苏锡常镇届高三三模物理试题及答案.docx

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苏锡常镇届高三三模物理试题及答案

2019届高三年级第三次模拟考试（十八）

物理　　

本试卷共8页，包含选择题（第1题～第9题，共9题）、非选择题（第10题～第16题，共7题）两部分．本卷满分为120分，考试时间为100分钟．

一、单项选择题：

本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．

1.2018年11月16日，第26届国际计量大会（CGPM）通过决议，修改了国际单位制中的4个基本单位，进一步完善了国际单位制．下列说法正确的是（　　）

A.“牛顿”是国际单位制中的基本单位

B.“电子伏特（eV）”表示的是电压的单位

C.“毫安时（mAh）”表示的是能量的单位

D.“功率”的单位用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s－3

2.一带电粒子仅受电场力作用在电场中运动，如图所示，实线为电场线，虚线为运动轨迹，则可以判断轨迹上A、B位置（　　）

A.电势φA＞φBB.电势φA＜φB

C.粒子的电势能EpA＞EpBD.粒子的电势能EpA＜EpB

3.从空中A点以相同速率分别抛出甲、乙两个小球，小球落于地面同一点B，轨迹如图所示．忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A.甲的加速度比乙的小

B.甲的飞行时间比乙的短

C.甲在最高点的速度比乙的小

D.甲在落地点的速度比乙的小

4.如图所示，将带正电的金属球甲靠近原先不带电的接地金属球乙，两球都放在绝缘支架上，下列说法正确的是（　　）

A.先断开开关，再撤去甲球，则乙球带正电

B.先断开开关，再撤去甲球，则乙球带负电

C.先撤去甲球，再断开开关，则乙球带正电

D.先撤去甲球，再断开开关，则乙球带负电

5.某行星有两颗绕其做匀速圆周运动的卫星A和B，A的运行周期大于B的运行周期．设卫星与行星中心的连线在单位时间内扫过的面积为S，则下列图象中能大致描述S与两卫星的线速度v之间关系的是（　　）

A

B

C

D

二、多项选择题：

本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6.如图所示，理想变压器输入一电压为u＝10sin100πt（V）的正弦交流电，各交流电表均为理想电表，电压表示数为2V，下列说法正确的是（　　）

A.原、副线圈的匝数之比为5∶1

B.灯泡中电流方向每秒钟改变100次

C.换接u′＝10sin50πt（V）的正弦交流电，小灯泡亮度不变

D.仅将滑动变阻器滑片下滑，两表的示数都将增大

7.一实验箱沿竖直方向运动，其侧壁用细线系一小钢球．球与实验箱保持相对静止，如图所示，不计空气对球的作用力，则（　　）

A.实验箱的加速度一定竖直向下B.实验箱的速度一定竖直向下

C.实验箱的加速度可能小于重力加速度D.球对侧壁的压力可能为零

8.直放式电流传感器（开环式）工作原理如图所示．在通电直导线外套上一个留有气隙的开放磁芯（图甲），由于磁芯的作用，气隙处的磁场视为匀强磁场，其磁感应强度的大小与流过导线的电流成正比．现在气隙间放入载流子为电子的霍尔元件，霍尔元件上下表面垂直于磁感线（图乙），并接入图示电路（图丙）．下列说法正确的是（　　）

甲（立体图）

乙（沿导线方向看）

丙（图乙虚线框放大图）

A.若图丙中霍尔元件前表面电势高于后表面，则图乙中通电直导线电流垂直于纸面向里

B.若图丙中霍尔元件前表面电势高于后表面，则图乙中通电直导线电流垂直于纸面向外

C.保持电流表读数不变，电压表读数越大，说明通电直导线电流越大

D.保持电流表读数不变，电压表读数越大，说明通电直导线电流越小

9.光滑水平桌面上固定有图示的联动装置：

O1和O2是两个小定滑轮，质量相同的两个小球A、B用细长绳连接，静置在两根光滑长槽内，开始时细线O1A与细线O1B垂直，且O1B恰好与O2相触，O2B长度为L，与槽2成60°角．现同时分别对两球施加大小均为F、方向相反的两个恒力（平行于槽1），设物块沿槽运动时不与滑轮相碰，细线与槽不接触，则在B沿槽向右运动的过程中（　　）

A.在B球距离出发点处时，A球的速度为零

B.B球在距离出发点处速度达到最大

C.B球在距离出发点L处的动能小于FL

D.B球在距离出发点L处的动能大于FL

三、简答题：

本题分必做题（第10、11、12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．

【必做题】

10.（8分）某小组想测量干电池电动势、内电阻和一定值电阻（约几欧）的阻值．

（1）甲同学认为可以用多用电表的直流2.5V电压挡粗测干电池电动势E，用欧姆挡“×1”挡粗测电池内电阻r，关于他的想法，下列评价正确的是________．

A.测E的方法可行，测r的方法错误　　　B.测r的方法可行，测E的方法错误

C.测E和r的方法都可行　　　　　　　D.测E和r的方法都错误

（2）乙同学设计如图1所示电路，同时测定干电池的电动势E、内电阻r和定值电阻R0.

改变滑片位置，记录各电表读数，并在同一图中分别作出两电压表读数与电流表读数的关系图．已知所用电流表（量程0.6A）内阻约为0.5Ω，电压表（量程3V）内阻约为2kΩ.请在图上用笔画线代替导线完成电路连接．要求测量误差尽量小，且滑片在开关闭合前处于正确位置．

图1

图2

（3）图2中标出了乙同学实验中采集的一系列数据点，请作出图线，并求出干电池内阻r＝________Ω，定值电阻R0＝________Ω.

11.（10分）利用如图甲所示装置研究滑块的运动．将气垫导轨调至水平，并调整定滑轮高度，使得细线与导轨平行，不计滑轮处摩擦．

A　　B

　　　　　甲　　　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　　　丙

（1）用游标卡尺测滑块上的遮光条宽度d，正确的操作方法是图乙中的________（选填“A”或“B”），图丙中游标卡尺的读数为________cm.

（2）将滑块放在导轨上，挂上质量为m的钩码，系统由静止开始运动．滑块依次通过相距s的两个光电门时，测得挡光时间分别为t1和t2，则滑块运动的加速度为____________（用d、s、t1和t2表示）．

（3）改变m，进行多次测量，采集数据（a，m），并作出关系图象如图丁所示，图象的斜率是k，纵轴截距是c，由此可得当地重力加速度大小为________；滑块（含遮光条）的质量为________．

12.[选修3－5]（12分）

（1）在氢原子光谱中，赖曼线系是氢原子从较高能级（n＝2、3、4…）跃迁到基态时辐射的光谱线系．类似地，有巴耳末系、帕邢系、布喇开系等线系，如图所示．下列说法中正确的是________．

A.该图说明氢原子光谱是分立的

B.赖曼线系中从n＝2跃迁到基态放出的光子频率最大

C.巴尔末线系中从n＝∞跃迁到n＝2放出的光子波长最大

D.若巴尔末系的某种光能使一金属发生光电效应，则赖曼系的都能使该金属发生光电效应

（2）原子物理中，质子数和中子数互换的原子核称为镜像核.Li的镜像核是________（镜像核的元素符号可用X表示）；Li的比结合能是________．（设Li质量为mLi，中子质量为mn，质子质量为mp，真空中光速为c）

（3）如图所示，光滑水平桌面上，质量为m的小球甲以速度v与质量为2m的静止小球乙发生对心正碰，碰后甲以速率反弹，碰撞时间为t，不计空气阻力．

①求碰撞过程中甲、乙间的平均作用力大小；

②通过计算判断该碰撞是否为弹性碰撞．

13.【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并作答．若多做，则按A小题评分．

A.[选修3－3]（12分）

（1）在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是________．

A.实验中使用油酸酒精溶液，酒精的作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

B.本实验不考虑油酸分子间的间隙

C.将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓

D.为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液

（2）如图所示，体积为2×10－4m3的冰块放在密闭容器中，冰块上方充满标准状况下（压强为1atm、温度为0℃）的氢气，其体积为22.4L，则容器中冰分子数目与氢气分子数目之比为________；（已知冰的摩尔质量为18g/mol，密度为0.9×103kg/m3，标准状况下1mol任何气体的体积都是22.4L）；若让容器做自由落体运动，氢气对冰面的压强将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．

（3）如图所示，气缸中放一物块，并用一质量为m、截面积为S的活塞将一定质量的理想气体密闭在气缸内，活塞静止时离缸底高度为h.现对气缸缓慢加热，当理想气体的热力学温度变为原来的2倍时，活塞向上运动的距离是x.此过程中理想气体内能增加了E，不计摩擦以及物块体积变化，大气压强为p0，求：

①所放物块的体积；

②此过程中理想气体吸收的热量．

B.[选修3－4]（12分）

（1）2018年10月30日晚，金庸迷们自带白色蜡烛陆续前往襄阳古城墙之上，用烛火为金庸先生点亮襄阳城（如图），以此悼念这位平生未到襄阳，却最爱用笔墨描写襄阳的侠士文豪．假设某静立观察者发现相距为L的两根蜡烛A、B同时被点亮，则在沿着A、B连线方向上接近光速运行的观察者看来，________．

A.A、B间距大于L，蜡烛同时被点亮　B.A、B间距大于L，蜡烛不同时被点亮

C.A、B间距小于L，蜡烛同时被点亮　D.A、B间距小于L，蜡烛不同时被点亮

（2）用机械秒表测量图甲中单摆的振动周期，选取图中________（选填“A”“B”或“C”）点来计时最为合适；记录小球多次全振动的时间t的结果如图乙所示，其读数为________s.

甲

乙

（3）如图所示，一束频率为f＝6×1014Hz的绿光从截面为等腰直角三角形的三棱镜AB面射入棱镜，从AC面射出，方向平行于BC.已知三棱镜对绿光的折射率为n＝，不计二次反射．

①请在图上作出光束在射出三棱镜前的光路图；

②用出射光做双缝干涉实验，则光屏上到两缝距离之差为Δr＝7.5×10－7m的某点处出现的是明条纹还是暗条纹？

四、计算题：

本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

14.（15分）如图甲所示，水平面上固定一个半径为l的金属环，金属杆OA电阻为R，一端固定在圆环中心O，另一端与圆环接触良好．间距为d的平行倾斜长导轨分别与圆环和圆心O相连．金属杆MN长度为d，质量为m，电阻为2R，垂直放置在倾斜导轨上．圆环处于竖直向下的匀强磁场中，倾斜导轨处于垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，两磁场磁感应强度均为B.现固定MN，通过外力使OA杆绕O点按俯视顺时针方向转动，0～2t0时间内流经MN的电流大小随时间变化关系如图乙所示，已知0～2t0时间内电流的有效值为I0，忽略其余电阻和一切摩擦，重力加速度为g.

（1）比较O、A两点的电势，哪一点高？

求OA转动的最大角速度大小；

（2）0～2t0时间内推动OA杆的外力需做多少功？

（3）2t0时刻起将OA杆固定，同时解除MN杆的约束，MN下落高度为h时加速度大小为a，此时速度为它所能达到的最大速度的一半，求此过程中流过OA的电荷量．

甲

乙

15.（16分）如图所示，质量分别为5m和m的P、Q两球通过两根长度均为l的不可伸长的细线悬挂．整个装置处于风洞实验室中，风对两个球产生大小相等、方向水平向右的恒定风力．系统静止时，两根细线偏离竖直方向的角度分别为30°和60°，重力加速度为g，不计风对细线的作用力．

（1）求每个小球所受风力的大小；

（2）用一外力将P球缓慢拉到最低点P′，求该力所做的功；

（3）在

（2）中，P球位于P′处时剪断下方细线并同时撤去外力，求P球此时的加速度及此后的最大动能．

16.（16分）如图所示平面直角坐标系中，x轴上方区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.2T．原点O处有一粒子源，可在坐标平面内沿各个方向向磁场区发射比荷均为＝2.5×105C/kg的带负电的粒子．在x0＝0.64m处垂直于x轴放置一块足够长的粒子收集板PQ，当粒子运动到收集板时即被吸收，不计粒子间相互作用和重力的影响，粒子被吸收的过程中收集板始终不带电．

（1）能被收集的粒子速度至少多大？

（2）设某时刻粒子源沿＋y方向射入一系列粒子，速度大小从0到vm＝2×104m/s不等，至少经多长时间有粒子到达收集板？

求刚有粒子到达收集板时，该系列所有粒子所在位置构成的图线的方程；

（3）粒子源沿各个方向均匀地向磁场区发射速度大小均为vm＝2×104m/s的粒子，会有两个不同方向入射的粒子在PQ上的同一位置被收集，求PQ上这种位置分布的区域长度，以及落在该区域的粒子占所发出粒子总数的百分比．

2019届高三年级第三次模拟考试（十八）（苏锡常镇）

物理参考答案

1.D　2.D　3.C　4.B　5.B

6.BC　7.AD　8.AC　9.ACD

10.

（1）A（2分）

（2）如图所示（3分，每根线1分）

（3）如图所示（1分）　1（1分）　2（1分）

11.

（1）A（2分）　0.78（2分）

（2）a＝（2分）

（3）（2分）　（2分）

12.

（1）AD（4分）

（2）X（或Be）（2分）

（4mn＋3mp－mLi）c2（2分）

（3）①对甲，以向右为正方向，由动量定理

Ft＝m·－mv，可得F＝－（2分）

负号说明乙对甲的平均作用力方向向左，两球间平均作用力大小是F＝.

②碰撞过程动量守恒，设碰后乙球速度v1，则

mv＝m·＋2mv1，得v1＝v（1分）

碰前系统动能E1＝mv2，碰后系统动能

E2＝m＋×2m＝mv2

说明该碰撞为弹性碰撞．（1分）

13.A．

（1）B（4分）

（2）10∶1（2分）　不变（2分）

（3）气体等压变化，＝

得到V＝S（h－x）（2分）

气体对外做功W＝（p0＋）Sx＝p0Sx＋mgx（1分）

由热力学第一定律E＝Q吸－W

得Q吸＝p0Sx＋mgx＋E.（1分）

B．

（1）D（4分）

（2）B（2分）　95.5（2分）

（3）①如图所示（2分）

②绿光在空气中的波长

λ＝＝5×10－7m（1分）

对比知Δr＝1.5λ，所以该点出现暗条纹．（1分）

14.

（1）由右手定则，A点电势高．（1分）

感应电动势最大值Em＝Bωml2（1分）

欧姆定律Em＝I0（R＋2R）（1分）

得ωm＝.（1分）

（2）由能量关系，外力所做功等于回路的焦耳热，即W＝Q（2分）

由焦耳定律，Q＝·（R＋2R）·2t0（2分）

所以W＝2IRt0.（1分）

（3）速度达到最大速度vm时

＝mgsinθ（1分）

速度达到最大速度vm的一半时安培力减半，mgsinθ－＝ma（1分）

导体棒滑行的距离为x＝（1分）

电量q＝＝（1分）

可得q＝.（2分）

15.

（1）对Q分析，如图甲所示，有

F风＝mgtan60°＝mg.（4分）

（或：

对整体分析，如图乙所示，有

2F风＝6mgtan60°，F风＝mg.（4分））

甲

乙

（2）因缓慢移动，故不影响两球的相对位置，如图丙所示．

有能量关系WF＋WG＝W克风（2分）

即WF＋6mgl（1－cos30°）＝2mglsin30°

得WF＝（4－6）mgl.（4分）

丙

（3）撤去F并剪断细线，对P球：

F＝5ma

得a＝g（1分）

水平向右．（1分）

如图丁所示，P球摆到细线偏离竖直方向角度为θ时的动能为Ek，

由动能定理W－W克G＝Ek

得Ek＝mglsinθ－5mgl（1－cosθ）（1分）

由数学知识可得最大动能Ekm＝（2－5）mgl.（3分）

丁

16.

（1）如图甲所示，在磁场中，qv0B＝m（2分）

由题意，临界半径为r1＝x0（1分）

联立可得v0＝1.6×104m/s.（1分）

甲

（2）速度为vm的粒子轨道半径为R，

qvmB＝m，得R＝0.4m（1分）

如图乙所示，设该粒子击中A点，∠AO1P＝α

有R（1＋cosα）＝x0

解得cosα＝0.6，α＝53°（1分）

所有粒子的圆周运动周期均为

T＝＝4π×10－5s（1分）

速度为vm的粒子转过圆心角为

180°－53°＝127°

历时t＝T＝×10－5s被收集．（1分）

此时这一系列的粒子位于线段OA上，其斜率为k＝＝

所以图线方程为y＝x（0≤x≤0.64m）．（2分）

乙

（3）临界1：

如图丙所示，初速度与＋y轴成θ1的粒子轨迹直径与PQ交于M，这是PQ上离P最远的亮点．

cosθ1＝＝，θ1＝37°（1分）

PM＝2Rsinθ1＝0.48m.

丙

临界2：

如图丁所示，初速度与＋y轴成θ2的粒子轨迹PQ相切于N，有

R（1＋cosθ2）＝x0，同

（2），θ2＝α＝53°（1分）

说明N点与A点重合．

可得PN＝Rsinθ2＝0.32m

所求区域长度为

l＝MN＝0.48m－0.32m＝0.16m（2分）

沿与＋y轴成θ2＝53°方向到＋y方向发射的粒子均可以落在该区域，因此

η＝×100%＝29.4%.（2分）

丁