新疆哈密地区红星中学2019届高三下学期第三次模拟考试物理试题

哈密地区红星中学2019届校内第三次模拟考试

物理试卷

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列各项说法中哪项是不符合历史事实的（     ）

A. 卡文迪许测出了引力常数

B. 安培最早发现了电流周围存在着磁场

C. 伽利略最早系统地研究了匀加速直线运动

D. 库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律

【答案】B

【解析】

【详解】卡文迪许利用扭秤测出了引力常数，选项A正确；奥斯特最早发现了电流周围存在着磁场，选项B错误；伽利略最早系统地研究了匀加速直线运动，选项C正确；库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间相互作用规律，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选B.

2.质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示．若对A施加水平推力F，则两物块沿水平方向作加速运动．关于A对B的作用力，下列说法正确的是（    ）

A. 若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为F

B. 若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为

C. 若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为，则物块A对B的作用力大小为

D. 若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为，则物块A对B的作用力大小为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．根据牛顿第二定律，对整体

对B：物块A对B的作用力大小为

故AB项错误；

CD．对整体由牛顿第二定律有

对B由牛顿第二定律得

代入解得：

故C项错误，D项正确．

3.一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里,如图甲所示．若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3 s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是（　）

A. 大小恒定，沿顺时针方向与圆相切 B. 大小恒定，沿着圆半径指向圆心

C. 逐渐增加，沿着圆半径离开圆心 D. 逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切

【答案】B

【解析】

由图乙知，第3 s内磁感应强度B逐渐增大，变化率恒定，故感应电流的大小恒定．再由楞次定律，线圈各处受安培力的方向都使线圈面积有缩小的趋势，故沿半径指向圆心．B项正确．

4.小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10 m/s2，则不正确

A. 小球下落的最大的速度为5 m/s

B. 小球第一次反弹初速度的大小为3 m/s

C. 小球能弹起的最大高度为0.45 m

D. 小球能弹起的最大高度为1.25 m

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由图象可知，小球在下落0.5s时速度最大为5m/s，小球的反弹初速度为3m/s，故A、B正确；

CD．小球弹起后的负向位移为：，故C正确，D错误．

本题选不正确的，答案是D．

5.如图所示的直线是点电荷电场中一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，已知一个电子只在电场力作用下运动，经过A点时速度为vA，方向指向B，过一段时间后该电子经过B点速度为vB，且指向A，由此可知（　　）

A. A点的电势高于B点的电势

B. 电子在A点的加速度大于在B点的加速度

C. 电子在A点的动能大于在B点时的动能

D. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由题，电子的初速度vA向右，而末速度vB方向向左，说明电子所受的电场力方向向左，则电场线方向从A→B，所以A点的电势一定高于B点的电势，故A正确；

B．题中一条电场线若是正点电荷产生的，则在A点时电子加速度大于在B点时的加速度，题中一条电场线若是负点电荷产生的，则在A点时电子加速度小于在B点时的加速度，故B错误；

CD．电子从A到B过程中，电场力做负功，则电子的电势能增大，动能减小，则电子在A点的动能一定大于它在B点的动能，在A点的电势能一定小于它在B点的电势能，故C正确，D错误。

故选AC。

6.有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则正确的是（　　）

A. 该行星的半径为 B. 该行星的平均密度为

C. 该行星表面的重力加速度为 D. 无法测出该行星的质量

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．根据线速度与周期的关系知

可知，该行星的半径，故A正确；

B．根据万有引力提供圆周运动向心力有

可知行星的质量

则密度为

解得，故B正确；

C．飞船绕行星圆周运动时，万有引力提供向心力，则有

而在行星表面上，或不考虑行星自转的影响，则有

联立解得，故C正确；

D．由B分析，可求出行星的质量，又行星的半径为，故可以根据已知数据解出行星的质量，故D错误。

故选ABC。

7.如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同．在电键S处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则（ ）

A. 电压表的示数变大

B. 电池内部消耗功率变大

C. 电阻R2两端的电压变大

D. 电池的效率变大

【答案】B

【解析】

【详解】A．将电键S1由位置1切换到位置2，外电阻变小，电动势和内阻不变，电路中的总电流变大，内电压变大，外电压变小，电压表测的是外电压，所以电压表示数变小．故A错误．

B．电路中的总电流变大，根据P内=I2r，知，电源内部消耗的功率变大．故B正确．

C．设电路中的电阻R1、R2和R3的阻值为R，当电建打在1时，R2两端的电压U2=R，当电键打在2时R2两端的电压=××R=可知．＜U2．故C错误．

D．电池的效率可根据η=得知，外电压变小，电池的效率变小．故D错误．

故选B．

8.如图所示，在正方形区域abcd内有一垂直纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速率垂直于ad边且垂直于磁场射入磁场区域，下列判断正确的是（ ）

A. 在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹越长

B. 在磁场中运动时间相同的电子，其运动轨迹一定重合

C. 不同运动速率的电子，在磁场中的运动时间一定不相同

D. 在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹所对应的圆心角越大

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．电子在磁场中运动的周期为，速度较小的电子在ad边出磁场，由，速度越小半径越小，但从ad边出磁场的所有电子都在磁场中运动了半个周期，时间相等，轨迹长度不一样，选项ABC错；

D．运动电子在磁场中的运动时间

选项D正确。

本题选D。

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须做答。第13题～第14题为选考题，考生根据要求做答。

(一)必考题

9.有一根横截面为正方形的薄壁管（如图所示），用20分度的游标卡尺测量其外部边长l的情况如图甲所示；用螺旋测微器测其管壁厚度d的情况如图乙所示．则此管外部边长的测量值为l=_____cm；管壁厚度的测量值为d=____mm．

【答案】    (1). 2.240    (2). 1.036～1.038均可

【解析】

【详解】游标卡尺的读数是

22mm+8×0.05mm=22.40mm=2.240cm

螺旋测微器的读数是

1mm+3.6×0.01mm=1.036mm

10.现用伏安法较准确的测一个阻值约为30kΩ的电阻，可供选用实验仪器有：

A. 电源（电动势3V，内阻0.5Ω）

B. 电源（电动势16V，内阻2Ω）

C. 电流表（量程0—1mA，内阻250Ω） 

D 电流表（量程0—500，内阻500Ω）

E. 电压表（量程0—3V，内阻10kΩ）

F. 电压表（量程0—15V，内阻50kΩ）

G. 滑动变阻器（阻值0—200Ω）

H. 开关和导线若干

①实验电路应选取的电源是____________、电流表是____________、电压表____________（用字母表示）；  

②在方框图中画出实验电路图__________。

【答案】    (1). B    (2). D    (3). F    (4).

【解析】

【详解】①[1][2][3]为准确测量电阻阻值，应进行多次测量，测出多组实验数据，电源电动势应大一点，因此电源应选B（电动势16V，内阻2Ω）；电源电动势是16V，量程为0-3V的电压表量程太小，因此电压表应选F（量程0-15V，内阻50kΩ）；通过待测电阻的最大电流约为

=500μA

因此电流表可以选D（量程0-500μA，内阻500Ω）；

②[4]为了准确测出电阻阻值，应测出多组实验数据，因此滑动变阻器应采用分压接法；
待测电阻阻值是30kΩ，电压表内阻是50kΩ，电流表内阻为500Ω，电流表内阻远小于待测电阻阻值，可以采用电流表内接法，实验电路图如图所示

11.水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑连接，斜槽AB的竖直高度H=6.0m，倾角θ=37°．水平槽BC长d=2.0m，BC面与水面的距离h=0.80m，人与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10．取重力加速度g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6．一小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：

（1）小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a；

（2）小朋友滑到C点时速度的大小υ；

（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友在水平方向位移的大小x．

【答案】（1）小朋友沿AB下滑时加速度的大小为5.2 m/s2；（2）小朋友滑到C点时速度的大小为10 m/s；（3）从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友在水平方向位移的大小为4m．

【解析】

【详解】（1）小朋友沿AB下滑时，受力情况如图所示

根据牛顿第二定律得

又

Ff=μFN，FN=mgcosθ

得小朋友沿AB下滑时加速度的大小为：

a=gsinθ﹣μgcosθ=5.2 m/s2

（2）小朋友从A滑到C的过程中，根据动能定理得：

得小朋友滑到C点时速度的大小

v=10 m/s

（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友做平抛运动，设此过程经历的时间为t，，小孩在水平方向的位移x=vt解得

x=4.0m

12.在xOy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与x轴负方向成45°角．在x<0且OM的左侧空间存在着x轴负方向的匀强电场E，场强大小为32N/C，在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.1T，如图所示．一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0＝2×103m/s的初速度进入磁场，已知微粒的带电荷量为q＝5×10－18C，质量为m＝1×10－24kg。

(1)画出带电微粒在磁场中运动的轨迹；

(2)求带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标；

(3)求带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标；

(4)求带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果保留三位有效数字)。

【答案】(1)见解析；(2)(－4×10－3m，－4×10－3m)；(3)(0，0.012)；(4)4.76×10－5s

【解析】

【详解】(1)带电微粒从O点射入磁场，在磁场中先经过圆周运动至A点，然后沿电场线方向进入匀强电场，向左做匀减速直线运动，然后第二次进入匀强磁场，经过圆周后，沿垂直于电场线的方向第二次进入匀强电场，其运动轨迹如图

(2)第一次经过磁场边界上的A点，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得

解得

r＝＝4×10－3m

A点位置坐标为(－4×10－3m，－4×10－3m)

(3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动

解得

a＝1.60×108m/s2

解得

t1＝1×10－5s

Δy＝v0t1

代入数据解得

Δy＝0.02m

y＝Δy－2r＝(0.02－2×4×10－3)m＝1.2×10－2m

故离开电、磁场时的位置坐标为(0，0.012m)。

(4)带电微粒在磁场中运动的周期

在磁场中运动的时间

t2＝tOA＋tAC＝

代入数据解得

t2＝T＝1.26×10－5s

带电微粒第一次进入电场中做直线运动的时间

25×10－5s

带电微粒在电、磁场区域运动的总时间

t＝t1＋t2＋t3＝4.76×10－5s

（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道物理题任选一

13.在空气中，一条光线以60°的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab上，已知该玻璃的折射率为，下列说法正确的是（　　）

A. 光线可能在ab面上发生全反射而不能进入玻璃板

B. 光线肯定能从ab面进入玻璃板且折射角为30°

C. 光线可能在cd面上发生全反射而不能射出玻璃板

D. 光线肯定能从cd面射出玻璃板且折射角为30°

【答案】B

【解析】

【详解】解：AB.光从空气射到平行玻璃板上表面时，不可能发生全反射，一定能从ab面进入玻璃板．由

得折射角为r=30°，故A错误，B正确；

CD.由几何知识可知，光线射到cd面上入射角等于30°，根据光路可逆性原理判断可知，光线在cd面上不可能发生全反射，肯定能从cd面射出玻璃板且折射角为60°，故C错误，D错误。

故选：B。

14.如图所示，一列横波在x轴上传播，在时刻和时刻的波形分别如图中的实线和虚线所示。

(1)该波的振幅和波长分别为多少?

(2)设T<（）<2T波速是多大?

(3)波的最大周期?

(4)设周期小于（），且波速为6000m/s，判断波的传播方向。

【答案】(1)0.2cm，8m；(2)2000m/s或2800m/s；(3)0.02s或0.0067s；(4)波沿x负向

【解析】

【分析】

【详解】(1)由波形图可知振幅

A=02cm

波长为

(2)波若向右传播

波若向左传播

(3)若波若向右传播

则最大周期为

T=0.02s

若波若左传播

则最大周期为

T=0.0067s

(4)若波沿x正向，

，无整数解

若波沿x负向，

解得n=3，所以波沿x负向传播。

15.下列说法中错误的是 (　　)

A. 卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为He＋N→O＋H

B. 铀核裂变的核反应是U→Ba＋Kr＋2n

C. 质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m1＋m2－m3)c2

D. 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子

【答案】BC

【解析】

【详解】A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为He＋N→O＋H，A正确；

B．铀核裂变的核反应方程是，B错误，

C．一个质子和一个中子不能结合为α粒子，C错误；

D． 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；则 ，原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子， ，原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为

解得：

故D正确。

本题选错误的，故选BC。

16.质量为mB=2kg的平板车B静止在光滑的水平面上，平板车的左端静止着一个质量为mA=2kg的物体A。一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v1=100m/s，已知A、B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止。求：A与B相对静止时的速度。

【答案】v=1.25m/s

【解析】

【详解】子弹刚射穿A时，A的速度最大．对于子弹和物体A组成的系统，由动量守恒定律得

代入数据解得

vA=2.5m/s

A在B上滑动时，A做减速运动，B做加速运动，当A、B速度相同时，B的速度最大，对于A、B系统，由动量守恒定律，得

解得

v=1.25m/s