山东省聊城市2019届高三物理3月一模考试试题（含解析）

山东省聊城市2019届高三物理3月一模考试试题（含解析）一、选择题1.下列说法正确的是a. 阴极射线和射线的本质都是电子流，在原子内的来源是相同的b. 太阳辐射的能量主要来源于太阳中的裂变反应c. 用频率大于某金属极限频率的单色光照射该金属。若增大入射光的频率，则单位时间内逸出的光电子一定增多d. 放射性元素的半衰期，与该元素所处的物理化学状态无关【答案】d【解析】【详解】阴极射线和射线的本质都是电子流，但是阴极射线的来源是原子核外的电子，而射线的来源是原子核内的中子转化为质子时产生的电子流，故a错；太阳辐射的能量主要来源于太阳中的聚变反应，故b错；光照频率影响的时电子的最大初动能，影响光电子数的是光照强度，故c错，元素的半衰期与物理和化学变化无关，无论是风吹雨淋还是火烤等都不影响其半衰期，故d正确。2.两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是a. a环与杆有摩擦力b. d球处于失重状态c. 杆对a、b环的弹力大小相等d. 细线对c、d球的弹力大小可能相等【答案】c【解析】【详解】对c球单独进行受力分析，受力分析图如下，c球受重力和绳的拉力f，物体沿杆滑动，因此在垂直于杆的方向加速度和速度都为零，由力的合成及牛顿第二定律可知物体合力f1=mgsina=maa=gina，因a和c球相对静止，因此c球的加速度也为gsina，将a和c球以及绳看成一个整体，在只受重力和支持力的情况下加速度为gsina，因此a球和杆的摩擦力为零，故a错误；对球d单独进行受力分离，只受重力和竖直方向的拉力，因此球d的加速度为零，因为b和d相对静止，因此b的加速度也为零，故d球处于平衡状态，加速度为零，不是失重状态，故b错；细线对c球的拉力tc=mgcosa，对d球的拉力td=mg，因此不相等，故d错误；对a和c整体受力分析有fna=(ma+mc)gcosa，对b和d整体受力分析fnb=(mb+md)gcosa，因a和b一样的环，b和d一样的球，因此受力相等，故c正确。3.嫦娥四号探测器平稳落月，全国人民为之振奋。已知嫦娥四号探测器在地球上受到的重力为g1，在月球上受到月球的引力为g2，地球的半径为r1，月球的半径为r2，地球表面处的重力加速为g。则下列说法正确的是a. 月球表面处的重力加速度为g1g2gb. 月球与地球的质量之比为g1r22g2r12c. 若嫦娥四号在月球表面附近做匀速圆周运动，周期为2r2g1gg2d. 月球与地球的第一宇宙速度之比为g1r2g2r1【答案】c【解析】【详解】设探测器的质量为m，地球上有g1=mg，月球上有g2=mg月，联立可得g月=gg2g1，故a错；由g1=mgm地r12，g2=mgm月r22可得m月m地=g1r12g2r22，故b错误；在月球表面做匀速圆周运动，由mg月=m42t2r2可得周期t=2r2g1gg2,故c对；由第一宇宙速度的计算公式v地=gr1，v月=g月r2得g月g=g2r2g1r1。故d错误。4.甲乙两辆汽车从同一地点同时并排刹车的vt图象如图所示，关于甲、乙汽车的运动情况，下列说法正确的是a. t1时刻甲车的加速度小b. 0t1时间内甲车的位移小c. t1t3时间内甲、乙两车的平均速度大小相等d. 甲、乙两车可能在t2t3时间内相遇【答案】d【解析】【详解】v-t图像得斜率表示加速度，甲的斜率不变是匀变速运动，因此a错；0-t1时间内甲车向右运动，速度在减小但是位移在增加，故b错；设t1时刻甲乙两车的共速速度为v1，在t1-t3时间内乙车做匀变速运动，因此乙车的平均速度为v乙=v1+02=v12，甲车在t1-t2时间内做匀变速运动，t2-t3时间内静止，因此平均速度为v甲=x甲t3-t1=12v1(t2-t1)t3-t112v1，故c错误；甲乙两车并排行驶，在0-t1时间内甲车速度一直比乙车快，因此一直在乙车前方，t1-t3时间内乙车速度比甲车快开始追赶甲车，因此甲、乙两车可能在t2t3时间内相遇，故d正确。5.一种常见的身高、体重测量仪如图所示。测量仪顶部竖直向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪的底座上安装有压力传感器，传感器的输出电压与作用在其上的压力成正比。质量为m0的测重台置于压力传感器上，当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为u0，某同学站在测重台上，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为u，则该同学的身高、质量分别为a. vt0t,m0u0ub. 12vt0t,m0u0uu0c. vt0t,m0u0uu0d. 12vt0t,m0u0u【答案】b【解析】【详解】设身高体重测量仪高度为l，人的身高为h，质量为m。当测重台上没有站人时，根据超声波的速度和位移关系得vt0=2l；根据传感器输出电压与作用在其上的压力成正比得u0=km0g；当测重台上站人时，同理可得vt=2(l-h)，u=k(m0+m)g。联立即可求解h=12vt0-t,m=m0u0u-u0,故b正确。6.如图甲，在光滑绝缘水平面上的mn、op间存在一匀强磁场，一单匝正方形闭合线框自t=0开始，在水平向右的外力f作用下紧贴mn从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场区域，外力f随时间t变化的图象如图乙所示，已知线框质量为0.5kg，电阻r=1，线框穿过磁场过程中，外力f对线框做功73j，下列说法正确的是a. 线框匀加速运动的加速度a=2m/s2b. 磁场的宽度为1mc. 匀强磁场的磁感应强度为2td. 线框在穿过磁场过程中，线框上产生的热量为1.0j【答案】ac【解析】【详解】物体做匀变速运动，如果线框的边长和磁场的宽度不相等，那么物体线框完全进入磁场的时候整个线框的磁通量不变，没有感应电流因此没有安培力，外力f会和受到安培力的时候的情形不一样，由乙图可知物体一直受安培力的作用，因此线框宽度和磁场的宽度一样，都为l；由牛顿第二定律及匀变速运动知f-b2l2vr=maf=b2l2atr+ma，乙图的直线部分斜率为2，当t=1s时拉力f不再变化说明线框离开磁场，此时物体的速度v=at=a，联立有b2l2ar=2，1s的拉力f1=b2l2ar+ma=3，可解得a=2m/s2，故a正确；物体做匀变速运动，x=12at2=12212=1m，线框和磁场宽度一样，因此l=0.5m，故b错误；将l和a代入可得b=2t，故c正确；有能量守恒fx=12mv2+q代入数据得q=4/3j，故d错误。7.如图所示，导体棒ab的两个端点分别搭接在两个竖直放置、半径相等的金属圆环上，两圆环所在空间处于方向竖直向下的匀强磁场中，圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比n1：n2=10：1的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器r0，导体棒ab绕与ab平行的水平轴(即两圆环的中心轴，轴与环面垂直)oo以角速度匀速转动。如果滑动变阻器连入电路的阻值为r时，电流表的示数为i，ab棒、圆环及接触电阻均不计，下列说法正确的是a. 变压器原线圈两端的电压u1=10irb. 滑动变阻器上消耗的功率为p=100i2rc. 取ab在环的最低端时t=0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i=2isintd. 若c、d间改接电阻r后电流表的示数不变，ab棒转过90的过程中流过ab棒的电荷量可能为1002irr【答案】bd【解析】【详解】由变压器原副线圈两端得电压电流公式可知i1i2=n2n1得i2=10i，由因u1u2=n1n2，u2=10ir得u1=100ir，故a错误，由p2=u2i2=100i2r知b正确；ab在环的最低端时t=0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i=2icost，故c错误；在cd端接电阻后，原电路得电压仍然不变是u1=100ir，因此电流表的示数不变可知电阻r=100r，故选项d可化为1002irr=1002ir100r=2i，而有电荷量得公式q=r，交流电得电流最大值2i=bsr，旋转90度=bs联立可得q=2i，所以d正确8.真空中有四个相同的点电荷，所带电荷量均为q，固定在如图所示的四个顶点上，任意两电荷的连线长度都为l，静电力常量为k，下列说法正确的是a. 不相邻的两棱中点连线在同一条电场线上b. 每条棱中点的电场强度大小都为86kq9l2c. 任意两棱中点间的电势差都为零d. a、b、c三点为侧面棱中点，则a、b、c所在的平面为等势面【答案】bc【解析】【详解】假设ab连线是一条电场线，则b点的电场方向沿ab方向，同理如果bc连线是一条电场线，b的电场方向沿bc方向，由空间一点的电场方向是唯一的可知电场线不沿ab和bc方向，因此a错；由点电荷的电场的对称性可知abc三点的电场强度大小相同，由电场的叠加法则可知上下两个点电荷对b点的和场强为零，左右两个点电荷对b点的合场强不为零，每个电荷对b点的场强e=kq(32l)2=4kq3l2，合场强为e合=2ecosa=24kq3l263=86kq9l2，故b正确；由点电荷的电势叠加法则及对称性可知abc三点的电势相等，因此任意两点的电势差为零，故c正确；假设abc平面为等势面，因此电场线方向垂直于等势面，说明电场强度的方向都在竖直方向，由电场叠加原理知b点的电场方向指向内底边，因此abc不是等势面，故d错误。二、非选择题9.某组同学用图(甲)所示装置测量重力加速度，铁架台上固定着光电门，让直径为d的小球从一定高度处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门。光电门可记录小球通过光电门的时间。(1)用游标卡尺测量小球直径时，卡尺的刻度如图(乙)所示，则小球的直径为_cm。(2)某次实验中小球的下边缘与光电门间的距离为h，小球通过光电门的时间为t，若小球通过光电门的速度可表示为dt，重力加速度可表示为g=_(用字母表示)。(3)严格来说dt并不等于小球球心经过光电门时的速度，由此计算出的速度比真实值_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】 (1). 2.540 (2). d2(2h+d)t2 (3). 偏小【解析】【详解】（1）由20刻度的游标卡尺的读数规则知小球的直径d=2.5+80.005=2.540cm（2）由运动学公式v2=2gh(dt)2=2g(h+d2)解得g=d2(2h+d)t2（3）dt为小球通过光电门的平均速度，是通过光电门时间中点的瞬时速度，而小球球心通过光电门的速度为位移中点的瞬时速度，由位移中点的瞬时速度大于时间中点的瞬时速度知速度比真实值偏小。10.某研究性学习小组设计的测量电源电动势e和内阻r的电路如图所示，e是辅助电源，a、b两点间有一灵敏电流计g。(1)实验步骤如下：(i)闭合开关s1、s2，灵敏电流计g的示数不为零，根据指针的偏转方向知道电流从a流向b，可以判断这时a、b两点的电势a_b (填“大于”、“小于”或“等于”)；调节r和r使得灵敏电流计g的示数为零，读出电流表和电压表的示数i1和u1。(ii)改变滑动变阻器r、r的阻值，重新使得灵敏电流计g的示数为零，读出电流表和电压表的示数i2和u2。(iii)重复(ii)中的操作，得到了多组i、u，并做出了如图所示的图象。(2)由图象可以得出电源的电动势e测=_v，内阻r测=_。(结果均保留2位小数)。(3)若不计偶然误差因素的影响，经理论分析可得，e测_e真(填“大于”、“小于”或“等于”)，r测_r真(填“大于”、“小于”或“等于”)。【答案】 (1). 大于 (2). 3.60 (3.600.02) (3). 3.61 (3.610.04) (4). 等于 (5). 等于【解析】【详解】（1）电流从高电势流向低电势，因此有ab；（2）当灵敏电流计的示数为零时，说明ab两点的电势相等，有闭合回路的欧姆定律有e=u+ir，因此可知u-i图像的截距时e，斜率时r，因此从图像可求；e=3.61v，r=ui=3.64（3）此电路中电流表测得时干路电流，电压表测得时r两端得电压，因此电流表合电压表都是准确值，故e测=e真，r测=r真11.真空中xoy坐标系的第二象限中，有宽为l的虚线区域，虚线边界与x轴垂直，内有沿y轴负方向的匀强电场。在第一象限内有垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度b=3mv05ql。一个质量为m，电荷量为q的正粒子，在匀强电场左边界与x轴交点处，以速度v0、方向与x轴正方向成53角射入电场，垂直于电场右边界飞出后进入磁场。粒子一直在xoy平面内运动，不计粒子所受重力，sin53=0.8，cos53=0.6。求：(1)电场强度e的大小。(2)带电粒子回到x轴上时，与x轴交点的坐标。【答案】(1)e=12mv0225ql (2)(223l,0)【解析】【详解】(1)设带电粒子在电场中运动的时间为，电场强度为el=v0cos53tdcd=v0sin532tqe=madcd=12at2解得e=12mv0225ql(2)设带电粒子从电场飞出时的速度为v，v=v0cos53 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设半径为r，圆心在m点，轨迹与x轴交于n点qbv=mv2rdmo=r-dcddmo2+xn2=r2解得：xn=232l即带电粒子返回x轴上时的坐标为(223l,0)12.如图所示，abc为一固定在竖直平面内的光滑轨道，ab段是半径r=0.8m的14圆弧，b在圆心o的正下方，bc段水平，ab段与bc段平滑连接。球2、球3分别放在bc轨道上，质量m1=0.4kg的球1从a点由静止释放，球1进入水平轨道后与球2发生弹性正碰，球2再与球3发生弹性正碰，g=10ms2。(1)求球1到达b点时对轨道的压力大小。(2)若球2的质量m2=0.1kg，求球1与球2碰撞后球2的速度大小。(3)若球3的质量m3=0.1kg，为使球3获得最大的动能，球2的质量应为多少。【答案】(1)12n (2)6.4m/s (3) 0.2kg【解析】【详解】(1)对球1从a到b应用动能定理：m1gr=12m1v02在b点对球1应用牛顿第二定律：fn-m1g=m1v02r联立解得：v0=4ms、fn=12n由牛顿第三定律fn=fn=12n(2)球1、球2的碰撞，根据动量守恒定律有：m1v0=m1v1+m2v2由机械能守恒得：12m1v02=12m1v12+12m2v22解得：v2=2m1m1+m2v0=6.4ms (3)同理，球2、3碰撞后：v3=2m2m2+m3v2则v3=2m2m2+m32m1m1+m2v0代入数据：v3=1.6m2+0.04m2+0.5由数学知识，当m2=0.04m2时，m2+0.04m2+0.5最小，v3最大所以m22=0.04，m2=0.2kg13.下列说法中正确的是_a. 晶体至少有一种物理性质表现为各向异性b. 一定体积的某种密闭气体的压强仅与分子的平均动能有关c. 一个热力学系统的内能不可能完全转化机械能d. 夏天干旱时，给庄稼松土是为了防止土壤中的水分快速蒸发e. 梅雨季节，洗衣服后难以变干是因为空气的相对湿度大【答案】bde【解析】【详解】单晶体表现为各向异性，而多晶体表现为各向同性，故a错；有气体状态方程pv=nrt知体积一定得情况下压强与温度有关，而温度与分子平均动能有关，因此b正确；一个热力学系统得内能不可自发得全部转化为机械能，变化的内能可以全部转化为机械能，故c错误；给庄稼松土破坏土壤得毛细管，防止水分增发，故d正确；相对湿度大，水分增发缓慢，梅雨季节得空气中水分含量增多，相对湿度大，因此增发缓慢，故e正确。14.粗细均匀竖直放置的u形管左端封闭右端开口，一段空气柱将水银分为a、b两部分，水银柱a的长度h1=20cm，与封闭端的顶部接触，b部分水银如图所示。右管内用轻活塞密闭了一定量的气体，活塞与管壁之间的摩擦不计。活塞自由静止时底面与左侧空气柱的下端在同一水平面上，此时左管内气柱的长度l0=15cm，b部分水银两液面的高度差h2=45cm，外界大气压强p0=75cmhg。所有气体均为理想气体，保持温度不变，将活塞缓慢上提，当a部分的水银柱恰好对u形管的顶部没有压力时，求活塞移动的距离。【答案】d=30cm【解析】【详解】设u形管的横截面积为s，活塞移动后左、右气体的长度分别变为l1、l2对左侧气体p1=p0-h2、v1=l0sp2=h1、v2=l1sp