黑龙江省哈尔滨市三中2019届高三三模理综物理试题 含解析

黑龙江省哈尔滨市第三中学校2019届高三第三次模拟理科综合物理试题二、选择题（本题共8小题，每题6分。

第14～17题只有一个符合题目要求，18～21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，有错选的得0分。

）1.在我们的生活中，日常用品、装饰材料、周围的岩石、食盐、香烟等都不同程度地含有放射性元素。

其中香烟中含有钋（21884），具有放射性，其衰变方程为：210420684282Po He+Pb，半衰期为138天，则下列说法正确的是( )A. 该衰变中释放出的α射线的穿透能力强于γ射线的穿透能力B. 钋（21884）衰变过程中会释放出能量C. 质量为m的钋核经过276天，剩余的钋核的质量为3 4 mD. 若采用提高温度的方法，可以改变钋（21884）的半衰期【答案】B【解析】【详解】A．α射线的穿透能力弱于γ射线的穿透能力，A错误B．钋（21884）衰变过程中产生质量亏损，根据质能方程可知，会释放能量，B正确C．质量为m的钋核经过276天，两个半衰期，没经过一个半衰期质量变为原来的一半，所以经过两个半衰期质量变为原来的14，C错误D．半衰期不会随着温度而改变，D错误2.初速度为零的某质点的加速度随时间变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（）A. 质点做匀加速直线运动B. 第1s内与第3s内质点动量变化量之比为1：3C. 第1s内与第3s内质点动量变化率之比为1：3D. 第1s内与第3s内质点通过的位移之比为1：3【答案】D【解析】【详解】A ．根据图像可知，物体加速度随时间发生变化不是定值，因此不是匀变速运动，A 错误 B ．第1s 内与第3s 内质点合外力冲量相等，所以动量变化量之比为1：1，B 错误C ．第1s 内与第3s 内质点动量变化率等于各自的合外力，且两个时间间隔内合外力相等，所以动量变化率之比为1：1，C 错误D ．前3s 物体先做初速度为0的匀加速直线，再做匀速直线，接着做匀加速直线，将中间的匀速去掉，可知第1s 与第3s 组成一个连续的匀加速直线运动，且初速度为0，通过计算可知第1s 内与第3s 内质点通过的位移之比为1：3，D 正确3.如图所示，长为L =5m 的水平传送带以v 0=6m/s 逆时针匀速转动，质量m =1kg 的物块以水平初速度v =4m/s 滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，不考虑传送带轮轴摩擦等能量损失，重力加速度g =10m/s 2，则物块从滑上到离开传送带的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 物块离开传送带时的速度大小为6m/sB. 摩擦力对物块一直做负功C. 物块所受摩擦力的冲量大小为0D. 因摩擦产生的热量为48J 【答案】D 【解析】【详解】A ．刚滑上传送带时，物块做匀减速直线运动，速度减为0的位移204m 2v x gμ==，可知物体到达传送带最右端之前已经减速为0，且再次回到出发点的速度大小为4m/s ，方向向左，因此物块离开传送带的速度为4m/s ，A 错误B ．由A 选项的分析可知，物块先向右做匀减速直线，再向左做匀加速直线，所以摩擦力先做负功，再做正功，B 错误C ．物块所受摩擦力的冲量等于物块的动量变化，由A 选项可知物体的速度由向右的4m/s 变为向左的4m/s ，可知动量变化不为0，C 错误D ．根据牛顿运动定律可知，物体的加速度不变，且a g μ=，方向向左，所以物体的运动时间24s vt a ==，再根据2012x v t at =+，计算得出物体的位移为0，所以物块和传送带之间的相对位移024m x v t ∆==，因此摩擦产生的热48J Q mg x μ=∆=，D 正确4.如图所示，边长为L 、阻值为R 的等边三角形单匝金属线圈abc 从图示位置开始绕轴EF 以角速度ω匀速转动，EF 的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，右侧没有磁场，下列说法正确的是（ ）A. 图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大B. 从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流C. 23BL ωD. 转动一周，外力做功的功率为242332B L Rω【答案】C 【解析】【详解】A ．图示位置磁通量最大，但是速度与磁场平行，磁通量的变化率最小，A 错误 B ．从图示位置转出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，B 错误C ．线圈中产生的感应电动势的最大值满足m E NBS ω=，带入数据可得感应电动势的最大值为24ω，C 正确 D ．外力做功转化为线圈的焦耳热，所以外力的功率等于线圈的热功率，可得22U P I R R==，又EF 右半部分没有磁场，可知线圈在转一圈的时间内有一半时间没有感应电流，所以可得线圈产生的交流电的有效值等于峰值的一半，所以242364B L P Rω=，D 错误5.如图所示是同一卫星绕地球飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。

A 点是轨道2的近地点，轨道1、2在A 点相切，B 点是轨道2的远地点，则下列说法中正确的是（ ）A. 三条轨道中，卫星在轨道1上绕地球运行的周期最小B. 卫星在轨道1上经过A 点的速度大于卫星在轨道2上经过A 点的速度C. 卫星在轨道1上的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度D. 卫星在轨道3的机械能大于轨道2上的机械能 【答案】AD 【解析】【详解】A ．根据开普勒行星运动定律第三定律可知，轨道1周期最小，A 正确B ．根据卫星变轨的规律可知，卫星从低轨变为高轨应加速，所以卫星在轨道1上经过A 点的速度小于卫星在轨道2上经过A 点的速度，B 错误C ．轨道1为近地轨道，它的轨道高度比同步卫星轨道低，根据2GMa r=可知，卫星在轨道1上的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，C 错误D ．卫星在轨道上自行运转的过程中机械能是守恒的，从轨道2变为轨道3，应在A 点加速，所以可知A 点轨道3的动能大于轨道2，势能相等，所以卫星在轨道3的机械能大于轨道2上的机械能，D 正确6.如图所示，A 、C 、D 长方体木块完全相同，质量为m ，其中C 、D 放在光滑水平面上，A 放在长木板B 上，B 质量为2m ，A 、B 、C 、D 间动摩擦因数均为μ，现用水平向右的恒力F 拉木块A ，使A 、B 、C 、D 保持相对静止一起沿水平面向右运动，不计空气阻力，重力加速度为g ，则( )A. B 对A 的摩擦力大小为mg μ，方向向左B. A 对B 的摩擦力大小为45F，方向向右 C. C 对B 的摩擦力大小25F，方向向右D. CD 两木块所受摩擦力大小相等，方向相同 【答案】BD 【解析】【详解】A ．A 与B 之间没有相对运动，不是滑动摩擦力，A 错误 B ．将四个物体看成系统，根据牛顿牛顿第二定律可知，整体的加速度5Fa m=，隔离A ，可得BA F f ma -=，45BA f F =，B 对A 的摩擦力向左，在根据牛顿第三定律，可知A 对B 的摩擦向右，大小为45F ，B 正确 C ．隔离C 可得，15BC f ma F ==，B 对C 的摩擦向右，所以C 对B 的摩擦向左，大小为15F ，C 错误D ．隔离D 可得，15BD f ma F ==，B 对D 的摩擦向右，所以CD 收到的摩擦力相等，D 正确7.如图所示，BCD 为竖直平面内固定、光滑且绝缘的半圆形轨道半径为R ，C 为轨道最低点，BD 连线下方有竖直向下的匀强电场。

质量为m ，电荷量为-q 的小球（可视为质点）从B 点正上方距B 为1.5R 的A 点自由下落，恰从B 点进入轨道（进入B 点无机械能损失）。

已知小球能通过轨道上的C 点，不计空气阻力，重力加速度为g ，小球电荷量保持不变，则小球经过C 点的速度大小可能为（ ）A. 0 gR 3gR 4gR 【答案】BCD【详解】根据动能定理可得：212.52C mg R qER mv -=，C v =C 点的向心力等于重力、电场力和轨道支持力的合力，可得2CN v F qE mg m R+-=，可得52N F qE mg mg qE +-=-，又小球能通过轨道上的C 点，所以0N F ≥，因此02qE mg <≤，5C gR v gR ≤<BCD 正确，A 错8.空间存在平面直角坐标系xoy ，在x<0区域内有沿x 轴正向的匀强电场，在x>0区域内有垂直平面向外的匀强磁场，在第二象限内有矩形OACD ，3，OD=2h 。

一个质量为m ，电量为q 的带正电粒子（不计重力）从A 点沿y 轴正方向以某速度射入第二象限，经t 0时间后由D 点进入磁场，又经一段时间射出磁场又回到A 点，现只改变粒子自A 点出射速度大小至v ，粒子经过一段时间运动可经过C 点，则（ ）A. 023mhB. 03m C. 能使粒子以最短时间从A 点运动至C 点的初速度v =2h t D. 能使粒子以最短时间从A 点运动至C 点的初速度v >0ht【答案】AD【详解】A ．设粒子的初速度为 0v ，从A点进入电场以后做类平抛运动，可得2012qE t m=，002v t h =，223mhE qt =，A 正确 B ．粒子从A 运动到D 33，所以D 点速度与y 轴正方向成60°，根据几何关系可得，要想粒子回到A 点，粒子必须在D 点关于x 轴对称的点回到电场才可以，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为3r =，0042h v v t ==，所以mv r qB =，03m B =，B 错误 CD ．因为不改变电场，所以粒子第一次运动到y 轴的时间不变，设粒子第一次到达y 轴的坐标为（0，y ），速度为1v ，方向与y 轴成θ，x 方向的速度为x v ，则0vt y =，110cos ,sin x v v v v t θθ===，粒子进入磁场做匀速圆周运动的半径1103mv r t qB ==， 所以粒子第二次到达y 轴的坐标为（0，2sin y r θ-），02s i n 4y r v t h θ-=-，第一次和第二次到达y 轴的点的间距为2sin 4r h θ=，与初速度无关，所以根据对称性可知，第一次到达y 轴的坐标为（0，3h ），第二次到达y 轴的坐标为（0，-h ），所以能使粒子以最短时间从A 点运动至C 点的初速度v =03ht ，C 错误D 正确第Ⅱ卷（非选择题 共174分）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（11题，共129分）9.用如图所示装置可验证弹性碰撞中的动量守恒，现有质量相等的a 、b 两个小球用等长的不可伸长的细线悬挂起来，b 球静止，拉起a 球由静止释放，在最低点a 、b 两球发生正碰，碰后a 球速度为零，完成以下问题：（1）实验中必须测量的物理量有：______________________ A ．a 、b 球的质量m B ．细线的长度LC ．释放时a 球偏离竖直方向的角度θ1D ．碰后b 球偏离竖直方向的最大角度θ2 E. 当地的重力加速度g（2）利用上述测量的物理量，验证动量守恒定律的表达式为：___________________ 【答案】 (1). CD (2). 12θθ= 【解析】【详解】（1）因为连接ab 的细绳是等长的，且在同一地点进行实验，所以ABE 无需测量，且用角度表示速度，所以只需测量CD 即可。