1）1m/s；（2）3.125m

【解析】

【详解】(1)设铁块与木板开始时的加速度大小分别为、， 由牛顿第二定律得

解得

，

当二者速度相等时，铁块的速度最大，根据速度公式可得

解得

，

(2)铁块从开始运动到最大速度发生的位移

木板从开始减速到发生的位移

设木板从停止运动过程中的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得

解得

铁块从最大速度到停止运动发生的位移

木板从停止运动过程中发生的位移为

最终铁块离木板右端的距离

[物理 3-3]

16.下列说法正确的是      。

A. 食盐、蔗糖、味精、玻璃都是晶体

B. 由于分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体都具有内能

C. 硬币可以浮在水面上，是因为水的表面张力的作用

D. 一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性

E. 已知氧气的摩尔体积为V，每个氧气分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．食盐、蔗糖、味精是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误；

B．由于组成物体的分子永不停息在做无规则运动，一定有分子动能，所以任何物体都具有内能，故B正确；

C．硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力，故C正确；

D．由热力学第二定律可知自然界中进行的一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，故D正确；

E．由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏伽德罗常数，故E错误；

故选BCD。

17.如图所示，竖直放置的U型管内装有水银，右管封闭了一段长L=20cm的空气柱，此时左右两侧的水银面高度差h1=6cm，现从管的开口端慢慢倒入水银，最终左管水银面比右管水银面高h2=4cm，整个过程温度不变，外界大气压p0=76cmHg。求∶

(1)右管封闭空气柱的最终长度L'；

(2)加入的水银柱长度x。

【答案】（1）17.5m；（2）15cm

【解析】

【详解】(1)初态气体的压强

初态气体的体积

末态气体的压强

末态气体的体积

根据玻意耳定律得

解得

(2)加入的水银柱长为

解得