湖南师大附中2019届高三三模考试物理试题 含解析

2019年湖南师大附中高考物理三模试卷二、选择题：本題共8小题，毎小题6分．在毎小题给出的四个选项中，第14-～18题只有一项符合题目要求，第19～21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，有选错或不选的得0分． 1.下列说法正确的是（ ）A. 牛顿第一定律也称惯性定律，一切物体都有惯性，惯性的大小与物体的质量和速度有关B. 由C=QU可知，电容器的电容由Q 和U 共同决定 C. 在轻核聚变（23411120H+H He+n →）过程中，因为质量数和核电荷数守恒，故没有质量亏损D. 卢瑟福依据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型 【答案】D 【解析】【详解】A.惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与其它因素无关，故A 错误。

B.公式C=QU是电容的定义式，电容器的电容C 与电荷量Q 和电压U 无关，故B 错误。

C.在轻核聚变（23411120H+H He+n →）过程中，质量数和核电荷数守恒，但质量不守恒，存在质量亏损，故C 错误。

D.卢瑟福依据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构，故D 正确。

2.一个规格为“12V 0.6A”的小灯泡正常工作时有6%的电能转化为可见光，试估算小灯泡1秒钟能释放的可见光光子数为（ ）（可见光的频率近似取中间值6×1014Hz ，普朗克常数h=6.63×10﹣34J ・s ）A. 1.1×1014B. 1.1×1015C. 1.1×1034D. 1.1×1018 【答案】D 【解析】【详解】小灯泡的额定功率：P =UI =7.2W ，转化为光的功率：P光=6%P=0.432W ，一个光子的能量：ɛ=hv ；小灯泡1秒钟仰能释放的可见光光子数为：34140.43216.6310610P t n hv -⨯==⨯⨯⨯光个=1.1×1018个； A. 1.1×1014，与结论不相符，选项A 错误； B. 1.1×1015，与结论不相符，选项B 错误； C. 1.1×1034，与结论不相符，选项C 错误； D. 1.1×1018，与结论相符，选项D 正确；3.一宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m 的小球，上端固定在O 点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O 点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F 大小随时间t 的变化规律如图乙所示．F 1＝7F 2，设R 、m 、引力常量G 以及F 1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是A. 该星球表面的重力加速度为17F B. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为GmRC. 星球的密度为1328πF GmRD. 小球过最高点的最小速度为0 【答案】C 【解析】设砝码在最低点时细线的拉力为F 1，速度为v 1，则211 v F mg m R-= ①设砝码在最高点细线的拉力为F 2，速度为v 2，则222 v F mg m R+= ②由机械能守恒定律得222111222mg r mv mv += ③ 由①、②、③解得126F F g m-=④F 1=7F 2，所以该星球表面的重力加速度为1 7F m．故A 错误．根据万有引力提供向心力得：22 GMm v m R R= 卫星绕该星球的第一宇宙速度为GM v R =，故B 错误．在星球表面，万有引力近似等于重力2G Mm m g R'=' ⑤ 由④、⑤解得21 7F R M Gm= ,星球的密度：133428π3F MGmR R ρπ== ，选项C 正确； 小球在最高点受重力和绳子拉力，根据牛顿运动定律得：222v F mg m mg R+=≥所以小球在最高点的最小速2v gR ≥．故D 错误．故选C ．点睛：根据砝码做圆周运动时在最高点和最低点的运动规律，找出向心力的大小，可以求得重力加速度；知道在星球表面时，万有引力和重力近似相等，而贴着星球的表面做圆周运动时，物体的重力就作为做圆周运动的向心力．4.如图所示，两根无限长通电直导线水平且平行放置，分別通有电流互I 1和I 2，且I 1=2I 2．一无限长光滑绝缘杆垂直于两导线水平放置，三者位于同一高度，一带正电的小球P 穿在绝缘杆上，小球P 从靠近a 的地方以某一速度向右运动，小球受到的洛伦兹力设为F ．已知始終同定不动，通有电流I 的无限长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B =kIr，其中k 为常数，r 为到长直导线的距离。

下列说法正确的是（ ）A. 两导线之间某位置的磁场最弱B. 小球沿杆方向做减速运动C. F 先减小后增大再减小D. F 先水平向里后水平向外 【答案】C 【解析】【详解】A.由安培定则可知，b 右侧的磁场方向向上；a 左侧的磁场的方向也向上，所以a 、b 之间的磁场的方向向上。

不可能为0．故A 错误；B.由安培定则可知，b 右侧的磁场方向向上；a 右侧的磁场的方向向下，所以a 右侧的磁场的方向在竖直方向上，则P 向右运动的过程中受到的洛伦兹力的方向垂直于纸面，小球沿杆的方向不受力，所以小球将做匀速直线运动。

故B 错误；CD.由于I 1=2I 2．且有电流I 的无限长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B =kIr，设a 与b 之间的距离为L ，则由B=kIr可知在a 的右侧距离a 为L 处的合磁感应强度为0，根据矢量合成的特点可知，该点左侧的磁感应强度的方向竖直向下，该点右侧的磁感应强度的方向竖直向上，根据左手定则可知，在a 的右侧距离a 为L 右侧的洛伦兹力的方向垂直于纸面向里，而在a 的右侧距离a 为L 左侧的洛伦兹力的方向垂直于纸面向外；结合公式B =kIr与矢量合成的特点可知，从a 到a 的右侧距离a 为L 处的过程中磁感应强度逐渐减小，而a 的右侧距离a 为L 处的右侧磁感应强度先增大后减小，所以小球从靠近a 的地方以某一速度向右运动的过程中受到的洛伦兹力F 先减小，然后增大，最后又逐渐减小，故C 正确，D 错误；5.如图甲所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角，M 、P 两端接一电阻R ，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。

t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F ，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r ，导轨电阻忽略不计。

已知通过电阻R 的感应电流I 随时间t 变化的关系如图乙所示。

下列关于棒运动速度v 、外力F 、流过R 的电量q 以及闭合回路中磁通量的变化率tΦ∆∆随时间变化的图象正确的是（ ）A. B.C. D.【答案】B 【解析】【详解】根据如图乙所示的I-t 图象可知I=kt ，其中k 为比例系数，又E =Blv ，EI R r=+,所以()k R r v t Bl+＝，v-t 图象是一条过原点斜率大于零的直线，说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at ；故A 错误；由闭合电路欧姆定律可得：EI kt R r+＝＝，可推出：E =kt （R +r ），而E t ＝Φ，所以有：=kt R r t Φ+（），-t tΦ图象是一条过原点斜率大于零的直线；故B 正确；对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F -BIl-mg sin θ=ma ，而B l vI R r＝+，v=at 得到22B l a F t ma mgsin R r θ+++＝，可见F-t 图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线；故C 错误。

()22122Bl at Bla q I t t R r R r R r Φ+++＝＝＝＝，q-t 图象是一条开口向上的抛物线，故D 错误。

6.如图所示，倾角为30°的光滑斜面体右側靠墙置于光滑水平地面上，一质量为3kg m =的小球置于斜面上，劲度系数为k =200N/m的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在墙上P 点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°．取g=10m/s 2，则（ ）A. 小球对斜面的压力的大小为15NB. 单簧的伸长量5cmC. 弹簧被剪断瞬间，小球的加速度大小为5m/s 2D. 墙对斜面体的作用力为0 【答案】BC 【解析】【详解】小球静止于斜面上，设小球受的弹簧拉力为T ，设斜面对小球的支持力为F N ，设弹簧的伸长量为x ，对小球受力分析如图，则：F N sin30°=T sin30° F N cos30°+T cos30°=mg T =kx联立解得：F N =T =10N 、x =0.05m=5cmA.斜面对小球的支持力为F N =10N ，据牛顿第三定律，小球对斜面的压力的大小为10N ．故A 错误；B.弹簧的伸长量x =0.05m=5cm ，故B 正确；C.弹簧被剪断的瞬间，小球受重力、斜面对小球的支持力，小球将沿斜面下滑，则：mg sin30°=ma ，解得：a =5m/s 2．故C 正确；D.对斜面体受力分析，受到的重力、小球的压力、地面的支持力三力的合力不为零，所以墙对斜面体的作用力不为0，故D 错误；7.在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V ，内阻不计，L 1、L 2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R 为定值电阻，阻值为7.5Ω．当开关S 闭合后（ ）A. L 1的电阻为12ΩB. L 1消耗的电功率为7.5WC. L 2的电阻为12ΩD. L 2消耗的电功率为0.3W 【答案】AD【详解】A.电源电动势为3.0V ，内阻不计，路端电压为3V ．L 1和两端的电压为3V ，由图可知，此时的电流为0.25A ，所以电阻值：R 1=3.00.25U I ==12Ω，故A 正确； B.由伏安特性曲线可以读出L 1和两端的电压为3V ，由图可知，此时的电流为0.25A ，L 1消耗的电功率为：P =UI =3.0×0.25=0.75W，故B 错误。

C.在乙图上做出电阻R 的伏安特性曲线如图，由于R 与L 2串联，所以二者的电流值是相等的，由图可以读出，此时二者的电压都是1.5V 时，二者电压的和等于3.0V ，此时的电流值是0.2A ．所以R 2=1.50.2=7.5Ω，故C 错误；D.由C 可知，L 2两端的电压为1.5V ，电流为0.2A ，故L 2消耗的电功率为：P ′=U ′•I ′=1.5×0.2=0.3W，故D 正确。

8.如图所示，一带电量为﹣q 的小球，质量为m ，以初速度v 0从水平地面竖直向上射入水平方向的匀强磁场中、磁感应强度0mgB qv =，方向垂直纸面向外。