2018届黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高三第三次模拟考试理科综合物理试题(解析版)

黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2018届高三第三次模拟考试理综物理试题二、选择题：本题包括8小题。

在每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。

1. 如图所示，带电量为＋4Q与＋2Q的两个点电荷分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，以无穷远为电势零点，下列说法正确的是A. 从C到D电场强度逐渐减小，方向不变B. 从C到D电势逐渐降低且始终大于零C. 在C、D之间带电粒子一定先减速后加速运动D. 在C、D之间带电粒子的电势能可能大于零【答案】C【解析】设，在距离A为R时，电场强度为零，则，解得，即电场强度为零的点在CD之间，故从C到D电场强度先减小到零后再增大，电场方向先向右，后向左，沿电场线方向电势降低，电势先减小后增大，在正电荷电场中，电势始终大于零，AB错误；带负电的粒子在CD 之间先受到向右的电场力，做减速运动，然后随着电场强度方向变为向左，受到的电场力方向变为向右，所以又做加速运动，C正确；根据，因为q小于零，大于零，所以粒子的电势能不可能大于零，D 错误．2. 如图所示，轻绳跨过定滑轮连接质量分别为m1和m2的A、B两物体，A静止在倾角为37°的斜面上，已知m1＝1.2m2，现把A、B调换位置，B也能静止在斜面上，不计滑轮摩擦。

下列说法正确的是A. A、B调换位置前后绳子的张力大小保持不变B. A、B调换位置前A受斜面摩擦力方向沿斜面向下C. A、B调换位置后地面对斜面的支持力大小改变D. A、B调换位置后滑轮受到的绳的作用力增大，地面对斜面摩擦力方向向右【答案】B【解析】当A在斜面上时，系统处于静止状态，对B分析有，对A分析，受到绳子的拉力，竖直向下的重力，斜面给的支持力，以及可能还有的摩擦力，根据共点力平衡条件可得，在沿斜面方向上，解得，即方向沿斜面向下；将三者看做一个整体，整体在水平方向上不受作用力，即地面对斜面的摩擦力为零，对地面的支持力等于三者的重力大小，滑轮受到夹角为53°两段绳的拉力作用；当B静止在斜面上时，系统仍处于静止状态，对A分析有，即绳子的张力变大，两绳的夹角仍为53°，所以滑轮受到的绳子的作用力变大，仍将三者看做一个整体，整体在水平方向上仍不受作用力，即摩擦力为零，在竖直方向上，地面对斜面的支持力大小仍等于三者的重力大小，B正确ACD错误．【点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；④x方向，y方向分别列平衡方程求解．3. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S1，断开开关S2，电压表示数为U，电流表示数为I；此时将滑动变阻器R滑片向下移动，则下列说法中正确的是A. 电压表示数增大B. 通过电阻R2的电流方向为a—bC. 电阻R1消耗的功率减小D. 若滑动变阻器R滑片位置不动，闭合开关S2，电流表示数减小【答案】D【解析】将滑动变阻器R滑片向下移动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，故电路总电阻减小，干路总电流增大，将和电源内阻绑定在一块，根据闭合回路欧姆定律可知内阻分压增大，所以外电路电压减小，即电压表示数减小，电容器两端的电压减小，放电，故电流方向为b→a，AB错误；通过电阻的电流增大，所以电阻消耗的功率增大，C错误；若滑动变阻器R滑片位置不动，闭合开关，电路总电阻增大，干路电流减小，即电压表示数减小，而变阻器滑片位置不变，电阻不变，所以通过滑动变阻器的电流减小，即电流表示数减小，D正确．【点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部．4. 真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2）制成，其电容值为C。

现用波长为λ（λ1<λ<λ2）的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量正比于A. B. C. D.【答案】C【解析】铂的极限波长为，钾的极限波长为，因为．由公式，极限波长短的极限频率高。

所以，当以波长的光入射到两金属板内表面上时，只能使钾金属板发生光电效应。

钾失去电子而成为电容器的正极板，光电子运动到铂金属板上后使铂金属板成为电容器的负极板。

电子从钾金属板飞出时的动能为，公式中为钾金属的逸出功。

光电子不断从钾极板发出，又不断到达铂极板，使电容器带电不断增加，电压也不断增大，这个电压是使光电子减速的反向电压。

当某时刻，光电子恰好到达铂极板时其速度减为零，则电容器的电量达到最大值（这里的电压U相当于反向截止电压。

）由动能定理可以得到，最终带电量，C正确．【点睛】解决本题的关键是：首先利用光电效应方程求出电子的初动能，然后理解电容器最终带电量的含义：即电子不能再运动到负极板，其临界状态是电子减速到负极板时速度刚好减速为零．5. 如图所示，表面光滑的直杆一端固定于水平面小球穿过直杆被压缩的弹簧相连接，开始时处于A点，由静止释放小球，当滑到杆上B点时，弹簧的伸长量与在A点时弹簧的压缩量相等。

则下列说法正确的是A. 从A到B的过程中，小球的速度一定先变大后变小B. 在B点时小球的动能小于由A到B减少的重力势能C. 从A到B的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大D. 小球速度最大时，弹簧处于原长状态【答案】C【解析】A、B两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，则在运动过程中A为压缩状态，B点为伸长状态，弹簧从压缩恢复原长过程中，弹力做正功，速度增大，但不知道弹力在斜面方向上的分力与重力在斜面方向上的分力的大小关系，所以不能判断到B点时小球的加速度方向是沿斜面向上还是沿斜面向下，所以小球的速度不一定是先增大后减小的，A错误；因A点与B点弹簧的弹力相等，所以弹簧的形变量相等，弹性势能相同，弹力对小球做的总功为零，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功；小球向下运动的过程中只有重力做正功，所以小球到达B点时的动能等于其由A到B减少的重力势能，B错误；从A到B的过程中，弹簧先被压缩后又伸长，所以弹力先减小后增大，所以弹性势能先减小后增大，C 正确；小球速度最大时，弹簧的弹力沿斜面的分力与重力的分力等大反向，此时弹簧有弹力，不是原长状态，D错误．6. 某国成功发射了一颗地球的卫星，该卫星在近地点高度为494.6km、远地点高度为500km的轨道上运行，已知地球同步卫星的高度约为36000km，关于该卫星下列表述正确的是A. 该卫星的运行周期小于地球自转周期B. 该卫星不可能在赤道正上方C. 该卫星在轨道上运行到近地点时的加速度大于在地球赤道上的物体随地球一起自转的向心加速度D. 该卫星在轨道上运行过程中动能保持不变【答案】AC【解析】卫星运动过程中万有引力充当向心力，根据可得，故轨道半径越大，周期越大，根据题意该卫星的轨道半径小于同步卫星轨道半径，所以该卫星运动周期小于同步卫星周期，即小于地球自转周期，A正确；因为不是同步卫星，所以可以定轨在赤道正上方，B错误；根据，得故可知该卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度；而同步卫星的角速度与站在地球赤道上的人的角速度相等，根据知，同步卫星的向心加速度大于站在地球赤道上的人的向心加速度，所以向心加速度大于站在地球赤道上的人随地球一起自转的向心加速度，C正确。

过程中万有引力做功，所以动能变化，D错误．【点睛】该题中的C选项的判断是该题的难点，由于仅仅知道该卫星的轨道半径，而其他的数据都没有提供，所以不能直接比较二者的向心加速度的大小关系，将该卫星与同步卫星比较是解答的捷径，也是关键．7. —倾斜传送带正以恒定速率v1顺时针匀速转动，把一个小物块无初速度放在传送带下端，发现其能沿传送带滑至上端。

现将传送带速率减小为某一恒定速率v2（转动方向不变），仍将该小物块无初速度放在传送带下端，则在以后的运动过程中A. 小物块可能不会到达上端B. 小物块仍能到达上端，且在传送带上运动的时间可能比前一次长C. 小物块仍能到达上端，且摩擦生热一定比前一次少D. 小物块仍能到达上端，但在传送带上运动过程中重力的平均功率一定与前一次不同【答案】BC【解析】当传送带以运动时，物块能到达传送带上端，则说明（为传送带与水平方向的夹角），所以当传送带速度减小时，仍小物块受力不变，仍满足，故小物体仍能到达上端，A错误；若小物块在传送带上运动过程中先做加速运动，后随传送带匀速运动，由于两者速度相同时才会相对静止的做匀速直线运动，当传送带速度减小时，由于匀速直线运动过程位移增大，速度减小，导致时间可能变长，B正确；加速过程中小物块的加速度恒等于，所以当传送带速度减小时，两者之间的相对位移减小，故摩擦生热一定减小，C正确；根据以上分析可知小物块的运动时间可能不变，可能减小，可能增大，但小物块上升的高度恒定，根据可知重力的平均功率可能增大，可能减小，可能不变，D错误．8. 如图所示，在以R为半径、O为圆心的圆形区域内存在磁场，直径PQ左侧区域存在一方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B1的匀强磁场；PQ右侧区域存在一方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B2的匀强磁场。

现有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）从C点沿垂直于PQ的方向射入磁场，并仅通过PQ—次，最终从D点离开磁场，离开磁场时粒子的运动方向仍垂直于PQ。

图中CE与DF均垂直于PQ，EF＝R。

已知OC与PQ的夹角为θ1＝30°，OD与PQ的夹角为θ2，粒子在PQ左侧和右侧磁场区域中的运动时间分别为t1和t2，则以下说法中正确的是A. θ2＝60°B.C.D.【答案】ABD【解析】由几何知识可知，，故，故，粒子运动轨迹如图所示，根据几何知识可得，又知道，解得，AB 正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，根据几何知识可得两轨迹所对圆心角相等，粒子在磁场中的运动时间都为，故，C错误D正确．【点睛】分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律与周期公式即可解题．根据题意作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径，粒子在磁场中做匀速圆周运动落了下来提供向心力，由牛顿第二定律求出磁感应强度，然后根据粒子转过的圆心角与粒子的周期公式求出粒子的运动时间．三、非选择题9. 利用如图所示装置研究碰撞中的动量守恒定律。

放置在桌面上的长轨道上有两个材质相同的小车，两车相对的侧面上装有尼龙粘贴，两车质量分别为m1和m2，小车m1后面连接纸带，通过打点计时器记录小车运动情况。