山东省青岛市2019届高三3月教学质量检测（一模）理科综合物理试卷附答案解析.pdf

1 2019 年青岛市高三年级教学质量检测年青岛市高三年级教学质量检测 理科综合物理试卷理科综合物理试卷 二、选择题：二、选择题： 1.春节期间非常火爆的电影《流浪地球》讲述了若干年后太阳内部氢转氦的速度加快，形成“氦闪”产生巨大 的能量会使地球融化，核反应方程为人类为了生存，通过给地球加速使其逃离太阳系， 2 1𝐻 + 3 1𝐻→ 4 2𝐻𝑒 + 𝑋 最终到达 4.25 光年外的比邻星系的某轨道绕比邻星做匀速圆周运动，引力常量为 G，根据以上信息下列说 法正确的是 A. 核反应方程式中的 X 为正电子 B. 地球要脱离太阳系需加速到第二宇宙速度 C. 若已知地球在比邻星系内的轨道半径和环绕周期，则可确定出比邻星的密度 D. 若已知地球在比邻星系内的轨道半径和环绕周期，则可确定出比邻星的质量 【答案】D 【解析】 【详解】根据核反应的电荷数及质量数守恒可知，X 的电荷数为 0，质量数为 1，即为中子，故 A 错误；根 据宇宙的三个速度定义可知，地球脱离太阳系需加速到第三宇宙速度，故 B 错误；根据万有引力与向心力 的公式可得，解得，即可求解比邻星系的质量，但是不知道比邻星系的半径，所以 𝐺𝑀𝑚 𝑟2 = 𝑚(2𝜋 𝑇) 2𝑟 𝑀 = 4𝜋2𝑟3 𝐺𝑇2 不可以算出密度，故 C 错误，D 正确。

故选 D 2.一个质量 m=2kg 的物体受四个力的作用处于平衡状态当其中一个 F=10N 的作用力突然消失，其余三个 力保持不变经过时间 t=1s 后，下列说法正确的是 A. 物体一定做直线运动 B. 物体的速度一定是 5m／s C. 物体速度的变化量一定等于 5m／s D. 物体的动能一定增加了 25J 【答案】C 【解析】 【详解】当 F=10N 的力消失后，其它力的合力与消失的这个力大小相等，方向相反，若物体原来做匀速直 线运动，且速度方向与 F 的方向不在一条直线上，则物体做曲线运动，故 A 错误F=10N 的作用力突然消 2 失，物体的加速度大小为．若初速度为零，则 t=1s 的速度为 v=at=5m/s若有初速度，则 𝑎 = 𝐹 𝑚 = 10 2 = 5𝑚/𝑠2 t=1s 末物体的速度不等于 5m/s，故 B 错误物体速度的变化量一定为△v=at=10m/s，故 C 正确若初速度 为零，则 t=1s 末动能为 Ek= mv2=25J，若初速度不为零，则物体的动能变化量不等于 25J，故 D 错误故选 1 2 C 3.随着北京冬奥会的临近，滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。

如图，运动员从高为 h 的 A 点由静止 滑下，到达 B 点水平飞出后经过时间 t 落到长直滑道上的 C 点，不计滑动过程的摩擦和空气阻力，关于运 动员的运动，下列说法正确的是 A. 若 h 加倍，则水平飞出的速度 v 加倍 B. 若 h 加倍，则在空中运动的时间 t 加倍 C. 若 h 加倍，运动员落到斜面上的速度大小不变 D. 若 h 加倍，运动员落到斜面上的速度方向不变 【答案】D 【解析】 【详解】根据 mgh= mv2可得水平飞出的速度，若 h 加倍，则水平飞出的速度 v 变为 倍，选项 1 2 𝑣 = 2𝑔ℎ2 A 错误；从 B 点抛出后做平抛运动，则，解得 ，则若 h 加倍，则在空中运动的时间 𝑡𝑎𝑛𝜃 = 1 2𝑔𝑡 2 𝑣𝑡 = 𝑔𝑡 2𝑣 𝑡 = 2𝑣𝑡𝑎𝑛𝜃 𝑔 t 变为倍，选项 B 错误；运动员落到斜面上的速度方向，则若 h 加倍，运动员落到斜面 2 𝑡𝑎𝑛𝛼 = 𝑣𝑦 𝑣 = 2𝑡𝑎𝑛𝜃 上的速度方向不变；大小为，α 不变，则若 h 加倍，运动员落到斜面上的速度大小变为倍，选项 𝑣'= 𝑣 𝑐𝑜𝑠𝛼 2 C 错误，D 正确；故选 D. 4.雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象。

为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力，小玲同学 将一圆柱形水杯置于院中，测得 10 分钟内杯中雨水上升了 15mm，查询得知，当时雨滴落地速度约为 10m／s，设雨滴撞击芭蕉后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为 1×103kg／m3，据此估算芭蕉叶面单位面 积上的平均受力约为 A. 0.25NB. 0.5NC. 1.5ND. 2.5N 【答案】A 3 【解析】 【详解】由于是估算压强，所以不计雨滴的重力设雨滴受到支持面的平均作用力为 F．设在△t 时间内有 质量为△m 的雨水的速度由 v=10m/s 减为零以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理：F△t=0-（-△ mv）=△mv得：F=；设水杯横截面积为 S，对水杯里的雨水，在△t 时间内水面上升△h，则有：△ △ 𝑚𝑣 △ 𝑡 m=ρ S△h；F=ρSv．压强为：，故 A 正确，BCD 错误； △ ℎ △ 𝑡 𝑃 = 𝐹 𝑆 = 𝜌𝑣 △ ℎ △ 𝑡 = 1 × 103× 10 × 15 × 10−3 10 × 60 = 0.25𝑁/𝑚2 故选 A 5.如图，为某小型水电站电能输送的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器 T1的原、副线圈匝数比 为 1：20，降压变压器 T2的原、副线圈匝数比为 3：1。

升压变压器原线圈两端接入一电压的交 𝑢 = 𝑈𝑚𝑠𝑖𝑛𝜔𝑡 流电源，用户的总电阻为 R(可视为纯电阻)，输电线总电阻 r=R，不考虑其他因素的影响，用户获得的电压 U 为 A. B. C. D. 2 2𝑈𝑚3 2𝑈𝑚4𝑈𝑚6𝑈𝑚 【答案】B 【解析】 【详解】升压变压器两端电压的有效值为 U1＝；升压变压器副线圈两端的电压为； 𝑈𝑚 2 𝑈2＝20 × 𝑈𝑚 2 = 10 2𝑈𝑚 输电线路上损失的电压为△U=Ir=IR；故降压变压器原线圈的电压为 U3=U2-△U；在降压变压器次级两端 U= U3；次级电流：I′=3I，则 U=3IR；联立解得：U=3Um，故选 B. 1 3 2 6.如图，固定在地面上的带凹槽的长直杆与水平面成角，轻质环 a 套在杆上，置于凹槽内质量为 m 𝛼 = 300 的小球 b 通过一条细绳跨过固定定滑轮与环 a 连接a、b 静止时，细绳与杆间的夹角为 30°，重力加速度为 g，不计一切摩擦，下列说法正确的是 A. a 受到 3 个力的作用 B. b 受到 3 个力的作用 4 C. 细杆对 b 的作用力大小为 1 2𝑚𝑔 D. 细线对 a 的拉力大小为 3 3𝑚𝑔 【答案】BD 【解析】 【详解】轻质环 a 套在杆上，不计摩擦，则 a 静止时细线的拉力与杆对 a 的弹力平衡，故拉 a 的细线与杆垂 直，a 受到两个力作用，故 A 错误；对 b 球受力分析可知，b 受到重力，绳子的拉力，和杆对 b 球的弹力， b 受到 3 个力的作用，故 B 正确；以 b 为研究对象，受力分析如图所示， 根据几何关系可得 β=θ=30°，细杆对 b 的作用力大小为 N，则：2Ncos30°=mg，则 N= mg，故 C 错误；对 3 3 b 分析，细线的拉力大小 T=N= mg，则细线对 a 的拉力大小为 T= mg，故 D 正确；故选 BD。

3 3 3 3 7.如图甲，两个等量同种电荷 P、Q 固定于光滑绝缘水平面上，电荷量 q=+1×10-3C，质量 m=0.02kg 的小球 从 a 点静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点 O 过程中的 v—t 图象如图乙中图线①所示，其中 b 点处为 图线切线斜率最大的位置，图中②为过 b 点的切线，则下列说法正确的是 A. P、Q 带正电荷 B. b 点的场强 E=30 v／m C. a、b 两点间的电势差为 90V D. 小球从 a 到 O 的过程中电势能先减少后增加 【答案】BC 【解析】 5 【详解】带正电的小球从 a 点由静止释放，向上做加速运动可知，受到向上的电场力，则 aO 线上的电场竖 直向上，故两电荷带负电，故 A 错误；v-t 图象上斜率表示加速度可得：①，根牛顿第二 𝑎𝑏＝ △ 𝑣 △ 𝑡＝1.5𝑚/𝑠 2 定律得：qEb=ma②，①②联立解得：Eb=30V/m，故 B 正确；在 ab 由动能定理得：qUab= mvb2− mva2，由图 1 2 1 2 乙可得 vb=3m/s 带入解得：Uab=90V，故 C 正确；由图象乙可知，小球速度一直增大，电场力一直做正功， 故电势能一直减小，故 D 错误；故选 BC。

8.如图，正方形 ABCD 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子以相同的速度从 A 点沿与 AB 成 30°角的方向垂直射入磁场甲粒子从 B 点离开磁场，乙粒子垂直 CD 边射出磁场，不计粒子重力， 下列说法正确的是 A. 甲粒子带正电，乙粒子带负电 B. 甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的倍 2 3 3 C. 甲粒子的比荷是乙粒子比荷的倍 2 3 3 D. 两粒子在磁场中的运动时间相等 【答案】AC 【解析】 【详解】根据左手定则可知，甲粒子带正电，乙粒子带负电，选项 A 正确；设正方形的边长为 a，则甲粒子 的运动半径为 r1=a，甲粒子的运动半径为 r2=，甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的 倍，选项 𝑎 𝑐𝑜𝑠300 = 2𝑎 3 3 2 B 错误；根据，解得，则甲粒子的比荷是乙粒子比荷的倍，选项 C 正确；甲乙两 𝑞𝑣𝐵 = 𝑚𝑣 2 𝑟 𝑞 𝑚 = 𝑣 𝐵𝑟 ∝ 1 𝑟 2 3 = 2 3 3 粒子在磁场中转过的角度均为 600，根据，则两粒子在磁场中的运动时间不相等，选项 D 𝑡 = 𝜃 2𝜋 ⋅ 2𝜋𝑚 𝑞𝐵 ∝ 𝑚 𝑞 ∝ 𝑟 错误；故选 AC. 三、非选择题：三、非选择题： (一一)必考题必考题 9.某同学在验证合外力一定，物体的质量与加速度的关系时，采用图甲所示的装置及数字化信息系统获得了 6 小车的加速度 a 与小车质量 M(包括所放砝码及传感器的质量)的对应关系图象，如图乙所示。

实验中所挂钩 码的质量 20g，实验中选用的是不可伸长的轻绳和光滑的轻质定滑轮 (1)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳与木板平行他这样做的目的是下列哪 一个_____________；(填字母代号) A．可使位移传感器测出的小车的加速度更准确 B．可以保证小车最终能够做直线运动 C．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力 (2)由图乙可知，图线不过原点 O，原因是_____________________________； 𝑎− 1 𝑀 (3)该图线的初始段为直线，该段直线的斜率最接近的数值是_____________ A．30 B．0.3 C．20 D．0.2 【答案】 (1). （1）C (2). （2）平衡摩擦力使长木板的倾角过大； (3). （3）D 【解析】 【详解】 （1）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳与木板平行他这样做的目的 是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力，故选 C. （2）由 F+F1=Ma 解得 由图乙可知，图线不过原点 O，在 a 轴上有正截距，可知存在与 𝑎 = 𝐹 ⋅ 1 𝑀 + 𝐹1 𝑀 𝑎 ‒ 1 𝑀 F 相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使长木板的倾角过大； （3）根据可知图线斜率等于 F，则最接近的数值是 F=mg=0.02×10N=0.2N.故选 D. 𝑎 = 𝐹 ⋅ 1 𝑀 𝑎 ‒ 1 𝑀 10.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲，其中虚线框内是用灵 敏电流计 G 改装的电压表，电流表的量程为 0.6A，E 为待测电池组，S 为开关，尺为滑动变阻器，R0是标 称值为 4.0Ω 的定值电阻。

7 (1)已知灵敏电流计 G 的满偏电流 Ig=100μA、内阻 rg=2.0kΩ，若要。