2019年广东省华南师大附中高三三模理综物理试题(解析版)

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1、二、选择题(本大题共二、选择题(本大题共 8 小题,每小题小题,每小题 6 分,共分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,分。在每小题给出的四个选项中,14-17 趣只有一项符合题目要求。趣只有一项符合题目要求。18-21 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分,选对但不全的分,选对但不全的 得得 3 分,有选错的得分,有选错的得 0分)分) 1.如图所示是老人们短途出行、购物的常用的简便双轮小车。若小车在匀速行驶的过程中相互垂直的支架与 水平方向的夹角分别为 30和 60,且保持不变,不计货物与小车间的摩擦力,则货物对杆 A、B 的压力 大小之比 :

2、 AB FF为 A. 1: 3 B. 3:1 C. 2:1 D. 1:2 【答案】B 【解析】 【详解】对物体进行受力分析,如图所示: 根据共点力平衡条件,有:FA=mgsin60 ,FB=mgsin30 ,所以 FA:FB= 3:1,故 B 正确。 2.我国曾经利用运载火箭成功地将 10颗小卫星送入离地面高度约为 540km的轨道。若将小卫星的运行轨道 视为圆轨道,则与放在地球赤道表面的物体相比,小卫星的 A. 周期大 B. 角速度小 C. 线速度大 D. 向心加速度小 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力 22 2 22 4 = mMv Gmrmr mma rTr ,得:

3、3 2 r T GM , 2 GM a r ; 由 3 2 r T GM 可知,轨道半径越小,周期越小,半径比较小的微小卫星运行的周期比同步卫星小。而同 步卫星的周期等于放在地球赤道表面的物体的周期,可知与放在地球赤道表面的物体相比,小卫星的周期 小,由 2 = T 可知,小卫星的角速度较大,根据 v=r 可知小卫星的线速度较大,故 AB 错误,C 正确;由 2 GM a r 可知,小卫星的加速度较小,故 D 错误。 3.如图所示,线圈abcd固定于分布均匀的磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里。当磁场的磁感应强度 B 随 时间t变化时,该磁场对cd边的安培力大小恒定。则下列描述B随t变化的图象中

4、,可能正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设线圈的长宽分别为 ab,当磁感应强度发生变化时,线框内产生感应电动势为: B SB ab E ttt , 感应电流为: E I R ; 安培力为: F=BIb; 得 cd边的安培力: 2 B Bab F t R , 由公式可知,若磁场 B 增大,则 B t 减小;若 B 减小,则 B t 增大。所以四个图象中只有 B正确。 4.如图所示, 一辆小车静置在水平地面上, 用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球P悬挂于车顶O点, 在O点 正下方有一光滑小钉A,它到O点的距离恰好等于橡皮筋原长 0 l。现使小车从静止开始向右做加速度逐渐

5、 增大的直线运动,在此运动过程中(橡皮筋始终在弹性限度内) A. 小球高度保持不变 B. 小球重力势能不断增大 C. 橡皮筋长度保持不变 D. 小球只受橡皮筋的拉力和重力,所以机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】设 L0为橡皮筋的原长,k为橡皮筋的劲度系数,小车静止时,对小球受力分析得:T1=mg, 弹簧的伸长 1 mg x k ,即小球与悬挂点的距离为 L1=L0+ mg k ;当小车的加速度稳定在一定值时,对小球进 行受力分析如图,得: T2cos=mg,T2sin=ma,所以: 2 mg T cos ,弹簧的伸长: 2 2 T x k ,则小球与悬挂点的竖直方向的距离为: 2001

6、 mgmg LLcosLL k cosk ,即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变,故 A正确。小球的高 度保持不变,则重力势能不变,选项 B 错误;橡皮筋的长度: 0 mg L k cos ,则随 角的变化而变化,选 项 C 错误;随加速度的增加,小球的重力势能不变,动能变化,则机械能变化,选项 D错误. 5.下列对原子结构和原子核知识的认识中,正确的有 A. 射线是在核外电子跃迁过程中产生的 B. 氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大 C. 太阳辐射能量主要来自于发生轻核聚变所释放的能量 D. 210 83 Bi的半衰期是 5天,100克 210 83 Bi经过 10 天后还剩下 50

7、克 【答案】BC 【解析】 【详解】射线是原子核受到激发产生,选项 A错误;氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子轨道半径减 小,根据 22 2 qv km rr 可知,其动能增大,选项 B 正确;太阳辐射能量主要来自于发生轻核聚变所释放的能 量,选项 C正确;210 83 Bi的半衰期是 5 天,100克 210 83 Bi经过 10天后还剩下 2 1 100 ( ) g25g 2 ,选项 D错误. 6.如图所示,N、P是光滑绝缘水平面上的两点,O为P点正上方的一点,虚线ON和OP之间的夹角 60,M为ON的中点,O点固定着一个点电荷Q。在N点,由静止释放一个可视为质点的带电小球, 发现小球只能

8、在水平面上运动。下列说法正确的是( ) A. 在点电荷Q产生的电场中,M点和P点的电场强度大小相同 B. 在点电荷Q产生的电场中,N、P两点间的电势差大于N、M两点间的电势差 C. 小球可能做匀变速直线运动 D. 若小球能经过P点,则它在N点的电势能一定大于在P点的电势能 【答案】AD 【解析】 【详解】在点电荷 Q产生的电场中,因 M点和 P点到 O 点的距离相同,由 2 kQ E r 可知电场强度大小相等, 故 A 正确;根据几何关系可知,P、M两点到 O的距离相等,则 M、P两点的电势相等,则 N、P两点间的 电势差等于 N、M 两点间的电势差,故 B错误;小球在运动过程中,库仑力不断变

9、化,受力情况不断变化, 加速度变化,不是匀变速直线运动,故 C 错误;若小球能经过 P点,则 Q和小球带异种电荷,吸引力,电 场力做正功,电势能减小,则它在 N点的电势能一定大于在 P点的电势能,故 D 正确。 7.如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比 12 :10:1nn ,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、内阻为2的电动机。闭合开关,电动机正常工作,电流表示数 为1。则 A. 副线圈两端电压为22 2V B. 电动机输出的机械功率为10W C. 突然卡住电动机,原线圈输入功率变小 D. 通过电动机的交流电频率为50Hz 【答案】BD 【解析

10、】 【详解】输入电压最大值为 220 2V,则有效值: 1 220 2 V220V 2 U ,根据变压器原理可得: 2 21 1 22V n UU n ,故 A错误;输出的机械功率:P出=UI-I2R=12 1-12 2=10W,故 B 正确;卡住电动机, 输出功率增加,则副线圈的电流增大,输出功率增大,则原线圈输入功率增加,故 C 错误。由乙图知周期 为 T=0.02s,则通过电动机的交流电频率为 f=1/T=50Hz,则 D正确。 8.回旋加速器工作原理图如图甲所示。 1 D、 2 D为两个中空的半圆金属盒,粒子源A位于回旋加速器的正中 间,其释放出的带电粒子质量为m,电荷量为 q 。所加

11、匀强磁场的磁感应强度为B,两金属盒之间加的 交变电压变化规律如图乙所示,其周期为 2 m T qB 。不计带电粒子在电场中的加速时间,不考虑由相对论 效应带来的影响。则下列说法中正确的有 A. 1 t时刻进入回旋加速器的粒子记为a, 2 t时刻进入回旋加速器的粒子记为b。a、b在回旋加速器中各 被加速一次,a、b粒子增加的动能相同 B. 2 t、 3 t、 4 t时刻进入回旋加速器的粒子会以相同的动能射出回旋加速器 C. 2 t时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中被加速的次数最少 D. 3 t、 4 t时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中的绕行方向相反 【答案】BC 【解析】 【详解】A由

12、图乙知,t1时刻与 t2时刻两金属盒间的电压不等,根据动能定理得 qU= Ek,可知 a、b 在 回旋加速器中各被加速一次增加的动能不同,故 A错误。 B当粒子的轨迹半径等于 D 形盒的半径时,获得的动能最大,将射出回旋加速器,设 D 形盒的半径为 R, 则由 mv R qB 知 qBR v m ,粒子获得的最大动能为: 222 2 1 22 km q B R Emv m ,可知粒子射出加速器时的动 能,即最大动能与加速电压无关,不同时刻进入回旋加速器的粒子会以相同的动能射出回旋加速器。故 B 正确。 C设加速次数为 n,则 nqU=Ekm, km E n qU ,可知 t2时刻进入回旋加速器

13、的粒子加速电压最大,加速次数 最少,故 C正确。 Dt3、t4时刻进入回旋加速器的粒子获得的速度方向相反,进入磁场后,由左手定则可知,在回旋加速器 中的绕行方向相同,故 D错误。 第第卷卷 三、非选择题:包括必考愿和选考愿两部分。第三、非选择题:包括必考愿和选考愿两部分。第 22-32 题为必考题,每个试题考生都必须作答。题为必考题,每个试题考生都必须作答。 第第 33-38 题为选考题,考生根据要求作题为选考题,考生根据要求作答。答。 (一)必考题(一)必考题(129 分)分) 9.为了测量手机电池的质量,小明同学设计了如图甲所示的实验装置,把两块质量相等的手机电池用轻质细 棉线固定在带有遮

14、光条的滑块的两侧,接通气源,调节导轨水平把细线的一端固定在滑块上,另一端跨过 定滑轮固定在钩码上。 (1) 小明用图乙中的螺旋测微器测得遮光条的宽度L=_mm; (2) 将附带手机电池的滑块由图甲所示位置从静止释放,在钩码的牵引下先后通过两个光电门,配套的数 字毫秒计记录了遮光条通过光电门 1 的时间为 3 1 7.2 10 st ,通过光电门 2 的时间为 3 2 2.3 10 st , 遮光条从开始遮挡第一个光电门到开始遮挡第二个光电门的时间为0.592st ,则手机电池经过光电门 1 时的瞬时速度 1 =_m/s, 经过光电门 2时的瞬时速度 2 =_m/s, 手机电池的加速度a=_m/

15、s2: (以 上计算结果保留 2位小数) (3) 已知钩码的质量为 1 m,滑块与遮光条的总质量为 2 m,重力加速度为g,则一块手机电池的质量为 m=_(用 1 m、 2 m、g和a表示) 。 【答案】 (1). 5.000 或 5.001 或 4.999 (2). 0.69 (3). 2.17 (4). 2.50 (5). 112 22 m gmm a 【解析】 【详解】 (1)遮光条宽度 L=5 mm+0.0 0.01 mm=5.000 mm。 ( 2 ) 通 过 光 电 门 1 的 速 度 为 3 1 3 1 5.00010 m/s0.69m/s 7.210 L v t , 通 过 光

16、 电 门 2 的 速 度为 3 2 3 2 5.000 10 m/s2.17m/s 2.3 10 L v t , 22 21 2.170.69 m/s2.50m/s 0.592 vv a t 。 (3)对钩码、滑块、遮光条和手机电池整体,由牛顿第二定律得:m1g=(m1+m2+2m)a,解得 112 22 m gmm m a 。 10.某同学为了测量一阻值约3的定值电阻 X R的准确阻值,准备了以下实验器材: 恒压电源(输出电压为4V) 电流表(量程 0 6A,内阻约1) 电压表(量程3V,内阻约5K) 滑动变阻器A两个(05) 滑动变阻器B两个(020) 开关两个,导线若干 (1)他设计的电

17、路如图所示.按图连好电路,断开 S2,闭合 S1,调节 1 R和 2 R,记下电流表与电压表示数 1 I、 U;再闭合 S2,保持_(填 1 R或 2 R)的阻值不变,调节_(填 1 R或 2 R) ,使电压表的示数仍为U, 记下此时电流表示数 2 I; (2)被测电阻 X R=_(用 1 I、 2 I、U表示) ; (3)该电路中滑动变阻器 1 R应选择_(选A或B) ; 2 R应选择_(选A或B) ; (4)由于电压表的内阻不是无穷大,电流表的内阻也不能忽略,由这种方法测量出来的结果与真实值比较, R测_R真(填“”、“=”或“”) 。 【答案】 (1). 2 R (2). 1 R (3)

18、. 21 U II (4). B (5). A (6). = 【解析】 【详解】 (1)由电路图和对应的实验步骤可知,为了准确测量待测电阻的阻值,应测出流过 Rx的电流,为 了保证过 R2的电流不变,应保持 R2的阻值不变,通过调节 R1使电压表示数不变得出电流值即可; (2)根据欧姆定律可知:流过 Rx的电流 I=I2-I1,则由欧姆定律可知,待测电阻 21 x U R II . (3)为了保证电压不变,与 Rx并联的电阻需要调节较大的范围,故 R2应使用 B,R1应采用 A; (4) 因为 RX两端的电压 U测量准确两次 U不变, 故两次流过电压表的电流相同, 而流过 Rx的电流: I=I

19、2-I1, U 和 I的值均与电压表和电流表的内阻无关,故 R测=R真。 11.如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第象限以 ON为直径 的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 B;一质量为m、电荷量为q的 带正电的粒子,自y轴正半轴上yh处的M点,以速度 0 v垂直于y轴射入电场,经x轴上 2xh处的 P 点进入磁场,最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力,求: (1)电场强度大小E; (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r; (3)粒子在磁场中运动的时间t。 【答案】 (1) 2 0 2 mv qh (2) 0 2mv qB (

20、3) 3 4 m qB 【解析】 【详解】 (1)设粒子在电场中运动的时间为 1 t,根据类平抛规律有: 10 2hv t, 2 1 1 2 hat 根据牛顿第二定律可得:qEma 联立解得: 2 0 2 mv E qh (2)粒子进入磁场时沿 y方向的速度大小: 1y vat 由以上式子解得: 0y vv 则 0 tan1 y v v ,速度方向与 x轴成45角 粒子进入磁场时的速度: 22 00 2 y vvvv 根据洛伦兹力提供向心力可得: 2 v qvBm r 解得: 0 2mv r qB (3)粒子在磁场中运动的周期: 22rm T vqB ,粒子的轨迹图如下: 据几何关系知粒子在磁

21、场中做圆周运动的圆心角为 135 粒子在磁场中运动的时间: 1353 3608 tTT 解得: 3 4 m t qB 12.如图所示,以A、B为端点的 1/4光滑圆弧轨道固定于竖直平面,一长滑板静止在光滑水平地面上,左 端紧靠B点,上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点。离滑板右端 0 4 L R 处有一竖直固定的挡板P,一物 块从A点由静止开始沿轨道滑下,经A滑上滑板。已知物块可视为质点,质量为m,滑板质量2mM , 圆弧轨道半径为R,物块与滑板间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g。滑板与挡板P和B端的碰 撞没有机械能损失。 (1)求物块滑到B点的速度 0 v大小: (2)求滑板与挡板P碰撞前

22、瞬间物块的速度 1 v大小; (3)要使物块始终留在滑板上,求滑板长度最小值L。 【答案】 (1)2gR(2) 2 gR (3)2R 【解析】 【详解】 (1)对物块由A到B过程中: 2 0 1 0 2 mvmgR 解得: 0 2vgR (2)设滑板与P碰撞前,物块与滑板具有共同速度 1 v,取向右为正,对物块与滑板购成的系统,由动量守 恒定律有: 0 ()mvmM v 设此过程滑板运动的位移为s,对滑板由动能定理得: 2 1 0 2 mgsMv 联立解得: 0 4 94 RR sL 假设不成立,滑板与挡板P碰撞前瞬间未达到共速设碰前瞬间滑块速度为 2 v,由动能定理得: 2 2 1 0 42

23、 R mgMv (可得: 2 8 gR v ) 滑板撞P前加速度为: M mgMa (得: 4 M g a) 该过程运动时间为: 2 2 M vR t ag 滑板撞P前物块加速度为: m mgma (得: 2 m g a ) 滑板撞P前瞬间物块速度为: 1 2 m gR va t (3)由于滑板与挡板的碰撞没有机械能损失,所以滑板与挡板P碰撞后速度 1 v大小不变,方向向左。此后 滑板作匀减速运动,物块先向右减速,再向左加速运动。 设两者第二次具有共同速度为 3 v,取向左为正,有: 213 ()MvmvmM v 设此时滑板离P的距离为 s ,由动能定理: 22 32 11 22 mgsMvM

24、v 解得: 3 22 32 0 4 v vvR s g 全程物块和滑板对地位移分别为: 2 0 1 0 2 2 m v SR a 2 0S 因此滑板长度最小值即相对位移为: 12 2LSSR (二)选考题(共(二)选考题(共 45 分)分) 请考生从给出的请考生从给出的 2 道物理题、道物理题、2 道化学题、道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答,并用道生物题中每科任选一题作答,并用 2B 铅笔在铅笔在 答题卡上把所选题目的属号后的方框涂属。注意所做题目的属号必须与所涂题目的题号一致,答题卡上把所选题目的属号后的方框涂属。注意所做题目的属号必须与所涂题目的题号一致, 并且在解答过程中写清每间

25、的小题号,在答题卡指定位置答题。如果多做则每学科按所做的并且在解答过程中写清每间的小题号,在答题卡指定位置答题。如果多做则每学科按所做的 第一题计分。第一题计分。 13.以下说法中正确的是_。 A. 气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律 B. 一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 C. 随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也随之减小 D. 因为液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力,从而使得液体表面具有收缩的趋势 E. 当空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距较大时,我们会感觉空气是较为潮湿的 【答案】ABD 【解析】 【详解】A气体分子速率分布

26、规律为统计规律,呈现出“中间多,两头少”的分布规律,故 A 正确; B根据熵原理,一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行,选项 B 正确; C随着分子间距离增大,若分子力表现为斥力,分子间作用力减小,分子力做正功,分子势能减小;若分 子力表现为引力时,分子间作用力先增大后减小,分子力做负功,分子势能增大,故 C错误; D因为液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力,从而使得液体表面具有收缩的趋势,选项 D正确; E影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素,不是空气中水蒸气的绝对数量,而是空气中水蒸 气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距,水蒸气的压强离饱和汽压越远,越有利于

27、水的蒸发,人们感 觉干爽,故 E 错误. 14.上周六,在我校的科技文化节的展演中,物理科组织进行了的水火箭制作与发射比赛。比赛用的水火箭 通常采用可乐瓶来制作,用一个中间装有自行车打气用的气门嘴的软橡胶塞作为瓶塞。发射前,先在瓶中 装上适量的水,然后倒放在发射架上,再让打气筒的软管与气门嘴连接上,装置如图所示。通过打气筒向 瓶内多次打气,直到瓶内气体的压力冲开瓶塞,同时瓶内的水也从瓶口快速喷出,瓶身因反冲获得向上的 速度而射上空中。已知瓶塞的截面积为S,瓶中气体未打气时压强为 0 p(大气压强) ,体积为 0 V,每次打 气均是把打气筒中压强为 0 p,体积为 0 kV(1k )的一筒气体全

28、部打入瓶中。忽略打气过程中气体温度的 变化,也忽略水及瓶塞重力产生的压强。假设共打了N次气后,水恰好冲开瓶塞,水火箭成功发射。 在瓶塞被冲开,水快速喷出的时,瓶中气体近似经历了一个_(选填:“等压”、“等温”或“绝 热”)膨胀过程,气体的内能将_,温度将_; 求瓶塞刚被冲开时瓶内气体的压强p和瓶塞与瓶颈间的最大摩擦力 m f。_ 【答案】绝热 减小 降低 0 (1)kN p; 0 kNp S 【解析】 【详解】在瓶塞被冲开,水快速喷出的时,瓶中气体近似经历了一个绝热膨胀过程,根据热力学第一定 律可知,气体的内能将减小,温度将降低。 根据气体状态方程可得: 00000 p VpVNp kV 解得

29、: 0 1pNk p 以活塞为研究对象,根据平衡条件: 0m pSp Sf 可得: 0m fNkp S 15.下列说法正确的是_ A. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的折射的结果,这一现象叫做光的色散 B. 激光测距是应用了激光平行性好的特点 C. 光导纤维传送图像信息利用了光衍射原理 D. 在双缝干涉实验中要使条纹变宽,唯一的办法是将入射光由绿光变为红光 E. a、b两种光从相同的介质入射到真空中,若a光的频率大于b光的频率,则逐渐增大入射角,a光先 发生全反射 【答案】ABE 【解析】 【详解】 A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱, 这是光的折射的结果,这一现象叫做光的色散,选项 A正确

30、; B激光测距是应用了激光平行性好的特点,选项 B正确; C光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理,选项 C错误; D在双缝干涉实验中要使条纹变宽,根据 l x d 可知,因红光波长较绿光较大,则可将入射光由绿光 变为红光,同时也可以增加双缝到干涉屏的距离以及缩小双缝间距,选项 D错误; Ea、b两种光从相同的介质入射到真空中,若 a光的频率大于 b 光的频率,则 a 光的折射率大于 b光的折 射率,根据 sinC=1/n可知,a光的临界角较小,则逐渐增大入射角, a 光先发生全反射,选项 E正确。 16.“华附讲坛”是华师附中邀请专家做前沿专题报告的常规学术活动,通常在东阶梯课室举办。下图

31、是课 室主席台的平面图,AB是讲台, 1 S、 2 S是与讲台上话筒等高的相同的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸 如图所示。专家的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫。为了避免啸叫,话筒最好摆放 在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为340m/sv ,专 家声音的频率为户136Hzf ,忽略讲台的宽度,则 求专家声音的波长;_ 图中B点的是振动加强点还是振动减弱点?_试通过计算说明判断的依据; 讲台上能够避免啸叫的适当位置有多少个?_ 【答案】2.5m B点为振动加强点 4 个 【解析】 【详解】 (2) 专家声波的波长: 2.5m v f B点是振动的加强点 B点与两个声源的波程差为: B12 5m2xS BS B 即波源到B点的距离差为半波长的偶数倍,所以B点为振动加强点 设P是AB上任意的一个消音点,则该点与两个声源的波程差应该满足 12 (21)() 2 p xS PS PkkN 由于P是在OA和OB间的点,即有 2 p x 求得:1.5k 因此k只能取 0和 l,因此AB上共有 4 个消音点

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