2019届山东省潍坊市高三高考第三次模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

潍坊市高考模拟考试

理科综合能力测试

第I卷

二、选择题：本题共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.质量为m的小球，从O点由静止开始竖直向下做加速度为的匀加速运动，g为重力加速度。取O点所在的水平面为参考平面，在小球下落h到达P点的过程中，下列说法正确的是（   ）

A. 小球的机械能守恒

B. 小球的机械能增大

C. 小球到P点时的机械能为-mgh

D. 小球到P点时的机械能为-mgh

【答案】C

【解析】

【详解】由牛顿第二定律：mg-f=ma解得f=0.5mg，由于下落过程中阻力要做负功，则小球的机械能减小，选项AB错误；从O到P机械能减小量为：，因在O点时的机械能为零，可知P点的机械能为 -mgh，故选项C正确，D错误.

2.如图甲，单匝线圈L1与螺线圈L2绕在水平铁芯上并固定，L2中通有图乙所示的正弦交变电流。下列说法正确的是（   ）

A. t1时刻，L1中电流最大

B. t2时刻，L1、L2间的作用力最大

C. 在t1～t2与t2～t3时间内，L1中的电流方向相反

D. 在0～t1与t2～t3时间内，L1与L2间的作用力均为斥力

【答案】D

【解析】

【详解】t1时刻，L2中电流的变化率为零，此时L1中电流为零，选项A错误；t2时刻，L2中电流为零，则此时L1、L2间的作用力为零，选项B错误；在t1～t2与t2～t3时间内，L2中电流的变化率的符号相同，则在L1中产生的感应电流方向相同，选项C错误；在0～t1与t2～t3时间内，L2中电流均是增加的，根据楞次定律可知，L1与L2间的作用力均为斥力，选项D正确.

3.2019年4月10日，人类终于看见黑洞真容!理论分析表明，天体的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，第二宇宙速度比真空中光速大的天体就是黑洞。取引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，真空中光速c=3×108m/s，倘若宇宙中质量M=1.8×1030kg的星球收缩成黑洞，则其半径的最大值约为（   ）

A. 4.0km B. 2.7km C. 2.0km D. 1.4km

【答案】B

【解析】

【详解】根据解得第一宇宙速度：，则第二宇宙速度：，因，第二宇宙速度比真空中光速大的天体就是黑洞，即,解得，带入数据解得：，故选B.

4.如图，将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接，构成一闭合的等边三角形线框，a、b、c为三个顶点，匀强磁场垂直于线框平面。用导线将a、c两点接入电流恒定的电路中，以下说法正确的是（   ）

A. 线框所受安培力为0

B. ac边与ab边所受安培力的大小相等

C. ac边所受安培力是ab边所受安培力的2倍

D. ac边所受安培力与ab、bc边所受安培力的合力大小相等

【答案】C

【解析】

【详解】设总电流为I，则ac中的电流为，abc支路的电流为，若磁场方向垂直纸面向里，则由左手定则可知，ac受安培力向上，ab和bc受安培力分别是斜向左上和右上方，可知线框所受安培力不为0，选项A错误；根据F=BIL可知，ac边所受安培力,ab、bc边所受安培力均为，则ac边所受安培力是ab边所受安培力的2倍；ab、bc边所受安培力的夹角为120°，则合力为，则ac边所受安培力与ab、bc边所受安培力的合力大小不相等，选项C正确，BD错误.

5.质量为1kg的物体静止在水平面上，t=0时受到水平拉力F的作用开始运动，F随时间t变化的关系图象如图所示。已知t=4s时物体刚好停止运动，取g=10m/s2，以下判断正确的是（   ）

A. 物体所受摩擦力为3N

B. t=2s时物体的速度最大

C. t=3s时物体的动量最大

D. 物体最大动能为2J

【答案】A

【解析】

【详解】在0-4s内由动量定理：，其中的，解得f=3N，选项A正确；当F=f时，加速度为零，此时速度最大，由图可知此时刻是t=2.5s时刻，此时刻物体的动量也最大，选项BC错误；从开始到t=2.5s时刻由动量定理：，其中的，解得v=2.25m/s，则最大动能为，选项D错误.

6.下列说法中正确的是（   ）

A. 两个轻核发生聚变反应，产生的新核的质量一定等于两个轻核的质量和

B. 在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能

C. 当用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射某金属时有光电子逸出，则用从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光照射该金属也一定会有光电子逸出

D. 氢原子从n=2跃迁到n=1能级辐射的光的能量为10.2ev，只要是能量大于10.2eV的光子都能使处于基态的氢原子跃迁到激发态

【答案】BC

【解析】

【详解】两个轻核发生聚变反应，由于反应放出能量，有质量亏损，则产生的新核的质量一定小于两个轻核的质量和，选项A错误；在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能，选项B正确；氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的光子能量小于从n=3能级跃迁到n=1能级时释放的光子的能量，则当用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射某金属时有光电子逸出，则用从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光照射该金属也一定会有光电子逸出，选项C正确；使处于基态的氢原子跃迁到激发态所吸收的光子的能量必须等于两个能级的能级差，否则将不能被吸收，选项D错误。

7.如图，平面直角坐标系内有a、b、c三点，位置如图所示，匀强电场平行于坐标平面。将电子从a点分别移到坐标原点和b点的过程中，电场力做功均为2eV，知a点电势为2V，以下说法正确的是（   ）

A. b点电势为零

B. 电场强度大小为200V/m

C. 电子在c点电势能为-8eV

D. 将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功相同

【答案】BC

【解析】

【详解】由题意可知： ，因a点电势为2V，则bO两点的电势均为4V，选项A错误；

场强大小为：，选项B正确；bc连线与场强E方向平行，则，则c点的电势为8V，电子在c点电势能为-8eV，选项C正确；由于ab和bc的电势差不相等，则将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功不相同，选项D错误。

8.如图所示，用柔软的轻绳通过定滑轮牵引质量为m的物块，物块从P点开始沿水平轨道POM匀速运动，物块运动到O点时，作用在物块上的绳与水平方向的夹角为30°，已知物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，以下说法正确的是（   ）

A. 在O点，物块所受摩擦力大小为

B. 在O点，绳对物块的拉力大小为

C. 从P到M，地面对物块的摩擦力一直增大

D. 从P到M，绳对物块的拉力先减小后增大

【答案】BD

【解析】

【详解】在O点时，物体对地面压力小于mg，可知物块所受摩擦力大小小于，选项A错误；在O点，由平衡知识可知：可得：，选项B正确；从P到M的任意一点：，解得 （其中），则从P到M随θ增大，绳对物块的拉力F先减小后增大，选项D正确；因，则从P到M随θ增大，地面对物块的摩擦力一直减小，选项C错误.

第Ⅱ卷

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.到2022年，由我国自主建造的“天宫空间站”将投正常运营，可以开展科学研究和太空实验。某小组设计了在空间站测定物体质量的实验，如图甲所示，在有标尺的平直桌面上放置一个待测质量的物体A和已知质量的物体B，其连线与标尺平行。实验时，先让B静止，给A一指向B的初速度，用频闪照相仪记录A、B碰撞前后的运动情况，分别如图乙、丙所示。

(1)分析图乙和图丙，可得碰撞后两物体速度大小之比为___________；

(2)若B的质量为0.5kg，则A的质量为_______kg.

【答案】    (1). 1:3    (2). 1.5

【解析】

【详解】（1）分析图乙和图丙，可得碰撞后两物体在相等时间T内的位移分别为x1=1小格和x2=3小格，则位移之比为1:3，则速度大小之比为1:3；

（2）碰前甲在时间T内的位移为x0=2小格；由动量守恒定律可知：，即,则，解得

10.某小组用下列器材测量一只电压表的内阻：干电池、多用电表、电阻箱、滑动变阻器、开关、导线若干。

(1)甲同学利用多用电表的欧姆挡直接测量该电压表的内阻：

①选择欧姆挡，将红、黑表笔短接调零后进行测量，为保证电压表安全，测量时与电压表正接线柱相连的应是_______(选填“红”或“黑”)表笔;

②测量过程中发现指针偏角过小，则必需_______(选填“增大”或“减小”)倍率，重新调零后再进行测量；

③选择“×100”倍率测量时发现指针位于表盘刻度“20”与“30”的正中间位置，则测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)2.5kΩ。

(2)乙同学设计了如图所示的电路测量该电压表的内阻：

①选择多用电表的电流挡接入电路中a、b两点之间，则与a相连的应是_________ (选填“红”或“黑”)表笔;

②闭合开关S，调节R1、R2，当两电表指针位置适当时，读得电压表示数为U、电流表示数为I、电阻箱R2的阻值为R，则待测电压表的阻值为_______。

【答案】    (1). 黑    (2). 增大    (3). 小于    (4). 红    (5).

【解析】

【详解】（1）①因欧姆表的黑表笔内部接电源的正极，则为保证电压表安全，测量时与电压表正接线柱相连的应是黑表笔；

②测量过程中发现指针偏角过小，则倍率档选择的过小，必需增大倍率，重新调零后再进行测量；

③选择“×100”倍率测量时发现指针位于表盘刻度“20”与“30”的正中间位置，由于欧姆表的表盘刻度“左密右疏”，则测量值小于2.5kΩ。

（2）①选择多用电表的电流挡接入电路中a、b两点之间，由于电流是“红进黑出”，则与a相连的应是红表笔；

②由欧姆定律可得：，解得.

11.如图甲所示，在平台上推动物体压缩轻质弹簧至P点并锁定。解除锁定，物体释放，物体离开平台后水平抛出，落在水平地面上。以P点为位移起点，向右为正方向，物体在平台上运动的加速度a与位移x的关系如图乙所示。已知物体质量为2kg，物体离开平台后下落0.8m的过程中，水平方向也运动了0.8m，g取10m/s2，空气阻力不计。求：

(1)物体与平台间的动摩擦因数及弹簧的劲度系数;

(2)物体离开平台时的速度大小及弹簧的最大弹性势能。

【答案】(1)，(2)，

【解析】

【详解】（1）由图象知，弹簧最大压缩量，物体开始运动时加速度，离开弹簧后加速度大小为.

由牛顿第二定律①，

②

联立①②式，代入数据解得③

④

（2）物体离开平台后，由平抛运动规律得：⑤

⑥

物体沿平台运动过程由能量守恒定律得：⑦

联立①②⑤⑥⑦式，代入数据得⑧

⑨

12.在平面直角坐标系x0y中，第I象限内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在A(L，0)点有一粒子源，沿y轴正向发射出速率分别为υ、5υ、9υ的同种带电粒子，粒子质量为m，电荷量为q。在B(0，L)、C(0，3L)、D(0，5L)放一个粒子接收器，B点的接收器只能吸收来自y轴右侧到达该点的粒子，C、D两点的接收器可以吸收沿任意方向到达该点的粒子。已知速率为υ的粒子恰好到达B点并被吸收，不计粒子重力。

(1)求第I象限内磁场的磁感应强度B1;

(2)计算说明速率为5v、9v的粒子能否到达接收器;

(3)若在第Ⅱ象限内加上垂直于坐标平面的匀强磁场，使所有粒子均到达接收器，求所加磁场的磁感应强度B2的大小和方向。

【答案】(1)(2)故速率为的粒子被吸收，速率为的粒子不能被吸收(3)（或），垂直坐标平面向外

【解析】

【详解】（1）由几何关系知，速率为的粒子在第Ⅰ象限内运动的半径为①

由牛顿运动定律得②

得③

（2）由（1）中关系式可得速率为、的粒子在磁场中的半径分别为、.

设粒子与轴的交点到的距离为，将和分别代入下式

④

得这两种粒子在轴上的交点到的距离分别为、⑤

故速率为的粒子被吸收，速率为的粒子不能被吸收。⑥

（3）若速度为的粒子能到达点的接收器，则所加磁场应垂直坐标平面向外⑦

设离子在所加磁场中的运动半径为，由几何关系有

⑧

又⑨

解得（或）⑩

若粒子到达点的接收器，所加磁场应垂直于坐标平面向里

同理：

解得（或）

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、道化学题、道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

13.以下说法中正确的有      

A. 单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化

B. 内能相同的物体，内部分子热运动的平均动能可能不同

C. 饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态

D. 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的

E. 一定质量理想气体,在体积不变时,分子每秒与器壁的碰撞次数随着温度的降低而减少

【答案】ABE

【解析】

【详解】单晶体冰糖磨碎后仍然是单晶体冰糖，熔点不会发生变化，选项A正确；内能相同的物体温度可能不同，则内部分子热运动的平均动能可能不同，选项B正确；饱和蒸汽是指液体蒸发与蒸汽液化相平衡的状态，液体仍在蒸发，蒸汽仍在液化，故C错误。布朗运动是由液体分子对悬浮在液体中的微粒的不平衡的碰撞引起的，选项D错误；温度是分子的平均动能的标志，是分子运动的激烈程度的宏观表现，一定量的气体，在体积不变时，温度降低，则分子运动的激烈程度降低，所以分子平均每秒碰撞器壁的次数随着温度的降低而减少，故E正确.

14.如图所示，圆柱形容器髙H=45cm，底端左侧通过装有阀门1细管与上端开口的竖直玻璃管相连，右侧按装阀门2。起初阀门2关闭，阀门1打开，玻璃管内水银面比容器内水银面高△h=25cm，容器内气柱长l=28cm。关闭阀门1，打开阀门2，直至水银不再流出。已知容器导热良好，环境温度始终为300K，大气压强p0=75cmHg

(i)求最终容器内水银的高度;

(ii)若再次关闭阀门2，将容器内气体加热至某一温度，再次打开阀门1后，发现水银液面不动，求此温度。

【答案】(i)5cm (ⅱ) 480K

【解析】

【详解】（i）密闭气体初状态压强①

设水银不再流出时容器内水银柱的长度为

则密闭气体此时压强②

密闭气体气柱长为③

由玻意耳定律得：④

解得：⑤

（ii）再次打开阀门1时两侧液面高度差为⑥

则气体压强⑦

由查理定律得：⑧

解得：⑨

15.如图所示，一列简谐波从左向右传播，传播到P点时，P点开始振动的方向垂直PQ向上，振动周期为T。经时间t，振动从P点传播到Q点，传播速度为υ。下列说法正确的是        

A. 该波一定是横波

B. Q点振动的周期一定为T

C. Q点振动的最大速度一定为υ

D. PQ之间各点开始振动的方向与它和波源间的距离有关

E. 若t=nT(n为正整数)，则质点Q开始振动后，其位移与P点的位移始终相同

【答案】ABE

【解析】

【详解】因为P点振动的方向垂直PQ向上，波沿PQ传播，可知波是横波，选项A正确；Q点振动的周期等于振源的振动周期，则一定为T，选项B正确；波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的概念，则Q点振动的最大速度不一定为v，选项C错误；PQ之间各点在振源的带动下做受迫振动，则开始振动的方向与波源开始起振的方向相同，与该点与振源之间的距离无关，选项D错误；若t=nT(n为正整数)，则质点Q与振源P平衡位置之间的距离为波长的整数倍，则质点Q开始振动后，其位移与P点的位移始终相同，选项E正确.

16.如图所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面，∠A=60°，∠C=90°，AC边长为L，E为AC边的中点，D为AB边上一点，AD=L。一束平行于BC边的单色光从D点射入玻璃砖，刚好从E点射出。

(i)求玻璃砖的折射率

(ii)若平行于BC边的同种单色光从AB边上G点(图中未画出)射入玻璃砖，经BC边反射后也从E点射出，求AC的长度。

【答案】(i)(ⅱ)

【解析】

【详解】（i）光线在面上的入射角为①

由题意可知为等腰三角形，则光线在面折射角为②

折射率③

解得：④

（ii）从点入射时光路如图所示，到达边时入射角为⑤

由几何关系可知四边形为平行四边形⑥

则⑦

⑧

解得：⑨