2019届河北省衡水市武邑中学高三第三次模拟考试理科综合物理试卷(解析版)

河北武邑中学2018-2019学年高三年级第三次模拟考试理科综合能力测试注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置，并贴好条形码。

3．全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。

4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Na-23 S-32 Fe- 56 Cu-64 Ni-59第Ⅰ卷（选择题共126分）一、选择题：本题共13小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目1.如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为0.8λ0的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零。

已知普朗克常数为h，真空中光速为c。

该金属的逸出功为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】根据光电效应方程：，电流刚好为零时：，联立解得：，设第一次电压表示数为U，根据题意得：，，联立解得：，ABC错误，D 正确2.平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车做匀变速直线运动，t=2s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是（）A. b车的加速度大小为1 m/s2B. a车的速度大小为3 m/sC. b车做匀加速直线运动D. t=2s时，a、b两车相遇，速度不相等【答案】A【解析】【详解】AB.位移时间图像中的斜率代表物体的速度，所以a物体做匀速运动，t=2s时，直线a和曲线b刚好相切，所以，对b车从0到2s，设初速度：，，联立解得：，，A正确B错误C.因为斜率代表速度，而b车的斜率越来越小，所以b车做匀减速运动，C错误D.因为t=2s时，直线a和曲线b刚好相切，斜率相同，所以辆车在该时刻速度相等，D错误3.由于“潮汐锁定”，月球的自转和公转的周期几乎相同，使月球永远以一面向着地球。

2019年Ⅰ月3日，我国发射的嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面。

若月球和地球的自转周期之比为q，则月球和地球同步卫星绕地球公转的轨道半径之比和加速度之比分别为A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】B【解析】【详解】根据可得，由于月球和地球自转周期之比为q，所以月球和同步卫星的公转周期之比为q，则月球和地球同步卫星的轨道半径之比为；根据可得，月球和地球同步卫星的向心加速度之比为，故B正确，A、C、D错误；故选B。

4.如图所示,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为D,在下极板上叠放一厚度为l的金属板A,（l<D）,其上部空间有一带负电的粒子P静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P开始运动,已知重力加速度为g。

则下列判断正确的是()。

A. 电容器的电容变大B. 两板间的电场强度不变C. 上极板所带电荷量变大D. 粒子运动的加速度大小为【答案】D【解析】【详解】A.将金属板从电容器中快速抽出后，增大了极板间距，根据电容决定式，当板间距d变大，电容C变小，A错误B.因为电源电压恒定，根据场强公式，间距变大，场强变小，B错误C.根据，因为电压恒定，电容变小，所以带电量变小，C错误D.初始时，粒子静止有：，解得：，撤去金属板后：，根据牛顿第二定律：，解得：，D正确5.如图甲所示,质量M=0.8 kg 的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2 kg的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F,4 s后撤去力F。

若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法正确的是()。

A. 0-4 s时间内拉力的冲量为3.2 N·sB. t=4 s时滑块的速度大小为17.5 m/sC. 木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 N·sD. 木板的速度最大为2 m/s【答案】C【解析】【详解】A.冲量的定义式:,所以F-t图像面积代表冲量，所以0-4 s时间内拉力的冲量为，A错误B.木块相对木板滑动时：对木板：，对木块：，联立解得：，，所以0时刻，即相对滑动，对滑块：，解得4s时滑块速度大小：，B错误CD.4s时，木板的速度，撤去外力后，木板加速，滑块减速，直到共速，根据动量守恒：，解得：，对木板根据动能定理可得：C正确，D错误6.如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，R L为光敏电阻(光照减弱时阻值增大)，C为电容器。

闭合开关S，电路稳定后，用光照射R L，下列说法正确的是（）A. 电压表示数增大B. 电源的效率增大C. 电容器所带电量增加D. R2消耗的功率增大【答案】CD【解析】【详解】A.当光照射R L，电阻变小，外电路总电阻变小，得：，总电流I变大，根据，当电流变大，路端电压变小，即电压表示数变小，A错误B.电源效率，路端电压变小，效率变小，B错误C.路端电压变小，两端电压变小，电流变小，而总电流变大，电流变大，所以两端电压，变大电容器两端电压与两端电压相等，变大，所以，电量变大，C正确D.根据C选项分析，电流变大，消耗功率变大，D正确7.如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子。

已知粒子的比荷为，发射速度大小都为v0=。

设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子间相互作用及重力。

对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是（）A. 当θ=450时，粒子将从AC边射出B. 所有从OA边射出的粒子在磁场中运动时间相等C. 随着θ角的增大，粒子在磁场中运动的时间先变大后变小D. 在AC边界上只有一半区域有粒子射出【答案】AD【解析】试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，已知，解得粒子的运动半径，当入射时，粒子恰好从A点飞出，则当时，粒子将从AC边射出，故A正确；所有从OA边射出的粒子，不同，而轨迹圆心对应的圆心角等于，所用时间，T一定，则知粒子在磁场中运动时间不等，故B错误；所有从OA边射出的粒子，由知，随着角的增大，粒子在磁场中运动的时间不断变小，当飞入的粒子在磁场中运动时间恰好是，是在磁场中运动时间最长，故C错误；当飞入的粒子在磁场中，粒子恰好从AC中点飞出，因此在AC 边界上只有一半区域有粒子射出，故D正确。

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】此题关键要根据磁场的界限来确定运动情况，并结合半径与周期公式来分析讨论．从到的过程中，粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆弧的弦长先减小后增大，所以粒子在磁场中运动时间先减小后增大是该题的关键。

8.如图甲所示，由一根导线绕成的矩形线圈的匝数n＝10匝，质量m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝0.5 Ω、竖直固定在质量为M＝0.06 kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同。

线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v0＝2 m/s进入垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度B＝1.0 T，运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。

若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随车的位移x变化的图象如图乙所示，则根据以上信息可知（）A. 小车的水平长度l＝10cmB. 小车的位移x＝15cm时线圈中的电流I＝1.5A C. 小车运动到位置3时的速度为1.0m/s D. 小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q＝0.0875J 【答案】AC【解析】【详解】A.从位置1到位置2，开始进入磁场，安培力向左，小车减速，全进入磁场后，回路磁通量不再变化，没有感应电流，不受安培力开始匀速，所以根据图像可以看出小车长10cm，A正确B.小车的位移x＝15cm时，处于匀速阶段，磁通量不变，回路电流为零，B错误C.小车进入磁场过程中：，出磁场过程中：，而进出磁场过程中电量：，进出磁场过程中磁通量变化相同，所以电量相同，所以，解得：，C正确D.从位置2运动到位置3的过程中，根据能量守恒：，解得：，D错误第II卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（共129分）9.如图所示的冲击摆装置，是高中物理专用实验仪器，主要用于研究物体的完全非弹性碰撞及测定钢球的速度等实验．其原理是利用弹簧枪发射钢球，将钢球水平打入静止摆块左侧的小洞并停在里面，时间极短，摆块(內含钢球)向右摆动，推动指针，指针摆过的最大角度即为摆块的最大摆角．已知摆块质量为M=80g，钢球质量为m=8.4g，直径d=12.7mm，弹簧枪水平发射钢球的速度有三档。

(1)某实验小组利用平抛规律测量弹簧枪全部三档的发射钢球速度，先将摆块移开，发射后钢球做平抛运动，测得三次实验中钢球的水平位移如下表所示，并通过相关数据计算出了1、3档钢球的发射速度，请你估算v2的大小___________。

(2)设钢球打进摆块的初速度为υ0，如果钢球和摆块系统的动量和能量守恒，则钢球打进摆块后系统的机械能与打进前瞬间的比值为___________ (设摆块初始位置的重力势能为0)A．B．C．1 D．【答案】(1). 6.6m/s (2). A【解析】【详解】（1）钢球1做平抛运动的时间为：各钢球做平抛运动的时间是相等的，所以钢球2的初速度为：（2）钢球射入摆块后共同速度为v，选v0的方向为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=（m+M）v则钢球打进摆块后系统的机械能与打进前瞬间的比值为：联立可得：故A正确，BCD错误10.某同学用图甲所示的电路研究某种型号电池的电动势及内阻图中R0为5Ω的定值电阻，两个电压表均为理想电压表。

(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙中的的实物图补充完整_______(2)闭合开关，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，调节滑动变阻器，得到多组U1、U2，作出电池的U1－U2曲线如图丙。

由此可知电池的电动势为___________V，U2较大时电池的内阻将___________(选填“增大”、“不变”或“减小”)(3)若将图甲所示的电路图中的滑动变阻器换成R=20Ω的定值电阻，闭合开关后电阻R消耗的电功率为___________W(计算结果保留两位有效数字)。

【答案】(1). (2). 2.90（或2.9,2.89,2.91,2.92）(3). 增大(4). 0.20（0.18—0.22）【解析】【详解】（1）电路如图；（2）由闭合电路的欧姆定律：，即，由图像可知，电池的电动势为2.90V ；因图像的斜率，则U 2较大时，图像的斜率变大，则电池的内阻将增大；（3）若将图甲所示的电路图中的滑动变阻器换成R=20Ω的定值电阻，闭合开关后电阻R 两端的电压等于R 0两端电压的4倍，则此时U 1=5U 2，由图像可知U 1=2.5V ，U 2=0.5V ，R 两端的电压为2.0V ，则R 消耗的电功率为.11.如图所示，足够长导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角θ＝370，导轨间距L ＝0.4m ，其下端连接一个R ＝2Ω的定值电阻，其它电阻不计．两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5T 。