【解析版】河北省张家口市辛集市沧州市2019届高三下学期3月一模考试理科综合物理试卷 word版含解析

张家口市2019年普通高等学校招生全国统一模拟考试理科综合能力测试二、选择题： 1.旅行者一号探测器1977年9月5日发射升空，探测器进行变轨和姿态调整的能量由钚-238做燃料的同位素热电机提供，其中钚-238半衰期长达88年。则旅行者一号探测器运行到2021年9月初时，剩余钚-238的质量与1977年9月的质量比约为A. 0.3B. 0.5C. 0.7D. 0.9【答案】C【解析】【详解】设1977年9月钚-238的质量为m0，2021年9月钚-238的质量为m由半衰期公式可得：m=m0×(12)4488=m0×(12)12 所以mm0=(12)120.7，故C正确。故选：C。2.如图所示，两个劲度系数均为k的轻弹簧顶端固定并与电路相连，下端用轻导线与长度为L的导体棒相连，导体棒水平放置且垂直于匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。断开开关，导体棒静止时，弹簧的长度为x1；接通电源后，导体棒水平静止时，弹簧的长度为x2，电流表示数为I。忽略电流产生的磁场作用。则该匀强磁场的磁感应强度大小为A. k(x2x1)ILB. k(x2+x1)ILC. 2k(x1x2)ILD. 2k(x2x1)IL【答案】D【解析】【详解】断开开关时：2kx1=mg 闭合开关时：2kx2=BIL+mg 联立以上两式解得：B=2k(x2x1)IL 故选：D。3.空间存在平行于纸面的匀强电场，纸面内有一菱形ABCD。将一个电子由C点移动到D点，克服电场力做功1eV。A点的电势为3V，则B点的电势为A. 2 VB. 3 VC. 4 VD. 6 V【答案】C【解析】【详解】由题可得：WCD=eUCD=1eV 解得：UCD=1V 由公式：UCD=UBA=BA 解得：B=4V。故选：C。4.2018年12月12日由中国研制的嫦娥四号探测器实现在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器到达月球引力范围时，通过变轨先进入绕月圆轨道，再经变轨，进入椭圆轨道，其中A、B两点分别为近月点和远月点，如图所示。已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G，绕月圆轨道半径为r，忽略地球引力的影响，则嫦娥四号探测器从B点飞A点所用的时间为A. 2(R+r)32GMB. 2(R+r)38GMC. 42R3GMD. 2r3GM【答案】B【解析】【详解】设嫦娥四号探测器在圆轨道上的周期为T1，由万有引力提供向心力得：GmMr2=m42T2r 解得：T1=2r3GM 由开普勒第三定律得：r3T12=(r+R2)3T22 解得：T2=T1(R+r)38r3 所以嫦娥四号探测器从B点飞A点所用的时间为：t=T22=2(r+R)38GM.故选：B。5.如图所示，竖直平面内有A、B、C三点，三点连线构成一直角三角形，AB边竖直，BC边水平，D点为BC边中点。一可视为质点的物体从A点水平抛出，轨迹经过D点，与AC交于E点。若物体从A运动到E的时间为tl，从E运动到D的时间为t2，则tl : t2为A. 1 : 1B. 1 : 2C. 2 : 3D. 1 : 3【答案】A【解析】【详解】设A到D的总时间为t，A到E的时间为t1，设ACB= ，平抛的初速度为v0 ，由平抛运动规律得：tan=12gt12v0t1=12gt22v0t 解得：t1t=12，所以tl : t2=1：1故选：A。6.如图所示，两导轨在水平面内平行放置，一端与理想变压器相连，匀强磁场垂直于导轨所在的平面，导体棒ab垂直于导轨并接触良好。现对导体棒施加周期性外力，使导体棒在导轨上运动，速度随时间变化规律为v=vo sint，vo、为定值。理想变压器另一端连接滑动变阻器R，电路中电压表和电流表均为理想交流电表，导体棒和导轨电阻不计。现使滑动变阻器R滑片向下移动，下列说法正确的是A. 电压表、电流表读数总为零B. 电压表读数不变C. 电流表读数变小D. R消耗功率不变【答案】BC【解析】【详解】导体棒切割磁感线产生的感动电动势为：E=BLv=BLv0sint，即产生正弦交流电A项：电压表，电流表测的为交流电的有效值，所以电压表，电流表的示数不为零，故A错误；B项：电压表测的为变压器副线圈两端电压，原线圈两端电压恒定，根据变压器的变压比可知，电压表的示数不变，故B正确；C项：由于副线圈两端电压不变，当滑动变阻器R滑片向下移动时，总电阻变大，由欧姆定律可得，电流变小，即电流表示数变小，故C正确；D项：副线圈中的电压不变，电流变小，由公式P=UI可知，R消耗功率变小，故D错误。故选：BC。7.如图所示，1/4圆弧轨道AB与水平轨道BC相切于B点，两轨道平滑连接且与小物块动摩擦因数相同。现将可视为质点的小物块从圆弧轨道的A点由静止释放，最终在水平轨道上滑行一段距离停在C点，此过程中小物块重力做功为W1、克服摩擦阻力做功为W2。再用沿运动方向的外力F将小物块从C点缓慢拉回A点，拉力做功为W3、克服摩擦阻力做功为W4。则给定各力做功大小关系式正确的是A. W2 = W4B. W1 =W2C. W3 =Wl+ W2D. W3 =Wl +W4【答案】BD【解析】【详解】从A到C由动能定理可知，小物块克服重力做的功与克服摩擦力做的功相等，即W1 =W2，从C到A点由动通定理得，外力做的功等于克服重力做的功与克服摩擦力做功之和，即有：W3 =Wl +W4故选：BD。8.如图所示，将一质量为m可视为质点的物块置于固定水平桌面上，物块与桌面之间的动摩擦因数为075。现用跨过轻质定滑轮的细线拉动物块，使物块从细线与水平方向成30°的位置运动到细线与水平方向成45。的位置，运动过程中物块始终保持匀速直线运动。若重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，细线与定滑轮之间的摩擦力不计，则细线拉力F和物块与桌面之间摩擦力Ff大小变化范围正确的是A. 37mgFf34+3mgB. 37mgFf34mgC. 63+43mgF327mgD. 35mgF327mg【答案】AD【解析】【详解】设细线与水平方向的夹角为，由平衡条件得：A、B项：mg=FN+Fsin，Fcos=f=FN，变形得：mg=f+ftan 即 mg=43f+ftan 当=300时，fmax=34+3mg ；当=450时，fnin=37mg 所以摩擦力的取值范围为：37mgf34+3mg，故A正确，B错误；C、D项：由平衡可得：mg=FN+Fsin Fcos=FN 联立解得：F=mgcos+sin 利用数学知识可得：cos+sin=1+2sin(+) 当=370 时，Fmin=35mg 当=450时，Fmax=327mg 所以拉力的取值范围为：35mgF327mg ，故C错误，D正确。故选：AD。三、非选择题： 9.某探究小组用能够显示并调节转动频率的小电动机验证匀速圆周运动的向心力关系式F=mr2。(1)把转动频率可调的小电动机固定在支架上，转轴竖直向下，将摇臂平台置于小电动机正下方的水平桌面上；(2)在转动轴正下方固定一不可伸长的细线，小电动机转轴与细线连接点记为0。细线另一端穿过小铁球的球心并固定；(3)启动电动机，记录电动机的转动频率f，当小球转动稳定时，将摇臂平台向上移动，无限接近转动的小球；(4)关闭电动机，测量O点到摇臂平台的高度h；(5)改变电动机的转动频率，重复上述实验。探究小组的同学除了测量以上数据，还用游标卡尺测量了小球的直径D，如图所示，读数为 _mm；本实验_（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量；请你根据所记录的O点到摇臂平台的高度h和小球的直径D，重力加速度为g，若所测物理量满足g=_ 则F=mr2成立。（用所测物理量符号表示）【答案】 (1). 10.52 (2). 不需要 (3). 42(hD2)f2【解析】【详解】游标卡尺的读数为：1cm+0.02×26mm=10.52mm ；设细线与竖直方向的夹角为 ，根据实验原理可得：mgtan=m2r =2f 由几何关系得：tan=rhD2 联立以上三式解得：g=42f2(hD2） 根据上式可知，实验中不需要测量小球的质量。10.某同学用如图甲所示电路测量某电压表的内阻，实验室提供的器材如下：A待测电压表V，量程3V，内阻约为3 k,；B电流表A1，量程1.5 mA，内阻为100 ；C电流表A2，量程0.6 A，内阻为1 ；D电阻箱Ro，阻值09999 Q；E滑动变阻器R1，阻值010 ；F滑动变阻器R2，阻值01000 ；G电源E-5 V，内阻不计；H.开关、导线若干。(l)选择实验器材连接电路，电流表应选 _；滑动变阻器应选 _，（填选用器材对应字母序号）(2)连接好电路后，将滑动变阻器的滑片滑到最左端；(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片和电阻箱，保持电压表示数不变；记录电流表的示数I和电阻箱的阻值Ro；(4)根据测量数据作出I1R0 图象，如图乙所示。若图线在I轴上的截距为b，图线的斜率为k，则实验过程中保持不变的电压为_，电压表的内阻为_。【答案】 (1). B (2). E (3). k (4). k/b【解析】【详解】(1)由待测电压表的最大电流约为Imax=33000A=1mA，所以电流表应选：B，由于滑动变阻器选用分压式，所以应选总阻值较小的即E；(4)由实验原理可得：IUR0=URV 整理得：I=1R0U+URV 根据图象可得：U=k ，URV=b 解得：RV=kb 。11.如图所示，上下表面均粗糙且足够长的木板A静置于水平地面上。物块C与A材料相同，与水平地面间的动摩擦因数均为=0.1。物块B放在木板A上，它们的质量分别为mA =3 kg，mB =l kg，mc=6 kg。开始时A、B、C均静止，A的右端与C左端相距12 m。现对A施加一水平向右F=10 N的恒力，A、B保持相对静止一起向右加速运动。一段时间后A与C正碰，碰撞时间极短并粘在一起，最终A、B、C共速。取重力加速度g=l0 m/s2，求： (1)A、C碰前瞬间A的速度大小；(2)B在A上滑动过程中，A、B之间因摩擦产生的热量。【答案】（1）6m/s（2）7.2J【解析】【详解】(1)由题意可知，开始时，A和B一起相对静止向右运动，由牛顿第二定律得：F(mA+mB)g=(mA+mB)a 解得：a=1.5ms2 A的右端与C左端相距12m，由运动学公式得：v12=2ax 由得，A与C碰前A的速度为v1=6ms ；(2)取水平向右为正方向，当A、C发生碰撞时，碰撞时间极短，A、C动量守恒mAv1=(mA+mC)v2 解得：v2=2ms A、B、C所受地面摩擦力f=(mA+mB+mC)g=10N 因此A、B、C所受合力为零，水平方向动量守恒最终A、B、C共速，由动量守恒定律得：mBv1+(mA+mC)v2=(mA+mB+mC)v3 由能量守恒得：12mBv12+12(mA+mC)v22=12(mA+mB+mC)v32+Q 由得：Q=7.2J因此B在A上因