2019届甘肃省酒泉市玉门市普通高中高三（下）学业质量检测物理试题（五）（含答案）

第19页/共19页高三物理模拟试卷一、选择题（本题共8小题，每小题6分。第1题～第5题只有一项符合题目要求，第6题～第8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，有选错或不答的得0分）1.下列说法正确的是A.光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性B.原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变C.一个氘核与一个氚核聚变生成一个氦核的同时，放出一个质子D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，电势能增大，原子的总能量增大【答案】B【解析】【详解】A．光电效应显示了光粒子性，选项A错误；B．β衰变的核反应方程为，产生的电子发射到核外就是β粒子，选项B正确；C．由核反应方程得，放出一个中子，选项C错误；D．根据玻尔理论，氢原子核外电子获得能量，从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量增大，由于库仑引力提供向心力，即即v＝半径增大则电子动能减小，由于库仑力做负功，则电势能增大，选项D错误。故选B．2.水平面上有质量相等的a、b两个物体并排放置，水平推力F1、F2分别作用在物体a、b上,一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的v—t图线如图所示，图中，则整个运动过程中（）

A.F1对a物体做的功等于F2对b物体做的功B.F1对a物体的冲量小于F2对b物体的冲量C.t时刻a物体和b物体的速度方向相反D.t时刻a物体和b物体位移相等【答案】B【解析】【分析】由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同，两物体的质量相等，说明摩擦力大小不相等。再由牛顿第二定律分析推力关系。根据功的公式分析克服摩擦力做功的关系。对整个过程，由动能定理分析推力做功关系。根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系。【详解】A．根据图象，由于AB与CD平行，撤去推力后物体的加速度相同，由知，可见两物体所受的摩擦力大小相同。图象与时间轴所围的面积表示位移，则知整个过程中a的位移比b的小，由知，a、b克服摩擦力做功。对整个过程，由动能定理得，则推力做功为，结合，得水平推力F1、F2所做的功。故A错误；B．根据可知，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，根据动量定理，对整个过程研究得由图看出则有即F1对a物体冲量小于F2对b物体的冲量。故B正确；C．t时刻a物体和b物体图象相交，则可知，此时二者的速度大小相等，方向相同，故C错误；D．图象与时间轴围成的面积表示位移，则可知两物体的位移不相等，故D错误；故选B。3.2022年2月4日第24届冬奥会将在北京—张家口举行，跳台滑雪是比赛项目之一。如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道CD以及水平的起跳平台BC组成，AB与BC圆滑连接。运动员从助滑雪道AB上A点由静止开始下滑，到达C点后水平飞出以后落到CD上F点，此时速度方向与CD面的夹角为α，之后沿CD下滑到达D点。图中E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与雪道CD平行。（不计雪道的摩擦力和空气阻力）则（）A.如果运动员从A点上方由静止开始下滑，落到CD上速度方向与CD面的夹角大于αB.如果运动员从A点下方由静止开始下滑，落到CD上速度方向与CD面的夹角小于αC.E点与C、F两点距离相等D.从C点到E点所用时间与从E点到F点所用时间相同【答案】D【解析】【详解】AB．设CD斜面倾角为θ，运动员做平抛运动落在CD斜面上时速度偏转角为，则位移偏转角等于θ，则tanβ＝

2tanθ可知与初速度无关，是定值，又可知也是定值，与初速度无关，所以如果运动员从A点上方或下方由静止开始下滑，落到CD上速度方向与CD面的夹角仍为α，故AB错误；CD．将运动员的平抛运动分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向，沿斜面方向运动员做匀加速直线运动，垂直于斜面方向做类竖直上抛运动，根据对称性知，从C点到E点所用时间与从E点到F点所用时间相同，由匀变速直线运动的规律知，E点与C的距离小于E与F两点距离，故C错误，D正确。故选D。4.如图所示，一个光滑绝缘细椭圆环固定放置在水平面上，其长轴AC的延长线两侧固定有两个等量异号点电荷，电量绝对值为Q，两者连线的中点O恰为椭圆的中心，BD为椭圆的短轴．一带电量为的小球套在环上（），以速度从A点沿椭圆环顺时针运动，到达C点时速度为，且，则以下说法正确的是（）A.小球带正电B.小球在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力C.小球在B点和D点动能相同D.小球在C点电势能最小【答案】C【解析】【详解】A．据题，小球从A运动到C时，有，说明电场力做负功，则知小球带负电，故A错误；B．A处电场线比O处密，O处电场线比B处密，则A点的电场强度大于B点的电场强度，因此小球在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，故B错误；C．B、D两点的电势相等，小球经过BD两点时的电势能相等，由能量守恒定律知，小球在B点和D点动能相同，故C正确；D．在椭圆上C点电势最低，而小球带负电，则小球在C点电势能最大，故D错误。故选C。【点睛】加强基础知识学习，掌握住等量异种电荷的电场线和等势线分布情况和特点，知道负电荷在电势高处电势能小，即可解决本题.5.如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈一侧接一输出电压恒为U1的正弦交流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值相等．下列说法正确的是（）A.S断开时，图中电压U1U2=2∶1B.S断开时，R1消耗的电功率等于R2的2倍C.S闭合后，R1、R3、R4消耗的电功率相同D.S闭合后，R1两端电压比S闭合前的更小【答案】C【解析】【详解】A、S断开时，设原线圈的电流为，根据变压器知识课知，而，，可得，，故A错误．B、由可知，故B错误．D、S闭合后，，，联立可知，故D错误．C、因，而并联电路分流可知，可得R1、R3、R4三个电阻流过的电流相同，可知三电阻的功率相同，C正确．故选C．【点睛】本题考查变压器规律的应用，要注意明确变压器的输入电压不是电源的输出电压，而是电阻电压与变压器输入电压之和等于电源的电压，要根据变压比和变流比结合来解决这类问题.6.三体问题是天体力学中的基本模型，即探究三个质量、初始位置和初始速度都任意的可视为质点的天体，在相互之间万有引力的作用下的运动规律．三体问题同时也是一个著名的数学难题，1772年，拉格朗日在“平面限制性三体问题”条件下找到了5个特解，它就是著名的拉格朗日点．在该点上，小天体在两个大天体的引力作用下能基本保持相对静止．如图是日地系统的5个拉格朗日点（L1、L2、L3、L4、L5），设想未来人类在这五个点上都建立了太空站，若不考虑其它天体对太空站的引力，则下列说法正确的是（）A.位于L1点的太空站处于受力平衡状态B.位于L2点的太空站的线速度大于地球的线速度C.位于L3点的太空站的向心加速度大于位于L1点的太空站的向心加速度D.位于L4点的太空站受到的向心力大小等于位于L5点的太空站受到的向心力大小【答案】BC【解析】【详解】位于L1点的太空站绕太阳做匀速圆周运动，不是平衡状态．故A错误；位于L2点的太空站绕太阳做匀速圆周运动，与地球绕太阳做匀速圆周运动的周期是相等的，位于L2点的太空站的轨道半径略大于地球的轨道半径，根据公式：v=ωr可知，位于L2点的太空站的线速度大于地球的线速度．故B正确；第三个拉格朗日点L3，位于太阳的另一侧，比地球距太阳略微远一些，其轨道半径大于位于L1点的太空站．由于它们的角速度与地球绕地球的角速度都是相等的，由向心加速度的公式：a=ω2r可知，位于L3点的太空站的向心加速度大于位于L1点的太空站的向心加速度．故C正确；向心力F=ma；由于位于L4点的太空站与位于L5点的太空站的质量关系未知，所以不能比较它们需要的向心力的大小关系．故D错误．故选BC.7.如图甲所示，光滑的水平地面上放有一质量为M，长为L＝4m的木板。从t＝0时刻开始，质量为m＝1kg的物块以初速度v0＝6m/s从左侧滑上木板，同时在木板上施以水平向右的恒力F＝7N，已知开始运动后1s内两物体的v－t图线如图乙所示，物块可视为质点，g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A.板的质量M＝1.5kgB.物块与木板间动摩擦因数为0.1C.t＝1.5s时，木板的加速度为1m/s2D.t＝2s时，木板的速度为7.2m/s【答案】BD【解析】【详解】AB．在1s前，物块向右匀减速，木板向右匀加速，对物块，由牛顿第二定律可得由v−t图像可知联立解得对木板，由牛顿第二定律可得由v−t图像可知联立解得M＝2kg故A错误，B正确；C．设经过时间t，两者达到共同速度，则代入数据解得t＝1.2s共同速度

此时物体的相对位移为说明物体未脱离木板，当两者达到共同速度后，假设两者相对静止一起加速，由牛顿第二定律可得代入数据解得所以物体相对木板还是要相对滑动，对木板由牛顿第二定律可得代入数据解得故C错误；D．t＝2s时，木板速度为故D正确。故选BD。8.如图光滑金属导轨efgh由宽窄两部分组成,导轨电阻不计,其中倾斜导轨与水平导轨用光滑绝缘材料连接(长度可忽略,导体AB经过此处时动能不变)水平倾斜导轨都有垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向如图所示．eg间距为L连接有阻值为R的电阻,h间距为2L,导体棒AB长L,CD长2L,质量均为m,电阻均为r,倾斜导轨与水平面夹角为θ．现导体棒AB由距水平面H高处静止释放(H足够高)AB、CD在运动过程中与导轨接触良好并始终垂直导轨(em、gn足够长,AB不会越过mn两点,重力加速度g),则()A.导体棒A在倾斜导轨的最终速度为B.从释放到最终稳定,通过电阻R上的电荷量为C.最终CD棒的速度为D.最终AB棒的速度为【答案】AC【解析】【详解】A．由平衡条件可得：，解得：，故A正确；B．若导体棒恰好在到达倾斜导轨底端时达到稳定，则通过R的电荷量为，但导体棒可能在之前就达到稳定，故B错误；CD．AB棒进入水平轨道后与CD棒组成闭合回路，由导体棒切割磁感线和运动学知识可知，AB棒向右减速动CD棒向右加速运动，CD棒运动后回路中的电动势为，当时，电路中的电流为零，即有，此后两棒做匀速直线运动，对AB棒从速度为到最终稳定即速度过程中应用动量定量有：（取向右为正方向）同理对CD棒应用动量定理有：结合联立解得：，故C正确，D错误．二、非选择题：包括必考题和选考题两部分（一）必考题9.利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度．实验器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（可使钢球在被吸附后由静止开始下落），两个光电门（可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔），接钢球用的小网．实验步骤如下：

A．如图所示安装实验器材．B．释放小球，记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差h和所用时间t，并填入设计好的表格中．C．保持第一个光电门的位置不变，改变第二个光电门的位置，多次重复实验步骤B．求出钢球在两光电门间运动的平均速度．D．根据实验数据作出图象，并得到斜率k和截距b．根据以上内容，回答下列问题：（1）根据实验得到的图象，可以求出重力加速度为g=______，钢球通过第一个光电门时的速度为v1=________．（2）如果步骤C中改为保持第二个光电门的位置不变，改变第一个光电门的位置，其余的实验过程不变，同样可以得到相应的图象，以下四个图象中符合规律的是______．A.B.C.D.【答案】①.2k②.b③.C【解析】【详解】（1）根据平均速度公式，而，且v=v0+gt，

综上所述，解得：=v0+gt则-t图象斜率k和重力加速度g满足k=g，解得g=2k；钢球通过第一个光电门时的速度为v1=v0=b；（2）根据平均速度公式，而，且v=v0+gt，综上所述，解得：=v-gt则-t图象为图像C.10.为研究某一蓄电池组，某兴趣小组将一块旧的电池组充满电，准备利用下列器材测量电池组的电动势和内电阻。A．待测电池组，电动势约为，内阻约几欧姆B．直流电压表、（量程均可满足要求，均可视为理想电表）C．定值电阻（未知）D．滑动变阻器，最大阻值（已精确测定）E．导线和开关

（1）现利用以上器材，设计一个电路如图所示，完成对待测电池组的电动势和内阻的测量。（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻，方法是先把滑动变阻器调到最大阻值，再闭合开关，电压表、的读数分别为、，则_________（用、、表示）。（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表、的多组数据、，描绘出图像（横轴为），图线斜率绝对值为，与横轴的截距值为，则电池组的电动势_________，内阻_________（用、、表示）。【答案】①.②.③.【解析】【详解】（2）[1]由图，与串联，由串联电路电流相等可得即解得（3）[2][3]由全电路欧姆定律可得整理可得则斜率横轴的截距解得，11.如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量分别为MA=8kg、MB=10kg的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度v0=3m/s向右匀速运动（弹簧处于原长）．另有一质量m=2kg的粘性小球C，从距A车上表面竖直高度为h=1.8m的某处以v=8m/s的速度向右水平抛出，正好粘在A车上，不计空气阻力，g=10m/s2．计算结果均保留两位有效数字，求：（1）刚落到小车A之前瞬间，小球C的速率；（2）这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能Ep．【答案】（1）10m/s；（2）2.5J【解析】【详解】(1)小球做平抛运动时，竖直方向做自由落体运动，则有：得：刚落到小车A之前瞬间，小球C的速率为：；(2)对于C与A车作用过程，取水平向右为正方向，根据水平方向动量守恒得：代入数据解得：v1=4m/sC落在A车上后，当A、B两车速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒和机械能守恒得：联立解得：弹簧的最大弹性势能为：EP=2.5J．12.如图所示，x轴上方有竖直向下的匀强电场，x轴下方有垂直纸面向外的匀强磁场．矩形OACD的边长分别为h和2h，一个带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，以平行于x轴的某一初速度从A点射出，经t0时间粒子从D点进入磁场，再经过一段时间后粒子又一次经过A点(粒子重力忽略不计)。求：（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）若仅改变粒子初速度的大小，求粒子以最短时间由A运动到C所需的初速度大小vx。

【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由匀变速直线运动位移时间公式，则有解得a＝又Eq＝ma解得E＝＝（2）粒子在水平方向有vx＝竖直方向有vy＝at0＝＝vx解得v＝根据洛伦兹力提供向心力，则有解得R＝又则B＝（3）设速度大小为vx，运动轨迹第一次与x轴相交时，交点处速度方向与x轴夹角为θ，则有vy＝合速度为v，交点坐标为x2＝vxt0则有sinθ＝R＝＝vt0Rsinθ＝vt0·＝2h与初速度大小无关，运动轨迹与x轴另一交点坐标为x1＝x2－2Rsinθ＝vxt0－4h根据对称性x1＝－hx2＝3h粒子以最短时间由A运动到C所需速率为vx＝（二）选考题（请考生从给出的2道物理题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。）［物理－选修3－3］13.下列说法正确的是（）

A.图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态①的温度比状态②的温度高B.图乙为一定质量的理想气体状态变化的图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体分子的平均动能先增大后减小C.图丙为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离r＞r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大D.已知阿伏伽德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子体积的大小E.一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，气体内能增加的同时向外界释放热量【答案】ABC【解析】【详解】A．、由甲图可知，①中速率大分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，故①对应的温度较高，故A正确；B．图乙为图像，对应的等温线为双曲线的一支，根据可知，等温线对应的位置越高，同其温度越大，如取AB段中点位置的坐标（4.5，2.5）可知，其对应的温度一定高于起点A和终点B的温度，故说明由状态A变化到B的过程中，气体温度先升高后降低，故B正确；C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子力表现为斥力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，故C正确；D．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子所占空间的大小，但不能估算气体分子体积的大小，故D错误；E．一定质量的理想气体等压膨胀的过程中，体积增大，温度升高，内能增加，膨胀过程中气体对外做功，根据热力学第一定律知，即气体内能增加的同时从外界吸热，故E错误。故选ABC。14.如图所示，圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上，汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气．汽缸质量为M=10kg，缸壁厚度不计，活塞质量m=5.0kg，其圆面积S=50cm2，与缸壁摩擦不计．在缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力．现设法使缸内气体温度升高，问当缸内气体温度升高到多少时，汽缸对地面恰好无压力？（大气压强p0=105Pa，g取10m/s2）

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