2019届江西省南昌市高三三模理综物理试题（解析版）

2019届江西省南昌市高三三模理综物理试题（解析版）理科综合能力测试（物理部分）1.康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量。图中给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿那个方向运动，波长如何变化A. 3、变长 B. 1、变短 C. 1、变长 D. 2、不变【答案】C【解析】【详解】光子与电子碰撞过程系统动量守恒,系统动量的矢量和不变,碰前动量向右,故碰撞后系统的动量的矢量和也向右,故碰后光子可能沿方向1振动;因为电子动能增加,故光子动减量小,根据,光子的频率减小,根据,波长变长;故C正确；ABD错误。故选C 2.一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P。从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（   ）A. 汽车加速过程的最大加速度为B. 汽车加速过程的平均速度为C. 汽车速度从v增大到2v过程做匀加速运动D. 汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大【答案】A【解析】设汽车所受的阻力为f，则开始时：P=fv；加大油门后：P1=f∙2v；则P1=2P；汽车在开始加大油门时的加速度最大，最大加速度为，选项A正确；汽车若做匀加速运动，则平均速度为；而汽车随速度的增加，由P=Fv可知牵引力减小，则加速度减小，即汽车做加速度减小的加速运动，则平均速度不等于，选项BCD错误；故选A. 3.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比，电阻，为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压随时间的变化关系如图乙所示。现将接1、闭合，此时正常发光的功率为。下列说法正确的是A. 输入电压的表达式B. 若换接到2后，消耗的电功率为C. 若只断开后，的功率均为D. 若只断开后，原线圈的输入功率为【答案】D【解析】【详解】周期是0.02s，所以所以输入电压u的表达式应为故A错误；若换接到2后，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为故B错误；若只断开后，的的电压变为原来的1/2，所以功率变为原来的1/4，故C错误；若只断开后，负载的电阻变为原来的2倍，根据可知负载的功率变为原来的1/2，则原线圈的输入功率也变为，故D正确；故选D 4.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子()在入口处从静止开始被电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若换作粒子()在入口处从静止开始被同一电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的倍数是A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【分析】本题先电场加速后磁偏转问题，先根据动能定理得到加速得到的速度表达式，再结合带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式求出磁感应强度的表达式.【详解】电场中的直线加速过程根据动能定理得，得；离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有，有，联立可得：；质子与粒子经同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，则，可得，即；故选B.【点睛】本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律，关键要能通过洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度的表达式. 5.某实验小组打算制作一个火箭。甲同学设计了一个火箭质量为m，可提供恒定的推动力，大小为F＝2mg，持续时间为t。乙同学对甲同学的设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当质量为m的火箭飞行经过时，火箭丢弃掉的质量，剩余时间，火箭推动剩余的继续飞行。若采用甲同学的方法火箭最高可上升的高度为h，则采用乙同学的方案火箭最高可上升的高度为(重力加速度取g，不考虑燃料消耗引起的质量变化)(　　)A. 1.5h B. 2h C. 2.75h D. 3.25h【答案】C【解析】对甲同学的火箭，t时间的加速度a1，F－mg＝ma1，a1＝g，t时刻的速度v1＝a1t，上升的高度，对乙同学的火箭，在0～内的加速度a2＝a1＝g，时刻的速度为v2＝a2·＝gt，在～t内加速度为a2′，则F－mg＝ma2′，则a2′＝3g，在t时的速度v2′＝v2＋a2′·＝2gt，上升的高度为，C项对，ABD项错，故选C.点睛：本题考查运动学公式的应用，解题时要分阶段处理，并且要明确各分段过程的加速度与初速度，灵活应用位移公式即可求解． 6.轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星，它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则A. 该卫星运行速度一定小于7.9km/sB. 该卫星绕地球运行的周期与同步卫星的周期之比为1：4C. 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1：4D. 该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2：1【答案】AC【解析】由于卫星的轨道半径大于地球半径，卫星的线速度小于第一宇宙速度，即卫星的线速度小于7.9km/h，故A正确；由题意可知，卫星的周期：，而同步卫星的周期是24h，故它与同步卫星的周期之比为1：8，故B错误；万有引力提供向心力，则有：，解得，该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比：，故C正确；万有引力提供向心力，则有：，解得，该卫星加速度与同步卫星加速度之比为，故D错误；故选AC. 7.如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场点与点在同一电场线上。两个质量相等的带正电荷的粒子，以相同的速度分别从点和点同时垂直进入电场，不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。已知两粒子都能经过点，在此过程中，下列说法正确的是A. 从点进入的粒子先到达点B. 从点进入的粒子电荷量较小C. 从点进入的粒子动量变化较大D. 从点进入粒子电势能变化较小【答案】BD【解析】【详解】由题及图可得两粒子竖直位移相等、速度相等，且，故两粒子到达P点的时间相等，故A错误。在相等时间内M点的粒子运动的水平位移较小，所以M点的加速度较小，根据可知从M点进入的粒子电荷量较小，故B正确；根据动量定理可知，粒子的动量变化等于合外力的冲量，由于从M点进入的粒子电荷量较小，所以受到的电场力较小，则合外力的冲量也较小，所以从M点进入的粒子动量变化较小，故C错误；从M点进入的粒子受到的电场力小，且在电场力作用下运动的位移也较小，所以电场力做功较小，则电势能变化就小，故D正确；故选BD 8.如图所示，倾角为30°的光滑斜面底端固定一轻弹簧，点为原长位置。质量为的滑块从斜面上点由静止释放，物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大动能为。现将物块由点上方处的点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内，取，则下列说法正确的是A. 点到点的距离小于B. 从点释放后滑块运动最大动能为C. 从点释放滑块被弹簧弹回经过点的动能小于D. 从点释放弹簧最大弹性势能比从点释放增加了【答案】B【解析】【详解】物块从O点时开始压缩弹簧,弹力逐渐增大,开始阶段弹簧的弹力小于滑块的重力沿斜面向下的分力,物块做加速运动.后来,弹簧的弹力大于滑块的重力沿斜面向下的分力,物块做减速运动,所以物块先做加速运动后做减速运动,弹簧的弹力等于滑块的重力沿斜面向下的分力时物块的速度最大设此过程中A运动的位移为根据能量守恒可知最大动能为8J，若Ep=0，则解得xA=3.2m，实际若Ep>0，所以A点到O点的距离大于3.2m，故A错误；设物块动能最大时弹簧的弹性势能为Ep.从A释放到动能最大的过程，由系统的机械能守恒得：从B释放到动能最大的过程，由系统的机械能守恒得：且所以得从B点释放滑块最大动能为：故B正确；根据能量守恒可知，从从点释放滑块被弹簧弹回经过点时：，故C错误；根据物块和弹簧的系统机械能守恒知，弹簧最大弹性势能等于物块减少的重力势能，由于从B点释放弹簧的压缩量增大，所以从B点释放弹簧最大弹性势能比从A点释放增加为：故D错误；故选B 三、非选择题：包括必做题和选做题两部分。第22题—第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题—第38题为选做题，考生根据要求做答。9.某同学用图所示的 “碰撞实验装置”研究直径相同的两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。①在实验中小球速度不易测量，可通过仅测量_____解决这一问题。A．小球做平抛运动的时间B．小球做平抛运动的水平距离C．小球做平抛运动的初始高度D．小球释放时的高度②图中PQ是斜槽，QR为水平槽，R为水平槽末端。利用铅垂线在记录纸上确定R的投影点O。实验时先使A球从斜槽上G处由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹；此后，再把B球放在R处，将A球再从G处由静止释放，与B球碰撞后在记录纸上分别留下A、B两球落点痕迹。由测量可知，碰撞前A球做平抛运动的水平距离为x0；碰撞后，A、B两球做平抛运动的水平距离分别为x1、x2。用天平称量A、B两球的质量分别为mA、mB。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____（用题目给出的物理量符号表示）。【答案】    (1). B;    (2). ;【解析】(1)因为平抛运动的速度等于射程与落地时间的比值，而当高度一定时，落地时间一定，所以可以测量射程代替速度，故选B；(2) 要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得，，若两球相碰前后的动量守恒，得： 10.某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。可选用的器材如下：A.待测螺线管绕制螺线管的金属丝电阻率为，阻值约；B.电流表A1量程为10mA，内阻约；C.电流表A2量程为，内阻；D.电压表V量程为10V，内阻为；E.定值电阻阻值为；F.滑动变阻器总阻值约为；G.电源电动势约为2.0V，内阻忽略不计；H.开关一个及导线若干。（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示。其示数_______；（2）为了尽可能准确的测量，要求便于实验测量且电表指针偏转范围较大且至少要达到满刻度的，请你设计适合的电路，将你设计的电路画在虚线框中，并标明所用器材的代号____________。（3）由已知量和测得的量的符号表示金属丝的长度，则______________。【答案】    (1).     (2).     (3). 【解析】【详解】（1）螺旋管主尺上的读数为0.5mm，分尺上的读数为，所以直径为（2）由于滑动变阻器的电阻小于待测电阻，所以要准确测量，电路应该采用分压接法，由于电压表的量程太大，所以不选用电压表，由于两电流表的满偏电压分别为可将待测电阻与电流表A2并联再与A1串联，如图所示：（3）根据电路结构可知结合解得： 11.一质量的滑块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面，某同学利用实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程速度随时间变化的图像。已知，取。求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）滑块重新回到斜面底端的动能。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由图像可得物体沿斜面向上运动的加速度大小，解得： 根据牛顿运动定律可得：，解得；（2）物体上滑的最大位移为：，根据动能定理可得：，解得 12.如图所示，质量为半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分放有和两个光滑圆形导轨，与端由导线连接，一质量为的导体棒自端的正上方处平行端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度，导轨的间距与导体棒的长度均为，导轨的半径，导体棒的电阻，其余电阻均不计，重力加速度，不计空气阻力。（1）求导体棒刚进入凹槽时速度和所受安培力的大小；（2）求导体棒从开始下落到最终静止的过程中克服安培力做的功；（3）若导体棒从开始下落到第一次通过导轨最低点的过程中产生的热量为，求导体棒第一次通过最低点时回路中的电功率。【答案】（1）， （2）；（3）【解析】【详解】（1）设导体棒刚进入凹槽时的速度为，根据动能定理可知：，解得：，此时感应电动势大小为，感应电流的大小为，则导体棒刚进入凹槽时所受的安培力大小为（2）导体棒最终静止在凹槽轨道最低点，这一过程系统机械能减少为：根据能量守恒可得导体棒克服安培力做功为，即；（3）设导体棒第一次通过轨道最低点速度为，凹槽速度为，则，根据能量守恒可知：，电路中感应电动势:，回路中感应电流的电功率为:，解得 13.下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是__________A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．温度越高，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大D．分子间同时存在引力和斥力，随分子距离的增大，分子间的引力和斥力都会减小E．非晶体的物理性质是各向同性而晶体的物理性质都是各向异性【答案】BCD【解析】当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小斥力做负功分子势能增大，分子间距的增大时反之，A错误；物体的温度越高，分子热运动的平均动能增大，物体中分子无规则运动越剧烈，B正确；根据麦克斯韦统计规律可知，温度越高，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大，C正确；分子间距离增大时，斥力和引力都减小，分子间距离减小时，斥力和引力都增大，但斥力增大的快，D正确；多晶体的物理性质各向同性，故E错误． 14.农药喷雾器的原理如图所示，储液筒与打气筒用软细管相连，先在桶内装上药液，再拧紧桶盖并关闭阀门K，用打气筒给储液筒充气增大储液筒内的气压，然后再打开阀门，储液筒的液体就从喷雾头喷出，已知储液筒容器为10L（不计储液筒两端连接管体积），打气筒每打一次气能向储液筒内压入空气200mL，现在储液筒内装入8L的药液后关紧桶盖和喷雾头开关，再用打气筒给储液筒大气。（设周围大气压恒为1个标准大气压，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变），求：①要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3atm，打气筒活塞需要循环工作的次数；②打开喷雾头开关K直至储液筒的内外气压相同，储液筒内剩余药液的体积。【答案】(1)20      (2) 【解析】①设需打气的次数为，每次打入的气体体积为，储液桶药液上方的气体体积为，则开始打气前：储液筒液体上方气体的压强：气体的体积为：打气完毕时，储液筒内药液上方的气体体积为：，压强为打气过程为等温变化，所以：代入数据解得：②打开喷雾头开关K直至贮液筒内外气压相同时，设储液筒上方气体的体积为，此过程为等温变化，所以：代入数据解得：所以喷出的药液的体积 15.如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t =0时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中x = 2 m处的a质点从t＝0时刻起的振动图象。则下列说法正确的是________A．波传播的速度为20 m/sB．波沿x轴负方向传播C．t＝0.25 s时，质点a的位移沿y轴负方向D．t＝0.25 s时，x＝4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向E．从t＝0开始，经0.3 s，质点b通过的路程是6 m【答案】ACD【解析】试题分析：本题要在乙图上读出a质点在t=0时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率．由乙图知，质点的振动周期为，由甲图知，波长，则波速为，A正确；由乙图知，时刻，质点a向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴正方向传播，B错误；由乙图知，质点的振动周期为，所以质点A在的时刻的振动情况与时刻的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以a的位移沿y轴负方向，C正确；由图甲可知，a质点和b质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点b处于正的最大位移处，加速度沿y轴负方向，D正确；因为，则，E错误． 16.如图所示，在平静的湖面岸边处，垂钓者的眼睛恰好位于岸边点正上方高度处，浮标离点远，鱼铒灯在浮标正前方远处的水下，垂钓者发现鱼铒灯刚好被浮标挡住，已知水的折射率。  ①求鱼铒灯离水面的深度;②若鱼铒灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼铒灯发出的光恰好无法从水面间射出？【答案】①②【解析】试题分析：①作出光路图，由几何知识得出入射角的正弦值与折射角的正弦值，再结合折射定律求鱼饵灯离水面的深度；②若鱼饵灯缓慢竖直上浮，水面PQ间恰好无光射出时，光在水面恰好发生了全反射，入射角等于临界角C．由求出临界角C，再由数学知识求解。①由题意可得，鱼饵灯发出的光传播的光路图如图所示。设鱼饵灯的深度为，眼睛的位置为，鱼饵灯发出的光从水中斜射入水面上的入射角为，折射角为由折射定律可得：分其中：，所以：带入数据可得：所以②由题意可得，只要光从点无法射向水面，则意味着无法从之间射向水面。设光从水中发生全反射的临界角为，在点恰好发生全反射时鱼饵灯的深度为，则：可得：所以：【点睛】本题的关键是作出光路图，利用几何知识和折射定律求解相关的角度和深度，要注意光线的方向不能画错。