陕西省西安市2019年高三物理三模试题【带解析】

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1、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1418题只有一项符合题目要求，第1921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，A错误；根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的

2、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A、B，电场强度分别为EA、EB，不计空气阻力，小球可视为质点，则（）A. AB、EAEBB. AB、EAEBC. AB、EAEBD. AB、EAEB【答案】D【解析】【详解

3、】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，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，D正确。3.如图所示，间距为、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的电阻，一质量为、电阻也为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、磁感应强度为的匀强磁场中，金属棒以初速度沿导轨向右运动，在金属棒整个运动过程中，下列说法正确的是A. 金属棒端电势比端高B. 金属棒克服安培力做功等于电阻上产生的焦耳热C. 金属棒运动 的位移为D. 金属棒运动的位移为【答案】D【解析】【详解】由右手定则可知

4、，金属棒上电流的方向是，说明端电势比端低，A错误；由能量守恒知金属棒克服安培力做的功等于电阻和金属棒上产生的焦耳热，B错误；由动量定理，整个过程中感应电荷量，又，联立得，故金属棒的位移，C错误，D正确。4.如图所示，木板下端通过光滑铰链固定于水平地面上的点，物体叠放在木板上且处于静止状态，此时物体的上表面刚好水平。现使木板绕点缓慢旋转到虚线所示位置，物体仍保持静止，且相对木板没有发生移动，与原位置相比A. 对作用力减小B. 对的摩擦力不变C. 板对的摩擦力减小D. 板对的作用力减小【答案】C【解析】【详解】设板与水平地面的夹角为以物体为研究对象，木板未旋转前只受到重力和支持力而处于平衡状态，所

5、以对的作用力与的重力大小相等，方向相反；当将木板绕点缓慢旋转到虚线所示位置，的上表面不再水平，受力情况如图（），图中代表上表面与水平方向之间的夹角。受到重力和对的支持力、摩擦力三个力作用，其中对的支持力、摩擦力的和仍然与的重力等大反向，则受到对的作用力保持不变。根据牛顿第三定律可知，对的作用力也不变，故A错误，对的摩擦力增大，B错误；以整体为研究对象，分析受力情况如图（）所示，总重力、木板的支持力和摩擦力，木板对的作用力是支持力和摩擦力的合力。由平衡条件分析可知，木板对的作用力大小与总重力大小相等，保持不变，D错误；减小，增大，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

6、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，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上点的动能大于在轨道II上的动能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. 飞船在点从轨道I变轨到轨道II，需要在点前进速度方向喷气【答案】C【解析】【详解】飞船在点从轨道II变轨到轨道I，需要在点朝速度方向喷气，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；飞船在点从轨道I变轨到轨道II，需要在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

7、律知，近地点速度大于远地点速度，飞船在轨道II上点的动能小于在轨道II上点的动能，错误；根据，以及，计算得出，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，将一小球以大小为的速度从点水平抛出，小球落在斜面上的点。已知小球经过点时离斜面最远，下列说法正确的是A. 点在连线中点的正上方B. 小球从到与从到过程中速度改变量相同C. 小球经过点时，速度的大小小于D. 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，加速度

8、 ，垂直斜面方向初速度，加速度，所以垂直斜面方向做匀减速运动，小球经过点时离斜面最远，即此时，速度方向与斜面平行，小球从到与从到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；，故A错误；落到斜面上有，设落到斜面上时的速度与水平方向的夹角为，则，小球初速度增大为原来的2倍时，时间也增大为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，水平传送带两端间的距离为，传送带，运动到端，此过程中针方向运动，一个质量为的小物体以一定的初速度从端滑上传送带，运动到端，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

9、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，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B. 物块做匀加速直线运动的时间为C. 物块与传送带间的动摩擦因数为D. 整个过程中物块与传动带因摩擦产生的热量为【答案】BC【解析】【详解】由题意知，得，A错误；匀速运动中，则， 匀加速与匀速时间相等，B正确；由运动学公式得动摩擦因数为，C正确；由热量，得，选项D错误。8.甲、乙两物块在同一直线上运动的图象如图所示，乙物块做匀变速运动，加速度大小为，两图线相切于坐标点，下列说法正确的是A. 前内甲、乙的运动方向一直相同B. 时甲、乙相遇且速度相同C. 乙的初

10、速度大小为D. 时甲、乙相距【答案】AB【解析】【详解】图象斜率表示速度，前内甲、乙斜率一直为负，运动方向一直相同，A正确；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；由甲图线知时，速度为，乙做匀变速运动，乙的初速度大小为，C错误；由位移，代入及的值，可得，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

11、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，被碰小球的质量为，则实验需要验证的表达式为_。【答案】 (1). （1）DFG (2). （2）P (3). M (4). 【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

12、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，被碰小球的质量为，则实验需要验证的表达式为.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（电动势约为）B.电流表（量程，内阻）C.电压表（量程，内阻约）D.滑动变阻器E.滑动变阻器F.定值电阻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

13、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，测出多组干路电流及电压表示数，根据测得的数据作出图像，如图乙所示，由此得到干电池的电动_，内阻_。（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（1.481.51均对） (5). 0.84（0.750.85均对） (6). （3）不存在 (

14、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，再据图象的斜率和截距得（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差。三、解答题（共6小题，满分47分）11.如图甲所示，质量为的放在足够高的平台上，平台表面光滑。质量也为的物

15、块放在水平地面上，物块与劲度系数为的轻质弹簧相连，弹簧 与物块用绕过定滑轮的轻绳相连，轻绳刚好绷紧。现给物块施加水平向右的拉力（未知），使物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，重力加速度为均可视为质点。（1）当物块刚好要离开地面时，拉力的大小及物块的速度大小分别为多少；（2）若将物块换成物块，拉力的方向与水平方向成角，如图乙所示，开始时轻绳也刚好要绷紧，要使物块离开地面前，物块一直以大小为的加速度做匀加速度运动，则物块的质量应满足什么条件？（）【答案】（1） （2）【解析】【详解】（1）当物块B刚好要离开地面时，设弹簧的伸长量为x，物块A的速度大小为v，对物块B受力分析有 ，得：。 根据

16、解得：对物体A:;对物体B:T=mg，解得F=ma+mg；（2）设某时刻弹簧的伸长量为x。对物体C，水平方向:，其中；竖直方向：；联立解得 12.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置的横坐标x0=60cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=1.6103N/C，在第二象限有半径R=5cm的圆形磁场，磁感应强度B=0.8T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，可以向x轴上方180范围内的各个方向发射比荷为=1.0108C/kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0=4.0106m/s。不考虑粒子的重力、粒子间的相互作用

17、。求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；（2）粒子从y轴正半轴上射入电场的纵坐标范围；（3）带电粒子打到荧光屏上的位置与Q点的最远距离。【答案】（1）5cm；（2）0y10cm；（3）9cm【解析】【详解】（1）带电粒子进入磁场受到洛伦兹力的作用做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：qvB=m解得：r=5102m=5cm（2）由（1）问可知r=R，取任意方向进入磁场的粒子，画出粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知四边形POFO1为菱形，所以FO1OP，又OP垂直于x轴，粒子出射的速度方向与轨迹半径FO1垂直，则所有粒子离开磁场时的方向均与x轴平行，所以粒子从y轴正半轴上射入电场的纵坐标范围

18、为0y10cm（3）假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上，有x0=v0t0，h=，a=解得：h=18cm2R=10cm说明粒子离开电场后才打在荧光屏上。设从纵坐标为y的点进入电场的粒子在电场中沿x轴方向的位移为x，则x=v0t，y=，代入数据解得：x=设粒子最终到达荧光屏的位置与Q点的最远距离为H，粒子射出电场时速度方向与x轴正方向间的夹角为，所以H=（x0x）tan=（x0）由数学知识可知，当（x0）=时，即y=4.5cm时H有最大值所以Hmax=9cm13.【物理选修33】某种密闭气缸内装有一定质量的理想气体，气体从状态开始，经历四个过程回到初始状态，其图象如图所示，其中平行纵轴，平行，平行

19、横轴，所在的直线过坐标原点，下列判断正确的是A. 过程中气体分子平均动能不变B. 过程中气体对外做功，并吸收热量C. 过程中气体向外界放出热量D. 过程中气体的压强与摄氏温度成正比E. 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数【答案】ABE【解析】【详解】过程中温度不变，气体分子的平均动能不变，A正确；过程中斜率减小，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，B正确；过程中斜率减小，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律知，气体吸收热量，C错误；过程中气体的压强与热力学温标成正比，D错误；两个状态中，容器壁单位面积单

20、位时间内受到气体分子撞击的次数，E正确。14.如图所示，竖直放置的导热形管，右侧管比左侧管长，管内径相同，左侧管上端封闭一定长度的空气柱（可视为理想气体），右侧管上端开口开始时与大气相通，当环境温度为时，左侧管中空气柱高，左侧管中水银面比右侧管中水银面高，外界大气压强。求环境温度升高到多少摄氏度时，左侧空气柱长为；如图环境温度保持不变，而在右侧管中用活塞封住管口，并慢慢向下推压，最终使左侧空气柱长度变为，右侧水银柱未全部进入水平管，求活塞下推的距离。【答案】 【解析】【详解】左右两管水银高度差变为，根据理想气体状态方程，解得；先选左侧空气柱为研究对象，根据得当左侧空气柱长度变为时，右侧水银面下

21、降了再选右侧空气柱为研究对象，刚加上活塞时空气柱的高度设活塞下推了时，左侧空气柱长度变为，右侧空气柱压强，空气柱高度，根据玻意耳定律：，解得：15.【物理-选修3-4】下列说法正确的是（）A. 雷达是利用超声波工作的B. 红外线比紫外线更容易发生衍射现象C. 真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的D. 在同一个周期里，波上的质点沿波传播的方向移动的距离为一个波长E. 做简谐运动的物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同【答案】BCE【解析】【详解】雷达是利用无线电波工作的，A错误；红外线比紫外线波长长，更容易发生衍射现象，B正确；在惯性参考下中，真空中的光速，故真空中的光速

22、在不同的惯性参考系中相同，真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，C正确；波上的质点不沿波传播的方向移动，D错误；做简谐运动的物体每次通过同一位置时，到平衡位置的距离相等，故回复力不变，那么加速度相同；但是，前后两次经过同一位置时，根据振动方向可以知道：速度大小相同，方向相反，故E正确。16.某学校召开运动会，买了部分透明材料奖杯，其横截面是以顶点为圆心、圆心角为120 扇形，如图所示，该校研究性小组的同学想用激光束测量这种奖杯材料的折射率，他们将激光束平行纸面且垂直面射入该材料，入射点为，该激光束恰未从圆弧面射出。已知，光在真空中传播的速度为。求该材料的折射率和光在该材料中的传播速度；画出该激光束的光路图。【答案】 见解析【解析】【详解】因，光线恰好未从圆弧面射出，所以光在面的入射角为临界角，由，得，由，可知；光线在面的入射角为临界角，所以反射光线与边平行，由可得，光线在面上的入射角。设光线第一次从面射出的折射角为，则，得由此画出光路图，如图所示：