2019届高三物理下学期第七次模拟考试试题(含解析).doc

2019届高三物理下学期第七次模拟考试试题(含解析)二、选择题： 1. 如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法不正确的是( )A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最长B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C. 能发生光电效应的光有两种D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV【答案】B【解析】根据 知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n=3向n=2跃迁的光子频率最小，波长最长故A正确氢原子辐射光子的过程中，能量减小，轨道半径减小，根据 知，电子动能增大，则电势能减小故B错误只有从n=3跃迁到n=1，以及从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于逸出功，所以能发生光电效应的光有两种故C正确从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-1.51eV=12.09eV，根据光电效应方程得，Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV故D正确此题要选择错误的选项，故选：AD点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即Em-En=hv，以及掌握光电效应方程，并能灵活运用。2. 如图所示，水平传送带匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性挡杆。 在t=0时刻，将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失。则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，工件运动的v-t图象下列可能的是 ( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】工件与弹性挡杆发生碰撞后，其速度的方向发生改变，应取负值故A错误，B错误；工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速不变，故C正确，D错误，故选C.点睛：（1）工件轻轻放在传送带上意味工件相对地面的初速为零，所以初始时工件在传送带滑动摩擦力的作用下做匀加速直线运动；（2）工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速不变是做出正确判断的关键.3. 如图所示，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上。当S断开时，L1、L2、L3三只灯泡均正常发光；若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度变化，则 ( )A. 灯泡L1变亮 B. 灯泡L2变亮C. 灯泡L3亮度不变 D. 灯泡L4正常发光【答案】A【解析】当S接通后，副线圈回路电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，L1变亮；原线圈电压减小，匝数比不变故副线圈电压减小，所以灯泡 L2、L3两端的电压变小，灯泡L2、L3亮度变暗；L2、L3 、L4电压相等比S断开时电压小，S断开时灯泡正常发光，S闭合时L4不能正常发光，故A正确，BCD错误；故选A.4. 如图所示，质量为M足够长的斜面体始终静止在水平地面上，有一个质量为m的小物块在受到沿斜面向下的力F的作用下，沿斜面匀加速下滑，此过程中斜面体与地面的摩擦力为零。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )A. 斜面体对地面的压力大小小于(m+M)gB. 斜面体给小物块的作用力大小小于mgC. 若将力F撤掉，小物块将匀速下滑D. 若将力F的方向突然改为竖直向下，小物块仍做加速运动【答案】C【解析】根据题意，物块沿斜面匀加速下滑，此过程斜面体与地面的摩擦力为0，说明m对M的压力和m对M的摩擦力的合力竖直向下，大小等于mg，斜面体受力分析知，斜面体对地面的压力大小等于（M+m）g，故A错误；小物块对斜面体的作用力大小等于mg，根据牛顿第三定律，斜面体给小物块的作用力大小等于mg，故B错误；若将F撤掉，则重力、支持力和摩擦力的合力为0，小物块将匀速下滑，故C正确；对m：水平方向FNsinfcos，得 , 若将F方向改为竖直向下，则（mg+F）sin-（mg+F）cos=ma，解得a=0，即小物块仍做匀速运动，故D错误；故选C.5. 在发射一颗质量为m的地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面的圆轨道上(高度忽略不计)，再通过一椭圆轨道变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道上。已知卫星在圆形轨道上运行的加速度为g，地球半径为R，卫星在变轨过程中质量不变，则 ( )A. 卫星在轨道上运行的加速度大小为B. 卫星在轨道上运行的线速度大小为C. 卫星在轨道上运行时经过P点的速率大于在轨道上运行时经过P点的速率D. 卫星在轨道上做匀速圆周运动的动能大于在轨道上的动能【答案】BC【解析】卫星在轨道上运行时，根据牛顿第二定律得在地球表面，由 得 GM=gR2所以卫星的加速度为，线速度为 ，故A错误，B正确卫星要从圆轨道变轨后到达圆轨道上，在P点必须加速，所以卫星在轨道上运行时经过P点的速率大于在轨道上运行时经过P点的速率故C正确卫星的速度公式为 ，卫星在圆轨道上运行的动能为，可知，卫星在轨道上的动能小于在轨道上的动能，故D错误故选BC.点睛：本题的解题关键在于根据卫星运动时万有引力提供向心力，以及在地球表面重力等于万有引力分别列方程会灵活选择向心力的不同表达式.6. 在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电荷量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成角的方向做直线运动。关于带电小球的电势能和机械能W的判断，正确的是 ( )A. 若sin，则一定减少，W一定增加B. 若sin，则、W一定不变C. 若sin，则一定增加，W一定减小D. 若tan，则可能增加、也可能减少，但与W的总和一定保持不变【答案】BD【解析】若 ，电场力可能做正功，也可能做负功，所以可能减小也可能增大、W可能增大也可能减小故A错误若，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功，、W一定守恒故B正确，C错误若，则电场力沿水平方向，据题知，电场力和重力的合力与速度方向共线，若合力方向与速度同向，则电场力做正功，一定减少，W一定增加，若合力方向与速度反向，则电场力做负功，一定增加，W一定减小，两种情况下的机械能和电势能的总量保持不变，故D正确；故选BD.点睛：本题关键是分析电场力与合力方向的夹角，来判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化；当电场力和重力共同做功时，电势能和机械能之和守恒.7. 如图所示，电阻不计、间距为L的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R 质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上， 受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是FF0kv (F0、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图象可能正确的有 ( )A. B. C. D. 【答案】BC【解析】设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势E=BLv，环路电流 ，即Iv；安培力 ，方向水平向左，即FAv；R两端电压 ，即URv；感应电流功率 ，即Pv2分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得： ，即加速度 ，因为金属棒从静止出发，所以F00，且F合0，即a0，加速度方向水平向右（1）若k，0，F合=F0，即，金属棒水平向右做匀加速直线运动有v=at，说明vt，也即是It，FAt，URt，Pt2，所以在此情况下没有选项符合（2）若k，F合随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；（3）若k，F合随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合；故选BC.点睛：解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动情况，结合安培力公式、法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律分析导体棒的运动情况，分析加速度如何变化.8. 如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ekh图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s2，由图象可知 ( )A. 小滑块的质量为0.2kgB. 轻弹簧原长为0.1mC. 弹簧最大弹性势能为0.32JD. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38J【答案】AD点睛：本题考查了能量守恒定律和图象的理解与应用问题，根据该图象的形状得出滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，说明物体不再受到弹簧的弹力的作用是解题的关键.三、非选择题： 9. 某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，将连接滑块的细绳、力传感器和动滑轮之前的细绳、定滑轮和动滑轮之间的细绳均调为水平，通过调节气垫导轨下的螺母使气垫导轨水平，打开气源，将滑块由静止释放，用刻度尺量出两光电门之间的距离和滑块的宽度，并记录滑块经过两光电门的时间。根据以上的操作回答下列问题：(1)本实验中钩码的质量_(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量。(2)在探究加速度与外力的关系时，传感器的示数记为F，通过运动学公式计算出滑块的加速度a，改变钩码的质量，依次记录传感器的示数并求出所对应的加速度大小，则下列四个a-F图像中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是_。(3)已知第(2)问中正确图像中的直线部分的斜率大小为k，则该滑块的质量为_。【答案】 (1). 不需要 (2). B (3). 【解析】(1)本实验中由于有力传感器来测量拉力，故钩码的质量不需要远小于滑块的质量。（2）根据牛顿定律可知：2F=ma，即 ，可知图线B正确；（3）根据 可得： 10. 某同学想测量某电池的电动势E和内阻r，选用器材如下：电流表A1(量程50 mA，内阻RA1约为10 )电流表A2(双量程，一量程为20 mA，另一量程200 mA)电阻箱R(0999.9 )定值电阻R0(阻值为4.0 )开关两个、导线若干该同学设计了如图所示电路，并进行如下操作：(1)实验中电流表A2选择_量程。(2)将开关S1闭合，S2断开，调整电阻箱R，记下电流表A1、A2的示数I130.0 mA、I2120 mA，则电流表A1的内阻RA1_(结果保留一位小数)(3)保持S1闭合，再闭合S2，调整电阻箱R，记下电阻箱阻值分别为30.0 、90.0 时对应的电流表A1的示数分别为25.0 mA、10.0 mA由此可求得E_V，r_(计算结果保留两位有效数字)【答案】 (1). 200mA (2). 12.0 (3). 4.0 (4). 7.0【解析】（1）由电路图可知，当开关断开时，A2与并联部分串联，则A2电流应大于A1中电流；故A2量程应选择大于50mA；故选200mA；（2）根据串并联电路规律可知，流过定值电阻的电流I=120mA-30mA=90mA； 则并联电路的电压U=IR0；则电流表A1内阻；（3）根据改装原理可知，并联部分总量程 ；即总电流为电流表示数的4倍；保持S1闭合，再闭合S2，则由欧姆定律可知：E=4I1（r+30）E=4I2（r+90）联立解得：E=4.0V；r=7.0； 点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，注意实验电路图的结构分析，再根据闭合电路欧姆定律求解即可.11. 如图在坐标系xOy里，有质量为m，电荷量为q的粒子从原点O沿y轴正方向以初速度v0射出，现要求该粒子能通过点P(l，d)，可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”来实现，粒子重力忽略不计(静电力常量为k)。(1)若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q，使粒子在点电荷产生的电场中做匀速圆周运动，并能到达P点，求点电荷Q的电荷量大小；(2)若在整个、象限内加垂直纸面向外的匀强磁场，并在第象限内加平行于x轴，沿x轴正方向的匀强电场，也能使粒子运动到达P点。如果此过程中粒子在电、磁场中运动的时间相等，求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小。【答案】（1） （2） 【解析】(1) 粒子由O到P的轨迹如图所示，粒子在电场中做圆周运动，半径为R1，由几何关系知： (lR1)2d2R12， 得： 由牛顿第二定律可知：得： (2)粒子由O经P到P的轨迹如图所示，粒子在磁场中做圆周运动，在电场中做类平抛运动。在电场中运动时间 ，在磁场中运动时间 ，由此得： 在磁场中做圆周运动，设半径为R2，则有v0tR2， 得： ，电场中PPl2R2l， ， 由此得： 12. 如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1kg，mB=0.2kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为=0.2，Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度m/s，而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s2。求：(1)滑块A在半圆轨道最高点对轨道的压力；(2)若L=0.8m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；(3)要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离L应在什么范围内？【答案】(1) 1N，方向向上 (2) (3) 【解析】(1)A从轨道最低点到轨道最高点由机械能守恒定律得： 在最高点由牛顿第二定律： 滑块在半圆轨道最高点受到的压力为：FN=1N由牛顿第三定律得：滑块对轨道的压力大小为1N，方向向上 （2）爆炸过程由动量守恒定律： 解得：vB=3m/s滑块B冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧具有最大弹性势能，由动量守恒定律可知： 由能量关系： 解得EP=0.22J(3)滑块最终没有离开小车，滑块和小车具有共同的末速度，设为u，滑块与小车组成的系统动量守恒，有： 若小车PQ之间的距离L足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止，设滑块恰好滑到Q点，由能量守恒定律得： 联立解得：L1=1.35m 若小车PQ之间的距离L不是很大，则滑块必然挤压弹簧，由于Q点右侧是光滑的，滑块必然被弹回到PQ之间，设滑块恰好回到小车的左端P点处，由能量守恒定律得： 联立解得：L2=0.675m 综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有离开小车，PQ之间的距离L应满足的范围是0.675mL1.35m （二）选考题： 13. 下列说法正确的是_A. 饱和气压与热力学温度成正比B. 一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律C. 当分子间的引力与斥力平衡时，分子力一定为零，分子势能一定最小D. 气体温度越高，气体分子运动越剧烈、容器壁受到的冲击力越大、气体的压强越大E. 在任何自然过程中，一个孤立系统中的总熵不会减少【答案】BCE【解析】饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的；但饱和汽压不是与热力学温度成正比，选项A错误； 一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律，选项B正确； 当分子间的引力与斥力平衡时，分子力一定为零，分子势能一定最小，选项C正确；气体的压强与温度及分子密度有关，气体温度越高，气体分子运动越剧烈、容器壁受到的冲击力越大、但是气体的压强不一定大，选项D错误； 在任何自然过程中，一个孤立系统中的总熵是增加的，不会减少，选项E正确；故选BCE.14. 如图所示，内壁光滑长度为4l、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，A、B之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计。原长3l、劲度系数