2019届湖南省怀化市高三第三次模考理综物理试题（解析版）

2019届湖南省怀化市高三第三次模考理综物理试题（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题只有一项符合题目要求，第19〜21题有多项符合題目要求。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.研究光电效应现象的实验装罝如图（a）所示。对调电源的正负极，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图（b）所示。已知电子的质量为m，电荷量为-e，黄光和蓝光的频率分别为vl和v2，且vl<v2。则下列判断正确的是A. U1>U2B. 图（b）中乙线是对应黄光照射C. 用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU2D. 根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率【答案】C【解析】【详解】根据光电效应方程则有： 由于蓝光的频率大于黄光的频率则有U1<U2,故A错误。所以图（b）中的乙线是对应蓝光照射故B错误。用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU2，故C正确。阴极K金属的极限频率故D错误；故选C 2.如图所示，两个质量都是m的小球Ａ，Ｂ用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态．已知墙面光滑，水平地面粗糙．现将Ａ球向上移动一小段距离．两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对Ｂ球的支持力Ｎ和轻杆上的压力Ｆ的变化情况是　（ ）A. Ｎ不变，Ｆ变大B. Ｎ变大，Ｆ变大C. Ｎ不变，Ｆ变小D. Ｎ变大，Ｆ变小【答案】C【解析】试题分析：对整体进行受力分析，竖直方向只总2mg和地面对B的支持力N，则知N=2mg，移动两球后，仍然平衡，则N仍然等于2mg，所以N不变．再隔离对A进行受力分析，轻杆对A的作用力等于轻杆上受到的压力，设轻杆对A球的作用力F与竖直方向的夹角为θ，则得：Fcosθ=mg，得，当A球向上移动一小段距离，夹角θ减小，cosθ变大，所以F减小．故C正确．考点：物体的平衡；整体法及隔离法。 3.如图所示，竖直平面内有一固定光滑的绝缘轨道ABCD，其中倾角θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点，CD为竖直直径，O为圆心，质量为m的带负电小球（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，A、B两点高度差为h，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列判断正确的是A. 若在O点放个正点电荷，小球通过D点的速度一定大于B. 若在O点放个正点电荷，小球从C点沿圆弧轨道到D点过程机械能不守恒C. 调整高度差h，小球从D点离开圆弧轨道后有可能直接落在B点D. 当h=2.5R时，小球会从D点以的速度飞出，做平抛运动【答案】A【解析】【详解】若在O点放个正点电荷，小球恰好能从D点飞出根据牛顿第二定律可知： 小球通过D点的速度一定大于，故A正确；若在O点放个正点电荷，小球从C点沿圆弧轨道到D点过程中只有重力做功，所以机械能守恒，故B错误；若小球恰好能从D点离开圆弧轨道,设此时小球通过D点的速度为v0,则有： 可得 小球从D点离开后做平抛运动有： ,解得：水平距离为：，小球从D点离开圆弧轨道后不可能直接落在B点，故C错误；小球恰好能从D点离开圆弧轨道,设此时小球通过D点的速度为v0,则有： 可得，则从A点到D根据机械能守恒可知： 解得： ，故D错误；故选A 4.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1:1000，降压变压器原、副线圈匝数比为1000:1，输电线的总电阻为1000Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220V，下列说法正确的是（　　）A. 输电线中的电流为3AB. 电站输出的功率为7500kWC. 输电线路损耗功率为90kWD. 用户端交变电流的频率为100Hz【答案】B【解析】由图乙知升压变压器输入端电压的最大值为，有效值为，根据，得副线圈两端的电压；用户端电压为220V，根据，得降压变压器原线圈的电压，故输电线上损失的电压为，则输电线上的电流为，电站的输出功率为，输电线路损耗功率为，由乙图可知，原线圈交变电流的周期为T=0.02s，则频率为，变压器不会改变交流电的频率，故用户端交变电流的频率为50Hz，故ACD错误，B正确；故选B. 5.如图所示，+Q和-Q为真空中的两个点电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上．以下说法正确的是A. a、b、c、d四点中c点场强最大B. b、d两点的场强大小相等、方向相反C. a、b、c、d四点中c点的电势最低D. a、b、c、d四点的电势相等【答案】AC【解析】【详解】根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，b、d两点场强大小相等，方向不同，b点场强方向斜右向上，d点的场强方向斜右向下，a点的场强最小，C点的场强最大；根据顺着电场线方向电势降低，电势不等，c点的电势最低，故选项A、C正确，B、D错误；说法正确的是选选项AC。 6.如图所示，物块A叠放在木板B上，且均处于静止状态，已知水平地面光滑，A、B间的动摩擦因数μ=0.2，现对A施加一水平向右的拉力F，测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2）A. 当F＜24N时，A、B都相对地面静止B. 当F＞24N时，A相对B发生滑动C. A的质量为4kgD. B的质量为24kg【答案】BC【解析】【详解】当A与B间的摩擦力达到最大静摩擦力后，A、B会发生相对滑动，由图可知，B的最大加速度为4m/s2，即拉力F＞24N时，A相对B发生滑动，当F＜24N时，A、B保持相对静止，一起做匀加速直线运动，故A错误，B正确。对B，根据牛顿第二定律得，aB＝＝4m/s2，对A，根据牛顿第二定律得，aA＝=4m/s2，F=24N，解得mA=4kg，mB=2kg，故C正确，D错误。故选BC。 7.2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示，该L2点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动。已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m，地球和月球之间的平均距离为R，L2点离月球的距离为x，则A. “鹊桥”的线速度大于月球的线速度B. “鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度C. x满足D. x满足【答案】AC【解析】【详解】根据题意“鹊桥”与月球运动的角速度相等，中继星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径大，根据线速度可知 “鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度大，故A正确；向心加速度.鹊桥”中继星统地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故B错误：中继卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供则有：对月球而言则有两式联立可解得：故C正确；D错误；故选AC 8.由法拉第电磁感应定律可知，若穿过某截面的磁通量为Φ=Φmsinωt，则产生的感应电动势为e=ωΦmcosωt。如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACD（由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定。在以水平线段AD为直径的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻恒为r，圆的半径为R，用两种方式使导线框上产生感应电流。方式一：将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω1（相对圆心O）从A点沿圆弧移动至D点；方式二：以AD为轴，保持∠ADC=45°，将导线框以恒定的角速度ω2转90°。则下列说法正确的是A. 方式一中，在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大B. 方式一中，在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置过程中，通过导线截面的电荷量为C. 若两种方式电阻丝上产生的热量相等，则D. 两种方式回路中电动势的有效值之比【答案】BD【解析】【详解】第一种方式穿过回路的磁通量,所产生的电动势为,在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时 ,此时的感应电动势为零,故A错误；方式一中，在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中，穿过回路磁通量的变化量为 则，故B正确；第二种方式穿回路的磁通量 ,所产生的电动势为,则两种方式所产生的正弦交流电动势的有效值之比为 故D正确；两个转动时间满足 ,且若两种方式电阻丝上产生的热量相等，则 ，故C错误；故选BD 三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。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。9.如图甲所示，一条质量和厚度不计的纸带缠绕在固定于架子上的定滑轮上，纸带的下端悬挂一质量为m的重物，将重物由静止释放，滑轮将在纸带带动下转动。假设纸带和滑轮不打滑，为了分析滑轮转动时角速度的变化情况，释放重物前将纸带先穿过一电火花计时器，交变电流的频率为50 Hz，如图乙所示，通过研究纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况。下图为打点计时器打出来的纸带，取中间的一段，在这一段上取了7个计数点A、B、C、D、E、F、G，每相邻的两个计数点间有4个点没有画出，其中：x1=8.05 cm、x2=10.34 cm、x3=12.62 cm、x4=14.92 cm、x5=17.19 cm、x6=19.47cm。（1）根据上面的数据，可以求出D点的速度vD=______m/s；（结果保留三位有效数字）（2）测出滑轮半径等于3.00 cm，则打下D点时滑轮的角速度为______rad/s；（结果保留三位有效数字）（3）根据题中所给数据求得重物下落的加速度为______m/s2。（结果保留三位有效数字）【答案】    (1). 1.38    (2). 46.0    (3). 2.29【解析】【详解】（1）根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知D点的瞬时速度：。（2）由v=ωr，则D时刻的角速度： 。（3）根据 可知 10. 对某导电元件(圆柱状)进行研究，图甲是说明书中给出的伏安特性曲线。(1) 用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻，把选择开关调到“×10”欧姆档，测量操作步骤正确，发现表头指针偏转的角度过大，应换为      欧姆档。(2) 可由UI图线得到各状态下元件的电阻值R，为了进一步研究该材料电阻率，需要测量元件的长度和截面直径。如图乙所示，用螺旋测微器测得的直径读数为        mm。(3) 实验室中提供以下器材:A. 电压表V(量程为0—3V,内阻约5kΩ)B. 电流表A(量程为0—0.6 A,内阻约0.1Ω)C. 滑动变阻器R1(0—10Ω,额定电流1.5A)D. 滑动变阻器R2(0—1000Ω,额定电流0.5A)E. 直流电源E(电动势3V,内阻为1Ω) F. 开关S一个、导线若干设计一个电路，验证该元件的伏安特性曲线是否和说明书中所给的一致，则滑动变阻器应选择        (填序号)；试在图丙方框中画出实验电路图。（4）把该导电元件直接连在此直流电源上，该导电元件消耗的电功率为      W。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）×1 （1分） （2） 1.990 (2分) （3）C （2分）（2分）(电路图中要标明各元件符号，否则扣1分)(4)  0.81 （误差在0．02范围内均可得分）（2分）【解析】试题分析：（1）欧姆表指针偏角过大，说明倍率选大了，应该选择倍率较小的档，故为档；（2）固定部分读数为1.5mm，可动部分读数为：，总的读数为：1.990mm；（3）从图中可知，该电阻的较大电阻约为：，所以为了减小实验误差，最好用滑动变阻器C；（4）当该电阻与直流电源直接相接，作一条路端电压与电阻关系图线，该图线斜率等于电源内阻，即：，两条图线的交点为该电阻在这个电源中的实际工作状态，电压为2.7v，电流为0.3A，电阻实际功率为：0.81w。考点：本题考查伏安特性曲线的描绘。 11.如图所示，OO′为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动，从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动。已知两板间的电压为2U，两板长度与两板间的距离均为L，电子的质量为m、电荷量为e。(1)求板间匀强磁场磁感应强度的大小B和方向；(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变，使两金属板均不带电，求从小孔O射入的电子打到N板上的位置到N板左端的距离x。【答案】（1） 垂直纸面向外；（2） 【解析】【分析】（1）在电场中加速度，在复合场中直线运动，根据动能定理和力的平衡求解即可；（2）洛伦兹力提供向心力同时结合几何关系求解即可；【详解】（1）电子通过加速电场的过程中，由动能定理有：由于电子在两板间做匀速运动，则，其中联立解得：根据左手定则可判断磁感应强度方向垂直纸面向外；（2）洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动所需要的向心力，有：，其中由（1）得到设电子打在N板上时的速度方向与N板的夹角为，由几何关系有：由几何关系有：联立解得：。【点睛】本题考查了带电粒子的加速问题，主要利用动能定理进行求解；在磁场中圆周运动，主要找出向心力的提供者，根据牛顿第二定律列出方程结合几何关系求解即可。 12.如图所示，倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m的物块(均可视为质点)，A固定，C与斜面底端处的挡板接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，A、B间的距离为d。现释放A，一段时间后A与B发生碰撞，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。(1)求A与B碰撞前瞬间A的速度大小v0；(2)若A、B碰撞为弹性碰撞，碰撞后立即撤去A，且B沿斜面向下运动到速度为零时(此时B与C未接触弹簧仍在弹性限度内)，弹簧的弹性势能增量为Ep，求B沿斜面向下运动的最大距离x；(3)若A下滑后与B碰撞并粘在一起，且C刚好要离开挡板时，A、B总动能为Ek，求弹簧的劲度系数k。【答案】（1） ；（2） ；（3）【解析】【详解】（1）根据机械能守恒定律： 解得 （2）设碰撞后瞬间AB的速度大小分别为v1v2，根据动量守恒定律： 由能量关系：解得v1=0  ；AB碰撞后，对B沿斜面向下压缩弹簧至B速度为零的过程，根据能量关系： 解得 （3）AB碰撞前，弹簧的压缩量： 设AB碰撞后瞬间的共同速度大小为v3，则：mv0=2mv3解得当C恰好要离开挡板时，弹簧的伸长量为：可见，在B开始沿斜面向下运动到C刚好要离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能该变量为零，根据机械能守恒定律： 解得： 13.有关对热学的基础知识理觯正确的是         。A. 液体表面张力的方向与液面平行并指向液体内部B. 热的物体把温度传递给冷的物体，最终达到相同温度C. 当某一密闭容器自由下落时，容器中的气体压强不会为零D. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并 把油酸分子视为球形这三方面的近似处理【答案】CDE【解析】【详解】表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非指向液体内部，故A错误；在自然的过程中，热的物体把内能传递给冷的物体，最终达到温度相等；而不是热的物体把“温度”传递给冷的物体，最终达到温度相等，故B错误；当某一密闭容器自由下落时，气体分子仍然在碰撞器壁，则气体压强不为零，故C正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢，故D正确；在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜是呈单分子分布的；把油酸分子看成球形；分子之间没有空隙，紧密排列，故E正确；故选CDE 14.如图所示，截面积分别为SA=1cm2、SB=0. 5cm2的两个上部开口的柱形容器A、B，底 部通过体积可以忽略不计的细管连通，A、B两个气缸内分别有两个不计厚度的活塞，质量分别为mA=1. 4kg、mB=0. 7kg. A气缸内壁粗糙，活塞与气缸间的最大静摩擦力为Ff=3N；B气     缸内壁光滑，且离底部2h高处有一活塞销。当气缸内充有某种理想气体时，A、B中的活塞距底部均为h，此时气体温度为T0=300K，外界大气压为P0=1. 0×105Pa。现缓慢升高气体温度，（g取10m／s2，）求：①当气缸B中的活塞刚好被活塞销卡住时，气体的温度；②当气缸A中的活塞刚要滑动时，气体的温度T2。【答案】（1） （2） 【解析】试题分析：①此过程为等压过程，分别求出初末状态的体积，再根据列式求解即可；②从B活塞到达底部，到A活塞开始运动，气体发生等容变化，根据平衡条件求出初末位置的压强，带入求解温度即可．①此过程为等压过程，由盖吕萨克定律可得，其中，解得②气体做等容变化，由查理定律得：最初，对活塞B：活塞要动时，对活塞A，解得【点睛】本题关键明确封闭气体的初末状态，然后结合气体实验定律列式求解；同时要对活塞和杆整体受力分析并结合平衡条件求解初始气压． 15.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距2m，A点速度方向沿y轴正方向；t=1.5s时，质点A第一次到达负向最大位移处。该波的频率为___________Hz，该波的传播速度为___________m/s。【答案】    (1). 0.5    (2). 2【解析】【分析】由图确定波长，由A点的振动方向判断出波的传播方向，分析A经过多长时间第一次到达负向位移最大处，从而确定周期T，根据为求出频率，根据波速波速．【详解】由图可知A、B相隔半个波长，则有：，解得：，在t=0时刻A点的振动方向向上，根据“上下坡法”可知，波向左传播，则时质点A第一次到达负向最大位移处，即，解得：T=2s，则频率为，波速。【点睛】本题考查对波的图象的认识和应用，对于波的图象问题往往需要研究波的传播方向和质点的振动方向之间的关系。 16.如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出(B点图中未画出)。已知该光线在玻璃砖中的传播速度为c，c为光在真空中的传播速度。求：（1）入射点A与出射点B之间距离xAB；（2）为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD至少多长?【答案】（1） （2）2d【解析】【分析】（1）根据光的折射定律求解折射角，由几何关系求解入射点A与出射点B之间的距离；（2）根据全反射的临界角结合几何关系求解底面反光膜CD的最小长度.【详解】（1） 则 解得β=300，则 （2） ，则C=450，则