2019届黑龙江省齐齐哈尔市高三第一次模拟考试理科综合物理试题（解析版）

齐齐哈尔市2019届高三第一次模拟考试理科综合物理试卷二、选择題：本題共8小题，毎小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项正确，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，有选错的得0分。1.北斗卫星导航系统（BDS）空间段由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星（地球同步卫星）、27颗中轨道地球卫星、3颗其他卫星．其中有一颗中轨道地球卫星的周期为16小时，则该卫星与静止轨道卫星相比（    ）A. 轨道半径小    B. 角速度小    C. 线速度小    D. 向心加速度小【答案】A【解析】【分析】本题考查的是万有引力理论的成就，我们在分析的时候抓住它做匀速圆周运动，且万有引力提供向心力即可求出答案。【详解】中轨道地球卫星的周期为16小时比静止轨道卫星周期小，结合高轨低速周期长、低轨高速周期短的特点，A对。【点睛】卫星参数比较有一个很有效的规律：高轨低速周期长、低轨高速周期短。2.用频率为v的单色光照射阴极K时，能发生光电效应，改变光电管两端的电压，测得电流随电压变化的图象如图所示，U0为遏止电压．已知电子的带电荷量为e，普朗克常量为h，则阴极K的极限频率为（    ）A.     B. C.     D. v【答案】B【解析】【分析】本题直接利用爱因斯坦的光电效应方程即可求出答案。【详解】根据光电效应方程，，得出，B正确。【点睛】光电效应的题目是比较容易入手的，直接套用公式即可。3.物块在1N合外力作用下沿x轴做匀变速直线运动，图示为其位置坐标和速率的二次方的关系图线，则关于该物块有关物理量大小的判断正确的（ ）A. 质量为1kgB. 初速度为2m／sC. 初动量为2kg・m／sD. 加速度为0．5m／s2【答案】D【解析】【分析】本题考查的是图像问题，先判断图像的横轴坐标，然后求出表达式，最后分析斜率和截距的含义。【详解】根据图像求出解析式为，与类比可得：a=0.5m/s2，m=2kg，v0=m/s，p0=2kgm/s，D正确。【点睛】图像问题的切入点是求出图像的解析式，然后与我们所学的规律类比即可。4.如图所示，D点为固定斜面AC的中点，在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D点和C点．空气阻力不计．设小球在空中运动的时间分别为t1和t2，落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2，落到D点和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为和，则下列关系式正确的是（   ）A.     B. C.     D. 【答案】C【解析】【分析】本题考查的是平抛运动的规律，两次平抛均落到斜面上，位移偏转角相等，以此切入即可求出答案。【详解】设斜面的倾角为，可得，所以，竖直方向下降的高度之比为1：2，所以 ，求得，再结合速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，，，所以C正确。【点睛】平抛运动问题的切入点有三种：轨迹切入、偏转角切入、竖直方向相邻相等时间位移差为常数。5.如图所示，边长为L、电阻为R的正方形金属线框abcd放在光滑绝缘水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场，磁场的宽度为L，线框的ab边与磁场的左边界相距为L，且与磁场边界平行．线框在某一水平恒力作用下由静止向右运动，当ab边进入磁场时线框恰好开始做匀速运动．根据题中信息，下列物理量可以求出的是（    ）A. 外力的大小B. 匀速运动的速度大小C. 通过磁场区域的过程中产生的焦耳热D. 线框完全进入磁场的过程中通过线框某横截面的电荷量【答案】D【解析】【分析】根据线框做匀速运动，可得外力大小等于安培力大小，通过磁场的过程是一个匀速过程，外力做的功全部转化为焦耳热，通过线框某横截面的电荷量等于平均电流乘时间。【详解】根据动能定理可得，刚进入磁场时速度满足，恰好匀速，可得，线框质量未知，A、B、C都错；通过线框某横截面的电荷量，D对。【点睛】此类问题综合性很强，我们针对特殊状态进行分析。6.如图所示，竖直墙壁与光滑水平地面交于B点，质量为m1的光滑半圆柱体O1紧靠竖直墙壁置于水平地面上，质量为m2的均匀小球O2用长度等于A、B两点间距离l的细线悬挂于竖直墙壁上的A点，小球O2静置于半圆柱体O1上，当半圆柱体质量不变而半径不同时，细线与竖直墙壁的夹角θ就会跟着发生改变。已知重力加速度为g，不计各接触面间的摩擦，则下列说法正确的是A. 当θ=60°，半圆柱体对面的压力大小为B. 当θ=60°，小球对半圆柱体的压力大小为C. 改变半圆柱体的半径，半圆柱体对竖直墙壁的最大压力大小为D. 半圆柱体的半径增大时，其对地面的压力保持不变【答案】AC【解析】试题分析：对均匀小球进行受力分析，求出小球受到的拉力和支持力；然后对半圆柱体进行受力分析，根据共点力的平衡条件求解桌面的支持力；以整体为研究对象，竖直方向根据共点力的平衡条件可得圆柱体对地面的压力大小。对均匀球进行受力分析如图所示： 连接和，设与水平面之间的夹角为，与水平面之间的夹角为；
当时，由几何关系可知，由于，所以为等边三角形，；由圆心角与圆周角之间的关系可知，可知小球受到的绳子的拉力T与半圆柱体对小球的支持力N相互垂直，水平方向①，竖直方向②，联立得；以小球与半圆柱体组成的整体为研究对象，它们在竖直方向受到重力、地面的支持力、绳子拉力以及在水平方向受到墙对半圆柱体的弹力，竖直方向③，所以，根据牛顿第三定律可知，半圆柱体对地面的压力大小也为，小球对半圆柱体的压力大小为，A正确B错误；若改变半圆柱体的半径，当小球平衡时，小球的位置在以AB为半径的圆弧上，由几何关系可知，直线是该圆的切线方向，所以；则④，以小球与半圆柱体组成的整体为研究对象，在水平方向⑤，可知，当θ=45°时，半圆柱体受到墙对半圆柱体的弹力最大，为，C正确；由③④可得半圆柱体在竖直方向上的受的支持力：⑥，由几何关系可知，增大半圆柱体的半径，则θ增大，由⑥可知，N′将增大；根据牛顿第三定律可知，半圆柱体对地面的压力将增大，D错误．7.如图所示，匀强电场的方向与长方形abcd所在的平面平行，ab＝ad．电子从a点运动到b点的过程中电场力做的功为4．5eV；电子从a点运动到d点的过程中克服电场力做的功为4．5eV．以a点的电势为电势零点，下列说法正确的是（    ）A. b点的电势为4．5VB. c点的电势为C. 该匀强电场的方向是由b点指向a点D. 该匀强电场的方向是由b点垂直指向直线ac【答案】AD【解析】【分析】根据电场力做功公式，可以很容易求出两点的电势差，然后求出每点电势。【详解】电子从a点运动到b点的过程中电场力做的功为4．5eV，电子从a点运动到d点的过程中克服电场力做的功为4．5eV，根据，求出，，根据匀强电场的规律，，所以ac连线为电场的0等势线，电场强度的方向垂直于等势线，所以该匀强电场的方向是由b点垂直指向直线ac，所以BC错误，AD正确。【点睛】本题型的求解，核心是找到等势线，可以将最高的电势和最低的电势连线，然后均分寻找。8.如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度υ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小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g下列说法正确的是（    ）A. 物块向右匀速运动时，绳中的张力等于MgB. 小环碰到钉子P后瞬间，绳中的张力大于2FC. 物块上升的最大高度为D. 速度v不能超过【答案】AC【解析】【分析】碰到钉子以后，物块做圆周运动，找到物块的向心力，即可求出答案。【详解】A．向右匀速时，夹子给物块的摩擦力等于物块的重力Mg,所以根据牛顿第三定律，可得物块给夹子一个反作用力Mg,所以绳子里面的张力等于Mg。A正确。B．小环碰到钉子以后，物块做圆周运动，此时，绳子张力大小等于f，不一定大于2F，B错。C．小环碰到钉子以后，物块做圆周运动，机械能守恒，所以物块上升的最大高度为。C对。D．当夹子的摩擦力等于最大静摩擦力时，物块的速度最大，可得，D错。【点睛】圆周运动的问题关键是分析好向心力的构成。三、非选择題：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。9.某同学为了测量0〜5 V电压表的内阻，他从实验室拿来多用电表、几节干电池、最大 阻值为100 Ω的滑动变阻器、开关和若干导线。(1)该同学在先用多用电表粗测电压表内阻时，把选择开关旋到欧姆“×1 k”挡，正确调零后，将黑表笔接电压表的“+5V”接线柱，红表笔接“一”接线柱，多用电表的指针位置如图甲中的a所示，则电压表的内阻为________Ω（2）再用伏安法测量其内阻，把多用电表的选择开关旋到直流电流的____(填“100”“10”或“l”)mA挡，并把各仪器按图乙接好电路_______。(3)实验中当电压表的示数为4. 5 V时，多用电表的指针位置如图甲中的b所示，则示数为_____    mA，则电压表的内阻Rv=_______(结果保留三位有效数宇）。【答案】    (1). （1）1.2×104（或12k）    (2). （2）1    (3). 见解析；    (4). （3）0.42    (5). 10.7k(或1.07×104)【解析】（1）由图可知，电压表内阻为：12×103（或12k）.（2）电路可能出现的最大电流，则应把多用电表的选择开关旋到直流电流的lmA挡；电路如图；（3）电流的示数为0.42mA，则电压表的内阻Rv= 10.用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点图中未标出，计数点间的距离如图所示已知、，则取，结果保留两位有效数字（1）在纸带上打下记数点5时的速度______；（2）在打点过程中系统动能的增量______J，系统势能的减少量______J，由此得出的结论是______；（3）若某同学作出图象如图，则当地的实际重力加速度______．【答案】①②、在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒③【解析】【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．【详解】（1）利用匀变速直线运动的推论 （2）系统动能的增量△EK=Ek5-0=（m1+m2）v52=0.576 J．
系统重力势能减小量△Ep=（m2-m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.588 J
在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
（3）由于△EK=Ek5-0=（m1+m2）v52=△Ep=（m2-m1）gh
由于（m1+m2）=2（m2-m1）
所以得到：v2=h
所以v2−h图象的斜率k=
g=9.70m/s2．【点睛】该题的研究对象是系统，要注意m1和m2的重力势能的变化情况．利用v2-h图线处理数据，（m1+m2）=2（m2-m1），那么v2-h图线的斜率就等于g．直线图象中斜率和截距是我们能够利用的信息．11.如图所示，质量为m的玩具飞机Q吊着一质量为M的物块P（可视为质点），以大小为v0的速度共同匀速竖直上升．某时刻P、Q间的轻质细线断裂，空气阻力不计，玩具飞机的动力不变，重力加速度为g，求从细线断裂到P的速度为零的过程中（1）Q所受合力的冲量大小I（2）Q上升的高度h.【答案】（1）（2）【解析】【分析】细线断裂以后，飞机的合力大小等于物块的重力，飞机做匀变速直线运动，同时合外力的冲量等于动量变化，找到动量变化即可找到合力冲量。【详解】（1）对物块利用动量定理，以向上为正方向，可得，机的合力大小等于物块的重力，所以Q所受合力的冲量大小等于物块重力动量大小，可得。（2）从细线断裂到P的速度为零，P上升的时间为，所以，【点睛】冲量定理在使用的过程中要注意方向。12.如图所示，MN、PQ是水平带等量异种电荷的平行金属板，板长为L，在PQ板的上方有垂直纸面向里的范围足够大的匀强磁场．一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子甲以大小为v0的速度从MN板的右边缘且紧贴M点，沿平行于板的方向射入两板间，结果甲粒子恰好从PQ板的左边缘与水平方向成角飞入磁场，就在甲粒子射入平行板一段时间后，与甲粒子完全相同的乙粒子从相同的位置以相同的速度射入平行板，结果两粒子恰好相遇，粒子重力不计．求（1）甲粒子在金属板间从M到Q运动的过程中，电场力对它所做的功W（2）匀强磁场的磁感应强度的大小B；（3）从甲粒子射出到与乙粒子相遇的时间t．【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】在平行板内，粒子做类平抛运动，将运动分解到水平和竖直；进入磁场后粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。【详解】（1）根据题意可得粒子类平抛运动的速度偏转角为，所以离开电场时粒子的速度等于初速度的倍，根据动能定理电场力对它所做的功 （2）甲粒子完全相同的乙粒子从相同的位置以相同的速度射入平行板，结果两粒子恰好相遇，相遇的位置一定在平行板内，所以甲粒子进入磁场后经过偏转从P点又进入平行板，所以甲粒子在磁场中的轨迹如下图所示根据几何关系可得：粒子圆周运动的半径为，可得：。（3）要想甲乙可以相遇，当甲粒子刚到达P时，乙粒子从M点进入电场，此时甲粒子在垂直极板方向的分速度为v0，设极板的间距为d，结合甲粒子恰好从PQ板的左边缘与水平方向成角飞入磁场，位移偏转角的正切值等于速度偏转角正切值的一半，可得d=0.5L，得出乙粒子开始进入电场到甲乙相遇经历的时间满足，所以从甲粒子射出到与乙粒子相遇的时间【点睛】带电粒子在匀强磁场中的偏转问题关键是找对几何关系。13.下列说法正确的是_______。A. 0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同B. 单晶体有固定的熔点和形状，多晶体没有固定的熔点和形状C. 空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近包和汽压，水蒸发越慢D. 因为液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力E. 用油膜法估测分子大小时，用油酸酒精溶液体积除以单分子油膜面积，可得油酸分子的直径【答案】ACD【解析】【详解】A．温度是分子平均动能的唯一量度，A对；B．单晶体和多晶体有固定的熔点和形状，非晶体没有固定的熔点和形状，B错；C．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近包和汽压，水蒸发越慢，C对；D．因为液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力，D对；E．实验“用油膜法估测分子大小”中，一滴油酸酒精溶液里油酸分子的体积和油酸薄膜的面积，可求出油酸分子的直径，不是油酸酒精溶液体积，E错。14.如图所示，完全相同的导热活塞A、B用轻杆连接，一定质量的理想气体被活塞A、B分成I、Ⅱ两部分，封闭在导热性良好的汽缸内，活塞B与缸底部的距离l＝0．6m初始时刻，气体I的压强与外界大气压强相同，温度T1＝300K．已知活塞A、B的质量均为m＝1kg，横截面积均为S＝10cm2，外界大气压强p0＝1×105Pa，取重力加速度g＝10m／s2，不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好现将环境温度缓慢升高至T2＝360K，求此时①气体I的压强；②B与缸底部的距离及轻杆对B的作用力【答案】①   ②0.9m，10N，竖直向上【解析】【分析】本题是考查气体状态方程的应用，题意中很容易判断气体I做等容变化，利用状态方程即可求解答案。【详解】（1）气体I做等容变化，初始：P1=P0，T1=300K，所以， （2）气体II做等压变化，可得，L’=0.9m，气体II的压强，根据平衡条件，轻杆对B的作用力等于B的重力，方向竖直向上。【点睛】考查气体状态方程的应用时应注意分清是哪种变化。15.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1，0）的质点刚好开始振动，坐标为（3，0）的质点P恰好在平衡位置、在t1＝0．5s时刻，坐标为（－3，0）的质点Q首次位于波峰位置．下列判断正确的是_____A. t＝0时刻质点P沿y轴正方向运动B. 该波的传播速度为0．1m／sC. 质点P的振动频率为2．5HzD. 0～1s内质点Q运动的路程为0．1mE. 质点Q振动后，P、Q两质点的速度始终大小相等，方向相反【答案】BCE【解析】【详解】A．根据同侧法可得，t＝0时刻质点P沿y轴负方向运动，A错；B．t1＝0．5s时刻，坐标为（－3，0）的质点Q首次位于波峰位置，由此可得整列波向左传播了0.05m，所以波速为0．1m／s，B对；C．波长为0.04m，利用，可得质点P的振动频率为2．5Hz，C对；D．0.4s末Q才开始振动，所以0～1s内，Q只振动了0.6s，Q振动了1.5个周期，路程为0.06m，D错；E．P、Q两质点之间相差1.5个周期，所以质点Q振动后，P、Q两质点的速度始终大小相等，方向相反，E正确。16.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝150°，一条平行于OA的单色光由OB的中点D射入介质，经折射后由圆弧面的E点射出介质，已知圆弧AE的长度与圆弧BE的长度之比为2：3．求：①介质对该单色光的折射率n；②该单色光从E点射出时的折射角【答案】①   ②60°【解析】【分析】画出光路图，根据几何关系即可求出答案。【详解】（1）如图所示，连接OE，可得，从OB边入射时，入射角等于60°，折射角的正弦值，所以；（2）从E出射的法线方向正好是半径方向，此时，即可求出从E点射出时的折射角为60°【点睛】几何关系是我们处理光学问题的关键。