2019届河南省新乡市高三第三次模拟考试理综物理试题（解析版）

2019届河南省新乡市高三第三次模拟考试理综物理试题（解析版）

第Ⅰ卷（选择题共126分）

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，斜面体A与楔形物体B叠放在一起置于水平面上，且B的上方连一轻弹簧，弹簧上端固定在天花板上，弹簧处于自由伸长状态，A与B均保持静止。A、B的受力个数分别为

A. 4  3 B. 3  4

C. 3  3 D. 4  4

【答案】A

【解析】

【详解】以B为研究对象，弹簧处于自由伸长状态，B不受弹簧的弹力，B受到重力、斜面的支持力和摩擦力3个力作用；以A为研究对象，A受到重力、地面的支持力、B对A的压力和摩擦力4个力作用，故选A。

2.我国是少数几个掌握飞船对接技术的国家之一。为了实现神舟飞船与天宫号空间站顺利对接，具体操作应为

A. 飞船与空间站在同一轨道上且沿相反方向做圆周运动接触后对接

B. 空间站在前、飞船在后且两者沿同一方向在同一轨道做圆周运动，在合适的位置飞船加速追上空间站后对接

C. 空间站在高轨道、飞船在低轨道且两者同向飞行，在合适的位置飞船加速追上空间站后对接

D. 飞船在前、空间站在后且两者在同一轨道同向飞行，在合适的位置飞船减速然后与空间站对接

【答案】C

【解析】

【详解】飞船与空间站在同一轨道上沿相反方向做圆周运动，撞后飞船和空间站都会损毁，A错误；空间站在前，飞船在后，两者在同一轨道上沿同一方向做圆周运动，飞船加速会做离心运动，故不可能追上空间站，B错误；空间站在高轨道，飞船在低轨道且两者同向飞行，在合适的位置飞船加速做离心运动，后与空间站对接，C正确；飞船在前、空间站在后且两者在同一轨道飞行，当飞船减速时，万有引力大于需要的向心力，会做近心运动，飞船会下到低轨道，不可能与空间站对接，D错误。

3.图示电路中，直流电源给电容器充电，电容器两个极板带上了等量异种电荷。以下操作能使电容器两板间电压降低的是

A. 保持开关S闭合，在电容器两板间插入介质

B. 保持开关S闭合，减小两板距离

C. 断开开关S，将电容器两极板错开一些

D. 断开开关S，在电容器两板间插入介质

【答案】D

【解析】

【详解】保持开关S闭合，则两板间的电势差不变，与是否插入电介质无关；故A错误；保持开关S闭合，电势差不变，与是否减小极板间距无关；故B错误；开关断开，电量不变，将电容器两极板错开一些，即正对面积减小，电容C减小，根据，可知电容器两板间电压升高；故C错误；开关断开，电量不变，将电容器两极板插入介质，则电容C增大，根据，可知电容器两板间电压降低，故D正确。

4.某做直线运动的质点的位置－时间图象（抛物线）如图所示，P（2，12）为图线上的一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q（0，4）。已知t＝0时质点的速度大小为8m/s，则下列说法正确的是

A. 质点做匀加速直线运动

B. 2s时，质点的速度大小为6m/s

C. 质点的加速度大小为2m/s2

D. 0～1s内，质点的位移大小为4m

【答案】C

【解析】

【详解】x-t图象是抛物线，说明质点做匀变速直线运动。根据x-t图象切线的斜率表示瞬时速度，知质点的速度在减小，因此，质点做匀减速直线运动，故A错误；0～2s内，质点的位移大小为，由，得，解得：2s时质点的速度大小为，故B错误；质点的加速度大小为，故C正确。0～1s内，质点的位移大小为，故D错误。

5.一含有理想变压器的电路如图所示，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时，电压表的示数为U0；当开关S闭合时，电压表的示数为U0。变压器原、副线圈的匝数比为

A. 5 B. 6 C. 7 D. 8

【答案】B

【解析】

【详解】设变压器原、副线圈匝数之比为k，当开关断开时，副线圈电压为，根据欧姆定律得副线圈中电流为：，则原线圈中电流为：，则交流电的输出电压为：①；当S闭合时，电压表的示数为，则副线圈的电压为，根据欧姆定律得：，则原线圈中电流为：，则交流电的输出电压为：②；①②联立解得k=6，故B正确。

6.1956年吴健雄用半衰期为5．27年的放射源对李政道和杨振宁提出的在弱相互作用中宇称不守恒进行实验验证。的衰变方程式为（其中是反中微子，它的电荷为零，质量可认为等于零）。下列说法正确的是

A. 增大压强，可使的半衰期变为6年

B. X是电子

C. 衰变能释放出X，说明了原子核中有X

D. 若该衰变过程中的质量亏损为△m，真空中的光速为c，则该反应释放的能量为△mc2

【答案】BD

【解析】

【详解】半衰期的大小由原子核内部因素决定，与所处的物理环境与化学状态无关，故A错误； 根据电荷数守恒、质量数守恒有：A=60-60=0，Z=27-28=-1，可知X是电子，故B正确；根据衰变的特点可知，衰变能释放出的电子是由于原子核内的一个中子衰变为一个质子与一个电子产生的，故C错误；该衰变过程中的质量亏损为△m，真空中的光速为c，根据爱因斯坦质能方程，则该反应释放的能量为△mc2，故D正确。

7.如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，具有一定电阻的正方形金属线框的右边与磁场的边界重合。在外力作用下，金属线框从0时刻由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1刻线框全部进入磁场。若规定时针方向为感应电流i的正方向，则感应电流i、外力大小F、线框中电功率的瞬时值P以及通过导体横截面的电荷量q随时间t变化的关系可能正确的是

A.  B.

C.  D.

【答案】ACD

【解析】

【详解】线框做匀加速运动，其速度v=at，感应电动势E=BLv，感应电流，i与t成正比，故A正确；线框进入磁场过程中受到的安培力，由牛顿第二定律得：，得，F-t图象是不过原点的倾斜直线，故B错误；线框的电功率，故P-t图象应是开口向上，过原点的抛物线，故C正确；线框的位移，则电荷量，故q-t图象应是开口向上，过原点的抛物线，故D正确。

8.如图所示，轻弹簧下端固定在粗糙斜面的挡板上，上端连接一小滑块（视为质点），弹簧处于自然状态时滑块位于O点。先用外力缓慢地把滑块移至A点，此时弹簧的弹性势能为Ep，然后撤去外力，滑块沿斜面向上最高能滑到B点，该过程中滑块的最大动能为Ekm，滑块的动能最大时其所在位置距A点的距离为L。下列说法正确的是

A. 滑块从A点滑到O点的过程中，其加速度大小先减小后增大

B. 滑块从A点滑到O点的过程中，其动能一直增大

C. 滑块经过距A点距离为的位置时，其动能大于

D. 滑块从A点滑到B点的过程中，克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和为Ep

【答案】ACD

【解析】

【详解】滑块从A点滑到O点的过程中，弹簧的弹力逐渐减小直至零，弹簧的弹力先大于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，再等于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，后小于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，合外力先沿斜面向上，随着弹簧的减小，合外力减小，则加速度减小。合外力后沿斜面向下，随着弹簧的减小，合外力反向增大，则加速度反向增大，所以加速度大小先减小后增大，故A正确。在AO间的某个位置滑块的合外力为零，速度最大，所以滑块从A点滑到O点的过程中，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故B错误。设动能最大的位置为C，从A到C，由动能定理得：，设距A点距离为的位置为D，此位置动能为；滑块从A到D的过程，由动能定理得：，因为，则故C正确。滑块从A点滑到B点的过程中，根据动能定理得：，又，则得，即克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和为，故D正确。

第Ⅱ卷（非选择题共174分）

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作答。第33题～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

9.某物理兴趣小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用的实验装置如图甲所示。

（1）用游标卡尺测遮光条宽度，测量结果如图乙所示，游标卡尺主尺的最小刻度为1mm，则由该图可得遮光条的宽度d=_____cm。

（2）将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平；并把实验所需的器材都安装无误。将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离均相同。现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速运动的速度表达式为v=_____（用对应物理量的字母表示）。

（3）保持橡皮条的拉伸距离不变，逐根增加橡皮条的数目，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度，则在操作正确的情况下，作出的W﹣v2图象应为_____（填“过坐标原点的一条倾斜直线”或“过坐标原点的一条抛物线”）。

【答案】    (1). 0.975    (2). d/t    (3). 过坐标原点的一条倾斜的直线

【解析】

【分析】

游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读; 由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度.

【详解】(1)游标卡尺的读数等于9mm+0.05×15mm=9.75mm=0.975cm，

(2)滑块经过光电门时,挡住光的时间极短，故可用平均速度代替为滑块经过光电门位置的瞬时速度，；

(3)根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，有，所以画出的W-v2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线.

【点睛】解决本题的关键知道游标卡尺的读数方法，以及知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度．

10.某同学想将满偏电流Ig=100μA、内阻未知的微安表改装成电压表。

（1）该同学设计了图甲所示电路测量该微安表的内阻，所用电源的电动势为4V．请帮助该同学按图甲所示电路完成实物图乙的连接______。

（2）该同学先闭合开关S1，调节R2的阻值，使微安表的指针偏转到满刻度；保持开关S1闭合，再闭合开关S2，保持R2的阻值不变，调节R1的阻值，当微安表的指针偏转到满刻度的时，R1的阻值如图丙所示，则该微安表内阻的测量值Rg=_____Ω，该测量值_____（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（3）若要将该微安表改装成量程为1V的电压表，需_____（填“串联”或“并联”）阻值R0=_____Ω的电阻。

【答案】    (1). 如图所示

    (2). 142；    (3). 小于    (4). 串联    (5). 9858

【解析】

【分析】

（1）根据电路图连线；（2）结合电路串并电压、电流特点以及电流与电阻关系求解电流表的内阻．（3）利用电流的改装原理，电压表利用串联分压，根据U=Ug+IgR计算电阻R0．

【详解】（1）实物连线如图所示；

（2）由电路图可知，当微安表的读数偏转到2Ig/3时，通过电阻箱的电流为Ig/3，则电阻箱的阻值等于微安表内阻的2倍，由图可知电阻箱的读数为284Ω，则微安表的内阻为142Ω；

闭合S2后，电路总电阻变小，电路总电流变大，通过电阻箱的电流大于Ig/3，则该实验测出的电表内阻偏小；

（2）若要将该微安表改装成量程为1V的电压表，需串联阻值的电阻。

11.如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与静置在水平导轨上质量m＝0.5kg的滑块B相连，弹簧处在原长状态，B最初静止位置的左侧导轨光滑、右侧导轨粗糙，另一质量与B相同的滑块A，从B的右端到B的距离L＝2.5m处以某一初速度开始向B滑行，与B相碰（碰撞时间极短）后A、B粘在一起运动压缩弹簧，该过程中弹簧的最大弹性势能EP＝2J。A与导轨粗糙部分间的动摩擦因数μ＝0.4。求：

（1）A、B碰撞后的瞬间的速度大小v；

（2）A的初速度大小v0。

【答案】（1）2m/s（2）6m/s

【解析】

【分析】

（1）根据机械能守恒定律求解A、B碰撞后的瞬间的速度大小v；（2）根据动量守恒定律，结合运动公式求解A的初速度.

【详解】（1）对AB碰后压缩弹簧过程，由机械能守恒定律：，

解得v=2m/s

（2）在AB碰撞过程中，由动量守恒定律：mv′=2mv

AB碰前，A的加速度大小为a=μg，对A在碰撞前的运动过程，由匀变速直线运动的规律可知：v02-v′2=2aL

解得v0=6m/s.

【点睛】本题结合弹簧问题考查了动量守恒和功能关系的应用，分析清楚物体运动过程是解题的关键，应用动能定理与动量守恒定律、能量守恒定律可以解题。

12.如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，第Ⅰ、Ⅱ象限内有沿x轴正方向的匀强电场E1（未知），第Ⅲ、Ⅳ象限内有竖直向上的匀强电场，且电场强度大小E0＝，另外，第Ⅲ象限内还有磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一内壁光滑、D端封闭的均匀细管AD，长为L0，管内D端有一个可看成质点的带正电小球，质量为m，电荷量为q。开始时AD管平行于y轴且A端位于x轴上。某时刻AD管开始向右匀速平动，当AD管跟y轴重合时，AD管被突然锁定，此时小球刚好到达A端，且沿y轴正方向以大小为v0的速度进入x轴上方空间，经过一段时间，到达x轴上的C点，此时小球的速度方向与x轴正方向的夹角θ＝60°，并进入第Ⅳ象限。空气阻力不计，重力加速度大小为g。

（1）求AD管匀速平动的速度大小v1；

（2）求C点到原点O的距离xC以及小球在第Ⅰ象限运动过程中的最小速度vmin；

（3）如果在第Ⅳ象限中加上磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，AD管的长度L0＝，要使小球能打到管壁上，求B的取值范围。（计算结果中不含L0）

【答案】（1）（2），（3）

【解析】

【详解】（1）在第III象限内，小球在竖直方向上做匀加速直线运动，设加速度大小为，则有：

解得：

（2）由对称性可知，小球到达点时竖直方向的速度大小，故小球从原点运动到点的时间为：

小球到达点时水平方向的速度大小为：

又

解得：

设小球在第I象限内运动时水平方向的加速度大小为，则有：

经分析可知，当小球的速度与加速度垂直时，小球的速度最小，设最小速度与轴正方向的夹角为，则有：

设小球从原点运动到速度为所用时间为，此时小球沿水平方向和竖直方向的速度大小分别为：

，，

且有：

又

解得：。

（3）小球从点进入第IV象限时的速度大小为：，

由于，故小球在第IV象限内做匀速圆周运动，设轨迹圆的半径为，则有：

当小球做圆周运动的轨迹与管相切时，有：

解得：

当小球打在端时，有：

解得：

要使小球能打到管壁上，的取值范围为：

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

13.下列说法正确的是_______。

A. 饱和汽压随温度的升高而减小

B. 若一定质量理想气体等压膨胀，则气体一定吸热

C. 0℃冰的分子平均动能小于0℃水的分子平均动能

D. 在水中的花粉小颗粒做布朗运动，水的温度越高，布朗运动越剧烈

E. 当两个分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子间的作用力一定越大

【答案】BDE

【解析】

【详解】对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大，故A错误；一定质量的理想气体等压膨胀，则压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，内能增加，气体对外做功，一定吸热，故B正确；温度是分子平均动能的标志，O℃的冰和水分子平均动能相等，故C错误；布朗运动随着水温的升高，运动越剧烈，故D正确；分子力表现为斥力时，间距减小，分子间作用力变大，故E正确。

14.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示。已知该气体在状态B时的热力学温度TB＝300K，求：

①该气体在状态A时的热力学温度TA和状态C时的热力学温度TC；

②该气体从状态A到状态C的过程中，气体内能的变化量△U以及该过程中气体从外界吸收的热量Q。

【答案】①；②；

【解析】

【详解】①气体从状态到状态过程做等容变化，有：

解得：

气体从状态到状态过程做等压变化，有：

解得：

②因为状态和状态温度相等，且气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，所以在该过程中：

气体从状态到状态过程体积不变，气体从状态到状态过程对外做功，故气体从状态到状态的过程中，外界对气体所做的功为：

由热力学第一定律有：

解得：

15.同一介质中相向传播的两列简谐横波在某一时刻的波形如图所示，此时两列波分别向右传至x＝4 m和向左传至x＝8 m处，它们的振幅均为5cm。从此刻起经0.
25s，x＝2m处的质点A恰第1次到达波峰，则该两列波波速v＝______m／s，令它们相遇时t＝0，则x＝6 m处质点的振动方程为y＝_____________。

【答案】    (1). 4    (2).

【解析】

【详解】由图可知x＝2m处质点A在此刻的振动方向向y轴正方向，从此刻起经0.25s，质点A恰第1次到达波峰，则有：，解得：T=1s，由图可知波长，则波速为；因两列波的波速相同，则两列波同时到达x=6m处，此时两列波处于平衡位置将向y轴负方向运动，即x=6m处的点为振动加强点，其振幅A=10cm，角速度，故x=6m处质点的振动方程为。

16.如图所示，在均匀透明介质构成的立方体的正中心有一单色点光源S。已知光在真空中的速度为c。

①若透明介质对此点光源发出的单色光的折射率为n，立方体边长为a，求光从点光源发出到射出立方体所需最短时间；

②要使S发出的光都能透射出去（不考虑界面的反射），透明介质的折射率应满足什么条件?

【答案】①②小于

【解析】

【详解】①光在介质中的速度

所求最短时间为

解得：

②射向立方体顶点的光的入射角最大，设其等于该介质的临界角，则有

又

解得：

故要使直接射到各界面上的光都能透射出去，透明介质的折射率应小于。