2019届高三物理一模试卷含解析

2019 届高三物理一模试卷含解析一、选择题1.一个铀核( ) 发生裂变，核反应方程是 ，并出现质量亏损。则A. X 是电子，裂变过程放出能量 B. X 是中子，裂变过程放出能量C. X 是电子，裂变过程吸收能量 D. X 是中子，裂变过程吸收能量【答案】B【解析】【详解】根据质量数和电荷数守恒可知 的质量数为 1，电荷数为0，可知 是中子，裂变过程放出能量。故 B 正确。2.下列说法正确的是A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动B. 物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大C. 气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的碰撞引起的D. 气体对外做功，内能一定减少【答案】C【解析】【详解】A.布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故 A 错误；B.温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体温度升高，不是每个分子热运动的动能均增大。故 B 错误；C.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击，故 C 正确D.由公式 知做功和热传递都能改变物体内能，物体从外界吸收热量若同时对外界做功，则内能不一定减少，故 D 错误；故选：C3.如图为速度选择器示意图， 、 为其两个极板。某带电粒子以速度 从 射入，恰能沿虚线从 射出。不计粒子重力，下列说法正确的是A. 极板 的电势一定高于极板 的电势B. 该粒子一定带正电C. 该粒子以速度 从 射入，仍能沿虚线从 射出D. 该粒子以速度 从 射入，也能沿虚线从 射出【答案】A【解析】【详解】AB、粒子从左侧射入，当粒子带正电时， 向上，则 必须向下，可知上极板电势高，当粒子带负电时， 向下，则 必须向上，可知上极板电势高，故 A 正确，B 错误；C、根据 ，则 ，速度为定值，故 C 错误；D、粒子从右侧射入，只有 方向改变，而 方向不变，受力不平衡，因而不沿虚线运动，故 D 错误。4.一列简谐横波某时刻的波形如图所示P 为介质中的一个质点，波沿 x 轴的正方向传播。下列说法正确的是A. 质点 P 此时刻的速度沿 y 轴的负方向B. 质点 P 此时刻的加速度沿 y 轴的正方向C. 再过半个周期时，质点 P 的位移为负值D. 经过一个周期，质点 P 通过的路程为 2a【答案】C【解析】【详解】A.由题图可得，波沿 x 轴方向传播，结合平移法可知，P质点在该时刻的运动方向沿 y 轴正方向。故 A 错误。B.质点的加速度 ，质点在 x 轴的上方，所以加速度的方向沿 y 轴的负方向。故 B 错误。C.质点开始时在 x 轴的上方，经过半个周，一定是在 x 轴的下方，位移一定为负。故 C 正确；D.经过一个周期，质点 P 通过的路程为 4 倍的振幅，即 4a 故 D 错误。5.如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻 R 和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想电表。闭合开关S，下列说法正确的是A. 电流表 A1 的示数减小B. 电流表 A2 的示数减小C. 电压表 V1 的示数减小D. 电压表 V2 的示数减小【答案】D【解析】【详解】AB. 闭合开关 S，负载增加，副线圈的电流增加，即 A2示数增加，由变压器的知识可知，原线圈的电流也增加，即 A1 也增加。故 AB 都错误。C. 电压表 V1 测量的是原线圈两端的电压，所以电压表 V1 的示数不变。故 C 错误。D. 闭合开关 S，负载增加，副线圈的电流增加，定值电阻两端的电压增加，所以灯泡两端的电压减小，故电压表 V2 的示数减小。故D 正确。6.如图所示，A、B 是两个带异号电荷的小球，其质量相等，所带电荷量分别为 q1，q2，A 球刚绝缘细线悬挂于 O 点，A、B 球用绝缘细线相连，两细线长度相等，整个装置处于水平匀强电场中，平衡时，两细线张紧，且 B 球恰好处于 O 点正下方，则可以判定，A、B 两球所带电荷量的关系为A. ql= -q2B. ql=-2q2C. 2q1=-q2D. q1=-3q2【答案】D【解析】【详解】设 OA 绳子对 A 球的作用力为 ，AB 球之间的作用力为 ，对 A 和 B 整体分析，有平衡条件可得 ， ，对 B 球受力分析，有平衡条件可得 ， ，由以上 4 式可得两球的电荷量的关系为 ，又因为两球是异种电荷，所以 D 正确。7.某物理兴趣小组利用如图所示的电路给一个原来不带电的电容器充电。在充电过程中，电路中的电流为，电容器所带的电荷量为 ，两极板间的电势差为 u，电容器储存的能量为 。下面的四幅示意图分别表示、 、 和 随时间的变化关系，其中可能正确的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A、由于 u 变大，所以电路中电流减小，故 A 错误；B、 图像斜率代表电流大小，电流变小，斜率变小，而充电 增加，B 正确；C、 可得， 与 的图形相似，故 C 错误；D、由公式 ，可定性分析，故 D 错误。8.2018 年 5 月 21 日，中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空6 月 14 日，“鹊桥”号中继星进入地月拉格朗日 L2 点的 Halo 使命轨道，以解决月球背面的通讯问题。如图所示，地月拉格朗日 L2 点在地球与月球的连线上。若卫星在地月拉格朗日 L2 点上，受地球、月球两大天体的引力作用，能保持相对静止。已知地球质量和地月距离，若要计算地月拉格朗日 L2 点与地球间的距离，只需要知道的物理量是A. 月球的质量B. “鹊桥 ”号中继星的质量C. 月球绕地球运行的周期D. 引力常量【答案】A【解析】【详解】 “鹊桥”号中继星绕地球做圆周运动，其向心力是地球和月球的引力的合力题共的，有万有引力定律可得： ，此方程中“鹊桥”号中继星的质量可以消去，中继星的周期等于月球的周期，所以只要知道月球的质量，就可此计算出地月拉格朗日 L2 点与地球间的距离。故 A 正确，BCD 错误。9.如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是_A换用紫色的滤光片 B换用红色的滤光片C使光源离双缝距离近一些 D使光屏离双缝距离远一些【答案】BD【解析】【详解】由于干涉条纹间距为： 可知，为了使干涉条纹的间距变宽，可以换用波长较长的红色滤光片，也可以使光屏离双缝距离远一些。故 BD 正确。二、实验题10.如图所示，用半径相同的 A、B 两球的碰撞可以验证“动量守恒定律” 。实验时先让质量为 m1的 A 球从斜槽轨道上某一固定位置S 由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作 10 次，得到 10 个落点痕迹。再把质量为 m2 的 B 球放在斜槽轨道末端，让 A 球仍从位置 S 由静止滚下，与 B 球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作 10 次。M、P、N 为三个落点的平均位置。实验中，直接测定小球碰撞前后的速度足不容易的。但是，可以通过仪测量_，间接地解决这个问题。A小球开始释放高度 h B.小球抛出点距地面的高度 H C小球做平抛运动的射程以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是 _（多选） A刻度尺 B天平 C游标卡尺 D秒表关于本实验，下列说法正确的是_。A.斜槽轨道必须光滑 B斜槽轨道末端必须水平C实验过程中，复写纸和白纸都可以移动在实验误差允许范围内，若满足关系式_，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。A. m1OP= m1OM+ m2?ON B.mcOP=m1.ON+ m2OMC. m1OM= m1OP+ m2ON D.m1ON=ml OP+m2OM在实验中，为了让 A 球碰后沿原方向运动，应满足 A 球的质量m1 大于 B 球的质量 m2，请推理说明_ 。【答案】 (1). C (2). AB (3). B (4). A (5). 答案见解析【解析】【详解】 （1）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中运动的时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，所以可以用小球的水平位移代替小球的初速度。故选 C（2）本实验需要验证的是： ，有因为可以用小球的水平位移代替小球的初速度，所以可验证： ,实验需要测量小球的质量、小球落地的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要刻度尺。故选 AB。（3）A.轨道的是否光滑，对本实验没有任何的影响。故 A 错误。B.本实验要求小球从轨道末端做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平。故 B 正确。C.本实验要测量小球做平抛运动的水平位移，所以实验过程中，复写纸和白纸都可以移动（4）本实验需要验证的是： ，有因为可以用小球的水平位移代替小球的初速度，所以可验证： 。故选 A。（5）设碰前 A 球的动量为 ，动能为 ，碰后 A 球的动量为 ，动能为 ，B 球动量为 ，动能为 。取碰前 A 球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有： ，假设碰后 A 球反弹或静止，则 ，即 ，又因为 ，所以 ，碰撞过程中损失的机械能 ，不符合实际，假设不成立，即碰后 A 球的运动方向不改变。三、解答题11.如图 1 所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图 2 所示的模型：弧形轨道的下端与半径为 R 的竖直圆轨道相接，B、C 分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为 m 的小球（可视为质点）从弧形轨道上的 A点由静止滚下，到达 B 点时的速度为 v0= ，且恰好能通过 c 点。已知 A、B 间的高度差 h=4R，重力加速度为 g。求： (1)小球运动到 B 点时，轨道对小球的支持力的大小；(2)小球通过 C 点时的速率 vC；(3)小球从 A 点运动到 C 点的过程中，克服摩擦阻力做的功 W。【答案】 （1） ；（2） ；（3） 【解析】【详解】 （1）小球在 B 点时，根据牛顿第二定律： 解得： （2）因为小球恰能通过 C 点，根据牛顿第二定律有： 解得： （3）在小球从 A 点运动到 C 点的过程中，根据动能定理有： 解得： 12.直流电动机的基本结构由永磁铁和矩形线圈构成，如图 1 所示。现将标有“3V，3W ”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势为 E =4. 0V、内阻为 r=0.40 的电源的两端，如图 2 所示。已知电动机线圈的电阻 Ro =0. 10,不计其它电阻。(1)若滑动变阻器接人电路的阻值 R1=3.5，且电动机卡住不转，求此时电路中的电流 I1。(2)调节滑动变阻器接人电路的阻值，或电动机工作时的负载发生变化，回路中的电流 I 及电源的输出功率 P 随之改变。a请从理论上推导 P 与，的关系式，并在图 3 中定性画出 P-I 图像；b求该电源对外电路能够输出的最大功率 Pm。(3)调节滑动变阻器接人电路的阻值，使电动机正常工作。现保持滑动变阻器接人电路的阻值不变，增加电动机的负载，电动机将通过转速调节达到新的稳定状态。请分析说明在这个过程中，电路中的电流如何变化。【答案】 （1） ； 10W （2）电路中的电流变大【解析】【详解】 （1）根据闭合电路欧姆定律有： （2）a.电源的输出功率 ， 图像如图所示：当电路中的电流 时，电源的输出功率最大，且 （3）电动机的负载增加，达到新的稳定状态后，线圈的转速变慢，线圈因为切割磁感线产生反电动势 变小，根据 可知，电路中的电流变大。13.动量定理可以表示为，其中力 F 和动量 p 都是矢量。在运动动量定理处理二维问题时，可以在相互垂额直的 x、y 两个方向上分别研究。如图所示，质量为 m 的小球斜射钢板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也时，碰撞前后的速度发小都时 v，碰撞过程中忽略小球所受重力，碰撞时间为已知。求小球对钢板的作用力 F。【答案】 ，方向沿 y 轴负方向【解析】【详解】选择小球为研究对象，如图所示，其初速度可分解为：方向， 方向， 其末速度可分解为：方向， 方向， 由动量定理可得：方向， 方向， 根据牛顿第三定律可得，桌面受力为： 则桌面受力大小为 ，方向沿 轴负方向。14.光子除了有能量，还有动量。若光子能量为 E，动量为 P，则光子动量，式中 c 为真空中的光速。当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力。如图是 1901 年俄国物理科学家列别捷夫测量光压的实验装置。T 型架通过悬丝竖直悬挂，横臂水平，悬丝一端固定在横臂中点。在横臂的两侧有圆片 P 和 Q，两圆片与 T 型架在同一竖直平面内。圆片P 是涂黑的，当光线照射到 P 上时，可以认为光子全部被吸收：圆片 Q 是光亮的，当光线照射到 Q 上时，可以认为光子被反射。分别用光线照射在 P 或 Q 上，都可以引起悬丝的旋转。在悬丝上固定的一小镜 M，用一细光束照射 M，就可以获知悬丝扭转的角度。已知光速为 c，两个圆片 P、Q 的半径都为 r。悬丝转过的角度与光对圆片的压力成正比。a.用光强（单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能）为的激光束垂直照射整个圆片 P，求激光束对圆片 P 的压力 F 的大小；b.实验中，第一次用光强为 的激光束单独照射整个圆片 P，平衡时，光束与圆片垂直，且悬丝有一扭转角；第二次仍用该光束单独照射整个圆片 Q，平衡时，光束与圆片不垂直，悬丝的扭转角与第一次相同。求激光束与圆片 Q 所在平面的夹角 。【答案】a. ,b.45o【解析】【详解】a.由动量定理可得， 根据题意有， 其中， 综上可得， Fb.由 a 可知， ，反射过程中，设作用力为 ，由动量定理可得： 根据题意有，因为扭转角相同，所以 ， 相同。若光打在 Q 上，有 综上可得， 即