2019届山东省济南市高三第三次模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

2019届山东省济南市高三第三次模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

二、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，第14～18题中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.如图所示为α粒子散射实验装置的俯视图，带荧光屏的显微镜可沿图中圆形轨道转动，对图中P、Q、M三处位置观察到的实验现象，下列描述正确的是

A. 在M、Q位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多

B. 在P位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

C. 在Q位置时，屏上观察不到闪光

D. 在M位置时，屏上观察不到闪光

【答案】B

【解析】

【详解】根据实验的现象，大多数α粒子射到金箔上时运动方向基本不变，仍沿直线运动，只有少数粒子方向发生改变，有的偏转超过90°，甚至有的被反向弹回，则放在P位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多；放到Q点和M看到闪光次数很少，且到放到Q点时观察到屏上的闪光次数比放到M点时观察到的闪光次数多；故B正确，ACD错误。

2.手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是

A. 交流电压的变化周期变为原来的一半

B. 穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半

C. 交流电压的最大值变为原来的一半

D. 交流电压的有效值变为原来的倍

【答案】C

【解析】

【详解】根据可知，当线圈的转速变为原来的一半时，周期变为原来的2倍，选项A错误；穿过线圈的磁通量的最大值为，与转速无关，选项B错误；当线圈的转速变为原来的一半时，角速度变为原来的一半，根据E=nBSω可知，交流电压的最大值变为原来的一半，选项C正确；根据可知，交流电压的有效值变为原来的一半，选项D错误。

3.粗糙水平地面上的物体，在一个水平恒力作用下做直线运动，其v-t图象如图所示，下列物理量中第1s内与第2s内相同的是

A. 摩擦力的功

B. 摩擦力的冲量

C. 水平恒力的功

D. 水平恒力的冲量

【答案】D

【解析】

【详解】由图像可知，物体在摩擦力和恒力F作用下先向正方向做匀减速运动，然后反向加速，由图像可知，第1s内与第2s内的位移不同，则摩擦力的功不同，水平恒力的功也不同，选项AC错误；第1s内与第2s内摩擦力的方向不同，则摩擦力的冲量不同，选项B错误；水平恒力的冲量I=Ft，则水平恒力的冲量相同，选项D正确.

4.2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航天工程达到了一个新高度。“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动时的轨道半径为r，运行周期为T，已知万有引力常量为G，根据以上信息可以求出

A. 月球的平均密度

B. 月球的第一宇宙速度

C. 月球质量

D. 月球表面的重力加速度

【答案】C

【解析】

【详解】根据可得，选项C正确；因月球的半径未知，则不能求解月球的平均密度、月球的第一宇宙速度以及月球表面的重力加速度的大小，选项ABD错误.

5.如图所示，等量异种点电荷P、Q连线中点处有一电子，在外力F作用下处于静止状态。现让电荷Q沿连线向右移动一小段距离，此过程中电子一直处于静止状态。下列说法正确的是

A. 外力F逐渐减小，电子的电势能逐渐增大

B. 外力F逐渐增大，电子的电势能逐渐增大

C. 外力F逐渐增大，电子的电势能逐渐减小

D. 外力F逐渐减小，电子的电势能逐渐减小

【答案】D

【解析】

【详解】由题意可知，外力F向右，则电场力向左，可知P带正电，Q带负电；当电荷Q沿连线向右移动一小段距离时，电子所在的位置场强减小，电势升高，则电子受的电场力减小，外力F逐渐减小，电子的电势能降低，故选项D正确，ABC错误.

6.如图所示，两斜面体M、N完全相同，两物体P、Q也完全相同。用一根不可伸长的轻质细线通过两光滑的定滑轮将P、Q两物体连接，细线与两侧斜面均保持平行，M、N、P、Q均处于静止状态，且物体P恰好不上滑。已知α<β，下列说法中正确的是

A. 物体Q受到沿斜面向下的摩擦力

B. 物体Q受到的摩擦力可能为零

C. 地面对M的摩擦力方向水平向左

D. 地面对M的摩擦力与地面对N的摩擦力大小相等

【答案】BCD

【解析】

【详解】因物体P恰好不上滑，则物体Q可能有沿斜面下滑的趋势，物体Q可能受到沿斜面向上的摩擦力，选项A错误；对PQ两物体：，因α<β，可知fQ可能为零，选项B正确；对P和M的整体，因受到细线水平向右的拉力，可知地面对M有水平向左的摩擦力，其大小等于绳的拉力；同理对Q和N的整体，因受到细线水平向左的拉力，则地面对N有水平向右的摩擦力，其大小等于绳的拉力；选项CD正确；

7.竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与质量为m的钢板连接，钢板处于静止状态。一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下，打在钢板上并与钢板一起向下运动x0后到达最低点Q.下列说法正确的是

A. 物块与钢板碰后的速度为

B. 物块与钢板碰后的速度为

C. 从P到Q的过程中，弹性势能的增加量为

D. 从P到Q的过程中，弹性势能的增加量为mg(2x0+h)

【答案】BC

【解析】

【详解】物体下落h，由机械能守恒：mgh=mv12；物体与钢板碰撞，则动量守恒：，解得，选项A错误，B正确；从碰撞到Q点，由能量关系可知：，则弹性势能增加量为，选项C正确，D错误.

8.如图所示，光滑水平面上有一质量为0.1kg的正方形金属线框abcd，边长为1m。线框处于方向与水平面垂直向里的有界匀强磁场中，ab边与磁场边界重合。现给ab边施加一个垂直ab边向右的大小为2N的水平恒力F，线框从静止开始运动，1s时线框速度为2m/s，此后撤去F，线框继续运动，恰好能完全离开磁场区域。已知从撤去外力F到线框停止过程中线框中通过的电荷量为0.2C，则

A. 整个过程中感应电动势的最大值为2V

B. 整个过程中线框中通过的电荷量为1.8C

C. 整个过程中线框中产生的热量为1.6J

D. 线框电阻的总阻值为0.5Ω

【答案】AD

【解析】

【详解】水平力F作用线圈时，由动量定理：，其中，；从撤去外力F到线框停止过程中线框中通过的电荷量为0.2C，则 ；x1+x2=L；联立解得：；x1=0.9m；x2=0.1m；q1=1.8C；根据可得，解得B=1T，则因撤去力F的瞬时，线圈的速度最大，此时感应电动势最大，最大值为：Em=BLv=2V；选项A正确；整个过程中线框中通过的电荷量为1.8C+0.2C=2C，选项B错误；由能量关系可知，整个过程中线框中产生的热量为Q=Fx1=1.8J，选项C错误；由可得R=0.5Ω，选项D正确.

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～32题为必考题．每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。

9.(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一工件直径和高度，测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为_______cm，高度为________mm.

(2)图丙为“研究匀变速直线运动规律”实验中获得的一条纸带，已知打点计时器的频率为50Hz，采用逐差法求得加速度的大小a=________m/s2.(结果保留两位小数)

【答案】    (1). 1.065    (2). 6.862(6.860~6.863)    (3). 2.40

【解析】

【详解】（1）该工件的直径为:1cm+0.05mm×13=1.065cm，高度为：6.5mm+0.01mm×36.2=6.862mm.

（2）每5个点取一个计数点，则T=0.1s；根据∆x=aT2可得

10.摄影中常用测光表来测定光的强度以便确定合适的曝光时间。光的强弱可以用照度来计量，光越强照度越大，照度单位为lx.光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件，如图甲所示为某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值变化情况.

某同学按照图乙所示的电路图连成电路，测出在不同照度值下对应的电流值，将照度值标在电流表对应的刻线上，就将电流表改装成一个简易的测光表。现有的器材及规格如下：

光敏电阻Rp

电流表μA(量程0～500μA，内阻等于500 Ω)；

两节干电池E(每节的电动势1.5V，内阻内阻约0.5Ω)；

定值电阻R1(阻值等于5500Ω)；

定值电阻R2(阻值等于4500Ω)；

开关K；

(1)根据所给的表格数据可知光敏电阻Rp的阻值随光的照度增大而__________(选填“增大”或“减小”)。

(2)此简易测光表上较小的照度值应该对应_________(选填“较大”或“较小”)的电流值。

(3)若此简易测光表测量量程的最大照度值为1200lx，电路中串联的保护电阻R应该选择____________(选填“R1”或“R2”)。

(4)随着干电池使用时间变长，干电池的内阻会变很大。若不及时更换干电池，会导致测得的光的照度值比真实值____________(选填“大”或“小”)。

【答案】    (1). 减小    (2). 较小    (3). R2    (4). 小

【解析】

【详解】（1）根据图中的数据可知，光敏电阻Rp的阻值随光的照度增大而减小。

（2）照度越小，则光敏电阻的阻值越大，电路的电流越小，可知此简易测光表上较小的照度值应该对应较小的电流值。

（3）照度是1200lx，对应的电阻约为1kΩ，则根据 可得R=4500Ω，可知电路中串联的保护电阻R应该选择R2。

（4）若电池的内阻变大，则会导致相同照度下电流偏小，则照度的测量值比真实值偏小。

11.如图甲所示为2022年北京冬奥会跳台滑雪场馆“雪如意”的效果图。如图乙所示为由助滑区、空中飞行区、着陆缓冲区等组成的依山势而建的赛道示意图。运动员保持蹲踞姿势从A点由静止出发沿直线向下加速运动，经过距离A点s=20m处的P点时，运动员的速度为v1=50.4km/h。运动员滑到B点时快速后蹬，以v2=90km/h的速度飞出，经过一段时间的空中飞行，以v3=126km/h的速度在C点着地.已知BC两点间的高度差h=80m，运动员的质量m=60kg，重力加速度g取9.8m/s2，计算结果均保留两位有效数字.求

(1)A到P过程中运动员的平均加速度大小；

(2)以B点为零势能参考点，求到C点时运动员的机械能；

(3)从B点起跳后到C点落地前的飞行过程中，运动员克服阻力做的功

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

【详解】(1)

由

解得：

(2),

由能量关系：

（按g取10m/s2算，）

(3)由动能定理：

解得：

（按g取10m/s2算，

12.在如图甲所示的直角坐标系中，两平行极板MN垂直于y轴，N板在x轴上且其左端与坐标原点O重合，极板长度l=0.08m，板间距离d=0.09m，两板间加上如图乙所示的周期性变化电压，两板间电场可看作匀强电场。在y轴上(0，d/2)处有一粒子源，垂直于y轴连续不断向x轴正方向发射相同的带正电的粒子，粒子比荷为=5×107C／kg，速度为v0=8×105m/s．t=0时刻射入板间的粒子恰好经N板右边缘打在x轴上.不计粒子重力及粒子间的相互作用，求:

(1)电压U0的大小；

(2)若沿x轴水平放置一荧光屏，要使粒子全部打在荧光屏上，求荧光屏的最小长度；

(3)若在第四象限加一个与x轴相切的圆形匀强磁场，半径为r=0.03m，切点A的坐标为(0.12m，0)，磁场的磁感应强度大小B=，方向垂直于坐标平面向里。求粒子出磁场后与x轴交点坐标的范围。

【答案】(1) (2)  (3)

【解析】

【详解】(1)对于t=0时刻射入极板间的粒子：

解得：

(2)时刻射出的粒子打在x轴上水平位移最大：

所放荧光屏的最小长度即：

(3)不同时刻射出极板的粒子沿垂直于极板方向的速度均为vy.

速度偏转角的正切值均为：  

即：所有的粒子射出极板时速度的大小和方向均相同.

由分析得，如图所示，所有粒子在磁场中运动后发生磁聚焦由磁场中的一点B离开磁场.

由几何关系，恰好经N板右边缘的粒子经x轴后沿磁场圆半径方向射入磁场，一定沿磁场圆半径方向射出磁场；从x轴射出点的横坐标：

.

由几何关系，过A点的粒子经x轴后进入磁场由B点沿x轴正向运动.

综上所述，粒子经过磁场后第二次打在x轴上的范围为：

13.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列做法正确的是_______

A. 用注射器吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1ml，则1滴溶液中含有油酸10-2ml

B. 用浅盘装入适量水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上

C. 用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状

D. 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，再用刻度尺去量油膜的面积

E. 根据1滴油酸溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=，即油酸分子的直径

【答案】BCE

【解析】

【详解】用注射器吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1ml，则1滴溶液的体积时10-2ml，其中含有油酸的体积小于10-2ml，选项A错误；用浅盘装入适量的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，选项B正确；用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状，选项C正确；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，通过数取格子数的方法去计算油膜的面积，选项D错误；根据1滴油酸溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=，即油酸分子的直径，选项E正确.

14.粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，左侧上端封闭，右侧上端开口且足够长。如图所示，管内有两段水银柱封闭了两部分一定质量的理想气体，下部分水银柱左右两侧的液面A、B等高，右管内上部分水银柱长l0=5cm。此时左侧气柱长l=20cm，温度为27℃。现对左管内的气体缓慢加热至某一温度T，水银面B上升了2cm，已知大气压强p0=75cmHg.求:

( i)加热后左管内气体的温度T；

(ⅱ)保持左侧管内气体温度T不变，在右侧管内缓慢加入适量水银(与右管内原有水银l0无空隙接触)，使水银面A和B再次等高，此时右侧管内上部分水银柱的长度．

【答案】(1)T=346.5K  (2)17.4cm

【解析】

【详解】(1)设左侧管中气体的初始状态的压强、温度、体积分别为p1、T1、V1，

则p1＝p0+l0=80cmHg，T1=300K，V1＝lS

设左侧管中气体加热至T时的压强、温度、体积分别为p2、T2、V2，

则p2＝88cmHg，T2=T，V2＝(l+2)S

由理想气体状态方程得:

解得：T=346.5K

(2)左管中水银面B′回到B处时对应的压强、温度、体积分别为p3、T2、V1：

由查理定律得: （或者）

解得：P3=92.4cmHg

则右侧管中气体上端水银柱的长度为l′=92.4-75=17.4cm

15.如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播。实线为t1=0时刻的波形图，此时P质点向y轴负方向运动。虚线为t2=0.02s时刻的波形图，已知该简谐波的周期大于0.02s.关于该简谐波，下列说法正确的是___________

A. 这列波沿x轴正方向传播

B. 波长为4m

C. 波速50m/s

D. 频率为50Hz

E. t=0.04s时，x=2m处的质点经过平衡位置

【答案】ACE

【解析】

【详解】因t1=0时刻P质点向y轴负方向运动，可判断这列波沿x轴正方向传播，选项A正确；由波形图可知，波长λ=8m，选项B错误；由波形可知：，可知（n=0,1,2,3……）因T>0.02s，可知n=0，此时T=0.16s，则f=1/T=6.25Hz；波速：，选项C正确，D错误； t=0.04s=T/4时，x=2m处的质点经过平衡位置，选项E正确.

16.如图甲所示是用某种透明材料制成的半圆柱体的主截面，一单色细光束由真空沿半径方向且与AB成37°角射入后在AB面恰好发生全反射。图乙是这种透明材料制成的“玻璃砖”的主截面，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为4R的长方形。一束该单色光从左侧沿半径方向与直径成60°角射入.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，光在真空中的传播速度为c.求:

(i)该透明材料的折射率；

(ii)光线从入射到传播到“玻璃砖”最右端所用的时间．

【答案】(1)  (2)

【解析】

【详解】(1)根据题意得：

解得：

(2)光在玻璃砖中的传播速度为

光在玻璃砖中的上下侧面都能发生全反射，则在长方体中的传播时间:

在半圆中的传播时间：

解得：