2019届山东省泰安市高三3月第一轮模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

2019届山东省泰安市高三3月第一轮模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～17题中只有一项符合题目要求，第18～21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。有选错的得0分。

1.如图，用光电管进行光电效应实验，当某一频率的光入射时，有光电流产生。则饱和光电流

A. 与照射时间成正比 B. 与入射光的强度无关

C. 与入射光的强度成正比 D. 与两极间的电压成正比

【答案】C

【解析】

【详解】当某种频率的光入射到金属上能发生光电效应时，饱和光电流的大小只与入射光的强度有关，且与入射光的强度成正比，与光照时间以及光电管两极间的电压无关，故选C.

2.如图，在光滑的斜面上，轻弹簧的下端固定在挡板上，上端放有物块Q，系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的力F作用在Q上，使其沿斜面向上做匀加速直线运动，以x表示Q离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】开始时：mgsinθ=kx0；当用一沿斜面向上的力F作用在Q上时，当Q离开静止位置的位移为x时，根据牛顿第二定律：，解得F=kx+ma，故选A.

3.如图，在水平光滑细杆上有一小环，轻绳的一端系在小环上，另一端系着夹子夹紧一个质量为M的小物块两个侧面，小物块到小环悬点的距离为L，夹子每一侧面与小物块的最大静摩擦力均为F。小环和物块一起向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动，则小环和物块一起向右匀速运动的速度最大为(不计小环和夹子的质量，重力加速度为g)

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】当小环碰到钉子瞬间，物块将做匀速圆周运动，则对物块：2F-Mg=M，解得 ，故选D.

4.某一行星表面附近有颗卫星做匀速圆周运动．其运行周期为T，假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力．物体静止时，弹簧测力计的示数为N，则这颗行星的半径为

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】对物体：N=mg；且；对绕行星表面附近做匀速圆周运动的卫星： 联立解得：，故选A.

5.雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用。假设阻力大小只与雨滴的速率成正比，所有雨滴均从相同高处由静止开始下落，到达地面前均达到最大速率。下列判断正确的是

A. 达到最大速率前，所有雨滴均做匀加速运动

B. 所有雨滴的最大速率均相等

C. 较大的雨滴最大速率也较大

D. 较小的雨滴在空中运动的时间较长

【答案】CD

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律：，则雨滴下落时，随速度的增加，加速度逐渐减小，则达到最大速率前，所有雨滴均做加速度减小的变加速运动，选项A错误；当a=0时速度最大，则，则质量越大，则最大速度越大，选项B错误，C正确；较小的雨滴在空中运动的最大速度较小，整个过程的平均速度较小，则在空中运动的时间较长，选项D正确；故选CD.

6.如图，在正点电荷Q的电场中，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为AC的中点，，A、B、C、D四点处的电势满足，点电荷Q在A、B、C三点所在平面内，则

A. 点电荷Q在AB的连线上

B. 点电荷Q在BD连线的中点处

C.

D. 将负试探电荷从C点搬运到B点。电场力做负功

【答案】AC

【解析】

【详解】因φA=φC，则点电荷Q在AC连线的垂直平分线上；又φB=φD，则点电荷Q又在BD连线的垂直平分线上；则点电荷Q在AB的连线上，如图，则选项A正确，B错误；

D点距离点电荷的距离较C点近，可知，选项C正确；将负试探电荷从C点搬运到B点。电场力做正功，选项D错误；故选AC.

7.如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡P和Q。当输入电压U为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是

A. 原、副线圈匝数比为1：7

B. 原、副线圈匝数比为7：1

C. 此时P和Q的电功率之比为7：1

D. 此时P和Q的电功率之比为1：7

【答案】BD

【解析】

【详解】设灯泡的额定电压为U1，则初级电压为：U-U1=7U1，则原副线圈的匝数正比：，选项A错误，B正确；因原副线圈的电流之比为，根据P=IU可知此时P和Q的电功率之比为1：7，选项C错误，D正确；故选BD.

8.如图，倾角为的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，其方向一个垂直于斜面向上，一个垂直于斜面向下，它们的宽度均为L。一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度进入上部磁场恰好做匀速运动，边在下部磁场运动过程中再次出现匀速运动。重力加速度为g，则

A. 在进入上部磁场过程中的电流方向为

B. 当边刚越过边界时，线框的加速度为

C. 当边进入下部磁场再次做匀速运动时．速度为

D. 从边进入磁场到边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中，减少的动能等于线框中产生的焦耳热

【答案】AC

【解析】

【详解】根据楞次定律可知，在进入上部磁场过程中的电流方向为adcba，选项A正确；当线圈在上半部分磁场中匀速运动时： 当ab边刚越过边界ff＇时，由于线圈的ab边和cd边产生同方向电动势，则回路的电动势加倍，感应电流加倍，每个边受到的安培力加倍，则此时：4F安-mgsinθ=ma，解得线框的加速度为a=3gsinθ，选项B错误；当ab边进入下部磁场再次做匀速运动时：，解得，选项C正确；由能量关系可知，从ab边进入磁场到ab边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中，减少的动能与重力势能之和等于线框中产生的焦耳热，选项D错误；故选AC.

三、非选择题

9.某同学用图甲所示装置测量木块与木板间动摩擦因数。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其左端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小木块相连，另一端可悬挂钩码。实验中可用的钩码共有N个，将(依次取=1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳左端，其余个钩码放在木块的凹槽中，释放小木块，利用打点计时器打出的纸带测量木块的加速度。

(1)正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示。已知打点周期T=0.02s，则木块的加速度=____m／s2。

(2)改变悬挂钩码的个数n，测得相应的加速度a，将获得数据在坐标纸中描出(仅给出了其中一部分)如图丙所示。取重力加速度g=10m／s2，则木块与木板间动摩擦因数______(保留2位有效数字)

(3)实验中______(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。

【答案】    (1).     (2).     (3). 不需要

【解析】

【详解】（1）木块的加速度：.

（2）对N个砝码的整体，根据牛顿第二定律： ，解得；画出a-n图像如图；

由图可知μg=1.6，解得μ=0.16.

（3）实验中是对N个砝码的整体进行研究，则不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。

10.如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是最大阻值为可变电阻；表头G的满偏电流为250，内阻为。虚线方框内为换挡开关。A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位。5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×挡。

(1)图中的A端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)关于R6的使用，下列说法正确的是__________(填正确答案标号)。

A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)要想使用直流电压1V挡，选择开关B应与_______相连(填选择开关对应的数字)。

(4)根据题给条件可得_________。

(5)将选择开关与“3”相连，把表笔插入AB并短接，滑动R6的滑片到最上端a处，表头G的指针指在表盘电流处；滑动R6的滑片到最下端b处，表头G的指针指在表盘电流处。则电池的电动势________V。

【答案】    (1). 红    (2). B    (3). 4    (4).     (5). 20

【解析】

【详解】（1）图中的A端与红色表笔相连接。

（2）R6是欧姆档的调零电阻，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，故选B；

（3）直流电压1V挡要用电流计与较小的电阻串联，则选择开关B应与4相连；

（4）当选择开关接2时，处在直流电流1mA挡，则由欧姆定律：

（5）因rg=3（R1+R2）可知，电路的总电流等于电流计读数的4倍，则：滑动R6的滑片到最上端a处时： ；滑动R6的滑片到最下端b处时，；联立解得：E=20V.

11.如图，足够长的固定光滑水平轨道与固定的光滑竖直圆弧轨道平滑连接。质量为的小球A以速度撞上质量为的静止小球B，已知A和B的大小相同且碰撞为弹性正碰。重力加速度g的大小取10m/s2。

(1)若，求碰撞后小球B上升的最大高度；

(2)若要求两小球只发生了一次碰撞，则的大小应满足怎样的关系?

【答案】(1) (2)

【解析】

【详解】（1）取向右为正方向，则由动量守恒定律和能量守恒关系可知： ，

解得

带入数据：v1=-1m/s；v2=4m/s

小球B沿圆弧上升，无论是否冲出圆弧轨道，到达最高点时的速度一定为零，则由机械能守恒：

解得h=0.8m

（2）若两球只发生一次碰撞，则首先应该满足A小球碰后反向运动，即v1<0，由可知m1<m2；

同时还必须满足A球碰后速度v1要大于或等于B小球的速度v2，即

联立解得m2≥3m1或者m1≤m2

12.如图甲，位于M板处的粒子源可以不断产生初速度为零的电子，电子在MN板间被加速，在MN板间所加电压按图乙所示规律变化。，电子射出后从坐标原点O进入x轴上方一垂直纸面向外的有界匀强磁场区域．发生270°偏转后沿y轴负方向射出有界磁场打到x轴下方水平放置的荧光屏上。N板到y轴、荧光屏到x轴的距离均为L。已知电子的质量为m，电量为－e(e>0)，磁场的磁感应强度大小为B。忽略电子在板间被加速的时间，认为电子在MN板间运动过程中板间电压不变，不考虑电子运动过程中的相互作用。求：

(1)t=0时刻从N板射出的电子在磁场中运动的半径大小；

(2)电子在t=0时刻从N板射出到打到荧光屏所经历的时间；

(3)为使0—2t0时间内从MN板间射出的电子均能发生270°偏转垂直打在荧光屏上，试求所加磁场区域的最小面积。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

【详解】（1）在t=0时刻进入电场的电子被加速，由动能定理：

进入磁场后洛伦兹力提供向心力：

联立解得：

（2）t=0时刻从N板射出的电子，到达原点O经历的时间：

在磁场中运动的时间

从离开磁场到到达荧光屏的时间

该电子从N板到荧光屏的时间：t=t1+t2+t3

解得：

（3）任一时刻从N板射出的电子，经磁场后均发生2700偏转垂直打在荧光屏上，电子的运动轨迹如图；由（1）中的式子可知

如图两圆弧之间的阴影部分即为所加磁场的最小区域，由几何关系可知：

联立解得：

13.一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→A(其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行)，这一过程称为一个循环。在这一循环中，对于该气体，下列说法正确的有____

A. 从状态A变化到状态B，分子的平均动能增大

B. 从状态B变化到状态C，气体的内能减小

C. 从状态C变化到状态A，气体吸收热量

D. 从状态B变化到状态C，分子的平均动能逐渐减小

E. 从状态A变化到状态B，气体放出热量

【答案】ABD

【解析】

【详解】从状态A变化到状态B，气体的温度升高，则分子的平均动能增大，选项A正确；从状态B变化到状态C，气体的温度降低，因理想气体的内能只与温度有关，则内能减小，选项B正确；从状态C变化到状态A，气体温度减低，内能减小；体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，选项C错误；从状态B变化到状态C，气体的温度逐渐降低，则分子的平均动能逐渐减小，选项D正确；从状态A变化到状态B，气体温度升高，内能增大；气体体积变大，对外做功，则气体吸收热量，选项E错误；故选ABD.

14.如图所示，竖直放置开口向上内壁光滑的气缸，内有两个质量均为m的密闭活塞，将缸内理想气体分成I、Ⅱ两部分，活塞A导热，气缸及活塞口均绝热。活塞横截面积为S，且mg=P0S。整个装置处于静止状态，I、Ⅱ两部分气体的高度均为L0，温度为T0。外界大气压强为p0并保持不变。现在活塞A上逐渐添加细砂，当细砂质量等于2m，两活塞在某位置重新平衡时，Ⅱ中气体的温度升高到。求：活塞A下降的距离。

【答案】

【解析】

【详解】对Ⅰ气体，初态： ；末态：

根据玻意耳定律：；解得 ；

对Ⅱ气体：初态： 末态：

由气态方程：

解得

A活塞下降的高度：

15.有一个直角三角形的玻璃棱镜ABC，截面如图。，D点是AC边的中点。一束红光从D点沿平行于AB方向射入棱镜，光线到达AB面上的E点发生全反射，并垂直BC边从F射出，则玻璃对红光的折射率为________。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线到达AB面上时比E点更靠近________。(填“A点”或“B点”)。

【答案】    (1).     (2). A点

【解析】

【详解】设在D点的折射角为α，则在E点的入射角为，则 ；根据光的折射定律和全反射可知： ，解得

改用蓝光沿同一路径入射，因蓝光的折射率大于红光，则在D点的折射角小于红光，则射到AB边上时的位置在E点下方，即光线到达AB面上时比E点更靠近A点.

16.如图甲为某波源的振动图象，图乙是该波源产生的横波在某时刻的波动图象，波动图象中的O点表示波源，P、Q是介质中的两点。求：

(i)这列波的波速多大?波源的起振方向向哪?

(ii)当波动图象中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，质点P已经经过了多少路程?

【答案】(i) ，波源起振方向沿-y方向。(ii)

【解析】

【详解】（i）从振动图像和波动图像可知，波源起振方向沿-y方向，T=2s，λ=2m

则波速

（ii）波由质点P传到质点Q经历时间：

P已经振动

P共振动：

则质点P经过的路程：