2019届陕西省汉中市12校联考高三物理二模试题和答案详细解析

1、2019届陕西省汉中市12校联考高三物理二模试题二、选择题（本大题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求；第19-21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（6分）据悉我国第四代反应堆钍基熔盐堆能源系统（tmsr）研究已获重要突破。该反应堆以钍为核燃料，钍俘获一个中子后经过若干次衰变转化成铀；轴的一种典型裂变产物是钡和氪，同时释放巨大能量。下列说法正确的是（）a钍核th有90个中子，142个质子b铀核裂变的核反应方程为u+nba+kr+3nc放射性元素衰变的快慢与核内部自身因素无关，由原子所处的

2、化学状态和外部条件决定d.重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能减小2（6分）如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为eb，方向与ab连线成60°角，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是（）a点电荷q带正电ba点的电势低于b点电势c从a到b，系统的电势能减小d粒子在a点的加速度大于在b点的加速度3（6分）将一质量为m、长度为l、通有垂直纸面向里的电流的导体棒放在倾角为的光滑斜面体上，当在空间加一与斜面体垂直斜向上的匀强磁场时，导体

3、棒刚好在斜面体上处于静止状态，现将磁场逆时针转动到水平向左的过程中，若导体棒始终处于静止状态，已知导体棒中的电流强度为i，则下列叙述正确的是（）a磁感应强度大小不变b磁场逐渐减弱c整个过程中磁感应强度的最小值为d整个过程中磁感应强度的最大值为4（6分）运动员在水上做飞行运动表演他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为90kg，两个喷嘴的直径均为10cm，已知重力加速度大小g10m/s2，水的密度1.0×103kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为（）a2.7m/sb5.4m/sc7.6m/sd10

4、.8m/s5（6分）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n210：1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器r和额定电压为12v、工作时内阻为2的电动机闭合开关，电动机正常工作，电流表示数这1a则（）a副线圈两端电压为22 vb电动机输出的机械功率为12wc通过电动机的交流电频率为50hzd突然卡住电动机，原线圈输入功率变小6（6分）如图甲所示，质量m1kg的物块在平行斜面向上的拉力f作用下从静止开始沿斜面向上运动，t0.5s时撤去拉力，其1.5s内的速度随时间变化关系如图乙所示，g取10m/s2则（）a0.5s时拉力功率12wb1.5s内拉力做功9jc1.5s后物

5、块可能返回d1.5s后物块一定静止7（6分）2019年1月3日，嫦娥四号探测器登陆月球，实现人类探测器首次月球背面软着陆。为给嫦娥四号探测器提供通信支持，我国于2018年5月21日成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥号”如图所示，“鹊桥号”中继星围绕地月拉格朗日l2点旋转，“鹊桥号”与l2点的距离远小于l2点与地球的距离。已知位于地月拉格朗日ll、l2点处的小物体能够在地月的引力作用下，几乎不消耗燃料，便可与月球同步绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（）a“鹊桥号”的发射速度大于11.2km/sb“鹊桥号”绕地球运动的周期约等于月球绕地球运动的周期c同一卫星在l2点受地月引力的合力比在l1点受地月引力

6、的合力大d“鹊桥号”若刚好位于l2点，能够更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持8（6分）半径分别为r和2r的同心圆导轨固定在同一水平面内，一长为r，电阻为r的均匀直导棒ab置于圆导轨上面，ba的延长线通过圆导轨中心o，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为b，方向竖直向下在两环之间接阻值为r的定值电阻和电容为c的电容器直导体棒在水平外力作用下以角速度绕o逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触导轨电阻不计下列说法正确的是（）a金属棒中电流从a流向bb金属棒两端电压为b2rc电容器的m板带正电d电容器所带电荷量为cbr2三、非选择题（包括必考題和选考题两部分.

7、第22题第32题为必考题，每道试题考生都必须作答.第33题第38题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题9（6分）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：用天平测出a、b两个小球的质量ma和mb；安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；先不在斜槽的末端放小球b，让小球a从斜槽上位置p由静止开始释放，小球a离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球a的两位置（如图乙所示）；将小球b放在斜槽的末端，让小球a仍从位置p处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；测出所需要的物理量。请回答：（1）实验中a、b的两球质量应满足 （

8、2）在步骤中，需要在照片中直接测量的物理量有 ；（请选填“x0、y0、xa、ya、xb、yb”）（3）两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是： 。10（9分）利用图甲电路测量某电池的内阻，其中ab为一段粗细均匀的铅笔芯，笔芯上套有一金属滑环p（宽度和电阻不计，与笔芯良好接触并可只有移动）。实验器材还有：标准电池（电动势为e0，内阻不计），电阻箱（最大阻值为99.99），灵敏电流计g（量程为±600a），待测电池（电动势ex小于e0，内阻rx未知），开关3个，刻度尺等主要实验步骤如下：a测量出铅笔芯a、b两端点间的距离l0；b将电阻箱调至某一阻值r，闭合开关s1、s2、s3，移动滑环

9、p使电流计g示数为零，测量出此时的ap长度l；c改变电阻箱的阻值r，重复步骤b，记录下多组r及对应的l值。回到以下问题：（1）移动滑环p使g的示数为零。此时ap两端电压与电阻箱两端电压ur相等，则ur （用l、l0、e0表示）。（2）利用记录的多组r、l数据，作出图象如图乙，则随变化的关系式为 （用ex、rx、l0、r）表示，待测电池的内阻rx （保留两位有效数字）。（3）在不在b的操作过程中，若无论怎样移动滑环p，也无法使g的示数为零，经检查发现，有一个开关未闭合，你认为未闭合的开关是 （填s1、s2、s3）。（4）本实验中若标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将 （填“偏大”、

10、“不变”或“偏小”）。11（14分）如图所示，某同学设计一个游戏装置，用弹簧制作的弹射系统将小球从管口p弹出，右侧水平距离为l，竖直高度为h0.5m处固定一半圆形管道，管道所在平面竖直，半径r0.75m，内壁光滑。通过调节立柱q可以改变弹射装置的位置及倾角，若弹出的小球从最低点m沿切线方向进入管道，从最高点n离开后能落回管口p，则游戏成功。小球质量为0.2kg，半径略小于管道内径，可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2该同学某次游戏取得成功，试求：（1）水平距离l；（2）小球在n处对管道的作用力；（3）弹簧储存的弹性势能。12（18分）如图所示，两个相同的等腰直角三角形区域cde和fgh中

11、均有垂直纸面向里的匀强磁场。e、f、g处在同一水平直线上，d、c、h也处于同一水平直线。平行四边形区域efhc间存在匀强电场。一个重力不计的带正电的粒子从边界ed上的p点射入磁场，速度v的方向与ec边平行，再从ec边沿水平方向射出。已知gh长度为l，且，ep和ef的长度均为d。带电粒子的比荷k，区域fgh中磁感应强度b2。（1）求区域cde内磁感应强度的大小；（2）若电场方向竖直向下，粒子到达电场边界fh时，速度方向恰好与其平行，求粒子在电场中运动的时间；（3）若电场方向水平向右，要使粒子从gf边界射出磁场，求电场强度大小满足的条件。（二）选考题（共45分.请考生从给出的2道物理题、2道化学题

12、、2道生物题中每科任选一题作答，在答题卡选答区域指定位置答题，如果多做，则每学科按所做的第一题计分）.【物理一选修3-3】（15分）13（5分）下列说法正确的是（）a单晶体有固定熔点，而多晶体没有固体熔点b给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的c一切自然过程总沿着分子热运动的无序性增大的方向进行d影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距e物体内能的微观决定因素是分子势能、分子平均动能和分子总数；宏观决定因素是物体的体积、物体的温度及物质的量14（10分）如图所示，内壁光滑的水平放置汽缸被两个活塞分成a、b、c三部分，两活塞间用轻

13、杆连接，活塞厚度不计，在e、f两处设有限制装置，使左边活塞只能在e、f之间运动，e、f之间的容积为0.1v0开始时左边活塞在e处，a部分的容积为v0，a缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297k；b部分的容积为1.1v0，b缸内气体的压强为p0，温度恒为297k，c缸内为真空。现缓慢加热a汽缸内气体，直至399.3k求：（i）活塞刚离开e处时的温度te；（ii）a缸内气体最后的压强p。【物理一选修3-4】（15分）15两列简谐波的振幅都是20cm，传播速度大小相同，实线波的频率为2hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（）a虚线波的

14、频率也是2hzb平衡位置为x8.5cm 处的质点此刻位移y20cmc从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为 x4cm 处的质点的位移y0d平衡位置为x6cm的质点此刻速度为零e随着波的传播，在相遇区域会出现某质点的振动位移达到 y40cm16某公园的湖面上有一伸向水面的观景台，截面图如图所示，观景台下表面恰好和水面相平，a为观景台右侧面在湖底的投影，水深h8m，在距观景台右侧面s4m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源p，现该光源从距水面高h3m处向下移动动接近水面的过程中，观景台水下部分被照亮，最近距离为ab，若ab6m，光在空气中的传播速度为c，求：（计算结果可以保留根号）求最远距离ac；

15、光由水面射到湖底的最长时间。2019届陕西省汉中市12校联考高三物理二模试题答案二、选择题（本大题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求；第19-21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【解答】解：a、钍核th有90个质子，23290142个中子。故a错误；b、根据质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的核反应方程为u+nba+kr+3n故b正确；c、原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，因而可根据半衰期来推断年轮，故c错误；d、重核裂变的过程中释放能量，所以重

16、核分裂成中等大小的核，核子的比结合能增大。故d错误；故选：b。2【解答】解：将ea、eb延长相交，交点即为q点的位置，如图所示：a、由上图可知场源电荷在q位置，电场方向指向场源电荷，故电荷为负电荷；故a错误；b、由上图可知，rarb，且点电荷的电场中等势面是以场源电荷为圆心的同心圆，沿着电场线方向，电势逐渐降低，故a点的电势高于b点电势，故b错误；c、从a到b，电场力对带正电的粒子做正功，系统的电势能减小，故c正确；d、由上图可知，rarb，且根据ek可知粒子在a点的场强小于在b点的场强，故粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故d错误；故选：c。3【解答】解：a、导体棒受重力、支持力、安培力

17、的作用而处于平衡状态，当外加匀强磁场的磁感应强度b的方向由垂直斜面向上的逆时针方向转至水平向左的过程中，安培力由沿斜面向上转至竖直向上，导体棒受力的动态变化如图所示，则由图可知，安培力应逐渐增大；即此过程中磁感应强度b增大；磁场增强；故ab错误；c、刚开始时安培力f最小，有sin，所以此过程中磁感应强度的最小值为；故c正确；d、最后时安培力最大，则有fmg，故整个过程中磁感应强度的最大值为；故d错误；故选：c。4【解答】解：设飞行器对水的平均作用力为f，根据牛顿第三定律可知，水对飞行器的作用力的大小也等于f，对飞行器，则：fmg设水喷出时的速度为v，在时间t内喷出的水的质量：mv2svtt时间

18、内质量为m的水获得的冲量：iftmv联立可得：v7.6m/s则c正确，abd错误故选：b。5【解答】解：a、输入电压最大值为220v，则有效值：u1220v，根据变压器原理可得：u222v，故a正确；b、电动机输出的机械功率：pumi2i22r12×112×210w，故b错误；c、由乙图知周期为0.02s，则f50hz，故c正确；d、卡住电动机，线圈不转，不在产生反电流，电流强度增大，变压器的输出功率增加，则原线圈输入功率增加，则d错误。故选：ac。6【解答】解：a、前0.5s由牛顿第二定律：ffma1，a14m/s20.51.5s由牛顿第二定律：fma2，a22m/s2联

19、立解得f6n，所以 0.5s时拉力功率pfv12w，故a正确；b、1.5s内拉力做功wfx6×0.53j，故b错误；cd、1.5s后物块速度减为0，因为斜面的倾角未知，故重力沿斜面向下的分力可能大于摩擦力，故物块可能返回，故c正确，d错误；故选：ac。7【解答】解：a、11.2km/s是卫星脱离地球的引力的第二宇宙速度，“鹊桥”的发射速度应小于11.2km/s，故a错误；b、根据题意知中继星“鹊桥”绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，故b正确；c、“鹊桥”中继星在的l2点是距离地球最远的拉格朗日点，由fnm2r可知在l2点所受月球和地球引力的合力比在l1点要大，故c正确；d、

20、“鹊桥号”若刚好位于l2点，由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持，故d错误。故选：bc。8【解答】解：a、根据右手定则可知，金属棒ab逆时针切割磁感时，产生的感应电流应该是从b向a，故a错误；b、据e感以及vr可得切割磁感线时产生的电动势e感，切割磁感线的导体相当于电源，则ab两端的电压相当于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，故b错误；c、切割磁感线的ab相当于电源，在ab内部电流方向由b向a，故金属棒a相当于电源正极，故与a接近的电容器m板带正电，故c正确；d、由b分析知，ab两端的电压为，好电容器两端的电压也是，故电容器所带电荷量qcu，故d正确。

21、故选：cd。三、非选择题（包括必考題和选考题两部分.第22题第32题为必考题，每道试题考生都必须作答.第33题第38题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题9【解答】解：（1）为了防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即mamb；（2）碰撞时应有mav0mava+mbvb由平抛规律有xvt，小球从相同高度落下，故时间相等，上式中两边同乘以t，则有：max0maxa+mbxb，所以需要在照片中直接测量的物理量有，x0、xa、xb （3）由（2）的分析可知，应验证的表达式为：max0maxa+mbxb故答案为：（1）mamb （2）x0、xa、xb （3）max0maxa+mbxb

22、；10【解答】解：（1）由于电流计电流为零，则待测电源的电流不会影响标准电源中的电流，由欧姆定律可知：ur（2）由闭合电路欧姆定律可知：ur则有：r变形可得：；由公式可得，图象的斜率表示，故k图象的与纵轴的交点表示：则由图可知：910联立解得：r1.1；电源应用标准电源的电动势表示；（3）电流计示数不能为零，则说明无法将ur与待测电源的路端电压相等，如果s2断开，则电动势接在l两端，有可能为零，而如果s3没有闭合则电流计一定为零；只有s1没有闭合时，此时待测电源与r、g和l形成回路，电流无法为零；（4）如果标准电源内阻不能忽略，只需改变l0的数值即可，而根据（2）中数据处理可知，结果与l0无关

23、，故对实验没有影响；故答案为：（1）；（2）；1.1（3）s1；（4）不变11【解答】解：设小球进入m点的速度为vm，运动到n点的速度为vn，由p到m：lvmt1 h由n到p：lvnt2，（h+2r）由m到n，由功能关系：2mgr解得：l2m（2）由（1）可知vnm/smg+fm 代入数据解得fn由牛顿第三定律可知对管道的作用力为n，方向向上（3）由p到n过程，能量守恒：ep+mg（h+2r）代入数据解得：ep5j答：（1）水平距离l为2m；（2）小球在n处对管道的作用力为n；（3）弹簧储存的弹性势能为5j。12【解答】解：（1）粒子在区域cde内轨道半径为r1，由几何关系有：得：洛伦兹力提供

24、向心力，有：解得：（2）粒子到达fh时vyvxvt由几何关系得xd+y解得（3）设efhc间电场强度大小为e时，粒子以大小为v1的速度进入fgh区域，在fgh内运动的半径为r，则粒子到达fh边界时距gf和dc的距离分别为和d若粒子运动到边界gf时速度恰好沿gf方向，则轨道半径若粒子运动到边界gh时速度恰好沿hg方向，则轨道半径r3d要使粒子从gf边界射出磁场，其轨道半径须满足r2rr3解得 答：（1）区域cde内磁感应强度的大小为；（2）若电场方向竖直向下，粒子到达电场边界fh时，速度方向恰好与其平行，粒子在电场中运动的时间为；（3）若电场方向水平向右，要使粒子从gf边界射出磁场，电场强度大小

25、满足的条件为0e（二）选考题（共45分.请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，在答题卡选答区域指定位置答题，如果多做，则每学科按所做的第一题计分）.【物理一选修3-3】（15分）13【解答】解：a、单晶体和多晶体都有固定熔点，故a错误；b、给自行车打气时气筒压下后反弹，不是由分子斥力造成的，而是因为气管内的气体压强大于外部大气压的原因，故b错误c、由热力学第二定律可知：一切自然过程总沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故c正确；d、影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距，故d正确e、从微观上来看，内能由分子的平均动能、分子势能和分子总数共同决定；从宏观上开看，内能取决于物体的温度、体积、摩尔数和物态，故e正确；故选：cde。14【解答】解：（i）活塞刚要离开e时，a缸内气体体积v0保持不变，根据平衡方程得对a缸