广州市天河区高三物理第三次模拟考试试题(含答案解析)

高三第三次模拟理综物理试题二、选择题（本大题共8 小题，每小题6 分。

在每小题给出的四个选项中． 14~17 题只有一项符合题目要求． 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，有选错的得0 分）14．在光滑水平面上，a 、b 两球沿水平面相向运动。

当两球间距小于或等于L 时，受到大小相等、相互排斥的水平恒力作用；当两球间距大于L 时，则相互作用力为零。

两球在相互作用区间运动时始终未接触， 两球运动的v -t 图象如图所示，则A ．a 球质量小于b 球质量B ． t 1 时刻两球间距最小C ．0-t 2 时间内，两球间距逐渐减小D ．0-t 3 时间内，b 球所受排斥力方向始终与运动方向相反15．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过△t 时间从C 点射出磁场，OC 与OB 成60°角。

现将带点粒子的速度变为3v ，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为A ．2△tB ．12△t C ．3△t D ． 13△t 16．如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U 1 一定，通过理想升压变压器T 1 和理想降压变压器T 2 向远处用户供电，输电线的总电阻为R 。

T 1 的输入电压和输入功率分别为U 1 和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2 和P 2；T 2 的输入电压和输入功率分别为U 3 和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U 4 和P 4．下列说法正确的是A ．当用户的用电器增多时，U 2 减小，U 4 变小B ．当用户的用电器增多时，P 1 变大，P 3 减小C ．输电线上损失的功率为△22U P RD ．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比21n n ，同时应增大降压变压器的匝数比34n n 17．如图所示，吊车下方吊着一个质量为500kg 的重物，二者一起保持恒定的速度v ＝1m/s 沿水平方向做匀速直线运动。

某时刻开始，吊车以10kW 的恒定功率将重物向上吊起，经t =5s 重物达到最大速度。

忽略空气阻力，取g=10m/s2。

则在这段t 时间内A ．重物的最大速度为2m/sB ．重物克服重力做功的平均功率为9.8kWC ．重物做匀变速曲线运动D ．重物处于失重状态18．下列说法正确的是A ．一群处于n =5 的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10 种不同频率的光B ．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能E k 越大，则这种金属的逸出功W 0 越大C ．氡元素的半衰期为3.8 天，若有8个氡原子核，则7.6 天后还剩2 个氡原子核未衰变D ．某放射性原子核经过2 次α 衰变和一次β 衰变，核内中子数减少了5 个19．已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t (t 小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s ，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ，万有引力常量为G ，则（）A ．航天器的轨道半径为s θB ．航天器的环绕周期为2t πθC ．月球的质量为32s Gtθ D ．月球的密度为2234Gt θ 20．利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。

如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B 垂直于霍尔元件的工作面向下，当元件中通入图示方向的电流I 时，C 、D 两侧面会形成一定的电势差U 。

下列说法中正确的是A ．若C 侧面电势高于D 侧面，则元件中形成电流的载流子带负电B ．若C 侧面电势高于D 侧面，则元件中形成电流的载流子带正电C ．在地球南、北极上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置时U 最大D ．在地球赤道上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置且与地球经线垂直时，U 最大21．如图所示，在真空中，+Q 1 和−Q 2 为固定在x 轴上的两个点电荷，且Q 1=4Q 2，，a 、b 、c 为P 两侧的三个点，则下列说法中正确的是A．P 点电场强度为零，电势也为零B．b、c 两点处，一定有电势φb>φc 且电场强度E b>E cC．若将一试探电荷＋q 从a 点沿x 轴移至P 点，则其电势能增加D．若将一试探电荷－q 从a 点静止释放，则其经过P 点时动能最大第II 卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第22~32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33~38 题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（129 分）22．（5 分）如图所示，某小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解。

A、B 为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。

A 连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动。

B 固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O 点构成支架，调整使得O 点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向。

随后按如下步骤操作：① 测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；② 对两个传感器进行调零；③ 用另一绳在O 点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；④ 取下钩码，移动传感器A，改变θ角，重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a。

（1）根据表格a，可知A 传感器对应的是表中的力（填“F1”或“F2”），并求得钩码质量为kg （保留一位有效数字）；（2）换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b。

则表格b 中30°所对应的F2 空缺处数据应为N；（3）实验中，让A 传感器沿圆心为O 的圆弧形（而不是其它的形状）轨道移动的主要目的是（单选）：（）A．方便改变A 传感器的读数B．方便改变B 传感器的读数C．保持轻杆右端O 的位置不变D．方便改变细绳与杆的夹角θ23.（10 分）根据如图甲电路，可以测出定值电阻R0 的阻值以及电源的电动势E 和内阻r，图中R 是电阻箱（0～999.9 Ω），两个电表都是相同的电压表（分别用V1 和 V2 表示，对应的示数分别为U1、U2）。

（1）请在虚线框内画出图甲中实物连接电路所对应的电路图（原理图）；（2）接通电源进行实验，调节电阻箱R，当其各旋盘位置及两电表（没有标出刻度值）示数如图乙所示。

可读得电阻箱的阻值R=，已知此时V1的读数为U1=2.60V时，则V2的读数应该为U2= V，可求得定值电阻R0= （此空保留 3位有效数字）；（3）测出R0后，再次调整电阻箱R，改变并记录多组的（R，U1，U2）值。

A、B两位同学根据表格中的数据，分别画出如下图丙中的（A）、（B）图线。

假设图中的纵截距和横截距均已得出（即图中a1、a2和b1、b2为已知），则由图线（A）可得出电源电动势E = ；由图线（B）可得出电源内电阻r = 。

24．（12分）如图甲所示，边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。

在水平力F的作用下，线框由静止开始向左运动，经过5s被拉出磁场区域，此过程中利用电流传感器测得线框中的电流强度I随时间t变化的图象如图乙所示。

则在这过程中：（1）由图乙可得出通过线框导线截面的电荷q=C，I与t的关系式是：；（2）求出线框的电阻R；（3）试判断说明线框的运动情况，并求出水平力F随时间t变化的表达式。

25．（20分）如图所示，光滑水平面上有一小车B，右端固定一沙箱，沙箱上连接一水平的轻质弹簧，小车与沙箱的总质量为M=2kg。

车上在与沙箱左侧距离S=1m的位置上放一质量为m=1kg小物块A，物块A与小车的动摩擦因数为μ=0.1。

仅在沙面上方空间存在水平向右的匀强电场，场强E=2×103V/m。

当物块A随小车以速度v0=10m/s向右做匀速直线运动时，距沙面H=5m高处有一质量为m0=2kg的带正电q=1×10-2C的小球C，以u0=10m/s的初速度水平向左抛出，最终落入沙箱中。

已知小球与沙箱的相互作用时间极短，且忽略弹簧最短时的长度，并取g=10m/s2。

求：（1）小球落入沙箱前的速度u和开始下落时与小车右端的水平距离x；（2）小车在前进过程中，弹簧具有的最大值弹性势能E P；（3）设小车左端与沙箱左侧的距离为L，请讨论分析物块A相对小车向左运动的过程中，其与小车摩擦产生的热量Q与L的关系式。

33．[物理—选修3-3]（15分）（1）（5分）以下说法中正确的是（）（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．上午十时，教室内空气中的水蒸气分子和氧气的分子平均动能是相同的B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力C．水中的水分子总是在永不停息地做杂乱无章的运动，当两个水分子运动到适当的位置使分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小D．一定质量的水蒸气发生等温膨胀时，可能会向外散热E．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行（2）（10分）如图所示，两个导热的圆筒底部有一条细短管连通，圆筒内装有约20 cm深的水银，K为阀门，处于关闭状态。

左侧大圆筒的横截面积S1=800 cm2，水银面到圆筒顶部的高度H=115 cm，水银上方是空气，空气的压强P1=100 cmHg，室温t1=27℃。

左侧圆筒中竖直放置一根托里拆利管，管的横截面积远小于两圆筒的横截面积，托里拆利管中水银上方有氮气，氮气柱的长度L1=20 cm，水银柱的高度L2=70 cm。

右侧小圆筒的横截面积S2=100 cm2，一个活塞紧贴水银放置。

已知大气压强P0=75 cmHg。

求：（ⅰ）若环境温度缓慢升高60℃，左侧圆筒内空气的压强变为多大？（ⅱ）在环境温度为60℃时，用力控制右侧圆筒中活塞，打开阀门K，使活塞缓慢升高h1=40 cm后固定，则托里拆利管中氮气柱的长度最终变为多大？（结果可以带根号）34．[物理—选修3-4]（15分）（1）（5分）以下说法中正确的是（）（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．对于单摆在竖直面内的振动，摆球所受的合力就是它的回复力B．如果两个波源振动情况完全相同，在介质中能形成稳定的干涉图样C．声源远离观察者时，听到的声音变得低沉，是因为声源发出的声音的频率变低了D．人们所见到的“海市蜃楼” 现象，是由于光的全反射造成的E．摄像机的光学镜头上涂一层“增透膜”后，可减少光的反射，从而提高成像质量（2）（10分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长λ≥80cm。