2019届江苏省南通市高三物理一模试题和答案详细解析

2019届江苏省南通市高三物理一模试题

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个．．．．选项符合题意，选对的得3分，选错或不答的得0分．

1．据中新网报道，中国自主研发的北斗卫星导航系统“北斗三号”第17颗卫星已于2018年11月2日在西昌卫星发射中心成功发射．该卫星是北斗三号全球导航系统的首颗地球同步轨道卫星，也是北斗三号系统中功能最强、信号最多、承载最大、寿命最长的卫星．关于该卫星，下列说法正确的是 A ．它的发射速度一定大于11.2 km/s B ．它运行的线速度一定不小于7.9 km/s C ．它在由过渡轨道进入运行轨道时必须减速

D ．由于稀薄大气的影响，如不加干预，在运行一段时间后，该卫星的动能可能会增加 2．如图所示，A 、B 两点在同一条竖直线上，A 点离地面的高度为3h ，B 点离地面高度为2h ．将两个小球分别从A 、B 两点水平抛出，它们在C 点相遇，C 点离地面的高度

为h ．已知重力加速度为g ，则 A ．两个小球一定同时抛出 B ．两个小球一定同时落地

C ．两个小球抛出的时间间隔为(2－2)

h g

D ．两个小球抛出的初速度之比v A v B ＝1

2

3．导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为L 、横断面积为S ，单位体积内自由电荷数为n 的均匀导体两端加上电压U ，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子（-e ）受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比，即可以表示为kv （k 是常数），当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中形成了恒定电流．则该导体的电阻是

A ．

2kL e nS B ．2kS e nL C ．2

k e nLS D ．kL

enS

4．用一随时间均匀变化的水平拉力F 拉静止在水平面上的物体．已知F=kt （k=2N/s ），物体与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体的加

速度a 随时间t 变化的图象如图所示，g 取10 m/s 2

，则不可以计算出 A ．物体的质量

B ．物体与水平面间的动摩擦因数

C ．t=4s 时物体的速度

D ．0～4s 内拉力F 做的功

5．如图所示，长为L 的细绳，一端拴一质量为m 的小球，另一端悬挂在距光滑水平面H 高处（L >H ）．现使小球在水平桌面上以角速度为ω做匀速圆周运动，则小球对桌面的压力为

A ．mg

B ．2

mg m H ω- C ．(1)H mg L -

D ．mgH L

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分． 每小题有多个选项符合题意． 全

部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

第2题图

-2第4题图 第5题图

6．教学用发电机能够产生正弦式交变电流，现利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R 和电容器C 供电，电路如图所示．理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P ．若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则

A ．电压表V 的读数变为2U

B ．电流表A 的读数变为2I

C ．R 消耗的功率变为2P

D ．R 消耗的功率变为4P

7．如图所示，水平面内有两条互相垂直的通电长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向右，L 2中的电流方向向上；L 2的右方有a 、b 两点，它们相对于L 1对称．整个系统处于垂直于纸面向里的匀强外磁场中，磁感应强度大小为B 0．已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为23B 0和3

2B 0，方向也垂直于纸面向里．则 A ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为512B 0

B ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为1

12

B 0

C ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为1

12

B 0 D ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为5

12

B 0

8．如图所示，光滑导轨OMN 固定，其中?MN

是半径为L 的四分之一圆弧，O 为圆心．OM 、ON 的电阻均为R ，OA 是可绕O 转动的金属杆， A 端位于?MN

上，OA 与轨道接触良好，空间存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，?MN 、OA 的电阻不计．则在OA 杆由OM 位置以恒定的角速度ω顺时针转到ON 位置的

过程中

A ．OM 中电流方向为O 流向M

B ．流过OM 的电荷量为2

4BL R

π

C ．要维持OA 以角速度ω匀速转动，外力的功率应为2242B L R

ω D ．若OA 转动的角速度变为原来的2倍，则流过OM

来的2倍

9．"蹦极"是一项深受年轻人喜爱的极限运动，间，从几十米高处跳下．如右图所示，某人做蹦极运动，落，下落过程不计空气阻力，设弹性绳原长为h 0，的平方成正比．则他在从高台下落至最低点的过程中，他的动能E k 性势能E P 随下落高度h 变化的关系图象正确的是

三、简答题：本题分必做题（第10、11、12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分． 请将解答填写在答题卡相应的位置．

第6题图 R B

O M

N

A

L

第8题图

D 0

C 0 B 0 A 0 第7题图

【必做题】 10．（10分）用如图所示的实验装置来探究“加速度与合外力、质量的关系”．图中A 、B 为

两个光电门，C 为固定在木槽上的遮光条．实验前（不挂钩码）左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动．遮光条的宽度为d ，两光电门间的距离为x ．实验时木槽每次都从同一位置由静止释放，研究对象为木槽（包括内部的砝码）及钩码组成的系统．

（1）通过光电计时器读出遮光条通过A 、B 两个光电门的时间分别是t A 、t B ，则木槽的加速

度是 ▲ ．（用测量的符号表示）

（2）保持悬挂钩码的质量m 不变，增加或减少槽内的砝码，测出每次对应的加速度，为了

能直观反映在合外力一定的情况下，加速度与质量的关系，应作出a — ▲ 关系图象（M 表示槽及槽内砝码的总质量）．

A ．M

B ．m

C ．

1M D ．1

M m

（3）为了精确测量木槽运动的加速度，甲同学固定光电门B ，移动光电门A ，然后释放木槽，

测出遮光条每次经过光电门A 的时间t 1．乙同学固定光电门A ，移动光电门B ，然后释放木槽，测出遮光条每次经过光电门B 的时间t 2，两位同学根据图象求解系统的加速度．甲同学作出的图象应为下图中的 ▲ ，乙同学作出的图象应为下图中的▲ ．若甲同学所做图象的斜率的绝对值为k ，则木槽的加速度a = ▲ ．

11．（8分）某实验小组设计了如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻，已知定值电阻R 1＝16Ω．

（1）闭合开关S 后，电压表V 1无读数，电压表V 2有读数，经检查发现电路中存在断路故

障，则该故障可能在 ▲ （选填“ab ”、“bc ”或“cd ”）两点间．

D

A

B

C

（甲）

（乙） 第11题图

（2）排除故障后，闭合开关S ，调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表的示数U 1、U 2，如

（3）由图可知，电源电动势E ＝ ▲ V ，内阻r ＝ ▲ Ω．（结果均保留两位有效数

字） 12．【选修3-5】（12分）

（1）下列说法中正确的是 ▲ ．

A ．振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值

B ．铀核（U

23892）衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的比结合能一定大于铀核的比结合能

C ．实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应现象

D ．核力将核子紧紧束缚在原子核内，因此核力只表现为引力

（2）将总质量为1.05kg 的模型火箭点火升空，在0.02s 时间内有50g 燃气以大小为200m/s

的速度从火箭尾部喷出．在燃气喷出过程，火箭获得的平均推力为 ▲ N ，在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 ▲ m/s （燃气喷出过程中重力和空气阻力可忽略）． （3）我国自行研制的一种大型激光器，能发出频率为ν、功率为P 0的高纯度和高亮度激

光．如图所示，光电管的阴极K 用某金属制成，闭合开关S ，当该激光射向阴极，产生了光电流．移动变阻器的滑片P ，当光电流恰为零时，电压表的示数为U c ，已知普朗克常量为h ，电子电荷量为e ，真空中的光速为c ．求：

①激光器发出的光子的动量p ； ②光电管阴极K 的截止频率νc ．

13．【选做题】本题包括A 、B 两小题，请选定其中．．．．．一．小题．．，并在相应的答题区域内作答．．．．．．．．．．．．．若多做，则按A 小题评分．

A ．【选修3-3】（12分）

（1）下列说法中正确的是 ▲ ．

A ．油膜法估测分子大小的实验中，所撒痱子粉太厚会导致测量结果偏大

B ．制作晶体管、集成电路只能用单晶体，单晶体是各向同性的

C ．一定量的理想气体等压膨胀，气体分子单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数减小

D ．水凝结成冰后，水分子的热运动停止

（2）氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体

分子速率的变化分别如图A2中两条曲线所示．

图中实线对应于氧气分子在 ▲ ℃时的情形；图中虚线下面积 ▲ 实线下面积．（填“大于”、“等于”、“小于”）p 0

3p

第13题A3图

（3）如图A3，一定质量的理想气体从状态a 开始，经历状态b 、c 、到达状态d ，已知一定

质量的理想气体的内能与温度满足U =kT （k 为常数）．该气体在状态a 时温度为T 0，求： ①气体在状态d 时的温度；

②气体从状态a 到达状态d 过程从外界吸收的热量．

B ．【选修3-4】（12分）

（1）下列说法正确的是____▲____

．

A ．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变宽

B ．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物

C ．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理

D ．地面上测得静止的直杆长为L ，则在高速飞行火箭中的人测得手中的杆长应小于L （2）较长软绳的一端固定在O 点，拉直后的水平绳沿x 轴，手持软绳的另一端点A 以周期

T =0.5s 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图．绳上有另一质点P 的振动方向为 （选填“竖直向下”、“竖直向

下”、“水平向右”或“水平向左”）．振动在x 轴负方向上传播的速度v 为

m/s ．

（3）如图所示，折射率n =23

3

半径为R 的透明球体固定在水平地面上，O 为球心，其底部

P 点有一点光源，过透明球体的顶点Q 有一足够大的水平光屏．真空中光速为c ．求： ①光从P 点到Q 点的传播时间t ；

②若不考虑光在透明球体中的反射影响，光屏上光照面积S 的大小．

四、计算题:本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单

O A x 0.5 1.0 1.5 P 第13题B2图

第13题A2图

O 第13题B3图

位． 14．（15分）如图所示，一根有一定电阻的直导体棒质量为m 、长为L ，其两端放在位于水平面内间距也为L 的光滑平行导轨上，并与之接触良好；棒左侧两导轨之间连接一可控电阻；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面．t ＝0时刻，给导体棒一个平行于导轨的初速度，此时可控电阻的阻值为R 0．在棒运动过程中，通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定．不计导轨电阻，导体棒一直在磁场中．

（1）求可控电阻R 随时间t 变化的关系式；

（2）若已知棒中电流强度为I ，求0～t 时间内可控电阻R 上消耗的平均功率P ；

（3）若在棒的整个运动过程中将题中的可控电阻改为阻值为R 0的定值电阻，则棒将减速运动位移x 1后停下，而由题中条件，棒将运动位移x 2后停下，求

x 1

x 2

的值．

15．（16分）如图所示，小车右端有一半圆形光滑轨道BC 相切车表面于B 点，一个质量为m =1.0kg 可以视为质点的物块放置在A 点，随小车一起以速度v 0=5.0m/s 沿光滑水平面上向右匀速运动．劲度系数较大的轻质弹簧固定在右侧竖直挡板上．当小车压缩弹簧到最短时，弹簧自锁（即不再压缩也不恢复形变），此时，物块恰好在小车的B 处，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C ．已知小车上表面水平且离地面的高度h =0.45m ，小车的质量为M =1.0kg ，小车的长度为l =1.0m ，半圆形轨道半径为R =0.4m ，物块与小车间的

动摩擦因数为μ=0.2．重力加速度g 取10m/s 2

，试求： （1）物块运到B 点时的速度v B ；

（2）弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能E p ； （3）若小物块落到小车上发生碰撞，碰撞后水平方向的速度不变，竖直方向等速率返回，小车始终保持静止，求物块落地点到小车左端A 的水平距离x ．

16．边长为3L 的正方形区域分成相等的三部分，左右两侧为匀强磁场，中间区域为匀强电

第14题图

A B C v 0 第15题图

场，如图所示．左侧磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小为B 1；右侧磁场的磁感应强度大小为B 2，方向垂直于纸面向里；中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行．一质量为m 、电荷量为+q 的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速，加速电压为U ，

加速后粒子从a 点进入左侧磁场且与左边界的夹角θ=300

，又从距正方形上下边界等间距的b 点沿与电场平行的方向进入电场，不计粒子重力．求： （1）粒子经过平行金属板加速后的速度大小v ； （2）左侧磁场区域磁感应强度B 1； （3）若26mqU

B qL

=，电场强度E 的取值在什么范围内时粒子能从右侧磁场的上边缘cd 间离开？

2019届江苏省南通市高三物理一模试题答案

1、D

2、C

3、A

4、D

5、B

6、AD

7、AC

8、BC

9、BD

10．（1）222112B A d x t t ??- ???

（2）D （3）B C

2

2kd 11．（1）cd

（2）如右图

（3）5.8~6.2 7.8~8.2

12．【选修3-5】 （1）B

（2）500 10 （3）① 由 p =

h λ 解得p =h c

ν

② eU c =E km 又E km =h ν-W 0 解得 W 0= h γ- eU c

由W 0= h νc 解得νc =ν-c

eU h

U U 1/V

O 1

2 3 4 5 6 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8

＋

× ×

× × ×

× × × × ×

c d —

a

b

E

B 2

B 1

θ

第16题图

13．【选做题】 A ．【选修3-3】 （1）AC

（2）100 等于

（3）①状态a 与状态d 压强相等，由

a d

a d

V V T T

可得 T d =3T 0

② 依题意可知：U a =kT 0，U d =3kT 0

由热力学第一定律，有 U d -U a =Q ﹢W 其中 W =﹣3p 0(V c ﹣V b ) 联立可得 Q= 2kT 0﹢6p 0V 0 B ．【选修3-4】 （1）AB

（2）竖直向下 2

（3）①光在透明球体内传播速度v =c n

光从P →Q 的时间t =2R

v

解得：t =43R

c

②设透明球体介质的临界角为C ，则sin C =1

n

，即C =60°

光屏上光照面为以Q 为圆心，QM 为半径的圆，由图解几何关系可得r =3R

光屏上光照面积S =πr 2=3πR 2

．

14．（1）设棒的电阻为r ，电流为I ，其初速度为v 0，加速度大小为a ．

有 v ＝v 0－at

又 a ＝

BIL m

t ＝0时 I ＝BLv 0

R 0＋r

经时间t 后 I ＝

BLv

R ＋r

可解得 R ＝R 0－B 2L 2

m

t

（2）因可控电阻R 随时间t 均匀减小，故 P ＝I

2 R 0

＋R

2

由以上各式得 P ＝I 2

(R 0－B 2L 2

2m

t )

（3）将可控电阻改为定值电阻R 0，棒将做变减速运动．

有 v 0＝a t 其中 a ＝

B I L

m

O

Q M

而 I t ＝

E

R 0＋r t E ＝ΔΦt ＝BLx 1

t

由以上各式得 x 1＝

mv 0(R 0＋r )

B 2L 2

而 x 2＝v 20

2a 可解得 x 2＝mv 0(R 0＋r )2B 2L 2

所以 x 1x 2＝2

1

15．（1）物块恰能运动到最高点C ，有 2C

v mg m R

=

又 2211222

B C mg R mv mv =

-

解得B v =（2）由功能关系，有 2

2011()22

p B E M m v mv mgl μ=

+-- 解得 E P =13J

（3）由平抛运动知识，有 2

122

R gt =

，1C x v t = 解得x 1=0.8m

21122

R h gt +=

21C x v t =

解得x 2=1m

所以x =2x 1+x 2-l =1.6m

16．（1）粒子在电场中运动时：2

12

qU mv =

解得：

v =

（2）粒子进入磁场后 ：

由几何关系可知粒子在磁场中转过的角度为α=600

且1

sin L R α=

解得1B =

（3）粒子在磁场中运动，在上边缘cd 间离开的速度分别为

与，与之相对应的半

径分别为与．由分析知3

4

n R L =，m R L =

1B 1B 2B

由牛顿第二定律：22n

n n

mv qv B R =

粒子在电场中：22

1122

n n qE L mv mv =-

解得：1116n U

E L =

同理：2m U

E L

=

所以电场强度的范围为：11216U U

E L L

≤≤