新疆克拉玛依市2019届高三第三次模拟检测物理试题

2019届新疆克拉玛依市高三第三次模拟检测理综物理试题

1.质量为2kg的物体在水平力F作用下运动，t=0时刻开始计时，3s末撤去F，物体继续运动一段时间后停止，其v-t图象的一部分如图所示，整个过程中阻力恒定，则下列说法正确的是

A. 水平力F为3.2N

B. 水平力F做功480J

C. 物体从t=0时刻开始，运动的总位移为92m

D. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5

【答案】B

【解析】

【分析】

根据题中“t=0时刻开始计时，3s末撤去F，物体继续运动一段时间后停止”可知，本题考察牛顿运动定律与直线运动相结合的问题．根据牛顿运动定律处理直线运动的方法，应用牛顿第二定律、运动学公式、功等知识列式计算．

【详解】D：撤去拉力后，由图象得，物体加速度的大小．撤去拉力后，对物体受力分析，由牛顿第二定律可得，，解得：物体与水平面间的动摩擦因数．故D项错误．

A：由图象得，拉力作用时，物体做匀速直线运动，则．故A项错误．

B：由图象得，拉力作用的3s内物体的位移；则水平力F做功．故B项正确．

C：物体从减速到速度为零过程，，解得：物体从减速到停止运动的距离．物体从t=0时刻开始，运动的总位移．故C项错误．

2.两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示．当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是

A. a环与杆有摩擦力

B. d球处于失重状态

C. 杆对a、b环弹力大小相等

D. 细线对c、d球的弹力大小可能相等

【答案】C

【解析】

【详解】对c球单独进行受力分析，受力分析图如下，c球受重力和绳的拉力F，物体沿杆滑动，因此在垂直于杆的方向加速度和速度都为零，由力的合成及牛顿第二定律可知物体合力，因a和c球相对静止，因此c球的加速度也为gsina，将a和c球以及绳看成一个整体，在只受重力和支持力的情况下加速度为gsina，因此a球和杆的摩擦力为零，故A错误；

对球d单独进行受力分离，只受重力和竖直方向的拉力，因此球d的加速度为零，因为b和d相对静止，因此b的加速度也为零，故d球处于平衡状态，加速度为零，不是失重状态，故B错；细线对c球的拉力，对d球的拉力，因此不相等，故D错误；对a和c整体受力分析有，对b和d整体受力分析，因a和b一样的环，b和d一样的球，因此受力相等，故C正确．

3.多国科研人员合作的科研项目---事件视界望远镜，于4月10日发布人类有史以来获得的第一张黑洞照片。假设该黑洞的第一宇宙速度达到光速c，黑洞的密度等于中子的密度，万有引力常量为G，则该黑洞的半径R=？（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据

且

联立解得

故选C。

4.下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差

A. 恒为 B. 从0均匀变化到

C. 恒为 D. 从0均匀变化到

【答案】C

【解析】

穿过线圈的磁场均匀增加，将产生大小恒定的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得，而等效电源内部的电流由楞次定理知从，即b点是等效电源的正极，即，故选C．

【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律．

5.如图所示，是氢原子的核式结构模型，若氢原子的核外电子由轨道1跃迁到轨道2上，下列说法正确的是（　　）

A. 核外电子受力变小

B. 核外电子做圆周运动的周期变小

C. 根据粒子散射实验，玻尔提出了原子的能级假设

D. 根据玻尔理论，氢原子要吸收一定频率的光子

【答案】AD

【解析】

【详解】A．氢原子的核外电子由轨道1跃迁到轨道2上，电子离核的距离变大，根据库仑定律可知，核外电子受力变小，选项A正确；

B．根据

可得

则电子轨道半径变大，可知周期变大，选项B错误；

C．根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构理论，选项C错误；

D．根据玻尔理论，电子轨道半径变大，原子的能级增加，则氢原子要吸收一定频率的光子，选项D正确。

故选AD。

6.如图所示，磁场中固定一个电荷量为Q的正点电荷，一个电荷量为q，质量为m的带电粒子（重力不计）以正点电荷为圆心，在匀强磁场中做匀速圆周运动，测得以不同的绕行方向绕正电荷做半径为r的圆周运动时，周期之比为2：1，已知静电力常量为k，下列说法中正确的是（　　）

A. 粒子可能带正电，以不同的绕行方向做圆周运动时，所受洛伦兹力大小相等

B. 粒子一定带负电，且沿逆时针方向旋转时的线速度是沿顺时针方向时的

C. 粒子顺时针旋转时，向心加速度大小为

D. 粒子逆时针旋转时，向心加速度大小为

【答案】B

【解析】

【详解】A．若粒子带正电，则受到的电场力一定向外，则当顺时针转动时，合力向外，粒子不可能做圆周运动，故A错误；
B．根据A的分析可知，粒子一定带负电；根据可知，线速度之比为1：2；由于逆时针转动时，向心力较小，故线速度较小，因此沿逆时针方向旋转时的线速度是沿顺时针方向时的；故B正确；
CD．顺时针转动时，洛伦兹力向里，则有

F库+Bqv1=ma1

而逆时针转动时，洛伦兹力向外

F库-Bqv2=ma2

由于v1=2v2则

a1=4a2

且

则有联立解得

故C错误，D错误；
故选B。

7.D是一只理想二极管(a正极：电流只能从a流向b，而不能从b流向a)。平行板电容器A、B两极板间有一电荷在P点处于静止。以E表示两极板间电场强度，U表示两极板间电压，Ep表示电荷在P点电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向上平移则（　　）

A. E变小 B. U变大 C. Ep变小 D. 电荷仍保持静止

【答案】BD

【解析】

【详解】将极板A稍向上平移，板间距离增大，根据电容的决定式得知，电容C减小，而电容器的电压不变，则电容器所带电量将要减小，由于二极管具有单向导电性，电容器上电荷放不掉，电荷不能流回电源，所以电容器的电量保持不变，根据可知U变大；根据推论 可知，板间场强E不变，电荷所受的电场力不变，仍保持静止状态；P与B板间电势差UPB=EdPB，E、dPB都不变，UPB保持不变，P点的电势保持不变，则电荷在P点电势能EP不变。
故选BD。

8.如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek﹣h图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s2，由图象可知（　　）

A. 小滑块的质量为0.2kg B. 轻弹簧原长为0.2m

C. 弹簧最大弹性势能为0.32J D. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38J

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．在从0.2m上升到0.35m范围内，图象是直线，说明滑块只受重力，由动能定理得

△Ek=mg△h

图线的斜率绝对值为

则

 m=0.2kg

故A正确；
B．在Ek-h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所示从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长为0.2m。故B正确；
C．根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即等于弹簧最大弹性势能，所以

Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J

故C错误；
D．在滑块整个运动过程中，滑块和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即滑块的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变，总能量为

当小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小时，动能最大，最大值为0.32J，则小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.70J-0.32J=0.38J，故D正确；
故选ABD。

三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分

9.某同学利用下述装置对轻质弹簧弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连，弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：

（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等，已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的_____（填正确答案标号）．

A．小球的质量m

B．小球抛出点到落地点的水平距离s

C．桌面到地面的高度h

D．弹簧的压缩量△x

E．弹簧原长l0

（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=____．

【答案】    (1). ABC    (2).

【解析】

【详解】(1)[1]由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC；

(2)[2]由平抛规律应有

s=vt

又

联立可得

10.某学生用如图甲所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab(电阻约10 Ω，允许流过的最大电流0.8 A)，稳恒电源E(电源输出电压恒为E＝12 V)，电压表V(量程为3 V，内阻约为5 kΩ)，保护电阻：R1＝10 Ω，R2＝30 Ω，R3＝200 Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等．

实验时的主要步骤如下：

①用刻度尺量出导线ab的长度L，用螺旋测微器测出导线的直径d.

②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好．

③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U.

④描点作出U­x曲线求出金属导线的电阻率ρ.

完成下列填空：

（1）用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d＝_________ mm.

（2）如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选_____

（3）根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的U­x图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ＝_____________.(用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示)

【答案】    (1). 0.870    (2). R2    (3).

【解析】

【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为；

（2）由图中可知，加在ab上的电压最大为3V，故电路中最大电流约为

故总电阻最小为

故保护电阻应该选择R2；

（3）电压表示数为

故图像的斜率为

又

解得

11.“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快、效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L=0.2 m；在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×102T；“电磁炮”弹体总质量m=0.2 kg，其中弹体在轨道间的电阻R=0.4Ω；可控电源的内阻r=0.6 Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射；在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I=4×103 A，不计空气阻力。求：

(1)弹体所受安培力大小；

(2)弹体从静止加速到4 km/s，轨道至少要多长？

(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中，该系统消耗的总能量。

【答案】(1) 8×104N；(2) 20m ；(3) 1.76×106J

【解析】

【详解】(1)由安培力公式

F=IBL=8×104N

(2)由动能定理

Fx=mv2

弹体从静止加速到4km/s，代入数值得

x=20m

或用动力学方法求解：

由牛顿第二定律

F=ma

得加速度

a=4×105m/s2

由v2-v02=2as，v=4km/s代入数值得

x=20m

(3)根据F=ma，v=at知发射弹体用时

t==1×10－2s

发射弹体过程产生的焦耳热

Q=I2(R＋r)t=1.6×105J

弹体动能

Ek=mv2=1.6×106J

系统消耗总能量

E=Ek＋Q=1.76×106J

12.如图所示，半径为内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量的滑块停放在距轨道最低点A为 的O点处，质量为的子弹以速度从右方水平射入滑块，并留在其中已知滑块与水平面的动摩擦因数，子弹与滑块的作用时间很短；取，试求：

子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v；

滑块从O点滑到A点的时间t；

滑块从A点滑上轨道后通过最高点B落到水平面上C点，A与C间的水平距离是多少．

【答案】； 1s；

【解析】

【详解】子弹击中滑块过程动量守恒，规定向左为正方向，则：

代入数据解得：     

子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左作匀减速运动，设其加速度大小为a，则：

由匀变速运动的规律得：

联立并代入数据得：，舍去

滑块从O点滑到A点时的速度，

代入数据得：

设滑块从A点滑上轨道后通过最高点B点时的速度，由机械能守恒定律：

代入数据得：

滑块离开B点后做平抛运动，飞行时间

而

代入数据得：

[物理选修3–3]

13.下列说法中正确的是   

A. 一定质量理想气体体积增大时，其内能一定减少

B. 气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加

C. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D. 当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面

E. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大

【答案】BCE

【解析】

【详解】A.一定质量的理想气体体积增大时，即气体对外做功，同时也吸热，其内能可能不变，也可能增大，也可能减小，故A错误；

B.气体的温度降低，平均动能减小，但某个气体分子热运动的动能可能增加，故B正确；

C.从微观角度讲，气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的，故C正确；

D.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中水分子飞出水面与进入水面是平衡的，故D错误；

E.计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故E正确；

故选BCE.

14.某种深海生物体内长有类似气泡的组织，泡内气体可近似看作理想气体，每个气泡体积一定，该生物处于8000m深处。已知大气压强p0=1.0×105Pa，海水的密度=1.025×103kg/m3，取g=10m/s2，T=t+273K。(计算结果保留3位有效数字)

(1)该生物体气泡组织承受的压强有多大?(不计自身产生的附加压强)

(2)如果让它从水温2℃的深海处上浮到十分接近27℃的水面时，为保证其存活，要求气泡组织的体积不得超过原来的4倍。因此，可将它存放在可以加大压强的密封海水容器中，则该容器中的气压应该为多大？

【答案】(1)8.21×107Pa；(2)2.24×107Pa

【解析】

【详解】(1)根据

p1=p0+ρgh

代入数值得

p1=8.21×107Pa

(2)由题意得T1=(273+2)K=275K，T2=300K当V2=4V1时，由理想气体状态方程，

代入数值得

p2=2.24×107Pa

[物理选修3-4]

15.两列机械波在同一介质中沿相同方向传播，某时刻的波形如图所示，此时a波上某质点P的运动方向沿y轴负方向，则下列说法正确的是____．

A. 两列波具有相同的波速

B. 此时b波上的质点Q沿y轴正方向运动

C. 一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍

D. 在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动

E. a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样

【答案】ABD

【解析】

【详解】机械波在同一介质中的传播速度相同，故A正确；波动图像上得质点的振动方向遵循沿着波的传播方向上坡下振，下坡上阵的方式，因此P点向下振可判断a波的传播方向沿x轴负方向；ab两波的传播方向一直，因此b向x轴负方向传播，Q点向上震动；故B正确；机械波在传播时质点上下振动不随波运动，因此C错；有图像可知，及波速一样联立可求得，Q全振动的次数，因此D正确，ab波的周期不一样频率就不一样，因此不会发生稳定干涉，E错误．

16.如图所示，一个半径为R，折射率的透明半球体，O为球心，轴线OA与半球体的左边界垂直。位于轴线上O点左侧0.6R处的光源S发出一束与轴线OA夹角为=53°的细光束射向半球体。(sin53°=0.8，cos53°=0.6，结果保留两位小数)求：

（i）光线在透明半球体的传播速度；

（ii）细光束从半球体射出时折射角的正弦值。

【答案】（i）；（ii）0.85

【解析】

【详解】(ⅰ)由，代入数值得

(ⅱ)光路图如图，由几何知识

由折射定律

解得

在∆OBC中，应用正弦定理

解得

由折射定律

得