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第1页，共14页高考物理三模试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1.如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是（ ）A.图甲是α粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行α粒子散射实验研究时，发现了质子和中子B.图甲是α粒子散射实验装置，汤姆孙根据α粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构C.图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大D.图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大，所产生的饱和光电流就越大2.如图所示，水平桌面上放置一个倾角为45°的光滑楔形滑块A，一细线的一端固定于楔形滑块A的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2kg的小球。若滑块与小球一起以加速度a向左做匀加速运动（取g=10m/s2）则下列说法正确的是（）A.当a=5m/s2时，滑块对球的支持力为B.当a=15m/s2时，滑块对球的支持力为半C.当a=5m/s2时，地面对A的支持力一定大于两个物体的重力之和D.当a=15m/s2时，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和3.截止2019年4月20日，我国已经成功发射了44颗北斗导航卫星。北斗卫星导航系统采用了国际首创的三种轨道卫星组成的混合星座设计，为亚太地区提供了更优质的服务。下列关于地球卫星的说法正确的是（ ）A.在赤道上空运行的两颗同步卫星，它们的机械能一定相同B.沿椭圆轨道运行的某一卫星，在轨道不同位置可能具有相同的动能C.若卫星运动的周期与地球自转周期相同，则它就是同步卫星D.在同一一轨道上运行的两颗质量相等的卫星，它们的动量一定相同4.如图所示，水平地面上有一光滑弧形轨道与半径为r的光滑圆轨道相连，且固定在同一个竖直面内。将一只质量为m的小球由圆弧轨道上某一高度处无初速释放。为使小球在沿圆轨道运动时始终不脱离轨道，这个高度h的取值可为（ ）第2页，共14页A.2.2rB.1.2rC.1.6rD.0.8r5.目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度。磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U．则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为（ ）A.，M正、N负B.，M正、N负C.，M负、N正D.，M负、N正二、多选题（本大题共4小题，共23.0分）6.如图a所示，物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为2kg。现现剪断A、B间的细绳，解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的v-t图如图b所示，则可知（ ）A.A的质量为1kgB.运动过程中A的最大速度为vm=4m/sC.在A离开挡板前，系统动量守恒、机械能守恒D.在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J7.根据动滑轮省力的特点设计如图甲所示装置（滑轮质量、摩擦均不计）。质量为2kg的物体在竖直向上第3页，共14页的拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（取g=10m/s2）（ ）A.物体加速度大小为0.5m/s2B.拉力F的大小为12NC.2S末拉力F的功率大小为96WD.2S内拉力F做的功为48J8.如图所示，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场区域，磁场宽度均为L．一个边长为L、电阻为R的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向运动，从如图实线位置I进入磁场开始到线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置II时，线框的速度始终为v，则下列说法正确的是（ ）A.在位置II时外力为B.在位置II时线框中的电功率为C.此过程中产生的电能为D.此过程中通过导线横截面的电荷量为9.有两列简谐横波的振幅都是10cm，传播速度大小相同。O点是实线波的波源，实线波沿x轴正方向传播，波的频率为3Hz；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻实线波刚好传到x=12m处质点，虚线波刚好传到x=0处质点，如图所示，则下列说法正确的是（ ）A.实线波和虚线波的频率之比为2：3B.平衡位置为x=6m处的质点此刻振动速度最大C.实线波源的振动方程为y=10sin（6πt+π）（cm）D.平衡位置为x=6m处的质点始终处于振动加强区，振幅为20cmE.从图示时刻起再经过0.75s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y＞0三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）10.如图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的一种实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定。带有遮光条的小物块自曲面上某一点释放后沿曲面滑行最第4页，共14页终停在平面上C点，P为放置在B点的光电计时器的光电门，除此之外实验室还备有游标卡尺、刻度尺和天平，已知当地重力加速度为g。（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图b所示，则遮光条的宽度d=______cm；（2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有______（写明物理量及表示物理量的符号）；（3）为了减小实验误差，同学们多次实验并采用图象法来处理实验数据，为便于数据处理及求解，根据实验原理建立直角坐标系时，X轴表示______；Y轴表示______：（4）利用上述测量物理量写出计算动摩擦因数的表达式μ=______。11.在市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现，一种是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质较多的铜；再一种就是铜材质量合格，但横截面积较小。质检组查阅到：常温下，纯铜的电阻率约为1.75×10-8Ω•m．为检测一捆铜电线的电阻率是否合格，现取一段铜电线测量其电阻率，实验室现有的器材如下：A．电源（电动势约为1.5V，内阻不计）；B．待测铜电线（长度150m，横截面积约1mm2）；C．一电流表A1（量程150mA，内阻r1约为2Ω）：D．电流表A2（量程100mA，内阻r2=3Ω）；E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流0.2A）；F．开关、导线若干。（1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d，如图（a）所示，则d=______mm。（2）小组设计的测量电路如图（b）所示，则P是______，N是______（填对应器材符号），通过实验作出的图象如图（c）所示。（3）由图（b）电路测得的铜电线的电阻，其测量值比真实值______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。（4）由图（c）求得这捆铜电线的电阻率ρ=______（结果保留三位有效数字）从铜电线自身角度，你认为电阻率大的可能原因是______。四、计算题（本大题共3小题，共42.0分）12.航天飞机在平直的跑道上降落，其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度v0=100m/s着陆后，立即打开减速阻力伞，以大小为a1=4m/s2的加第5页，共14页速度做匀减速运动，一段时间后阻力伞脱离，航天飞机以大小为a2=2.5m/s2的加速度做匀减速直运动直至停下。已知两个匀减速运动滑行的总路程x=1370m，求：（1）第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小；（2）航天飞机降落后滑行的总时间。13.如图所示，M、N为水平放置的两块平行金属板，板间距为L，两板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电势差为UMN=-U0，磁感应强度大小为B0，一个带正电的粒子从两板中点垂直于正交的电、磁场水平射入，沿直线通过金属板，并沿与ab垂直的方向由d点进入如图所示的区域（忽略电磁场的边缘效应）。直线边界ab及ac在同一竖直平面内，且沿ab、ac向下区域足够大，不计粒子重力，∠a=30°，求：（1）粒子射入金属板的速度大小；（2）若bac区域仅存在垂直纸面向内的匀强磁场罗要使粒子不从ac边界射出，设最小磁感应强度为B1；若bac区域内仅存在平行纸面且平行ab方向向下的匀强电场，要使粒子不从ac边射出，设最小电场强度为E1，求B1与E1的比值为多少？14.如图是一个半径为R、球心为O的半球形透明玻璃体的截面图。在距离O点右侧1.5R处有一个竖直放置的幕布MN，OA为球体的一条水平轴线且与幕布MN垂直。（i）某光源发出的细光线沿OA方向从O点射入半球形透明玻璃体并在幕布上形成二亮斑。现保持光线的传播方向不变让光源缓慢下移，当射入点位于O点正下方时，幕布上的亮斑突然消失，求该透明玻璃半球体折射率；（ii）若将该光源置于O点左侧处的S点，其发出的一细光线沿与OA夹角θ=60°第6页，共14页方向射向该透明玻璃半球体，求光线由光源到达幕布所用时间。（已知光在真空中传播速度为c，不考虑光线在透明玻璃内的二次反射）。第7页，共14页答案和解析1.【答案】C【解析】解：AB、图是α粒子散射实验装置，卢瑟福根据粒子散射实验，提出来原子的核式结构。故AB错误；C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大。故C正确；D、根据光电效应规律，饱和光电流与入射光光照强度有关，与入射光的频率无关。故D错误故选：C。α粒子散射实验说明原子具有核式结构；根据光电效应方程可得出光电子的最大初动能取决于入射光的频率。本题考查α粒子散射实验以及光电效应现象，关键掌握这些知识点的基本概念和基本规律。2.【答案】A【解析】解：设加速度为a0时小球对滑块的压力等于零，对小球受力分析，受重力、拉力，根据牛顿第二定律，有：水平方向：F合=Fcos45°=ma0竖直方向：Fsin45°=mg解得：a0=gA、当a=5m/s2时，小球未离开滑块，水平方向：Fcos45°-FNcos45°=ma竖直方向：Fsin45°+FNsin45°=mg，解得：FN=N，故A正确；B、当a=15m/s2时，小球已经离开滑块，只受重力和绳的拉力，滑块对球的支持力为零，故B错误；CD、当系统相对稳定后，竖直方向没有加速度，受力平衡，所以地面对A的支持力一定等于两个物体的重力之和，故CD错误；故选：A。根据牛顿第二定律求出支持力为零时小球的加速度；判断小球是否脱离斜面飘起，再根据求解第二定律列式求解滑块对球的支持力的大小；当系统相对稳定后，竖直方向没有加速度，由竖直方向没有加速度来讨论。该题考查牛顿第二定律应用中的临界条件问题，解决本题的关键知道小球脱离斜面时的临界情况，结合牛顿第二定律进行求解。3.【答案】B【解析】解：A、同步卫星绕地球圆周运动的线速度大小相同，但不知道卫星的质量关系故它们的机械能不一定相同，故A错误；B、沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道对称的不同位置具有相同的速率，故而具有相同的动能，故B正确；C、同步卫星只能在赤道的上空，不是所有的运动的周期与地球自转周期相同的卫星都在赤道的上空，故C错误；D、在同一轨道上运行的两颗质量相等的卫星，由于速度方向不同，它们的动量不相同，故D错误故选：B。同步卫星与地球自转同步，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同。同步卫星的轨道第8页，共14页平面在赤道平面内，物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心。掌握同步卫星的轨道特点，能根据卫星轨道运动的对称性分析同一轨道不同位置处的动能，知道动量是矢量。4.【答案】D【解析】解：小球可能做完整的圆周运动，刚好不脱离圆轨时，在圆轨道最高点重力提供向心力：mg=m，由机械能守恒得：mgh-mg•2r=mv2解得：h=2.5r，也可能不超过与圆心等高处，由机械能守恒得：mgh=mg•r得：h=r，综上得为使小球在沿圆轨道运动时始终不离开轨道，h的范围为：h≤r或h≥2.5r。故D正确。故选：D。由竖直平面内的圆周运动的临界条件可求得最高点的速度，再由机械能守恒定律可求得h的高度