山东省青岛市2019届高三三模理科综合物理试卷 含答案解析

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2019年山东省青岛市高考物理三模试卷

一、单选题(本大题共6小题,共36.0分) 1.已知氦离子(He+)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知( )

A. 氦离子从4n能级跃迁到3能级,需要吸收能量

B. 大量处在5n能级的氦离子向低能级跃迁,能发出12种不同频率的光子

C. 氦离子处于1n能级时,能吸收60eV的能量

D. 氦离子从4n能级跃迁到3n能级比从3n能级跃迁到2n能级辐射出光子的波长小

【答案】C 【解析】 【详解】A、氦离子的跃迁过程类似于氢原子,从高能级到低能级跃迁过程中要以光子的形式放出能量,氦离子从4n能级跃迁到3n能级,需要放出能量,故选项A错误; B、大量处在5n的氦离子向低能级跃迁的过程中,辐射的光子种类为2510C种不同频率的光子,

故选项B错误; C、氦离子处于1n能级时,能吸收60eV

的能量发生电离,剩余的能量为电离后光电子的最大初

动能,故选项C正确; D、氦离子从4n能级跃迁到3n能级的能量比从3n能级跃迁到2n能级辐射出光子能量

小,根据hcEhv可知,氦离子从4n能级跃迁到3n能级比从3n能级跃迁到2n能级辐射出光子的波长大,故选项D错误。

2.胶州湾大桥是青岛市境内黄岛区、城阳区以及李沧区的跨海通道,对进一步加快山东半岛城市群

建设有着重要意义。如图,设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索a、b、c拉力的方向相同,相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向,下列说法正确的是( ) A. 钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力

B. 钢箱梁3所受合力最大

C. 钢箱梁2、3间作用力大于钢箱梁1、2间作用力

D. 钢索c上的拉力大于钢索b上的拉力

【答案】C 【解析】 【详解】A、钢箱梁1对2的作用力与钢箱梁2对1的作用力是作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故选项A错误; B、每个钢箱梁都处于平衡状态,合力均为零,故选项B错误;

C、对钢箱梁2受力分析,设钢索的拉力与水平方向的夹角为,由平衡条件知2312FFTcos,

所以钢箱梁1、2间作用力小于钢箱梁2、3间作用力,故选项C正确; D、由竖直方向受力平衡知Tsinmg,可得mgTsin,钢索拉力的方向相同,所以三块钢箱梁

受到钢索的拉力大小相等,故选项D错误。

3.总书记在党的十九大报告中提出了坚决打赢蓝天保卫战,前几年雾霾已经严重的影响了人们的生

活。在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。两辆车刹车时的v-t图象如图,下列说法正确的是( )

A. 甲车的加速度大于乙车的加速度

B. 24ts时两车的速度均为8/ms C. 若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于48m D. 若两车发生碰撞,则可能是在刹车24s以后的某时刻发生相撞

【答案】B 【解析】

【详解】A、甲车的加速度大小22111161m/sm/s483vat,乙车的加速度大小

222

1

2

201m/sm/s402vat

,则甲车的加速度小于乙车的加速度,故选项A错误;

B、24st时两车的速度均为0111624m/s8m/s3vvat,故选项B正确;

C、0-24s内,甲车的位移116824m288m2x,乙车的位移220824m336m2x,两

者位移之差2148mxxx,若两车在24st时刻相撞,则开始刹车时两辆车的间距等于48m,若两车在24st时刻之前相撞,开始刹车时两辆车的间距小于48m,故选项C错误;

D、若两车速度相等时没有相撞,则速度相等后,甲车的速度比乙车的大,两车不可能再相撞,故

选项D错误。

4.如图,某交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。该小

型发电机的线圈共200匝,线圈面积S=100cm2,线圈内阻r=48Ω,磁场的磁感应强度B=1T.如果用此发电机能带动两个标有“220V,1.1kW”的电动机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器,原副线圈匝数比n1:n2=4:1,电路如图,下列说法正确的是( )

A. 线圈转动的角速度为500rad/s B. 电动机内阻为44Ω

C. 电流表示数为40A D. 发电机的输出功率为32.210W

【答案】D 【解析】 【详解】AC、两个标有“220V,1.1kW”的电动机正常工作,即副线圈电压2220VU,副线圈电 流222210APIU,由于原副线圈匝数比12:4:1nn,根据变压器的规律得原线圈电压是880V,原线圈电流12.5AI,即电流表示数是2.5A,线圈内阻48Ωr,所以线圈转动产生的电动势有效值是880+120V=1000V,线圈转动产生的电动势最大值为:10002VmENBS,所以线圈转动的角速度为5002rad/s,故选项A、C错误; B、由于电动机两端电压等于220V,电流为5A,所以电动机内阻小于44Ω,故选项B错误;

D、由电路可知电源输出功率等于电动机的输入功率,故发电机的输出功率为32.210WP,故

选项D正确;

5.2019年4月10日,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布人类史上首张黑洞照片,照片中

是室女座巨椭圆星系M87的黑洞照片,这是黑洞存在最直接的视觉证据。黑洞的发现是由全球200多位科学家,历时十年、从全球四大洲8个观测点共同合作完成的成果,这也表明当今世界合作才会共贏,单边主义只会越走越窄。黑洞是一个非常致密的天体,会形成强大的引力场,连光也无法逃脱。某黑洞中心天体的质量是太阳的50亿倍,太阳质量为2×1030kg,光在真空中的传播速度c=3×108m/s,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,请估算该黑洞最大半径的数量级为( )

A. 910m B. 1010m C. 1110m D. 1210m 【答案】D 【解析】 【详解】设“黑洞”的可能半径为R,质量为M,根据逃逸速度(第二宇宙速度)的定义,结合第

一宇宙速度可知,须满足2GMcR,即有22GMRc,所以“黑洞”的可能最大半径:11830128226.67105010210m1.510m(310)maxR



,故选项D正确,A、B、C错误。

6.如图所示,平面直角坐标系xOy的x轴上固定一带负电的点电荷A,一带正电的点电荷B绕A 在椭圆轨道上沿逆时针方向运动,椭圆轨道的中心在O点,P1、P2、P3、P4为椭圆轨道与坐标轴的交点。为使B绕A做圆周运动,某时刻起在此空间加一垂直于xOy平面的匀强磁场,不计B受到的重力。下列说法中可能正确的是( )

A. 当B运动到1P点时,加一垂直于xOy平面向里的匀强磁场

B. 当B运动到2P点时,加一垂直于xOy平面向外的匀强磁场

C. 当B运动到3P点时,加一垂直于xOy平面向里的匀强磁场

D. 当B运动到4P点时,加一垂直于xOy平面向外的匀强磁场

【答案】C 【解析】 【详解】在洛仑兹力作用下做圆周运动,速度方向与受力方向垂直,所以只能在P1、P3位置,如果加垂直纸面向里的磁场,洛仑兹力与库仑力方向相同,合力变大,向心力变大,对应速度大的地方变轨,所以在P3点施加磁场;如果加垂直纸面向外的磁场,洛仑兹力与电场力方向相反,合力变小,向心力变小,则在速度小的地方变轨,在P1位置施加磁场,ABD错误C正确。

二、多选题(本大题共3小题,共16.0分) 7.如图,斜面倾角为O,xAP=2xPB,斜面上AP段光滑,PB段粗糙。一可视为质点小物体由顶端

A从静止释放,沿斜面下滑到底端B时速度为零,下列说法正确的是( )

A. 小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1:2 B. 小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1:1 C. 小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1:1 D. 小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2:1 【答案】AC 【解析】 【详解】A、已知2APPBxx,将PB逆向视为初速度为零的匀加速直线运动,根据2202vvax,21222pApBPvaxax

;所以小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1:2,故选项A正

确; B、根据vat,加速度之比为1:2,所以小物体在AP段和PB段运动的时间之比为2:1,故选

项B错误; C、根据动能定理知kWE,AP段和PB段的动能变化绝对值相等,小物体在AP段和PB段

合外力做功绝对值之比为1:1,故选项C正确; D、加速度之比为1:2,根据Fma知小物体在AP段和PB段合外力之比为1:2,根据冲量IFt,

所以小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为1:1,故选项D错误。

8.如图,平行板电容器两极板水平放置,电容为C,开始时开关闭合,电容器与一直流电源相连,

极板间电压为U,两极板间距为d,电容器储存的能量2112ECU.一电荷量为-q的带电油滴,以初动能E从平行板电容器的两个极板中央水平射入(极板足够长),带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速运动,则( )

A. 保持开关闭合,仅将上极板下移一小段距离,带电油滴仍将水平匀速运动

B. 将开关断开,仅将上极板上移一小段距离,带电油滴仍将水平匀速运动

C. 保持开关闭合,仅将上极板下移5d,带电油滴撞击上极板时的动能为0340KEqU

D. 将断开开关,仅将上极板上移5d,外力克服电场力做功至少为218CU

【答案】BC 【解析】 【详解】带电液滴沿图中水平虚线匀速通过电容器,则有Umgqd

A、保持开关闭合,电压不变,仅将上极板下移,极板距离减小,根据UEd知电场强度增大,电

场力增大,带电油滴向上做加速运动,故选项A错误;