陕西省西安市2019年高三物理三模试题（含解析）

陕西省西安市2019年高三物理三模试题（含解析）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，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.下列说法正确的是（）A.铀核裂变的核反应方程是2351419219256360UBaKr2nB.根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越短能量越大C.玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性D.一个基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后，最多发射出三种频率的光子【答案】B【解析】【详解】铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是23511419219205636r0UnBaK3n，A错误；根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越短能量大，B正确；1924年，德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子、质子等，他提出实物粒子也具有波动性，C错误；一群基态的氢原子吸收光子跃迁到3n激发态后，最多发射出三种频率的光子，而一个基态的氢原子吸收光子跃迁到3n激发态后，最多辐射出两种频率的光子，D错误。2.如图所示，竖直方向的匀强电场中O点固定一点电荷，一带负电小球绕该点电荷在竖直面内做匀速圆周运动，A、B是运动轨迹上的最高点与最低点，两点电势分别为φA、φB，电场强度分别为EA、EB，不计空气阻力，小球可视为质点，则（）A.φA＞φB、EA＞EBB.φA＜φB、EA＜EBC.φA＜φB、EA＞EBD.φA＞φB、EA＜EB【答案】D【解析】【详解】小球做匀速圆周运动，则匀强电场的电场力和重力相平衡，所以场强向下，O点固定的点电荷带正电，ABEE，O点产生的电势在圆周上是相等的，匀强电场中沿电场线方向电势越来越低，则AB，D正确。3.如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端有一阻值为R的电阻，一质量为m、电阻也为R的金属棒横跨在导轨上，棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属棒以初速度0v沿导轨向右运动，在金属棒整个运动过程中，下列说法正确的是A.金属棒b端电势比a端高B.金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热C.金属棒ab运动的位移为022mvRBLD.金属棒ab运动的位移为0222mvRBL【答案】D【解析】【详解】由右手定则可知，金属棒ab上电流的方向是ba，说明b端电势比a端低，A错误；由能量守恒知金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热，B错误；由动量定理00BILtmv，整个过程中感应电荷量2EIttR，又BLxEtx，联立得2BLxItR，故金属棒的位移0222mvRxBL，C错误，D正确。4.如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体AB、叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面刚好水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体AB、仍保持静止，且相对木板没有发生移动，与原位置相比A.A对B的作用力减小B.B对A的摩擦力不变C.板对B的摩擦力减小D.板对B的作用力减小【答案】C【解析】【详解】设板与水平地面的夹角为以物体A为研究对象，木板P未旋转前A只受到重力和支持力而处于平衡状态，所以B对A的作用力与A的重力大小相等，方向相反；当将木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，B的上表面不再水平，A受力情况如图（a），图中代表B上表面与水平方向之间的夹角。A受到重力和B对A的支持力、摩擦力三个力作用，其中B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力等大反向，则A受到B对A的作用力保持不变。根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力也不变，故A错误，B对A的摩擦力增大，B错误；以AB整体为研究对象，分析受力情况如图（b）所示，总重力ABG、木板的支持力2N和摩擦力2f，木板对B的作用力是支持力2N和摩擦力2f的合力。由平衡条件分析可知，木板对B的作用力大小与总重力大小相等，保持不变，D错误；22cos,sin,ABABNGfG减小，2N增大，2f减小，C正确。5.荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划，轨道I贴近火星表面，登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为G，对同一飞船下列说法正确的是A.在轨道I上的机械能大于在轨道II上的机械能B.在轨道II上Q点的动能大于在轨道II上P的动能C.若已知飞船在该轨道I上的运行周期，可以推知火星的密度D.飞船在P点从轨道I变轨到轨道II，需要在P点前进速度方向喷气【答案】C【解析】【详解】飞船在P点从轨道II变轨到轨道I，需要在P点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道I，则在轨道I上机械能小于在轨道II的机械能，故A错误；飞船在P点从轨道I变轨到轨道II，需要在P点朝速度反方向喷气，从而使飞船加速到达轨道II，D错误；由开普勒第二定律知，近地点速度大于远地点速度，飞船在轨道II上Q点的动能小于在轨道II上P点的动能，B错误；根据222G4MmmRRT，以及34·3MR，计算得出23GT，即若轨道I贴近火星表面，已知飞船在轨道I运动的周期，可以推知火星的密度，所以C正确。6.如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，将一小球以大小为0v的速度从M点水平抛出，小球落在斜面上的N点。已知小球经过P点时离斜面最远，下列说法正确的是A.P点在MN连线中点的正上方B.小球从M到P与从P到N过程中速度改变量相同C.小球经过P点时，速度的大小小于0vD.若小球初速度增大为原来的2倍，落到斜面上时的速度方向保持不变【答案】BD【解析】【详解】沿斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系，沿斜面方向初速度00cosxvv，加速度sinxag，垂直斜面方向初速度00sinyvv，加速度cosyag，所以垂直斜面方向做匀减速运动，小球经过P点时离斜面最远，即此时0yv，速度方向与斜面平行，小球从M到P与从P到N过程中垂直斜面方向位移相等，运动时间相同，速度改变量相同，B正确；沿斜面方向做匀加速运动，选项C错误；13MPPNXX，故A错误；落到斜面上有200tan22gtgtvtv，设落到斜面上时的速度与水平方向的夹角为，则0tangtv，小球初速度增大为原来的2倍时，时间t也增大为2倍，落到斜面时的速度方向保持不变，选项D正确。7.如图所示，水平传送带两端AB、间的距离为L，传送带，运动到B端，此过程中针方向运动，一个质量为m的小物体以一定的初速度从A端滑上传送带，运动到B端，此过程中物块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，物块做匀加速直线运动的时间与做匀速直线运动时间相等，两过程中物块运动的位移之比为2：3，重力加速度为g，传送带速度大小不变。下列说法正确的是A.物块的初速度大小为2vB.物块做匀加速直线运动的时间为35LvC.物块与传送带间的动摩擦因数为2109vgLD.整个过程中物块与传动带因摩擦产生的热量为29mv【答案】BC【解析】【详解】由题意知02:32vvv：，得03vv，A错误；匀速运动中35Lvt，则35Ltv，匀加速与匀速时间相等，B正确；由运动学公式22022,,5vvaxxLga得动摩擦因数为2109vgL，C正确；由热量Qfs相对，321555SLLL相对，得229mvQ，选项D错误。8.甲、乙两物块在同一直线上运动的xt图象如图所示，乙物块做匀变速运动，加速度大小为20.2m/s，两图线相切于坐标点5,3sm，下列说法正确的是A.前5s内甲、乙的运动方向一直相同B.5ts时甲、乙相遇且速度相同C.乙的初速度大小为1.8/msD.0t时甲、乙相距2.8m【答案】AB【解析】【详解】xt图象斜率表示速度，前5s内甲、乙的斜率一直为负，运动方向一直相同，A正确；5ts时甲、乙斜率相同，位移、时间都相同，所以相遇且速度相同，B正确；由甲图线知5ts时，速度为0.6/ms，乙做匀变速运动，0vvat，乙的初速度大小为1.6/ms，C错误；由位移20012xxvtat，代入5,3sm及0v的值，可得02.5xm，D错误.二、非选择题9.某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒。（1）对于该实验，下列说法正确的是_____A.入射小球和被碰小球应该质量相同、半径相同B.要确保斜槽轨道光滑，其末端水平C.入射小球可以斜槽上不同位置释放，但必须由静止释放D.实验只需要直尺和天平两个测量工具即可E.在地面上要依次铺上复写纸、白纸，以确定小球的落点F.在调整斜槽末端水平时，将小球放在斜槽末端不同位置都能静止即可G.槽口必须悬挂一个重锤线，以便确定槽口在地面的投影位置H．实验必须测出离地面的高度，以便求出小球做平抛运动的时间I．实验需要用游标卡尺测出小球直径，以便准确求出小球做平抛运动的时间J.图中标出小球落点MNP、、是小球多次实验落点中最清晰的点（2）未放被碰小球和放上被碰小球时入射小球前后两次的落地位置分别为图中的___________、___________两点；若入射小球的质量为1m，被碰小球的质量为2m，则实验需要验证的表达式为_____________。【答案】(1).（1）DFG(2).（2）P(3).M(4).112···mOPmOMmON【解析】【详解】（1）入射小球质量大于被碰小球质量相同、两球半径相同，A错误；入射小球以同一速度碰撞被碰小球，然后做平抛运动，BC错误；在地面上要依次铺上白纸、复写纸，以确定小球的落点，E错误；小球落地时间相同，等式两边可以约去，不需测量，HI错误；图中标出小球落点是小球多次实验落点的平均值，J错误。（2）入射小球前后两次的落地位置分别为图中的P、M两点；若入射小球的质量为1m，被碰小球的质量为2m，则实验需要验证的表达式为112···mOPmOMmON.10.要测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：A.待测干电池E（电动势约为1.5V）B.电流表A（量程1mA，内阻1599r）C.电压表V（量程3V，内阻约3k）D.滑动变阻器1020,1RAE.滑动变阻器20100,1RAF.定值电阻=1RG.开关和导线若干（1）请根据提供器材，在图甲所示的方框内画出实验电路图________________，要求实验能尽可能减小实验误差。电路中滑动变阻器应选用________________（填器材前面的字母）。（2）根据电路图连接好实物图，闭合开关前，应调节滑动变阻器的滑片位置，使_____________；闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，测出多组干路电流I及电压表示数U，根据测得的数据作出UI图像，如图乙所示，由此得到干电池的电动E_____________V，内阻r_________。（结果保留两位小数）（3）该实验_________________（填“存在”或“不存在”）由于电表内阻引起的系统误差，原因是__________________。【答案】(1).（1）电路图如图所示。(2).D(3).（2）滑动变阻器接入电路的阻值最大(4).1.50（1.48—1.51均对）(5).0.84（0.75—0.85均对）(6).（3）不存在(7).把电流表的内阻和干电池等效成一个新的电源，则电流和电压的测量不存在系统误差【解析】【详解】（1）滑动变阻器串联在电路中，选与待测阻值相差不大的即可，所以选小阻值的，串联滑动变阻器之后，电路中最小电流为75mA，电流表需扩大量程，所以与定值电阻并联，电路图如图所示。（2）为保护电表开始时滑动变阻器接入电路的阻值最大。由闭合电路欧姆定律知599600EUIr，再据图象的斜率和截距得1.50V,0.84Er（3）该实验不存在由于电表内阻引起的系统误差，因为把电流表的内阻和干电池等效成一个新的电源，则电流和电压的测量不存在系统误