2019年天津市五校(静海一中、宝坻一中等)高三三模物理试卷及答案解析

2024年1月4日发(作者：追梦的山里娃)

2019年天津市五校（静海一中、宝坻一中等)高三三模

物理试卷

题号

得分

一

二

三

四

五

总分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题)

评卷人

得分

一、单选题

1．下列说法正确的是（

）

9412A．核反应4Be2He6CX中的X为中子

B．放射性元素放出的β射线（电子流）是由原子核外电子电离产生的

C．原子核的比结合能越小，原子核越稳定

D．一群处于n=4能级的氢原子发生跃迁时，能发射4条不同频率的光线

2．在光电效应实验中，分别用a、b两种单色光先后照射到同种金属上，均能产生光电子，测得相应的遏制电压分别为Ua和Ub，且Ua>Ub，下列说法正确的是（

）

A．在真空中，a光的波长大于b光的波长

B．在同一介质中，a光的传播速度大于b光的传播速度

C．同一介质对a光的折射率大于对b光的折射率

D．从同一介质射入真空，a光的临界角大于b光的临界角

3．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的地球同步卫星相比，它的（

）

A．角速度变大 B．线速度变小

C．向心加速度变大 D．距地面高度变小

4．如图所示，在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz.在t=0时刻，P点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P为0.2m的Q点（

）

物理试卷 第1页，共6页

A．在0.1秒时的位移是4cm B．在0.1秒时的速度最小

C．在0.1秒时的速度向下 D．在0到0.1秒时间内的路程是4cm

评卷人

得分

二、多选题

5．如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，它从上极板的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，设重力加速度为g。则：（

）

A．微粒的加速度不为零

B．微粒的电势能减少了mgd

mgdC．两极板的电压为

qD．M板的电势低于N板的电势

6．如图所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静止，下列说法正确的是（

）

A．当F逐渐减少后，物体受到的摩擦力保持不变

B．当F逐渐减少后，物体受到的合力减小

C．当F逐渐减少后，物体对斜面的压力逐渐增大

D．若力F反向且慢慢增大，则物体受到的摩擦力增大

7．如图所示，理想变压器原线圈与电阻R串联，和电压表并联，原、副线圈的匝数比为20:

1，b是原线圈的中心抽头，副线圈连接滑动变阻器、电流表电表均为理想交流电表。已知交流电源电压瞬时值表达式为u311sin100t(V)。将单刀双掷开关K扳向a后，下列说法中正确的是（

）

A．电压表的示数为220V

B．若将滑动变阻器的滑片下移，则电压表的示数减小，R消耗的功率增大

C．通过滑动变阻器的交流电的频率为100Hz

D．若将单刀双掷开关由a扳向b，则电流表的示数增大

8．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向夹角为α=30°，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，此时弹簧处于原长h，让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底部时速度恰好为零，在环下滑过程中（

）

物理试卷 第2页，共6页

A．圆环和地球组成的系统机械能守恒

B．当弹簧垂直光滑杆时，圆环的速度最大

C．弹簧的最大弹性势能为mgh

D．弹簧从竖直位置转过60°角过程中，弹簧对圆环的作用力先做负功后做正功，总功一定为零

第II卷（非选择题)

评卷人

得分

三、填空题

9．如图所示，小球A的质量为mA=5kg，动量大小为PA=4kg.m/s，小球A沿着光滑水平m/s，方向面向右运动，与静止的B球发生弹性碰撞，碰后A的动量大小变为PA'=1kg·m/s，小球B的质量为仍然向右。则由此可知碰撞后小球B的动量大小为______kg·____kg.

评卷人

得分

四、实验题

10．为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装薄板，以增大空气对小车运动的阻力。

①往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车______（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。

②设小车与薄板质量为M，砝码和砝码盘总质量为m，小车与木板动摩擦因数为，运动中受空气阻力为f，则小车运动的加速度表达式为a=_______。

③从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：

时间t/s

速度v(m·s-1)

0

0.12

0.50

0.19

1.00

0.23

1.50

0.26

2.00

0.28

2.50

0.29

分析表格中数据，你认为随着速度增大，小车所受的空气阻力在如何变化?

答：______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

物理试卷 第3页，共6页

11．某课外学习小组要测量一个纯电阻元件的电阻，用多用电表测得其阻值约为5。为了更精确测量该电阻值，准备了以下实验器材：

A．电压表V，量程0-3V，内阻为几千欧；

B．电流表A，量程0~100mA，内阻为3.0Ω；

C．标准电阻R01：阻值0.6Ω；

D．标准电阻R02：阻值270.0Ω；

E．滑动变阻器R1：0~10Ω，额定电流lA；

F．滑动变阻器R2；0-2kΩ，额定电流0.5A；

G．电源（E=6.0V，内阻约0.3Ω）；

H．电键，导线若干。

①实验中，标准电阻应选_____（填“R01”或“R02”），滑动变阻器应选_____（选填“R1”或“R2”）；

②该小组设计了甲、乙两个测量电路，其中能更精确测量该电阻的电路图是_____（选填“甲图”或“乙图”）；

③设该小组利用上面所选的更好电路，根据实验中两个电表读数作出U-I图线是一条直线，如图所示，由该图线可知，该实验测得元件的电阻值为__________Ω（结果保留3位有效数字）。

评卷人

得分

五、解答题

12．如图所示，某货场需将质量为m=50kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道SP、竖直面内弧形轨道PQ，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度h=3.2m处无初速度滑下。两轨道相切于P，倾斜轨道与水平面夹角为53，弧形轨道半径R=2m，末端切线水平。（不考虑货物与各轨道相接处能量损失，sin530.8，.

cos530.6。.取g=10m/s）。

物理试卷 第4页，共6页

2

（1）求货物从S点到达P点所经历时间；

（2）若货物到达弧形轨道末端Q时对轨道的压力为1200V，求货物通过圆弧轨道阶段克服摩擦力所做的功；

（3）货物经过P点时重力的功率。

13．如图所示，倾角为53的光滑斜面上有一界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁场的方向垂直于斜面向下，磁感应强度B=1.0T。斜面上的均匀正方形导线框abcd在磁场上方某处，导线框边长L=0.5m，导线框的质量m=0.25kg，电阻R=1.0，磁场边界PQ与cd边平行且水平，PM间距d=2.25m.。线框由静止沿斜面滑下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向沿斜面向下、大小a1=1.0m/s：当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向沿斜面向上、大小a2=1.0m/s。运动过程中，线框cd边始终平行PQ。空气阻力不计，重力加速度g=10m/s，sin530.8。求：

（1）cd边刚进入磁场时的速度大小：

（2）cd边刚离开磁场边界MN时，a、b两点的电压U；

（3）从线框的cd边刚进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中，线框产生的焦耳热Q。

物理试卷 第5页，共6页

222

14．如甲所示，空间存在一范围足够大、方向垂直于竖直平面xOy向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。让质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子从坐标原点O沿xOy平面入射。不汁粒子重力，重力加速度为g。

（1）若亥粒子沿y轴负方向入射后，恰好能经过x轴上的A（a，0）点，求粒子速度v0的大小；

（2）若亥粒子以速度v沿y轴负方向入射的同吋，一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出，二者经过时间t2m恰好相遇，求小球抛出点的纵坐标；

3qB（3）如图乙所示，在此空间再加入沿y轴负方向、大小为E的匀强电场，让该粒子改为从O点静止释放，研究表明：粒子在xOy平面内将做周期性运动，其周期T2m，qB且在任一时刻，粒子速度的水平分量vx与其所在位置的y轴坐标绝对值的关系为vxqBy。若在粒子释放的同时，另有一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴m向右抛出，二者经过时间t3m恰好相遇，求小球抛出点的纵坐标。

qB物理试卷 第6页，共6页

2019年天津市五校（静海一中、宝坻一中等)高三三模

物理试卷参考答案

1．A

【解析】

9412A、根据质量数守恒与电荷数守恒可知，核反应4Be2He6CX中的X的质量数：m94121，核电荷数：z4260，所以X为中子，故选项A正确；

B、β衰变所释放的电子来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故选项B错误；

C、原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故选项C错误。

2D、一群处于n=4能级的氢原子发生跃迁时，能发射C46种不同频率的光线，故选项D错误。

2．C

【解析】

A、根据EKhvW0eUC可知两种单色光的频率关系为vavb，根据v的波长小于b光的波长，故选项A错误；

BCD、由于a光的频率大于b光的频率，在同一介质中，a光的折射率大于b光的折射率，根据vc可知a光c可知在同一介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度，由临界角公式n1sinC可知a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，故选项C正确，B、nD错误。

3．B

【解析】

设同步卫星的质量为m，轨道半径为r，月球的质量为M，则有：GMGMGMmmv2m42r32，解得，，，vmrmaT23rrr2rT2GM由题意知现在同步卫星的周期变大，则知其轨道半径r增大，则线速度v减小，角速度减小，向心加速度减小，距地面高度变大，故选项B正确，A、C、D错误。

答案与解析 第1页，共7页

4．D

【解析】

已知简谐波的波速v=1m/s，频率f=2.5Hz，则周期为T=1v=0.4s，波长为λ==0.4m。由题ffQ点距离P点为x=0.2m=1λ，P、Q两点的振动情况总是相反，t=0时刻，P点位于其平衡2位置上方最大位移处，则Q点位于其平衡位置下方最大位移处，在0.1秒时P点经过平衡位置向下运动，则在0.1秒时，Q点经过平衡位置向上运动，位移为x=0，速度最大，在0到0.1秒时间内Q点通过的路程等于一个振幅，即路程S=4cm，故A、C错误，B、D正确。

故选：B、D

5．B C

【解析】

试题分析：微粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力必定平衡做匀速直线运动，否则就做曲线运动．微粒的加速度一定为零．根据能量守恒研究微粒电势能的变化．由△EP=qU，求解电势差．由题可判断出电场力方向竖直向上，微粒带负电，电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势．

解：A、由题分析可知，微粒做匀速直线运动，加速度为零．故A错误．

B、重力做功mgd，微粒的重力势能减小，动能不变，根据能量守恒定律得知，微粒的电势能增加了mgd．故B正确．

C、由上可知微粒的电势能增加量△EP =mgd，又△EP =qU，得到两极板的电势差U=C正确．

D、由题可判断出电场力方向竖直向上，微粒带负电，电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势．故D错误．

故选：BC

【点评】本题是带电粒子在电场中运动的问题，关键是分析受力情况，判断出粒子做匀速直线运动．

6．A C

【解析】

对物体受力分析，受重力、支持力、静摩擦力和拉力，如图所示，因为物体始终静止，处于平衡状态，合力一直为零，根据平衡条件则有，垂直斜面方向：FNGcos，Gcos不答案与解析 第2页，共7页

．故

变，所以F逐渐减小的过程中，N逐渐变大，根据牛顿第三定律，物体对斜面的压力也增加；平行斜面方向：fGsin，G和保持不变，故f保持不变，若力F反向且慢慢增大，则物体受到的摩擦力也不变，故选项A、C正确，B、D错误。

7．B D

【解析】

A、电源电压有效值为220V，因为有电阻R分压，原线圈两端的电压小于220V，故选项A错误；

B、保持K的位置不变，滑动变阻器滑片向下移，电阻变小，副线圈中的电流变大，那么原线圈中的电流也随着变大，R功率增大，电阻R两端的电压也变大，交流电源的电压不变，变压器的输入电压变小，原线圈两端的电压也相应变小，电压表的示数减小，故选项B正确；

C、变压器不改变交变电流的频率，由交变电流表达式可知频率为100Hz50Hz，故选项C错误；

22D、单刀双掷开关由a扳向b，原线圈匝数变少，副线圈两端电压变大，滑动变阻器滑片不f动，电流表示数也变大，故选项D正确；

8．C D

【解析】

A、圆环沿杆滑下，滑到杆底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力；所以圆环和地球组成的系统机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故选项A错误；

B、当圆环沿杆的加速度为零时，其速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长状态，给圆环一个斜向左下方的拉力，故选项B错误；

答案与解析 第3页，共7页

C、根据功能关系可知当圆环滑到最底端时其速度为零，重力势能全部转化为弹性势能，此时弹性势能最大，等于重力势能的减小量即为mgh，故选项C正确；

D、弹簧转过60°角时，此时弹簧仍为原长，弹簧从竖直位置转过60°角过程中，弹簧对圆环的作用力与运动方向的夹角先大于90°后小于90°，弹簧对圆环的作用力先做负功后做正功，总功一定为零，故选项D正确。

9．3 3

【解析】

以向右为正方向，根据动量守恒定律得：pApApB，解得：pB3kgm/s；由机械能22pApA2pB守恒定律得：，代入数据解得：mB3kg。

2mA2mA2mB10．之前

a【解析】

mgfmgf

增大

或aMMm解：(1)为充分利用纸带，在释放小车之前接通打点计时器的电源；

(2)实验前已经平衡摩擦力，由牛顿第二定律得小车运动的加速度：a(3)根据加速度定义a度amgf；

Mvv0和表中实验数据可知随小车速度的增大，加速度a减小，加速tmgf，m、g、M不变而a减小，则小车受到的阻力f增大；

M11．R01 R1

甲 4.76

【解析】

(1)估测电路中电流为IU0.6A，由题意可知电流表量程太小，应把电流表与定值电Rx阻并联扩大其量程，所以实验中，标准电阻应选R01；测量电路选用滑动变阻器的分压接法，此时滑动变阻器选用阻值较小的，为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；

(2)

甲图测量电路中电流表和标准电阻阻值已知，故甲图可以知道通过待测电阻的电流值和两端的电压值，乙图中由于不知道电压表的内阻，故不能知道通过待测电阻的电流准确值，所以更精确测量该电阻电流表采用内接法，应选择图甲所示电路图；

(3)电流表示数为0.095A，则此时通过待测电阻的电流为：待测电阻两端的电压为：，，故待测元件电阻为：

答案与解析 第4页，共7页

12．（1）t1s；（2）Wf克1300J；（3）P3200W

【解析】

解：(1)光滑倾斜轨道的加速度大小：amgsin538m/s2

mxh4m

sin531xat2

2解得：t1s

(2)由牛顿第三定律，有FNFN1200N

在Q点：FNmgm2vQR

vpat8m/s

根据动能定理则有：mgR1cos53Wf1212mvQmvP

22解得通过圆弧轨道阶段克服摩擦力所做的功：

Wf1300J

(3)

货物经过P点时重力的功率：Pmgvpsin533200W

13．（1）v17m/s（2）Uab3.375V（3）Q0.5J

【解析】

解：(1)

cd边刚进入磁场时的感应电动势：EBLv1

感应电流：I1E

Rcd边刚进入磁场时受到的安培力：F1BI1L

根据牛顿第二定律可得：mgsin53F1ma1

代入数据可得：v17m/s

(2)

cd边刚离开磁场边界 MN时则有：I2Uab3

R4F2BI2L

答案与解析 第5页，共7页

F2mgsin53ma2

代入数据可得

Uab3.375V

(3)根据能量守恒可得：mgdsin53Q1212mv2mv1

22E2BLv2

Uab3E2

4代入数据可得Q0.5J

qBa12m3mv13m2mE14．(1)

v0 (2)

yg(3)

yg2

2m23Bq2Bq2BqBq【解析】

解：(1)由题意可知，粒子做匀速圆周运动的半径为r1，有：r12v0

洛伦兹力提供向心力，有：qv0Bmr122a

2解得：v0qBa

2mv2(2)洛伦兹力提供向心力，又有：qvBm

r2解得：r2mv

qB粒子做匀速圆周运动的周期为T，有：T2r22m

vBq则相遇时间为：t2mT

3Bq31360120

3在这段时间粒子转动的圆心角为，有：如图所示，相遇点的纵坐标绝对值为：r2sin603mv

2Bq答案与解析 第6页，共7页

212m3mv

小球抛出点的纵坐标为：yg23Bq2Bq

(3)相遇时间：t3m3T

qB2由对称性可知相遇点在第二周期运动的最低点

设粒子运动到最低点时，离x轴的距离为ym，水平速度为vx

由动能定理，有：qEym联立解得：ym12mvx

22mE

qB2213m2mE故小球抛出点的纵坐标为：yg2

2BqBq

答案与解析 第7页，共7页