2019届山东省济宁市高三第二次摸底考试物理试卷（解析版）

山东省济宁市2019届高三第二次（4月）摸底考试物理试题

一、选择题

1.2009年11月的低温雨雪冰冻天气给我国北方部分地区造成严重灾害，其中高压输电线路因结冰而损毁严重．为消除高压输电线上的冰，事后有人设想利用电流的热效应除冰的融冰思路．若在正常供电时，高压线上输电电压为U，输电电流为I，热耗功率为ΔP；除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下，通过自动调节变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为16ΔP，则除冰时(　　)

A. 输电电流为4I

B. 输电电流为16I

C. 输电电压为4U

D. 输电电压为U/16

【答案】A

【解析】

高压线上的热耗功率P=I2R线 ①
若热耗功率变为16P，则16P=I′2R线 ②
由①②得I′=4I，所以A正确，B错误．
输送功率不变，由P=UI=U′I′得U′=U，所以CD错误．故选A.

2.我国2007年建成的国家大剧院外部呈椭球型．为了简化，将国家大剧院的屋顶近似为半球形，某警卫人员在执行特殊任务时，必须在屋顶上向上缓慢爬行，他在爬行的过程中屋顶对他的

A. 支持力不变

B. 支持力变小

C. 摩擦力变小

D. 摩擦力变大

【答案】C

【解析】

【详解】

因为缓慢爬行，合力为零：，，向上爬的过程中，夹角减小，变大，变小，所以摩擦力变小，支持力变大，ABD错误，C正确

3.如图甲所示，在线圈中通入电流后，在上产生的感应电流随时间变化的规律如图乙所示，、中电流的正方向如甲图中的箭头所示．则通入线圈中的电流随时间变化的图线是下图中的

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】AC．因为感应电流大小不变，根据电磁感应定律得：，而线圈中产生的磁场变化是因为电流变化产生的，所以，所以线圈中的电流均匀改变，AC错误

BD．根据图乙图像的0-，感应电流磁场向左，所以线圈产生的磁场向左减小，或向右增大，B错误D正确

4.如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，中间用轻杆相连，放在光滑的斜面上．现将它们从静止释放，在下滑的过程中

A. 两物体下滑的加速度相同

B. 轻杆对A做正功，对B做负功

C. 系统的机械能守恒

D. 任意时刻两物体重力的功率相同

【答案】AC

【解析】

【详解】A．因为两物体用轻杆连接，一起运动，加速度相同，对两物体整体受力分析得：，整体加速度，A正确

B．设杆对B的力为F，隔离B可得：，且，，所以F=0，B错误

C．只有重力对系统做功，动能和重力势能相互转化，机械能守恒，C正确

D．因为重力功率等于，虽然两物体速度相同，但是质量不一样，重力功率不一样，D错误

5.如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为+q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电+2q，而另一半圆ADC均匀带电–2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为

A. 2E，方向由O指向D

B. 4E，方向由O指向D

C. 2E，方向由O指向B

D. 0

【答案】A

【解析】

当圆环的均匀带电，电荷量为+q时，圆心O处的电场强度大小为E，当半圆ABC的带电荷量为+2q，由如图所示的矢量合成可得，在圆心处的电场强度大小为，方向由B到D；当另一半圆ADC均匀带电−2q，同理，在圆心处的电场强度大小为，方向由O到D；根据矢量的合成法则，圆心O处的电强度的大小为，方向由O到D，选项A正确，BCD错误。

【名师点睛】当圆环的均匀带电，电荷量为+q时，圆心O处的电场强度大小为E，结合矢量合成法则及正、负电荷在O点电场强度方向，即可求解。

6.设月亮和地球同步通讯卫星都绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径分别为r1、r2；向心加速度大小分别为a1、a2；环绕速度大小分别为v1、v2.．下列关系式正确的是

A. r1> r2

B. a1> a2

C.

D.

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．根据万有引力提供向心力，因为同步卫星周期与地球自转周期相同，小于月球周期，所以，，A正确B错误

C．根据万有引力提供向心力得：所以，C错误

D．根据，所以是定值，所以D正确

7.电子在电场中仅受电场力作用运动时，由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示．图中一组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线．下列说法正确的是

A. 若a点的电势比b点低，图中实线是等势线

B. 不论图中实线是电场线还是等势线，电子在a点的电势能都比b点小

C. 若电子在a点动能较小，则图中实线是电场线

D. 如果图中实线是等势线，则电子在点电势能较大

【答案】CD

【解析】

【详解】A．a点电势比b点低，如果图中是电场线，根据粒子运动轨迹可以判断，电子受电场力水平向右，则电场线向左，a点电势比b点低，所以若a点电势比b点低，图中实线不一定是等势线，也可能是电场线A错误

B．如果是电场线，根据A选项的分析，电场线向左，a的电势小于b的电势，根据电势能，电子在电势低的地方电势能大，所以电子在a点的电势能可能大于b点电势能，B错误

CD．如果在a点动能小，说明由a到b加速，如果是电场线，结合A选项的分析，方向向左，电子受力向右，加速，a点动能小；如果是等势线，则电场线与等势线垂直，根据粒子运动轨迹可以判断电子受力竖直向下，所以由a到b电场力做负功，b点动能小，电势能大，CD正确

8.如图所示，在一个直立光滑圆管内放置一根轻质弹簧，弹簧的上端与管口的距离为，一个质量为的小球从管口由静止开始下落，将弹簧压缩至最低点，压缩量为，设小球运动到O点时的速度大小为，不计空气阻力，则在这一过程中

A. 小球运动的最大速度大于

B. 小球运动的最大速度等于

C. 弹簧的劲度系数为

D. 弹簧的最大弹性势能为

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．当小球加速度为0时，小球速度最大，，所以速度最大位置在压缩量为位置，从O点到压缩量为位置，小球合力向下，依然加速，最大速度大于，A正确B错误

C．结合A选项的分析，，x为速度最大的位置，为速度为0的位置，所以，所以，C错误

D．对小球全程用机械能守恒定律：，D正确

9.如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷A、B，在AB连线上的P点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到AB连线上的一点M而停下.则以下判断正确的是

A. 滑块一定带的是与A、B异种的电荷

B. 滑块的电势能一定是先减小后增大

C. 滑块的动能与电势能之和一定减小

D. AP间距一定小于BM间距

【答案】CD

【解析】

【详解】A．滑块受到的电场力是两电荷对它作用力的合力，滑块向右运动，合力向右，滑块一定是带与A、B同种的电荷，否则滑块将向左运动，A错误

B．滑块运动可能有两种情况：1、滑块受电场力先向右后向左，电场力先做正功，再做负功，电势能先减小后增加；2、滑块受到的电场力合力始终向右，在到达AB中点前停止，电场力始终做正功，电势能始终减小，B错误

C．根据能量守恒，滑块的电势能、动能、内能之和不变，阻力做功，内能增大，则动能与电势能之和一定减小，C正确

D．若没有摩擦力，AP=BM；因为水平面不光滑，水平方向受到摩擦力作用，运动到速度为0的位置在P对称点左侧，所以AP<BM，D正确

二、实验题

10.甲图中螺旋测微器的读数为_____________mm．如图乙所示，为用多用电表的“×1”欧姆档正确操作后测某电阻时指针的位置，其读数为_______________Ω．

【答案】    (1). 0.730    (2). 8.0（或8）

【解析】

【详解】螺旋测微器的主尺刻度，分尺刻度，所以刻度为；欧姆表选用“×1”欧姆档，读数为8.0（或8）Ω

11.热敏电阻是传感电路中常用电子元件．广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的．现在用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约40～50Ω．热敏电阻和温度计插入烧杯中，烧杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯、直流电源(电动势15V，内阻可忽略)、直流电流表(对应不同的量程内阻约为0.2Ω或1Ω)、直流电压表(对应不同的量程内阻约为5kΩ或15kΩ)、滑动变阻器(0～10Ω)、电键、导线若干．

①在图（a）的方框中用给定的器材画出完整的实验电路图，要求测量误差尽可能小_________．

②根据电路图，在实物图上用铅笔线做导线进行连线_____________．

【答案】    (1). 如图所示:

    (2). 如图所示:

【解析】

【详解】①因为测量伏安特性曲线，电压需要从0开始，选择分压电路，根据题中信息可得，所以电流表选择小档位，对应电阻为1Ω，而电压达到了15V，所以电压表选择大档位15kΩ，根据，所以采用外接法，可得电路图

②根据电路图连接实物图

三、计算题

12.如图所示，某放射源A均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的粒子（质量为m，电荷量为+q）．为测定其飞出的速度大小，先让其经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器，并打到置于N板上的荧光屏上．调节滑动触头P位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜Q看到屏上的亮点恰好能消失．已知电源电动势为E，内电阻为，滑动变阻器的总阻值，试求：

（1）粒子从放射源飞出时速度的大小；

（2）屏上的亮点恰好能消失时的粒子，在磁场中运动的总时间t．

（3）半圆形磁场区域的半径R．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

(1)两极板间的电压

在电场中，对某一粒子有，

可得

(2)在磁场中运动的时间，又，

可得

(3)在磁场运动时，有，

又

可得

【点睛】本题是磁场、电场、电路知识的综合，运用动能定理求速度，根据几何知识求轨迹半径都是常用的方法．要注意磁场的半径与轨迹半径不是一回事．

13.某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究．他让这辆小车在水平的地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的~t图象．已知小车在0~2s内做匀加速直线运动，2s ~11s内小车牵引力的功率保持不变，9s ~11s内小车做匀速直线运动，在11s末开始小车失去动力而自由滑行．已知小车质量，整个过程中小车受到的阻力大小不变，试求：

（1）在2s~11s内小车牵引力的功率P是多大？

（2）小车在末的速度为多大？

（3) 小车在2s~9s内通过的距离是多少？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意，在11s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速直线运动，设其加速度大小为a ，根据图象可知：；

根据牛顿第二定律有：；

解得：；

设小车在匀速运动阶段的牵引力为，则：，；

根据：；

解得：；

（2）0~2s的匀加速运动过程中，小车的加速度为：；

设小车的牵引力为，根据牛顿第二定律有： ；

根据题意有：；

解得： ；

（3）在2s~9s内的变加速过程，，由动能定理可得： ；

解得小车通过的距离是：；

14.边长为L的正方形闭合金属导线框，其质量为m，回路电阻为R．图中M、N、P为磁场区域的边界，且均为水平，上下两部分水平匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向如图所示．现让线框由图示位置由静止开始下落，线框在穿过M和P两界面的过程中均为匀速运动．已知M、N之间和N、P之间的高度差相等，均为，下落过程中线框平面始终保持竖直，底边始终保持水平，当地的重力加速度为g．试求：

（1）图示位置线框的底边到M的高度．

（2）线框的底边刚通过磁场边界N时，线框加速度的大小．

（3）线框在通过磁场边界N的过程中，线框中产生的焦耳热．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意分析可知，导线框在穿过M和的过程中，速度相同，设为，根据自由落体运动的公式有

在导线框穿过M的过程中，线框中产生的感应电动势

线框中产生的感应电流

线框受到的安培力

根据物体的平衡条件有

联立解得

（2）设线框的底边刚通过磁场边界N时，线框的速度大小为，根据题意和运动学公式有

此时线框中产生的感应电动势

线框中产生的感应电流

线框受到的安培力-

根据牛顿第二定律有

解得线框加速度大小为

（其中的，）

（3）根据能的转化和守恒定律，在线框通过磁场边界和的过程中，产生的焦耳热相同，均为

在整个运动过程中，线框中产生的焦耳热为

所以线框通过磁场边界N的过程中，线框中产生的焦耳热为-

解得：-

【或设线框的上边刚要通过磁场边界N时，线框的速度大小为，根据题意和运动学公式有 （解得）

根据能的转化和守恒定律，线框通过磁场边界N的过程中，线框中产生的焦耳热为

解得

15.如图所示，在玻璃筒内装入一些塑料小球，这些小球代表气体分子．在小球上面放一个轻质活塞，用电动机带动玻璃筒底部的振动器使小球无规则运动．当电动机启动后，活塞受到小球的撞击，悬浮在一定的高度．增加电动机的转速，活塞高度将___________，保持电动机的转速不变，减少塑料小球的数目，活塞高度将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）．

【答案】    (1). 增大    (2). 减小

【解析】

【详解】增大转速，小球（气体分子）运动剧烈程度增加，单位时间撞击的次数和力度均增大，所以产生的压强增大，活塞高度会增大；保持转速不变，即剧烈程度不变，但是减小小球数目，小球分子数减小，单位时间撞击次数减小，压强变小，活塞高度将减小

16.热水瓶是日常生活中的用品，在使用中会出现许多物理现象．若热水瓶没有倒满水时，经过一夜，再拔软木瓶塞时感觉瓶塞被吸住了．

①试根据有关的物理原理分析瓶塞被吸住的原因（设封闭气体的质量和体积不变）．

②若拔起瓶塞的瞬间，瓶内气体对外界做功2J ，并向外界释放了4J的热量．问瓶内原有气体的内能变化了多少？

【答案】①瓶内气体的压强减小②6 J

【解析】

【详解】①由于被封气体的体积不变，根据查理定律，可知，当温度降低时，瓶内气体的压强减小，小于大气压强所以感觉到瓶塞被吸住了．

②根据热力学第一定律，减少了6 J

17.一列简谐横波，在t=0 时的波动图象如图所示，此时波恰好传播到点，再经过1.0s，Q点正好完成第一次全振动．试求：

（1）波速v的大小．

（2）画出第1 s内质点P的振动图象（要求标明有关数据）．

【答案】（1）

（2）如图:

【解析】

详解】（1）由图象可知：波长，对于周期有，解得，所以波速 联立解得

（2）如图

18.用中子打击Na得到一种新的生成物．

（1）写出这一反应的核反应方程．

（2）设入射的中子速度大小为，Na原来处于静止状态，求生成物的速度大小．

（3）生成物具有放射性，半衰期为15天，经过45天后，剩下的生成物是原来的多少？（直接写答案）

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】（1）

（2）设中子的质量为，则生成物的质量为．根据动量守恒定律有：

解得：  

（3）剩下的生成物是原来的